机车控制系统试题

机车控制系统试题（精选8篇）

1.机车控制系统试题 篇一

内燃机车检修理论试题

单位姓名分数

一、填空题（）

1、内燃机车是一种作动力的铁道机车，它具有、独立性、线路建设投资少、见效快、整备时间时间短、、通过能力大、单位功率重量轻、、可实行多机联挂牵引，运行交路长等特点。

2、内燃机车按用途分类，可分为和 及。

3、内燃机车大致可分为、、冷却和预热系统、、燃油系统、、、、。

4、GKD0内燃机车是流传动，用于、车体结构为司机室廊式，通过最小曲线半径m，柴油机装车功率kw,轴重t,计算重量t。

5、GKD0型机车的柴油机的型式四缸冲程，气缸直径mm，标定转速r/min，最低转速r/min,极限转速r/min,标定转速 r/min,最低转速r/min,极限转速r/min，标定功率kw，标定功率时的燃油消耗率g/kwh。

6、柴油机工作过程每个循环分（1）过程、（2）（3）过程、（4）过程、柴油机完成一个工作循环，曲轴转动圈。

7、柴油机主要大部件件、件、机构、各大系统有、、、、等五大系统。

8、柴油机的冷却水和机油温度在0C以上可以起机，在0C可以加负载。

9、柴油机有等保护装置，当曲轴不低于100时，高于毫米水柱时，动作，柴油机停机，当油道未

２端低于kg/cm时，柴油机停机。

10、主轴的上瓦为瓦，下瓦为瓦，连杆瓦上瓦为瓦，下瓦为瓦。

11、活塞环包括道锥面环、道油环，其中 环只起作用，锥面环既起作用，又起作用，且 必须装好方向，不能装反。

12、连杆螺钉用法把紧，为mm。

13、GKD0机车的柴油机为代机油，冷却水利用作为基础水，并应用配制而成。

二、选择题（20分）

1、调节喷油提前角时加垫片，爆发压力的变化是（）

A、升高B、降低C、不变

2、柴油机转速波动，应调整联合调节器的部位是（）

A、升降针阀B、储气筒液面C、转速止钉

3、机车在运行中柴油机突然卸载，可能是（）保护装置动作

三、简答题（10分）A、差示压力计 B、极限调速器 C、卸载油压继电器

4、机车运行中柴油机突然停机，其原因是（）A、曲轴箱压力高 B、冷却水温高 C、机油温度高

5、增压器转子由（）组成Ａ、导风轮、涡轮、转子轴、喷嘴环Ｂ、导风轮、压气机叶轮、涡轮、转子轴Ｃ、压气机叶轮、涡轮、喷嘴环、转子轴

6、提高中冷器，进水水温，会使中冷器的冷却效果（）A、下降 B、上升 C、不变7、4240柴油机的发火顺序（）A、1234 B、1342C、1324

8、柴油机工作时连杆螺钉发生断裂，其断口为带缩颈状，则断裂的原因是（）Ａ、受瞬时间超过屈服极限的拉力Ｂ、受超过屈服极限的拉力 Ｃ、预紧不足

9、机油发生稀释的原因是（）A、水进入机油内 B、燃油进入机油内C、机油发生氧化

10、柴油机冒蓝烟的主要原因是由于（）进入气缸内燃烧造成的A、冷却水B、燃油C、机油

1、为何留有气门冷态间隙？4240ZJ柴油机的进、排气门的冷态间隙分别是多少？气门间

隙大、小有何影响？

2、机油的系统的作用是什么？主要由哪些部分组成？

2.机车控制系统试题 篇二

1 机车电机及其检修流程简介

1.1 机车电机简介

目前,太原铁路局侯马北机务段机车牵引电机全部为直流电机。直流电机主要包括定子(静止部分)和转子(转动部分)。其中,定子部分主要包括机座、端盖、主磁极、换向极和电刷装置等;直流电机的转子部分称为电枢,主要包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、电枢轴和冷却风扇等[1]。

1.2 机车电机检修流程简介

电机是机车的重要设备,电机检修是机务检修工作中的一项重要内容,在长期的机务检修实践中,已形成了一套较为完备的系统化电机检修工艺流程。机车电机检修的基本流程见图1。

2 机车电机检修质量管理现状与系统开发可行性

目前,机车电机检修过程中各环节的卡控和信息的录入工作主要靠人工来完成,这种方式不仅工作量大、效率低下,而且录入容易出现错误,查询信息步骤繁琐且不直观,对机车电机检修质量管理的效果较差。

信息系统是信息产生、分析、处理的主要载体,信息传递的及时准确是确保领导决策和制度执行的重要保证。随着计算机技术和网络技术等的应用与发展,企业信息化已成为企业实现可持续发展、提高竞争力的重要保障。此外,铁路技术发展的总目标是实现铁路现代化,要建设大能力、高质量、高效率、安全可靠、环保型和全面信息化的现代化铁路[2]。因此,为配合机务段的信息化建设,改善机车电机的检修质量管理状况,提高检修工作效率,开发一套可以实现检修过程实时跟踪记录、检测和修理各流程有效卡控、基础信息可记录且方便查询的系统是十分必要且具有实际生产意义的。此外,铁路企业的专业管理已较为规范、相关规章及标准已基本健全,机车质量管理的各个环节基本具备了规范化的作业流程,而且机车电机检修是机务检修工作的一个重要组成部分,有长期的实际工作经验,这些为系统的开发与构建提供了重要资源。

3 机车电机检修质量控制系统的研制

3.1 总体设计

机车电机检修质量控制系统的设计功能是实现对本单位机车电机检修作业过程的管理,机车电机检修质量控制系统程序设计基本流程见图2。该系统的具体设计功能模块主要包括用户登录注册及系统管理人员操作模块、机车电机检修作业管理模块和信息反馈模块。其中机车电机检修作业管理模块为主要功能模块,此模块可以实现对机车电机检修进程的实时操作、信息记录。此外还可以实现机车电机检修作业进程查询,其结果反映在主界面的各进程颜色的变化上。

3.2 系统研制

机车电机检修质量控制系统以实现机车电机检修质量监督管理为设计背景,以各类机车电机的检修工艺流程标准为基础资料,基于Microsoft Visual Basic 6.0为开发环境,使用DAO技术为数据库访问技术,支持的运行平台为Microsoft Windows 7/XP/98系统,数据库接口为Microsoft Access。

3.3 系统功能实现

通过深入学习机车电机检修和计算机等相关知识,并联系机务段实际工作经验,笔者基本完成了机车电机检修质量控制系统的研制。系统的3个功能模块基本实现了系统设计要求,整个系统功能较为完善,界面友好,运行安全稳定,基本实现了对机车电机检修质量的监督管理。

1)用户登录注册及系统管理人员操作模块。随着信息技术在企业中应用的不断深入,保障信息安全越来越受到人们的关注,做不到安全就无法保证工作的顺利进行,秩序就会被打乱。

用户登录注册及系统管理人员操作模块的主要功能是保证系统的安全性,主要包括用户登录、用户注册、管理员登录3个部分。用户登录模块的主要功能有对用户是否经过注册进行审核和用户可以对登录密码进行修改,用户登录成功后可以对系统进行操作。用户注册模块的主要功能是对用户的基础信息进行审核记录。管理员登录模块的主要作用是对管理员进行审核,管理员登录成功后可以对操作用户进行管理,一旦有非法用户注册,管理员有权将其删除。用户登录注册及系统管理人员操作模块是系统的安全门,可有效控制非法用户的进入,防止无关人员肆意登录系统、篡改系统数据,保证了系统的运行安全。

2)机车电机检修作业管理模块。机车电机检修作业管理模块是机车电机检修质量控制系统的核心模块,它以机车电机检修工艺流程图为主界面,直观地显示出机车电机检修作业的全过程,经过系统注册的用户可以登录到系统中进行操作。主界面可动态反映本单位所有电机的检修状态,选定电机编号后,系统会调出该电机的相关记录,可进行该电机的检修基础数据录入和检修进程查询,机车电机检修步骤的完成情况直观准确地反映在流程图中各环节的颜色变化上。

