毕业设计说明书
课题名称：城轨车辆控制电路的
原理分析及故障排除
专 业 系 轨道交通系 班 级 08广州地铁订单班 学生姓名 夏立华 指导老师 陶艳 完成日期 2010.12.20
2011届毕业设计任务书
一、 课题名称
城轨车辆控制电路的原理分析及故障排除
二、 指导教师
陶艳
三、
设计内容与要求
1、课题概述:
随着城轨车辆牵引动力的交流化和运行速度的提高，列车上的受控部件或控制装置也越来越多，控制和被控设备之间的协调和快速响应显得越来越重要。虽然现阶段城轨车辆大都引入了网络控制，但是由于硬线电路具有极高的可靠性和可维护性，因此在城轨车辆电气设计中仍然大量采用硬线电路来实现其控制功能。
本课题主要针对城轨车辆的部分控制电路，如列车激活控制电路、司机室占有控制电路、受电弓控制电路、高速断路器控制电路、传动控制电路、驾驶模式控制电路等展开分析，指出其常见的故障现象，并详细说明排除故障的方法。 2、设计内容与要求：
1) 设计内容
a) 城轨车辆电气线路整体介绍； b) 列车激活控制电路分析及故障排除； c) 司机室占有控制电路分析及故障排除； d) 受电弓控制电路分析及故障排除； e) 高速断路器控制电路分析及故障排除； f) 传动控制电路分析及故障排除； g) 驾驶模式控制电路分析及故障排除。 2) 要求
a) 要求学生有一定的电气线路识图基础； b) 要求学生有一定的电气控制及城轨专业基础。
c) 通过检索文献或其他方式，深入了解设计内容所需要的各种信息；
d) 能够灵活运用《电工》或《电机与电气控制》等课程的基础知识和城轨专业知识
来分析城轨车辆的控制电路。
四、设计参考书
1、《电气识图》，吕庆荣等主编，化工出版社 2、《电机与电气控制》
3、《城市轨道交通车辆电气检修》 4、《城市轨道交通车辆运行与维修》 5、《城市轨道交通车辆电气设备》
五、设计说明书内容
1、封面 2、目录
3、内容摘要(200-400字左右，中英文) 4、引言
5、正文（设计方案比较与选择，设计方案原理、分析、论证，设计结果的说明及特点） 6、结束语
7、附录(参考文献、图纸、材料清单等) 六、 设计进程安排
第1周： 资料准备与借阅，了解课题思路。 第2-3周: 设计要求说明及课题内容辅导。 第4－7周：进行毕业设计，完成初稿。 第7-10周： 第一次检查，了解设计完成情况。
第11周： 第二次检查设计完成情况，并作好毕业答辩准备。 第12周： 毕业答辩与综合成绩评定。
七、毕业设计答辩及论文要求
1、毕业设计答辩要求
1) 答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资
料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见。
2) 学生答辩时，自述部分内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或
参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。
3) 答辩小组质询课题的关键问题，质询与课题密切相关的基本理论、知识、设计方
法、实验方法、测试方法，鉴别学生独立工作能力、创新能力。
2、毕业设计论文要求
文字要求:说明书要求打印(除图纸外)，不能手写。文字通顺，语言流畅，排版合理，无错别字，不允许抄袭。 3、图纸要求:
按工程制图标准制图，图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。 4、曲线图表要求：
所有曲线、图表、线路图、程序框图、示意图等不准用徒手画，必须按国家规定的标准或工程要求绘制。
摘 要
近几年来，我国城市轨道交通发展迅速，为缓解城市交通压力作出巨大的贡献。城轨列车控制电路作为城市轨道交通车辆的重要组成部分，为保证列车上的各项电气控制与电路运行提供了良好的前提条件。
论文简述了城轨车辆的电气控制的组成与部分控制电路，如列车激活控制电路、司机室占有控制电路、受电弓控制电路、高速断路器控制电路、传动控制电路、驾驶模式控制电路等展开分析，对其中受电弓和车门两项进行相关的结构、技术参数，控制电路工作原理等进行重点讲述并指出其常见的故障现象，并详细说明排除故障的方法。
关键词：电气控制 列车激活 司机室占有 受电弓 高速断路器 车门 故障处理
ABSTRACT
In recent years, the rapid development of urban rail transit, to ease the pressure on urban transport make a significant contribution. Trains of the control circuit as the city an important part of rail transportation in order to ensure the electrical train operation control circuit provides a good prerequisite.
Paper outlines the electrical control of transit vehicles and part of the composition of the control circuit, such as the train activated control circuit, control circuit holds the cab, the pantograph control circuit, high-speed circuit breaker control circuit, the transmission control circuit, driving mode control circuit to analyze, one of the highlight on and that their common symptoms, and detailed troubleshooting methods
Key words: Electrical control Possession of the train activated Pantograph cab drive
Door Troubleshooting methods
目 录
摘 要.................................................................................................................................. - 5 - 第1章 城市轨道交通电气线路的概述 .................................................................. - 9 -
1.1城市轨道交通电气线路的基本知识与识图原则 ························································································· - 9 - 1.2城市轨道交通控制电路构成与各部分电路作用简介·············································································· - 11 - 1.3城市轨道交通车辆控制电气线路的整体介绍···························································································· - 12 - 1.4城轨车辆控制电路系统故障介绍及其处理 ································································································ - 16 -
