专利名称：模拟crh5动车组运行的实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型所述的模拟CRH5动车组运行的实验装置涉及一种实验装置，特别是 一种用于模拟电力机车或动车车辆网络控制和变流控制的实验装置。
背景技术：
目前CRH5动车组是我国铁路机车行业又一从国外引进吸收成功的案例。其复杂 的机电设备，由一系列的电气设备、液压设备及气动设备等组成，加上动车运行的特殊环 境，直接在列车上进行列车控制网络的调试有风险，而且效率不高。为了利用总线网络正确 高效的控制列车设备，建立模拟列车通讯网络的实验系统是有必要的。针对上述现有技术 中所存在的问题，研究设计一种新型的用于模拟CRH5动车组运行的实验装置，从而克服现 有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容鉴于上述现有技术中所存在的问题，本实用新型的目的是研究设计一种新型的模 拟CRH5动车组运行的实验装置，从而解决由于动车运行的特殊环境，直接在列车上进行动 车控制网络的调试有风险，而且效率不高等问题。本实用新型所述的模拟CRH5动车组运行 的实验装置是由网络柜、变流柜、司机控制台、交流电动机组所组成。所述的网络柜是由MC2 网络柜、M2S网络柜、TP网络柜、M2网络柜、T2网络柜、TPB网络柜、MH网络柜、MCl网络柜 所组成。所述的变流柜是由M2变流柜和T2变流柜所组成。所述的司机控制台是由MC2司 机控制台和MCl司机控制台所组成。所述的八个网络柜通过MVB和WTB总线连接。两个变 流柜由AC220V供电带动交流电动机组运转，交流电动机组轴上的扭矩传感器将转矩、转速 信号发送到变流控制系统中。两个控制台用硬线与八个网络柜相连接。本实用新型所述的用于模拟CRH5动车组运行的实验装置是以TCN网络控制为核 心，以模拟的动车组内各电气设备为控制对象，构建集技术人员实做培训、产品技术研发试 验为一体的开放的电动车组试验室。其主要工作原理完全模拟了动车组的列车级控制和车 辆级控制以及传动级控制。本实用新型所述的变流柜组合是一套整流系统带动两套逆变系统构成的。本实用新型所述的模拟CRH5动车组运行的实验装置与现有技术相比具有以下有 益效果1、由于本实用新型在实验室内就可以调试列车的网络控制策略，增加了调试人员 的安全性。2、由于本实用新型在实验室内就可以进行动车组的牵引与制动控制实验，提高了 效率，减少了在动车上调试运行所带来的能耗损失，更最大程度的降低了风险。3、由于本实用新型由多个子系统组成，每个子系统都可以单独进行各自领域的实 验，组合在一起则可以进行整车实验，充分的利用了资源。4、由于本实用新型增加了远程控制台，可以采用远程网络控制方式，减少了试验的危险性，提高了试验的可靠性。5、本实用新型可以用在机车试验的同时，也可以用于动车组司机人员模拟运行的
D ο

本实用新型共有两幅附图，其中图1是模拟CRH5动车组运行的实验装置结构示意图；图2是模拟CRH5动车组运行的实验装置网络拓扑图。图中:1、MC2网络柜，2、M2S网络柜，3、TP网络柜，4、Μ2网络柜，5、Τ2网络柜，6、ΤΡΒ 网络柜，7、MH网络柜，8、MCl网络柜，9、Μ2 G车)变流柜，10、Τ2 (5车)变流柜，11、MC2 (1 车)司机控制台，12、MC1(8车)司机控制台，13、交流电动机组，14、系统主电路连线，15、系 统辅助电路连线，16、系统网络连线。
具体实施方式
本实用新型的具体实施例如附图所示，附图1所示模拟CRH5动车组运行的实验装 置结构示意图。是由网络柜、变流柜、司机控制台、交流电动机组所组成；其特征在于所述的 网络柜是由MC2网络柜1、M2S网络柜2、TP网络柜3、M2网络柜4、T2网络柜5、TPB网络柜 6,MH网络柜7、MC1网络柜8所组成。所述的变流柜是由M2变流柜9和T2变流柜10所组 成。所述的司机控制台是由MC2司机控制台11和MCl司机控制台12所组成。所述的八个 网络柜通过MVB和WTB总线连接；两个变流柜由AC220V供电带动交流电动机组13运转，交 流电动机组13轴上的扭矩传感器将转矩、转速信号发送到变流控制系统中；两个控制台用 硬线与八个网络柜相连接。本套实验系统的各组成部分由系统主电路连线14、系统辅助电路连线15和系统 网络连线16连接而成。其中，司机控制台13的控制电源为DCMV，由单独的一个220V/24V 电源供电。两个显示屏由两个220V/110V电源来分别进行供电。司机控制台13由控制钥匙、 司机控制器、受电弓控制开关、主断路器控制开关、空气压缩机控制开关、故障复位按钮、紧 急制动按钮、过分相控制按钮、定速控制按钮、撒沙控制按钮组成。中央控制单元模块组1 由数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输出模块组成。动车控制单元模块组由数字量 输入模块数字量输出模块组成。