为保证机车电机的检修质量,避免出现未检修、被遗漏的现象,笔者在系统设计中特别加入了机车电机检修进程控制代码,这段代码的作用是:在一台电机的检修过程中,只有检修步骤完成在程序中被触发,该环节发生颜色变化后,才能进入到下一个步骤的数据录入状态。这样就保证了机车电机检修按其基本流程逐步完成,不会出现疏漏未检的情况。

3)信息反馈模块。信息反馈模块的主要功能是记录用户对系统的反馈意见。管理员通过查看用户反馈意见,可以对用户提出的问题进行解答,也可以筛选出有效可行的意见对系统进行改进,更好地为用户服务。

4 加强机车电机检修质量管理的方法

机务检修工作是保证行车安全的重要支柱,可以采取以下方法和措施加强机车电机检修质量控制系统的应用,并提高机车电机检修质量管理的工作水平。

4.1 加强职工基本技能的培养

随着社会的发展、科技的进步,越来越多的新型设备与新技术应用于生产实际,这就对职工基本技能的要求也就越来越高。计算机软件的应用有助于机车电机检修质量的管理,与此同时,也对职工计算机操作能力提出了一定的要求。因此,需要积极开展职工培训,加强职工计算机操作能力等基本技能的培养。

4.2 全面开展企业标准化建设

企业标准化是以企业获得最佳秩序和效益为目的的,标准可以让质量管理活动有据可依、有理可循,实现标准化作业可以防止不良动作、不良习惯等对安全的影响。因此,铁路企业应当全面开展企业标准化建设,进一步细化机车电机检修相关的工作标准、技术标准和管理标准,将科学技术与生产经验结合,为安全生产护航。

4.3 加大软硬件开发的投入力度

通过更深层次的研究和实践,可以对机车电机检修质量控制系统进行进一步的改善和功能拓展,简化操作,增加检修流程中关键点提醒功能、检修操作注意事项提示功能等。

此外,从人因工程角度来讲工作空间是影响工作效率与操作安全的重要因素,可以根据人因工程学原理,对机车电机检修工作现场进行分析研究,改善机车电机检修现场的工作环境,对机车电机检修现场实施定置管理,以保证机车电机检修质量。

4.4 加大机车电机检修监督检查力度

定期对机车电机检修工作进行检查,掌握机车电机的基础情况,严把质量关,确保每一台电机都完成全部检修过程,确保机车电机的检修质量,杜绝使用检修不合格的机车电机。

5 结束语

综上所述,通过对机车电机检修质量控制系统的开发研究以及对加强机车电机检修质量管理方法的总结,可以有效提高机车电机检修质量,对于保证机车运用安全具有重要的意义。在今后的工作中,应当继续深入学习,不断完善系统功能,提升安全保障能力。

参考文献

[1]赵敬超,张金才.内燃机车电传动[M].北京:中国铁道出版社,1997.

3.物联网技术在机车管理系统的应用 篇三

关键词：无线视频；机车监控

中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 09-0000-01

一、引言

矿井机车监控系统在我国已应用多年，该系统开发的目的是为了保障辅助运输的安全，提高机车的运行效率，但多年的实践表明：普遍使用的机车监控系统并没有能达成预期目的，传感器的高故障率，系统运行方式的不合理等因素制约了信集闭这一模式的发展，针对这种状况，本文提出了一种全新的基于移动视频的机车监控系统，来解决目前信集闭存在的不足。

山东某该矿安装该系统，整个大巷长约4000米，有井底车场、三横人车场、一采四号皮、1309串车场、七采人车场几个重要车场组成，车场之间采用单轨连接，单轨区间要求设置信号闭锁系统。井底车场主要功能是根据采区需要车皮的数量，及时发送空列车和料车及人车，同时及时接收来自采区的矸石列车，回收设备车辆及人车，并将矸石车解体后，送进副井提升至地面。

二、系统总体结构

系统采用三级管理结构，由井上和井下两个部分组成：井上運搬队调度站安装一台上位管理计算机；井下部分为主从分站结构，由一个主站和若干分站组成的三级管理模式。

系统也分为移动设备与固定设备两部分：调度站及分站构成固定设备，移动设备为电机车上的本安无线视频摄像仪，跟随电机车移动。

分站分别设在大巷内四个不同位置，每个分站负责接收传感器、道岔到位信号、无线视频接收机传输的视频信号，同时输出主站根据逻辑电路传来的控制信息。主站与分站之间通过光缆连接。

地面设上位机管理系统，由工控机、液晶显示器组成。工控机显示井下模拟显示屏上所有机车信息，可存储数月机车任何时刻运行状态，并可随时调用，为机车运行管理提供极大方便。

（一）无线视频通信系统布置

无线视频通信系统发射器安装在电机车上，接收机吊挂在巷道内的相应位置。经过测试：在-450大巷内，接收机和发射机之间能够正常传输视距1000米。考虑到光缆接入点的位置和机车的运行规律，按照如下方法放置接收机：大巷共有三段直巷道，井底车场直巷道、三横人车场直巷道、七采人车场直巷道，距离分别为500米，2000米，2000米。井底车场直巷道内采用一个接收器能覆盖巷道内，后面两个直巷道分别需要两个方能覆盖整个巷道。

三、机车监控系统组成

（一）车载移动部分

机车无线视频车载部分总体分为本安无线视频发射器，电源、车内液晶显示器。无线视频发射器负责收集现场的工况信息，由接收机传输至分站，给调度人员提供第一手的机车实时运行工况资料，方便机车调度。此外，未解决机车运行具有方向性问题，系统在机车上安装两台摄像机，一台无线视频发射器，系统根据机车的行车方向智能选择摄像仪信号。

（二）分站接收部分

分站总体结构为：无线视频接收器、传感器、信号灯、道岔、信号采集器、光电转换器等组成：

无线接收器接收来自无线视频发射器的微波信号，解调后还原为复合视频信号，该信号是要传输至调度主站的视频信号。道岔分为控制部分、显示部分、信息采集部分。信息采集器可将输入和输出信号转化为网络信号与调度站实施交换信号。

四、无线视频传输工作流程

上面已经详细的介绍了系统设置，机车运行图像经过无线视频传输系统，到达分站后经过光电转换器通过光缆传输至调度站内，最终将信号存储在工控录像机内，监视器显示。

经实验室测试成功后，在国内某矿井试验巷道视频追踪机车位置装置，试验结果令人满意。

五、系统功能简介

（一）机车监控系统能够将机车在巷道运行情况传输至调度站内，对机车全程跟踪，符合系统设计思路，机车的位置信息，运行方向，运行快慢等信息调度员通过监控系统一目了然。

（二）在车场之间的单轨区域内如无任何信号闭锁系统，机车极易发生碰头等故障，在安装了机车监控系统的机车严格按照信号指示行车，信号机根据进路申请、占用、解锁逻辑关系显示正确的信号，做到了机车行车的安全，机车若不按信号灯行驶，系统自动报警，监控画面也将记录现场信息，方便调阅查询，做到了双重保障。

（三）可根据监控录像调用机车出现的掉道，对撞，追尾等事故现场录像，发生事故的车辆的车号及发生时间，分析判断故障原因。

（四）系统设置了较少的传感器，可靠性高，维护量小。

六、结束语

本研究开发的2.4GHz无线视频通信系统，基于此平台完善了传统的信集闭监控系统，扩展了机车监控的范围，系统还可以运用视频处理技术开发机车定位、机车运行速度等重要参数，系统还有相当大的扩展空间，系统的可靠性还需要现场检验。

