【文章內(nèi)容簡介】 編碼方式不僅要求滿足遙控系統(tǒng)目前采用值班員給定推峰速度控 制機車工作的遙控方式的要求，并預留出今后推峰速度直接由計 算機送出的自控方式對信息的要求?？刂泼罹幋a可以送出預先 推送作業(yè)中的慢預推、快預推、預推減速、預推停車等命令，主 推送作業(yè)的3?15km/h的速度命令、禁溜線慢推送（3km/h)、禁 溜線快推送（5km/h)、后退、停車、急停、下峰等命令。并還留 有一定的信息余量待今后使用。車輛編碼：為了能使機車在主推送作業(yè)中合理使用動力，保 證機車走行速度的控制精度，在機車進行推送作業(yè)過程中，地面 將不斷的向機車送出實際推送的車輛數(shù)，使機車設備可根據(jù)不同 的牽引車輛數(shù)確定其控制機車工作的控制程序，選擇合理的牽引 動力,保證解體列車的速度變化平穩(wěn)及速度的控制精度。車輛數(shù)的編碼中按每5輛車為一個代碼。目前考慮推車最多車輛為65 輛，留有增加車輛的余量，在正常工作時，列車每解體減少5輛 車將變化一次車輛發(fā)送代碼，告知機車設備前方推送的實際車輛 數(shù)，直至解體剩余5輛車既發(fā)送的最少車輛代碼為5輛車。 機車送的表示信息碼如圖（4)所示：地址碼 表示信息碼 機車速度碼圖⑷地址碼；當機車設備確認地面發(fā)送的控制命令編碼中的地址 碼與機車接收的股道號一致，并確認機車己執(zhí)行控制命令，機車 將向地面送車工作正確的地址碼表示，其編碼與地面發(fā)送的地址 碼完全相同。地面設備只有接受到正確的地址碼才能將機車工作 狀態(tài)顯示在地面設備及控制臺上，若不一致將會報警告訴工作錯 誤?？刂泼畋硎敬a：機車在執(zhí)行了控制命令后，將把執(zhí)行的結 果送回地面進行比較?？刂泼畋硎敬a方式及含意與地面發(fā)送的 控制命令碼完全相同機車走行速度碼：當機車進行主推送作業(yè)時，遙控設備工作 正常，它將不斷把機車的走行速度送到地面設備，使地面計算機 及值班員監(jiān)視機車的作業(yè)速度^速度代碼為從0?15kin/h，每隔 lkm/h為一個代碼，這樣，可在地面設備及控制臺上顯示出機車 主推時，由停車直至要求的速度的整個推峰解體速度變化過程。2. 發(fā)送方式：系統(tǒng)設計是按四推雙溜推峰作業(yè)方式，地面設備要同時控制 四條推送線上的機車進行遙控工作，同時還考慮了雙推雙溜方式 的駝峰編組站及只有一臺機車作業(yè)的駝峰場的作業(yè)要求。編組站 中，由于很多作業(yè)均采用了無線電通話指揮系統(tǒng)，為了滿足編組 站無線通道的組網(wǎng)要求，機車無線遙控系統(tǒng)應選用最少的信道來 實現(xiàn)控制功能，本系統(tǒng)選用了一組雙工無線頻道同時控制四臺機 車的作業(yè)，因此對每臺機車發(fā)送的控制命令是釆用時間分隔工作 的方法把控制電碼載入無線電載頻。車上設備接收到地面發(fā)送的 控制命令后將立即把機車執(zhí)行結果的表示信息回送給地面設備，其發(fā)送及接收信息的時間分配如圖（5)所示，從圖（5)所示可 知，對于每條推送線，地面發(fā)送信息及機車回發(fā)信息均有固定發(fā) 送時間，處于同步工作狀態(tài)。圖（5)發(fā)送及接收信息的時間分配地面設備處于載頻常發(fā)狀態(tài)，機車接到控制命令之后發(fā)送， 這樣在四臺機車同時工作，其每臺機車的回發(fā)信息是不會相互千 擾，保證釆用無線雙工頻道可同時控制四臺機車的遙控設備。本 系統(tǒng)的同步工作方式是通過軟件來實現(xiàn)的控制信息選用數(shù)字編 碼方式。