CN117803562B - 一种空压机启停控制电路、系统、方法及其轨道交通车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空压机启停控制电路、系统、方法及其轨道交通车辆，属于轨道交通技术领域，具有网络正常时列车自动控制、网络异常紧急牵引工况下空压机自动启停以及司机手动控制操作三种控制方案，且三种控制方案不存在同步工作情况，根据特定工况进入相应控制方案，可降低空压机压力开关使用频次，同时也可实现主辅控制及空压机调试的需求。

Description

一种空压机启停控制电路、系统、方法及其轨道交通车辆

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，特别涉及一种空压机启停控制电路、系统、方法及其轨道交通车辆。

背景技术

轨道交通车辆在网络正常时，网络及空压机压力开关电触点同步控制空压机启停，如图1所示，网络系统输出空压机根据自身设定的主辅信号以及来自制动控制系统的主风缸压力值综合判定是否能启动空压机；同时无论在网络正常与否，空压机总风压力开关电触点的通断控制空压机起停；现有技术中无论网络正常与否，空压机压力开关电触点全程参与控制，且两端空压机无通信，其两端总风压力开关电触点频繁动作出现磨损，更换操作麻烦，增加更换成本；且不能实现列车上电自检或调试时，需要人工启停验证空压机的功能。

发明内容

本发明提供一种空压机启停控制电路、系统、方法及其轨道交通车辆，具有网络正常时列车自动控制、网络异常紧急牵引工况下空压机自动启停以及司机手动控制操作三种控制方案，且三种控制方案不存在同步工作情况，根据特定工况进入相应控制方案；至少可以解决上述背景技术中所指出的一个问题。

一种轨道交通空压机启停控制电路，包括空压机三相交流接触器CMK、空压机辅助压力开关PS4、紧急牵引状态继电器EMTR、启停指令开关T1、中间继电器KA1以及得电延时继电器KT1。

所述启停指令开关T1与中间继电器KA1串联。

所述空压机辅助压力开关PS4、紧急牵引状态继电器EMTR以及得电延时继电器KT1串联。

所述中间继电器KA1的常开触点KA1-1以及得电延时继电器KT1的常开触点KT1-1分别与空压机三相交流接触器CMK串联。

基于轨道交通车辆网络状态以及空压机风缸压力值，，通过让所述中间继电器KA1的常开触点KA1-1或得电延时继电器KT1的常开触点KT1-1闭合或断开，以使得空压机三相交流接触器CMK得电或失电，实现空压机的启停。

所述中间继电器KA1的一端连接负线，另一端连接启停指令开关T1的一端，启停指令开关T1的另一端连接DC110V+。

所述启停指令开关T1基于TCMS所发送的启动或停止信号让中间继电器KA1得电或失电，中间继电器KA1得电，中间继电器KA1的常开触点KA1-1闭合，中间继电器KA1失电，中间继电器KA1-1的常开触点断开。

所述得电延时继电器KT1的一端连接负线，另一端连接空压机辅助压力开关PS4的接线端PS4-2，紧急牵引状态继电器EMTR的常开触点的一端连接DC110V+，另一端连接空压机辅助压力开关PS4的接线端PS4-1，在紧急牵引状态继电器EMTR的常开触点闭合的情况下，空压机辅助压力开关PS4基于空压机风缸压力值控制PS4-1和PS4-2触点闭合或PS4-1和PS4-3触点闭合。

所述空压机三相交流接触器CMK的一端连接负线，另一端连接得电延时继电器KT1的常开触点KT1-1与中间继电器KA1的常开触点KA1-1组成的并联支路的一端，并联支路的另一端连接DC110V+。

还包括强制开关S1，所述强制开关S1的常开触点S1-1的一端连接DC110V+，另一端连接中间继电器KA1或得电延时继电器KT1。

所述强制开关S1的常开触点S1-1闭合，中间继电器KA1的常开触点KA1-1或得电延时继电器KT1的常开触点KT1-1闭合，空压机三相交流接触器CMK得电。

一种轨道交通车辆，采用上述的空压机启停控制电路。

一种空压机启停控制系统，包括空压机风缸压力采集单元，还包括主控单元、辅控单元以及用于控制空压机启停的三相交流接触器，基于操作工况通过主控单元或辅控单元实现三相交流接触器得电。