无线视频监控系统不仅仅能应用于机车监控系统，在井下还会有更广阔的发展空间，还可应用于抢险救援、采煤监控、掘进监控等方向。

参考文献：

[1]李玉良.矿山机车运输系统信号分析[J].煤炭学报,1997,22(1):104~107

[2]李玉良.机车信号监控技术及其应用[J].中国矿业大学学报,1997,26(4):54~56

[3]姚善化,范骏.噪声背景下矿井无线通信的弱信号检测技术[J].煤炭工程,2005,(1):23-25

4.内燃机车司机上岗考试题(卷) 篇四

..............密..................封.................线.....内燃机车司机上岗理论考试题（卷）

一、填空题（40分每空1分）

1、机车乘务员出勤时二人必须认真阅读有关行车达示、调度命令、事故通报、安全措施、注意事项及车间安全工作要求。

2、机车出库必须严格落实“三盯一严、六禁止”的制度，即盯住信号、道岔、脱轨器，严守运行速度，禁止闲谈聊天、让烟点烟、沏茶倒水、做饭吃饭、东张西望、接打手机等与工作无关的工作。

3、单机进入有车线挂车时，必须严格执行“两停一挂”及“十、五、三”车的速度。

4、调车作业时应做到计划清、变更停、精神好、信号盯、速度准、位置明。变更计划时，必须停车传达，没有计划不准动车。

5、轮对内侧距离为1353±3mm，允许偏差为±3mm。

6、内燃机车入库进入地沟线路后，要立即检查牵引电动机，做到“三摸”：摸轴承、摸主磁极、摸附加磁极温度。

7、柴油机冒蓝烟的主要原因是机油进入燃烧室造成的。

8、机车轮缘厚度小于23mm时禁止使用。

9、紧急制动时，制动缸压力不得超过450kpa，以免车轮抱死滑行。

10、列车制动后，欲完全缓解机车，则单阀置单独缓解位，此时只须使工作风缸压力和制动管压力相等即可。

11、JZ-7型制动机紧急制动时，分配阀紧急放风阀 开启的作用，是可以提高紧急制动波速。

12、内燃机车CS压力计动作之后，应查明原因，禁止盲目打开曲轴箱盖进行检查。

13、直流电动机励磁方式有：他励、并励、串励等。

14、电机环火正副碳刷间有很长的电弧相连通。

二、判断题：（20分，每题1分，在后面的括号内划“√”或“×”）

1、车轮踏面擦伤深度不超过7mm。（×）

2、机车改变司机室操纵时不需要进行列车简略试验。（×）

3、自动站间闭塞和电话闭塞法一样是基本闭塞法不能使用的一种代用闭塞法。（×）

4、机车运行中，若CS压力计重复动作，可临时切除CSD压力计，维持运行至前方车站。（×）

5、JZ-7制动机单纯分配阀发生故障时，列车可以维持运行。（√）

6、东风4B内燃机车机油压力低于150kpa时，1、2YJ就会释放，使柴油机停机。（×）

7、JZ-7制动机单独制动各阀的控制作用：单阀—作用阀----制动缸（√）

8、机车牵引列车不能启动时，主手柄在任何位置上停留都不得超过10S.（√）

9、机车牵引列车不能启动时，启动电流可以临时超过最大允许电流。（×）

10、励磁机轴承轴伸端和非轴伸端润滑脂的压入量应相同。（×）

11、空压机电机碳刷高度报废尺寸为：30mm（×）

12、辅发碳刷高度报废尺寸为：25mm（√）13、12号交分道岔客货车侧向允许通过的最高速度为45km/h.（√）

14、风泵电机轴承一次压油量应填满轴承定量。（×）

15、线路坡道为15‰长度为4km为长大下坡道。（×）

16、列车软管有分离现象时司机需进行制动机全部试验。（×）

17、越站调车作业不受调车作业时间限制，受钩数限制。（×）

18、运行中遇响墩或火炬信号，停车后如无防护人员，列车应以瞭望距离 内能停车的速度运行，但最高速度不能超过25km/h。（×）

19、要求司机发车的手信号昼间为：展开是绿色信号旗上弧线向列车方向 做圆形转动不少于三圈。（√）20、柴油机启动后可以将试灯插入插座。（×）

三、简答题（40分）

1、如何判断辅助电路正端接地？（10分）

答：当辅助电路正端接地时，在停机或发生接地的电路处于无电状态下，由于各电机的绕组阻值很小，近似于将负灯短接，因此试灯显示正灯亮，负灯灭。当启机后或接通发生接地电路电源后，使正灯两端电位相同，电 源通过正端故障接地点和负灯的接地点向负灯供电，此时正灯灭，负灯亮。

2、寒冷季节如何操纵列车？（15分）答：

1、开车前调整好油水温度。（2分）

2、挂车、起车、调速时，要注意平稳操纵，防止断钩。

3、调速时，要提前试闸，防止制动系统发生冻结，造成事故。制动前，应将自阀推至过充位，在移至运转位3-5s，待制动管压力平稳后，在减压 制动，避免因三通阀凝滞而引起的列车冲动。（3分）

4、缓解列车制动时，在列车后部车辆未完全缓解前，机车一定要保持 适当的制动力，防止抻钩。（2分）

5、停车时，应使柴油机空转，保持油水一定的温度。（2分）

6、注意油水分离器，总风缸凝结水的排出。（2分）

7、下坡道运行时，要以电阻制动辅助空气制动，保持牵引电机内部温 度，防止整流子表面“结霜”。（2分）

3、牵引列车常用制动时，应考虑哪些因素？并遵守哪些规定？（15分）答：施行常用制动时，应考虑列车速度、线路情况、牵引辆数和吨数、车 辆种类以及闸瓦压力等条件。（5分）应遵守以下规定：（10分）

1、初次减压量，不得小于50kpa。（1分）

2、追加减压量一般不应超过两次；一次追加减压量，不得超过初次减

压量。（1分）

3、累计减压量，不应超过最大有效减压量。（1分）

4、单阀缓解量，每次不得超过30kpa。（1分）

5、减压时，自阀排风未止不应追加、停车或缓解列车制动。（1分）

6、牵引货物列车运行中，自阀减压排风未止，不得缓解机车制动；自

阀减压后至缓解、停车前，机车制动缸压力，不得少于50kpa。（1分）

7、禁止在制动保压后，将自阀手柄由中立位推向缓解、运转、保持位

后，又移回中立位。（1分）

8、货物列车速度在15km/h以下时，不应缓解列车制动。长大下坡道

区段受制动周期等因素限制，最低缓解速度不应低于10km/h。重载列 车速度在30km/h以下不应缓解列车制动。（1分）

9、少量减压停车后，应追加减压至100kpa。（1分）

5.机车控制系统试题 篇五

填空题:

1.电力机车由 机械部分、电气部分和 空气管路系统 三大部分组成。

2.电力机车电气部分的作用是实现能量转换,同时 实现机车的控制。

3.空气管路系统包括：风源系统、控制气路系统、辅助气路系统 和 制动系统 四大部分。

4.电力机车机械部分主要由车体、转向架、车体支承装置和牵引缓冲装置 四大部分组成。5.车体是接受转向架传来的 牵引力、制动力，并传给设在车体两端的牵引缓冲装置。6.SS4B型电力机车车体由底架、侧墙、车顶、车顶盖、司机室、台架、排障器 等部件组成。

7.SS4B机车变压器风机的冷却对象是

牵引变压器 及

平波电抗器。

8.SS4B机车变压器风机的冷却通路是: 百叶窗— 牵引变压器油散热器 — 变压器风机 —车顶百叶窗。

9.控制气路系统是控制机车受电弓、主断路器、门联锁 及 各种电空阀 动作的风力系统，与控制电路配合，共同实现对机车的控制。

10.保护阀287YV和门连锁阀共同装设在受电弓压缩空气通路中，起 联锁保护 作用。11.压力继电器 515KF，(填代号)用以监督非升弓节机车高压室门是否关好,其动作值是 150kpa。

