高速铁路第五章

1、第五章第五章 高速铁路车辆高速铁路车辆一、高速列车的结构及技术特点一、高速列车的结构及技术特点二、高速列车的关键技术二、高速列车的关键技术三、我国高速列车介绍三、我国高速列车介绍 高速铁路车辆根据列车动力配置的不同可将高速列车分为动力分散型和动力集中型；按照列车各车辆之间的连接方式的不同可以将告诉列车分独立（转向架）式和铰接（转向架）式。 动力分散型列车是指把由电机驱动的动力轮对分散在编组内全部或部分车辆的多组轮对上，同时将主要电气机机械设备集中吊装在车辆下部，列车的全部车辆都可以载客。 动力集中型列车是将电气和动力设备集中安装在位于列车两端的动力车（即机车）上，仅有动力车的轮对是受电机驱动的

2、动力轮对，动力车不载客，只有中间拖车载客。 独立式列车的每节车辆都置于两台转向架上，车辆与车辆之间用密接式车钩缓冲装置进行连接，每节车辆从列车上解挂之后可以独立行走；铰接式列车是将车辆之间用弹性铰相连接，两相邻车体的连接处放置一个公用转向架，因此每节车辆不能从列车中解开成为一个可独立行走的车辆。 动力集中型动车组动力分散型动车组法国TGV铰接车体高速列车的结构及其技术特点 高速列车由车体、转向架、车辆连接装置、制动装置、车辆内部设备、牵引传动系统和辅助供电系统组成。 车体 高速列车车体分为带司机室头车车体和中间车车体。所涉及的关键技术主要包括：优良的空气动力学外形设计、车体结构轻量化设计和倾摆

3、式车体技术。轻量化车体材质轻量化车体结构 转向架 转向架置于车体和轨道之间，用来牵引和引导车辆沿轨道行驶、承受和传递来自车体及线路的各种载荷，并缓和其动作用力。转向架是保证列车运行品质和安全的关键部件。转向架一般由轮对轴箱装置、构架、弹性悬挂装置、车体支承装置和制动装置组成。高速列车转向架分动力转向架和非动力转向架，对于动力转向架包括牵引电动机及传动装置。动车组转向架动车组转向架车辆连接装置 车辆编组成列车必须借助于连接装置，其机械连接包括车钩及缓冲装置和风挡等。同时还有车辆之间的电气和空气管路的连接、高压电器连接、辅助系统连接和列车供电连接以及控制系统的连接。 车辆间的牵引缓冲装置是关系到缓

4、和列车冲击，提高旅客舒适性和列车安全的重要部件。目前世界上高速列车普遍采用密接式车钩连接装置，其纵向间隙一般小于2mm. 密接式车钩缓冲装置电连接器电连接器制动装置制动装置 制止列车运动，使其减速或至停车，称为制动。制动装置是保证列车安全运行所必需的装置，高速列车常采用动力制动与摩擦制动的复合制动模式，制动控制系统包括动力制动控制系统（再生制动）和空气制动控制系统。此外还有电子防滑器及基础制动装置。车辆内部设备车辆内部设备 车辆内部设备是指服务于乘客的车内固定附属设施，如车内装饰电气、供水、通风、空调、坐席、车窗、车门、行李架、旅客信息服务系统等。一等车一等车二等车二等车卫生间卫生间小便间小便

5、间盥洗室盥洗室 牵引传动系统 高速列车牵引传动系统的功能就是将电能转换成机械能牵引列车运行，同时在列车制动时将机械能变成电能回馈电网。 牵引传动系统主要包括：受电弓、主断路器、主变压器、牵引变流器、牵引电机及电传动系统的保护等。 高速列车牵引电机采用交流牵引电动机，其较传统的直流牵引电机具有额定输出功率大、结构简单、体积小、重量轻、速度控制方便效率高等优点。 接触网受电弓受流系统的受流过程是受电弓在接触网下，以列车的速度，在运动中完成的是一个动态过程。这一过程包括了多种机械运动形式及电气状态的变化。与常熟列车的电力受流相比较，高速列车受流的主要特点是接触网与受电弓的波动特性。 辅助供电系统 列