第2章 受电弓控制电路原理及故障排除............................................................ - 17 -
2.1受电弓的结构和主要技术参数 ························································································································ - 17 - 2.2受电弓的控制电路及其工作原理简介·········································································································· - 19 - 2.3受电弓故障的常见故障现象分析及排查处理···························································································· - 21 -
第3章 城轨车辆车门电路控制与常见故障及其处理 .................................. - 24 -
3.1 车门的结构组成与工作原理···························································································································· - 24 - 3.2 车门的主要技术参数 ········································································································································ - 27 - 3.3 车门的系统主要功能和电气控制原理 ········································································································· - 27 - 3.4 车门的常见故障分类与查找处理方法 ········································································································· - 35 - 3.5 车门的常见故障的分析与处理方案·············································································································· - 36 - 3.6 车门的故障优化方案 ·········································································································································· - 42 -
心得体会 ........................................................................................................................... - 43 - 参考文献 ........................................................................................................................... - 44 -
引言
人类的活动中心城市是社会进步的标志。随着经济的发展和科技的进步，城市的规模不断扩大。城市范围内的大量人员流动，要求配置便捷、可达性强的客运交通工具，以便人们高效率地达到出行的目的。世界上许多大城市的发展经验告诉我们，只有采用快速轨道交通系统（地下铁道、轻轨、高架独轨交通等）作为公共交通的骨干网络，才有可能有效的完成城市客运任务。在此形势下，城市轨道交通起到了骨干的作用，其中起到主要作用的是地下铁道和轻轨交通。
而作为承担这一重要任务之一的地下铁道，其无论从时间方面还是从速度方面，都能在很大程度上满足人们的工作出行需求，而这种准时、准确的保证是从保证地铁正常工作的每个方面来保证的。电气控制是地铁中最为重要的部分之一，只有保证了电气控制的正常工作才能保证列车的运行，所以在列车出现电气故障的时候能够迅速准确的完成故障的查找与处理是重中之重。
本文从控制电气的重要性、组成方面、工作原理、故障发生、故障查找、故障处理与优化等方面来简单讲述部分控制电路的故障排除，从而达到在电客列车运行当中出现故障时能迅速处理的效果。
控制电路的两大部分主电路和辅助电路在整个电气控制中涵盖了列车的各个电气应用，包括受电弓，高速断路器、车门控制等在内的电路都在日常运行中出现或大或小的故障，而这些故障都严重影响了列车的正常运行，所以必须在出现故障之前预防各种故障的发生，在出现了故障的时候能够及时迅速的完成处理，在解决之后能够总结经验，做好优化方案，在以后的运行中避免再次出现类似的故障，这是本文的重点内容
本文第一章从总的方面介绍了电路图的识图概述以及控制电路的整体，并介绍了故障发生的几个常见部件与现象。第二章从主电路的故障着手分析受流装置——受电弓的一些故障。第三章从辅助电路中一个常见故障发生点——车门的故障切入辅助电路的故障分析。主要从这两个电路控制涉及其他电路控制，从而在处理相应的电路控制故障时得心应手。
第1章 城市轨道交通电气线路的识图原则与简介
1.1城市轨道交通电气线路的基本知识与识图原则
1.1.1电气线路的基本知识
电气、电子电路图是人们为了研究和工程的需要，用约定的符号绘制的一种表示结构的图形。电路图是采用相应标准统一规定的电气符号按制图规则表示电气设备连接顺序的图形，通过电路图可以知道实际电路的情况。
电路图由元器件符号、连线、结点、注释四大部分组成。元器件符号表示实际电路的元器件，一般表示出了元器件的特点，而且引脚的数目都和实际元器件保持一致。连线表示的是实际电路的导线，结点表示若干个元器件引脚或者若干条导线之间相互的连接关系。所有和结点相连的元器件引脚、导线，不论数目多少，都是导通的。
常见的电路图有原理图、方框图、装配图（配线图）等。
（1） 原理图。是用来体现电路工作原理的一种电路图，也叫做电原理图。 （2） 方框图。是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。 （3） 装配图（配线图）。是为了进行电路装配而采用的一种图纸，图上符号是电路元器件的实物外形图。 1.1.2电气线路的识图原则
1.划分基本单元； 2.基本单元功能分析； 3.系统工作过程及功能分析。 电气控制电路分析的内容和要求： 1.熟悉机械、电气设备；
2.根据设备的动作程序，结合设备结构识读电路图； 3.分析电气控制系统 （1）总体浏览； （2）分析控制电路； （3）分析辅助电路； （4）连锁与保护环节；
（5）总体检查。
电气设备常用基本文字符号和辅助文字符号（如表1-1所示）：