C二）地面發(fā)送設備系統(tǒng)的地面信息采集、發(fā)送及系統(tǒng)監(jiān)測由無線電臺、控制計 算機、記軸踏板、推峰進路聯(lián)鎖條件、控制臺的控制命令按鈕及 顯示等構成。它的工作受站場聯(lián)鎖電路控制，并與過程控制計算 機交換有關的工作信息，完成對機車推峰工作的遙控及測試。地 面框圖如圖（6)所示： 15 北 京 交 通 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 遙控計算機釆用工業(yè)控制微機及接口設備組成。遙控計算機 從聯(lián)鎖電路采樣，由接口電路選出推峰作業(yè)股道：由控制臺按鈕 狀態(tài)或過程控制系統(tǒng)給定速度，確定控制命令的內(nèi)容及駝峰信號 的顯示；由過程控制計算機送入的鉤計劃作業(yè)單取得的車輛總數(shù) 及實際溜放車數(shù)進行比較處理，確定機車推送的實際車輛數(shù)，然 后轉換為控制機車工作的控制編碼發(fā)送給機車，做為機車動力控 制的一個依據(jù)，以保證推送速度控制的精度。同時，又從無線電 臺接收到機車遙控工作時的必要表示信息。這些發(fā)送及接收的信 息，經(jīng)遙控計算機進行處理，將有關數(shù)據(jù)顯示在顯示器上并存盤 記錄1同時向駝峰信號樓控制臺送出有關信息。在系統(tǒng)發(fā)生故障 或使用發(fā)生問題時，可以顯示分析系統(tǒng)工作過程，在系統(tǒng)不進行 控制工作時，可對硬件進行自檢測試。遙控計算機通過標準串行 接口或網(wǎng)絡與過程控制計算機進行有關信息交換。(三）機車設備系統(tǒng)的機車速度控制設備是由無線電車載臺、機車控制計算 機、股道號識別接收設備、機車執(zhí)行工作接口，制動控制接口設 備，速度傳感器、顯示器及電源等組成。機車設備的框圖如圖（7) 所示：圖(7) 16 北 京 交 通 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）機車控制計算機采用工業(yè)控制機。機車控制計算機不斷從車 載電臺接收控制命令，并從股道號識別接收設備取得機車所在股 道編碼信息。這兩個信息在機車控制計算機中進行比較判識，若 兩者不同，則機車控制計算機不執(zhí)行地面送出的控制命令；只有 兩者完全一致時，才認為地面發(fā)送的控制命令是本機車的控制命 令，機車顯示器才會顯示與地面信號一致的控制命令。此時，只 要司機按壓遙控按鈕，同意進行遙控作業(yè)，機車將通過機車控制 計算機執(zhí)行控制命令。當機車控制計算機接收到控制命令后，它 將與速度傳感器采集的實際推峰速度進行比較，同時控制機車執(zhí) 行工作接口工作，并從執(zhí)行工作接口釆樣比較，使機車按控制命 令工作，當機車控制計算機確認機車工作正確，將在顯示器上顯 示有關內(nèi)容，并把有關顯示條件釆樣進行比較，在全部無誤的前 提下，機車控制計算機通過車載電臺向地面設備送出執(zhí)行結果的 正確表示。如果機車設備發(fā)生故障，機車控制計算機將根據(jù)故障 情況向司機報警，同時通過車載電臺向地面送出故障信息。機車顯示器是為司機監(jiān)視遙控設備工作是否正常而設定的。 顯示器顯示的內(nèi)容包括有地面送出的控制命令內(nèi)容，機車在遙控 工作狀態(tài)下的機車工作有關顯示。在系統(tǒng)工作不正常時，它還具 有音響報警及燈光報警，提醒司機釆取應急措施。速度傳感器是對機車速度取樣的設備，其結構原理是在機車 車輪的輪軸上安裝一個光柵圓盤，盤面有柵孔，光柵的一面有發(fā) 光光源，光柵的另一面裝有接收裝置。當光柵圓盤隨機車輪軸轉 動時，從光接收裝置處接收到被光柵所切的光脈沖，光脈沖經(jīng)光 17 電轉換處理成電脈沖，隨車輪轉速的不同，電脈沖的頻率也不同^ 通過計量脈沖的頻率，也就知道了車速。