教案首页城市轨道交通设备系统DOC.docx
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江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
信号继电器概述
课题：
轨道交通信号系统概述
继电器的基本组成与动作原理
继电器的特性与分类
目的要求：
重点和难点：
授课节次
1
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
一、继电器的基本原理
1、组成：
由接点系统和电磁系统两大部分组成，电磁系统由线圈、固定的铁心、轭铁以及可动的衔铁。
接点系统由动接点、静接点构成。
2、动作原理
当线圈中通入一定数值的电流后，由于电磁作用或感应方法产生电磁吸引力，吸引衔铁，由衔铁带动接点系统，改变其状态、从而反映输入电流的状况。
图1-1中可以说明继电器最基本的工作原理：
线圈通电→产生磁通（衔铁、铁心）→产生吸引力→克服衔铁阻力→衔铁吸向铁心→衔铁带动动接点动作→前接点闭合、后接点断开
电流减少→吸引力下降→衔铁依靠重力落下→动接点与前接点断开，后接点闭合
二、继电器的继电特性
回差特点：
吸起值、释放值不一样。
吸起值＞释放值
三、继电器的作用
能够以极小的电信号控制执行电路中相当大的对象，能够控制数个对象和数个回路，也能控制远距离的对象。
有着良好的开关性能：
闭合阻抗小、断开阻抗大，有故障→安全性能，能控制多回路、抗雷击性能强、无噪声、温度影响小等。
在以继电技术构成的系统中，大量使用，在以电子元件和微机构成的系统中，作为接口部件，将系统主机与信号机、轨道电路、转辙机等执行部件结合起来。
巩固小结
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
09月07日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
铁路信号对继电器的要求
课题：
铁路对信号系统的要求
铁路信号系统对继电器的要求
目的要求：
继电器分类
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
2
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
四、铁路信号对继电器的要求
1、安全、可靠
2、动作可靠、准确
3、使用寿命长
4、有足够的闭合和断开电路的能力
5、有稳定的电气特性和时间特性
6、保持良好的电气绝缘强度。
五、信号继电器的分类
1、按动作原理分：
电磁、感应继电器
2、按动作电流分：
直流（无极、偏极、有极）交流继电器
3、按输入物理量：
电流、电压继电器
4、按动作速度：
正常、缓动继电器
5、按接点结构：
普通接点、加强接点继电器
6、按工作可靠度：
安全型、非安全型（前者称为N，重力式继电器，后者称为C型弹力式继电器）
巩固小结
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
09月08日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
安全型继电器概述
课题：
安全型继电器的分类、表示
安全型继电器的品种、用途
目的要求：
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
3
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
一、安全型继电器概述
AX系列安全型继电器是直流24V系列的重弹力式直流电磁继电器，其典型结构为无极继电器，其它各型号都是由其派生而成。
因此，决大部分零件都能通用。
1、插入式和非插入式
外观上是否有防尘罩，前者单独使用，后者匝内使用。
2型号的表示法
采用汉字拼音字母和数字表示，字母表示继电器种类，数字表示线圈的阻值。
3、安全型继电器的品种及用途
无极、无极加强接点、无极缓放、无极加强接点缓放、整流式、有极、有极加强、偏极、单闭磁等5种9类20品种及3个派生品种。
4、继电器插座
鉴别销孔；详细介绍继电器接点编号与实际端子的对应关系。
5、安全型继电器的特点：
前接点代表危险侧信息
后接点代表安全侧信息
故障——安全原则：
发生安全侧故障的可能性远远大于发生危险侧故障的可能性，处于禁止运行的状态的故障有利于性车的安全称为安全侧，处于允许运行状态的故障可能危及性车安全，称为危险侧故障。
由于其在故障情况下，使前接点闭合的概率远远小于后接点闭合的概率。
6、安全性继电器的寿命
电寿命2×10（5-6）、机械寿命10×10（6）
巩固小结
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
09月14日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
安全型继电器的结构和动作原理
课题：
掌握无级继电器
掌握整流式断电器
掌握有极继电器JYJXC—135/220
目的要求：
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
4
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
1、无极继电器
（1）、结构：
电磁系统（线圈、铁心、轭铁、衔铁）接点系统（拉杆、动静接点组）
（2）、动作原理：
电→磁→力→动作拉杆，F吸引力＞F重力为吸起状态。
（3）、F吸引力＜F重力为落下状态
（4）、无极特性