表1-1 电气设备常用和辅助基本文字符号
1.2城市轨道交通控制电路构成与各部分电路作用简介
1.2.1控制电路构成：
城轨交通控制电路包括主电路、辅助电路、控制与信息监控电路及门控电路。车辆电气系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。按其作用和功能可分为主电路系统，辅助电路系统和电子控制电路系统3个部分。
1.2.2各部分电路作用：
主电路由牵引电机及与其相关的电气设备和连接导线组成，其作用是将电网的电能转变为车辆运行所需的牵引力，当在电气制动时将车辆的动能转换为电制动力。它是车辆上的高电压、大电流、大功率动力回路。辅助电路系统为保证车辆正常运行必须设置的辅助设备(如供某些电器通风、冷却的通风机、空气压缩机、空调装置、车辆照明等)所提供的辅助用电系统。电子与控制电路分为有接点的直流电路和无接点的电子电路，控制电路的作用是控制主电路和辅助电路各电器的工作，通过司机操纵主控制器和各按钮使列车正常运行或由列车自动运行控制系统控制运行。
1．直流斩波控制方式主回路
包括：（1）线路输入滤波部分。
（2）牵引---制动回路部分。
（3）主要设备：电机、斩波器、受电弓、高速断路器、主控制器、紧急制动开关
等。
车辆电气系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路，按其功能可分为：
1．主电路：指的是供车辆牵引动力的电路。主要由受流器、牵引箱、牵引电机、电阻、电抗器及电气开关等设备组成。
2．控制与信息监控电路：用于对列车实施牵引、制动控制等操作，以及对设备状况进行监控、记录、预报的电路。
3．辅助电路：通常由逆变器或发电机输出中级电压供车辆除牵引外电动力设备使用，应急情况由蓄电池维持供电。
4．门控电路：对车门进行开、关控制的电路。
1.3城市轨道交通车辆控制电气线路的整体介绍
1.3.1主电路控制（电路图如图1-1所示）
SA—浪涌吸收器；IES—隔离开关；HSCB—高速断路器；LFL—滤波电抗器；CCZ—充电电阻；CCK—充电接触器；LIK—线路接触器；VMD—电压传感器；DBZ—制动电阻；CMD—电流传感器；SS—速度传感器；M1～M4—交流电动机；CBR—差动电流保护器；FCZ—过压保护电阻；LFC—滤波电容器。
图1-1 主电路控制电路
1．工作原理：
牵引时，电网通过受电弓P、主熔断器F、隔离开关IES、高速断路器HSCB、线路接触器LIK及逆变器给牵引电机供电。在再生制动时以相反的路径使电网吸收电机反馈的能量。
LFL是线路滤波电抗器，LFC是线路滤波电容器，两者构成线路滤波器。
接触器CCK与电阻CCZ构成充电限流环节。在受电弓升起、高速断路器闭合后，为防止过大的充电电流冲击使滤波电容器受损，首先闭合CCK，待电容电压达到一定值后，闭合线路接触器LIK，将限流电阻CCZ短接。
T1、D1～T6、D6构成VVVF逆变器。在牵引工况将直流电能变换为电压和频率可调的交流电能供给牵引电机。在电制动工况，电机作发电机运行，逆变器以整流方式将电能反馈给电网(再生制动)或消耗在电阻上(电阻制动)。
T7、D8构成斩波器，DBZ为制动电阻。斩波器的主要功能是用于电阻制动，用它来调节制动电流的大小。另一个功能是作过电压保护之用。如果在逆变器的直流回路中有短时的过电压，则斩波器工作，通过它对电阻DBZ放电，待过电压消除后斩波器截止。这种过电压的保护环节也叫“软撬杠”。
TZ是晶闸管，FCZ是过电压保护电阻。当直流环节发生过电压，经斩波器放电后仍不能消除，则晶闸管TZ导通，直流回路通过FCZ放电。因为晶闸管只能触发导通，而不能用门极触发方式关断，因此TZ触发后必须立即断开高速断路器HSCB，否则会造成直流回路持续放电。这种过电压保护环节叫“硬撬杠”。显然“硬撬杠”的保护动作整定电压值比“软撬杠”的高。(有的主电路中不设此环节)。
Rc是固定并联在滤波电容器LFC上的放电电阻。为安全计，要求在主电路断电后LFC两端电压在5min内降到50V以下。由此可以确定放电的时间常数及放电电阻值。
IES是隔离／接地开关，在需要主回路接地时将它转换到接地位置。
CBR为差动电流传感器，用以检测直流回路流入与流出的电流差，以检测接地等故障。 CMD为电流传感器，VMD为电压传感器，SS为速度传感器。
2．控制方式：
一台VVVF逆变器给同一辆车四台相互并联的电动机M1～M4供电，这种逆变器与电机的配置方式叫1C4M，它们的控制方式叫“车控”方式。
也有一种配置是一台逆变器给同一转向架上两台相互并联的电机供电，这种配置方式叫1C2M，它们的控制方式叫“架控”方式。
“车控”或“架控”取决于牵引、制动特性要求，以及逆变器与电机容量。我国多数城轨动车采用“车控”方式，但少数也采用“架控”方式，如广州地铁采用了“车控方式”，而天津滨海快速线采用了“架控”方式。如果由一台逆变器给一台电机供电，叫1C1M，也叫“轴控”。在城轨动车中由于电机功率较小，没有必要用轴控(在铁路干线大功率机车中才使用)。
3．主电路设有下列保护：
（1）输入过流保护：封锁IGBT的门极脉冲、断开HSCB及线路接触器、显示并报警、规定次数复位。
（2）输出过流保护：首先改变IGBT的门极脉冲，若在一定时间间隔内仍过流则封锁IGBT门极脉冲、断开线路接触器、显示并报警、规定次数复位。
（3）输入过电压保护：
牵引工况：当网压高于设定值，首先使斩波器触发，若网压继续升高，则封锁IGBT触发脉冲、断开HSCB和线路接触器、显示并报警。网压下降到规定值自动复位。
若主电路中设有“硬撬杠”过压保护环节，则在用“软撬杠”放电仍不能使过压消除情况下，触发晶闸管，使强行持续放电。同时封锁IGBT脉冲，开断HSCB及线路接触器。设置“硬撬杠”对于释放过电压的能量更有效、快捷。
制动工况：采用再生制动时，当网压高于某设定值(例如1800V)，则自动转入电阻制动。若网压持续高于某设定值(例如1980V)则封锁IGBT脉冲，断开HSCB和线路接触器转入空气制动。
（4）输入欠压保护：低于设定值(例如1000V)逆变器停机，恢复至某设定值(例如1100V)逆变器自动恢复运行。
（5）过热保护：VVVF逆变器温度超过第一温度设定值时，逆变器降功率运行。超过第二温度设定值时，逆变器停机、报警并显示。
（6）逆变器相电流不平衡保护：当不平衡超过设定值则停机。
（7）牵引电机过流保护：保护动作顺序与输出过流保护相同。
1.3.2辅助供电系统
辅助供电系统包括辅助逆变器、低压电源装置、蓄电池和相关的电气设备和隔离开关、接触器、熔断器、故障转换装置(也称“扩展供电转换装置”)等。
1．辅助逆变器
辅助逆变器又称静止逆变器，是将直流输入电压变换为三相交流380V电压，给列车上的辅助设备供电的设备。它的主要负载包括空调设备(空调压缩机、冷凝器风扇、蒸发器风扇)、空气压缩机、设备通风机、客室照明以及挡风玻璃除霜器、方便插座、刮雨器等。(有的车上客室照明、雨刮器全用DC110V供电；有的车上所有设备都用自然风冷，则不需设备通风机。)
2．辅助逆变器技术要求
(1) 输入电压范围
(2) 输出电压波动范围：(一般要求±5％)
(3) 输出电压波形畸变：(一般要求畸变因数
(4) 输出电压不均衡度：(一般在相间对称平衡时，要求
(5) 输出频率：50×(1+1％)Hz
(6) 效率：(一般要求全负荷时>90％)
(7) 噪声：相距一定距离的分贝[例如：相距1m时小于70dB(A)]
(8) 保护：IP等级
(9) 过载能力：在额定输出电流下连续工作时，允许施加非周期性过载，对额定
容量小于或等于100kVA的装置，过载能力为 150％时为1 min ；对额定容量大于100kVA的装置，过载能力为130％时为30S。
3．辅助逆变器对负载启动的要求
(1) 负载顺序启动，以避免启动冲击电流叠加。
