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淺論電力機車自動過分相系統(tǒng)專用檢測臺的設(shè)計論文
1系統(tǒng)簡介
廣州鐵路(集團)公司研制的車載自動過分相系統(tǒng)是在電力機車控制室內(nèi)及電分相區(qū)域安裝必要的裝置和設(shè)備，以實現(xiàn)電力機車自動轉(zhuǎn)換的電分相裝置。車載自動過分相系統(tǒng)主要由車上、地面兩部分組成。車上部分自動過分相控制裝置，主要控制電力機車自動過分相區(qū)，主要功能包括系統(tǒng)裝置的自檢、分相區(qū)地面信號的檢測以及主斷路器、調(diào)速指令、劈相機、壓縮機及輔機的控制等部分。地面部分稱為地面感應(yīng)器，安裝在過分相區(qū)域的相應(yīng)位置，能夠為電力機車過分相斷電提供準確的位置信息。車載自動過分相系統(tǒng)采用了高可靠PLC作為控制單元、免維護的地面定位方式，實現(xiàn)精確控制電力機車通過分相區(qū)。
2GFX型電力機車自動過分相系統(tǒng)專用檢測臺
自動過分相系統(tǒng)的采用保證了電力機車安全、準確、可靠地通過分相區(qū)間，但維修部門沒有必要的檢測設(shè)備，不可能按技術(shù)要求來維護自動過分相設(shè)備，更保證不了設(shè)備出庫的完好率。
在自動過分相設(shè)備生產(chǎn)調(diào)試過程中采用的是簡單的調(diào)試設(shè)備，功能少，且電路設(shè)計不能滿足自動過分相系統(tǒng)的一些技術(shù)要求，如門限靈敏度測試不能同時對4個通道進行測試，信號丟失時測試設(shè)備無法判斷出具體哪一路出現(xiàn)故障等等。由于沒有專業(yè)的檢測調(diào)試設(shè)備，調(diào)試人員工作效率低，產(chǎn)品的質(zhì)量很難達到統(tǒng)一的技術(shù)標準。
GFX型電力機車自動過分相系統(tǒng)專用檢測臺專為廣州鐵路(集團)公司的電力機車車載自動過分相系統(tǒng)的檢測與維修而研制，用來模擬電力機車實際運行狀態(tài)、測試電力機車自動過分相裝置的各項電氣性能正常與否。
2.1檢測臺組成與電路
GFX型電力機車自動過分相系統(tǒng)專用檢測臺由示波器單元、函數(shù)信號發(fā)生器單元、數(shù)字萬用表單元、AC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊、測試控制電路、信號拾取延時控制聲光提示電路、直流穩(wěn)壓門限測試電路、模擬司機操縱信號及車感器信號丟失自檢通過電路、自動過分相設(shè)備型號選擇電路和外接車感器測試接口電路等組成。
2.1.1信號拾取聲光提示電路
檢測臺設(shè)計包括預(yù)告、恢復(fù)、強迫等信號拾取延時聲光提示功能，維修人員很容易看到測試過程。信號拾取延時控制聲光提示電路采用高速光耦進行高電壓輸出信號與低電壓拾取信號的電路隔離，電路具有捕捉自動過分相系統(tǒng)輸出信號準確、抗干擾能力強、故障率低等特點，利用時基集成電路進行時間控制，與非邏輯振蕩電路組成閃爍的聲光使得提示效果更加醒目。
2.1.2直流穩(wěn)壓門限電壓測試電路
直流穩(wěn)壓門限測試電路是由相同的高精度低噪聲直流穩(wěn)壓集成電路、高精度誤差小的多圈電位器、濾波電容等組成，誤差小于±1%為可調(diào)直流穩(wěn)壓電源，同時用來測試電力機車自動過分相系統(tǒng)的門限靈敏度指標。檢測裝置設(shè)計了4路直流穩(wěn)壓門限電壓測試電路。按下相應(yīng)的測試開關(guān)，調(diào)節(jié)門限電位器W1使電壓由低電壓向高電壓調(diào)整(1~5V)，可反復(fù)調(diào)整門限電壓，使被測系統(tǒng)能正常收到信號，此時表頭顯示電壓即為門限電壓。
2.2面板設(shè)計
面板上設(shè)置了電源開關(guān)及指示、測試開關(guān)及指示、單機/重聯(lián)控制開關(guān)及顯示、行駛方向開關(guān)及顯示、信號丟失開關(guān)、工作及預(yù)告/恢復(fù)指示、各種信號聲光提示、電壓顯示及調(diào)整等實現(xiàn)檢測功能的各種開關(guān)和指示，保證檢測臺方便、準確地完成各項檢測任務(wù)。
2.3檢測功能設(shè)計
按下檢測臺總電源(K1)、電源指示燈亮(D12)。將自動過分相裝置用20芯航空插頭測試線通過接線端子排與檢測臺連接好，打開被測自動過分相裝置電源，按下相應(yīng)測試按鍵(或開關(guān))，分別進行各項功能的檢測與調(diào)試。
根據(jù)電力機車實際運行過程的模擬，設(shè)計了行駛方向通道測試、全信號測試(向前)、部分信號測試(向前)、門限電壓測試、預(yù)告通路、強迫通路、信號丟失測試、模擬速度頻率脈沖測試等功能的測試項目。若各項檢測都正常，表示自動過分相裝置正常，可投入使用。
以模擬速度頻率脈沖測試為例：
將信號源的頻率按公式f=14.14(Vf為頻率，V為機車速度)調(diào)整出相應(yīng)的頻率，用測試連接線接到T2(CT1)信號接口。自動過分相裝置通過自檢后扳動測試臺的行駛方向開關(guān)在1端向前位，按下信號源的輸出鍵(自動過分相裝置上PLC的Q0.1亮約3s后熄滅)，檢測臺上的綠色預(yù)告燈(D2)亮約3s后熄滅，紅色燈(D4)亮，同時蜂鳴器(HD1)發(fā)出8s的聲光提示，模擬速度頻率脈沖預(yù)告信號通路正常。
3結(jié)束語
GFX型專用檢測臺目前已在多個維修站投入使用，檢測臺使用方便，測試準確率高，保證了自動過分相控制系統(tǒng)的安全、可靠運行，是生產(chǎn)調(diào)試和測試維護過程中不可缺少的檢測設(shè)備。
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