高清PDF《中国电气工程大典 第13卷 交通电气工程》

《中国电气工程大典》是由中国电工技术学会、中国机械工程学会、中国电机
工程学会、中国动力工程学会和中国水力发电工程学会共同组织全国电气工程各
领域的著名专家、学者编纂而成的。它是一部全面系统反映电气工程各领域最
新成就和技术水平的综合性工具书。《中国电气工程大典》包括现代电气工程基
础、电力电子技术、电气工程材料及器件、火力发电工程、水力发电工程、核
能发电工程、可再生能源发电工程、电力系统工程、电机工程、输变电工程、
配电工程、船舶电气工程、交通电气工程、建筑电气工程、电气传动自动化等
15卷.
本书为第13卷，交通电气工程卷。主要内容包括汽车电气和轨道交通电气
本书主要供电气工程领域技术人员和管理人员使用，也可供高等院校相关
专业师生参考。

交通是国家经济的基础，是人类活动的重要方式。工业革命给人类出行带来了
发达的陆上交通，随着技术的推进，发展到包括水上交通和空中交通在内的综合交
通体系，从而为人类提供了立体的全方位综合交通服务。交通装备是交通领域的技
术核心，而陆上交通始终是综合交通中的主干，当前陆上交通装备已成为人类活动
最亲近、最直接的出行工具。现代陆上交通装备包括汽车与轨道交通车辆，它们都
是机电一体化产品，电气化推动了陆上交通装备的技术进步，电气工程已越来越在
陆上交通装备中占据主导地位。
《中国电气工程大典》第13卷“交通电气工程”是对陆上交通装备一汽车与
轨道交通装备的电气工程重点撰稿的篇章。本卷共分两篇：第1篇介绍了汽车电气，
由概论、汽车电源与起动机、动力传动电气控制系统、汽车安全运行电气控制系统
汽车辅助电气系统、汽车车上网络、智能交通系统、电动汽车共8章构成：第2篇
介绍了轨道交通电气，由总论、牵引电气系统、牵引电气设备、客车电气设备、牵
引供电系统与设备、通信信号与信息技术、磁浮交通系统、电磁兼容共8章构成。
书中介绍的内容有传统的电气工程技术，更着重有高新的电气工程技术，尽量使本
书成为集专业手册和学术专著双重功能的图书。

内容索引：

第1篇汽车电气
第1章概论3
1汽车电气工程的概念…3
1.1汽车电气工程的基本概念………3
1.2汽车电气工程的范畴…3
2汽车电气电子系统的组成与功能…3
2.1汽车电器系统的组成与功能…3
2.2汽车电子控制系统的组成与功能…4
2.3汽车电子信息系统的组成与功能…17
2.4智能交通系统的组成与功能…17
2.5汽车车上网络的组成与功能…18
2.6汽车电机系统的组成与功能…21
3汽车电气电子技术的发展…21
3.1汽车电气电子技术的初期和近期发展历程…21
3.2汽车电气电子技术的现状……24
3.3汽车电气电子技术的发展趋势…25
4汽车电气系统的特点…25
4.2低压……25
4.3直流…26
4,4部分单线制…26
4.5负极搭铁26
5新型汽车及相关电气电子技术…26
5,1电动汽车26
5.2节能环保汽车及其技术………29

第2章汽车电源与起动机…30
1蓄电池30
1.1蓄电池和汽车其他电器的连接……30
1.2蓄电池的选用与安装30
1.3铅酸蓄电池的构造与型号…30
1,4蓄电池工作原理…32
1.5蓄电池工作特性33
1.6蓄电池容量及其影响因素……35
1,7蓄电池的故障及其排除…36
1,8蓄电池的充电和充电方法…37
1.9蓄电池的使用与维护……39
1.10干荷电和湿荷电蓄电池41
1.11免维护蓄电池41
1.12胶体电解质蓄电池42
1.13碱性蓄电池42
1.14新型蓄电池43
2交流发电机及其调节器……44
2.1交流发电机44
2.2调节器…48
3起动机59
3.1起动系统的要求……59
3.2直流电动机61

3.3起动机的特性…，62
3.4起动机基本数据的确定…63
3.5起动机的传动机构……65
3.6起动机的分类与型号…66
3.7强制晴合式起动机…67
3.8电枢移动式起动机…68
3.9减速式起动机69
3.10水磁减速式起动机…69
3.11起动机的保护电路70
3.12起动系的故障诊断…71
3.13起动机的检查……71
3.14起动机的调整与试验…73
4汽车配线74
4,1汽车的配线74
4.2电路图…82
第3章动力传动电气控制系统……88
1汽车发动机控制系统…88
1.1汽车发动机控制系统简介88
1.2汽油喷射系统的组成与工作原理…·88
1.3喷油量的确定与控制…89
1,4供油系统的控制90
1.5进气系统的控制…91
1.6点火系统的挖制…91
1.7息速控制系统4492
1.8排放净化控制系统93
1.9巡航控制97
1.10柴油发动机电子控制系统……98

