《客車檢車員》課件-項目一 客車電氣裝置

2006.031.1TG型鉛蓄電池原理及檢修主講教師

任務一客車供配電裝置檢修車輛電氣檢修2006.031.2GN型堿性蓄電池原理及檢修主講教師

任務一客車供配電裝置檢修車輛電氣檢修1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修可充電電池的能量密度一.鎳鎘電池的發(fā)展

1899年，WaldmarJungner在開口型鎳鎘電池中，首先使用了鎳極板，幾乎與此同時，THOMASEdison發(fā)明了用于電動車的鎳鐵電池。遺憾的是，由于當時這些堿性蓄電池的極板材料比其它蓄電池的材料貴得多，因此實際應用受到了極大的限制。1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修

后來，Jungner的鎳鎘電池經(jīng)過幾次重要改進，性能明顯改善。其中最重要的改進是在1932年，科學家在鎳電池中開始使用了活性物質。他們將活性物質放入多孔的鎳極板中，然后再將鎳極板裝入金屬殼內(nèi)。鎳鎘電池發(fā)展史上另一個重要的里程碑是1947年密封型鎳鎘電池研制成功。在這種電池中，化學反應產(chǎn)生的各種氣體不用排出，可以在電池內(nèi)部化合。密封鎳鎘電池的研制成功，使鎳鎘電池的應用范圍大大增加。1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修二、GN型堿性蓄電池參數(shù)

蓄電池的五個主要參數(shù)為：電池的容量、標稱電壓、內(nèi)阻、放電終止電壓和充電終止電壓。1、標稱電壓

電池剛出廠時，正負極之間的電勢差稱為電池的標稱電壓。標稱電壓由極板材料的電極電位和內(nèi)部電解液的濃度決定。當環(huán)境溫度、使用時間和工作狀態(tài)變化時，單元電池的輸出電壓略有變化，此外，電池的輸出電壓與電池的剩余電量也有一定關系。單元鎳鎘電池的標稱電壓約為1.3V（但一般認為是1.2V）1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修2、充電終止電壓

蓄電池充足電時，極板上的活性物質已達到飽和狀態(tài)，再繼續(xù)充電，蓄電池的電壓也不會上升，此時的電壓稱為充電終止電壓。鎳鎘電池的充電終止電壓為1.75~1.8V。3、放電終止電壓

放電終止電壓是指蓄電池放電時允許的最低電壓。如果電壓低于放電終止電壓后蓄電池繼續(xù)放電，電池兩端電壓會迅速下降，形成深度放電，這樣，極板上形成的生成物在正常充電時就不易再恢復，從而影響電池的壽命。放電終止電壓和放電率有關。鎳鎘電池的放電終止電壓和放電速率的關系如表所示。1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修三、鎳鎘蓄電池的工作原理2Ni(OH)2+2KOH+Cd(OH)2←→2NiOOH+2KOH+2H2O+Cd（正極）（負極）（電解液）（正極）（負極）（電解液）（放電）（充電）1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修

從上述電極反應可以看出，氫氧化鉀并不直接參與反應，只起導電作用。從電池反應來看，充電過程中生成水分子，放電過程中消耗水分子，因此充、放電過程中電解液濃度變化很小，不能用密度計檢測充放電程度。結論1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修1.端電壓

充足電后，立即斷開充電電路，鎳鎘蓄電池的電動勢可達1.5V左右，但很快就下降到1.31-1.36V。鎳鎘蓄電池的端電壓隨充放電過程而變化，可用下式表示：U充=E充+I充R內(nèi)U放=E放-I放R內(nèi)

從上式可以看出，充電時，電池的端電壓比放電時高，而且充電電流越大，端電壓越高；放電電流越大，端電壓越低。121.2GN型堿性蓄電池原理及檢修2.容量和影響容量的主要因素

蓄電池充足電后，在一定放電條件下，放至規(guī)定的終止電壓時，電池放出的總容量稱為電池的額定容量，容量C用放電電流與放電時間的乘積來表示，表示式如下：C=I·t(Ah)鎳鎘蓄電池容量與下列因素有關：活性物質的數(shù)量；放電率；電解液131.2GN型堿性蓄電池原理及檢修

放電電流直接影響放電終止電壓。在規(guī)定的放電終止電壓下，放電電流越大，蓄電池的容量越小。(1)放電率；(2)電解液；溫度電解液中的有害雜質（碳酸鹽和硫酸鹽）141.2GN型堿性蓄電池原理及檢修3.內(nèi)阻