12.SS4B电力机车转向架由构架、轮对、轴箱、弹簧悬挂装置、支承装置、齿轮传动装置、牵引电机悬挂装置 和 基础制动装置 等组成。13.车轮 和 车轴 的组件称为轮对。

14.轮心 和 车轴 的压装部分，叫轮毂;轮箍由 轮缘 和 踏面 组成。15.轴箱与 构架 的连接方式叫轴箱定位。

16.SS4B电力机车弹簧悬挂装置由弹簧、减振器 和 轴箱拉杆 等组成。17.SS4B型电力机车一系弹簧悬挂装置为 独立式轴箱悬挂。

18.在转向架构架与车体侧向装有 侧向磨擦减振器，以衰减车体侧滚和摇摆等振动。19.SS4B型电力机车采用 低位斜拉杆推挽式 牵引装置。

20.牵引装置是连接 车体

与

转向架的重要组成部分。

21.单元制动器包括: 制动缸、闸瓦间隙调整器、传动杠杆、闸瓦 等。22.制动器由缸体、活塞、活塞杆及 圆锥复原弹簧 组成。

23.轴列式是用 数字 或 字母 表示机车走行部特点的一种简单方法。24.SS4B机车轴列式为 2（B0—B0）.表示转向架内各动轴 单独 驱动。

25.撒砂量通过调整空气量来调节，即调整压缩空气 通路大小改变撒砂量的大小.26.转向架的功用是:承重、传力、转向 和 缓冲。

27.SS4B机车垂向力的传递顺序：车体重量—车体底架侧梁支承座— 二系橡胶堆 —转向架构架—一系圆簧— 轴箱 —车轴—轮对—钢轨。

28.SS4B型电力机车使用的轮缘喷油器由 控制器、管路、喷头 和油脂罐三大部分组成。29.SS4B型机车的轮对内侧距离为 1353±3mm ,机车速度最大值为 100km/h ,持续值为

50km/h。

30.如果闸瓦和车轮踏面摩擦力过大,破坏了粘着条件,轮对将产生 滑行。

31.轮喷润滑系统是一种为减少 轮缘 和 钢轨 的磨耗,主要由 电气控制 和 机械执行 两部分组成。

32.SS4B机车选用了13号 下作用式 车钩。

33.电器按用途可分为:开关.控制.保护.调节.仪用变流和变压器.受电器.成套电器。

6.内燃机车电力传动控制 篇六

1、概述

电力传动系统的各项功能是通过一定形式的电路驱动各种电气设备得以实现的，电传动内燃机车上的电路，按其作用可以分为主电路、调节电路、辅助电路和控制电路四大系统。

主电路

将产生机车牵引力和制动力的各种电气设备连成一个系统，实现机车的功率传输，是电传动机车最重要的组成部分之一，不但决定电传动机车的类型，而且在很大程度上决定该型机车的基本特性。因此主电路性能的优劣，在很大程度上决定了机车性能的好坏、投资的多少及运行费用的高低等主要技术经济指标。

调节电路

在交-直流传动中通常是内燃机车上保证柴油机发电机组恒功率运行的励磁调节系统，它包括牵引发电机的励磁回路及恒功率励磁调节回路等；在交-直-交流传动中则是指保证柴油机发电机组恒功率运行的牵引发电机励磁调节和逆变器变压变频调节系统。调节电路应尽可能扩大牵引电机的恒功率范围，使机车在宽广的速度范围内都能充分发挥柴油机的功率，获得良好的经济运行特性，满足内燃机车牵引性能的要求。

辅助电路

将机车上的各种辅助电气设备和辅助电源连成一个系统，成为保证机车正常运转不可缺少的电气装置。机车上的辅助电气设备包括：通风机、空气压缩机、油泵等的拖动电机、起动辅助发电机、蓄电池、照明设备等。辅助传动系统通常为直流传动，由辅助发电机在电压调整器（或微机）的控制下向辅助电路提供110V的直流电，再由各种直流电动机驱动辅助装置运转。由于是恒定的110V直流电压供电，各辅助直流电动机基本不能调速，只能按工况以一定的转速运转或停止，使辅助系统并非保持在最佳工况下运转，工作效率不高。另有一部分辅助装置则是由机械或液压驱动，工作效率同样不高。因此，为提高机车整个辅助系统的性能及效率，近年来开始发展辅助交流传动系统，辅助装置的拖动电机为交流电动机，能够根据工况的变化进行变频或变极调速，使辅助系统处于最佳工作状态及工作效率。

控制电路

将控制主电路和辅助电路各电气设备的控制电器、信号装置和控制电源连成一个电气系统，实现对机车的操纵和控制。控制电路包括各种控制开关、继电器和电空阀等。司机通过控制电路的作用，可以控制主电路和辅助电路的各种电器按照一定的顺序动作（接通或断开），从而使机车按照司机的操作意图运行。现代机车的控制电路已从复杂的继电器逻辑电路开始过渡到可编程逻辑控制器（PLC）或微机逻辑控制系统，使控制电路趋于简单可靠。

随着电子技术、计算机技术的发展，电子控制系统及计算机控制系统已经应用于机车，实现了机车的自动控制。这些现代控制技术的应用提高了机车的牵引性能和运行的安全可靠性，也是提高机车各项技术经济指标的有效措施之一。

2、电力传动控制

通过对机车电传动系统的控制实现机车起动、调速运行、动力制动的全过程。

内燃机车起动控制

由于列车起动时存在较大的摩擦阻力，并且需要较大的起动加速度以保证列车起动加速快、运行平稳，因此，机车应以较大的恒定牵引力起动，对牵引电动机及机车动轮来说称为恒转矩起动。机车的起动牵引力是由司机控制器主手柄位所决定的，每个手柄位的起动牵引力恒定。机车起动时，从低手柄位开始提升手柄，随着手柄位的提高，牵引力也随增大，使列车能够快速平稳地达到正常的运行速度。机车的起动牵引力与其牵引吨位及坡道有关，当牵引重载列车在上坡道上起动时，需要较大的起动牵引力方能起车,但要防止超过轮轨之间的最大黏着牵引力而出现轮对空转现象。

在内燃机车交-直流传动系统中，司机控制器各手柄位的起动恒转矩是通过控制各手柄位的最大起动电流来实现直流牵引电动机的输出转矩恒定。同步牵引发电机经整流装置向牵引电动机供电，控制各手柄位下牵引发电机的励磁电流即可控制输出电流恒定。根据同步发电机的外特性，也可直接控制各手柄位的最大励磁电流恒定来限制最大起动电流，从而近似达到恒转矩控制。按照机车起动加速快及平稳的原则，要求从最低手柄位开始起动，各手柄位的最大起动电流逐位增加，在较低手柄位电流增加幅度较大，而在较高手柄位电流增加较缓。

在内燃机车交-直-交流传动系统中，司机控制器各手柄位的起动恒转矩是通过控制中间直流电压和逆变器输出电压、频率的变化规律来实现的。当手柄位一定时，通过调节牵引发电机励磁电流使中间直流电压恒定（电压源逆变器所要求），通过脉宽调制控制使逆变器输出的电压与频率近似呈正比变化，并保持转差频率恒定，即可使异步牵引电动机的输出转矩恒定。为了较精确地控制转矩恒定，可加入恒电流控制，根据电流偏差信号对输出电压进行补偿调节。随着手柄位的提高，中间直流电压增加，逆变器输出电压正比于频率的变化率也增加，异步牵引电动机的输出转矩随之增大。

