城市輕軌電車交流傳動微機監控系統
摘要: 介紹DL6WA 型交流傳動電車MMC 型車載微機監控系統,較詳盡地論述監控系統的作業任務、性能特點、系統組成及工作原理,并介紹了監控系統投入線路實際運用情況。關鍵詞: MMC 型;微機監控系統;交流傳動;輕軌電車;作業任務;可靠性過種新型電車的安全、舒適、平穩、便捷、低噪音等1 引言優越性能已深得業內人士和社會的認可
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 型車載微機監控系統。大力發展城市輕軌交通運輸系統。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 系統作業任務以及100 % 低地板的新型車輛, 這些輕軌電車 MMC 型車載微機監控裝置是DL6WA 型電車(LRV) 都注入了大量的新技術、新材料和新工藝。運行監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,完全實現動系統的監督、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動的交流化。
控制至關重要的設備。根據設計任務書和監控系近年來,我國的城市軌道交通運輸事業發展迅速, 統規劃設計方案,將微機監控系統主要作業任務和許多大中型城市已經或正在規劃和實施輕軌交通性能特點歸納如下: 工程。國內首批自行設計、制造的具有自主知識產權。
(1) 數據檢測和記錄。對電車牽引Π制動工況權的DL6WA 型70 % 低地板交流傳動電車,正是在運行過程和牽引系統(包括牽引逆變器、聯合制動這樣的歷史背景下在大連問世的。首批DL6WA 型機等) 的數據、狀態等進行實時采集、檢測,以提供10 臺電車已于2002 年12 月在大連市內202 路有多CPU 單元對多個作業任務進行管理和控制。
通軌線路投入正式運營,另有15 臺新車將于年內陸過CPU 之間的數據交換,實現運行參數Π狀態及異續生產、調試和上線運營。該車為三節鉸接式結常Π故障信息等數據記錄,可供日后查閱處理或作構,具有兩臺動力轉向架,計四臺鼠籠式異步牽引文檔資料保存。電機,架控方式驅動。該車采用了眾多先進技術
(2) 參數和狀態顯示。以LCD 彩色顯示器顯僅就牽引系統而言, 涵蓋了車輛運行微機監控技示電車運行參數Π狀態, 以及系統設備參數Π狀態術、交流傳動牽引技術、電2氣聯合制動技術等等。等,共計5 個顯示頁面(按鍵切換) 60 個參數,從而取代其他常規電氣儀表。其數據、狀態及故障信息 收修回稿日期: 2003208206 顯示準確、易讀。主要參數(如逆變器直流側電壓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 型微機監控裝置(見圖1) 、2 臺數。CDID -3 型彩色顯示器(見圖2) 、若干參數傳感器
(3) 系統數據通信。以數據串行通信方式等組成。MMC 微機監控系統及其構成的交流牽引(RS485) 與2 臺彩顯(位于兩端司機操縱臺) 、2 臺牽系統參見圖3 。引逆變器(位于車頂部兩端) 、1 臺電2氣聯合制動單元(位于乘客座椅下部) 等進行數據交換,實時獲取系統運行過程參數和工作狀態等信息,系統據此再經綜合分析后向逆變器或制動單元發送運行控制指令,并通過彩顯顯示其相關參數或狀態。
(4) 車輛運行及特性控制。這些控制任務包括: ① 根據司機控制手柄位置和運行狀態信息,給牽引逆變器發送運行方向控制和轉矩控制指令。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Π防滑行控制。通過轉速檢測和處理單元檢測各車輪轉速,根據數學模型經綜合計算、比較、分析,將其結果送至主CPU 進行判斷處
圖2 CDID -3 型彩色顯示器缺省頁面
理后再做出相應決策。若出現車輪起動空轉或制MMC 型監控系統組成結構具有下述特點: 動滑行的現象,系統則實時采取降轉矩等相應措施(1) 分布式體系。本微機裝置作為上位機實制止異?，F象發生,以此保護動車車輪免受急劇磨現車輛運行作業任務的監測、控制、管理和調度,并損和擦傷。(6) 故障診斷和報警保護。自系統上電開始, 臺彩顯、1 臺聯合制動單元進行數據交換,實現車監控裝置即實時對牽引系統進行巡回檢測和故障輛運行狀態控制以及參數Π狀態顯示,從而組成了診斷。若有狀態異常或參數超限,監控裝置將發出一個分布式微機控制系統體系。聲光報警信號,同時在彩顯的故障信息區域將顯示(2) 多CPU 結構。按作業任務由多個CPU 單其異常Π故障信息(相關故障信息代碼共計90 條), 元構成。每個CPU 單元分別承擔各自的作業, 各以提示司機或維護人員。對于關鍵參數超限,裝置單元之間既能并行工作互為獨立,又有數據交換互還將采取相應措施干預,直至停止車輛運行,以確為聯系,因而大大加快該監控系統數據處理速度, 保行車安全。提高系統工作效率,增強系統控制實時性。3 系統組成結構(3) 3U 機箱標準。采用基于歐洲標準(現已列為鐵道部標準) 的3U 多槽機箱,并由多塊按3U 標 DL6WA 型電車MMC 型車載微機監控系統主準設計的功能插件板構成監控裝置基本單元。
圖3 司機室鋼結構梁示意圖
座椅、暖風機、電加熱器、衣帽鉤、冰箱、滅火器等。313 底架結構
底架為有中梁結構。側梁為封閉箱型梁,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構;其余各梁將根據轉向架和變壓器等設備布置的需要而設置。
314 側墻結構
側墻左右對稱,由兩個平面組成,基本構成車體橫斷面輪廓。側墻在結構設計上采用網架結構?？紤]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計為封閉箱型梁,且形狀根據結構的特點而確定。側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,分別對應于各立柱。
315 頂蓋結構 車體共有4 塊活動頂蓋。在每個頂蓋的四周與側墻及聯接橫梁的對應部分為平直的角鋼。在結構的設計上,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,結構設計時也考慮到足夠的強度和剛度。
4 結語
120kmΠh 交流傳動貨運電力機車的研制開發, 既彌補了我廠的自行開發研制電力機車的空白,也為我國鐵路運輸的“高速重載”提供了強有力的支持,而該車車體部分的設計,至關重要,直接影響整車性能。
原作者：何勇軍,王昌榮