鎳鎘蓄電池的內(nèi)阻與電解液的導電率、極板結構及其面積有關，而電解液的導電率又與密度和溫度有關。電池的內(nèi)阻主要由電解液的電阻決定。氫氧化鉀溶液的電阻系數(shù)隨密度而變。18℃時氫氧化鉀溶液的電阻系數(shù)最小。通常鎳鎘蓄電池的內(nèi)阻可用下式計算：1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修4.效率與壽命

在正常使用的條件下，鎳鎘電池的容量效率ηAh為67%-75%，電能效率ηWh為55%~65%，循環(huán)壽命約為2000次。容量效率ηAh和電能效率ηWh計算公式如下：1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修5.記憶效應

鎳鎘電池使用過程中，如果電量沒有全部放完就開始充電，下次再放電時，就不能放出全部電量。比如，鎳鎘電池只放出80%的電量后就開始充電，充足電后，該電池也只能放出80%的電量，這種現(xiàn)象稱為記憶效應。

電池全部放完電后，極板上的結晶體很小。電池部分放電后，氫氧化亞鎳沒有完全變?yōu)闅溲趸?，剩余的氫氧化亞鎳將結合在一起，形成較大的結晶體。結晶體變大是鎳鎘電池產(chǎn)生記憶效應的主要原因。1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修實操：測量蓄電池電解液溫度和相對密度并換算1、作業(yè)方法、步驟

掌握測量酸性、堿性蓄電池電解液溫度和相對密度并換算成標準相對密度的方法。2、作業(yè)器材及工具準備

酸性蓄電池、堿性蓄電池、水銀溫度計、吸管式密度計、5%氫氧化鈉或碳酸鈉溶液、橡皮圍裙、膠皮手套、護目鏡、毛巾、測試記錄及計算用紙1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修3、場地條件（1）通風、采光條件良好（2）考位工作臺面應有防酸腐措施（3）考場內(nèi)應有自來水源（4）考場應禁止煙火4、方法、步驟（1）使用比重計測量蓄電池電解液的比重，測量三次，取平均值（2）使用水銀溫度計測量蓄電池電解液的溫度（3）應用公式法換算相對密度并列出計算式及結果1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修鉛酸蓄電池換算公式：堿性蓄電池換算公式：d30-換算為30攝氏度時的相對密度dt-溫度為t時測量的相對密度a-溫度系數(shù)（采用a=0.0007）t-測量相對密度時電解液溫度d15-換算為15攝氏度時的相對密度dt-溫度為t時測量的相對密度0.00052-溫度系數(shù)t-測量相對密度時電解液溫度1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修典型案例分析1、測得某只TG450型鉛酸蓄電池電解液的相對密度為1.250g/cm3，此時電解液的溫度為35攝氏度，問該電池換算成的標準相對密度為多少？2、測量GN300型蓄電池電解液的相對密度為1.21，此時電解液的溫度為5攝氏度，問該蓄電池換算成標準相對密度是多少？211.2GN型堿性蓄電池原理及檢修1.2GN型堿性蓄電池原理及檢修總結1、鎘鎳蓄電池的單體電壓、放電截止電壓？2、鎘鎳蓄電池正負極、電解液材料？3、鉛酸蓄電池、鎘鎳蓄電池電解液相對密度計算方法？謝謝！客車供配電裝置1、什么叫做客車電氣裝置？2、客車電氣裝置按照功能如何分類？3、我國鐵路客車的供電方式？答：我們把客車中為電氣裝置供電和電氣控制及檢測的設備統(tǒng)稱為客車電氣設備。答：按照功能不同分為客車供配電裝置、客車用電裝置和客車安全檢測裝置。答：我國鐵路客車的供電方式主要有：單獨供電、集中供電、混合供電。1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修蓄電池是一種化學電源，它可以把電能轉變?yōu)榛瘜W能儲存起來，使用時再把化學能轉化為電能放出去，前者稱作充電，后者稱作放電。1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修PbO2+2H2SO4+Pb→←PbSO4+2H2O+PbSO4（負極）（電解液）（正極）（負極）（電解液）（充電）（放電）（正極）1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修1.1TG型鉛蓄電池原理及檢修總結1、TG的含義？2、鉛酸蓄電池的正負極、電解液材料？3、鉛酸蓄電池的單體電壓？4、蓄電池的容量計算？5、電池的充電方式？謝謝！2006.03