无极加强接点继电器是为通断功率较大的信号电路而设计的；它的普通接点与无极继电器的接点相同，加强接点组由加强动接点单元和带磁吹弧器的加强接点单元组成，为防止接点组间的飞弧短路，在两组加强接点间安装了既耐高温、又具有良好的绝缘性能的云母隔弧片。
隔弧片铆在拉杆上为保证加强接点的安装空间，增加空白单元。
2、整流式继电器
整流继电器JZXC-480与无极型基本一致，仅在接点组上安装了二极管组成的半波或全波整流电路。
输入的是交流电源，经整流后再送入线圈。
使用中注意其电源端子1、4短接。
3、有极继电器JYJXC-135/220
具有定位和反位两种稳定状态。
刃形的长条形永久磁钢代替了部分轭铁。
由于有永久磁钢的存在，于是使得磁路系统中有了两条固定磁路由其保持在断电后继电器的状态。
当通入电源后固定磁路在δ1、δ2处与电磁路之间进行比较，使衔铁相应发生运动改变其状态。
巩固小结
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
09月15日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
安全型继电器的特性
课题：
安全型继电器的机械特性
安全型继电器的电气特性
安全型继电器的时间特性
目的要求：
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
5
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
1、机械特性：
机械特性与牵引特性之间的配合保证其可靠吸合与落下。
2、电气特性：
电器特性是安全型继电器的基本要求，也是设计和实现信号逻辑电路的依据。
其包括额定值，AX系列继电器的额定电压为24V；充磁值；释放值；工作值，不大于额定值的70%；反向工作值，不大于工作值得120%；转极值，即使有极继电器衔铁转极的最小电流或电压值；反向不工作值。
释放值和工作值之比称为返还系数，返还系数对于信号继电器有着特别重要的意义，返还系数高标志着继电器的落下越灵敏。
规定普通继电器的返还系数不小于30%，缓放型继电器不小于20%，轨道继电器不小于50%。
3、时间特性
常用在继电器线圈两端并联RC串联电路，达到缓吸缓放的目的。
巩固小结
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
08月25日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
MATLAB与信号系统的关系
课题：
信号系统的仿真应用
MATLAB软件的安装与界面介绍
目的要求：
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
6
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
1，MATLAB软件历史发展
2，信号系统简介
3，轨道交通信号系统的仿真工具
4，MATLAB安装与界面介绍
巩固小结
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
08月25日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
安全型继电器的接点
课题：
接点系统的要求
接点参数、容量和材料
目的要求：
接点的接触形式
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
7
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
继电器接点是继电器的执行机构，通过接点来反映继电器的状态，进行电路的控制。
对于继电器接点有较高的要求，从接点材料到接点结构，从接点组数到接点容量。
对频繁通断大电流的接点，还必须采取灭火花措施。
1、对接点系统的要求：
接点闭合时，接触可靠，接触电阻小而且稳定；接点断开时，要可靠分开，接点间电阻为无穷大，即有一定的间隙；接点闭合和断开过程中没有颤动；不发生熔接；耐各种腐蚀；导热率和导电率要高；使用寿命长。
2、接点参数：
接点压力；接点齐度；接点间隙；接点滑程；节电
3、接点容量：
即继电器接点所允许通过的最大电流。
4、接点材料：
一般继电器要求接点材料的电阻系数小，抗压强度低，而且选用不宜氧化或其氧化物电阻率小。
5接点的接触形式：
分为点接触、面接触、线接触三种。
如JWXC型无极继电器的接点采用点接触方式。
JYJXC-135/220型加强接点有极继电器，其接点采用面接触方式。
巩固小结
磁吹弧的方向根据左手定则确定，应符合使接点间电弧向外吹的原则。
否则，向内吹弧，非但不会熄灭电弧，还会造成接点的损伤。
加强接点上用磁吹弧的继电器都规定了接点的正负极性，使用中要注意其方向。
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
08月25日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
时间继电器
课题：
JSBXC-850型半导体时间继电器
JSBXC1-850型时间继电器
目的要求：
两者区别
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
8
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
永久型磁吹弧的优点
讲
授
新
课
一、JSBXC-850型半导体时间继电器
1、延时电路：
主要借助RC的充放电，使单结晶体管的基极电位发生变化，导致其导通和截止。
2、延时时间：
改变R的阻值实现。
3、其他元件作用
二、JSBXC1-850型时间继电器