6、车辅助供电系统主要由辅助变流器以及相关的组件构成。辅助变流器用来提供三相AC400v的电源，辅助整流器用来提供直流电源，由整流器来实现。 为了保证列车正常运行，列车上设有三相交流辅助电路和辅助机械装置。主变压器、牵引变流装置、牵引电动机等在运行时会产生大量的热量，需要通风机进行强迫风冷或通过设置冷却油泵驱动冷却油循环冷却，这些装置一般都需要用三相鼠笼异步电动机驱动。为此，需要在列车上设置三相交流电源，这是由辅助变流器完成的。 高速列车是当今世界高新技术的集成，应用了高速轮对技术、大功率牵引、制动控制技术、列车运行控制、空气动力学工程、可靠性与安全性技术等铁路技术专业领域的最新重大成果，是高速铁

7、路技术的核心装备。高速列车主要由动车、拖车、控制车按一定技术要求编挂在一起，对高速列车车体、转向架以及牵引变流、制动、网络控制、辅助供电、车辆连接等元素按照有关参数进行合理选择设计，进而进行生产、组装、测试、试验等。二、高速列车的关键技术 流线外形 1.高速列车会车时列车的表面压力 列车会车时，将在两列相对运行列车一侧的侧墙上产生压力波。这时由于相对运动的列车车头对空气的挤压，将在与之交会的另一列车侧壁上掠过，使列车间侧壁上的空气压力产生很大的波动。随着列车速度的大幅度提高，会车压力波的强度将急剧增大。 2.高速列车通过隧道时列车表面的压力 列车在隧道中运行，将引起隧道内空气压力急剧波动，因此

8、列车表面的压力也呈快速大幅度变动状况，完全不同于在明线上的表面压力分布。 3.列车风 当列车高速行驶时，在线路附近产生空气运动，这就是列车风。人站立不动能够承受的风速值为14m/s。 1.车体轻量化材料 国内外高速车辆的车体材料主要有：不锈钢、高强度耐候钢和铝合金。铝合金车体的优点：制造工艺简单、节省加工费用、减重效果好、有良好运行品质、耐腐蚀、可降低维修费。 2.车体结构的轻量化设计 （1）车体结构轻量化 （2）转向架轻量化 （3）电气设备小型轻量化 （4）车内装饰和设备的轻量化高速列车车体轻量化设计高速列车车体轻量化设计 1.车体结构采用连续焊缝以消除焊接气隙，对不能施焊的部位，必须用密封

9、胶密封。 2.采用固定式车窗，车窗的组装工艺要保证密封的可靠性和耐久性。 3.保障列车两侧侧门、车端的内端门本身及其与车体连接的密封性能和两车间内风挡连接的密封性能。 4.空调换气装置设置压力控制。 5.厕所、洗脸室的水不能采用直排式，而要通过密封装置排到车外。高速列车车体的密封技术高速列车车体的密封技术 高速列车降噪技术 高速列车的噪声根据噪声来源分为轮轨噪声、设备噪声、气动噪声和受流噪声等四种。 1.车体降噪 （1）针对来自车体下的振动噪声，提高车体刚度，增强抗振能力，降低振动的传递可以有效降低噪声的传递。 （2）提高车体刚度的同时可以增加车体的隔声性能。 （3）车体外形设计成流线形，车体

10、表面平整、光滑。 （4）在车体内表面和结构表现针对局部振动和噪声较大的部位，进行局部优化设计。 2.内装降噪 （1）车内装饰降噪：采取的主要降噪措施是采用隔声、吸声性能较好的材料、结合柔弹性连接、阻隔和抑制噪声的传递。 （2）客室降噪：利用客室内设备的合理布置并设置吸声材料，提高客室内低频吸声性能，降低客室反射混响噪声。 （3）地板降噪：通过采用隔声吸声结构地板以及柔性或弹性安装结构达到降噪的目的。 由于车外噪声及振动引起车内设备部件的激振产生的噪声，可以通过对结构连接处采用弹性或柔性连接，以隔离阻断振动噪声的传播途径。 4.门窗降噪 （1）车窗和车门降噪：动车组车窗为多层中空玻璃和铝框粘结而

11、成。 （2）风挡降噪：动车组风挡一般采用双层折棚结构和单层橡胶风挡。 5.其他降噪措施3.设备安装降噪 高速列车转向架 1.高速列车转向架应具备的性能 （1）高速列车运行速度必须低于其临界速度，以保证运行安全。因此，通过改变转向架结构、优化参数使其具有较高的临界速度，是高速列车转向架设计需要解决的关键技术。 （2）通过合理设计转向架的悬挂装置和选择其参数提高高速列车运行的平稳性。 （3）高速列车应具备良好通过曲线的性能。 2.高速列车转向架的分类 （1）动力集中式：列车头尾各有一台动力车，中间为中间车。如果动力不够，靠近动力车的中间车转向架也装有牵引电动机。动力集中设置的特点是集中在车头的动力

