Мехатронная система обеспечения заданной скорости электровоза на различных участках пути (стр. 3 из 9)
не менее, В 20
Длительность импульсов управления на входе на уровне 0,5 амплитуды не менее, мкс 20
Напряжение питания постоянного (пульсирующего)тока цепей
управления, В 50
Номинальное напряжение питания переменного тока
(эффективное значение), В 2×270
Допустимое отклонения питающего напряжения, В 2×(100-330)
Допустимые перенапряжения на силовых выводах,
не более, В 1600
Номинальный продолжительный выпрямленный ток
(среднее значение), А 850
Ток выпрямленный 5-ти минутного режима с холодного состояния,
не более, А 308
Масса, кг 147
Выпрямительная установка возбуждения представляет собой двухполупериодный управляемый тиристорный выпрямитель, собранный по схеме с нулевой точной. Каждое плечо выпрямителя состоит из трех тиристоров, включенных параллельно.
На лицевой панели блока, размещены съемные блоки тиристоров 2,4.В каждом блоке находится силовой тиристор 10 с охладителем 11 и элементы защищающие тиристор от перенапряжения и помех.
Каркас состоит из металлического сварного основания 19. боковые панели образуют воздуховод.
Охладитель расположен в воздуховоде и охлаждается нагнетаемым воздухом. На боковых панелях расположены индуктивные делители 6, слева и справа установлены предохранители 20. Тиристоры, индуктивные делители и предохранители соединены шинным монтажом. Напряжение подводится шинами 1,3,5. Усилители-формирователи импульса управления силовыми тиристорами обоих плечей размещены на одной панели управления 22.
Блок ПКБ предназначен для установки в него съемного устройства регистрации (кассеты ЭН). На широкой стороне блока находятся направляющие для установки кассеты на оптический узел. На задней стенке устройства закреплен разъем для подключения электрической линии связи с аппаратурой МСУД.
Габаритные размеры блока 136x130x35 мм.
Описание блока ПКБ, кассеты ЭН и устройства обработки информации регистраторов ПКС изложены в руководстве по эксплуатации аппаратуры.
Инструкция для ввода данных о временных ограничениях скорости, регистрации диагностической информации и обработки зарегистрированной информации изложена в приложении А.
2.3 Шунтирующие устройства ШУ-001, ШУ-003
Шунтирующие устройства предназначены для гашения энергии, запасенной в катушках аппаратов, при отключении катушек от источников питания.
Технические данные:
Максимальное импульсное напряжение между
выводами в прямом направлении, В 8000
Номинальное напряжение постоянного (пульсирующего) тока между выводами в обратном направлении, В 500
Масса ШУ-001,кг 0,008
Масса ШУ-003,кг 0,015
Шунтирующее устройство представляет собой цепь, состоящую из последовательно соединенных диода V типа КД209 В и резистора R С2-ЗЗН-2-1кОм±10% с наконечниками 2 для подключения к выводам катушек. В шунтирующем устройстве ШУ-003 для увеличения длины цепочки элементу соединены с помощью проволоки 1 ММ-1,0.Вывод с маркировкой на трубке "Ж" подключается к выводу' катушки, связанному с "землей".
Шунтирующее устройство ШУ-001 представлено в соответствии с рисунком 2.2,а шунтирующее устройство ШУ-003-с рисунком 2.3.
Рисунок 2.2 – Шунтирующее устройство ШУМ-001.Схема электрическая и габаритный чертеж.
Рисунок 2.3 – Шунтирующее устройство ШУМ-003.Схема электрическая и габаритный чертеж.
2.4 Описание микропроцессорной системы управления и диагностики электровоза (МСУД)
ЦМК обеспечивает обмен информацией между контроллерами управления и пультами машиниста, диагностику состояния электрооборудования и связь с приборами АСУБ по стыку RS-232.МПК1 или МПК2 последовательно опрашивает состояние входных сигналов от объекта управления, вычисляет значения выходных управляющих воздействий по программе, соответствующей алгоритму управления приводом и другим оборудованием электровоза. В аппаратуре предусмотрен встроенный непрерывный контроль, обеспечивающий проверку ее исправности. При возникновении отказов отдельных компонентов аппаратура либо сохраняет работоспособность, либо передает сообщение в блок БИ1 о необходимости переключиться на другой МПК.
Блок входных фильтров обеспечивает сглаживание пульсаций и кратковременных провалов входного напряжения питания аппаратуры.
2.4.1 В состав ЦМК входят следующие функциональные узлы:
- ячейка микропроцессорного контроллера МК3.1 ( OctagonSystems 6010 ), предназначенная для программной обработки информации, управления приемом-выдачей сигналов обмена с элементами ввода-вывода, сопряжения с внешними устройствами по стыку RS-232;
- две ячейки ввода дискретных сигналов ДИЗ, предназначенные для ввода в контроллер сигналов дискретных датчиков;
- ячейка преобразователей уровней ПУ1.1, предназначенная для гальванической развязки и согласования уровней сигналов цепей шкафа МСУД с цепями ячейки МКЗ, а также выдачи напряжения +5 В для питания энергонезависимого регистратора;
- ячейка вывода дискретных сигналов УДЗ, предназначенная для выдачи управляющих воздействий на дискретные исполнительные механизмы;
- ячейка питания СН5, предназначенная для преобразования напряжения
бортсети 50 В постоянного тока в напряжение +5 В питания узлов аппаратуры, а также для управления подогревом аппаратуры при работе в условиях низких температур;
- блок резисторов БР1, предназначенный для подогрева аппаратуры при работе в условиях низких температур.
