【文章內(nèi)容簡介】 端子1d11d12d12d16輸出，同時將因輪徑差引起的誤差自動補償并記憶，插圖功能框圖見圖2。頻率變換電路原理說明：該部分電路由完全相同的4路組成，僅以第1路為例說明，如圖3所示 轉(zhuǎn)速信號由1D16端子輸入，其頻率與輪對轉(zhuǎn)速成正比。運算放大器N11：A與其附屬電路組成一比較整形電路，當轉(zhuǎn)速信號幅值大于其比較閥值時，N11：A翻轉(zhuǎn)。N15：A和N15：B組成一個對電容C111及C112的充放電電路。N12：A及其附屬電路用于形成與頻率成正比的直流電壓信號。在C111及C112的放電期間，其輸出端N121輸出一直流電壓，其幅值大小可通過調(diào)節(jié)電阻R155，R156，R157整定，對應關(guān)系為：機車速度100km/h時，電壓值為：5V。N12：B及其附屬電路形成低通濾波環(huán)節(jié)，將N121上的直流電壓進行濾波倒相。N19：B用作比較器，當速度信號電平大于由R11，N197輸出正飽和，驅(qū)動發(fā)光二極管HL125發(fā)光，插件面板上U1指示燈亮。N19：A為一跟隨器，將速度信號電平跟隨輸出。其輸出端為1D12。圖2 頻率變換插件電路框圖輪徑補償電路:（見圖4） （1）輪徑補償條件N21：C和N21：D及其外圍電路構(gòu)成輪徑補償條件限制，1D6端子輸入已經(jīng)過F/V變換后的第4路速度信號VL，當VL大于由R2，R3設定的閥值3V時，N2114翻轉(zhuǎn)為負飽和。端子2D4，2D8輸入牽引，制動信號，牽引時二極管V3導通，制動時V12導通，封鎖N2114產(chǎn)生的負信號。只有在機車惰行速度大于60km/h時，即滿足輪徑補償條件時使N217正飽和，驅(qū)動HL10：A發(fā)光，封鎖V7，允許進行輪徑補償。（2）輪徑補償信號產(chǎn)生此電路是在滿足輪徑補償條件時以第4路信號為基準，將輪徑差等因素造成的速度信號差自動補償。它由三路完全相同的電路組成，僅以第1路為例說明。N1：D及其附屬電路組成一差動放大器，將第1路信號與基準比較并放大，形成速度差信號。N1：C用于產(chǎn)生一個驅(qū)動時鐘電路的信號。，N18輸出正飽和，在D58上產(chǎn)生一高電平用于觸發(fā)時鐘脈沖。D5：C，D5：D及R116，R117，C104組成時鐘脈沖發(fā)生器，起頻率由R116 ，C104決定。N1：B用于產(chǎn)生一個使計數(shù)器加減法計數(shù)的信號。D7及其附屬電路用于產(chǎn)生輪徑補償信號。D7為一個16位可逆計數(shù)器，其輸出通過電阻網(wǎng)絡轉(zhuǎn)換成模擬電壓量，通過N1：A及其附屬電路放大輸出一個對C110的充放電電流，相應改變流徑V116的電流，從而達到改變輸出電壓的目的。一次補償時間最多20s，%。2. 3. 2 防空轉(zhuǎn)、滑行控制電路插件（1）空轉(zhuǎn)、滑行控制電路插件的作用：它將F/V電路板送來的四個軸的速度信號處理出△υ，dυ/dt，d178。υ/dt178。等信號按各自的動作閥值向相應的轉(zhuǎn)向架輸出削減牽引電機電流的校正信號，先按預定的時間特性做高速校正，梯度約為25KA/S，空轉(zhuǎn)、滑行被強烈抑制后，下一個粘著極限值，用這種方法使輪對在較高的粘著值附近運行。從電流表上可看到平均電流提高了，實測的平均牽引力也增加了。