所述主控单元和辅控单元能够分别使得一继电器得电，在空压机风缸压力低于预设值时，基于不同的操作工况能够分别通过主控单元或辅控单元让对应的继电器得电，使其常开触点闭合，从而让三相交流接触器得电，其常开触点闭合，以使得空压机工作。

还包括强制泵风单元，强制泵风单元触发后会使得其中一个继电器得电，其常开触点闭合，三相交流接触器得电，常开触点闭合，以使得空压机工作。

所述操作工况至少包括如下工况中的一个：

网络正常工况，主控单元的触点基于TCMS所发送启动信号指令闭合，辅控单元的触点常开，与主控单元连接的继电器得电，其常开触点闭合，三相交流接触器得电，空压机开始工作。

网络故障工况，辅控单元的触点在获取到对应车辆状态的情况下闭合，与辅控单元连接的继电器得电，其常开触点闭合，三相交流接触器得电，空压机开始工作。

强制泵风工况，强制泵风单元的触点闭合后会使得其中一个继电器得电，其常开触点闭合，三相交流接触器得电，空压机开始工作。

一种空压机启停控制方法，所述方法基于不同车辆工况和/或实时获取空压机风缸压力值，控制三相交流接触器得电或失电，当空压机三相交流接触器CMK得电，空压机启动，当空压机三相交流接触器CMK失电，空压机停止。

所述不同车辆工况至少包括网络正常工况、网络故障工况以及强制泵风工况。

在网络正常工况下，TCMS基于空压机风缸压力值大小发出启动或停止信号，基于启动或停止信号分别控制三相交流接触器得电或失电。

在网络故障工况下，紧急牵引状态继电器得电，空压机辅助压力开关基于空压机风缸压力值大小控制触点动作，控制三相交流接触器得电或失电。

在强制泵风工况下，操作强制泵风按钮，控制三相交流接触器得电或失电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明具有网络正常时列车自动控制、网络异常紧急牵引工况下空压机自动启停以及司机手动控制操作三种控制方案，且三种控制方案不存在同步工作情况，根据特定工况进入相应控制方案，在列车进入紧急牵引状态（网络故障状态）的情况下，空压机辅助压力开关触点动作参与空压机的启动中，因此较之现有方案可降低空压机压力开关使用频次，同时也可实现主辅控制及空压机调试的需求。

附图说明

图1为现有空压机启停控制电路图。

图2为本发明的空压机启停电路图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例一

轨道交通车辆的制动系统供风装置空压机分布安装在车体底架，其作为制动系统风源装置，发挥至关重要作用，设计可靠的空压机启停控制电路尤为重要，如图2所示，本发明实施例提供一种轨道交通空压机启停控制电路，包括空压机三相交流接触器CMK、空压机辅助压力开关PS4、强制开关S1、紧急牵引状态继电器EMTR、启停指令开关T1、中间继电器KA1以及得电延时继电器KT1。

本电路在不同操作工况下基于不同的空压机风缸压力值，通过让中间继电器KA1的常开触点KA1-1或得电延时继电器KT1的常开触点KT1-1闭合或断开，以使得空压机三相交流接触器CMK得电或失电，实现空压机的启停。

其中，中间继电器KA1的常开触点KA1-1以及得电延时继电器KT1的常开触点KT1-1分别与空压机三相交流接触器CMK串联；启停指令开关T1与中间继电器KA1串联；空压机辅助压力开关PS4、紧急牵引状态继电器EMTR以及得电延时继电器KT1串联。

启停指令开关T1基于TCMS所发送的启动或停止信号让中间继电器KA1得电或失电，TCMS在空压机风缸压力值低于第一预设阈值（本实施例的第一预设阈值为7.5bar，第一预设阈值大于第二预设阈值）时发送启动信号至启停指令开关T1，中间继电器KA1得电，中间继电器KA1的常开触点KA1-1闭合，三相交流接触器CMK得电，中间继电器KA1失电，中间继电器KA1的常开触点KA1-1断开，三相交流接触器CMK失电。

在紧急牵引状态继电器EMTR的常开触点闭合的情况下，空压机辅助压力开关PS4基于空压机风缸压力值控制PS4-1和PS4-2触点闭合或PS4-1和PS4-3触点闭合，具体的，本实施例中，空压机风缸压力值低于第二预设阈值时（本实施的第二预设阈值为7.0bar），PS4-1和PS4-2触点闭合，得电延时继电器KT1得电，三相交流接触器CMK得电，空压机启动，空压机风缸压力值达到第三预设阈值时（本实施例的第三预设阈值为9.0bar，第三预设阈值大于第一预设阈值），空压机辅助压力开关PS4的PS4-1与PS4-2触点断开，PS4-1与PS4-3触点闭合，得电延时继电器KT1失电，三相交流接触器CMK失电，空压机停止。