(2) 当负荷在一定范围内变化时，要求其输出电压瞬间变化在一定范围内，且在限定时间内恢复其额定值。(例如当负荷变化为逆变器额定负载的±30％时，要求其输出电压瞬间变化范围不超过±15％，且在300ms内恢复其额定值。)
(3) 重复启动和停止一定负载的能力(例如额定负载的60％)。
(4) 当逆变器已带有部分负载的情况下，启动空气压缩机或空调压缩机等负载，其输出电压降在允许范围之内(例如20％)。
4．辅助系统主要功能部分
(1)逆变部分：辅助用电设备大都需要三相50Hz，380V／220V交流电源，因而首先要将波动的直流网压逆变为恒压恒频的三相交流电。
(2)变压器隔离部分：为了安全必须将电网上的高压与低压用电设备，尤其是常需人工操作的控制电源的设备，在电气电位上实现隔离。通常采用变压器进行电气隔离，同时也可通过设计不同的匝比以满足电压值的需要。
(3)直流电源(兼作蓄电池充电器)：车辆上各控制电器都由直流电源DC／DC供电。车辆上蓄电池为紧急用电所需，所以DC110V控制电源同时也是蓄电池的充电器。
1.3.3控制电路
主要是用来控制车辆的主线路，车辆的起动、运行、调速、停车、反向等一系列的动作，还包括许多监控回路，检测列车各工况下的参数，根据所检测到的故障参数，及时发出指令，控制继电器动作，切断主回路中相关的触点，起到相关保护作用。根据司机发出的指令，控制线路中有关继电器得电或失电，使得对应的主回路接触器动作，最终控制牵引电机的运转，从而控制列车的牵引、制动等工况。
1.3.4门控电路
包括车门的开启与关闭，车门的监控回路、列车再开门回路。
1.4城轨车辆控制电路系统故障介绍及其处理
地铁车辆的故障是指维修计划之外的故障和事故，包括在检修基地内进行的故障和在地铁运营线路上的车辆突发故障。
地铁车辆故障分为4种情况：
1．在线运营车辆发生故障不能正常运行，但经过短时间（2～3min）修复或换件处理可以恢复正常性能维持运行。
2．在线运营车辆发生故障，但不影响车辆正常运行，这类故障一般继续维持运行，待车辆回库后再对故障进行处理。
3.运营中地铁车辆发生严重故障，不能维持正常运行，且短时间内无法进行有效处理，为了不致耽误车上旅客太长时间和保证地铁线路的正常运行，有必要进行清客，使用地铁车辆或工程车将其牵引出运营线路退出服务，进行维修。
4．地铁车辆运营中发生脱轨、颠覆、火灾或车辆走行部分发生如切轴等严重故障，影响车辆运行安全时，车辆维修部门接到报告后，应成立紧急求援队伍，迅速赶赴车辆故障发生地点，将旅客和无关人员进行疏散，将故障车进行紧急处理，如发生火灾还应将火源车辆做隔离处理。这些车辆一般也是回检修基地进行修复处理。
第二章 受电弓控制电路原理及故障排除
2.1受电弓的结构和主要技术参数
受电弓是从接触网向整个列车电气系统的供电以及输送再生制动能量的必要部件。在刚性和柔性接触网的线路上均能适用。目前北京、上海、广州已经建成地铁系统，其受电制式有第三轨受电(如北京地铁)和架空线受电弓受电(如上海、广州地铁)两种，其中架空线受电弓与机车受电弓在结构、原理等方面有诸多相似之处。
1．结构（如图2-1所示）
地铁受电弓主要由底架、下臂杆、上框架、弓头滑板和传动气缸等部件组成。
1. 底架 2. 绝缘体 3. 支架 3.1 下臂 3.2 下导杆 3.3高度阻止器 3.4 上臂 3.5 上导杆
4. 受电弓头 4.1 接触滑板 4.2 端角5. 升弓和降弓装置6. 电流变速器7. 挂钩 8. 最低位置指示器
图2-1 受电弓结构图
2．主要技术参数：
地铁列车上装有2架受电弓，受电弓通过绝缘子安装在首尾两节动车车顶，弓头升起后与接触网导线接触，从接触网上汲取电流供动车使用。其中上海地铁受电弓的参数如下：
额定电压／V DC 1500
网压变化范围／V DC 1000-1800
额定电流／A 1050
最大电流／A 1650
最大运行速度／km·h 100
最大升弓高度／mm 286O
折叠高度／ram 300
工作高度／mm 363(即折叠高度)1490
滑板长度／mm 1050
弓头长度／mm 1700
额定静态接触压力／N 120
传动气缸工作压力／bar 3-9
升弓时间／s ≤8(1490mm)
降弓时间／s ≤7(1490-0mm)
2.2受电弓的控制电路及其工作原理简介
2.2.1受电弓的控制电路图如下：
图2-2受电弓的控制电路
其中：受电弓和高速断路器控制保护空气开关2F30
列车控制启动继电器2K04
紧急制动继电器2K10
升弓开关2S01
自动空气开关2F31
受电弓电磁阀 2Y01
升弓启动继电器2K31
受电弓保持继电器2K33
列车控制线21103
2.2.2受电弓的工作原理简介：
1.升、降弓装置：
升、降弓装置包含电磁阀和缓冲阀，保证实现下列两个功能：
电磁阀得电，使压缩空气通过，从而使受电弓升起；电磁阀失电，让压缩空气流出，使受电弓降弓；
缓冲阀上分别装有调节螺栓，用来调节控制受电弓弓头的升、降速度与时间。
受电弓控制回路（如上图2-2所示）由列车电源线(DC110V)正端30420提供电源，经过受电弓和高速断路器控制保护空气开关2F30。
受电弓控制回路（如图2-2所示）由列车电源线(DC110V)正端30420提供电源，经过受电弓和高速断路器控制保护空气开关2F30。当列车激活后列车控制系统进入工作准备状态，列车控制启动继电器2K04和紧急制动继电器2K10分别得电工作。
2.升弓控制原理：司机可以操作升弓开关2S01来执行“升弓”指令，通过自动空气开关2F31、列车控制线21103，使升弓启动继电器2K31得电。2K31控制各自单元车辆受电弓保持继电器2K33，2K33得电后开启受电弓驱动电路受电弓电磁阀 2Y01得电，使受电弓升弓并保持受电弓处在合适工作位置。
3.降弓控制原理：司机可以通过使用降弓控制开关2S02来降弓，按下降弓控制开关2S02的常闭触点2l-22分断，先让2K31失电，同时2S02的常开触点13-14闭合，使降弓继电器2K32得电，通过常闭触点21-22和31-32使得2K33和2Y01失电，受电弓落弓，2K6由降弓自动空气2F32保护。在紧急情况时，单只受电弓可以通过操作设在A车司机控制面板的紧急制动开关使受电弓降弓（双弓），当该开关被激活2K10继电器失电，其常开触点54-53和64-63直接分断2K33和2Y01。
4.升弓条件：受电弓能够升起来，升弓气压不能小于3bar。当升弓气压小于3bar时，可以利用A车8号座位下的脚踏泵来提供足够的升弓气压。当列车在“有电无气”状态下升弓时，可以先按下升弓按钮，使电磁阀2Y01得电，连接受电弓的气路被打开，然后踩脚踏泵升弓，这就是通常说的“有电无气”升弓方法。
5.受电弓的状态可以从按钮灯上判断：当升弓按钮的绿灯亮时，表示所有受电弓都已升
起；当降弓按钮红灯亮时，表示所有受电弓都已降下；当升弓按钮的绿灯和降弓按钮红灯都不亮时，表示两个受电弓处于不同的状态（如升单弓）。
列车对受电弓“升弓”和“降弓”状态的检测方式是不同的，“升弓”状态是通过电压继电器7U01来检测，如下图2-3所示。1U01是变压器，它把接触网的高电压按一定比例变换成低电压。在继电器7U01的内部，这低电压的大小决定触头1.01-1.02和2.01-2.02的状态。触头2.01-2.02串联在受电弓升弓检测电路中，当U＞1000V时，触头2.01-2.02闭合，受电弓升弓按钮绿灯亮，表示受电弓升起。
图2-3 “升弓”状态检测原理图
“降弓”状态是通过位置传感器7B01来检测的，当受电弓接近7B01时，其连接电路的两接点1.3-2.4导通，受电弓降弓按钮红灯亮，表示受电弓降下。
2.3受电弓故障的常见故障现象分析及排查处理
2.3.1常见故障：升弓故障现象：司机台开锁后受电弓不能升弓。（受电弓能够升起来的条件是升弓压缩气压不能小于3bar，电磁阀电压不能小于97v） 2.3.2故障发生原因排查及分析：
