仿真交流电力机车制造技术

本发明专利技术提供一种仿真交流电力机车，包括：分别连接至ＭＶＢ总线的第一主处理模块、第二主处理模块、司机室显示模块、远程输入输出模块、仿真牵引控制模块、仿真制动控制模块和仿真辅助控制模块。本发明专利技术仿真交流电力机车可广泛用于铁路机车、地铁列车、城市轨道车辆等设计开发环节，也可用于高校教学领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆技术，尤其涉及一种仿真交流电力机车。
技术介绍
微电子技术和大功率半导体器件的快速发展促进了交流传动技术的飞跃发展， 随着交流传动技术的不断发展，直流传动电力机车必将逐渐退出历史舞台，交流传动电 力机车必将取而代之。在我国，电力机车一直采用集中式控制方式，即现场所有信号的采集与控制都 需要通过硬线连接到集中控制计算机上，随着计算机技术、网络技术的发展，网络控制 技术也得到了快速发展，机车控制也从以往的硬线控制逐渐发展成为网络控制方式。网 络控制因有其独特的优势，如便于实现微机集中控制，便于故障诊断等，必将在机车 控制领域中起着非常重要的作用。上世纪90年代，国外先进的TCN(列车通信网络国际 标准)分布式网络控制技术开始引入我国，同时国内的电力机车也开始陆续采用TCN分 布式网络控制技术进行应用，由于我国自主研发的TCN网络控制系统一直处于空白阶段，在交流传动电力机 车的开发过程中，需要设计仿真交流电力机车模拟实车运行，以在仿真交流电力机车运 行过程中测试交流传动电力机车的各种性能，为交流电力机车的设计提供可靠依据，然 而，目前还没有用于模拟交流电力机车的仿真交流电力机车。
技术实现思路
本专利技术提供一种仿真交流电力机车，用以模拟实物交流电动机车的运行，从而 为实际交流电动机车的设计提供可靠数据。本专利技术提供一种仿真交流电力机车，包括分别连接至MVB总线的第一主处理 模块、第二主处理模块、司机室显示模块、远程输入输出模块、仿真牵引控制模块、仿 真制动控制模块和仿真辅助控制模块；所述第一主处理模块，用于管理所述MVB总线和对所述机车内各模块进行控 制；所述第二主处理模块，用于监控所述第一主处理模块的工作状态，监控到所述第一 主处理模块故障时替换所述第一主处理模块管理所述MVB总线和对所述机车内各模块进 行控制；所述司机室显示模块，用于接收并显示所述第一主处理模块通过所述MVB总线 发送的所述机车内各模块的状态信息及整车信息，并将用户设置的指令发送给所述第一 主处理模块；所述仿真牵引控制模块，用于根据所述第一主处理模块发送的牵引控制信息， 对所述机车的牵引变流器进行模拟控制；所述仿真制动控制模块，用于根据所述第一主处理模块发送的制动控制信息， 对所述机车的制动进行模拟控制；仿真辅助控制模块，用于根据所述第一主处理模块的变流器控制信息，对所述 机车的辅助变流器进行模拟控制；所述机车还包括与所述远程输入输出模块连接的仿真硬线电路，用于模拟司 机室内设备运行和模拟机械间设备运行；所述远程输入输出模块，用于将采集到的所述仿真硬线电路的状态信息发送给 所述第一主处理模块，并根据所述第一主处理模块发送的控制信息对所述仿真硬线电路 进行控制。本专利技术仿真交流电力机车中各模块通过MVB总线连接形成通信网络，实现了网 络式控制，克服了集中式控制方式存在的布线复杂、故障多种缺陷。主处理模块为冗余 设计，包括正常状态对MVB总线进行管理和对整车控制的第一主处理模块和监控第一主 处理模块工作状态的第二主处理模块，不仅提高了仿真交流电力机车运行的可靠性，还 为测试实际交流电力机车的运行性能提供了依据。通过本专利技术实施例仿真交流电力机车 的模拟运行，可验证实车运行时网络参数、优化实车设计参数，为实际交流电力机车的 设计开发提供可靠的依据。本专利技术仿真交流电力机车可广泛用于铁路机车、地铁列车、 城市轨道车辆等设计开发环节，也可用于高校教学领域。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或 现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是 本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术仿真交流电力机车实施例一的结构示意图2为本专利技术仿真交流电力机车实施例二的结构示意图3为本专利技术仿真交流电力机车实施例三的结构示意图4为本专利技术仿真交流电力机车实施例四的结构示意图5为本专利技术仿真交流电力机车实施例五的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施 例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实 施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护 的范围。实施例一图1为本专利技术仿真交流电力机车实施例一的结构示意图。如图1所示，本专利技术 实施例仿真交流电力机车包括分别连接至MVB总线11的第一主处理模块12、第二主 处理模块13、司机室显示模块14、远程输入输出模块15、仿真牵引控制模块16、仿真制 动控制模块17和仿真辅助控制模块18。基于分布式控制的多功能车辆总线(Multifonction Vehicle Bus，简称MVB)，具有实时性强和可靠性高等优势。以上各模块分别连接至MVB总线，通过MVB总线来传 送和交换信息，形成了完整的通信网络。第一主处理模块12，用于管理MVB总线和对机车内各模块进行控制。