【正文】 簡(jiǎn)單的小型網(wǎng)絡(luò)，易于使用和掌握。通信費(fèi)用少。因?yàn)樵诟采w范圍和工作站數(shù)目相同的情況下，總線拓?fù)渌璧木€纜數(shù)量很少，比其它的配線方式便宜得多?？偩€網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展相當(dāng)方便。通過(guò)一個(gè)BNC同軸連接器，可將兩條電纜連接成一根更長(zhǎng)的電纜，利用這種方式，可將更多的計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)。也可用一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器（中繼器）擴(kuò)展總線網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)發(fā)器能放大信號(hào)，允許他在很長(zhǎng)的距離內(nèi)傳輸。總線的無(wú)源操作和系統(tǒng)的分布控制，保證了網(wǎng)絡(luò)的高度可靠性。由于公共總線僅僅用于收發(fā)信號(hào)的無(wú)源操作，本身具有高度的可靠性，同時(shí)分布控制方式可以保證當(dāng)某一個(gè)工作站發(fā)生故障或者脫離網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，不會(huì)影響其他的工作站之間的通信。采用了廣播式通信方式?jīng)]有轉(zhuǎn)接站點(diǎn)，具有短傳輸時(shí)延特性，為實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的通行式控制業(yè)務(wù)提供了物理基礎(chǔ)。有利于組建高速的，寬帶工作的綜合業(yè)務(wù)局域網(wǎng)。（3） 總線拓?fù)涞娜秉c(diǎn)過(guò)重的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載可能減小了網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度。由于任何計(jì)算機(jī)都可以在任何時(shí)間傳輸數(shù)據(jù)，而它們之間又不能互相通知來(lái)預(yù)定傳輸時(shí)間。因此，如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)連接的計(jì)算機(jī)數(shù)目較多，便會(huì)耗去大量的帶寬（即傳輸信息的能力）。進(jìn)行通信的時(shí)候，有可能某臺(tái)計(jì)算機(jī)往往會(huì)中斷其他計(jì)算機(jī)的通信。在重負(fù)荷下，報(bào)文時(shí)延特性和吞吐特性都急劇惡化。每個(gè)同軸BNC連接器都會(huì)衰減電子信號(hào)，如果連接數(shù)過(guò)多，會(huì)妨礙信號(hào)正常傳輸?shù)侥康牡?。總線網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)故障，例如匹配器損壞，線纜斷裂等故障，便很難維修，而導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)停止。網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍受到限制，采用基帶傳輸，競(jìng)爭(zhēng)型協(xié)議的總線網(wǎng)，一般限制在2km以下的電纜長(zhǎng)度所能及的范圍。 星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（Star Topology）在星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)里，所有的線纜都從計(jì)算機(jī)連到一個(gè)中心位置，在這個(gè)位置上，用一個(gè)名為Hub（集線器）的設(shè)備將所有的線纜連接起來(lái)。如圖4—7所示： 圖4—7 星型拓?fù)? 星型拓?fù)溆糜诩惺骄W(wǎng)絡(luò)，在這種網(wǎng)絡(luò)里，可從一個(gè)中心位置直接訪問(wèn)末端計(jì)算機(jī)，如果希望以后容易對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展，或需要獲得星型拓?fù)涮峁┑母鼜?qiáng)的可靠性，便可以考慮安裝這種類型的網(wǎng)絡(luò)。（1） 星型網(wǎng)絡(luò)的工作原理在星型網(wǎng)絡(luò)里，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都需要和一個(gè)中央集線器相連，這個(gè)集線器能將所有的計(jì)算機(jī)的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給其他所有的計(jì)算機(jī)或者只發(fā)給目標(biāo)計(jì)算機(jī)。