《客车检车员》课件-项目一 客车电气装置

2006.031.1TG型铅蓄电池原理及检修主讲教师

任务一客车供配电装置检修车辆电气检修2006.031.2GN型碱性蓄电池原理及检修主讲教师

任务一客车供配电装置检修车辆电气检修1.2GN型碱性蓄电池原理及检修可充电电池的能量密度一.镍镉电池的发展

1899年，WaldmarJungner在开口型镍镉电池中，首先使用了镍极板，几乎与此同时，THOMASEdison发明了用于电动车的镍铁电池。遗憾的是，由于当时这些碱性蓄电池的极板材料比其它蓄电池的材料贵得多，因此实际应用受到了极大的限制。1.2GN型碱性蓄电池原理及检修

后来，Jungner的镍镉电池经过几次重要改进，性能明显改善。其中最重要的改进是在1932年，科学家在镍电池中开始使用了活性物质。他们将活性物质放入多孔的镍极板中，然后再将镍极板装入金属壳内。镍镉电池发展史上另一个重要的里程碑是1947年密封型镍镉电池研制成功。在这种电池中，化学反应产生的各种气体不用排出，可以在电池内部化合。密封镍镉电池的研制成功，使镍镉电池的应用范围大大增加。1.2GN型碱性蓄电池原理及检修1.2GN型碱性蓄电池原理及检修二、GN型碱性蓄电池参数

蓄电池的五个主要参数为：电池的容量、标称电压、内阻、放电终止电压和充电终止电压。1、标称电压

电池刚出厂时，正负极之间的电势差称为电池的标称电压。标称电压由极板材料的电极电位和内部电解液的浓度决定。当环境温度、使用时间和工作状态变化时，单元电池的输出电压略有变化，此外，电池的输出电压与电池的剩余电量也有一定关系。单元镍镉电池的标称电压约为1.3V（但一般认为是1.2V）1.2GN型碱性蓄电池原理及检修2、充电终止电压

蓄电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继续充电，蓄电池的电压也不会上升，此时的电压称为充电终止电压。镍镉电池的充电终止电压为1.75~1.8V。3、放电终止电压

放电终止电压是指蓄电池放电时允许的最低电压。如果电压低于放电终止电压后蓄电池继续放电，电池两端电压会迅速下降，形成深度放电，这样，极板上形成的生成物在正常充电时就不易再恢复，从而影响电池的寿命。放电终止电压和放电率有关。镍镉电池的放电终止电压和放电速率的关系如表所示。1.2GN型碱性蓄电池原理及检修1.2GN型碱性蓄电池原理及检修三、镍镉蓄电池的工作原理2Ni(OH)2+2KOH+Cd(OH)2←→2NiOOH+2KOH+2H2O+Cd（正极）（负极）（电解液）（正极）（负极）（电解液）（放电）（充电）1.2GN型碱性蓄电池原理及检修

从上述电极反应可以看出，氢氧化钾并不直接参与反应，只起导电作用。从电池反应来看，充电过程中生成水分子，放电过程中消耗水分子，因此充、放电过程中电解液浓度变化很小，不能用密度计检测充放电程度。结论1.2GN型碱性蓄电池原理及检修1.端电压

充足电后，立即断开充电电路，镍镉蓄电池的电动势可达1.5V左右，但很快就下降到1.31-1.36V。镍镉蓄电池的端电压随充放电过程而变化，可用下式表示：U充=E充+I充R内U放=E放-I放R内

从上式可以看出，充电时，电池的端电压比放电时高，而且充电电流越大，端电压越高；放电电流越大，端电压越低。121.2GN型碱性蓄电池原理及检修2.容量和影响容量的主要因素

蓄电池充足电后，在一定放电条件下，放至规定的终止电压时，电池放出的总容量称为电池的额定容量，容量C用放电电流与放电时间的乘积来表示，表示式如下：C=I·t(Ah)镍镉蓄电池容量与下列因素有关：活性物质的数量；放电率；电解液131.2GN型碱性蓄电池原理及检修

放电电流直接影响放电终止电压。在规定的放电终止电压下，放电电流越大，蓄电池的容量越小。(1)放电率；(2)电解液；温度电解液中的有害杂质（碳酸盐和硫酸盐）141.2GN型碱性蓄电池原理及检修3.内阻