本专利技术 实施例还包括第二主处理模块13，用于监控第一主处理模块12的工作状态，监控到第一 主处理模块12故障时，替换第一主处理模块12管理MVB总线和对机车内各模块进行控 制。第一主处理模块12和第二主处理模块13为互为冗余的主处理模块，可运行嵌入式 操作系统，并在嵌入式操作系统上运行系统应用软件。司机室显示模块14，用于接收并显示第一主处理模块12通过MVB总线11发 送的机车内各模块的状态信息及整车信息，并将用户设置的指令发送给第一主处理模块 12。在实车中司机室显示模块14对应于司机室内的显示设备。仿真牵引控制模块16，用于根据第一主处理模块12发送的牵引控制信息，对机 车的牵引变流器进行模拟控制。仿真牵引控制模块16对牵引变流器进行控制，进而实现 对牵引电机的力矩、转速等的控制。仿真制动控制模块17，用于根据第一主处理模块12发送的制动控制信息，对机 车的制动进行模拟控制。仿真制动控制模块17控制整车的制动，包括间缸压力、列车管 压力、均衡风缸压力及闸瓦压力等。仿真辅助控制模块18，用于根据第一主处理模块12的变流器控制信息，对机车 的辅助变流器进行模拟控制。辅助变流器为整车提供380V交流电。如图1所示，本专利技术实施例仿真交流电力机车还包括仿真硬线电路19 ；仿真 硬线电路19与远程输入输出模块15连接，用于模拟司机室内设备运行和模拟机械间设备 运行。仿真硬线电路19包括继电器、扳键开关、司控器、指示灯和扳键开关等设备。远程输入输出模块15，用于将采集到的仿真硬线电路的状态信息发送给第一主 处理模块12，并根据第一主处理模块12发送的控制信息对仿真硬线电路19进行控制。第一主处理模块12、第二主处理模块13、司机室显示模块14和运程输入输出模 块15为可设置在实际交流电力机车上的实物设备，仿真牵引控制模块16、仿真制动控制 模块17和仿真辅助控制模块18以及仿真硬线电路19为仿真设备。本实施例仿真交流 电力机车运行过程中可测试上述实物设备的性能，例如测试主处理模块的总线管理功 能、冗余切换功能和整车控制功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿真交流电力机车，其特征在于，包括：分别连接至ＭＶＢ总线的第一主处理模块、第二主处理模块、司机室显示模块、远程输入输出模块、仿真牵引控制模块、仿真制动控制模块和仿真辅助控制模块；所述第一主处理模块，用于管理所述ＭＶＢ总线和对所述机车内各模块进行控制；所述第二主处理模块，用于监控所述第一主处理模块的工作状态，监控到所述第一主处理模块故障时替换所述第一主处理模块管理所述ＭＶＢ总线和对所述机车内各模块进行控制；所述司机室显示模块，用于接收并显示所述第一主处理模块通过所述ＭＶＢ总线发送的所述机车内各模块的状态信息及整车信息，并将用户设置的指令发送给所述第一主处理模块；所述仿真牵引控制模块，用于根据所述第一主处理模块发送的牵引控制信息，对所述机车的牵引变流器进行模拟控制；所述仿真制动控制模块，用于根据所述第一主处理模块发送的制动控制信息，对所述机车的制动进行模拟控制；仿真辅助控制模块，用于根据所述第一主处理模块的变流器控制信息，对所述机车的辅助变流器进行模拟控制；所述机车还包括：与所述远程输入输出模块连接的仿真硬线电路，用于模拟司机室内设备运行和模拟机械间设备运行；所述远程输入输出模块，用于将采集到的所述仿真硬线电路的状态信息发送给所述第一主处理模块，并根据所述第一主处理模块发送的控制信息对所述仿真硬线电路进行控制。...

【技术特征摘要】
1.一种仿真交流电力机车，其特征在于，包括分别连接至MVB总线的第一主处理 模块、第二主处理模块、司机室显示模块、远程输入输出模块、仿真牵引控制模块、仿 真制动控制模块和仿真辅助控制模块；所述第一主处理模块，用于管理所述MVB总线和对所述机车内各模块进行控制； 所述第二主处理模块，用于监控所述第一主处理模块的工作状态，监控到所述第一主处 理模块故障时替换所述第一主处理模块管理所述MVB总线和对所述机车内各模块进行控 制；所述司机室显示模块，用于接收并显示所述第一主处理模块通过所述MVB总线发送 的所述机车内各模块的状态信息及整车信息，并将用户设置的指令发送给所述第一主处 理模块；所述仿真牵引控制模块，用于根据所述第一主处理模块发送的牵引控制信息，对所 述机车的牵引变流器进行模拟控制；所述仿真制动控制模块，用于根据所述第一主处理模块发送的制动控制信息，对所 述机车的制动进行模拟控制；仿真辅助控制模块，用于根据所述第一主处理模块的变流器控制信息，对所述机车 的辅助变流器进行模拟控制；所述机车还包括与所述远程输入输出模块连接的仿真硬线电路，用于模拟司机室 内设备运行和模拟机械间设备运行；所述远程输入输出模块，用于将采集到的所述仿真硬线电路的状态信息发送给所述 第一主处理模块，并根据所述第一主处理模块发送的控制信息对所述仿真硬线电路进行 控制。2.根据权利要求1所述的仿真交流电力机车，其特征在于，所述司机室显示模块包 括分别连接至所述MVB总线的司机室第一显示单元、司机室第二显示单元和显示控制 单元；所述显示控制单元，用于在确定所述司机室第一显示单元处于工作状态时，将所述 第一主处理模块发送的状态信息转发给所述司机室第一显示单元；在确定所述司机室第 一显示单元处于故障状态时，将所述第一主处理模块发送的状态信息转发给所述司机室 第二显示单元进行显示；所述显示控制单元，还用于在确定所述司机室第二显示单元处于工作状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：任宝兵，郭建斌，于跃，王晓鹏，
申请(专利权)人：中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]