列車牽引傳動系統(tǒng)測試裝置設(shè)計及開發(fā).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，中國鐵路已經(jīng)進(jìn)入高速時代。中國成功的引進(jìn)和消化了日本、法國、德國等國家在高速鐵路技術(shù)方面的先進(jìn)經(jīng)驗，并自主創(chuàng)新完全國產(chǎn)化生產(chǎn)了時速200公里～250公里的高速列車，自主設(shè)計研制了時速350公里動車組，研發(fā)出了運(yùn)營時速380公里的新一代高速列車，走出了一條“中國式高鐵”的發(fā)展之路，實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。高鐵列車最核心的部件牽引電傳動系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了百分百的“中國創(chuàng)造”。對于高速動車組運(yùn)營來說，長距離持續(xù)高速運(yùn)行

2、過程中，牽引傳動系統(tǒng)的工作狀態(tài)非常重要，該系統(tǒng)是否正常運(yùn)作除了會影響列車舒適性以外，還會影響列車的牽引制動性能，甚至影響整列車的安全。
　　目前，高速動車組的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)以及牽引傳動系統(tǒng)僅會對部分關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和記錄，其功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足對牽引傳動系統(tǒng)的所有關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)控和記錄。為確保列車運(yùn)行的可靠性和安全性，需要實時監(jiān)測牽引傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件的相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)和牽引傳動單元回流是否通暢。鑒于此，本文根據(jù)動車組實際運(yùn)行條件

3、，提出研制一套便攜式的列車牽引傳動系統(tǒng)測試裝置。
　　本文研究的主要工作內(nèi)容有:
　　(1)系統(tǒng)原理介紹及性能要求規(guī)劃
　　在虛擬儀器技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了列車牽引傳動系統(tǒng)測試裝置的基本方案和系統(tǒng)主要功能和監(jiān)測信號的詳細(xì)分類。根據(jù)測試系統(tǒng)的功能需求，考慮到車載測試系統(tǒng)抗震動、抗干擾、便攜等諸多特點，系統(tǒng)設(shè)計中采用了嵌入式CPCI總線結(jié)構(gòu)。對系統(tǒng)的硬件設(shè)計性能進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，最后分類介紹了各個部分的主要功能和監(jiān)測信號的詳

4、細(xì)分類。
　　(2)系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計
　　主要設(shè)計了牽引傳動系統(tǒng)測試裝置測控主機(jī)組成和數(shù)據(jù)采集控制部分的硬件結(jié)構(gòu)。測試系統(tǒng)在硬件上采用測控主機(jī)和數(shù)據(jù)采集控制部分，包括電源板、無線通信板、A/D轉(zhuǎn)換模板、DIO模板、CPU模板、電壓互感器、霍爾傳感器、溫度傳感器等設(shè)備。對各類傳感器的選型和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計，并且對各類信號的傳輸路徑和調(diào)理方法進(jìn)行了介紹。
　　(3)系統(tǒng)軟件平臺設(shè)計
　　設(shè)計了牽引傳動系統(tǒng)的測試裝置

5、的軟件架構(gòu)和各子程序。軟件設(shè)計采用LabVIEW開發(fā)環(huán)境，包括后臺設(shè)計處理和前臺數(shù)據(jù)顯示功能。后臺數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲子模塊，實現(xiàn)牽引機(jī)構(gòu)各類信號的采集、信息處理和信息存儲功能。前臺數(shù)據(jù)顯示模塊包括參數(shù)設(shè)計、實時顯示和離線分析子模塊。
　　本系統(tǒng)軟件設(shè)計也分為實時數(shù)據(jù)在線處理和離線數(shù)據(jù)處理兩大部分。實時數(shù)據(jù)在線處理軟件主要完成信號實時采集、實時顯示、實時存儲記錄等功能。離線數(shù)據(jù)處理軟件主要包括歷史數(shù)據(jù)回放

6、和復(fù)現(xiàn)（包括曲線）、電氣設(shè)備的功率分析、電信號的諧波分析、已存數(shù)據(jù)文件的EXCEL格式查詢和分析、圖表的打印等功能。系統(tǒng)通過無線通信技術(shù)實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程訪問。
　　(4)系統(tǒng)設(shè)計理論及關(guān)鍵技術(shù)
　　主要對牽引傳動系統(tǒng)的測試裝置研究中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹。針對牽引傳動系統(tǒng)現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境分析，研究了最新的信號完整性和電磁兼容性理論和設(shè)計方法，得到了可行的設(shè)計技巧和關(guān)鍵技術(shù)。
　　(5)系統(tǒng)驗證與展望
　　對牽引傳動系