2汽车自动变速器控制系统100
2.1自动变速器电控系统基本工作原理…101
2,2变矩器与变速器101
2.3液压控制系统…103
2.4电子控制系统105
3汽车悬架控制系统108
3.1悬架的作用…108
3.2减振器阻尼力控制109
3.3非独立悬架与独立悬架…111
3,4主动悬架113
4汽车转向控制系统…116
4.1转向助力控制系统：116
4.2四轮转向控制系统118
第4章汽车安全运行电气控制系统122
1故障自诊斯系统…122
1.1汽车故障诊断技术的发展趋势…122
1,2故障自诊断系统的组成与功能123
1.3故障自诊断系统的诊断原理…125
1.4发动机控制系统故障诊断检修程序与方法…126
1.5故障自诊断测试方式与内容127
1.6故膝自诊断测试工具…128
1.7故障自诊断测武方法：129
2电子控制主动安全系统129
2.1防抱死制动的基本原理…129

2.2防抱死制动系统的组成130
2.3防抱死制动系统的分类…131
2.4防抱死制动电子控制系统132
2.5防抱死制动液压控制系统134
2.6防抱死制动系统控制过程136
2,7电子控制制动力分配技术…138
2.8驱动轮防滑转的控制原理：139
2.9防滑转控制系统控制过程…141
2.10防抱死制动系统故障自诊斯测试……142
3电子控制被动安全系统144
3.1安全气囊系统组成与分类…144
3.2安全气囊系统的控制过程…145
3.3安全气囊系统的结构特点…146
3.4安全气囊系统的保险装置149
3.5座椅安全带控制系统…151
第5章汽车辅助电气系统153
1汽车灯具与照明系统……153
1.1分类和命名153
1.2常见国内外汽车用灯具型号、性能特征及主要技术参数……153
1,3照明装置的结构与原理……156
1.4照明系统的控制…163
2汽车仪表及报警指示装置168
2.1电子仪表168
2.2组合仪表170

2.3报警指示装置171
3汽车空调系统……173
3.1相关技术参数…174
3.2空调制冷系统179
3.3取暖与配气系统179
3.4空调系统的控制181
3.5自动空调系统…184
4汽车音响186
4.1概述186
4.2基本组成188
4.3无线电防干扰装置…191
44使用与维护…192
5辅助汽车电器193
5.1电源总开关193
5.2柴油机的辅助起动装置……195
5.3晶体管电动燃油泵…196
5.4汽车防盗系统…198
5.5电动雨刷器及清洗装置201
5.6汽车电动座椅、电动车窗及电动后视镜…203
5.7汽车电剩叭系统组成…207
第6章汽车车上网络……209
1CAN基本技术…209
1.1CAN技术规范2.0A 209
1.2CAN技术规范2.0B 214
1,3MAC机制…216
1.4数据帧与CAN中断速率…217

1.5总线长度与位速率……217
2独立CAN控制器SA1000 217
2.1特性217
2.2一般说明218
2.3框图218

2.4引脚排列444…218
2.5功能说明
3CAN挖制器接口—PCA82C250…238
3.1特性238
3.2一般说明…238
3.3框图239
3.4引脚排列239
3.5功能说明239
3.6极限值239
3.7热特性240
3.8特性…240
4其他CAN控制器与控制器接口…241
4.1CAN总线发送/接收驱动器…241
4.2独立CAN控制器…243
4.3嵌有CAN控制器的微控制器.244
5.1N技术规范2.0…245
5.2LN接口4444……247
6基于时间触发的车上网络协议标准…250
6.1 Flex Ray…250
6.2 Byteflight.........252
6.3TTP/C254
6.4TT℃AN255
7 SAEJ1850 257
8车上媒体网络M0ST…4…257
8.1MOST基本结构257
8.2M0ST信息锁4……258
8.3M0ST应用层通信协议…258

8.4MOST网络服务层260
8.5MOST低层服务与发送/接收器…260
9 SAE J1939 261
9.1通信结构…262
9.2预分配值…264
10车载诊断协议—KWP2000…265
10.1物理层265
10.2数据徒路层……265
103实现…267
11汽车车上网络应用实例…269
11.1车身CAN网络269
11.2动力传动系统CAN网络…270
11.3 MOST在汽车煤体网络中的应用270
11.4 LN网络应用44.270
11.5新型卡车CAN/LIN电气系统网络
应用实例…271
第7章智能交通系统………………275
1智能交通系统概述………275
1.1智能交通系统产生及概念…275
1.2智能交通系统体系框架275
1.3各国的智能交通系统……276
1.4智能交通系统的标准化………280
1,5智能交通系统应用的杜会经济效益…282
2智能交通系统的主要组成部分283
2.1先进交通信息系统……………283
2,2先进交通管理系统285