1.故障原因排查程序：
(1)检查MRE(主风缸管)压力P≥3.5bar(司机台上的压力表的白色指针)； (2)检查蓄电池电压，检查欠电压继电器3K05，开关301； (3)按下S01“升弓”按钮； (4)检查是否受电弓都已升起；
(5)MMI显示无网压02S02“降弓”指示灯亮；
(6)如果风压低但蓄电池电压正常，则使用车间辅助供风或B车上的脚踏泵机械升弓（有
电无气升弓）；
(7)如果蓄电池欠压继电器激活，但空气压力不高，则有气无电升弓； (8)如果风压低但蓄电池欠压继电器激活则无气无电升弓；
(9)检查B车车下的高压箱的隔离和接地开关Q1/Q2是否在正常位置； (10)检查B车上二位中间端的受电弓阀（U03、02Y01）是否处于工作位； (11)检查牵引逆变器高压设备箱是否关闭；
(12)检查PH箱车间电源插座X11与外部电源相连接或车间电源插座盖没关好（车间电源
插座位于B车PH箱高压电源箱右侧）；
(13)检查位于A车司机室座椅后的设备柜的MCBS（微型断路器）、02F01（A）； (14)“启动司机室”、02F02（A）、“受电弓指令”（F30）；
(15)检查TCC是否受干扰：司机台上的左监控器必须激活，监控器应无错误信息显示； (16)检查受电弓锁钩是否仍在起作用，释放锁钩。
2.故障原因分析：
故障原因一、升弓电磁阀有电但压缩空气不足；
故障原因二、升弓电磁阀电压不足但压缩空气气压足够； 故障原因三、升弓电磁阀电压和压缩空气均不足。
发生上述三种情况必须应急升弓：Y=A+B，其中：A:蓄电池
故障原因一、在“升弓电磁阀有电但压缩空气不足”的情况时：此时只需一人就能完成，先按升弓按钮（绿色的显示灯亮），使升弓电路得电保持（即：使电磁阀2Y01得电，连接受电弓的气路被打开）；再人为的提供压缩空气（此时必须使用安装在B 车2 位中间端的电气柜中的脚踏泵，大概踩踏20次左右），观察客内室的应急照明（DC110V），常规照明220V的灯亮灭情况，如果全部灯亮则表示升弓已完成（在完成之后恢复现场）。
故障原因二、在“升弓电磁阀电压不足但压缩空气气压足够”的情况下时：此时需要两人共同合作才能完成：
（1）手动操作拉杆使气源开关（电磁阀2Y01）打到“开”的位置，使电磁阀2Y01开通气路。
（2）在第一步中获得了电之后，使辅助电路具备启动条件，给蓄电池充电，合上3S01，打开蓄电池开关激活列车，在激活司机台之后使受电弓保持继电器2K33得电而保持。
（3）客室照明恢复。
故障原因三、在“升弓电磁阀电压和压缩空气均不足”的情况时：同时使用故障原因一和原因二的解决方法。
（4）受电弓故障处理小结：
受电弓的故障主要是受电弓不能升起，而造成这种故障的原因主要有三种，即：升弓汽缸内气压不足而升弓电磁阀2Y02电压足够，升弓汽缸内气压足够而升弓电磁阀2Y02电压不够，升弓汽缸内气压和升弓电磁阀2Y02电压均不足。解决这种故障的方法要因情况而定，其中当气压不足时还需用到安装在B 车2 位中间端的电气柜中的脚踏泵。当然，处理故障时需要一定的受电弓升降电路控制图知识，要掌握受电弓升降弓的电气控制原理，从而在处理故障时能够清楚明白的知道是哪个元器件或者线路出现故障，并及时采取相关的处理方法。
第三章 城轨车辆车门电路控制与常见故障及其处理
3.1 车门的结构组成与工作原理
城轨车辆车门包括客室车门、司机室侧门以及司机室与客室间的通道门。不同车型的车门组成略有不同，但都包括车门悬挂及导向机构、车门驱动装置、左右门页、紧急解锁装置、乘务员钥匙开关（或称为紧急入口装置）、一套安装在车体上的密封型材（上、左和右）等机械部分，以及门控单元（或气动控制单元）、电气连接、负责检测的各类行程开关、指示灯等电气或气动部件。车门可由压缩空气作为开关的动力，也可采用电机驱动。按照车门开启及结构形式主要分为移动门和塞拉门，移动门又可以分为内藏式滑动移门、外挂式滑动移门。 3.3.1车门的结构组成(塞拉门为例)
DCU
丝杆
紧急解锁开关
乘务人员开关 (2 个车/)
左门叶
右门叶
门切除开关
导轨
图3-1 塞拉门结构组成
3.1.2车门工作原理
1.移动门系统工作原理。如下图3-2可知，该车门系统主要的承载机构为滚珠、滑块机
构，主要的传动机构为丝杆、螺母机构。开门时，当门控单元EDCU收到列车发出的开门指令后，控制车门电动机动作，车门电动机转动使锁闭轮离开锁闭杆，同时，电动机通过皮带驱动丝杆、螺母系统动作，从而实现开门运动。开门时，电动机驱动丝杆、螺母系统向相反的方向运动，当开门位置行程开关动作后，车门电动机带动锁闭轮落入锁闭杆位置处，从而实现车门的机械锁闭。锁闭杆安装于滚珠滑块机构上。
1—右门页；2—左门页；3—导轨；4—锁钩/紧急手柄；5—左门驱动连杆；6—驱动风缸；7—解锁风缸；8—中央控制阀；9—导向衬块；10—橡胶密封条；11—防跳轮/支撑滚轮；12—锁闭行程开关S1；13—密封毛刷；14—钢丝绳；15—关闭行程开关S2
图3-2典型移动门系统工作原理图
2.塞拉们系统工作原理。如下图3-3所示，门的运动由电子门控器控制，电动机驱动。
如下图所示，电动机通过锁闭位置和丝杆螺母副相连；丝杆上的螺母通过铰链与便携门架相连。为了提高供门页的摆动和平移运动，门页与便携门架相连；同时，携门架在纵向长导柱上滑动。长导柱连接在三个挂架上，每段各一个，中间再放一个。这三个挂架在短导柱上运动，短导柱安装在承载支架上。携门架和挂架内安装有直线轴承，以确保机构运动平稳。门页在摆动和平移运动过程中的控制，由导向滚轮和上下导轨组成的系统完成。开门时，门页从完全关闭状态开始运动，电动机带动丝杆螺母副，引起携门架、长导柱、挂架、下滚轮导向部件中的转臂动作，并最终使门页在导向系统的引导下向外做摆出动作。在达到完全摆出状态后，导向系统控制门扇的直线平移，使门页平行于车辆侧面运动。在平移过程中，携门架使门页沿着长导柱自由滑动，直到门页达到完全打开状态。这样就实现了车门在X上的运动，完成塞拉动作。关门动作是开门动作的一个相反过程。
图3-3 典型塞拉门系统工作原理图
方向、Y
3.2 车门的主要技术参数
净开度／mm 1 400 净开高度／mm 1 860±10 工作环境温度／℃ 20～70 开关门时间／s 3～5(可调) 供电电压 /vDC 110
车门关紧力／N ≤150(每个门页) 能探测最小障碍物／mm×mm 30×60(宽×高) 车门隔音量／dBA ≥21 开关门噪声级别／dBA ≤68
车体钢结构开口／mm ≤1720(沿车长方向) 车门全开时所占空间／mm ≤2750(沿车长方向)
门框高／mm 约2035(地板面距门框下沿距离) 车门上部驱动机构所占空间／mm ≤355(厚)；≤150(高) 供电电压/ VDC 110 (77～137)
湿度 ≥97％（25℃）
3.3 车门的系统主要功能和电气控制原理
3.3.1车门系统主要功能
开/关门功能：包括开、关门状态显示；
未关闭好车门的再开闭功能：已关好的车门不再打开； 开关车门的二次缓冲功能；
防夹人/物功能（障碍物探测再开门功能）； 车门故障切除功能；
车门内部紧急解锁功能（每辆车每侧两个车门）； 车门旁路功能；
乘务员钥匙开关功能（每辆车每侧一个车门）； 故障指示和诊断记录功能并可通过读出器读出； 自诊断功能；
零速保护。 3.3.2车门电气控制原理
1.开、关门控制电路如下
图3-4开、关门控制电路
(1)整列车控制所使用的继电器：
8K01、8K02：左右侧门的门使能继电器 8K03、8K04：开门继电器 8K05、8K06：延时断开继电器 8K07、8K08：门未锁继电器
8K09、8K10：整列车所有门关好继电器 8K41：关门报警起动继电器 8K42：关门报警电闪继电器 8K43：关门报警继电器 8K47：左边门开继电器 8K48：右边门开继电器 8K49：门关好监测继电器 (2)单节车继电器：