镍镉蓄电池的内阻与电解液的导电率、极板结构及其面积有关，而电解液的导电率又与密度和温度有关。电池的内阻主要由电解液的电阻决定。氢氧化钾溶液的电阻系数随密度而变。18℃时氢氧化钾溶液的电阻系数最小。通常镍镉蓄电池的内阻可用下式计算：1.2GN型碱性蓄电池原理及检修4.效率与寿命

在正常使用的条件下，镍镉电池的容量效率ηAh为67%-75%，电能效率ηWh为55%~65%，循环寿命约为2000次。容量效率ηAh和电能效率ηWh计算公式如下：1.2GN型碱性蓄电池原理及检修5.记忆效应

镍镉电池使用过程中，如果电量没有全部放完就开始充电，下次再放电时，就不能放出全部电量。比如，镍镉电池只放出80%的电量后就开始充电，充足电后，该电池也只能放出80%的电量，这种现象称为记忆效应。

电池全部放完电后，极板上的结晶体很小。电池部分放电后，氢氧化亚镍没有完全变为氢氧化镍，剩余的氢氧化亚镍将结合在一起，形成较大的结晶体。结晶体变大是镍镉电池产生记忆效应的主要原因。1.2GN型碱性蓄电池原理及检修实操：测量蓄电池电解液温度和相对密度并换算1、作业方法、步骤

掌握测量酸性、碱性蓄电池电解液温度和相对密度并换算成标准相对密度的方法。2、作业器材及工具准备

酸性蓄电池、碱性蓄电池、水银温度计、吸管式密度计、5%氢氧化钠或碳酸钠溶液、橡皮围裙、胶皮手套、护目镜、毛巾、测试记录及计算用纸1.2GN型碱性蓄电池原理及检修3、场地条件（1）通风、采光条件良好（2）考位工作台面应有防酸腐措施（3）考场内应有自来水源（4）考场应禁止烟火4、方法、步骤（1）使用比重计测量蓄电池电解液的比重，测量三次，取平均值（2）使用水银温度计测量蓄电池电解液的温度（3）应用公式法换算相对密度并列出计算式及结果1.2GN型碱性蓄电池原理及检修铅酸蓄电池换算公式：碱性蓄电池换算公式：d30-换算为30摄氏度时的相对密度dt-温度为t时测量的相对密度a-温度系数（采用a=0.0007）t-测量相对密度时电解液温度d15-换算为15摄氏度时的相对密度dt-温度为t时测量的相对密度0.00052-温度系数t-测量相对密度时电解液温度1.2GN型碱性蓄电池原理及检修典型案例分析1、测得某只TG450型铅酸蓄电池电解液的相对密度为1.250g/cm3，此时电解液的温度为35摄氏度，问该电池换算成的标准相对密度为多少？2、测量GN300型蓄电池电解液的相对密度为1.21，此时电解液的温度为5摄氏度，问该蓄电池换算成标准相对密度是多少？211.2GN型碱性蓄电池原理及检修1.2GN型碱性蓄电池原理及检修总结1、镉镍蓄电池的单体电压、放电截止电压？2、镉镍蓄电池正负极、电解液材料？3、铅酸蓄电池、镉镍蓄电池电解液相对密度计算方法？谢谢！客车供配电装置1、什么叫做客车电气装置？2、客车电气装置按照功能如何分类？3、我国铁路客车的供电方式？答：我们把客车中为电气装置供电和电气控制及检测的设备统称为客车电气设备。答：按照功能不同分为客车供配电装置、客车用电装置和客车安全检测装置。答：我国铁路客车的供电方式主要有：单独供电、集中供电、混合供电。1.1TG型铅蓄电池原理及检修蓄电池是一种化学电源，它可以把电能转变为化学能储存起来，使用时再把化学能转化为电能放出去，前者称作充电，后者称作放电。1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修PbO2+2H2SO4+Pb→←PbSO4+2H2O+PbSO4（负极）（电解液）（正极）（负极）（电解液）（充电）（放电）（正极）1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修1.1TG型铅蓄电池原理及检修总结1、TG的含义？2、铅酸蓄电池的正负极、电解液材料？3、铅酸蓄电池的单体电压？4、蓄电池的容量计算？5、电池的充电方式？谢谢！2006.03