2.3先进车辆控制系统…286
2.4先进公共运输系统…288

2.5商用车辆运营系统44…289
2.6电子收费系统
3车辆定位导航系统及其定位技术…291
3.1概述291
3.2车辆定位导航系统的组成…292
3.3车辆定位导航系统中的定位技术…292
4地图匹酒配技术…296
4,1地图匹配的原理…296
4.2误差区域的选择296
4.3地图匹配的算法297
4.4地图匹配算法的影响因素…299
5路径规划算法300
5.1经典的最短路径规划算法301
5.2启发式搜索算法…301
5.3其他最优路径规划算法…302
6智能交通系统中的移动通信302
6.1移动通信概述…302
6.2移动通信的分类方法…303
6.3移动通信在智能交通系统中的应用303
6.4卫星通信方式…304
6.5专用短程通信技术305
第8章电动汽车306
1.1关键技术306
1.2发展趋势307
1.3国内外电动汽车标准307
2纯电动汽车…309

2.1基本结构309
2.2行驶性能312
2.3特征技术319
2.4中国纯电动汽车的研发进程…320
3混合动力电动汽车…320
3.1基本结构…320
3.2控制策略…322
3.3混合动力电动汽车发展动态…325
4燃料电池电动汽车…330
4.1基本结构…330
4.2燃料电池系统331
4.3燃料电池电动汽车发展动态332
5电动机服动系统………………335
5.1电动汽车对驱动电动机的特性要求…335
5.2直流电动机……338
5.3感应电动机……339
5.4水磁电动机344
5.5开关磁阻电动机…34
6能量源350
6.1电池…350
6.2高速飞轮358
6.3相级电容器…36引
7电动汽车的辅助系统”362
7.1蓄电池充电技术与充电器…362
7.2蓄电池的监测和管理…367
7.3蓄电池的均衡管理…369

7.4温度控制单元…371
7.5动力转向系统372
7.6辅助动力源372

7.7导航系统373
7,8再生制动系统373
参考文献375
第2篇轨道交通电气……377
第1章总论…378
1轨道交通的基本概念……379
1,】基本定义379
1.2轨道交通的分类380
1.3轨道交通的特点381
2.1牵写引动力的发展382
2.2牵引方式的发展…383
2.3牵写引供电方式的发展……383
2.4通信信号与信息化的发展……384
3轨道交通系统的组成………384
3.1运输装备…384
3.2牵写引供电………387
3.3通信与信号…388
3.4运输管理信息化…389
第2章牵写引电气系统…39们
1电气牵引基本概念及牵引计算391
1.1牵写引基本概念391
1,2牵写引计算…394
2牵引电气系统构成…396
2.1电力机车4396
2.2电动车组405

23电传动内燃机车…410
2.4电传动内燃动车组……413
2.5城市轨道车辆…414
3主传动系统…………419
3.1交一直传动系统…419
3.2交流传动系统…424
4辅助电气系统429
4.1旋转劈相机系统429
4.2辅助变流器系统431
4,3其他辅助系统…432
4,4列车供电系统432
5控制系统…433
5,1控制系统的任务433
5.2调速方法…433
5,3功率因数补偿装置的控制…435
5,4黏着及黏着利用控制…435
5,5电力机车自动过分相439
5.6控制系统发展的几个阶段440
6制动系统…440
6,1空气制动…441
6.2电制动…441
6,3联合制动442
6.4防滑控制442
7行车安全控制系统443
7.1基本概念443
7.2行车安全控制技术的发履…444

7,3机车行车安全装备系统的构成444
7.4监挖装置的功能…445
8轨道交通机车车辆电气试验…447

8.1试验分类和实施方法……447
8.2电力机车和动车的试验……448
第3章牵写引电气设备……4…450
1牵引变压器#444444…450
1.1技术等级分类…450
1.2主要产品
1.3基本原理及分类……452
1.4变压器结构及主要部件
1.5冷却系统………………461
1.6试运行前检查项目463
2牵弓引变流器…463
2.1主要器件…464
2.2直一直变流器465
2.3交一直变流器……468
2.4中间直流环节472
2.5直一交变流器（牵引逆变器）473
2.6传动控制单元……476
2.77冷知…486
2.8试验489
3牵写引电动机…493
3.1牵写引电动机技术性能…493
3.2同步牵引电动机…498
3.3直（脉）流牵引电动机…500
3.4异步牵写引电动机…507
4同步牵写引发电机…515
4.1同步牵引发电机的运用…516

