CN211149877U - 一种城铁客车扩展供电智能调试培训系统 - Google Patents

Abstract

一种城铁客车扩展供电智能调试培训系统，包括触摸显示器、辅助变流器、中央处理单元、扩展供电外部接口电路、扩展供电内部控制电路及扩展供电主电路；中央处理单元连接辅助变流器及扩展供电外部接口电路，两个辅助变流器与扩展供电主电路连接，扩展供电外部接口电路与扩展供电内部控制电路连接，扩展供电内部控制电路与扩展供电主电路连接，扩展供电外部接口电路将外部信号传给扩展供电内部控制电路，扩展供电内部控制电路控制扩展供电主电路进行导通及断开，实现中压交流电的远端扩展功能。仿真程度高，培训者可以根据城铁车辆的调试内容，编写培训系统的调试方法，相比真实车辆培训，简单方便，成本低，避免真车培训出现的问题。

Description

一种城铁客车扩展供电智能调试培训系统

技术领域

本实用新型属于城市轨道交通车辆调试和维护操作技能培训技术领域，尤其是涉及一种满足城市轨道车辆扩展供电系统智能调试培训系统，满足调试员工对于城铁车辆扩展供电控制系统原理及调试技能的培训。

背景技术

随着国内城市轨道交通的快速发展，地铁、轻轨车辆的装备水平、技术含量已经达到了世界领先水平。在地铁、轻轨车辆生产制造环节中，车辆调试是其中关键一环，它关系到地铁、轻轨车辆的各项功能能否正常实现以及地铁、轻轨车辆的安全可靠运行。因此，对地铁、轻轨车辆调试岗位员工的技能水平要求很高。

对于地铁、轻轨车辆调试岗位员工的技能培训，一直是困扰培训工作的难题。一般来讲，对于该岗位的传统培训仅限于图纸原理的培训，基本没有实做培训。因为一组地铁、轻轨车辆单组造价约为500-3000万元，利用原车培训风险大、成本高，生产周期不允许，不可控因素多，而且由于质量管理工艺制度的限制不能更深入了解地铁、轻轨车辆控制原理。上述情况严重制约了调试员工操作技能水平的提高，导致成为地铁、轻轨车辆生产的制约因素。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种仿真程度高的扩展供电调试培训系统，该系统对场地和环境要求不高，消耗能源和材料较少，实现在脱离现车的情况下，对调试员工进行扩展供电控制系统的调试技能培训。

为实现上述目的，本实用新型提供一种城铁客车扩展供电智能调试培训系统，其特征在于：包括两个主控单元和一个执行单元，主控单元包括触摸显示器、辅助变流器、中央处理单元；执行单元包括扩展供电外部接口电路、扩展供电内部控制电路及扩展供电主电路；触摸显示器连接中央处理单元，中央处理单元连接辅助变流器及扩展供电外部接口电路，中央处理单元将辅助变流器的状态及扩展供电主电路的闭合状态在触摸显示器上进行显示，同时中央处理单元将扩展供电允许信号发送给扩展供电外部接口电路；两个辅助变流器与扩展供电主电路连接，扩展供电外部接口电路与扩展供电内部控制电路连接，扩展供电内部控制电路与扩展供电主电路连接，扩展供电外部接口电路将外部信号传给扩展供电内部控制电路，扩展供电内部控制电路控制扩展供电主电路进行导通及断开，实现中压交流电的远端扩展功能。

所述的扩展供电内部控制电路及扩展供电主电路集成在一起，包括一个耦合接触器、两个母线电压检测继电器和一个允许继电器，其中耦合接触器主触点两端接中压交流母线，用来通断扩展供电主电路；两个母线电压检测继电器的线圈接在耦合接触器主触点两端的中压母线的相线上，用来检测母线是否有电；允许继电器的线圈接外部的允许信号，允许继电器的常开触点串联在耦合接触器的线圈控制电路中；允许继电器的常开触点两端分别接外部的电源及其中一个母线电压检测继电器的常开触点及常闭触点，并与另一个母线电压检测继电器的常闭触点及常开触点进行串联，使两个母线电压检测继电器的触点形成互锁电路，并且连接耦合接触器的线圈，耦合接触器的常开触点与两个母线电压检测继电器的互锁电路并联，组成耦合接触器自锁电路，并且耦合接触器的常开触点将耦合接触器的工作状态发给外部。

本实用新型通过上述硬件的逻辑连接和网络连接使后台支持与前台功能硬件有机地融合在一起，三个单元设置，符合城铁车辆的主控车辆及执行车辆的布局方式安排，在两个主控单元设置辅助变流器、中间执行单元设置扩展供电的执行电路，体现了城铁车辆的中压交流电的远程扩展电路硬件结构构成；两个辅助变流器及扩展供电的执行电路构成的扩展供电硬件电路，可实现当一个辅助变流器的中压交流电停止输出，另一个辅助变流器进行远程扩展，为无电的单元进行供电，实现了城铁车辆的中压交流电的自动远程扩展的功能，体现城铁车辆调试技能独特特点。仿真程度高，培训者可以根据城铁车辆的调试内容，编写实训系统的调试方法，使受训人员根据调试方法进行标准化的操作；利用小型紧凑的三个单元模拟仿真一列城铁车辆的扩展供电系统功能，照比使用真实车辆进行培训，具有部件集中，走动范围小，节省人员走动时间，并且可以减少培训对真实车辆的功能及性能的影响，避免车辆出现意外的质量问题，降低损失。