當機車經(jīng)過該點式應答器時，通過車載感應器的觸發(fā)，應答 器接收能量（電磁感應原理)，并利用該能量，將預先寫在應答器 EPROM中的編碼以無線信號的形式發(fā)出，由車載感應器接收，并 解讀，后經(jīng)接口電路處理送到機車設備內(nèi)的計算機內(nèi)寄存，作為 機車所在的地址。股道號接收電路是將機車感應接收的股道信息 輸出送到移位寄存器，再將移位寄存器的內(nèi)容移入主機。感應器是感應接收鋼軌中流過的信息電流，作為一般的機車 信號所設的感應器，是裝在機車前方，唯有推峰機車的感應器， 是裝在機車的后方，位于后方排障器與第一對車輪之間，左右各一只口電源濾波器是為濾除110V機車直流電源中的干擾脈沖。因為 110V機車直流電路是供應機車的電器設備的，在機車工作時，會 產(chǎn)生較大的干擾，因此遙控設備所用的110V必需經(jīng)濾波處理。 制動控制器其工作原理框圖如圖（8)所示：圖（8)在遙控工作時，小閘大閘均在運轉位。在遙控制動及緩 解時，控制主機將控制制動箱的電磁閥組，使其勵磁或釋放, 制動控制箱根據(jù)電磁閥工作狀態(tài)輸出一定的壓力，經(jīng)雙向閥、 機車制動作用閥控制制動缸的壓力變化，從而達到機車的制 動及緩解作用。司機由遙控變?yōu)槭挚貢r，可直接操縱小閘實 行機車制動。當前制動控制器設計為選用三個電磁閥組成七個制動壓 力等級。在遙控設備故障時可通過塞門切斷全部遙控制動工 作變?yōu)闄C車原有制動工作狀態(tài)。第四章建模方式：第一節(jié)相關知識介紹如果把進氣過程和排氣過程的能量損失作為柴油機的一種機 械損失來考慮，則柴油機在一個工作循環(huán)內(nèi)活塞所做的凈功即循環(huán)功可用圖圖形面積大小圖（1 一 1 一7)來表示因示功圖都用示功裝置測示，所以按圖形所得的循環(huán)功稱為 指示功％。設氣缸工作容積是相當于指示功的％的圖形面積可以用同樣大小的矩形面積凡匕來表示，即)^=凡匕。因V是固定值所以圮可以用一個想象的在一個沖程中不變的平均指示壓力幾來表示。即。％ =07?,的關系，式中amp。為循 環(huán)加熱量，7為指示熱效率。因此可有下式： 19 北 京 交 通 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ）p,=f (111)I二、柴油機的性能特點及其工作范圍柴油機在單位時間內(nèi)所作的指示功稱為指示功率。設柴油機的氣 缸數(shù)目為/,轉速為氣缸容積為平均指示壓力為/V則 對于四沖程柴油機不難寫出N = = (116)120 J 120 W式中所使用的單位為：GO3) 。 pe{Pa) 。 n 0/min)對既定結構的柴油機，F(xiàn)A和。?是定值，因此上式可以寫成?^,=常數(shù)八72 (117)%是根據(jù)氣缸的指示功計算出來的氣缸功率，但從柴油機的使用角度看，我們需要的是從曲軸輸出的有用功率或通稱有效功率Nt,顯然％是大于的，因為功率在從活塞到曲軸的傳遞過程中存在著機械損失：機械損失功率包括：柴油機內(nèi)部各運動零 件間(如活塞同氣缸壁面、曲軸同主軸承等)的摩擦損失，柴油機 為維持獨立運轉所必需消耗的驅動內(nèi)部機構(如配氣機構等)和附 屬設備(如冷卻水泵、滑油泵等)的功率，以及消耗于進、排氣過程的泵氣損失等等。如果用一個機械效率i來概括這些機械損 失，那么曲軸上的有效功率可以表達為：據(jù)此，對義同樣可以寫成Nt =常數(shù)x pt xnx7]m交流繞組的一些基本知識和基本量(一）電角度與機械角度電機周圍在幾何上分成360176。,這個角度稱為機械角度。