1.3客车感应子发电机原理及检修主讲教师

任务一客车供配电装置检修车辆电气检修1.3客车感应子发电机原理及检修1.3客车感应子发电机原理及检修1.3客车感应子发电机原理及检修1.3客车感应子发电机原理及检修1.3客车感应子发电机原理及检修共计12根线24根线头，分为三组产生A/B/C三相电1.3客车感应子发电机原理及检修1.3客车感应子发电机原理及检修其中：Z为转子的凸齿数目n为转子转速（r/min）f为交流电频率（Hz）1.3客车感应子发电机原理及检修1.3客车感应子发电机原理及检修1.3客车感应子发电机原理及检修1.3客车感应子发电机原理及检修1.3客车感应子发电机原理及检修1.3客车感应子发电机原理及检修1.3客车感应子发电机原理及检修四、感应子发电机的维护、检修及实验维护、检修日常维护定期检修发电机试验空载高低速试验运用实验三相不平衡度的检查空载和负载特性实验总结1.3客车感应子发电机原理及检修1、J5的含义？2、J5型发电机的结构？3、J5型发电机的工作原理？4、J5型发电机的工作特性？谢谢！2006.03

1.4KP－2A型控制箱原理及检修主讲教师任务一客车供配电装置检修车辆电气检修2006.032.1电源控制柜与照明控制柜主讲教师

孙海莉任务二25G、25K型客车电气系统检修车辆电气检修25G、25K型客车电气系统供电方式：集中供电方式供电电压：交流380V/220V频率：50Hz客车电气装置分类

车底电气装置：车底两路供电干线、温度传感器、速度传感器

车端电气装置：KTL-15G集控连接器、KC20A电力连接器、播音连接器

车内电气装置:照明系统、播音系统的主干线和分支线等

车内电气控制系统：照明、轴报控制电源、电源控制单元、应急电源和空调控制单元2.1.1电源控制柜主要作用对来自发电车的I路和II路供电进行选择，并分输出交流电供空调控制柜、应急电源箱、照明控制箱、电热、电开水炉、电插座等用电负载使用。

主回路电源：三相交流电380V50Hz控制回路：单相交流电220V50Hz2.1.1电源控制柜使用时操作方法闭合空气开关Q1、Q2，将I路和II路供电选择开关KA1置I路供电位或II路供电位。当选择I路或II路供电时，将电压测量选择开关KA2打到相应位置，可实现对I路或II路的电压测量。

闭合空气开关Q3，I路电热器工作；

闭合空气开关Q4，II路电热器工作；Q3和Q4同时闭合，I路和II路电热器同时工作。

闭合Q5，排风机工作；闭合Q6，给应急电源提供交流电源；闭合Q7，向开水炉供电电源控制柜原理图2.2.2照明控制柜主要包括照明电路温水箱电路直流负载各用电负载均设有过载或短路保护照明控制柜原理图谢谢！1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修1.4KP－2A型控制箱原理及检修总结1.4KP－2A型控制箱原理及检修1、KP-2A的含义？2、KP-2A控制箱的结构？3、主整流电路的工作原理？4、激磁回路的工作原理？5、触发电路的工作原理？6、起激回路的工作原理？7、限流充电回路的工作原理？8、KP-2A控制箱的稳压原理？9、KP-2A控制箱的连接方法？谢谢！2006.032.2统型应急电源概况与整流器主讲教师

孙海莉任务二25G、25K型客车电气系统检修车辆电气检修2.2.1统型应急电源相关概念直流负载：一般直流负载应急负载应急电源：应急电源箱蓄电池当本车交流有电时，应急电源将交流电变48V，向一般直流负载和应急负载供电，同时向蓄电池充电。当本车交流无电时，由蓄电池向应急负载供电。统型应急电源箱原理图统型应急电源主要技术指标设备项目技术指标整流器输入电源三相AC380V50Hz额定输出电压DC48V额定输出电流5A(961型、981型)/10A(962型、982型)充电机输入电压单相AC220V50Hz充电电流5A(961型、981型)/10A(962型、982型)过充保护55V/59V两档（54~56V/58~60V）应急控制系统欠压保护(42±1)V过高压保护(64±1)V2.2.2整流器主要元器件空气开关变压器整流模块电感器电容器统型应急电源整流器原理图整流器供电通路一般直流负载供电通路应急负载供电通路向正常指示灯供电通路统型应急电源应急控制与整流器电路谢谢！2006.032.3统型应急电源充电机主讲教师

