基于STM32F103C8T6電氣化鐵路供電實訓(xùn)系統(tǒng)研究與設(shè)計
發(fā)布時間:2022-01-09 06:03
基于目前各高校對于牽引供電系統(tǒng)的學習缺少實驗平臺的現(xiàn)狀,本文針對電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)搭建模擬教學平臺,并對牽引網(wǎng)電參數(shù)檢測開展研究。模擬教學平臺可以模擬不同供電方式下牽引網(wǎng)的各種運行狀態(tài)。該平臺包括模擬牽引變電所、模擬接觸網(wǎng)、回流線、饋線、鋼軌、電力機車等基礎(chǔ)組成部分,具備完整的牽引供電回路,實現(xiàn)電力機車帶電運行。該系統(tǒng)的檢測模塊實現(xiàn)機車在運行狀態(tài)下對電參數(shù)的檢測。多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(下位機)以低功耗微處理器STM32F103C8T6為主控芯片,采用Modbus通信協(xié)議,與上位機通信,實現(xiàn)對牽引網(wǎng)多個采集點電參數(shù)的同時采集和傳輸。上位機采用LabVIEW軟件編寫,界面上顯示接收到的多通道數(shù)據(jù)的波形與數(shù)值,并對數(shù)據(jù)進行處理,輸出實際有效數(shù)值。針對不同供電方式、不同負荷條件,模擬教學平臺進行電參數(shù)監(jiān)測實驗。得到的實驗數(shù)據(jù)的變化規(guī)律符合實際鐵路運行狀態(tài)的一般規(guī)律,從而驗證模擬教學平臺的正確性。通過對實驗數(shù)據(jù)的橫向和縱向比較分析,比較不同供電方式的優(yōu)缺點,加深對教材知識的理解和掌握,了解牽引供電系統(tǒng)各部分在實際工作中所起的作用。本課題通過建立牽引供電系統(tǒng)模擬教學平臺,實現(xiàn)電參數(shù)的動態(tài)監(jiān)測,改...
【文章來源】:石家莊鐵道大學河北省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
直接供電方式
(1)直接供電方式如圖 2-1 所示,直接供電方式原理為,由牽引變電所通過饋電線將電能傳送接觸網(wǎng),接觸網(wǎng)與受電弓通過摩擦取電,傳送到機車發(fā)動機,最后由鋼軌回到牽引變電所。圖 2-1 直接供電方式(2)帶回流線的直接供電方式如圖 2-2 所示,是帶回流線的直接供電方式的原理圖,在直接供電方式的基上,在接觸網(wǎng)支柱上架設(shè)一條與鋼軌并聯(lián)的回流線[34]R,其并聯(lián)點之間間隔6 km。
圖 2-3 AT 供電方式.2 供電實訓(xùn)系統(tǒng)整體設(shè)計方案根據(jù)教學效果的要求,電氣化鐵路供電實訓(xùn)系統(tǒng)需要滿足以下幾點要求:(1) 本沙盤搭建的接觸網(wǎng)全真模擬實際鐵路接觸網(wǎng);(2) 模擬接觸網(wǎng)的電壓按照實際接觸網(wǎng)電壓 1:1000 的比例縮。(3) 模擬鐵路上應(yīng)用最廣泛的三種供電方式,AT 供電方式、直接供電方式、回流線的直接供電方式[37],分別供電運行;(4) 設(shè)計數(shù)據(jù)采集板,滿足在機車運行中同時采集多點電壓電流參數(shù);(5) 通過對采集到的電壓,電流等電參數(shù)進行整理,分析牽引網(wǎng)電壓電流分規(guī)律;(6) 除了上述功能,接觸網(wǎng)上任意位置均可以通過萬用表、卡表、示波器來測任一點的電壓電流的有效值,波形和計算功率因數(shù),滿足教學實驗的要求;(7) 可以對牽引變壓器一、二次側(cè)電流、電壓進行檢測;
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煤礦提高供電系統(tǒng)可靠性的研究與設(shè)計[J]. 閆志強. 機電工程技術(shù). 2019(04)