集線器可以分為有源Hub和無(wú)源Hub。有源Hub能重新生成電子信號(hào)，然后把它發(fā)給與自己相連的計(jì)算機(jī)，這種類型的Hub也叫做“多端口轉(zhuǎn)發(fā)器”。有源Hub需要電源才能夠運(yùn)行。而對(duì)于無(wú)源Hub來(lái)講，它只是一個(gè)連接點(diǎn)，不能放大或重新生成信號(hào)。無(wú)源Hub不需要電源。（2）星型網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)很容易在星型網(wǎng)絡(luò)里修改和添加新計(jì)算機(jī)，同時(shí)不會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的剩余部分帶來(lái)任何干擾。 只需簡(jiǎn)單的從計(jì)算機(jī)向中心位置拉一條新線，然后把它插入Hub即可。如果超出了中心Hub的容量，可以用帶有更多端口的一個(gè)新的Hub替換，以便插入更多的電纜。星型網(wǎng)絡(luò)的中心很容易診斷網(wǎng)絡(luò)故障。利用智能Hub可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的集中監(jiān)視與管理。如果單臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，整個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)不會(huì)受到影響。Hub可以監(jiān)測(cè)到網(wǎng)絡(luò)故障，并隔離有問(wèn)題的計(jì)算機(jī)和電纜，網(wǎng)絡(luò)的剩余部分可以照常運(yùn)行。在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)里可以使用多種電纜類型，只要Hub能使用多種電纜類型。由于星型LAN結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的本地電話網(wǎng)相類似，因此只要有了電話交換機(jī)的單位，就可以利用現(xiàn)有的專用自動(dòng)交換機(jī)系統(tǒng)的線路組成LAN，如果交換機(jī)本身具有綜合交換功能，更容易組建一個(gè)具有綜合業(yè)務(wù)能力的LAN。集中控制有利于將各個(gè)工作站送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，然后與別的網(wǎng)絡(luò)互連，連接方便和經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。中心交換采用了線路交換并具有透明性，這樣任一對(duì)工作站之間的報(bào)文傳輸沒(méi)有轉(zhuǎn)接延時(shí)，各通信對(duì)之間可以采用不同的通信協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn)，有利于異種機(jī)聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)時(shí)間是確定的。（3） 星型網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)如果中央集線器出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)會(huì)癱瘓。許多星型網(wǎng)絡(luò)要求在中心點(diǎn)使用一個(gè)設(shè)備，以便傳播或轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)通信。架設(shè)星型網(wǎng)絡(luò)的電纜費(fèi)用相比之下高很多。各結(jié)點(diǎn)之間的相互通信量不能過(guò)大，否則很容易產(chǎn)生信息阻塞現(xiàn)象。由于線路交換方式存在接續(xù)占線的問(wèn)題，這種星型網(wǎng)絡(luò)不利于接入共享資源設(shè)備。星型總線拓?fù)鋵⒖偩€和星型拓?fù)渎?lián)合起來(lái)使用，也就是說(shuō)，用總線電纜作干線，將幾個(gè)星型Hub連接起來(lái)。如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，Hub能檢測(cè)到這個(gè)故障，并將有問(wèn)題的計(jì)算機(jī)隔離開(kāi)，如果Hub出現(xiàn)故障，與之相連的計(jì)算機(jī)便無(wú)法通信，總線網(wǎng)絡(luò)會(huì)斷為兩段，相互之間也不能通信。