电钥匙开关起电气连锁作用，只有钥匙开关合上后，调速控 制电路才能进行有效的控制。通过司机控制器选择电机运行方向、实施牵弓I或制动，通过调 速手柄给出速度或牵引力的调节控制。中央控制单元模块组通过MVB把这些信号传输给动 车控制单元模块组，动车控制单元模块组发出相关控制命令，启动牵引变流器的控制。动车 控制单元模块组反馈给司机控制台的中央控制单元模块组相关状态信息，通过显示屏或状 态显示灯来显示。电网电压表和速度表分别显示电网电压和当前车辆运行速度。网络控制柜由一个220V/24V电源供电。柜中主要装有辅助电动机自动开关，辅助 电路接触器，高压隔离开关，主断路器，牵引变流器隔离，辅助逆变器隔离，辅助继电器隔离 和辅助接触器。通过显示屏显示辅助逆变器的工作状况，通过MVB网络与司机控制台进行 连接工作。变流控制柜中的变流控制单元由一个220/MV电源供电，在变流控制柜的面板上设有四象限整流器起动开关，用于四象限整流器的起动，故障复位开关用于四象限整流器 和逆变器的故障复位，紧急停车开关，用于在控制的过程中，一旦发生意外情况，可以通过 人工的措施来实施紧急停车。故障显示灯用于四象限和逆变器发生故障时给出故障指示。 “本地/远程控制”开关，“本地/远程控制”开关的信号来自MVB网络控制。中间继电器用 于接触器的控制电压变换。配电柜送来的稳定的220V交流电压为四象限整流器充电，同时 牵引逆变器也在充电，待第一阶段充电完成后，短接充电电阻，使四象限整流器输出电压继 续升高，直至给牵引逆变器提供稳定的600V直流电压。当牵引逆变器的控制系统监测其充 电完成时，立即闭合充电接触器，此时牵引逆变器开始输出交流电压。控制系统通过同步变 压器采集交流同步信号，以保证四象限整流器和牵引逆变器能够准确的开通和关断。电路 中的电压传感器和电流传感器检测电压和电流信号并传输给控制系统为主电路提供保护 作用。四象限输入电抗器在四象限整流器起动时，起升压的作用。在牵引逆变器回馈制动 将能量回馈给电网时，也能起到滤波的作用，这样可降低对电网侧电能质量的影响。当温度 达到一定数值时，散器过热保护器对四象限整流器和牵引逆变器起保护作用。辅助风机对 四象限整流器和牵引逆变器起散热作用。模拟负载电动机组有两台15kW异步电动机同轴连接，一台扭矩传感器，安装在同 一水平面内。可以用于模拟动车组的牵引制动运行以及转矩和速度的检测和控制。本系统各单元之间通过WTB/MVB网络连接。在MC2司机控制台11和MCl司机控 制台12中分别安装有控制单元和中央控制单元模块组，中央控制单元模块组用于控制台 信号的数据采集和处理，控制单元是车辆的主控单元及WTB/MVB的网络转换和传输。在变 流控制柜中分别安装有变流控制单元分别用于每个变流模块的控制和数据传输。正常条件 下，单侧各控制单元之间通过MVB总线实现数据通讯。两侧控制单元之间数据通过WTB列 车总线传输。当将WTB总线断开时，两侧控制单元之间没有数据传输，两侧形成各自独立的 车辆运行单元；当在两侧控制单元之间连接WTB总线时，两侧控制单元合在一起构成列车 的重联控制。
权利要求1. 一种模拟CRH5动车组运行的实验装置，是由网络柜、变流柜、司机控制台、交流电动 机组所组成；其特征在于所述的网络柜是由MC2网络柜(1)、M2S网络柜( 、TP网络柜(3)、 Μ2网络柜(4)、Τ2网络柜⑶、TPB网络柜(6)、MH网络柜(7)、MCl网络柜(8)所组成；所 述的变流柜是由Μ2变流柜(9)和Τ2变流柜(10)所组成；所述的司机控制台是由MC2司机 控制台(11)和MCl司机控制台(12)所组成；所述的八个网络柜通过MVB和WTB总线连接； 两个变流柜由AC220V供电带动交流电动机组(13)运转，交流电动机组(13)轴上的扭矩传 感器将转矩、转速信号发送到变流控制系统中；两个控制台用硬线与八个网络柜相连接。
专利摘要本实用新型所述的模拟CRH5动车组运行的实验装置，是由网络柜、变流柜、司机控制台、交流电动机组组成。所述的网络柜是由MC2网络柜、M2S网络柜、TP网络柜、M2网络柜、T2网络柜、TPB网络柜、MH网络柜、MC1网络柜组成。所述的变流柜是由M2变流柜和T2变流柜组成。所述的司机控制台是由MC2司机控制台和MC1司机控制台组成。所述的八个网络柜通过MVB和WTB总线连接。两个变流柜由AC220V供电带动交流电动机组运转，交流电动机组轴上的扭矩传感器将转矩、转速信号发送到变流控制系统中。两个控制台用硬线与八个网络柜相连接。本实用新型实现了模拟CRH5的运行工况，模拟动车车辆的牵引传动特性。
文档编号G01M17/08GK201903454SQ20102060429
公开日2011年7月20日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者张磊, 王飞, 高建伟 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心