1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修主講教師

任務一客車供配電裝置檢修車輛電氣檢修1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修共計12根線24根線頭，分為三組產(chǎn)生A/B/C三相電1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修其中：Z為轉子的凸齒數(shù)目n為轉子轉速（r/min）f為交流電頻率（Hz）1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修四、感應子發(fā)電機的維護、檢修及實驗維護、檢修日常維護定期檢修發(fā)電機試驗空載高低速試驗運用實驗三相不平衡度的檢查空載和負載特性實驗總結1.3客車感應子發(fā)電機原理及檢修1、J5的含義？2、J5型發(fā)電機的結構？3、J5型發(fā)電機的工作原理？4、J5型發(fā)電機的工作特性？謝謝！2006.03

1.4KP－2A型控制箱原理及檢修主講教師任務一客車供配電裝置檢修車輛電氣檢修2006.032.1電源控制柜與照明控制柜主講教師

孫海莉任務二25G、25K型客車電氣系統(tǒng)檢修車輛電氣檢修25G、25K型客車電氣系統(tǒng)供電方式：集中供電方式供電電壓：交流380V/220V頻率：50Hz客車電氣裝置分類

車底電氣裝置：車底兩路供電干線、溫度傳感器、速度傳感器

車端電氣裝置：KTL-15G集控連接器、KC20A電力連接器、播音連接器

車內(nèi)電氣裝置:照明系統(tǒng)、播音系統(tǒng)的主干線和分支線等

車內(nèi)電氣控制系統(tǒng)：照明、軸報控制電源、電源控制單元、應急電源和空調(diào)控制單元2.1.1電源控制柜主要作用對來自發(fā)電車的I路和II路供電進行選擇，并分輸出交流電供空調(diào)控制柜、應急電源箱、照明控制箱、電熱、電開水爐、電插座等用電負載使用。

主回路電源：三相交流電380V50Hz控制回路：單相交流電220V50Hz2.1.1電源控制柜使用時操作方法閉合空氣開關Q1、Q2，將I路和II路供電選擇開關KA1置I路供電位或II路供電位。當選擇I路或II路供電時，將電壓測量選擇開關KA2打到相應位置，可實現(xiàn)對I路或II路的電壓測量。

閉合空氣開關Q3，I路電熱器工作；

閉合空氣開關Q4，II路電熱器工作；Q3和Q4同時閉合，I路和II路電熱器同時工作。

閉合Q5，排風機工作；閉合Q6，給應急電源提供交流電源；閉合Q7，向開水爐供電電源控制柜原理圖2.2.2照明控制柜主要包括照明電路溫水箱電路直流負載各用電負載均設有過載或短路保護照明控制柜原理圖謝謝！1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1.4KP－2A型控制箱原理及檢修總結1.4KP－2A型控制箱原理及檢修1、KP-2A的含義？2、KP-2A控制箱的結構？3、主整流電路的工作原理？4、激磁回路的工作原理？5、觸發(fā)電路的工作原理？6、起激回路的工作原理？7、限流充電回路的工作原理？8、KP-2A控制箱的穩(wěn)壓原理？9、KP-2A控制箱的連接方法？謝謝！2006.032.2統(tǒng)型應急電源概況與整流器主講教師

孫海莉任務二25G、25K型客車電氣系統(tǒng)檢修車輛電氣檢修2.2.1統(tǒng)型應急電源相關概念直流負載：一般直流負載應急負載應急電源：應急電源箱蓄電池當本車交流有電時，應急電源將交流電變48V，向一般直流負載和應急負載供電，同時向蓄電池充電。當本車交流無電時，由蓄電池向應急負載供電。統(tǒng)型應急電源箱原理圖統(tǒng)型應急電源主要技術指標設備項目技術指標整流器輸入電源三相AC380V50Hz額定輸出電壓DC48V額定輸出電流5A(961型、981型)/10A(962型、982型)充電機輸入電壓單相AC220V50Hz充電電流5A(961型、981型)/10A(962型、982型)過充保護55V/59V兩檔（54~56V/58~60V）應急控制系統(tǒng)欠壓保護(42±1)V過高壓保護(64±1)V2.2.2整流器主要元器件空氣開關變壓器整流模塊電感器電容器統(tǒng)型應急電源整流器原理圖整流器供電通路一般直流負載供電通路應急負載供電通路向正常指示燈供電通路統(tǒng)型應急電源應急控制與整流器電路謝謝！2006.032.3統(tǒng)型應急電源充電機主講教師