12、设备便于检修和集中通风冷却，同时使拖车少负担动力设备的重量和噪声干扰。 （2）动力分散式：将全列车分为若干个动力单元，在每一个动力单元中带有牵引电机的驱动轴分散布置在单元的每个或部分车轴上。其特点是动车组轴重小，牵引动力大，起动加速快，驱动轴多，黏着性能比较稳定容易实现高速。 3.转向架结构轻量化技术 高速列车转向架的主要措施是采用无摇枕结构，此外还采用以下措施： （1）构架结构轻量化。采用焊接构架可比铸钢构架减重50%左右。 （2）轮对轻量化。采用空心车轴和小直径车轮，减轻转向架重量。 （3）轴箱和齿轮箱采用铝合金制作，其重量大幅减少。 高速列车制动方式的分类高速列车制动方式的分类 1.盘形

13、制动 盘形制动是在车轴或车轮辐板侧面安装制动盘，制动时用自动钳夹使两个闸片紧压制动盘侧面，通过摩擦产生制动力，将列车动能变成热能消散于空气中。 2.电阻制动 电阻制动是在制动时将原来驱动轮对的自励牵引电动机变为发电机，由轮对带动发电，并将电流通过专门设置的电阻器发热，采用强迫通风使热量消散于空气中。高速列车制动及其控制 3.再生制动 与电阻制动相似，再生制动也是将牵引电动机变为发电机。不同的是，它将电能反馈回电网，使本来由电能变成的列车动能再生为电能，不是变成热能消耗掉。 4.磁轨制动 磁轨制动是在转向架两个侧梁下面同侧的两个车轮之间各安装一个电磁铁，制动时将它放下并利用电磁吸力紧压钢轨，通过

14、电磁铁上的磨耗板与钢轨之间的滑动摩擦产生制动力，把列车动能变成热能消散于空气中。 5.轨道涡流制动 轨道涡流制动与磁轨制动相似，也是把电磁铁悬挂在转向架构架侧梁下面同侧的两个车轮之间。不同的是，电磁铁在制动时只放到离轨面几毫米处，而不与钢轨接触。它利用电磁铁和钢轨相对运动产生的电磁吸力作为制动力。 6.旋转涡流制动 旋转涡流制动是在车轴上装有金属盘，制动时金属盘在电磁铁形成的磁场中旋转，盘的表面感应出涡流并产生电磁吸力，从而产生制动作用。 7.风阻制动 风阻制动尚处于试验中，是一种从车体上伸出翼板来增加空气阻力的制动方式。若翼板的位置适当，列车运行时的空气阻力可成倍的增加。 制动方式的分类：

15、摩擦制动：包括盘形制动与磁轨制动。都是通过机械能摩擦来消耗列车的动能的制动方式。其优点是制动力与列车速度无关。缺点是制动力有限，因受散热限制而影响制动功率增大。 动力制动：包括电阻制动、再生制动、轨道涡流制动及旋转涡流制动。其特点是制动力与列车速度有很大关系，列车速度越高，制动力越大，随着列车速度的降低，制动力也随之下降。 根据制动力产生的方式不同，制动方式又可分为黏着制动和非黏着制动。高速列车制动系统的基本要求 1.制动距离的要求 所谓的制动距离是列车从开始实行制动作用到完全停止所行使的路程，分为常用制动距离和紧急制动距离。常用制动距离完全由司机或全自动驾驶系统的制动控制决定，而紧急制动距离

16、往往取决于列车制动系统的制动能力。紧急制动是检验列车制动能力和运行安全性的基本技术条件，也是通信信号系统设计和运输组织的重要依据。 我国高速列车在初速300km/h 条件下的复合紧急制动距离可保证在3700m以内。 2.舒适性的要求 从列车动力学的观点出发，旅客的乘坐舒适性包括横向、垂向和纵向三方面的指标，高速列车纵向运动的特点除起动加速度较快以外，主要是制动作用的时间和减速度远大于普通旅客列车。制动时乘客的舒适性主要体现在列车减速度及减速度变化率上。根据经验，列车制动时的瞬间减速度在1.82.0m/s2 以下时，乘客是能够承受的。当列车减速度变化率不超过0.6m/s3时，乘客不会产生明显不适