圖4—8 星型總線 物理網(wǎng)狀拓?fù)涞娘@著特點(diǎn)是：設(shè)備之間的冗余鏈路。在一個(gè)真正的網(wǎng)狀拓?fù)洵h(huán)境中，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間都有一條鏈路?？梢栽O(shè)想一下：如果設(shè)備的數(shù)量較多，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理是難以維持的。因此，大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)都不是真正的網(wǎng)狀網(wǎng)。相反，他們是一些混合型的網(wǎng)狀網(wǎng)。其中某些地方包含了一些冗余鏈路，但并非全部。如圖4—9展示了一個(gè)純粹的網(wǎng)狀網(wǎng)： 圖4—9 純粹的網(wǎng)狀互連（1）網(wǎng)狀網(wǎng)的安裝在帶有n臺(tái)設(shè)備的一個(gè)純粹的網(wǎng)狀網(wǎng)里，需要使用1+2+…+n1=n（n－1）/2條電纜。（2） 網(wǎng)狀網(wǎng)的故障診斷及重配置網(wǎng)狀網(wǎng)具有很高的容錯(cuò)性能，和其他的任何一種拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較起來(lái)，傳輸媒體的故障對(duì)網(wǎng)狀網(wǎng)的影響是最小的，由于使用了冗余鏈路，數(shù)據(jù)可以通過(guò)幾條不同的路徑傳遞。重配置和安裝一個(gè)新網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有區(qū)別，因?yàn)樵O(shè)備越多，麻煩越大。（3） 網(wǎng)狀網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是出色的容錯(cuò)性能，通信信道的容量得以有效的保證，易于對(duì)網(wǎng)狀網(wǎng)進(jìn)行故障的診斷。缺點(diǎn)是安裝和配置相當(dāng)?shù)穆闊?，以及維護(hù)鏈路的費(fèi)用高。到底在什么情況下使用那種拓?fù)淠?？以下總結(jié)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨傅倪x型思路。① 采用總線型拓?fù)洌壕W(wǎng)絡(luò)規(guī)模?。痪W(wǎng)絡(luò)不需頻繁的重配置；要求費(fèi)用最低的方案；網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模增長(zhǎng)不快。② 采用星型拓?fù)洌罕仨氁子谔砑雍蛣h除客戶機(jī)計(jì)算機(jī)；必須易于故障診斷；網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模較大；預(yù)計(jì)網(wǎng)絡(luò)在未來(lái)有大幅度的增加。③ 采用星型總線拓?fù)洌壕W(wǎng)絡(luò)要求廉價(jià)方案；能在將來(lái)方便得重配置；有較大規(guī)模的增長(zhǎng)。 表4—10 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)比較網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn):缺點(diǎn):總線拓?fù)浜?jiǎn)單低價(jià)，容易理解，使用電纜數(shù)量少，擴(kuò)展方便。通信緊張時(shí)網(wǎng)絡(luò)速度降低；故障排除難；介質(zhì)故障可以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。環(huán)型拓?fù)淇捎昧钆平尤耄驗(yàn)樵O(shè)備的主動(dòng)參與，故障排除較為容易。一臺(tái)計(jì)算機(jī)的故障可能會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)；故障排除比較困難。星型拓?fù)渲行募€器設(shè)備可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視和管理；排除故障容易；介質(zhì)或者設(shè)備故障（集線器故障除外）僅僅影響到單一的設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)的其它部分不受影響。如果集線器故障將會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)；比其它的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)使用更多的電纜；使用電纜數(shù)量多意味著成本的增加。