[2]南蘇丹某國際機場供電系統(tǒng)及研究[J]. 張皓馳. 價值工程. 2019(12)
[3]基于Modbus協(xié)議的遠程AI模塊的開發(fā)[J]. 趙陽光,魏霞. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(06)
[4]基于WSNs的溫室大棚智能灌溉控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張瀚中,曹江濤,邵鵬飛,張墨楊. 控制工程. 2019(01)
[5]改革開放40周年 交通運輸取得輝煌成就[J]. 張毓書. 人民交通. 2019(01)
[6]基于STM32的冷調(diào)庫環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 朱亞婷,尚宇. 電子設(shè)計工程. 2019(01)
[7]高速鐵路智能牽引供電系統(tǒng)研究[J]. 董文哲,郭晨曦,楊斯泐. 鐵路計算機應(yīng)用. 2018(11)
[8]電子商務(wù)專業(yè)實踐教學模擬系統(tǒng)的設(shè)計與研究[J]. 王萬麗. 計算機產(chǎn)品與流通. 2018(09)
[9]基于LABVIEW的上位機串口通信程序設(shè)計[J]. 湯佳明,安偉. 電子設(shè)計工程. 2018(11)
[10]數(shù)字圖書館背景下教學模擬錄像資源數(shù)字化處理與應(yīng)用[J]. 張捷,唐偉,尹明. 云南開放大學學報. 2018(02)
碩士論文
[1]電氣化鐵路牽引網(wǎng)運行狀態(tài)模擬教學裝置的研制[D]. 王鵬宇.石家莊鐵道大學 2018
[2]重載鐵路供電培訓(xùn)輔助教學裝置的研制[D]. 陳志強.石家莊鐵道大學 2018
[3]高速鐵路牽引供電系統(tǒng)供電數(shù)據(jù)仿真[D]. 劉瀟.西南交通大學 2018
[4]微細電火花混粉加工微孔探索性研究[D]. 王啟建.大連理工大學 2018
[5]電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)教學仿真基礎(chǔ)構(gòu)架研制[D]. 白丹偉.石家莊鐵道大學 2016
[6]建筑圍護結(jié)構(gòu)熱阻現(xiàn)場測試系統(tǒng)研發(fā)及影響因素分析[D]. 高慧揮.東華大學 2016
[7]AT牽引網(wǎng)模型研究[D]. 許忠杰.西南交通大學 2015
[8]電氣化鐵路對內(nèi)蒙古電網(wǎng)影響綜合治理研究[D]. 張一帆.華北電力大學 2015
[9]高速鐵路牽引供電系統(tǒng)數(shù)字仿真與動態(tài)模擬平臺的設(shè)計與開發(fā)[D]. 王江峰.西南交通大學 2014
[10]基于STM32的智能儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 樊龍.太原理工大學 2014
本文編號:3578108
【文章來源】:石家莊鐵道大學河北省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
直接供電方式
(1)直接供電方式如圖 2-1 所示,直接供電方式原理為,由牽引變電所通過饋電線將電能傳送接觸網(wǎng),接觸網(wǎng)與受電弓通過摩擦取電,傳送到機車發(fā)動機,最后由鋼軌回到牽引變電所。圖 2-1 直接供電方式(2)帶回流線的直接供電方式如圖 2-2 所示,是帶回流線的直接供電方式的原理圖,在直接供電方式的基上,在接觸網(wǎng)支柱上架設(shè)一條與鋼軌并聯(lián)的回流線[34]R,其并聯(lián)點之間間隔6 km。