4.2主要参数516
4.3同步牵引发电机的励磁…518
4.4设计特点……519
4.5结构522
4.6试验524
4.7维护保养526
5控制与网络526
5.1列车通信网络的基本任务和构成526
5.2国内外列车通信网络标准527
5.3列车通信网络528
5.4列车控制、诊斯和显示…534
5.5交一直传动电力机车的微机控制系统…538
5.6电传动内燃机车的微机控制系统…543
5.7控制电源及辅助电源…545
6牵弓引电器…546
6.1高压电器546
6.2低压电器560
7铺助电气设备567
7.1辅助变流器568
7.2辅助电动机571
8行车安全装备574
8.1机车信号装置574
8.2列车运行监控记录装置…578
8.3机车安全信息综合监测装置583
8.4机车监测数据无线传输装置591
8.5机车状态信息处理装置595
9电气制动装置598

9.1空气制动机598
9.2电气制动598
9.3联合制动装置602

9.4防滑器及其控制603
第4章客车电气设备604
1概述604
1.1客车电气系统类型604
1.2客车电气系统的供电方式…604
225T客车电气系统605
2.125T客车电气系统组成…605
2.2主要设备及功能…605
2.3客车DC600V供电系统…606
3主要电气设备…608
3.1三相逆变电源608
3.2客车充电机箱611
3.3电气综合控制柜61
3.4蓄电池组617
3.5车端连接器…619
3,6客车网络监控系统…621
3.7旅客信息系统和设备623
3,8安全监控设备624
3.9客车通风、采暖与空气调节设备…628
3.10客车其他电气设备…630
第5章牵引供电系统与设备631
1铁路干线牵引供电系统…631
1.1牵写引供电系统631
1.2千线牵写引变电所…636
1.3接触网644
2城市轨道交通供电系统…652

2.1供电电源系统652
2.2主变电所653
2.3牵引变电所656
2.4牵引变电所设备657
2.5降压变电所设备662
2.6牵引网662
2.7再生制动能量吸收装置665
2.8杂散电流腐蚀防护与接地667
2,9电力监控系统670
2.10供电计算分析676
第6章通信信号与信息技术679
1概述679
2通信679
2.1铁路通信系统…679
2.2铁路综合数字移动通信系统GSMR…686
2.3城市轨道交通通信系统689
3信号系统698
3.1干线铁路信号…698
3.2编组站自动化系统…713
3.3城市轨道交通信号系统…724
4信息技术735
4.1铁路运输管理信息系统TMIS735
4.3铁路客票发售及预订系统………745
4.4综合自动化系统（综合监控系统，ISCS)…746
第7章磁浮交通系统……………750
1概述750

1.1基本概念4”750
1,2发展历程750
2磁浮交通的分类与特征751

2.1分类751
2.2特征751
3磁浮列车754
3.1特点与分类754
3.2EMS型磁浮列车悬浮导向系统…754
3.3电动斥力型磁浮列车悬浮导向系统…757
3.4磁浮列车驱动系统
3.5磁浮列车制动系统762
3.6高低速MS型磁浮列车悬浮、导向
驱动特点比较…762
4磁浮交通运行控制系统763
4.1组成763
4.2功能764
4.3中央控制系统766
4.4分区控制系统768
4.5车载控制系统770
4.6运行控制系统数据通信770
5磁浮交通牵引供电系统771
5.1分类771
5,2牵引原理……772
5.3结构与功能772
5.4磁浮交通牵引供电系统的特点772
5.5主变电所供电系统……774
5.6牵引系统775
5.7轨旁设备…779

6线路工程780
6.1EMS型高速磁浮铁路线路的主要特点·780
6.2EMS型高速磁浮铁路线路上部结构·780

6.3EMS型中低速磁浮线路构造的特点…786
6.4DS型高速磁浮铁路线路的特点…787
第8章电磁兼容………789
1概述789
2电磁兼容的基本知识………789
2.2电磁兼容研究的基本内容…789
2.3电磁干扰的三要素…789
2.4电磁场理论基础…791
2.5电偶极子的电磁辐射791
2.6磁偶极子的电磁辐射…792
2.7近场区及远场区的特性792
2.8传输线基础794
3基本方法与手段796
3.2滤波…800
3.3接地与搭接802
4设计要点…806
4.1电磁环墙要求806
4.2系统间电磁干扰的预测及控制…807
4.3系统内电磁干扰的抑制及控制811
4.4印制电路板(P℃B)的设计812
5试验815
5.1IEC60571及TB/T3021标准…815
5.2EN50121及IEC62236标准…815
5.3试验要求817
5,4试验方法…819
参考文献…826

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