網(wǎng)型拓?fù)淙哂嗉夹g(shù)提供了容錯(cuò)性能；使用路由器。費(fèi)用高，安裝困難。第5章 HXD3交流傳動(dòng)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)功能和原理 HXD3型電力機(jī)車技術(shù)特征HXD3型交流傳動(dòng)電力機(jī)車是由大連機(jī)車車輛，有限公司與日本東芝公司聯(lián)合研發(fā)的新型。大功率6軸貨運(yùn)機(jī)車，主要用于鐵路干線牽引重載列車和快捷貨物列車，具有功率大、恒功率速度范圍寬、粘著性能好、效率高、能源消耗低等特點(diǎn)，可滿足我國(guó)鐵路重載、快捷貨物運(yùn)輸?shù)男枰１?—1 HXD3型電力機(jī)車技術(shù)參數(shù)軌距1435mm軸式CoCo機(jī)車重量138t（23軸重）軸重（23+2）t電流制單相交流25kv/50Hz滿功率運(yùn)行網(wǎng)壓—31kv電傳動(dòng)方式交直交傳動(dòng)、軸控機(jī)車額定功率（持續(xù)制）7200kw等效干擾電流≤2A啟動(dòng)牽引力520KN(23t軸重)持續(xù)牽引力(半磨耗)370KN(23t軸重)持續(xù)速度73km/h(23t軸重)最高運(yùn)營(yíng)速度120km/h恒功率速度范圍70~120電制動(dòng)方式再生制動(dòng)電制動(dòng)功率(輪周)7200kw(70~120最大電制動(dòng)力370KN(15~70km/h)(23t軸重)表5—2 HXD3型機(jī)車引變流器技術(shù)參數(shù)額定輸入電壓1450V/50Hz額定輸入電流927A額定輸出電壓2150V額定輸出電流380A冷卻方式水冷效率≥IGBT參數(shù)4500V/900A在機(jī)車的兩端各設(shè)有一個(gè)司機(jī)室，兩個(gè)司機(jī)室的中間是機(jī)械室。在機(jī)械室內(nèi)設(shè)有600mm寬的中央通道，在通道左右兩側(cè)設(shè)有主變流裝置、通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備。在車體下設(shè)有2臺(tái)3軸的轉(zhuǎn)向架及主變壓器，在頂蓋上設(shè)有高壓電器。車內(nèi)設(shè)備布置以平面斜對(duì)稱布置為主，設(shè)備成套安裝，有利于機(jī)車的重量分配和機(jī)車的制造、檢修和部件的互換等。司機(jī)室內(nèi)設(shè)有操縱臺(tái)、八燈顯示器、司機(jī)座椅、端子柜、熱水器、緊急放風(fēng)閥、滅火器等設(shè)備。司機(jī)室頂部設(shè)有空調(diào)裝置(冷熱)、風(fēng)扇、頭燈、司機(jī)室照明等設(shè)備。司機(jī)室前窗采用電加熱玻璃，窗外設(shè)有電動(dòng)刮雨器，窗內(nèi)設(shè)有電動(dòng)遮陽(yáng)簾；側(cè)窗外設(shè)有機(jī)車后視鏡。在操縱臺(tái)上設(shè)有TCMS顯示器、ATP顯示器、壓力組合模塊、司機(jī)控制器、制動(dòng)控制器、扳鍵開(kāi)關(guān)組、制動(dòng)裝置顯示器、冰箱、暖風(fēng)機(jī)、腳爐和膝爐。車頂設(shè)備配置分布在頂蓋由3個(gè)頂蓋上，1端頂蓋、2端頂蓋配置有受電弓，中央頂蓋上配置有高壓隔離開(kāi)關(guān)、高壓電壓互感器、真空斷路器、避雷器、接地開(kāi)關(guān)等高壓電器。在中央頂蓋上設(shè)有檢修升降口，由此上車頂進(jìn)行檢修和維修作業(yè)。(為確保安全，天窗設(shè)置鑰匙聯(lián)鎖裝置。)主要包括主變壓器系統(tǒng)冷卻、主變流裝置系統(tǒng)冷卻、牽引電動(dòng)機(jī)冷卻、輔助電源裝置冷卻、空氣壓縮機(jī)的冷卻及包括衛(wèi)生間通風(fēng)及車內(nèi)換氣等。 HXD3型機(jī)車主變壓器的結(jié)構(gòu)在機(jī)車的兩端各設(shè)有一個(gè)司機(jī)室，兩個(gè)司機(jī)室的中間是機(jī)械室。在機(jī)械室內(nèi)設(shè)有600mm寬的中央通道，在通道左右兩側(cè)設(shè)有主變流裝置、通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備。在車體下設(shè)有2臺(tái)3軸的轉(zhuǎn)向架及主變壓器，在頂蓋上設(shè)有高壓電器。車內(nèi)設(shè)備布置以平面斜對(duì)稱布置為主，設(shè)備成套安裝，有利于機(jī)車的重量分配和機(jī)車的制造、檢修和部件的互換等。