17、。超过1.0 m/s3时，存在摔倒危险。 为满足纵向舒适性要求，高速列车制动系统采用的关键技术： （1）采用微机控制的电气指令制动控制系统以实现制动过程的优化控制，并在提高平均减速度的同时尽量减小减速度的变化率。 （2）对复合制动的模式进行合理设计，使不同的制动力达到较佳的匹配作用。 （3）减少同编组中不同车辆制动力的差别，以减缓车辆之间的纵向动力作用。 （4）组合采用摩擦性能良好的盘形制动装置和强有力的动力制动装置等复合方式，以提供足够的制动力。 3.可靠性要求 制动系统作用的可靠性是列车行车安全的基本保证。特别是高速运行时制动系统失灵的后果将不堪设想。它包括两个方面的内容：首先是组成制动系

18、统的零部件和软件必须具备一定的可靠性，这时整个系统可靠的基础；其次是系统的可靠性。 制动控制系统组成 制动系统在司机或其他控制装置（如ATC）的控制下，产生、传递制动信号，并对各种制动方式进行制动力分配、协调的部分称为制动控制系统。制动控制系统主要有空气制动控制系统和电控制动控制系统。 1.空气制动控制系统 空气制动控制系统分为：直通空气制动控制系统、自动空气制动控制系统和直通自动空气制动控制系统。 （1）直通空气制动控制系统：司机通过司机控制器可直接控制列车管和各车辆制动缸的增压、减压或保压，由此实现列车的制动和缓解。 （2）自动空气制动控制系统：在直通空气制动控制系统的基础上，各车增加一个

19、三通阀和一个副风缸而成。其工作原理变为列车管减压制动、增压缓解，因而列车分离时能自动产生制动作用。 （3）直通自动空气制动系统：与自动空气制动控制系统组成基本相同，不同的是三通阀的工作原理不同，它采用的是三压力气动控制阀。增加了制动力不衰减和阶段缓解性能。 2.电气指令式制动控制系统 （1）电磁空气制动控制系统：一般只在当列车的制动方式仅有压缩空气作为制动源动力的空气制动方式时采用。其结构简单，作用灵活。 （2）气动控制型制动控制系统：一般用在既有摩擦制动又有动力制动的电空制动系统中。 （3）电气控制型制动控制系统：制动指令接收、处理和动力制动与空气制动协调配合，一般由电子器件完成。 高速列车

20、牵引传动系统组成 牵引传动系统由接触网、高压电器、牵引变压器、脉冲整流器、中间直流环节、牵引逆变器、牵引电机、齿轮传动、轮对组成。 1.列车网络控制系统基本构成 列车牵引网络控制系统划分列车级、车辆级和传动级。高速列车牵引与控制系统高速列车牵引与控制系统 列车级完成列车的综合信息管理和控制决策，给出与整个列车有关的给定目标和控制策略。列车级控制由列车网络层主司机室的列车控制单元承担。 车辆级的主要任务是监测和管理车辆单元内的设备，接收列车级发来的牵引指令，决策车辆单元的控制策略、优化控制目标、协调控制行为、运行监控和性能评估等，实施主体是车辆控制单元。 传动级完成传动过程各种物理量和状态开关值

21、的数据采集、数据处理、逻辑控制、调节控制、状态检测与诊断、故障保护、数据通信等。由牵引控制单元具体控制。 2.列车牵引网络控制系统功能 （1）控制功能 动力车重联控制 对高速列车的动力设备进行远程控制及故障监测，信息通道为列车总线、车辆总线及贯穿全列车的少许硬连线，主要包括：一是高速列车操作权的选取，即列车总线主节点的产生及中央控制单元的确立；二是牵引运行时判断全列车的状态是否解锁牵引逻辑；三是判断全列车的动力系统状态，进行全列车的牵引力计算与分配；四是传送操作车控制指令及反馈各车的状态信息。 牵引特性和制动特性控制 牵引时根据司机设定的速度，制动时根据司机设定的制动力，由主司机室的中央控制单