從電 磁觀點來看，若磁場在空間按正弦波分布，則經(jīng)過N,S —對磁極 恰好相當于正弦曲線的一個周期。如有導體去切割這種磁場，經(jīng) 過N，S —對磁極，導體中所感應產(chǎn)生的正弦電動勢的變化亦為一 個周期，變化一個周期即經(jīng)過360176。電角度，因而一對磁極占有的 空間是360176。電角度。若電機有p對磁極，電機圓周按電角度計算 就為p*360176。,而機械角度總是360。,因此 電角度=P*機械角度(二）線圈組成交流繞組的單元是線圈，習慣上不像直流電機那樣稱為 元件。線圈由一匝或多匝串聯(lián)而成，它有兩個引出線，一個叫首 端，另一個叫末端。(三）節(jié)距—個線圈的兩個邊所跨定子圓周上的距離稱為節(jié)距，用amp。表 示，一般用槽數(shù)計算。節(jié)距應接近極距r。的繞組稱為整距繞組，的繞組稱為短距繞組，amp。 r的繞組稱為長距繞組。常用的是整距和短距繞組。(四）槽距角a相鄰槽之間的電角度叫槽距角a。由于定子槽在定子內(nèi)周上,是均勻分布的。如Q,為定子槽數(shù)，p為極對數(shù)，則槽距角/7360176。 a = (五）每極每相槽數(shù)q每一個極下每相繞組所占的槽數(shù)，成為每極每相槽數(shù)，用符 號q表示，2 pm式中m——相數(shù)。 21 北 京 交 通 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 三相交流同步發(fā)電機：同步機是一種交流電機，其特點是在穩(wěn)定運行時，其轉速n與定子電流的頻率/有著嚴格不變的關系，即：W =P磁極在定子中逆時針轉動，使在靠近鐵心內(nèi)表面的槽里的導 體A產(chǎn)生了感應電動勢用空間角度^來衡量轉子表面的空間距離，如果電機有/對 主磁極，即p對極電機，對應的總空間電角度為0X360176。，而機 械角P永遠是360176。, :.cc=jP。基波磁密8, =5m sincr = _6 ? sin —x m mT方?為8的最大值，a為電角度。 e BJv式為氣隙磁密，/為切割磁感線的導體有效長度，V導體垂直切割磁感應線的相對線速度。(0 =27qjn/60 單位：rad/s 或=360pw/60 ( 176。)/s當時間過了 t秒后，導體A移到了 a處，這時a = 則氣 隙磁密為：Bx Bn sin a =Bmsm0 t于是導體A中感應的基波電動勢瞬時值為 e = BJv = BJv sin co t = Em sin a 1 = j2Esm a t式中是導體中基波感應電動勢的最大值，E是基波 感應電動勢的有效值。當電機的轉子每轉一圈，由于轉子上有；?對主磁極，導體A 中基波電動勢變化了；?周，己知電機每秒轉了 n/60轉，所以導體A基波電動勢的頻率f 為：/ = /?n/60 (Hz)用頻率f來表示轉子的電角速度必時有：co=27ipnl6Q = 2對 (rad/s)導體中感應基波電動勢的最大值為：K = BJv =營 0^)/(2/) = KfBJz = ?式中=amp。5?是氣隙磁密的平均值；71^ = BJr是氣隙每極基波磁通量；v = 2pr~ = 2rf,其中r是定子內(nèi)表面用長度表示的極距。導體基波電動勢（有效值）為 E = ~ ~ )的單位是Wb。E的單位是V。整距線圈的基波電動勢為：amp。 = 2五=2 x ) = 如果線匝不止一匝，而是灰y匝串聯(lián)，就稱為線圈。一個線圈兩邊 的距離％叫節(jié)距，用空間電角度表示，巧幾的線圈是整距線圈. 整距線圈基波感應電動勢為163。y = fWy^電機每對極下的每相基波感應電動勢為Eax = lEykq =4A4fqWykq^式中五,為整