地鐵內(nèi)燃機(jī)車電氣系統(tǒng)設(shè)計方案的幾點(diǎn)思考

魏恒楓

摘 要：地鐵內(nèi)燃機(jī)車的電氣系統(tǒng)是當(dāng)前城市軌道交通的主要組成部分，是進(jìn)行救援、維護(hù)以及調(diào)車不可或缺的移動設(shè)備，有著非常廣闊的市場前景，當(dāng)前有許多新興的地鐵內(nèi)燃機(jī)車電氣系統(tǒng)結(jié)合了近年來軌道交通的內(nèi)燃機(jī)車用戶的多樣化和個性化需求進(jìn)行了改善和完善，采用了平臺化和模塊化的設(shè)計思路和理念，保證了較高的通用性以及多樣化的配置，本文主要從電氣系統(tǒng)控制原理、微機(jī)控制系統(tǒng)、保護(hù)以及顯示功能三個方面來對地鐵內(nèi)燃機(jī)車電氣系統(tǒng)設(shè)計方案進(jìn)行幾點(diǎn)思考。

關(guān)鍵詞：地鐵內(nèi)燃機(jī)車;電氣系統(tǒng);設(shè)計方案思考

1 電氣系統(tǒng)控制原理

柴油機(jī)的啟動一般情況下由自帶的電動機(jī)進(jìn)行拖動，當(dāng)柴油機(jī)的冷卻水溫度達(dá)到了要求后才可以控制啟動，柴油啟動后再將方向控制器的手柄放在前進(jìn)或者是后退的方向，操縱司機(jī)調(diào)速控制器的檔位到1位以上，微機(jī)輸出信號使得前向電磁閥獲得電力支持，來控制傳動系統(tǒng)當(dāng)中的換擋箱向后向充油，操控司機(jī)在逐漸提升柴油機(jī)的調(diào)速檔位，克服了機(jī)車啟動的阻力后就可以運(yùn)行，機(jī)車速度的控制可以通過改變柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)，一般采取四檔位液力傳動的司機(jī)控制器調(diào)速手柄來給微機(jī)輸入調(diào)速信號，微機(jī)自身進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理來傳遞信號，控制柴油機(jī)的速度，柴油機(jī)自帶的控制系統(tǒng)可以對柴油機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制后就完成了柴油機(jī)車的啟動，當(dāng)需要將柴油機(jī)車停止下來時，可以將柴油機(jī)的調(diào)速手柄降回到0位。這時候的柴油機(jī)就進(jìn)入到了惰轉(zhuǎn)工程狀況，在進(jìn)行空氣制動就可以控制停車，在地鐵內(nèi)燃機(jī)車電氣系統(tǒng)設(shè)計方案當(dāng)中可以取消柴油機(jī)自帶油門信號變速器，直接由微機(jī)開關(guān)量來輸出柴油機(jī)升降轉(zhuǎn)速，一般地鐵內(nèi)燃機(jī)車當(dāng)中設(shè)置有撒砂和鳴笛開關(guān)和按鈕，當(dāng)機(jī)車在啟動和運(yùn)行的過程當(dāng)中主要由計算機(jī)來根據(jù)當(dāng)前地鐵內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行的方向來輸出控制信號，使得向前撒出砂電空閥得電動作，在機(jī)車運(yùn)行的方向上往鐵軌上撒砂，司機(jī)根據(jù)機(jī)車的運(yùn)行情況的需要來閉合操縱臺上的按鈕或者是觸發(fā)腳踏開關(guān)來使得前方的電笛得電，這樣進(jìn)行鳴笛。地鐵內(nèi)燃機(jī)車電氣系統(tǒng)主要是對兩端的操作臺進(jìn)行聯(lián)鎖保護(hù)，司機(jī)在一端操作的過程當(dāng)中，另一端的操作控制開關(guān)和按鈕等控制器都是處在不可使用的失電狀態(tài)下的，這樣就防止了地鐵司機(jī)的誤觸導(dǎo)致的安全事故。

2 微機(jī)控制系統(tǒng)