孙海莉任务二25G、25K型客车电气系统检修车辆电气检修2.3.1充电机主电路单相半控桥式整流充电装置2.3.2移相控制电路开关集成电路LM35245V基准电压稳压器误差放大器振荡器脉冲宽度调制比较器（PWM）T触发器相位分离限流电路关闭控制电路2.3.2移相控制电路开关集成电路LM3524内部框图2.3.2移相控制电路同步与移相单相全波整流，输出100Hz正弦半波。此电压经R3加到V16射极上，导通。VT16的c接VT17的b，当半波U瞬<0.7，VT16截止，VT17导通，故VT17b形成与电网过零同步窄脉冲。该脉冲期间VT17导通，强迫C4放电。2.3.2移相控制电路同步与移相(e)PWM比较器将锯齿波参考电压与误差放大器输出信号电平比较，U9>U锯：低电平。PNP晶体管对导通。(f)晶体管对导通，发光二极管截止，无触发信号；反之产生脉冲信号。(g)该脉冲为移相出发脉冲，宽度依9端定，电阻负载时，SCR导通波形。2.3.2移相控制电路辅助电源基准电压电流反馈与恒流电压反馈与恒压缓启动电路触发脉冲电平隔离与驱动电路统型应急电源充电机原理图谢谢！2006.032.4统型应急电源应急控制系统主讲教师

孙海莉任务二25G、25K型客车电气系统检修车辆电气检修统型应急电源应急控制功能整流器工作正常时，由整流器输出DC48V直流电供给所有直流负载，并切断电池向应急负载供电的通路。整流器突然断电时，自动转换成电池向应急负载供电。为保护电池，在电池放电时，当其电压降至（42±1）V时切断电池放电通路。电池电压过高时，切断电池向外供电。控制电路故障时，通过对接触器绕组供电进行强迫合闸。2.4.1直流48V供电自动转换2.4.2手控应急通断与过放保护辅助电源过放检测分压器电池电压过高分压器2.4.2手控应急通断与过放保护2.4.3电池反接提示2.4.4强迫合闸谢谢！2006.032.5统型应急电源的故障与维修主讲教师

孙海莉任务二25G、25K型客车电气系统检修车辆电气检修2.5.1整流器故障与维修合闸时，空气断路器跳闸

1.有短路现象：检查负载，整流模块U2，输出电容是否短路。2.瞬态冲击电流引起跳闸：合闸时要轻推，多合几次。接通负载时，输出电压低1.电网电压低。2.超载。2.5.1整流器故障与维修接通负载时，输出电压低3.缺相：配电箱熔断器熔断，引线脱落，变压器接线脱焊等。4.整流模块内部损坏：若变压器次级电压正常，而整流电压低，可能是整流模块内部个别二极管开路，应断开U2至变压器次级连线后对U2进行测量判断。三相整流变压器参数（线电压）1.初级：380V次级:空载40.3V;满载：38V2.5.1整流器故障与维修2.5.2充电机故障与维修电池状态的检查

1.电池漏液。2.电池组各电池端电压异常。3.停止充电时，电池电压很快下降。2.5.2充电机故障与维修电池状态的检查4.充电时，电池电压很快升至限压值，放电时其容量大于对应环境温度下应有的容量。5.充、放电时，电池温升异常。6.电池外壳机械损坏：变形、裂纹等。2.5.2充电机故障与维修无充电电流

1.检查熔断器是否熔断。2.检查电池是否变质。3.检查交流220V输入是否正常；拔出充电机，测量CZ1的（1-2）与（11-12）之间有无220V电压。2.5.2充电机故障与维修无充电电流4.检查印制板上辅助电源是否正常，测量C1及C7，C8两端电压，正常值分别为（17.5±1.5）V和6～10V。5.其他元件故障或脱焊，特别是印制板上RP1、RP2、R1、V11、V12、V18。6.正常时LM3524各引出端电压。2.5.2充电机故障与维修2.5.2充电机故障与维修管脚号1267911、131516接有C92.5V2.5V3.8V1.7V3.2V0.4V17.5V5V未接C93.4V3