其中電流削減的最大深度約為起動電流的20%，保留該值的目的是一方面要避免牽引拉桿﹑牽引齒輪在粘著再恢復時產(chǎn)生機械沖擊，以及防止這種沖擊立即又引起了輪對空轉(zhuǎn)；另一方面，又要保證輪軌在可能出現(xiàn)的最低粘著時，不會持續(xù)空轉(zhuǎn)或滑行。另一個重要環(huán)節(jié)是給定電流記憶及自動輪徑補償。在正常情況下無空轉(zhuǎn)時，電流給定值的輸入與該環(huán)節(jié)輸出相等，僅起快速跟隨作用，不影響機車控制。每當轉(zhuǎn)向架任一輪對空轉(zhuǎn)一次，該環(huán)節(jié)輸出值立即降低10%左右，并以約15A/S的速度自行慢恢復。若連續(xù)發(fā)生空轉(zhuǎn)，則每次都是在瞬時值基礎(chǔ)上降低10%，直到下限允許值為止（與機車速度有關(guān)），仍以慢速率恢復。當機車處于非牽引非制動的惰行工況，速度大于60km/h時，電路會自動將4個輪對對應的速度信號補償?shù)浇咏恢?，誤差小于177。%，補償范圍177。2%,并保持到蓄電池拉閘。 電路板可以適用于正弦波或方波二種轉(zhuǎn)速信號脈沖波形輸入，輸出值一樣。但因轉(zhuǎn)速信號脈沖數(shù)、閥值均不相同，二者不能互換。 該環(huán)節(jié)的作用主要是替代司機手動調(diào)節(jié)電流手柄，以適應不同軌面狀態(tài)的拈著值。例如司機以最大電流起動加速列車，遇到油污或潮濕甚至小彎道軌面，多次空轉(zhuǎn)后，電流給定值將自動下降，因為頻繁 空轉(zhuǎn)意味著電流給定過高，自行慢恢復相當于電流手柄始終不斷的漫漫回升，以尋找發(fā)揮更高牽引力的可能，直到預定的電流限制值。盡管軌面狀態(tài)及運行要求復雜多變，但上述功能可以滿足大部分運用要求手柄不必頻繁地操縱或改變。面板轉(zhuǎn)換開關(guān)處于運行位時，空轉(zhuǎn)、滑行保護系統(tǒng)的輸出具有全部功能；置于故障位時則使電流給定輸入經(jīng)開關(guān)直接輸出，相當于切除空轉(zhuǎn)、滑行保護功能。該轉(zhuǎn)換開關(guān)僅作為電子控制柜內(nèi)部調(diào)整使用，運行時不得轉(zhuǎn)換切除。以整車的速度信號為基礎(chǔ)，還處理出空轉(zhuǎn)顯示、自動撒沙（每次空轉(zhuǎn)、滑行結(jié)束后，還延續(xù)間歇撒沙6～8秒），及嚴重滑行保護等開關(guān)信號，經(jīng)驅(qū)動電路推動繼電器輸出。與校正用的速度差信號一樣，上述開關(guān)信號的動作值是指機車啟動時的數(shù)值。機車速度提高后，各動作整定值將隨之升高，以適應實際蠕滑率特性。電路插件還有經(jīng)過處理的機車速度信號輸出，它綜合全節(jié)車各軸速度信號，牽引時取最低值（當速度差大于10km/h后，自動轉(zhuǎn)換到最高值），非牽引工況取最高值，再經(jīng)177。3km/h/s動態(tài)濾波及手動輪轂磨損4擋撥動開關(guān)的修正后，作恒壓及恒流輸出，對應機車速度電壓信號100km/h為+；機車速度電流信號100km/h為+，供速度控制及顯示使用。韶山4型電力機車所使用的空轉(zhuǎn)、滑行保護插件具有良好的互換性。任何空轉(zhuǎn)保護系統(tǒng)不可能提高或改善軌面粘著值，而提高粘著值最經(jīng)典而又簡單的方法還是撒沙。自動撒沙的原則是為保證機車達到設計值規(guī)定的牽引特性以及手柄位置對應的牽引力遠大于實際軌面粘著值時，為維持機車的牽引力所采取的輔助手段。在機車行進時，自動撒砂只能是前進方向撒砂。