内燃机车恒功率调速控制

为了充分发挥柴油机的功率，并使柴油机按其经济特性运行，司机控制器每给定手柄位都对应柴油机的规定转速及其输出功率，当手柄位一定时，柴油机的转速及输出功率应恒定。机车在起动时，柴油机欠功率工作；机车起动完成后，柴油机应按恒功率工作。机车柴油机一般都装有全制式调速器进行恒转速控制，而其输出功率则取决于负载，因此，只要负载恒功率运行就能保证柴油机恒功率运行，能同时完成柴油机恒转速和恒功率调节任务的控制器通常称为联合调节器。柴油机的直接负载是牵引发电机、变流装置及辅助装置，通过控制牵引发电机或变流装置可实现柴油机恒功率。在恒功率工作状态，机车的速度与牵引力呈反比关系，机车牵引力要随列车运行阻力变化而变化，以达到力的平衡，机车速度也随之变化。当列车阻力小于机车牵引力时，剩余牵引力将对列车加速，使机车速度随之提高，牵引力也随之减少，直到与列车阻力平衡时为止；当列车阻力大于机车牵引力时，将引起机车减速，牵引力也随之增大，直到与列车阻力平衡时为止。

在内燃机车交-直流传动系统中，其变流装置一般为不可控的硅整流装置，只能通过调节牵引发电机的励磁电流使其输出外特性U＝ f（I）按恒功率的要求变化，向牵引电动机提供按此规律变化的电压和电流。当柴油机负载功率增加时，控制系统根据功率偏差信号使励磁电流减小，牵引发电机输出功率随之减小；当柴油机负载功率减小时，则励磁电流增大，牵引发电机输出功率随之增大，从而维持柴油机输出功率恒定。因此，该系统又被称为恒功率励磁控制系统。由于牵引发电机的功率较大，其励磁电流也较大，因此一般由专门的励磁发电机（简称励磁机）提供励磁电流，通过控制励磁机来实现牵引发电机恒功率。励磁机一般为交流发电机，其输出的交流电需整流为直流电。有的励磁调节装置采用可控整流装置，通过调节晶闸管的导通角进行整流和调节，也可先经二极管整流器整流，再采用斩波器来进行励磁调节。这种直接调节牵引发电机励磁电流的方式称为直接控制的励磁方式，其调节过程的时间常数较小，动态调节性能较好，但对调节元件的容量要求较大。为了减小调节元件的容量，有的励磁调节装置采用间接控制的励远方式，对励磁机的励磁电流进行调节，甚至还加入中间放大环节，但调节过程的时间常数相对较大，不利于提高系统动态调节性能。

在内燃机车交-直-交流传动系统中，当司机手柄位一定时，中间直流回路电压恒定，即牵引发电机经不可控整流装置输出的直流恒定，不可能通过道节牵引发电机励磁电流来达到恒功率运行，而是通过牵引逆变器对异步牵引电动机进行变频调速来实现恒功率运行。当柴油机负载功率增加时，控制系统根据功率偏差信号使牵引逆变器输出电压频率降低，异步牵引电动机的转速及功率随之降低；当柴油机负载功率减小时，则牵引逆变器输出电压频率提高，异步牵引电动机的转速及功率随之增大从而维持柴油机输出功率恒定。因此，该系统又被称为恒功率变频调速控制系统。

扩大恒功率调速范围的方法

作为机车恒功率调速系统，它有两个主要问题需要解决：①在机车运行时（即速度、牵引力变化时）充分利用柴油机功率的问题。②如何扩大这种恒功率运行速度范围的问题。我们知道，机车在一定功率（即一定的司机手柄位）下运行时，机车运行速度主要取决于外界阻力，它不能人为控制。因此当外界阻力变化，使机车速度超出恒功率范围时，柴油机功率将得不到充分利用，此时机车牵引功率下降，牵引效能减低。为此，我们必须设法扩大机车恒功率的运行速度范围，以满足运行要求。除机车起动的低速范围内所必需的恒转起动外，核心的问题就是如何扩大高速运行的恒功率范围。

在内燃机车交-直流传动系统中，扩大牵引发电机恒功率区段电压范围，可以扩大机车恒功率速度范围，但是采用这种方法会提高牵引力发电机容积功率，从而增加牵引电机制造成本和体积，因而牵引发电机恒功率电压调节范围受到限制。目前采用扩大机车恒功率速度范围的方法有两种：牵引电动机磁场削弱的方法和牵引电动机串-并联换接或牵引发电机电枢绕组并-串联换接的方法。

在机车上对牵引电动机一般采用磁场分路的有级磁场削弱方法来提高恒功率速度范围，即在牵引电动机励磁绕组的两端并联一级或数级分路电阻，当分别接通各级分路电阻时，部分电流从分路电阻流过，使励磁电流减少，从而达到磁场弱的目的，该方法虽然单，但在磁削瞬间会引起电流冲击，因此，级数越多，越有利于减小这种冲击，但电路则相对复杂，目前一般不超过三级。有的机车是先降低牵引发电机功率输出，再进行磁场削弱，以免电流冲击引起柴油机短时过载。防止电流冲击的最佳方式是无级磁削弱。另外值得注意的是，磁场削弱不利于电机换向，因此，为了保证电机换向的磁场稳定性，磁场削弱的深度受到限制。

在牵引发电机容积功率的范围内，通过牵引电动机串-并联换接或牵引发电机电枢绕组并-串联换接，可以增加牵引电动机的恒功率调压范围，从而达到增大机车恒功率调速范围的目的。在牵引电动机串-并联换接方式中，主电路中每条支路的电机串联台数和并联支路数可以通过换接来加以改变。当机车在较低速度下运行时，需发挥的牵引力较大，此时牵引电动机应处于低压大电流工作状态，因此电动机串联台数较多，并联支路数较少（如3串2并）；当机车运行到较高速度时，牵引力相对较小，此时牵引电动机应处于高压小电流工作状态，通过牵引电动机串-并联换接，使电动机串联台数减少，并联支路数增多（如2串3并）。这样，在保证牵引发电机的输出电压和电流不超出容积功率所允许的范围内，对每台牵引电动机来说，增大了其电压和电流的恒功率调节范围。在牵引发电机电枢绕组并-串联换接方式中，牵引发电机有两组电枢绕组。当机车在较低速度下运行时，两组电枢绕组并联，其输出电压等于一组电枢绕组的电压，而输出电流等于两组电枢绕组输出电流之和，牵引发电机向牵引电动机提供低电压大电流；当机车运行至较高速度时，进行电枢绕组并—串联换接，使牵引发电机两组电枢绕组串联，其输出电压将增加一倍，输出电流相应减少一倍，牵引发电机向牵引电动机提高电压小电流。这样将使牵引发电机输出电压的调压比增加一倍。ND5型机车即采用这种方式。但对于换接的主电路，其电气线路较复杂，换接过程中存在牵引力的中断和冲击现象，而且在主电路中有串联工作的牵引电动机，当机车动轮发生空转后，空转电机端电压未受到限而随之升高，使空转现象不易消失，因此这种连接方式在中国内燃机上基本未采用。

在内燃机车交-直-交流传动系统中，由于异步牵引电动机的结构和性能的优越性，其功率容量比直流牵引电动机高得多，直流牵引电动机一般不超过1000kW，而异步牵引电动机功率可达1600 kW～1800kW，其输入压等级可以在1500V以上，电机转速也可达4 000r/min以上。应该说交-直-交流传动系统可比交-直流传动系统的恒功调速范围做得大，特别在高速区，不会出现像直流牵引电动机的诸如高电压限制、磁场削弱深度限制等问题，因此现代高速机车一般均采用交流传动。但是，扩大内燃机交-直-交流传动系统的恒功率调速范围并不是仅靠增加异步牵引电动机的电源频率就可达到的，而是要综合考虑柴油机、同步牵引发电机、牵引逆变器及异步牵引电动机的最佳匹配问题，如中间直流电压值的选择、恒功率运行调节方式的选择、各装置容量和结构尺寸的确定等，以期使各部分的功率能得到充分、合理的利用。但随着恒功率区的扩大，各装置的充分利用程度都会随之下降，所以应根据实际运用需要来合理地选择恒功率区的宽度。由于变流器的价格相对较为昂贵，目前大都考虑按小逆变器的方式进行系统优化。