微機(jī)控制系統(tǒng)有著機(jī)車邏輯控制和柴油機(jī)調(diào)速控制還有機(jī)車狀態(tài)的信息顯示，機(jī)車的故障診斷以及記錄和保護(hù)，還有地鐵內(nèi)燃機(jī)車的網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。地鐵內(nèi)燃機(jī)車電氣控制系統(tǒng)的核心就是機(jī)車微機(jī)，機(jī)車微機(jī)接受柴油機(jī)轉(zhuǎn)速信號和發(fā)電信號以及機(jī)車方向控制器信號，司機(jī)控制器信號以及各種開關(guān)信號還有水溫繼電器和壓力繼電器信號，機(jī)車微機(jī)根據(jù)這些信號來經(jīng)過邏輯判斷輸出控制信號，通過這些控制信號來控制地鐵柴油機(jī)車的運(yùn)行停止和加載卸載，可以說微機(jī)控制系統(tǒng)是當(dāng)前地鐵柴油機(jī)車電氣控制系統(tǒng)的重點(diǎn)內(nèi)容，另外由于采取了微機(jī)控制系統(tǒng)，由于微機(jī)通過編程實(shí)現(xiàn)了各種各樣的邏輯控制，所以微機(jī)控制系統(tǒng)就簡化了自身的控制線路，微機(jī)控制屬于不需要接觸的控制，減少了操作過程當(dāng)中的失誤，提升了控制的可靠性。一般的微機(jī)控制裝置還配置顯示屏，用中文的界面形式對機(jī)車的狀態(tài)以及故障診斷信息進(jìn)行顯示，兩端的司機(jī)室各一臺，檢測車一臺，為了滿足機(jī)車狀態(tài)信息實(shí)時顯示，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的動態(tài)連接，本次設(shè)計采用以太網(wǎng)交換機(jī)，將以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)車上。不同的顯示屏使用的通信信號和方式也不同，顯示和監(jiān)控的各種地鐵內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)容和形式也不同，當(dāng)前的微機(jī)系統(tǒng)還有著網(wǎng)絡(luò)重聯(lián)功能，通過網(wǎng)絡(luò)和相同類型的地鐵內(nèi)燃機(jī)車形成了動態(tài)的聯(lián)系，不同地鐵內(nèi)燃機(jī)車的狀態(tài)傳送給其他同類型車輛。

3 保護(hù)以及顯示功能

地鐵內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行的過程當(dāng)中電氣控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)組的警告和卸載等等應(yīng)急防護(hù)，地鐵的內(nèi)燃機(jī)車超速后和柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度超速后都會有相應(yīng)的警報提示，柴油機(jī)的內(nèi)部潤滑油壓低保護(hù)和柴油機(jī)的冷卻水溫高保護(hù)以及輔助電機(jī)超壓保護(hù)等，機(jī)車的各個回路當(dāng)中還都設(shè)置有過載保護(hù)以及短路保護(hù)，這樣可以保證機(jī)車電氣控制系統(tǒng)的可靠工作。地鐵內(nèi)燃機(jī)車的所有操縱設(shè)備以及電測儀器和信號的顯示裝置一般情況下都在操縱機(jī)車的司機(jī)室內(nèi)，為了保證地鐵內(nèi)燃機(jī)車的安全，一般情況下設(shè)置雙操縱臺，操縱臺的設(shè)置要盡可能滿足人體工學(xué)，讓司機(jī)在運(yùn)行的過程中不容易出現(xiàn)誤觸等危險操作，內(nèi)燃機(jī)車需要保護(hù)的電器等需要放在電氣柜等專門防護(hù)的區(qū)域，保證機(jī)車運(yùn)行過程中不會因?yàn)槠渌驌p壞。機(jī)車的顯示界面如圖1所示。

人機(jī)界面的示意圖如圖2所示。

4 總結(jié)

當(dāng)前地鐵內(nèi)燃機(jī)車的電氣系統(tǒng)設(shè)計都是針對各地的實(shí)際情況和以往實(shí)際出現(xiàn)過的問題進(jìn)行改進(jìn)的，可以滿足不同用戶的需求，對各種功能的接口靈活配置，和互聯(lián)網(wǎng)高度聯(lián)系，保證城市軌道交通的安全，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及高端的電氣設(shè)計配備，保證地鐵內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

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