摘要:介紹了軌道車輛空調(diào)機(jī)組緊急通風(fēng)的控制邏輯的三種控制方式,并對(duì)三種控制邏輯進(jìn)行了對(duì)比分析。
關(guān)鍵詞:軌道車輛;空調(diào)機(jī)組;新風(fēng)閥;回風(fēng)閥;緊急通風(fēng)
引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及城市化進(jìn)程的加快,城市軌道交通行業(yè)也得到迅速發(fā)展,人們對(duì)出行要求也越來越高。軌道交通作為城市交通的重要交通工具,不僅肩負(fù)著環(huán)保、快捷、安全的使命,舒適性也是首要考慮的因素,因此一般的軌道車輛中都設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)。
軌道車輛的空調(diào)系統(tǒng)一般設(shè)有通風(fēng)、制冷、制暖等功能。當(dāng)車輛在運(yùn)行過程中,因緊急情況不能從接觸網(wǎng)取電時(shí),列車輔助逆變器停止工作,空調(diào)失去賴以工作的主回路電源。此種情況下,乘客未疏散前封閉在相對(duì)密閉的列車車廂內(nèi),二氧化碳含量會(huì)隨著時(shí)間的增加而快速升高。因此,空調(diào)系統(tǒng)設(shè)有緊急通風(fēng)功能,此時(shí)空調(diào)回風(fēng)口關(guān)閉,新風(fēng)閥全部打開,空調(diào)全新風(fēng)運(yùn)行,給乘客提供新鮮空氣。
1 空調(diào)機(jī)組的主要部件
一般空調(diào)機(jī)組主要由壓縮機(jī)、冷凝風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、干燥過濾器、視液鏡( 帶濕度指示) 、毛細(xì)管和保護(hù)元件等組成。針對(duì)緊急通風(fēng)的過程,本文僅對(duì)各電機(jī)的功能進(jìn)行說明。壓縮機(jī)將冷媒氣體壓縮成高溫高壓的氣體,并送往冷凝器。冷凝風(fēng)機(jī)強(qiáng)化冷媒在冷凝器中的凝結(jié)放熱。通風(fēng)機(jī)經(jīng)過降溫或經(jīng)電加熱器加熱升溫的空氣送入車廂內(nèi),調(diào)節(jié)車廂內(nèi)的溫度。
2緊急通風(fēng)的主要原理
當(dāng)車輛空調(diào)系統(tǒng)處于運(yùn)行模式時(shí),車輛主回路電源( 一般為 AC 380 V或者AC 400 V) 故障時(shí),空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)入緊急通風(fēng)模式。緊急通風(fēng)逆變器將列車蓄電池的 DC 110 V 逆變?yōu)槿嘟涣麟姡┛照{(diào)機(jī)組的通風(fēng)機(jī)在降頻降壓下工作,空調(diào)機(jī)組的回風(fēng)閥全關(guān),新風(fēng)閥全開,空調(diào)全新風(fēng)運(yùn)行,為車內(nèi)提供新風(fēng),提高車廂內(nèi)氧氣含量,降低二氧化碳的含量。
3 控制邏輯分類
隨著車輛控制系統(tǒng)的不斷升級(jí),空調(diào)系統(tǒng)控制不斷優(yōu)化,緊急通風(fēng)功能的控制邏輯有多種控制方式,主要有三種控制邏輯。
3.1由緊急通風(fēng)逆變器檢測緊急通風(fēng)功能的啟動(dòng)及停止
緊急通風(fēng)逆變器得電后檢測允許啟動(dòng)信號(hào),延時(shí)一定時(shí)間后檢測主電源電壓。當(dāng)檢測到主電源失效時(shí),發(fā)給空調(diào)控制盤緊急通風(fēng)信號(hào)。空調(diào)控制盤在收到緊急通風(fēng)信號(hào)后,斷開所有電機(jī)的接觸器,停止電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。緊急通風(fēng)逆變器在發(fā)出緊急通風(fēng)信號(hào) 10s后,檢測風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)是否保持。若風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)保持,則不向客室輸出交流電源; 若無風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào),則在15s 內(nèi)向客室提供穩(wěn)定的額定輸出電壓。無論任何情況,風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)保持時(shí),緊急通風(fēng)逆變器都停止向客室通風(fēng)機(jī)的輸出"具體信號(hào)關(guān)系見圖 1