内燃机车变功率迅速控制

恒功率调速是机车的基本操作，此时机车速度随着列车运行阻力而变化。然而在列车运行过程中，从列车起动加速、平稳运行、线路坡道的变化、线路的限速区段到列车减速、进站停车，均需要司机合理地操纵主手柄来改变车引功率（牵引力）调节速度，从而达到“超车加速快，途中速度高，利用惰力好，进站减速稳，停车位置准”的目的，使列车能安全、正点、优质高效地运行。

司机控制器主手柄位的改变即改变了柴油机的转速和输出功率。一般当需要增加机车速度时，要提升手柄位，便柴油机的转速和输出功率增加；当需要机车减速时，应降低手柄位，使柴油机的转速和输出功率减小。传动系统的输出功率应随着柴油机功率的改变而改变。在内燃机车交一直流传动系统中，随着柴油机功率的改变来调节牵引发电机的励磁电流增加，输出功率增加，从而使直流牵引电动机的输出转矩增加，机车牵引力增加，引起机车加速，以达到较高的速度平衡点。在内燃机车交-直-交流传动系统中，随着柴油机功率的改变来调节牵引逆变器的输出电压及频率，使其输出功率改变。例如柴油机功率增加，控制系统调节牵引发电机的励磁电流使中间直流电压增加，同时使牵引逆变器的输出电压及频率增加，从而使异步牵引电动机的输出转矩及转速增加，即机车牵引力和机车速度增加。

内燃机车电阻制动控制

电阻制动是电传动内燃机车的重要工况。在电阻制动工况时，列车的惯性力驱动牵引电动机旋转，根据电机可逆原理，此时的电动机进入发电机工况，产生制动转矩，从而产生与机车运行方向相反的制动力，制动列车。其发电所产生的电能消耗在制动电阻上，转换成热能，散失于大气中。运用情况表明：实施电阻制动可以提高列车的制动能力（特别在长大下坡道上尤为明显）；可最小限度地使用空气制动，从而大大降低机车车辆轮箍的磨耗，减小轮箍和闸瓦或摩擦片的发热，因而也提高了空气制动的效果；同时，由于列车上配备了两套制动系统，因而更能保证列车安全运行。

在电阻制动工况下，机车电路要进行必要的转换，要按照机车电阻制动特性进行控制，既要充分发挥电阻制动的能力，尽可能扩大电阻制动调速范围，又要避免超过制动系统的容量，造成设备过载而引发故障，同时要避免因制动力过大，超过轮轨黏着力而引起车轮打滑。

3、微机控制

微机控制包括以CPU为核心的微型计算机、存储器以及将微机与机车设备相连接的数字量和模拟量接口装置等硬件和采样、数据处理、控制程序等软件所组成的车载微机系统。它与模拟电子控制的本质区别在于，许多复杂的控制功能都可以通过计算机的数字运算来实现，从而大大简化了电路结构，即所谓用编程软件代替硬件。微机控制能更方便地综合多种信号，实现各种复杂的逻辑控制及各种特殊规律的控制，微机能完成各种控制算法从而实现系统的最优控制。采用微机控制，不仅可使控制系统结构简化、调试容易、成本降低、抗干扰能力增强，而且能获得更多更复杂的控制功能，更好的调节品质及控制精度。此外，采用微机控制还能方便地实现机车运行参数的自动显示、存储及故障报警等功能。特别是微机系统的功能改变及功能扩展十分容易，通常仅需改变软件设计即可达到。由于微机控制的优越性能，它的功能范围已远远超出了人们最初的想像力。在机车上采用的微机系统往往已不仅限于恒功率控制，它还包括柴油机控制、辅助功率控制、站着（防空转和防打滑）控制、优化操纵以及故障诊断等功能。可以说，内燃机车装备微机系统是现代化机车的重要标志。

1977年，前联邦德国开始把微机系统应用到电传动内燃机车的控制上。随后，美国、英国、澳大利亚、加拿大、芬兰、丹麦、荷兰、匈牙利、前苏联、奥地利、西班牙等国家也陆续将微机系统用到内燃机车上来。中国从20世纪80年代开始了这方面的研究，并于1985年前后把微机应用到车载上，从比较简单的或功能单一的微机装置发展到较复杂的或多功能的微机系统。1989年制造出第一台装备较完备的微机多功能控制系统的东风6型内燃机车；此后又有微机系统装于东风5 型、东风4 型内燃机车；1992年开始生产的东风1 1型准高速客运内燃机车，1994年生产的东风10 D型重载货运内燃机车及1997年生产的东风8B型重载货运内燃机车均装备了功能较完备的微机控制系统。中国内燃机车采用微机技术已经有了一个良好的开端。

东风11型内燃机车的微机控制系统具有代表性，见下图。整个微机控制系统按功能模块设计，通过FE总线（包括电源线、数据线、地址线和控制线）与各功能模块之间相连接。各功能模块主要包括：以16位机80C186CPU为核心的主控制板，存储器/串行口输入输出板，（开关信号）数字量输入板，（继电器/接触器）数字量输出板，（传感信号）模拟量输入板，（转速脉冲）频率输入板，脉宽调制（PWM）励磁控制板。完成的主要功能有：①牵引特性控制，包括各手柄位下恒功率励磁控制、功率加载/减载的速率控制、主发电机电流上升/下降的速率控制；②电阻制动特性控制，包括各手柄位下恒流制动特性和恒励磁制动特性控制、牵引电动机换向条件的限流控制以及励磁电流的加载率控制；③空转/滑行保护控制，包括牵引工况的空转保护和电阻制动工况的滑行保护控制；④故障诊断与保护，包括柴油机系统与电气系统的监测参数和故障信息的显示与记录及相应的保护控制。

国际上典型的内燃机车微机系统有：德国BBC公司开发的MICAS车载微机系统；德国西门子公司开发的SIBAS车载微机系统；德国 KRAUSS-MAFFEI公司开发的KM车载微机系统；美国GM公司开发的EM 2000车载微机系统；美国GE公司开发的车载微机系统；法国阿尔斯通公司开发的AGATE车载微机系统。这些系统的中央处理单元（CPU）都由16位发展到32位，存储容量由千字节扩展到兆字节，微机处理的功能、速度、实时多任务的能力均大大增强。有的是单机系统，有的是分式多机系统。按功能模块化、标准化设十，设计成对各种传动系统都适用的模块式结构的控制系统，只要添加不同功能的组件及相应的软件（程序模块），就能满足各种不同的功能需要。值得一提的是，这些系统中有的不仅可用于内燃机车，还可用于电力机车；不仅可用于交一直流传机，还可用于交流传动，具有很强的通用性及兼容性。

东风11型内燃机车微机控制系统原理框图

现代机车控制已发展到了以整列车为目标的三级控制，即列车控制级、机车控制利传动控制级。列车控制级：对列车总线进行控制，处理来自机台或列车控制装置的信息并进行显示，实施列车优化操纵，产生与整个列车（包括多台机车或动车）有关的控制变量，最重要的输出量是牵引力或制动力给定值。机车控制级：根据列车控制级传来的控制指令和给定值，实现对本机车的优化控制功能，主要包括限制牵引力和制动上的变化速率以提高运行的平稳性与舒适性，向传动控制级提供所需的输入信号，进行防空转防滑行控制以提高黏着利用率,进行电空联合制动以达到将制动力接经济和安全的原则分配给各制动系统，对辅助装置进行优化控制以达到降低铺助功率消耗的效果，对主要设备进行状态监测、故障诊断与自我保护。传动控制级：根据机车控制级传来的控制指令和给定值，实现对动力装置和传动系统的优化控制功能，主要包括对油机进行控制并采用电子调速器和电控燃油喷射系统以提高柴油机的调速性能和经济性，对主发电机进行恒功率励磁控制以保证柴油机按经济特性运行，对牵引变流器（包括各种整流器、四象限变流器、逆变器）进行控制，以达到控制牵引电动机的转矩和转速的目的。