（2）防空轉(zhuǎn)﹑滑行控制插件說明：這是防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵電路板（見圖5）。由f/v電路板送來的4軸速度信號分別為 圖5 空轉(zhuǎn)、滑行控制插件1d1d1d1d14，經(jīng)模擬電路處理出速度差Δv，加速度dv/dt，加速度導數(shù)d2v/dt2等信號，按各輪對空轉(zhuǎn)程度及其閥值，分轉(zhuǎn)向架輸出削減牽引電機電流的校正信號。一架輸出為2d16，二架輸出為2d18，防滑行的安節(jié)車削弱勵磁電流的校正信號輸出為2d24。以全節(jié)車的速度差信號為基礎(chǔ)，按各自整定值輸出“空轉(zhuǎn)顯示”（2d24）、“撒砂”（2d22）、“嚴重滑行保護”（2d28）、“定距離控制”（2d26）等開關(guān)信號，經(jīng)驅(qū)動電路功率放大后推動繼電器輸出用。全節(jié)車4軸速度信號經(jīng)消除空轉(zhuǎn)、滑行影響，及輪箍磨損手動補償后的機車速度恒壓信號（1d20）為100km/h對應+5V，恒流信號（1d22）對應+5mA空轉(zhuǎn)﹑滑行控制插件的主要功能是對頻率變換后的速度信號分別進行處理，求出速度差△υ，加速度dυ/dt，及加速度微分d178。υ/dt178。等信號，在△υ，dυ/dt，d178。υ/dt178。達到一定值時，對電流指令信號Is進行空轉(zhuǎn)校正及記憶，并增加自動撒沙，空轉(zhuǎn)顯示及自動制動閥緩解等附屬功能。同時，該插件還可提供機車速度信號的恒壓，恒流輸出?？辙D(zhuǎn)﹑滑行控制電路框圖如圖5。校正信號的產(chǎn)生：（見圖6）N30：A為校正用比較器，當速度差﹑加速度或加速度微分值達到各自的整定值時，N301翻轉(zhuǎn)為負飽和，通過由N21：B及其外圍電路組成的積分器產(chǎn)生一校正信號，同時R113接入負反饋，產(chǎn)生一個與輸入信號成一定比例的校正量COR。牽引﹑制動位信號POSTR和POSFR，分別控制在不同的工況下輸入。N30：B及其附屬電路組成箝位電路，當校正信號大于一定值時，N307輸出正飽和，使最大校正量不超過規(guī)定值CORm。R129﹑R130﹑R131﹑R132﹑V629﹑R133﹑V630組成三路對電容C547的充放電電路，各自不同的時間常數(shù) 形成不同斜率的校正及恢復特性。N30：C及其附屬電路形成慢恢復轉(zhuǎn)折點，當COR值小于COR0時封鎖快速放電回路，使COR信號慢恢復。校正信號的波形如圖7所示。 圖7校正信號的波形給定電流下降環(huán)節(jié): N22：A﹑N22：B為給定電流下降環(huán)節(jié)。發(fā)生空轉(zhuǎn)時，N227上電壓下降10%，在空轉(zhuǎn)消失后以一定特性恢復。R173﹑R174﹑R175﹑R171﹑V637；R172﹑V638組成對C511的3路充放電電路，各自不同的時間常數(shù)形成不同斜率的給定電流下降及恢復特性。N22：C和N22：D及其附屬電路用于控制不同條件下的給定電流快﹑慢恢復，起下降和恢復的波形如圖8所示。 圖8電流下降和恢復特性1D16端子輸入來自特性控制插件的電流指令信號Is起比例為100A/V。N20：B為一倒相器，N20：C為一比較器，當Is信號小于3V時，N208輸出正飽和，不允許降低給定電流。N20：A為給定電流下降信號產(chǎn)生信號，當加速度微分值大于6V時，N201翻轉(zhuǎn)一次。