由上述方案可知，在网络正常的情况下，当空压机风缸压力值低于第一预设阈值时，TCMS发送启动信号，三相交流接触器CMK得电，空压机启动，直至风缸压力值上升至第三预设阈值；在此过程中，空压机辅助压力开关PS4的触点无动作，因此较之现有方案可有效延长使用寿命，当网络异常时，启动信号无法正常发送，车辆进入紧急牵引状态，紧急牵引状态继电器EMTR得电，当风缸压力小于第二预设阈值时，空压机辅助压力开关PS4触点闭合，三相交流接触器CMK得电，空压机启动，

在库内调试、检修轨道交通车辆的空压机时，按下强制开关S1，强制开关S1的常开触点S1-1闭合，中间继电器KA1的常开触点KA1-1或得电延时继电器KT1的常开触点KT1-1闭合，空压机三相交流接触器CMK得电。

具体的，如图2所示，本实施例的强制开关S1与紧急牵引状态继电器EMTR和空压机辅助压力开关PS4并联设置（另一情况为强制开关S1与启停指令开关T1并联设置，此情况未在图中画出），因此，强制开关S1的常开触点S1-1闭合时，得电延时继电器KT1的常开触点KT1-1闭合，空压机三相交流接触器CMK得电。

上述各开关元器件具体连接关系如下：

空压机三相交流接触器CMK的一端连接负线，另一端连接得电延时继电器KT1的常开触点KT1-1与中间继电器KA1的常开触点KA1-1组成的并联支路的一端，并联支路的另一端连接DC110V+。

强制开关S1的常开触点S1-1的一端连接DC110V+，另一端连接中间继电器KA1或得电延时继电器KT1（如图2所示，本实施例具体应该为与得电延时继电器KT1连接）。

中间继电器KA1的一端连接负线，另一端连接启停指令开关T1的一端，启停指令开关T1的另一端连接DC110V+。

得电延时继电器KT1的一端连接负线，另一端连接空压机辅助压力开关PS4的接线端PS4-2，紧急牵引状态继电器EMTR的常开触点的一端连接DC110V+，另一端连接空压机辅助压力开关PS4的接线端PS4-1。

实施例二

本实施例提供一种，一种空压机启停控制系统，包括空压机风缸压力采集单元，还包括主控单元、辅控单元、强制泵风单元以及用于控制空压机启停的三相交流接触器，基于操作工况通过主控单元或辅控单元实现三相交流接触器得电。

其中，主控单元即为启停指令开关T1，辅控单元为串联设置的空压机辅助压力开关PS4与紧急牵引状态继电器EMTR，强制泵风单元为强制开关S1。

主控单元和辅控单元能够分别使得一继电器得电，主控单元控制中间继电器KA1得电/失电，辅控单元控制得电延时继电器KT1得电/失电；强制开关S1与主控单元或辅控单元并联设置，因此，强制泵风单元触发后会使得中间继电器KA1或得电延时继电器KT1中的一个继电器得电/失电，使其常开触点闭合，三相交流接触器得电，常开触点闭合，以使得空压机工作。

在空压机风缸压力低于预设阈值时，基于不同的操作工况能够分别通过主控单元或辅控单元让对应的继电器得电，使其常开触点闭合，从而让三相交流接触器得电，使其常开触点闭合，以使得空压机工作。

上述操作工况至少包括如下工况中的一个：

网络正常工况，空压机风缸压力低于第一预设阈值（7.5bar）时，主控单元的触点基于TCMS所发送启动信号指令闭合，辅控单元的触点常开，与主控单元连接的继电器得电，其常开触点闭合，三相交流接触器得电，空压机开始工作。

网络故障工况，空压机风缸压力低于第二预设阈值（7.0bar）辅控单元的触点在获取到对应车辆状态的情况下闭合，与辅控单元连接的继电器得电，其常开触点闭合，三相交流接触器得电，空压机开始工作。

强制泵风工况，强制泵风单元的触点闭合后会使得其中一个继电器得电，其常开触点闭合，三相交流接触器得电，空压机开始工作。

实施例三

本实施例提供一种空压机启停控制方法，该方法基于不同车辆工况和/或实时获取空压机风缸压力值，控制三相交流接触器得电或失电，当空压机三相交流接触器CMK得电，空压机启动，当空压机三相交流接触器CMK失电，空压机停止。