8K21、8K22：解锁继电器 8K23、8K24：开门继电器 8K25、8K26：重开门继电器 8K27、8K28：关门监测继电器 8K29：17/19门乘务员钥匙开门继电器 8K30：18/20门乘务员钥匙开门继电器 8K45、8K46：关门报警继电器 (3)每个门的控制继电器：
8K31、8K33、8K35、8K37、8K39：左边门门未切除继电器 8K11、8K13、8K15、8K17、8K19：左边门开、关门继电器 8K32、8K34、8K36、8K38、8K40：右边门门未切除继电器 8K12、8K14、8K16、8K18、8K20：右边门开、关门继电器
除此以外，每个车门均安装有4个行程开关以检测车门的状态（如图3-5所示），包括：
(a)S1: 车门锁闭行程开关
(b)S2：车门关闭行程开关
图3-5车门状态检测行程开关
就继电器而言，用于车门控制的中间继电器应有很高的可靠性，因为一旦其出现故障，将影响对车辆车门的控制，曾经出现过由于继电器故障造成的乘客换车事件，对运营影响较大。广州地铁1号线车辆车门原控制继电器（SH04）已经过长时间使用，失效故障较多，决定用可靠性更高的继电器替换原车门控制继电器。经过这一改进，减少了车门故障的发生。 为了保证车门控制的可靠性，在车门电路关键的继电器旁，多并联加装一个同类型规格的控制继电器。例如整列车左侧门开继电器8K01，新加装继电器8K01（加）的线圈引线及有关触点并联。这样，增加了同一连接线上触点闭合时的接触面积，减少了触点因长期工作引起接触电阻增大、接触不良而导致的车门故障；更重要的是，避免了因关键继电器线圈与正线烧损而导致整列车门不能打开的严重故障。车门控制继电器线圈耗用的功率较少，并联加装继电器后对控制电路影响不大。同样，为了增加同一连接线上触点闭合时的接触面积，对车门控制电路同一中间继电器上的空余触点进行了并联，如整列车右侧门开继电器中空余的常开触点与已使用的常开触点并联等。对继电器空余触点的充分利用，提高了控制电路的可靠性和稳定性。
开关门电气控制工作原理：
(1)列车激活开司机台，2K04闭合，列车激活后合3S01后3K11得电并且DCU检测到列车处于静止状态2K11得电，由ATP设备给出门使能信号则8K01闭合，开门按钮指示灯亮；
(2)8K01闭合后，ATO设备给出开门触发信号并按下开左边门按钮，8K03闭合，8K05闭合，8K07闭合， A车8K21闭合控制电磁阀实现锁钩解钩动作，A车8K23闭合并自锁，左边
(a)S4: 车门紧急解锁行程开关 (b)S3: 车门切除行程开关
门未切除，以1/3门为例，8K31得电8K11合，开1/3门，车门处于开门状态，8K09不得电，按下关门按钮则8K05延时断开8K03失电断开，8K41得电并自锁，一路送入SIBAS单元，关门报警。一路电闪继电器8K42得电定时开关动作，8K43开关动作，8K45开关动作，（若所有门未关好，S01、S02均不到位则1/3门内外指示灯闪烁）；
(3)按下关门按钮则8K05延时断开，8K07延时断开，一路8K21断开，Y03电磁阀失电，锁钩在弹簧力作用下复位；一路8K23断开，未按重开门8K25不得电，1/3门8K11失电，控制Y02、Y01电磁阀关门熄灭门上方内、一路外侧指示灯；一路五个门的S1、S2均到位，A车8K27得电，A车侧墙指示灯灭，另一端A车8K27得电，1/3门S1、S2行程开关到位，8K09得电8K41分8K42分，8K43分， 8K45分。
2. CFSU检测
(1)8K31断开，8K33断开，8K39断开， 8K37断开，8K35断开 则显示器显示门功能故障 （低电平触发）。
(2)1/3门拉紧急解锁手柄则S4动作
5/7门拉紧急解锁手柄则S4动作
9/11门拉紧急解锁手柄则S4动作（高电平触发）
13/15门拉紧急解锁手柄则S4动作
17/19门拉紧急解锁手柄则S4动作3. ATP监测电路，若不闭合则触发紧急制动
4.自动折返
列车激活关司机台，由于ATO/ATP设备使4K03闭合，门处于打开状态8K47闭合，8K03闭合，从而使得开门保持。
5.开门功能
至少有一个门未关好 ：
8K09断开，8K01闭合，按下重开门至少有一节车至少一个门未关， 8K27断开，8K25闭合未关好门的S1、S2行程，开关至少有一个不到位，左边门未切除，以1/3门为例8K31得电，1/3门8K11得电，1/3门开门。
6.牵引指令
2S09
8K49
图3-6牵引指令控制图
城轨车辆车门电气控制的核心就是电子门控单元EDCU。电子门控单元EDCU式车辆电气和车门机械操作机构之间的接口，电子门控单元对车门的控制有可编程序控制器实现，车门电气控制原理如下图3-7所示：
3-7 车门控制电气原理框图
当零速信号有效且有开门时能信号时，EDCU接受到开门指令后将控制车门电动机朝
开门方向动作，并将车门的相关状态传送给列车控制及诊断系统。关门是一个相反的过程。同时，车门就有零速保护和安全连锁电路，开关门有报警装置、障碍物检测等安全保护措施。
1.零速保护
车速为“0”时，车门控制器得到“零速”信号后，开门功能才能起作用。当车速大
于零，车门仍然处于开启状态时，将启动自动关门功能。
2.安全连锁电路（安全回路）
锁闭开关检测到车门完全关闭后，其常开触点闭合，同一节车同侧所有车门的闭锁
开关常开触点串联，形成关门安全连锁电路。一列车的安全连锁电路形成环路，所有车门关好后，司机室内“门已锁闭”指示灯亮，列车方可启动。列车左右侧安全来电路完全隔离，无共用元件。
由于车门的状态关系到乘客及运营安全，为确保列车运行过程中车门正确锁闭，只
要检测到某个车门没有正确锁闭，列车将无法启动；在运行过程中，如果有乘客将紧急
解锁手柄拉下，安全回路断开，列车将触发紧急制动并停车。
3.障碍物探测
如果关门时碰到障碍物，最大关门力将持续0.5S，然后车门可以重新打开一段距离，
再重新关闭，或保持这个位置进行一段时间的调节，再完全关上。如果障碍物一直存在，经过几次探测后，门将处于打开状态。障碍物探测的次数及障碍物的大小可以通过电子门控单元来设定。
满足列车运行采用司机、副司机手动驾驶或ATO驾驶时的开关门功能。
（1）具有微型断路器保护：
列车车门控制电路和本车车门控制电路均设微型断路器。
（2）左/右车门的选择：
车辆设有左/右侧车门选择开关，设在司机室内，由司机（驾驶员）操作以选定只能开左侧或右侧的车门。
（3）开/关门操作
通过操作开/关门开关实现左或右侧车门开闭。
（4）零速保护
车门控制电路中接有零速信号，确保列车只有在零速度（车速在5Km/h以下）时才能接通开门电路。该零速信号在ATO驾驶或ATP正常工作、手动驾驶时，由信号系统提供：在ATP切除、手动驾驶时，由列车牵引系统提供。
（5）关门联锁电路（安全电路）：
关门联锁电路中设一只安全继电器，当列车所有车门关好后该继电器动作，其常开接点分别提供以下信号：
a 电路可以启动信号；
b 机台显示门关好信号（门关好绿灯亮）；
c 机台上显示可以发车信号（接通发车通知电路）；
d 自动广播信号（预报站）。
（6）内部紧急解锁装置
每辆车的每侧车门中设2个内部紧急解锁装置，用于紧急情况下的开门操作。
紧急解锁装置能由乘客手动操作，并有详细的操作说明和标识。
内部紧急解锁装置仅在车内操作，并设有防护罩以防止滥用。
在司机室显示屏上可以显示哪个车门的解锁装置被启动。
（7）本门试验开关
每个车门设一试验开关，在没有列车控制的情况下，可以单独开闭车门。
（8）车门电气控制能够保证故障导向安全。
（9）障碍探测重开门
如果关门碰到障碍物，最大的关门力持续0.5S后，车门重新打开200mm，再重新关闭。如果障碍物仍然存在，则这一循环将再循环一次。当障碍物探测达到三次（暂定），车门应处于开状态，由司机再次操作开门可将门关闭。