圖5—3 變壓器內(nèi)部的接線（1）外部結(jié)構(gòu) JQFP29006/25(DL)型主變壓器由油箱、器身，油保護(hù)裝置、冷卻系統(tǒng)、其他附屬裝置等組成。器身由鐵心、繞組、絕緣件組成。通風(fēng)機(jī)、冷卻器、安裝在車體臺(tái)架的上方。高壓繞組的高壓端子1U安裝在油箱壁上，其余端子都安裝在油箱箱蓋上。 （2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要部件的具體結(jié)構(gòu)如下： ① 鐵心主變壓器鐵心為拉螺桿式結(jié)構(gòu)，主要組成部分是拉螺桿、上夾件、下夾件、硅鋼片等。上、下夾件之間和2個(gè)下夾件之間除了用穿心螺桿連接之外，在兩端各有構(gòu)件連接，這就提高了夾件的剛度，不易變形，鐵心采用斜縫鐵芯結(jié)構(gòu)， 有取向冷軋硅鋼片疊成，芯柱采用多級(jí)近似圓形的截面，直徑285mm，鐵軛也為多級(jí)近似圓形的截面，涂漆，以作為絕緣和冷卻油流路徑。因?yàn)椴捎脧?qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻方式，下夾件上有油孔，從冷卻器出來(lái)的油通過(guò)油管進(jìn)入油箱的集油腔，載通過(guò)下夾件的油孔，然后流向繞組繞組。有效面積疊片系數(shù)磁密窗高芯柱中心距匝電勢(shì)A(㎝178。)fTHo(mm)Mo(mm)U匝鐵心1441810鐵鈪表5—4 鐵心主要數(shù)據(jù)主變壓器有三種線圈：高壓線圈、牽引線圈、輔助線圈。為滿足高抗組的要求，變壓器線圈采用八分裂形式，芯式結(jié)構(gòu)，層式線圈，導(dǎo)線采用Nomex紙繞包。高壓線圈分別布置在兩個(gè)柱上，8個(gè)線圈互相并聯(lián)。牽引線圈采用多根導(dǎo)線并聯(lián)，牽引線圈之間互不相連，相互弱耦合。由鐵芯喀什內(nèi)側(cè)牽引線圈和輔助線圈，外側(cè)為高壓線圈，線圈繞在20mm的絕緣筒上，整個(gè)線圈的輻向?qū)挾葹?15mm整個(gè)繞組不浸漆表5—5 各個(gè)線圈主要數(shù)據(jù) 參數(shù)高壓線圈牽引線圈輔助線圈額定電壓(V)25 00014506399額定電流(A)3609666759匝數(shù)/柱1380380322線圈數(shù)431并繞導(dǎo)線數(shù)21515線圈形式層式層式層式Nomex(mm)裸線截面積(mm 178。)電流密度(A/mm 178。)平均半徑(mm)導(dǎo)線重(Kg)直流電阻Ω，85℃ ② 引線引線設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，采用頂部電纜出線，占用空間少，電纜交叉處用絕緣紙板包扎，電流大的引線采用多根并聯(lián)，可以隨意彎曲，引線與端子之間采用冷壓連接，操作方便，避免了焊接的麻煩。引線固定采用絕緣螺桿和絕緣螺母，擰緊后涂絕緣膠，防止松動(dòng)，因此，不需要彈簧墊圈、背帽，引線支架采用高強(qiáng)度的層壓木，強(qiáng)度好、不易變形 ③ 油箱油箱采用鋼板焊接，并采用磁屏蔽的方法使外泄漏磁限制在一定的范圍內(nèi)，通過(guò)2個(gè)吊掛座把變壓器與車體底架連接起來(lái)。在油箱壁下部裝有φ15活門，作為注油，濾油和放油用。油箱壁的側(cè)面安裝有壓力施放閥。油箱的兩側(cè)分別是儲(chǔ)油柜和氦氣膨脹箱，二者之間有管路連接。主變壓器采用真空注油，并注入一定壓力的氦氣，通過(guò)不通的溫度下氦氣體積變化來(lái)調(diào)節(jié)儲(chǔ)油柜中油位的高低，以補(bǔ)充油箱中的油量，并且使變壓器油不與空氣接觸，從而緩解變壓器油的老化過(guò)程。 HXD3型機(jī)車交流傳動(dòng)系統(tǒng)的功能HXD3型交流傳動(dòng)電力機(jī)車為交流傳動(dòng)貨運(yùn)機(jī)車，機(jī)車軸輸出功率7200KW，最大起動(dòng)牽引力570KN，最高運(yùn)行速度120km/h。機(jī)車的主要特點(diǎn)如下：軸式為C0C0，電傳動(dòng)系統(tǒng)為交直交傳動(dòng)，采用IGBT水冷變流機(jī)組，1250kW大轉(zhuǎn)矩異步牽引電動(dòng)機(jī)，具有起動(dòng)（持續(xù)）牽引力大、恒功率速度范圍寬、粘著性能好、功率因數(shù)高等特點(diǎn)。輔助電氣系統(tǒng)采用2組輔助變流器，能分別提供VVVF和CVCF三相輔助電源，對(duì)輔助機(jī)組進(jìn)行分類供電。該系統(tǒng)冗余性強(qiáng)，一組輔助變流器故障后可以由另一組輔助變流器對(duì)全部輔助機(jī)組供電。采用微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制、自診斷功能，而且實(shí)現(xiàn)了機(jī)車的網(wǎng)絡(luò)重聯(lián)功能?？傮w設(shè)計(jì)采用高度集成化、模塊化的設(shè)