22、元根据牵引/制动特性进行计算，然后动态分配给牵引单元。 驱动控制 根据给定的控制指令，利用磁场定向矢量控制、直接转矩控制方法，控制牵引逆变器，实现列车牵引的控制目标。 定速控制 在保证列车运行平稳的前提下，根据实际运行速度、线路条件和载重量对牵引力进行调整，实现列车恒速运行。 辅助系统控制 一是根据辅助变流器的状态进行负载配置控制；二是向辅助变流器发送启停命令和变频指令；三是根据设备温度综合评判设置辅助系统变频控制等级；四是当辅助变流器故障时实行切换控制及启停控制；五是实现辅助系统内带供测试，包括变频试验、单台辅助电机的转向试验、通风量试验和压缩机试验等，同时也为空气制动系统提供动力。 过分相

23、控制 高速列车的过分相控制应能适应目前我国自动过分相、半自动过分相、手动过分性三种模式并存的现状。 列车控制与检测 主要包括车门控制、照明控制、逆变器控制、空调控制、客车制动系统的信息交换与控制、烟火报警处理、客车信息的集中显示与智能故障诊断。 空电联合制动 联合空气制动与电制动。 （2）故障检测与故障处理 故障检测与故障处理是根据各传感器的检测信号进行综合判断，尽可能确定故障点，达到隔离故障和故障导向安全的目的，主要分为信息采集、信息处理、综合判断故障安全恢复及导向、故障存储等五个方面。 （3）信息显示与信息设定 信息显示单元（IDU）是列车网络控制系统的人机交互设备。 （4）数据存储 存储

24、的内容包括操作记录、关键点的状态数据和故障信息等。 车内空气环境控制系统的组成 1.通风系统 通风系统的作用是将车外新鲜空气吸入并与车内再循环空气混合，在滤清灰尘和杂质后再压送分配到车内，同时派出车内多余的污浊空气，以保证车内空气的洁净度以及合理的流动速度和气流组织。 2、制冷系统 制冷系统的作用是在夏季对进入车内的空气进行降温、减湿处理，使车内空气的温度与相对湿度维持在规定的范围内。 高速列车车内空气环境控制系统高速列车车内空气环境控制系统 3.供暖系统 供暖系统的作用是在冬季对进入车内的空气进行预热和对车内的空气进行加热，以保证冬季车内温度在规定的范围内。 4.空气加湿系统 空气加湿系统的

25、作用是在冬季车内空气湿度较低时对空气加湿，以保证车内空气相对湿度在规定的范围内。 5.自动控制系统 自动控制系统的作用是控制各系统按给定的方案协调工作，同时对空调装置起自动保护作用。 高速列车的车内空气压力波控制技术 高速列车在通过隧道或两车交会时，车外空气压力会大幅度变化。由于车体结构不能做到完全密封，因此车内空气压力会随着车外空气压力的变化而上下波动。车内压力对旅客的舒适度，尤其是“耳感不不适”有很大影响。为此，一方面高速列车车辆必须采取良好的空气密封，列车空调装置的进排气口应避开低压或涡流区布置；另一方面需要加装可控的间歇或连续作用式进排气控制装置，以防止车内压力变化过大，并保持一定正压

26、。 列车网络控制系统的主要任务有： （1）通过贯穿列车的总线来传递信息。 （2）实现整列车的状态同步、协调、可靠的牵引与制动控制功能。 （3）实现整列车的状态监控、故障诊断、故障决策、安全防护等功能。 （4）提供更多的信息流，实现全列车所有智能设备的联网通信和资源共享。 高速列车网络控制高速列车网络控制 （5）实现全列车的自动门控制和空调控制等功能。 （6）提供列车车载试验功能。 （7）集中管理列车及车载设备运行的相关数据，提高列车的保养能力和降低维护强度。 列车通信网络的选择必须综合考虑以下多种因素： （1）列车运行环境及其可靠性。 （2）具有列车初运行功能，满足非固定编组列车和列车重联的要

27、求。 （3）低层具有防止电介质的接触处氧化功能。 （4）传输介质。 （5）传输速率及传输距离。 （6）最大节点数。 （7）发送的基本周期。 （8）介质访问方式，实时性要求高，具体确定的传输时间。 （9）传输信号编码和校验方式。 （10）拓扑结构。 高速列车监控与诊断网络的组成 高速列车的控制、监测与诊断系统是车载分布式的计算机网络系统。在每节车辆内通过车辆总线将分布在同一车辆内的各计算机控制装置联网；通过列车总线把分布在不同车厢中的主控单元（节点）联网，直接安装在列车前、后端动车上的列车控制、诊断中心，再通过动车司机操纵台上的显示屏，可选择显示列车中各受控设备的工作状态。从而实现对动车的重联控