4、交流传动的恒功调速控制

内燃机车交流恒功率调速系统（AC-DC-AC constant power speed regulating system for diesel locomotive）满足交—直—交流电传动内燃机车牵引性能要求，实现恒功率调速的变压变频（VVVF）控制系统。交—直—交流传动机车通常由异步牵引电动机驱动。根据异步电动机的转速公式

可知，改变电机磁极对数p只能有级地改变电机的转速n，因此为满足机车平滑调速的要求就必须连续地调节电源频率f1，并控制转差频率f2。

在机车上，交流牵引机发电机的频率正比于柴油机的转速，而柴油机在功率恒定时其转速是不变的，所以在恒功率条件下发电机的频率也是不变的。因此，由柴油机驱动交流牵引发电机所发出的三相交流电经硅整流装置整流为直流电，再经过逆变器（可设一台或数台逆变器），将直流电转变为电压和频率可变（VVVF）的交流电，供给数台异步牵引电动机。通过这样的间接变频，使逆变器输出的三相交流电的频率与牵引发电机发出的三相交流电的频率没有任何关系。在机车起动和调速的整个工作范围内，逆变器输出的三相交流电压和频率的平滑调节应使异步牵动机的机械特性和电气特性满足机车恒转矩起动、恒功率运行的牵引性能要求。

由异步牵引电动机稳定工作的机械特性可知，转差率S（S＝f2/f1）极小，电机电流可近似表示为(1)

式（1）中R′2 为转子等效电阻，对于给定的电机R′2 一般为常数。电机转矩可近似表示为

(2)

或写成

(3)

式（2）和式（3）中C为常数。在机车恒转矩起动的低速区，要保证M为常数，由式（2）可知,应当控制U1/f1恒定（即磁通恒定）并保指挥持转差率f2为常数，即端电压 U1随着电源频率f1 线性增长。实际上在低频时，电机定子电阻不容忽略，此时电压U1相对有所提高。由式（1）可知，电机电流I1保持恒定，在机车恒定功率运行区，要求Mf1为常数，由式（3）可知，可有不同的控制方式。为了扩大机车恒功率的调速范围，可在开始阶段采用U21 /f1＝常数、f2不变的恒功率控制方式，即端电压超压U1 仍随频率f1 增加而增加，保持磁通近似恒定，电流I1则随着U1的增加呈反比减小，从而使机车牵引力（电机转矩）随机车速度（供电频率）的增加成反比下降，机车保持恒功率运行；当电压U1升高到受逆变器输出电压的限制时，采用U1不变、f1/f2＝常数的恒功率控制方式，即转差频率f2随电源频率f1的增加而线性增长，电流I1也保持恒定。在恒电压下，随着供电频率f1的增加使牵引电动机产生磁场削弱的效果，同样使机车牵引力随机车速度的增加呈反比下降而保持恒功率运行。当f2增大到受电机倾覆转矩所限制的最大转差频率时，f2保持不变，此时M f1随着f1的增加呈反比下降，机车入降功率运行。机车牵引运行的电气与机械特性曲线见图1。

图1 机车牵引运行的电气与机械特性

基于机车牵引运行电气与机械特性的要求，可采用如图2的转差频控制系统方案，由司机手柄位控制，通过f2 函数发生器、I1 函数发生器和功率函数发生器分别发出各手柄位的二转差频率给定值f20、电流给定值I1g和功率给定值Pg。在机车恒转矩起动阶段，转差频率实行开环控制，△f2不起作用，f20＝f2 ＝常数，牵引电动机转子频率fn与f2相加得到电源频率控制信号f1，即f1 ＝fn＋f2；按照起动阶段电压U1变化的规律，f1/U1变换器发出U10信号；由于f1/U1＝常教，只能近似保持磁通恒定，因此加入恒电流闭环调节，将电流检测到信号I1 与给定值I1g比较，其偏差值比功率偏差值为小，由它发出电压调节的补偿信号△U1；将△U1与U10相加得到电源电压控制信号U1；将f1信号和U1信号送入脉宽调制（PWM）控制器，控制逆变器输出频率f1和电压U1，使机车恒转矩运行。机车进入恒功率运行阶段后，开始仍保持f2恒定，按照恒功率阶段电压U1变化的规律，f1/U1变换器发出U10信号，同时加入恒功率闭环调节，将功率检测信号P与给定值Pg比较，其偏差值比电流偏差值为小，由它发出电压调节的补偿信号△U1 ,当U1增大到一定值时保持恒定，转差频率闭环控制起作用，一方面按照恒功率运行的要求f2函数发生器发出与f1成正比的f20信号，另一方面加入功率闭环调节，根据功率偏差值发出转差频率补偿信号△f2，f20与△f2相加得到f2，从而得到电源频率信号f1 ,即f1 ＝f20＋△f2＋fn。可见在恒功率阶段是先调节电压U1后调节转差频率f2，尽可能地扩大恒功率调速范围，直到f2增大到最小转矩裕量所允许的转差频率时为止，f2保持不变，机车进入降功率运行区段。

图2 交—直—交电传动内燃机车的转差频率控制系统方案

7.货运机车运用效率的系统评价 篇七

关键词：机车运用,效率,系统评价,模糊综合评价

机车是铁路运输的基本动力。列车都需要机车的牵引,才能实现在铁路线路上的运行,因此机车在铁路运输生产中地位十分重要。机车的运用水平的高低,直接影响到铁路运营成本和运输企业的经济效益。所以,机车运用效率问题是铁路运输中必须充分重视的问题,应当对机车运用部门相关指标做综合的系统评价,以达到科学衡量和评判机务部门机车运用情况的目的。

1 货运机车运用效率评价指标体系

要对货运机车的运用情况做系统的、综合的评价,首先应建立货运机车运用效率评价指标体系。一般来说,我们将机车运用指标分成五部分:机车工作量指标、机车牵引力利用效率指标、机车时间运用效率指标、机车综合运用效率指标和运用机车数量指标。由此,建立货运机车运用效率指标体系如下表所示。

从上表可见,指标之间存在量纲不统一的特点。而且,有的指标为正指标,即越大越好;有的指标为负指标,即越小越好。机车运用效率评价指标体系中的各个指标虽然都可以定量计算出来,但指标优劣的界定是一个模糊的概念,多大算好,多小算差,这个边界是不清晰的。而且,该指标体系具有多层次、较复杂的特点,所以可以采用多级模糊综合评判的方法来进行综合评价。

2 模糊综合评价方法

模糊综合评价以模糊数学为基础,包括了三个要素:

(1)因素集U={u1,…,un},其中ui表示被评价对象的各种属性;

(2)评价集V={v1,…,vn},其中vi表示对被评价对象的各种评语;

(3)单因素判断,即对被评价对象的各种属性ui进行评价,得到单因素评价向量(ri1,ri2,…,rim),可以表示为单因素评价矩阵R=(rij)m×n。

2.1 一级综合评价模型

根据各因素对被评价对象的影响作用,对U中各因素赋予相应的权重,构成权向量A=(a1,a2,…,an),其中

A与R合成就得到对各因素的综合评价,一级综合评价模型可表示为:

最后根据最大隶属度原则,选择bj=Max{b1,b2,…bm},得到对应的评语vj。

2.2 多级综合评价模型

如果被评价对象的影响因素很多,给各因素分配权重比较困难时,采用一级评价模型会因为各因素权重分配值过小而导致评价结果不准确。因此,应采用多级综合评价模型。

多级综合评价模型中,要将全部因素划分成几大类,每一类可以看作一个因素。先对每一类进行综合评价,并将评价结果作为该单因素(类)的评价,再进行一级评价。

3 机车运用效率的二级模糊综合评价算例

3.1 构建因素集

用U表示机车运用效率评价,上表中列出了影响U的8个指标因素,并将U分为5大类。因此,U可表示为:U=∪Ut,其中:Ui={uij},i=1,2,…,5,j=1,2,参见上表。