3.4 车门的常见故障分类与查找处理方法
3.4.1车门常见故障分类：
主要包括机械故障和电气故障两类
3.4.2故障查找处理方法：
1.机械故障
（1）机械尺寸变化引起的故障
在客流量大而且集中时，由于车体挠度等因素影响，造成车门相关部件与车体等部位干涉，从而引起车门故障。
查找处理：此类故障应检查车门的尺寸调整是否在规定的范围内，如V型尺寸、车门对中尺寸等；同时还应该检查车门的各部件是否存在相互干涉等情况。
（2）零部件损坏
零部件损坏通常可以通过更换新零件解决，如果同一类零部件损坏率较大，则应该检查是否存在系统设计问题或调整上的失误。
（3）电气故障
2.关门位置检测开关故障
故障现象：车门打开按下关门按钮后，单个车门无法关闭，车辆显示屏显示该车门故障。该故障的主要原因是开门行程开关DCS在车门打开过程中出现故障或误动作，在关门过程中，
EDCU收不到“门关好”信息，EDCU将向列车诊断系统发出“车门故障”信息。
查找处理：检查该行程开关是否有故障，若有故障，将其更换；检查该行程开关的安装是否过紧，并检查其调整是否满足要求，不符合要求则重新调整。
3.EDCU电子门控单元故障
故障现象：包括电子门控单元EDCU硬件故障、突然死机等。
查找处理：检查EDCU中软件是否为最新版本，若不是，则更换新软件后重新开关车门试验，检查是否正常；检查EDCU的接线端子等是否异常，若不正常，则重新安装接线端子，若为EDCU本身故障，则更换该EDCU单元。
4.车门电机故障
故障现象：车门不动作、车门动作一段距离后停止运动等。
查找处理：检查车门电动机各接线是否有松动或断裂的情况；若松动，则重新紧固或更换断裂的部件；检查车门电动机的连接件包括电动机皮带、联轴器是否异常；若皮带出现断裂则更换 ；以上故障都排除后仍然不能解决该故障，则可能是车门电动机本身的故障，可考虑更换车门电机。
3.5 车门的常见故障的分析与处理方案
3.5.1常见故障一的分析与处理方案：
1.故障现象：继电器卡滞、烧损，行程开关内部弹簧老化造成触头接触不到位. 存在的问题现象：广州地铁一号线列车2122在正线出现开门后，1C22车整节车门打不开，司机到现场发现该车的单节车右边门电源控制开关8F10微动开关跳闸，根据《一号线列车故障处理指南》复位8F10后1C22车10/12号车门仍无法开启，司机将该车门切除。列车回库后，恢复1C22车10/12车门，试验该门开关门功能正常，未发现异常。模拟正线8F10跳闸故障，先打下单节车的8F10，按开门按钮给出开门指令，然后再打上8F10，1C22车10/12车门不能打开。采取相同的方法，在其他车上检查，发现一列车中有20%-40%的车门按照上述方法不能开门，甚至有的车整节车门都不能打开。
检修作业中需要调整车门V型、锁钩间隙等，影响车门打不开的机械因素众多，其中锁钩间隙是一个重要参数。锁钩间隙的设定，一方面要保证车门正常锁闭，防止列车在运动过程中车门打开；另一方面也要确保短行程风缸的“凸头”能顶开锁钩解锁。然而检查发现不能正常打开车门的机械参数基本都在标准范围之内。
S1或S2行程开关接触不到位：S1/S2各有一对常开触点，并联在一起检测单个门的关闭和锁闭状态，一对常闭触点串联在一起用于整节车的车门状态检测。车门关闭并锁好后，如果单个门检测都正常，即S1/S2常开触点都已断开，但整节车侧墙黄色指示灯不灭，排除整
节车继电器8K27/8K28的故障后，说明至少有一个门的S1/S2常闭触点没有闭合。
在这种情况下，由于单个门指示灯都已熄灭，无法直接判断是哪个门的故障，可以通过逐个切除，即由S3旁路S1和S2的串联电路，找到有故障的车门。
广州地铁一号线自1997年运营以来，主要故障有以下几类：
（1） 车门锁闭行程开关S1故障。
（2） 车门关关闭行程开关S2故障。
（3） 钢丝绳松动故障。
（4） 气路故障。包括解锁风路、排风回路故障、气缸故障。
在此4类故障中，气路故障一般为运营几年之后比较容易出现的一类故障。追溯其原因，目前为止发现主要有以下2种：
a.气缸运用时间过久，造成部件老化，气缸活塞的密封圈磨耗大而造成缸筒和活塞之间出现间隙，密封不紧。当车门关闭时，压缩空气进入驱动气缸，作用于活塞的右边，推动活塞左移，由于活塞的密封圈因磨耗大而出现间隙，部分压缩空气会进入驱动气缸的右边，导致左边的压缩空气压力不够造成活塞不动作或者右腔里空气压力大，影响右腔排放空气的时间过长造成开关门时间过长，车门难以到达关闭位，S1、S2不动作，此时车门不能打开或关闭。
b.气缸出厂时就存在一些隐性的质量问题，未被发现，但在装车动用一段时间后，问题慢慢暴露出来，造成影响车辆运营的大问题。
2.故障分析处理：
开门失败分析：模拟正线开门时8F09、8F10跳间后复位，开门过程如图3-8所示，开门指令给出后，开门继电器8K23得电并保持，由于8F09跳闸，车门无法打开，开门指令和解锁指令同时给出。而8F09、8F10跳闸时，车门关门电磁阀Y2失电，关门风缸排气，车门失去关门力后，门页在车门橡胶条件反弹作用下有门开的位移，致使锁钩和锁销卡紧，这种情况下开门指令、解锁指令同时给出；这是开门风缸进气，而关门风缸的气先已排出，造成开门风缸的气压驱动力比较大，驱动风缸车门的动作执行相对比较快，锁钩还未完全解开，驱动风缸已经开始驱动开门，就导致解锁动作和开门动作发生“冲突”，致使部分车门不能打开。
图3-8 开门失败流程图
3.试验验证
为了确定开门速度和车门发生该故障之间的关系，以便验证、修订检修标准，从检修规程上解决这种车门新问题，我们对存在问题的车门做了多次测试，测量并记录了试验数据。开门开始信号取开门继电器8K11的电源，在车门完全开的位置加装行程开关，取开门结束信号。
（1） 调整前开门时间为2.12s（小于开门最低时间2.5），模拟复位微动开关不能开门，试验结果为部分车门开门速度过快，开门时间低于最低要求。
（2） 调低开门速度，当开门时间调整到2.24s时，模拟复位微动开关可以开门，试验结果为：大部分车门虽然能够正常开关门，车门同步性也满足要求，但是开门速度过快，不符合要求。
（3） 调整开门时间到标准范围（30.5）s，两种方式都可以开门，部分存在问题的车门仅仅通过调整开门时间到标准范围就可以解决该问题。
试验结果表明：通过先给开门指令再复位8F09、8F10微动开关的开门方式，在刚好能开门的基础上再多调一圈降低中央控制阀的开门速度，就可以满足开门时间标准要求。广州地铁一号线的车门时间是用秒表测量的，很难准确地测量到实际开门时间，通过这种方法可以检查车门的开门时间，避免了车门新故障，又改进了检修工艺。
4.解决措施
针对开门时8F09、8F10跳闸复位后，部分车门不能打开的这种情况，主要可以采取以下措施：
（1）调整中央控制阀的开门速度，给解锁一定的时间裕量，就保证了先解锁后开门。
（2）调整车门“V”型,一般调至顶部间隙比底部间隙大1.5～2mm（原检修标准是（22）mm）。调低车门“V”型，减小了Y2电磁阀失电后，门页由于车门橡胶条的反弹作用而产生的少量的门开的位移。
在实际操作中发现部分存在问题的车门，在调整开门速度后，虽然能按上述方法开门，但是开门速度过低不能满足要求，这种情况调低车门“V”型参数就可以解决。
对3132车进行了调整并跟踪，调整前有18个车门存在上述问题，一个月后检查发现只有2个车门存在上述问题，这两个故障车门的开门速度仍然过快，降低开门速度后试验正常，试验结果验证解决措施可行、效果明显。
广州地铁一号线列车车门机械参数虽然在规程要求的范围之内，但是列车在实际运营当中可能会出现特殊情况下部分车门不能打开的情况，通过调整机械参数，可以避免列车晚点，具有重要的实际意义。同时这种检查方式可以作为检修工艺来优化开门时间的检查方法。
