基于STM32F103C8T6電氣化鐵路供電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-09 06:03
基于目前各高校對(duì)于牽引供電系統(tǒng)的學(xué)習(xí)缺少實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的現(xiàn)狀,本文針對(duì)電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)搭建模擬教學(xué)平臺(tái),并對(duì)牽引網(wǎng)電參數(shù)檢測(cè)開展研究。模擬教學(xué)平臺(tái)可以模擬不同供電方式下牽引網(wǎng)的各種運(yùn)行狀態(tài)。該平臺(tái)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(jī)車等基礎(chǔ)組成部分,具備完整的牽引供電回路,實(shí)現(xiàn)電力機(jī)車帶電運(yùn)行。該系統(tǒng)的檢測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)機(jī)車在運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)電參數(shù)的檢測(cè)。多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(下位機(jī))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(jī)通信,實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引網(wǎng)多個(gè)采集點(diǎn)電參數(shù)的同時(shí)采集和傳輸。上位機(jī)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,輸出實(shí)際有效數(shù)值。針對(duì)不同供電方式、不同負(fù)荷條件,模擬教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行電參數(shù)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)。得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律符合實(shí)際鐵路運(yùn)行狀態(tài)的一般規(guī)律,從而驗(yàn)證模擬教學(xué)平臺(tái)的正確性。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)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(diǎn),加深對(duì)教材知識(shí)的理解和掌握,了解牽引供電系統(tǒng)各部分在實(shí)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(xué)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)電參數(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),改...
【文章來源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī),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(diǎn)之間間隔6 km。
圖 2-3 AT 供電方式.2 供電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案根據(jù)教學(xué)效果的要求,電氣化鐵路供電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)需要滿足以下幾點(diǎn)要求:(1) 本沙盤搭建的接觸網(wǎng)全真模擬實(shí)際鐵路接觸網(wǎng);(2) 模擬接觸網(wǎng)的電壓按照實(shí)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(yùn)行;(4) 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集板,滿足在機(jī)車運(yùn)行中同時(shí)采集多點(diǎn)電壓電流參數(shù);(5) 通過對(duì)采集到的電壓,電流等電參數(shù)進(jìn)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(cè)任一點(diǎn)的電壓電流的有效值,波形和計(jì)算功率因數(shù),滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求;(7) 可以對(duì)牽引變壓器一、二次側(cè)電流、電壓進(jìn)行檢測(cè);
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤礦提高供電系統(tǒng)可靠性的研究與設(shè)計(jì)[J]. 閆志強(qiáng). 機(jī)電工程技術(shù). 2019(04)
[2]南蘇丹某國(guó)際機(jī)場(chǎng)供電系統(tǒng)及研究[J]. 張皓馳. 價(jià)值工程. 2019(12)
[3]基于Modbus協(xié)議的遠(yuǎn)程AI模塊的開發(fā)[J]. 趙陽(yáng)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(jì)[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(yùn)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(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 朱亞婷,尚宇. 電子設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2018(11)
[8]電子商務(wù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[J]. 王萬麗. 計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通. 2018(09)
[9]基于LABVIEW的上位機(jī)串口通信程序設(shè)計(jì)[J]. 湯佳明,安偉. 電子設(shè)計(jì)工程. 2018(11)
[10]數(shù)字圖書館背景下教學(xué)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(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
碩士論文
[1]電氣化鐵路牽引網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)模擬教學(xué)裝置的研制[D]. 王鵬宇.石家莊鐵道大學(xué) 2018
[2]重載鐵路供電培訓(xùn)輔助教學(xué)裝置的研制[D]. 陳志強(qiáng).石家莊鐵道大學(xué) 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(xué) 2018
[4]微細(xì)電火花混粉加工微孔探索性研究[D]. 王啟建.大連理工大學(xué) 2018
[5]電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)教學(xué)仿真基礎(chǔ)構(gòu)架研制[D]. 白丹偉.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[6]建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)研發(fā)及影響因素分析[D]. 高慧揮.東華大學(xué) 2016
[7]AT牽引網(wǎng)模型研究[D]. 許忠杰.西南交通大學(xué) 2015
[8]電氣化鐵路對(duì)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(xué) 2015
[9]高速鐵路牽引供電系統(tǒng)數(shù)字仿真與動(dòng)態(tài)模擬平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 王江峰.西南交通大學(xué) 2014
[10]基于STM32的智能儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 樊龍.太原理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3578108
【文章來源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī),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(diǎn)之間間隔6 km。
圖 2-3 AT 供電方式.2 供電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案根據(jù)教學(xué)效果的要求,電氣化鐵路供電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)需要滿足以下幾點(diǎn)要求:(1) 本沙盤搭建的接觸網(wǎng)全真模擬實(shí)際鐵路接觸網(wǎng);(2) 模擬接觸網(wǎng)的電壓按照實(shí)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(yùn)行;(4) 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集板,滿足在機(jī)車運(yùn)行中同時(shí)采集多點(diǎn)電壓電流參數(shù);(5) 通過對(duì)采集到的電壓,電流等電參數(shù)進(jìn)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(cè)任一點(diǎn)的電壓電流的有效值,波形和計(jì)算功率因數(shù),滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求;(7) 可以對(duì)牽引變壓器一、二次側(cè)電流、電壓進(jìn)行檢測(cè);
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤礦提高供電系統(tǒng)可靠性的研究與設(shè)計(jì)[J]. 閆志強(qiáng). 機(jī)電工程技術(shù). 2019(04)
[2]南蘇丹某國(guó)際機(jī)場(chǎng)供電系統(tǒng)及研究[J]. 張皓馳. 價(jià)值工程. 2019(12)
[3]基于Modbus協(xié)議的遠(yuǎn)程AI模塊的開發(fā)[J]. 趙陽(yáng)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(jì)[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(yùn)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(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 朱亞婷,尚宇. 電子設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2018(11)
[8]電子商務(wù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[J]. 王萬麗. 計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通. 2018(09)
[9]基于LABVIEW的上位機(jī)串口通信程序設(shè)計(jì)[J]. 湯佳明,安偉. 電子設(shè)計(jì)工程. 2018(11)
[10]數(shù)字圖書館背景下教學(xué)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(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
碩士論文
[1]電氣化鐵路牽引網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)模擬教學(xué)裝置的研制[D]. 王鵬宇.石家莊鐵道大學(xué) 2018
[2]重載鐵路供電培訓(xùn)輔助教學(xué)裝置的研制[D]. 陳志強(qiáng).石家莊鐵道大學(xué) 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(xué) 2018
[4]微細(xì)電火花混粉加工微孔探索性研究[D]. 王啟建.大連理工大學(xué) 2018
[5]電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)教學(xué)仿真基礎(chǔ)構(gòu)架研制[D]. 白丹偉.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[6]建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)研發(fā)及影響因素分析[D]. 高慧揮.東華大學(xué) 2016
[7]AT牽引網(wǎng)模型研究[D]. 許忠杰.西南交通大學(xué) 2015
[8]電氣化鐵路對(duì)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(xué) 2015
[9]高速鐵路牽引供電系統(tǒng)數(shù)字仿真與動(dòng)態(tài)模擬平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[D]. 王江峰.西南交通大學(xué) 2014
[10]基于STM32的智能儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 樊龍.太原理工大學(xué) 2014
本文編號(hào):3578108
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