城市輕軌電車交流傳動微機監(jiān)控系統(tǒng)
摘要: 介紹DL6WA 型交流傳動電車MMC 型車載微機監(jiān)控系統(tǒng),較詳盡地論述監(jiān)控系統(tǒng)的作業(yè)任務(wù)、性能特點、系統(tǒng)組成及工作原理,并介紹了監(jiān)控系統(tǒng)投入線路實際運用情況。關(guān)鍵詞: MMC 型;微機監(jiān)控系統(tǒng);交流傳動;輕軌電車;作業(yè)任務(wù);可靠性過種新型電車的安全、舒適、平穩(wěn)、便捷、低噪音等1 引言優(yōu)越性能已深得業(yè)內(nèi)人士和社會的認可
自上世紀七八十年代,為了緩解城市乘車擁擠本文著重論述配裝于DL6WA 型交流傳動電車局面,改善城市交通落后狀況,歐美許多國家著手的MMC 型車載微機監(jiān)控系統(tǒng)。大力發(fā)展城市輕軌交通運輸系統(tǒng)。為進一步方便乘客乘車,縮短上下車時間,先后推出部分低地板2 系統(tǒng)作業(yè)任務(wù)以及100 % 低地板的新型車輛, 這些輕軌電車 MMC 型車載微機監(jiān)控裝置是DL6WA 型電車(LRV) 都注入了大量的新技術(shù)、新材料和新工藝。運行監(jiān)測和控制的核心部件,擔負著整車牽引Π制如今歐洲已普遍推廣交流傳動牽引技術(shù),完全實現(xiàn)動系統(tǒng)的監(jiān)督、管理、指揮和控制工作,是車輛運行了車輛運行控制的微機化和牽引驅(qū)動的交流化。
控制至關(guān)重要的設(shè)備。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書和監(jiān)控系近年來,我國的城市軌道交通運輸事業(yè)發(fā)展迅速, 統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計方案,將微機監(jiān)控系統(tǒng)主要作業(yè)任務(wù)和許多大中型城市已經(jīng)或正在規(guī)劃和實施輕軌交通性能特點歸納如下: 工程。國內(nèi)首批自行設(shè)計、制造的具有自主知識產(chǎn)權(quán)。
(1) 數(shù)據(jù)檢測和記錄。對電車牽引Π制動工況權(quán)的DL6WA 型70 % 低地板交流傳動電車,正是在運行過程和牽引系統(tǒng)(包括牽引逆變器、聯(lián)合制動這樣的歷史背景下在大連問世的。首批DL6WA 型機等) 的數(shù)據(jù)、狀態(tài)等進行實時采集、檢測,以提供10 臺電車已于2002 年12 月在大連市內(nèi)202 路有多CPU 單元對多個作業(yè)任務(wù)進行管理和控制。
通軌線路投入正式運營,另有15 臺新車將于年內(nèi)陸過CPU 之間的數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)運行參數(shù)Π狀態(tài)及異續(xù)生產(chǎn)、調(diào)試和上線運營。該車為三節(jié)鉸接式結(jié)常Π故障信息等數(shù)據(jù)記錄,可供日后查閱處理或作構(gòu),具有兩臺動力轉(zhuǎn)向架,計四臺鼠籠式異步牽引文檔資料保存。電機,架控方式驅(qū)動。該車采用了眾多先進技術(shù)
(2) 參數(shù)和狀態(tài)顯示。以LCD 彩色顯示器顯僅就牽引系統(tǒng)而言, 涵蓋了車輛運行微機監(jiān)控技示電車運行參數(shù)Π狀態(tài), 以及系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)Π狀態(tài)術(shù)、交流傳動牽引技術(shù)、電2氣聯(lián)合制動技術(shù)等等。等,共計5 個顯示頁面(按鍵切換) 60 個參數(shù),從而取代其他常規(guī)電氣儀表。其數(shù)據(jù)、狀態(tài)及故障信息 收修回稿日期: 2003208206 顯示準確、易讀。主要參數(shù)(如逆變器直流側(cè)電壓Π 分析和計算,還可直接顯示車輛運行動力性能參要由1 臺MMC -3 型微機監(jiān)控裝置(見圖1) 、2 臺數(shù)。CDID -3 型彩色顯示器(見圖2) 、若干參數(shù)傳感器
(3) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信。以數(shù)據(jù)串行通信方式等組成。MMC 微機監(jiān)控系統(tǒng)及其構(gòu)成的交流牽引(RS485) 與2 臺彩顯(位于兩端司機操縱臺) 、2 臺牽系統(tǒng)參見圖3 。引逆變器(位于車頂部兩端) 、1 臺電2氣聯(lián)合制動單元(位于乘客座椅下部) 等進行數(shù)據(jù)交換,實時獲取系統(tǒng)運行過程參數(shù)和工作狀態(tài)等信息,系統(tǒng)據(jù)此再經(jīng)綜合分析后向逆變器或制動單元發(fā)送運行控制指令,并通過彩顯顯示其相關(guān)參數(shù)或狀態(tài)。