V636及R154引入2km/h信號，用于提高一個閥值。N20：D為一單穩(wěn)態(tài)電路，在N20：D翻轉(zhuǎn)時產(chǎn)生一個寬度為110ms的脈沖，控制電路指令的降低，原理電路見圖9。檢測孔及信號燈的含義： f/v插件（R91301電路板）位置 定 義 數(shù) 值 規(guī) 律01A第一輪對速度測試孔0~5V，5V：100km/h01B第一輪對速度信號燈≥7km/h亮02A，B第一輪對轉(zhuǎn)速信號 03A第二輪對速度測試孔0~5V，5V：100km/h03B第二輪對速度信號燈≥7km/h亮04A，B第二輪對轉(zhuǎn)速信號 05A第三輪對速度測試孔0~5V，5V：100km/h05B第三輪對速度信號燈≥7km/h亮06A，B第三輪對轉(zhuǎn)速信號 07A第四輪對速度測試孔0~5V，5V：100km/h07B第四輪對速度信號燈≥7km/h亮08A，B第四輪對轉(zhuǎn)速信號 09A記憶電源信號燈正常亮09B輪徑補償信號燈輪徑補償亮10A，B電路板地線插孔COM 2. 防空轉(zhuǎn)插件（R91300電路板）位 置 定 義 數(shù) 值 規(guī) 律01A空轉(zhuǎn)顯示信號 01B空轉(zhuǎn)顯示燈空轉(zhuǎn)時亮燈02A撒砂動作信號 02B撒砂燈撒砂時亮燈03A定距動作信號 03B定距動作燈定距動作燈亮04A防滑動作信號 04B防滑動作燈防滑動作燈亮05A,Bv0信號0~+10V,10V:100km/h06A,BΔv信號0~+10V,10V:10km/h07A,B前架校正信號0~+8V08A,B后架校正信號0~+8V14A,B電路板地線插孔COM 2. 3. 3 轉(zhuǎn)速傳感器作為防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)速傳感器，它的主要作用是從轉(zhuǎn)向架的輪對上采集轉(zhuǎn)速信號并把采集到的信號送到F/V頻率電壓變換插件中。這里采用的是國際較通用的脈沖式轉(zhuǎn)速傳感器，因為較其他型式相對結(jié)構(gòu)簡單，易做到高精度檢測。從原理來說，目前SS4型機車使用了有電源光電變換式。光電變換式轉(zhuǎn)速傳感器現(xiàn)有多種型號，均為一體化結(jié)構(gòu)，殼體與車軸間采用方孔方軸及彈性或萬向軸式聯(lián)結(jié)，對車軸與軸箱端蓋間的同心度要求不高，安裝簡便。轉(zhuǎn)動一周為200方波脈沖，電源為+15V，耗電小于80mA，輸出高電平大于10V，低電平小于2V，占空比約50%。它應該具有較強的電氣抗干擾的優(yōu)點。作為機車用轉(zhuǎn)速傳感器應具有足夠的機械防振動、耐沖擊能力和良好的動態(tài)跟隨性能，以及寬的溫度范圍和1次故障/數(shù)百萬公里的可靠性指標。2. 4 微機防空轉(zhuǎn)（防滑）原理說明微機最突出的特點對事件實時記憶的功能和學習機制，它不應該犯同一種錯誤，所以應該充分發(fā)揮微機智能、記憶、學習功能的作用，以使防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)更加可靠、有效。隨著機車技術(shù)的改進機車微機系統(tǒng)也發(fā)生了很大變化，最初的SS4型機車防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)由電子柜2塊電