具体的，上述不同车辆工况至少包括网络正常工况、网络故障工况以及强制泵风工况。

在网络正常工况下，TCMS基于空压机风缸压力值大小发出启动或停止信号，基于启动或停止信号分别控制三相交流接触器得电或失电。

具体的，网络系统正常时，空压机采用主辅工作方式，由列车控制单元（以下简称TCMS）发出启停命令；TCMS会预先设定空压机主辅信号（比如单日1车为主空压机，双日2车为主空压机)；制动控制单元将主风缸压力值通过数据流发送给TCMS，TCMS综合判定是否能启动空压机和应该启动哪一台空压机。

当主风缸的压力值低于7.5bar（预设值）时,TCMS发出1车空压机启动指令LO_ASMON，中间继电器KA1得电，三相交流接触器CMK得电，CMK触点导通三相异步交流电动机工作，控制主空压机启动。

当主风缸的压力值达到9bar（预设值）时，空压机启动指令LO_ASMON断开，中间继电器KA1失电，三相交流接触器CMK失电，CMK触点断开三相异步交流电动机停机，空压机停止。

当主风缸的压力值低于7bar（预设值）时，TCMS发送1/2车（此处指的是轨道车通首尾两节车）空压机启动指令LO_ASMON，1/2车中间继电器KA1均得电，两车三相交流接触器CMK均得电，两车的CMK触点导通三相异步交流电动机工作，主辅空压机同时启动。当空压机启动以后，RIOM会接收来自CMK及空开的辅助触点的电平信号，用于判断空压机是否已启动。

在网络故障工况下，当紧急牵引状态继电器得电时，空压机辅助压力开关基于空压机风缸压力值大小控制触点动作，控制三相交流接触器得电或失电。

具体的，当网络系统故障时，TCMS将不能对空压机启停进行管理，列车进入紧急牵引模式，此模式下空压机将通过总风压力开关电触点的通断来控制；紧急牵引工况下，紧急牵引继电器EMTR得电，辅助压力开关根据主风缸压力值控制PS4动作：当主风缸的压力值低于7bar（预设值）时，PS4动作，PS4-1和PS4-2触点闭合，KT1继电器得电，三相交流接触器CMK得电，CMK触点导通三相异步交流电动机工作，空压机启动；当主风缸的压力值达到9bar（预设值）时，PS4断开，PS4-1和PS4-3触点闭合，KT1继电器失电，三相交流接触器CMK失电，空压机停止。

在强制泵风工况下，操作强制泵风按钮，控制三相交流接触器得电或失电。

具体的，司机台设置有强迫泵风自复位按钮S1，库内调试或列车上电自检时，需要验证空压机是否能正常启动，或需要调试启动空压机验证功能时，可操作强迫泵风按钮S1，延时继电器KT1得电，三相交流接触器CMK得电，CMK触点导通三相异步交流电动机工作，当前端空压机启动运行。

上述三种操作工况分工协作，满足在不同模式下空压机控制，三种模式互不干涉，既能保证空压机可靠控制，同时能保证空压机辅助压力开关使用寿命，降低空压机故障风险。

实施例四

本实施例在上述实施例一/实施例二/实施例三的基础上，提出一种轨道交通车辆，采用上述空压机启停控制电路/空压机控制启停系统/空压机启停控制方法，可降低空压机总风压力开关使用频次，同时也可实现网络主辅控制及空压机调试的需求。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种空压机启停控制电路，其特征在于，包括空压机三相交流接触器CMK、空压机辅助压力开关PS4、紧急牵引状态继电器EMTR、启停指令开关T1、中间继电器KA1以及得电延时继电器KT1；

所述启停指令开关T1与中间继电器KA1串联；

所述空压机辅助压力开关PS4、紧急牵引状态继电器EMTR以及得电延时继电器KT1串联，在紧急牵引状态继电器EMTR的常开触点闭合的情况下，空压机辅助压力开关PS4基于空压机风缸压力值的大小控制触点闭合或断开，以实现对得电延时继电器KT1得电或失电的控制；