附图说明

图1本实用新型组成框图；

图2本实用新型组成中扩展供电外部接口电路的电路图；

图3本实用新型组成中扩展供电内部控制电路及扩展供电主电路的电路图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型具体实施方式为：主要包括主控机柜1、主控机柜2 和一个执行机柜，两个主控机柜均包括触摸显示器、辅助变流器、中央处理单元；执行机柜包括扩展供电外部接口电路、扩展供电内部控制电路及扩展供电主电路。触摸显示器通过网线连接中央处理单元，中央处理单元的IO单元接口，通过导线连接辅助变流器及扩展供电外部接口电路，可以将辅助变流器的状态及扩展供电电路的状态通过导线传给中央处理单元，并在触摸显示器上进行显示，同时中央处理单元将扩展供电允许信号通过导线发送给扩展供电外部接口电路。两个辅助变流器输出端的三相AC380V电源母线与扩展供电主电路连接，扩展供电外部接口电路与扩展供电内部控制电路连接，扩展供电内部控制电路与扩展供电主电路连接，扩展供电外部接口电路将外部信号传给扩展供电内部控制电路，扩展供电内部控制电路控制扩展供电主电路进行导通及断开，实现装置中压交流电的远端扩展功能。

参照图2，扩展供电外部接口电路，其中断路器＝33-F01为扩展供电内部控制电路提供直流110V控制电源。33107号端子为通过车辆控制监控系统(TCMS) OUTPUT端口提供的扩展供电允许命令信号。网络正常时为110V高电平，网络无法建立时为0V低电平。此信号的意义在于当网络无法建立时，不允许执行扩展供电功能。因为其它各子系统的减载需要通过网络控制。当处于扩展供电状态时，由于整列车只有一个辅助变流器(CVS)在工作，为避免辅助变流器(CVS) 过载必须通过网络控制各子系统减载。

两侧的31201、31202、31203、N端子分别与两个主控单元的辅助变流器输出的三相380V交流电源连接。

33106端子为扩展供电外部接口电路输出到车辆控制监控系统(TCMS)INPUT 的信号，110V高电平的意义为告知车辆控制监控系统(TCMS)＝31-A01中扩展供电主电路处于扩展供电状态，即耦合接触器＝31-K01闭合。两侧的31201、 31202、31203、N端子被耦合接触器连接在一起。0V低电平的意义为告知车辆控制监控系统(TCMS)＝31-A01中的扩展供电主电路处于非扩展供电状态，即耦合接触器＝31-K01断开。两侧的31201、31202、31203、N端子相互不连通，两个辅助变流器(CVS)各负责半列供电。

33101端子作用是控制电源正线32101通过＝33-F01断路器为扩展供电内部控制电路供电，32100端子为控制电源负线。

参照图3，扩展供电内部控制电路及扩展供电主电路模拟车辆上的扩展供电箱内的功能元件，并且扩展供电主电路由扩展供电内部控制电路控制。扩展供电内部控制电路及扩展供电主电路集成在一起，包括一个耦合接触器＝31-K01、两个母线电压检测继电器＝31-K02和＝31-K03、一个允许继电器＝33-K01，其中耦合接触器主触点两端接中压交流母线，用来通断扩展供电主电路；两个母线电压检测继电器的线圈接在耦合接触器主触点两端的中压母线的相线上，用来检测母线是否有电，当中压供电正常(辅助变流器正常工作)时得电闭合；允许继电器的线圈接外部的允许信号，允许继电器的常开触点串联在耦合接触器的线圈控制电路中，当网络建立并正常工作后继电器为闭合状态，为扩展供电功能提供了先决条件；允许继电器的常开触点两端分别接外部的电源及其中一个母线电压检测继电器的常开触点及常闭触点，并与另一个母线电压检测继电器的常闭触点及常开触点进行串联，使两个母线电压检测继电器的触点形成互锁电路，并且连接耦合接触器的线圈，耦合接触器的常开触点与两个母线电压检测继电器的互锁电路并联，组成耦合接触器自锁电路，并且耦合接触器的常开触点可以将耦合接触器的工作状态发给外部。

扩展供电系统工作原理：

1、列车网络建立并正常工作，本实用新型中可默认为高电平，即扩展供电允许信号为高电平；

2、当主控机柜1和主控机柜2的辅助变流器工作正常的情况下，由于扩展供电内部控制电路＝31-K02和＝31-K03得电吸合，由这两个继电器常开/常闭触点组成的“异或”电路，由于两个继电器状态相同所以耦合接触器＝31-K01不会闭合。每个辅助变流器(CVS)各负责各自半列中压供电。由于相位角的原因，两个辅助变流器(CVS)是不允许并联工作的。