此種控制邏輯,緊急通風(fēng)的啟動(dòng)及停止完全由緊急通風(fēng)逆變器判定,緊急通風(fēng)逆變器的控制邏輯復(fù)雜,逆變器也沒有反饋狀態(tài)信號(hào)給空調(diào)控制盤,一般適用于沒有車輛網(wǎng)絡(luò)通訊的情況。現(xiàn)新造的車輛均具有與空調(diào)控制系統(tǒng)通訊的功能,因此后續(xù)使用范圍有限。
3.2由緊急通風(fēng)逆變器檢側(cè)緊急通風(fēng)功能的啟動(dòng)及停止,增
加了車體休眠信號(hào)
當(dāng)車體處于休眠狀態(tài)時(shí),主回路電源斷開,按照本文 3.1的邏輯,空調(diào)系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)緊急通風(fēng)功能,引起能源浪費(fèi),并且長期下來蓄電池虧電,降低蓄電池的壽命。為了避免在車體休眠狀態(tài)下啟動(dòng)緊急通風(fēng),引入了休眠信號(hào)。當(dāng)緊急通風(fēng)逆變器收到車體休眠信號(hào)時(shí),不啟動(dòng)緊急通風(fēng)模式。具體信號(hào)關(guān)系見圖2
此種控制邏輯優(yōu)于 3.1中的方式,增加了休眠信號(hào),避免了蓄電池虧電"但是緊急通風(fēng)逆變器的控制邏輯復(fù)雜,逆變器也沒有反饋狀態(tài)信號(hào)給空調(diào)控制盤,后續(xù)的發(fā)展前景也有限。
3. 3由空調(diào)控制盤檢測緊急通風(fēng)功能的啟動(dòng)及停止
隨著列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的發(fā)展,空調(diào)控制盤和車體網(wǎng)絡(luò)建立了網(wǎng)絡(luò)通訊,可通過網(wǎng)絡(luò)傳遞車輛電源信息等,由空調(diào)控制盤控制系統(tǒng)確定是否啟動(dòng)緊急通風(fēng)模式。一般有兩種方式: 車輛列車控制管理系統(tǒng)給空調(diào)控制盤發(fā)送“緊急通風(fēng)”信號(hào); 空調(diào)控制盤設(shè)有電源檢測元件,檢測到車體電源網(wǎng)絡(luò)故障,主回路電源是否正常"此兩種信號(hào)的執(zhí)行方式,采取其中任意一種或者兩個(gè)同時(shí)采用均可,一般根據(jù)項(xiàng)目的具體要求執(zhí)行。
當(dāng)空調(diào)控制系統(tǒng)判定需要進(jìn)入緊急通風(fēng)模式時(shí),并且空調(diào)系統(tǒng)處于運(yùn)行( 非停機(jī)) 模式,空調(diào)控制系統(tǒng)發(fā)送允許啟動(dòng)信號(hào)給緊急通風(fēng)逆變器,同時(shí)控制盤上的緊急通風(fēng)接觸器吸合,緊急通風(fēng)逆變器輸出三相電源給空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)機(jī)供電,空調(diào)系統(tǒng)工作在緊急通風(fēng)狀態(tài)。緊急通風(fēng)逆變器設(shè)有反饋信號(hào)送給空調(diào)控制盤。緊急通風(fēng)逆變器故障時(shí),逆變器狀態(tài)信號(hào)斷開,空調(diào)空調(diào)盤判定緊急通風(fēng)逆變器故障,停止緊急通風(fēng)。具體信號(hào)關(guān)系見圖 3
4 結(jié)語
通過對(duì)地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)緊急通風(fēng)功能進(jìn)行的介紹,可以看出,由空調(diào)控制盤檢測緊急通風(fēng)逆變器啟動(dòng)及停止的第三種控制邏輯簡單!實(shí)用,緊急通風(fēng)逆變器設(shè)有狀態(tài)反饋信號(hào),實(shí)現(xiàn)了緊急通風(fēng)逆變器的閉環(huán)控制,兼顧了列車休眠模式下不啟動(dòng)緊急通風(fēng)模式的功能。此種控制方式已在多個(gè)地鐵項(xiàng)目得到應(yīng)用,效果良好,值得后續(xù)繼續(xù)推廣。