所述中间继电器KA1的常开触点KA1-1以及得电延时继电器KT1的常开触点KT1-1分别与空压机三相交流接触器CMK串联；

基于轨道交通车辆网络状态以及空压机风缸压力值，分别通过让所述中间继电器KA1的常开触点KA1-1或得电延时继电器KT1的常开触点KT1-1闭合或断开，以使得空压机三相交流接触器CMK得电或失电，实现空压机的启停。

2.如权利要求1所述的空压机启停控制电路，其特征在于，所述中间继电器KA1的一端连接负线，另一端连接启停指令开关T1的一端，启停指令开关T1的另一端连接DC110V+；

所述启停指令开关T1基于TCMS所发送的启动或停止信号让中间继电器KA1得电或失电，中间继电器KA1得电，中间继电器KA1的常开触点KA1-1闭合，中间继电器KA1失电，中间继电器KA1-1的常开触点断开。

3.如权利要求1所述的空压机启停控制电路，其特征在于，所述得电延时继电器KT1的一端连接负线，另一端连接空压机辅助压力开关PS4的接线端PS4-2，紧急牵引状态继电器EMTR的常开触点的一端连接DC110V+，另一端连接空压机辅助压力开关PS4的接线端PS4-1，在紧急牵引状态继电器EMTR的常开触点闭合的情况下，空压机辅助压力开关PS4基于空压机风缸压力值控制PS4-1和PS4-2触点闭合或PS4-1和PS4-3触点闭合。

4.如权利要求1所述的空压机启停控制电路，其特征在于，所述空压机三相交流接触器CMK的一端连接负线，另一端连接得电延时继电器KT1的常开触点KT1-1与中间继电器KA1的常开触点KA1-1组成的并联支路的一端，并联支路的另一端连接DC110V+。

5.如权利要求1所述的空压机启停控制电路，其特征在于，还包括强制开关S1，所述强制开关S1的常开触点S1-1的一端连接DC110V+，另一端连接中间继电器KA1或得电延时继电器KT1；

所述强制开关S1的常开触点S1-1闭合，中间继电器KA1的常开触点KA1-1或得电延时继电器KT1的常开触点KT1-1闭合，空压机三相交流接触器CMK得电。

6.一种空压机启停控制系统，包括空压机风缸压力采集单元，其特征在于，还包括主控单元、辅控单元以及用于控制空压机启停的三相交流接触器，基于操作工况通过主控单元或辅控单元实现三相交流接触器得电；

所述主控单元和辅控单元能够分别使得一继电器得电，在空压机风缸压力低于预设值时，基于不同的操作工况能够分别通过主控单元或辅控单元让对应的继电器得电，使其常开触点闭合，从而让三相交流接触器得电，其常开触点闭合，以使得空压机工作；

所述操作工况至少包括如下工况中的一个：

网络正常工况，主控单元的触点基于TCMS所发送启动信号指令闭合，辅控单元的触点常开，与主控单元连接的继电器得电，其常开触点闭合，三相交流接触器得电，空压机开始工作；

网络故障工况，辅控单元的触点在获取到对应车辆状态的情况下闭合，与辅控单元连接的继电器得电，其常开触点闭合，三相交流接触器得电，空压机开始工作；

强制泵风工况，强制泵风单元的触点闭合后会使得与主控单元连接的继电器或与辅控单元连接的继电器得电，其常开触点闭合，三相交流接触器得电，空压机开始工作。

7.如权利要求6所述的空压机启停控制系统，其特征在于，还包括强制泵风单元，强制泵风单元触发后会使得与主控单元连接的继电器或与辅控单元连接的继电器得电，其常开触点闭合，三相交流接触器得电，常开触点闭合，以使得空压机工作。

8.一种空压机启停控制方法，其特征在于，所述方法基于不同车辆工况和/或实时获取空压机风缸压力值，控制三相交流接触器得电或失电，当空压机三相交流接触器CMK得电，空压机启动，当空压机三相交流接触器CMK失电，空压机停止；

所述不同车辆工况至少包括网络正常工况、网络故障工况以及强制泵风工况；

在网络正常工况下，TCMS基于空压机风缸压力值大小发出启动或停止信号，基于启动或停止信号分别控制三相交流接触器得电或失电；

在网络故障工况下，紧急牵引状态继电器得电，空压机辅助压力开关基于空压机风缸压力值大小控制触点动作，控制三相交流接触器得电或失电；

在强制泵风工况下，操作强制泵风按钮，控制三相交流接触器得电或失电。

9.一种轨道交通车辆，其特征在于，采用权利要求1至5中任一项所述的空压机启停控制电路。