圖 2-3 AT 供電方式.2 供電實訓(xùn)系統(tǒng)整體設(shè)計方案根據(jù)教學效果的要求,電氣化鐵路供電實訓(xùn)系統(tǒng)需要滿足以下幾點要求:(1) 本沙盤搭建的接觸網(wǎng)全真模擬實際鐵路接觸網(wǎng);(2) 模擬接觸網(wǎng)的電壓按照實際接觸網(wǎng)電壓 1:1000 的比例縮。(3) 模擬鐵路上應(yīng)用最廣泛的三種供電方式,AT 供電方式、直接供電方式、回流線的直接供電方式[37],分別供電運行;(4) 設(shè)計數(shù)據(jù)采集板,滿足在機車運行中同時采集多點電壓電流參數(shù);(5) 通過對采集到的電壓,電流等電參數(shù)進行整理,分析牽引網(wǎng)電壓電流分規(guī)律;(6) 除了上述功能,接觸網(wǎng)上任意位置均可以通過萬用表、卡表、示波器來測任一點的電壓電流的有效值,波形和計算功率因數(shù),滿足教學實驗的要求;(7) 可以對牽引變壓器一、二次側(cè)電流、電壓進行檢測;
【參考文獻】:
期刊論文
[1]煤礦提高供電系統(tǒng)可靠性的研究與設(shè)計[J]. 閆志強. 機電工程技術(shù). 2019(04)
[2]南蘇丹某國際機場供電系統(tǒng)及研究[J]. 張皓馳. 價值工程. 2019(12)
[3]基于Modbus協(xié)議的遠程AI模塊的開發(fā)[J]. 趙陽光,魏霞. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(06)
[4]基于WSNs的溫室大棚智能灌溉控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張瀚中,曹江濤,邵鵬飛,張墨楊. 控制工程. 2019(01)
[5]改革開放40周年 交通運輸取得輝煌成就[J]. 張毓書. 人民交通. 2019(01)
[6]基于STM32的冷調(diào)庫環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 朱亞婷,尚宇. 電子設(shè)計工程. 2019(01)
[7]高速鐵路智能牽引供電系統(tǒng)研究[J]. 董文哲,郭晨曦,楊斯泐. 鐵路計算機應(yīng)用. 2018(11)
[8]電子商務(wù)專業(yè)實踐教學模擬系統(tǒng)的設(shè)計與研究[J]. 王萬麗. 計算機產(chǎn)品與流通. 2018(09)
[9]基于LABVIEW的上位機串口通信程序設(shè)計[J]. 湯佳明,安偉. 電子設(shè)計工程. 2018(11)
[10]數(shù)字圖書館背景下教學模擬錄像資源數(shù)字化處理與應(yīng)用[J]. 張捷,唐偉,尹明. 云南開放大學學報. 2018(02)
碩士論文
[1]電氣化鐵路牽引網(wǎng)運行狀態(tài)模擬教學裝置的研制[D]. 王鵬宇.石家莊鐵道大學 2018
[2]重載鐵路供電培訓(xùn)輔助教學裝置的研制[D]. 陳志強.石家莊鐵道大學 2018
[3]高速鐵路牽引供電系統(tǒng)供電數(shù)據(jù)仿真[D]. 劉瀟.西南交通大學 2018
[4]微細電火花混粉加工微孔探索性研究[D]. 王啟建.大連理工大學 2018
[5]電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)教學仿真基礎(chǔ)構(gòu)架研制[D]. 白丹偉.石家莊鐵道大學 2016
[6]建筑圍護結(jié)構(gòu)熱阻現(xiàn)場測試系統(tǒng)研發(fā)及影響因素分析[D]. 高慧揮.東華大學 2016
[7]AT牽引網(wǎng)模型研究[D]. 許忠杰.西南交通大學 2015
[8]電氣化鐵路對內(nèi)蒙古電網(wǎng)影響綜合治理研究[D]. 張一帆.華北電力大學 2015
[9]高速鐵路牽引供電系統(tǒng)數(shù)字仿真與動態(tài)模擬平臺的設(shè)計與開發(fā)[D]. 王江峰.西南交通大學 2014
[10]基于STM32的智能儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 樊龍.太原理工大學 2014
本文編號:3578108
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