2.4.2 В состав МПК1 (МПК2) входят следующие функциональные узлы:
- ячейка микропроцессорного контроллера МКЗ, предназначенная для программной обработки информации, управления приемом-выдачей сигналов обмена с элементами ввода-вывода, ввода информации о состоянии частотных датчиков, выдачи импульсных команд фазового управления тиристорами ВИП и ВУВ, а также управления потоками информации между контроллерами шкафа МСУД и пультами машиниста;
- ячейка преобразователей уровней ПУ1.2, предназначенная для гальванической развязки и согласования уровней сигналов цепей шкафа МСУД с цепями ячейки МКЗ;
- ячейка аналого-цифрового преобразователя АЦ2, предназначенная для интегрирующего преобразования аналоговых сигналов в параллельный 16-разрядный код;
- ячейка ввода дискретных сигналов ДИЗ;
- ячейка ввода аналоговых сигналов и фазовой синхронизации ВФС, предназначенная для формирования по потенциальным условиям начальных углов α0, α0зад, α0ср и γр, а также для формирования сигнала синхронизации процедур ввода/вывода и обработки информации микропроцессорным контроллером;
- две ячейки вывода дискретных сигналов УДЗ;
- ячейка ВФЗ, предназначенная для формирования сигналов γmax, Uси, Uсл1 и Uсл2, необходимых для работы ячейки ВФС;
- ячейка выходных усилителей УВЗ, предназначенная для усиления импульсов управления ВИП;
- ячейка выходных усилителей УВ4, предназначенная для усиления импульсов управления ВУВ;
- ячейка питания СН4, предназначенная для преобразования напряжения бортсети 50 В постоянного тока в напряжения +5 В и +30 В питания узлов аппаратуры и в напряжения +15 В и минус 15 В питания датчиков тока, а также для управления подогревом аппаратуры при работе в условиях низких температур;
- блок резисторов БР2.
2.4.3 Устройство и состав ячеек шкафа МСУД 1.4
аналогично шкафу МСУД 1.2 за исключением установки двух ячеек ПУ2.1, ПУ2.2 вместо ячеек ПУ1.1 и ПУ1.2.
2.5 Ячейки шкафа МСУД
2.5.1 Ячейка микропроцессорного контроллера МКЗ
предназначена для программной обработки информации, управления приемом-выдачей сигналов обмена с элементами ввода-вывода, аналого-цифрового преобразования в соответствии с программами, записанными в ПЗУ, а также для ввода информации о состоянии частотных датчиков и выдачи импульсных команд фазового управления тиристорами ВИП и ВУВ. Внешний вид ячейки МК3 представлен на рисунке 2.4.
Ячейка состоит из следующих функциональных узлов:
- процессорная плата 6010 (6020) на помехоустойчивой КМОП-структуре;
- узел буферизации системной шины;
- узел дешифратор адреса;
- узел измерителя скорости;
- входной буфер сигналов от датчиков скорости;
- формирователи сигналов управления ВИП и ВУВ;
- узлы буферизации сигналов управления ВУВ и ВИП:
- узлы буферизации локальной шины данных и локальной шины управления ячейки УДЗ;
- узел индикации;
- узел формирования сигнала «отказ процессора».
Рисунок 3 – Внешний вид ячейки МК3.
Плата 6010 (рисунок 2.5) предназначена для программной обработки информации и содержит:
- процессор 386SХ, 25 МГц фирмы Intel;
- встроенную операционную систему DOS в ПЗУ;
- PhoenixBIOS с расширениями;
- флэш-ПЗУ объемом 1 Мбайт с файловой системой;
- статическое ОЗУ объемом 128 к
байт, обеспечивающее энергонезависимую память с неограниченными циклами считывания и записи;
- динамическое ОЗУ 4 Мбайт;
- два порта последовательной связи СОМ1 (RS-232) м СОМ2 (RS-232);
- универсальный параллельный порт LPT1;
- сторожевой таймер;
- программу самодиагностики ПЗУ.
Рисунок 2.5 – Внешний вид платы OctagonSystems 6010
Последовательные порты СОМ1 и СОМ2 совместимы с 8250. Программируемая скорость передачи информации в бодах составляет от 150 до 115К бод. Оба порта имеют интерфейс RS-232.Узел буферизации системной шины обеспечивает усиление и обмен сигналами, формируемыми ячейкой, с системными ресурсами. Дешифратор адреса осуществляет формирование сигналов ВЫБОР1 ВЫБОР4, обеспечивающих подключение устройств ячейки МКЗ к шине данных DВ0...DВ7, а также формирование сигналов записи W1 . W5 и чтения R1…R5 локальной шины управления ячейкой УДЗ.Измеритель скорости предназначен для ввода информации от датчиков скорости, поступающей от ячейки ПУ1.2, а также для определения направления движения локомотива. Формирователи сигналов управления ВИП и ВУВ предназначены для выдачи импульсных команд управления силовыми тиристорными узлами электровоза в соответствии с программой, заложенной в ПЗУ платы 6010.