28、制和对全列车的综合监控作用。高速列车监测诊断系统 1.监测和诊断系统的任务 （1）识别部件磨耗和偶发性故障，并记录故障信息。 （2）尽量明确显示故障发生的部位和功能范围 （3）在故障情况下提示运行方式，包括提供保持功能措施的建议。 （4）提示迅速排除故障的维修方法。 （5）在必要时提示紧急制动作用。 （6）自动化整备作业，包括全自动的制动过程试验等。 2.监测、诊断装置的车载设备 （1）机器检测器 为分析故障原因，需要有故障发生时间（地点）和故障发生前后机器状态的信息记录。因此在机器内装有经常监视机器动作状态的监视器，平常经常按几秒的间隔进行记录储存，当故障时触发使保护装置动作，从而可保持故障

29、前后的详细记录。 （2）带有传输功能的监测装置 机器检测器带有传输系统，能采集数据和故障显示，并具有表示故障处理顺序的指导显示。 （3）带有运行控制的监测装置 本设备是带有传输功能的检测装置的进一步发展。由于司机室内主控器及前后转换器等均为无节点化，使传输系统达到高速化及高可靠性。在作月检查时除主控器本身的检查外，不需要检查员操作主控器，从司机室中央装置自动发出检查所需要的模拟牵引、制动指令，可以有效地进行车内检查。 3.车载诊断系统分类 （1）部件诊断。由计算机控制装置对其本身进行自行诊断，并对被控对象进行监测诊断，然后按事先确定的编码将诊断数据输入控制单元。 （2）单节车辆诊断，包括动车和

30、拖车。 （3）列车诊断。由列车安装在动力车上的主控单元获取、分类、评估和存储列车的诊断结果，并在前导动力车上显示，同时可将这些信息存储在其他动车的主控单元中。 4.高速列车控制与监测诊断的关系 车辆及列车诊断装置作为诊断系统的专用设备，与控制系统不直接相关，但部件诊断这一层与控制系统结合在一起，有的是增加插件（插在控制箱中），有的是在控制系统中增加诊断功能，诊断与控制共享输入和输出数据，不必另外增设传感器。诊断系统主要起故障监测、故障数据的保存、故障性质的评估以及故障数据的编码传送等方面的作用。高速列车控制系统 1.车载设备 高速列车控制系统的主要特点是将列车基本信息采集放在车上，不需要轨道电

31、路等地面检测设备；在地面和车上之间的信息传输采用无线方式，从而能高速地进行大量的信息交换。由车载传感器接收地面的无线信号后，再通过车上的微机处理，根据列车制动性能、线路坡度及限速对列车制动模式进行计算，以防止超速和冒进。 2.列车控制级 （1）从动力车上获取司机操纵台和列车自动防护装置（ATP）对列车控制的要求，并将控制所需的状态信息经过处理后送至各车辆的计算机接点，由后者将状态的故障信息反馈给该主控单元。 （2）实现列车单元之间的重联。 （3）自动牵引/电制动控制，即牵引和动力制动级位的控制。 （4）传送列车速度、动力制动级位和ATP要求，以便各动车和拖车的制动控制单元制动力的分配。 （5）

32、在列车停站时按列车运行方向和站台位置，控制拖车侧门的开启和关闭。 （6）收集各车厢中主要设备的诊断数据，采取相应的故障对策，并在显示屏上显示。 （7）根据列车防护设备（ATP）的信号允许速度要求和实际运行速度，对备用制动线输出控制要求，以便在通信故障时，司机仍能对列车进行常用制动和紧急制动的控制。 （8）与旅客信息系统接口。 （9）对列车总线和车厢总线的信息传输实施管理。 3.动力车车厢控制级 （1）牵引控制单元根据来自主控单元的指令及列车司机速度的目标控制值分别对动力车的两个转向架进行牵引/制动和防空转/滑行控制。 （2）空气制动控制单元根据上一级指令对本动力车的空气制动设备分配制动力，并进