孫海莉任務二25G、25K型客車電氣系統(tǒng)檢修車輛電氣檢修2.3.1充電機主電路單相半控橋式整流充電裝置2.3.2移相控制電路開關集成電路LM35245V基準電壓穩(wěn)壓器誤差放大器振蕩器脈沖寬度調(diào)制比較器（PWM）T觸發(fā)器相位分離限流電路關閉控制電路2.3.2移相控制電路開關集成電路LM3524內(nèi)部框圖2.3.2移相控制電路同步與移相單相全波整流，輸出100Hz正弦半波。此電壓經(jīng)R3加到V16射極上，導通。VT16的c接VT17的b，當半波U瞬<0.7，VT16截止，VT17導通，故VT17b形成與電網(wǎng)過零同步窄脈沖。該脈沖期間VT17導通，強迫C4放電。2.3.2移相控制電路同步與移相(e)PWM比較器將鋸齒波參考電壓與誤差放大器輸出信號電平比較，U9>U鋸：低電平。PNP晶體管對導通。(f)晶體管對導通，發(fā)光二極管截止，無觸發(fā)信號；反之產(chǎn)生脈沖信號。(g)該脈沖為移相出發(fā)脈沖，寬度依9端定，電阻負載時，SCR導通波形。2.3.2移相控制電路輔助電源基準電壓電流反饋與恒流電壓反饋與恒壓緩啟動電路觸發(fā)脈沖電平隔離與驅動電路統(tǒng)型應急電源充電機原理圖謝謝！2006.032.4統(tǒng)型應急電源應急控制系統(tǒng)主講教師

孫海莉任務二25G、25K型客車電氣系統(tǒng)檢修車輛電氣檢修統(tǒng)型應急電源應急控制功能整流器工作正常時，由整流器輸出DC48V直流電供給所有直流負載，并切斷電池向應急負載供電的通路。整流器突然斷電時，自動轉換成電池向應急負載供電。為保護電池，在電池放電時，當其電壓降至（42±1）V時切斷電池放電通路。電池電壓過高時，切斷電池向外供電?？刂齐娐饭收蠒r，通過對接觸器繞組供電進行強迫合閘。2.4.1直流48V供電自動轉換2.4.2手控應急通斷與過放保護輔助電源過放檢測分壓器電池電壓過高分壓器2.4.2手控應急通斷與過放保護2.4.3電池反接提示2.4.4強迫合閘謝謝！2006.032.5統(tǒng)型應急電源的故障與維修主講教師

孫海莉任務二25G、25K型客車電氣系統(tǒng)檢修車輛電氣檢修2.5.1整流器故障與維修合閘時，空氣斷路器跳閘

1.有短路現(xiàn)象：檢查負載，整流模塊U2，輸出電容是否短路。2.瞬態(tài)沖擊電流引起跳閘：合閘時要輕推，多合幾次。接通負載時，輸出電壓低1.電網(wǎng)電壓低。2.超載。2.5.1整流器故障與維修接通負載時，輸出電壓低3.缺相：配電箱熔斷器熔斷，引線脫落，變壓器接線脫焊等。4.整流模塊內(nèi)部損壞：若變壓器次級電壓正常，而整流電壓低，可能是整流模塊內(nèi)部個別二極管開路，應斷開U2至變壓器次級連線后對U2進行測量判斷。三相整流變壓器參數(shù)（線電壓）1.初級：380V次級:空載40.3V;滿載：38V2.5.1整流器故障與維修2.5.2充電機故障與維修電池狀態(tài)的檢查

1.電池漏液。2.電池組各電池端電壓異常。3.停止充電時，電池電壓很快下降。2.5.2充電機故障與維修電池狀態(tài)的檢查4.充電時，電池電壓很快升至限壓值，放電時其容量大于對應環(huán)境溫度下應有的容量。5.充、放電時，電池溫升異常。6.電池外殼機械損壞：變形、裂紋等。2.5.2充電機故障與維修無充電電流

1.檢查熔斷器是否熔斷。2.檢查電池是否變質。3.檢查交流220V輸入是否正常；拔出充電機，測量CZ1的（1-2）與（11-12）之間有無220V電壓。2.5.2充電機故障與維修無充電電流4.檢查印制板上輔助電源是否正常，測量C1及C7，C8兩端電壓，正常值分別為（17.5±1.5）V和6～10V。5.其他元件故障或脫焊，特別是印制板上RP1、RP2、R1、V11、V12、V18。6.正常時LM3524各引出端電壓。2.5.2充電機故障與維修2.5.2充電機故障與維修管腳號1267911、131516接有C92.5V2.5V3.8V1.7V3.2V0.4V17.5V5V未接C93.4V3