3.2 构建评价集

令评价集V={v1,v2,v3}={运用效率高,运用效率一般,运用效率低}。

3.3 确定权重

各层次因素的权重的确定方法有很多,例如相对比较法、连环比率法、PATTERN法、AHP法、熵值法、拉开档次法、逼近理想点法等。为了简便起见,本文仅给出便于计算的权重值。

用A表示U中各子集Ui权重分配的向量:A=(0.1,0.1,0.3,0.3,0.2)。用Ai表示Ui中各因素权重分配的向量:A1=(0.8,0.2);A2=(0.4,0.6);A3=(0.6,0.4);A4=(1);A5=(1)。

3.4 一级综合评价

首先应对评价体系中各子集包含的因素做出单因素评价,建立单因素矩阵Ri。单因素矩阵的建立,需要对各个指标uij进行分析,并构建各自对应于评价集V中个评语vi的隶属度函数。利用隶属度函数计算得到评价指标ui j对vi的模糊关系ri j。为简化起见,本文中仅给出具有代表性的数据以简化计算。假设某局某机务段货运机车运用各指标通过各自隶属度函数计算,得到如下单因素评判矩阵:

各子集的一级综合评价结果为:

3.5 二级综合评价

R=(B1,B2,B3,B4,B5)T,因此,二级综合评价向量B=A·R=(0.524,0.309,0.164)。

按照最大隶属度原则,Max{0.524,0.309,0.164}=0.524,评价结果对应于评价集中的元素v1,即运用效率高。

4 结束语

(1)模糊综合评价方法是一种针对受多因素制约的事物进行总体评价的有效方法。

(2)货运机车运用效率评价的影响因素很多,利用模糊数学的方法对运用效率进行综合评价是具有一定实用性和可行性的。

(3)本文在进行评价中对各因素的权重数据是特殊选取的,应用时应采用相应方法取得。

(4)对于评价指标的隶属度函数的建立是实际应用中对实现综合评价的关键和难点,必须通过根据各个指标的特点(如指标是正指标,还是负指标)、实绩情况等,通过调查、计算、专家咨询等多种方式综合确定,才能保证评价结果的科学性、准确性。这个问题还需要进一步研究。

参考文献

[1]胡思继.铁路运输经营活动分析原理[M].北京:中国铁道出版社,2000:12.

[2]杨伦标,高英仪.模糊数学(原理及应用)[M].广州:华南理工大学出版社,1993:8.

8.机车控制系统试题 篇八

在发生故障时，电力机车的主变流器的输出电压波形将出现一定的特征变化。而根据SS8电力机车主变流器的输出电压特征，并结合小波分析理论和神经网络诊断理论，本文对SS8电力机车主变流器故障智能诊断系统展开了研究。

主变流器是电力机车的关键部件，将参与到机车能量转换工作中。而一旦该部件出现短路或断路故障，则将导致电力机车中断运输。所以，有必要对SS8电力机车主变流器故障智能诊断系统展开研究，以便确保电力机车的运行。

1、系统的故障诊断原理分析

1.1SS8电力机车主变流器故障

从电路结构上来看，SS8电力机车的主变流器由两个串连桥组成，是一个单相半控桥式整流电路。在工作的过程中，主变流器的供电由并联的牵引电动机完成。而主变流器的故障分为两类，即本身故障和输入、输出级的故障。对主变流器的故障进行在线监测可以发现，主变流器的输出电压波形不会随着负载的变化而变化。只有在整流元件故障出现时，变流器的输出电压才会产生形变。所以，诊断SS8电力机车主变流器故障时，可以根据输出电压波形特点完成故障的定位。

1.2小波分析理论

在诊断主变流器故障时，利用小波分析法可以完成对信号的时频分析。在利用小波分析法分析主变流器的输出电压时，可以准确的完成故障特征的提取，继而完成对主变流器的状态监测和故障诊断。从理论上来讲，主变流器的输出电压的波形中不仅含有非周期信号，同时也将含有相应的畸变信号。采用小波变换法，则可以使信号在一定范围内出现突变峰值，继而显现出与噪声不同的特性。而利用该特性，则可以选完成小波基和尺度参数的选择，继而完成强噪声下的突变信号的准确检测。

1.3神经网络诊断理论

作为由多个处理单元构成的计算机系统，神经网络可以通过响应输入信息完成信息的处理。在主变流器的输出电压信号波形中，波形的变化与元件故障有非线性关系。而利用神经网络，则可以将该种关系的小波分析结果和故障类型的关系保存在网络结构中，并在故障诊断中应用。具体来讲，就是在神经网络接收到关键点的小波分析特征后，就可以完成对故障类型的输出。而由于神经网络具有较好的学习能力，所以可以完成对多种故障类型的输出。

2、故障智能诊断系统的研究

就目前来看，SS8电力机车主变流器故障智能诊断系统主要由信号检测系统、数据采集系统和上位机处理系统构成。在检测系统完成对主变流器的输出电压的检测后，采集系统则将完成数据的采集和保存，并将数据传送至上位机。而上位机处理系统则可以完成信号数据的分析，并给出故障的诊断和处理结果。

2.1故障信号的采集

在进行故障信号的采集时，需要根据信号的监测需求完成对状态监测点的布置。具体来讲，就是需要满足监测参数要求、模型信息要求和系统的安装限制要求。在传感器的选择上，则需要选择精度高、线性好和响应快的电压传感器。就目前来看，可以选用霍尔电压传感器。因为，该传感器可以即可以完成交流电压的检测，同时也可以完成直流电压的检测。所以，利用该传感器可以完成对任意电压波形的检测，继而使原本的电压波形得以反映出来。

2.2数据的存储

在数据的存储方面，故障诊断系统采用的是80C51单片机。在完成对传感器传递的信号的滤波、隔离和调理后，单片机将完成对数据的记录，并完成对最新数据的存储。具体来讲，就是在传感器将模拟量信号传输至信号采集和变换电路中后，系统将得到1-5V的电压信号。而将该信号输入到模数转换器，并将转换结果完成光耦隔离后，则将由单片机内的74LS373芯片完成对数据的锁存。最终，单片机则会将数据存到到采集数据存储器。

2.3数据的处理

通过通讯串口，数据采集系统会将数据传送至上位机处理系统。为了将详细的信息提供给管理人员，系统将根据波形输出特点完成数据的显示和处理。首先，系统将使信号随时间的动态变化以波形方式显示，以便完成数据的实时显示。其次，系统将利用图形方式完成对历史故障数据的显示。而管理人员则可以通过放大、缩小时间轴的方式确定故障点。再者，系统可以完成数据的小波分析计算，以便得出数据有效值、平均值和峰值等。此外，系统可以完成数据的打印，并完成对故障时间和内容的记录。

2.4故障的诊断

在故障诊断的过程中，系统可以完成越限故障检测和基于故障模型的故障诊断。一方面，上位机可以将有关设置参数传送至下位机，并对越限故障检测点的信号进行检查。而通过将检测结果传送至上位机，系统则可以完成对故障数据的录入。另一方面，系统的上位机可以在后台完成基于故障诊断模型的故障诊断。具体来讲，就是上位机根据诊断模型完成对有关测点数据的读取，并利用模型中的诊断方法完成故障的诊断。最终，系统则可以将诊断结果记录在库，并采取相应的处理措施。

结论

总而言之，在SS8电力机车的主变流器出现故障时，输出的电压波形将产生严重的畸变。利用这一特征，则可以采用小波分析法完成对故障特征的提取，并利用神经完成完成对主变流器故障的诊断。而根据这些原理，则可以构成相应的故障诊断系统，继而完成对SS8电力机车的主变流器故障的有效监测。