33、行防滑保护。 （3）对动力车电气部分的主要参数进行监测和安全逻辑运算，并在必要时采取保护措施，以避免事故扩大。 （4）网侧变流器控制，使网侧功率因素接近1，并采取措施防止过分相时的电流冲击。 （5）司机室空调控制及轴温检测。 （6）电机侧变流器控制。 （7）辅助变流器控制。 （8）通过列车总线传来的数据和人机接口查知各计数机控制装置的状态。 4.拖车车厢控制级 （1）拖车车门控制。 （2）防滑控制。 （3）轴温检测，分预告、报警、故障三个档次。 （4）拖车车厢内压力和温度的空调控制。 （5）拖车制动控制：根据列车速度和从上一级接收的制动指令计算目标控制值，自动地对本拖车的各种制动设备分配制动力

34、。 （6）列车和拖车车厢供电控制。三、我国高速列车介绍 概述 通过引进国外高速列车先进技术、消化吸收后进行自主创新，目前我国已设计开发了四种类型的高速列车分别为：青岛BSP公司生产的CRH1动车组、四方股份公司生产的CRH2动车组、唐山机车车辆厂生产的CRH3动车组以及长客股份公司生产的CRH5动车组。 CRH3动车组的主要技术特点： （1）最高运营速度350km/h，是当今世界上运营速度最高的动车组之一。 （2）采用基于GMS-R标准CTCS-3D级列车运营控制系统。 （3）列车通信网络由WTB和MVB组成，确保数据传输的可靠、通畅，列车控制及防护系统的自动化水平较高。 （4）采用性能良好的

35、转向架，具有运行品质优，乘坐舒适性高的特点。 （5）采用技术先进、成熟的牵引控制技术，运行可靠性高的特点。 （6）铝合金车体按EN标准设计，强度、刚度设计标准高，车辆运用寿命长，可达到20年以上。 （7）车辆的密封性能好，可降低列车高速会车及通过隧道时车外压力波对车内造成的影响。 （8）按欧洲联运技术条件进行防撞结构设计，对旅客及乘务人员有较高的安全保护作用。 （9）防火安全按DIN5510和EN45545设计，火灾发生后，可以80km/h的速度运行10分钟，能够使列车及时开出隧道，高架铁路及其它禁止停车的危险区。 （10）具备完备的车载技术诊断系统，对各种功能设备故障的检测、预报、排除水平较

36、高，并方便地面检修，具有良好的运行检修体系，运用效率高。 （11）各种旅行必备技术设施齐全，且车辆档次高，堪称世界最高档次旅客列差之一。 （12）采用模块化设计，在达到了较高的标准化、系列化水平的前提下，具有较大的灵活性，既方便制造、组装、运用维修，又便于满足不同的用户需要。 CRH3动车组的基本结构 概述 CRH3动车组为8辆编组的交流传动的电动车组（EMU），由8辆独立的客车组成，采用“四动四拖”的编组构成。分为两个牵引单元，每个牵引单元又包括两个动力单元。两端为带司机室控制车，列车正常运行时由前端司机室操纵。两列动车组可以连挂在一起运行。 动车组8辆车可分5中不同的车型，即端车（头车和尾

37、车）、变压器车、中间变流器车、便餐车和一等车。从车种分为一等车、二等车及酒吧车和二等车的合造车，从动力配置上可分动力车和非动力车。头车观光客室CRH3型动车编组头车头车变压器车变压器车变压器车变压器车酒吧车酒吧车一等车一等车中间车中间车中间车中间车头车头车拖车轴拖车轴牵引轴牵引轴充电器充电器电池电池辅助变流辅助变流双辅助变流器双辅助变流器制动电阻制动电阻变压器变压器牵引变流器牵引变流器主要部件、系统组成及工作原理 1.转向架 CRH3动车组每节车厢下有两个转向架，均为二轴二系空气弹簧转向架。全列车的转向架分为动力转向架和非动力转向架，其中动力转向架有四种类型（简称M），非动力转向架有六种类型（简称T）。两种转向架采用基本一致的结构形式，构架为H形焊接构架，圆锥滚柱轴承单元，轴箱转臂定位，一系悬挂是螺旋弹簧加垂向减振器，二系悬挂为带有辅助橡胶堆的空气弹簧直接支撑车体，在车体和转向架之间装有抗蛇形减振器，采用Z形拉杆牵引装置。 2.车体 CRH3动车组的车