3、当任意一个辅助变流器(CVS)停止工作，以主控机柜1为例，扩展供电内部控制电路中＝31-K02失电。由于＝31-K02和＝31-K03两个继电器常开/常闭触点组成的“异或”电路，状态相异时耦合接触器＝31-K01得电闭合，将主控机柜2的中压电源扩展至另外一侧。此时整个模拟系统由主控机柜2的辅助变流器供电，实现了模拟列车系统的扩展供电功能。

一种城铁客车扩展供电智能调试培训方法，其特征在于包括下列步骤：

1、试验前线路测量，对执行单元上的扩展供电系统中的扩展供电外部接口电路的供电断路器＝33-F01下口33101号线进行对地测量，确认输出无短路现象，如出现短路现象，要根据原理图及时查找并处理，方可进行后续调试内容；

2、交流母线参数测量，启动主控机柜1及主控机柜2的辅助变流器，使用万用表对执行单元扩展供电主电路两侧进入线31201、31202、31203之间进行参数测量，保证每组三相交流电源线的相线之间电压为380V，使用相序表测量两组三相交流母线的相序一致；

3、当主控机柜的辅助变流器正常工作后，检查扩展供电内部控制电路两个电压检测继电器＝31-K02和＝31-K03得电，如果电压检测继电器＝31-K02未得电，需要根据原理图，检查由主控单元1向扩展供电耦合接触器供电的三相交流母线是否有电，是否缺相，且电压是否正常。如果没电，需要查找到母线的断点，并处理。如果电压检测继电器＝31-K03未得电，需要根据原理图，检查由主控单元2向耦合接触器供电的三相交流母线是否有电，是否缺相，且电压是否正常。如果没电，需要查找到母线的断点，并处理。处理故障时，需要先对装置进行断电，方可进行故障排查及处理，禁止带电处理故障；

4、闭合执行单元上的扩展供电外部接口电路的供电断路器＝33-F01；

5、断开一个主控机柜1的辅助变流器的控制电供电断路器，确认主控机柜1 辅助变流器停机侧的电压检测继电器＝33-K02失电，耦合接触器得电；

6、测量主控机柜1的交流母线有三相交流380V；

7、闭合主控机柜1的辅助变流器的控制电供电断路器，确认辅助变流器已经启动，同时，耦合接触器失电，确认扩展供电断开；

8、断开一个主控机柜2的辅助变流器的控制电供电断路器，确认主控机柜1 辅助变流器停机侧的电压检测继电器＝33-K03失电，耦合接触器得电；

9、测量主控机柜1的交流母线有三相交流380V；

10、闭合主控机柜2的辅助变流器的控制电供电断路器，确认辅助变流器已经启动，同时，耦合接触器失电，确认扩展供电断开。

培训考核试题采用数据库选题，通过激活故障设置继电器使模拟系统出现故障，导致功能缺失。培训人员在分析、测量后通过答题器输入故障代码，通过与数据库比对判断答题是否正确。

Claims (2)

1.一种城铁客车扩展供电智能调试培训系统，其特征在于：包括两个主控单元和一个执行单元，主控单元包括触摸显示器、辅助变流器、中央处理单元；执行单元包括扩展供电外部接口电路、扩展供电内部控制电路及扩展供电主电路；触摸显示器连接中央处理单元，中央处理单元连接辅助变流器及扩展供电外部接口电路，中央处理单元将辅助变流器的状态及扩展供电主电路的闭合状态在触摸显示器上进行显示，同时中央处理单元将扩展供电允许信号发送给扩展供电外部接口电路；两个辅助变流器与扩展供电主电路连接，扩展供电外部接口电路与扩展供电内部控制电路连接，扩展供电内部控制电路与扩展供电主电路连接，扩展供电外部接口电路将外部信号传给扩展供电内部控制电路，扩展供电内部控制电路控制扩展供电主电路进行导通及断开，实现中压交流电的远端扩展功能。

2.根据权利要求1所述的一种城铁客车扩展供电智能调试培训系统，其特征在于：所述的扩展供电内部控制电路及扩展供电主电路集成在一起，包括一个耦合接触器、两个母线电压检测继电器和一个允许继电器，其中耦合接触器主触点两端接中压交流母线，用来通断扩展供电主电路；两个母线电压检测继电器的线圈接在耦合接触器主触点两端的中压母线的相线上，用来检测母线是否有电；允许继电器的线圈接外部的允许信号，允许继电器的常开触点串联在耦合接触器的线圈控制电路中；允许继电器的常开触点两端分别接外部的电源及其中一个母线电压检测继电器的常开触点及常闭触点，并与另一个母线电压检测继电器的常闭触点及常开触点进行串联，使两个母线电压检测继电器的触点形成互锁电路，并且连接耦合接触器的线圈，耦合接触器的常开触点与两个母线电压检测继电器的互锁电路并联，组成耦合接触器自锁电路，并且耦合接触器的常开触点将耦合接触器的工作状态发给外部。

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