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动车组制动力复合方式剖析 　　摘 要：制动力分配直接影响到动车组的行驶安全和运输能力。为了获得响应速度和制动效率的平衡，常常把编组内的车辆按单元进行电空制动力的分配。制动力的大小受摩擦系数、接触面积、相对速度和温度等因素的影响。在车辆运行的各个阶段，运行速度和制动力的关系是非线性的。由于复合制动的组合机制比较复杂，如果完全针对各车的实际条件分别实施复合制动，则使制动控制系统的运算量非常大，严重影响列车制动的响应速度。 　　关键词：动车组；制动复合；制动力分配 　　中图分类号：U266 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 10-0000-02 　　目前动车组制动时均采用空电复合制动方式，电制动优先。电制动与空气制动协调配合使用，可以提高电制动利用率，减少基础制动装置的机械磨损，降低运用成本。 　　在单辆车上进行的电制动与空气制动的复合实施称为单车制动力复合；在整列车内由不同车辆组成的单元内进行的电制动和空气制动的复合实施则称为单元制动力复合。 　　一、空-电复合制动力分配原则 　　目前动车组采用的制动方式主要是电制动和空气制动。其中，能够提供动力的动车拥有电制动和空气制动两种能力，而无动力的拖车仅具有空气制动能力。因此，列车制动过程中的总制动力FU满足如下关系： 　　FU=Ft+Fm=Fe+FtA+FmA； 　　式中：FU为列车制动时所设定的总制动力，FE为所有车辆提供的电制动力值，Ft、Fm分别为拖车、动车所需要的制动力值，FtA（N）、FmA（N）分别为所有拖车、动车提供的空气制动力值。 　　（1）当Fe≥FU时，FtA=0，FmA=0；即当电动力可以所需的制动力时，动车和拖车都不需要施加空气制动，列车所需的制动力全部由电制动承担。 　　（2）当FU?Fe时，电制动不足以满足整车所需要的制动力时，则有如下情况： 　　若Fe≥Fm时，FmA=0，FtA=FU-Fe； 　　当Fe?Fm时，FmA=Fm-Fe，FtA=FU-Fm； 　　即当电制动力不能满足列车所需的制动力时，剩余制动力由空气制动补充。为防止车轮滑行，不足的制动力首先在拖车上补以空气制动；若制动力仍不足，则由动车上补以空气制动。 　　但在低速制动时，列车无法提供稳定的电制动力，且空气制动受响应时间影响，无法对快速下降的电制动力进行及时补充，产生制动冲动。未避免该情况，在制动低速段设置电空制动转换，BCU将控制电制动缓慢退出，使空气制动力能够及时补充，以减少空气制动力滞后产生的制动力波动。 　　二、制动力复合方案介绍 　　制动复合方式的选取主要和动车组控制方式和运营要求相关，针对采用单元制动力复合方式的动车组，以一列4动4拖的8辆编组动车组为例，对其制动力复合方案进行详细介绍。 　　（一）制动力复合控制逻辑 　　空电混合制动采用在2动2拖单元内进行混合制动，即将8辆车编组的列车分为2个空电混合单元。按此方式复合制动时，2个牵引单元是相互独立的，与混合制动相关的信息可采用MVB传送，也可采用硬线形式传送。每个BCU都可以通过列车硬线读取制动手柄位置并且可以通过MVB读取制动力分配的相关信号。根据来自其他车辆的制动指令和复合制动信息，每个BCU都进行计算和在本车中施加ED/EP制动。 　　按两动两拖单元复合制动时，2个复合制动单元是相互独立的，与复合制动相关的信息只在一个复合制动单元内交互。信息传送的方式可采用MVB传送，也可采用硬线形式传送。不论是通过硬线还是通过网络进行复合控制，两动两拖的空电复合制动控制逻辑是相同的，即仅在本两动两拖单元内实现制动力分配。 　　列车常用制动时，单元内优先施加动车电制动力，不足部分由空气制动补充，根据“等粘着”原则或“等磨耗”原则可以优先由拖车空气制动补充或动车、拖车同时施加空气制动。当本牵引单元的某车无法施加制动力时，可通过制动计算确定是否由其它三辆车进行补充，相对于“1动1拖为1个单元”而言，更容易保证总的制动力大小不变，从而提高了常用制动下制动系统的可用性；相对于“整列编组为1个单元”而言，减轻了网络协议复杂度，减少硬线接线数量。其具体计算逻辑如图1所示： 　　（二）制动力复合方案分析 　　为详细说明复合制动下的制动力分配情况，现选取同一复合工况下的不同分配方案进行分析。以两动两拖复合制动方案为例，速度V=200Km/h时，7级常用制动（减速度0.8m/s2）所需制动力为485KN。复合制动单元内承担制动力242.5KN。现对各种复合工况做具体介绍： 　　（1）正常工况下的制动力复合。在正常的情况下（考虑车重），在不超黏着限制的情况下，在动车施加最大电制动28.71KN。如果电制动力不能满足制动要求，优先在拖车按车重及黏着限制补充空气制动40KN、60KN。