(4) 車輛運行及特性控制。這些控制任務(wù)包括: ① 根據(jù)司機控制手柄位置和運行狀態(tài)信息,給牽引逆變器發(fā)送運行方向控制和轉(zhuǎn)矩控制指令。其中,牽引工況分為5 檔牽引力給定,制動工況分為7 檔制動力給定。② 牽引Π制動給定檔位變化
(5) 防空轉(zhuǎn)Π防滑行控制。通過轉(zhuǎn)速檢測和處理單元檢測各車輪轉(zhuǎn)速,根據(jù)數(shù)學模型經(jīng)綜合計算、比較、分析,將其結(jié)果送至主CPU 進行判斷處
圖2 CDID -3 型彩色顯示器缺省頁面
理后再做出相應(yīng)決策。若出現(xiàn)車輪起動空轉(zhuǎn)或制MMC 型監(jiān)控系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)具有下述特點: 動滑行的現(xiàn)象,系統(tǒng)則實時采取降轉(zhuǎn)矩等相應(yīng)措施(1) 分布式體系。本微機裝置作為上位機實制止異常現(xiàn)象發(fā)生,以此保護動車車輪免受急劇磨現(xiàn)車輛運行作業(yè)任務(wù)的監(jiān)測、控制、管理和調(diào)度,并損和擦傷。(6) 故障診斷和報警保護。自系統(tǒng)上電開始, 臺彩顯、1 臺聯(lián)合制動單元進行數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)車監(jiān)控裝置即實時對牽引系統(tǒng)進行巡回檢測和故障輛運行狀態(tài)控制以及參數(shù)Π狀態(tài)顯示,從而組成了診斷。若有狀態(tài)異常或參數(shù)超限,監(jiān)控裝置將發(fā)出一個分布式微機控制系統(tǒng)體系。聲光報警信號,同時在彩顯的故障信息區(qū)域?qū)@示(2) 多CPU 結(jié)構(gòu)。按作業(yè)任務(wù)由多個CPU 單其異常Π故障信息(相關(guān)故障信息代碼共計90 條), 元構(gòu)成。每個CPU 單元分別承擔各自的作業(yè), 各以提示司機或維護人員。對于關(guān)鍵參數(shù)超限,裝置單元之間既能并行工作互為獨立,又有數(shù)據(jù)交換互還將采取相應(yīng)措施干預(yù),直至停止車輛運行,以確為聯(lián)系,因而大大加快該監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理速度, 保行車安全。提高系統(tǒng)工作效率,增強系統(tǒng)控制實時性。3 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)(3) 3U 機箱標準。采用基于歐洲標準(現(xiàn)已列為鐵道部標準) 的3U 多槽機箱,并由多塊按3U 標 DL6WA 型電車MMC 型車載微機監(jiān)控系統(tǒng)主準設(shè)計的功能插件板構(gòu)成監(jiān)控裝置基本單元。
圖3 司機室鋼結(jié)構(gòu)梁示意圖
座椅、暖風機、電加熱器、衣帽鉤、冰箱、滅火器等。313 底架結(jié)構(gòu)
底架為有中梁結(jié)構(gòu)。側(cè)梁為封閉箱型梁,由壓型槽鋼與蓋板組焊而成; 前后枕梁、前后牽引橫梁和前后牽引梁為箱形結(jié)構(gòu);其余各梁將根據(jù)轉(zhuǎn)向架和變壓器等設(shè)備布置的需要而設(shè)置。
314 側(cè)墻結(jié)構(gòu)
側(cè)墻左右對稱,由兩個平面組成,基本構(gòu)成車體橫斷面輪廓。側(cè)墻在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。考慮強度及制造因素,立柱及橫梁的截面以及作為主要受力部件的上弦梁截面設(shè)計為封閉箱型梁,且形狀根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點而確定。側(cè)墻上部頂蓋安裝處的上口梁,其截面也為封閉截面,上口梁與上弦梁之間的連接梁為壓形件,分別對應(yīng)于各立柱。
315 頂蓋結(jié)構(gòu) 車體共有4 塊活動頂蓋。在每個頂蓋的四周與側(cè)墻及聯(lián)接橫梁的對應(yīng)部分為平直的角鋼。在結(jié)構(gòu)的設(shè)計上,雖然沒有將頂蓋視為車體整體的承載部分,但在實際運行中,頂蓋還是會起到一定的作用,特別是對提高車體的自振頻率有很大的作用,結(jié)構(gòu)設(shè)計時也考慮到足夠的強度和剛度。
4 結(jié)語
120kmΠh 交流傳動貨運電力機車的研制開發(fā), 既彌補了我廠的自行開發(fā)研制電力機車的空白,也為我國鐵路運輸?shù)摹案咚僦剌d”提供了強有力的支持,而該車車體部分的設(shè)計,至關(guān)重要,直接影響整車性能。
原作者：何勇軍,王昌榮