3.3.2常见故障案例二的分析与处理方案：
1.广州地铁三号线列车车门故障
（1）故障事例：广州地铁三号线列车采用的是电动塞拉门系统，广州地铁三号线列车从2005年开通以来其车门系统就陆续出现过软件、硬件方面的故障，主要表现为门控制软件件系统不稳定、单个车门控制继电器故障、车门无法正常打开及关闭，尤其以“代码1”的故障为突出。
（2）故障影响：仅2008年1月至7月就出现了216次代码1的故障，平均每个月出现31次该故障，最严重的时候一天出现7次，造成列车晚点、清客及下线，给正常的运营组织造成了严重影响。
（3）故障分析：代码1的车门故障主要表现为车门在开关门过程中不能完全打开或关闭，读取车门控制单元EDCU中的数据显示为故障代码1，即“车门驱动电机回路断开”。此故障可能产生的原因包括车门电机本身的故障、整个车门电机回路故障、控制车门电机动作的车门控制单元EDCU输出故障等，开门过程中若开门使能信号断开也会产生此故障。
a.故障初步分析：如图3-9所示，广州地铁三号线每节车每侧有4对车门，每个车门具
有一个车门控制单元EDCU。EDCU分为两种类型，一种是带有MVB通读卡的主控门控单元MDCU，该门控单元可与列车控制单元VCU进行通讯；另外一种是不带通讯卡的门控单元LDCU，该门控单元通过RS485与主门控单元MDCU进行通讯。车门控制单元EDCU通过RS485组成一个通讯网络并通过两个主门控单元MDCU与车辆控制单元VCU进行通讯。
图3-9 车门控制单元布置
通过对代码1车门故障进行跟踪并对相关的故障数据进行统计、筛选分析，得出以下几个方面的规律：
1）此故障一般发生在每节车的2个主门控单元MDCU，极少出现在非主控的门控单元LDCU上：
2）此故障一般出现在开门的过程中，主要现象为车门打开10cm左右的缝隙后无法正常打开；
3）此故障往往通过进行复位处理后可以恢复正常；
4）此故障在随机出现，并不会固定在几个车门上连续出现，任何一个车门都可能出现此故障。
通过上面的分析，首先排除了此故障为单个车门故障。为进一步查找故障的真正原因，技术人员进行了故障模拟：在开门的过程中突然断开开门使能信号以模拟车门的状态。模拟的结果与列车在运营过程中出现的故障一致，即在开门过程中MDCU的车门不能正常打开而其他车门工作正常。因此，可以肯定在开门过程中车门使能信号丢失是产生该故障的原因之一。
b.故障进一步分析：根据车门厂家在实验室模拟的情况及在广州现场实际监测到的数据，发现造成该故障的另一个原因是在开关门过程中EDCU中的电机控制模块受到干扰，电机电流瞬间增大，造成电机控制回路跳开，车门电机无法正常打开或关闭，并产生代码1故障。目前，该干扰源暂时未能确定。
车门控制单元EDCU是由多外功能模块组成，包括输入、输出模块，MVB通讯模块，电机控制模块，其中电机控制模块是用于控制电机动作的功能模块。电机控制模块会根据EDCU的
相关信号输出电机电流等驱动电机的信号，且通过安装在电机轴端的电机电流传感器监控电
机工作情况。当电流传感器检测到电流大于某个值（如电机额定电流的3倍），EDCU的内部程序将会使车门控制电路跳开从而有效的保护车门电机。
（4）故障处理方案：
A.初步处理方案：根据模拟的结果及分析的情况，广州地铁与车门厂家对故障情况进行沟通和讨论，双方提出了针对MDCU故障的初步改造方案，改造方案包括硬件及软件方面的整改。
改造前由于MDCU是由K2继电器（车门使能信号）来对外部安全继电器K1进行控制，当车门使能信号丢失时，安全继电器K1将会断电，这样与安全继电器K1所控制的车门制动器将不会工作，同时车门会报车门电机断线故障（代码1）。
通过线路改造和相应的软件升级后，实现车门安全继电器由车门使能信号和S1锁闭行程开关的状态同时以“或”的关系进行控制。即当车门打开后，S1锁闭行程开关动作后，车门控制器采集到S1的状态，即便此时使能信号出现丢失现象，但由于车门已经打开，车门控制器通过采集到的S1状态会发出指令命使车门继续完成打开动作，并不报故障。LDCU在列车出厂的时候就是按照这一逻辑进行电路设计的，这就是为什么代码1的故障一般出现在MDCU上而不出现在LDCU上。为进一步保证安全继电器的正常动作，我们对该改造方案做了进一步的优化，将X2A.1接至X1.10（110V输入电源）处，这样即使使能信号消失后，仍有110V电源供应给此内部安全继电器，使该继电器的工作只由车门软件进行控制，而不由车门使能信号进行控制。
B.故障进一步处理：为了避免此类故障再次出现，通过研究，可对EDCU硬件进行改造。 车门电机控制模块主要由电源输入电路（复位电路）、关断电路、输出电路及电流传感器部分组成。电源输入电路工作在1～9V范围内，0V时将对电机电源进得复位；关断电路在4V以上的电压范围正常工作，当电压为OV时将封锁电机控制模块，使电机控制模块无相应的输出，进而可能出现代码1的故障。为此，可在复位电路与关断电路之间增加一个二极管，如图3-10虚线框内所示。当电机控制模块被关断时，复位电路的电位处于低电位，将立即进行复位，从而保证车门电机再次正常工作。
图3-10改造后的电机控制模块原理图
3.6 车门的故障优化方案
广州地铁三号线列车车门频繁出现的代码1的故障:
广州地铁三号线代码1的故障主要原因是开、关门过程中由于存在相关的信号干扰，造成开门过程中开门使能信号瞬间丢失及电机电流瞬间增大引起电机控制模块断开，从而出现了代码1的故障。至于是什么部件对车门控制单元形成干扰，目前，已组织相关人员进行查找。在未彻底找到干扰源之前，通过硬件及软件方面的改进措施来减少车门故障的出现，取得了积极的效果，尤其是第二次对车门控制单元EDCU的改造，取得了立竿见影的效果。
心得体会
时间如白驹过隙，一晃而过，大学三年的时光即将结束，我的求学路即将结束一段征程，职业生涯即将展开，但是学习是伴随我一生的事情，无论我在哪里，无论我在做什么，无论我是社会中的一个什么角色，我都是一个学习者，只不过学习的舞台由学校换成了社会而已，但学习的激情会闪耀我的生命。
纵观整个大学，无论是学习，还是工作或是生活，我的人生都发生了质的变化，有了飞跃的提升，这是我人生一笔重要而珍贵的财富。
毕业设计作为我结束大学学习的总揽，是将我整个大学学习知识作一个回馈，一个结业。不仅仅将所有的知识串联在一起，更是将我的学习成果，学习效果展示在大家面前。我想首先做毕业设计的主要目的不是要将大家难住，而是要检验大家的学习成果。其次做毕业设计是为了让大家将自己所学的知识串联在一块，这样可以将所学的东西由头至尾过衔接起来，做个总结。
我的毕业设计说不上精彩绝伦，更说不上独具匠心，但却花费我很大一部分心血才做出这份让我自己心里还过得去的东西。这个学期第二阶段我的毕业设计课题就出来了，心里是有喜有悲，喜的是这个课题是由教过我课程的陶艳老师带，毕竟她也是我们系的老师，知道的知识很广泛，对我们的进程快慢和指导不言而喻。悲的是我接到课题的时候发现我其实很多东西都没有，而且脑袋里没任何思路。幸好在老师的指导下很快就确定了目标，第一个星期确定了我的毕业设计的主题思路和指导思想，第二个星期将所有的资料串在一块，第三星期开始做框架，第四星期开始做初稿，第五星期完成初稿，第六星期将初稿交由老师审阅、定稿、完善。第七星期做一个详细的准备开始答辩。
在我做毕业设计的过程中能完成各项难题和准备充分，这与得到老师的大力支持和谆谆指导离不开，和小组的同学的不吝帮助息息相关。在这里，我感谢大学以来教我知识的每位老师，让我学会了自己专业的各方面知识，特别是我在广州地铁订单班学习中唐老师给我们的教导与专业知识的学习让我获益匪浅，让我学到的东西能在毕业设计中发展开来。最后感谢这次带我毕业设计的陶艳老师，对于她对我的教诲，我无比感激！
参考文献
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