采用微电子技术，通过单片机软件设定不同的延时时间。
电路分为输入电路、控制电路、电源电路和动态输出电路
巩固小结
布置作业
预习交流二元二位继电器的结构
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
08月25日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
交流二元二位继电器
课题：
交流二元二位继电器的结构
交流二元二位继电器的工作原理
目的要求：
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
9
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
一、交流二元二位继电器的结构
1、电磁系统
局部电磁系统：
是由局部铁心和局部线圈组成。
轨道电磁系统：
是由轨道铁心和轨道线圈组成。
2、翼板
将电磁系统的能量转换为机械能的关键部件1.2mm厚的铝板冲裁而成。
在翼板一侧的主轴上还安装一块2.0mm厚由钢板制成的止挡片，与轴成一整体，使翼板转至上下极端位置时受到限制。
3、接点组
具有常闭和常开各两组
二、工作原理
1、相位的选择性
电→磁→涡流→力，局部电压相位超前轨道相位90°。
2、频率的选择性
当50HZ的电压加在轨道线圈上时，其产生的转矩在一个周期内的平均值为零。
因此，在干扰电流混入与25HZ的局部线圈相作用不会使继电器误动作。
由于其具有良好的频率选择性，便于实现站内电码化。
巩固小结
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
08月25日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
继电器的应用
选择继电器的一般原则
继电器的表述
课题：
目的要求：
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
10
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
一、选择继电器的一般原则
1、继电器的类型、线圈电阻，应满足各种电路的基本要求。
2、电路中串联使用继电器时，串联继电器的数量满足电压的要求。
3、继电器接点通过的电流不应小于电路的工作电流，必要时采用并联。
4、继电器接点数量不够时（不能满足电路要求时），设置复示继电器反映主继电器工作状态。
5、电路中串联继电器接点时，接点的接触电阻满足电路要求（不影响电路正常工作）
二、继电器的表述
1、继电器的名称符号
根据主要用途和功能命名。
如：
按钮继电器为AJ，信号继电器为XJ等。
对于同一功能和作用的继电器不止一个时，名称必须加以区别。
如：
XLAJ，SLAJ等。
2、继电器的定位
（1）、继电器的定位状态必须和设备的定位状态一致。
如：
信号机以关闭为定位状态；道岔以开通定位为定位状态，轨道电路以空闲为定位状态。
（2）、继电器的落下状态必须与设备的安全侧相一致，满足故障——安全原则。
如：
信号继电器落下---信号机的关闭，轨道继电器的落下----轨道电路被占用。
在电路中，凡是以吸起为定位状态的继电器，其接点和线圈均以“↑”符号表示，凡是以落下为定位状态的继电器，其接点和线圈以“↓”表示。
（3）、继电器的符号，对于线圈必须注明其定位状态箭头和线圈端子号。
对于其接点只须标出其接点组号，而不必详细标明动、前、后接点号。
但必须标出箭头方向。
巩固小结
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
08月25日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
信号机的应用与维护：
铁路信号概述
铁路信号含义
信号分类
课题：
目的要求：
色灯信号机
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
11
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
一、铁路信号含义
铁路信号分为：
听觉信号；视觉信号；手信号（基本不再使用）；移动信号：
（施工、维修临时使用）；固定信号（常用）
铁路电务部门负责维护的信号只是固定信号，包括地面固定信号和机车固定信号。
平时说的信号一半专指固定信号。
二、禁止信号和进行信号
禁止信号（要求停车的信号）；（进行信号）注意或减速运行的以及准许按规定速度运行的
我国铁路视觉信号的基本颜色是红、黄、绿其中红（停车）；绿（按规定速度运行）；黄（注意或减速运行）
三、固定信号的分类
色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信号。
组合式色灯信号机时为提高在曲线上的显示距离而研制的新型信号机。
信号机机构的含义：
以XSG—HL为例：
X（信号机构）、S（色灯）、G（高柱）、A（矮柱）、HL（红绿）、B（白灯）、A（蓝灯）、U（黄灯）
巩固小结
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
08月25日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
信号光源
课题：
信号灯泡和灯座
转换装置
目的要求：
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
12
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
一、信号灯泡和灯座
1、直丝信号灯泡：
以TX—12-25为例T（铁路）、X（信号）12（12v）、25（25w）
2、定焦盘式铁路信号灯座：
可以调整光源位置，使主灯丝位于透镜组的焦点上，获得最佳显示效果。
二、信号点灯和灯丝转换装置
一般由信号变压器和灯丝转换继电器组成，现在出现了将点灯和灯丝转换结合为一体的XDZ型多功能信号点灯装置和DDXL—34型点灯单元
1、信号变压器：
220v——12v
2、XDZ型多功能信号点灯装置：
将信号灯泡的点灯和灯丝的转换结合成为一体，取代了变压器和灯丝转换继电器。
采用软启动方式，延长灯泡使用寿命
3、DDXL—34型点灯单元：
点灯变压器采用防雷装置，灯丝继电器采用JZSJC型。
巩固小结
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
08月25日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
信号机的设置
信号机的设置原则
信号机的设置位置
课题：
目的要求：
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
13
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
一、信号机设置的原则
1、一般设于线路左侧：
满足我国的左侧行车制，特殊情况可以经铁路局的批准设在线路的右侧。
如果两线路之间不足以装设信号机时，可采用信号托架和信号桥（设于左侧或中心上方）。
2、信号机柱的选择：
为了提高通过能力，以及运输效率：
进站、正线出站、通过、预告、接车进路信号机采用高柱；站内调车、侧线出站采用矮柱。
3、信号机的建筑限界：
对于正线信号机和通行超限货物列车的站线信号机，限界所属轨道中心至信号机突出边缘距离为2440mm，站线信号机为2150mm.在曲线线路上，应按有关规定进行加宽。
4、交流电力牵引区段的信号机设置：
线间距离有5300、5530mm两种
二、信号机的设置位置
1、进站信号机
作用：
防护车站，指示列车的运行条件，保证接车进路的正确和安全可靠，凡车站的列车入口处必须装设进站信号机。
设置：
距离最外方进站道岔尖轨尖端（顺向为警冲标）大于50m小于400m处。
2、出站信号机
作用：
防护区间，作为列车占用区间的凭证，指示列车能否进入区间；与发车进路以及敌对进路相联锁，指示站内停车位置。
发车线端部必须设置出站信号机。
设置：
警冲标外方3.5—4m处。
防止侧面冲突。
巩固小结
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
08月25日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
MATLAB基础知识
课题：
MATLAB基本命令与计算
MATLAB绘图方法
MATLAB通信工具箱介绍
目的要求：
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
14
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
一、MATLAB基本命令与计算
二、MATLAB绘图方法
三、MATLAB通信工具箱介绍
巩固小结
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
08月25日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
信号显示
课题：
信号显示颜色的选择
机构的选用和灯光的配列
目的要求：
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
15
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问复习
讲
授
新
课
一、信号显示颜色的选择
1、基本色和辅助色的选择
基本色：
红、黄、绿
辅助色：
蓝、月白、紫色（道岔表示器用）
铁路信号光源为白帜灯产生的白色光。
同样强度的光，红光最诱目，人们对红色辨认最敏感，更能引人注意，对人产生不安全感，故红色灯光为停车信号。
黄色灯光作为注意和减速信号。
绿色灯光按规定速度运行的信号蓝灯作为调车禁止信号使用。
白灯作为调车容许信号使用。
紫色作为道岔表示器表示道岔直向开通的灯光。
2、灯光的组合和闪光信号
（1）速度的提高，要求信号显示的信息量也在不断的增加，因此采用了组合灯光进行表示。
如：
红白灯---引导信号、双黄灯---进侧线停车、红蓝灯---区间容许信号
（2）、闪光信号
主要应用在驼峰场，频率为50-70次/min，进站信号机对于经18号及其以上道岔侧向位置进站所增加的黄闪/黄显示。
二、机构的选用和灯光的配列
色灯信号机的机构有：
单显示（遮断信号、复示信号、引导信号、容许信号机），两显示、三显示既可以单独使用也可以组合使用。
巩固小结
布置作业
课后记
编写教师：
许 伟编写日期：
08月25日
江西交通职业技术学院
轨道交通信号设备科课时授课计划
信号显示制度
信号显示方式
信号显示制度
信号显示的速度意义
课题：
目的要求：
重点和难点：
教具：
多媒体
授课节次
16
授课班级
14大专城控
环节
内容和方法
时间
提问
复习
讲
授
新
课
1、信号显示的方式
色灯信号机基本上采用灯光颜色特征和灯光树木特征组合的显示方式，个别情况下采用闪光特征，并以信号机的外形来辅助区别一些特定的含义。
视觉基本颜色是：
红色（停车）、黄色（注意或减速）
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