25型客车电气装置模拟仿真与考核系统开发设想

25型客车电气装置模拟仿真与考核系统开发设想
作者：张冬梅
来源：《数字技术与应用》2013年第09期
摘要：现在电气设备维修、故障分析处理在铁道机车、动车组、客车、地铁车辆中越来越重要，但学生在电气原理的学习中困难重重，首先不能理解电气原理图，不理解就无法查找故障、找到故障点，找不到故障点就无法维修。

如何让学生理解电气原理图，学会分析查找到电气设备故障，进而学会处理是电气教学中的难点，一直没有太好的方法。

本文介绍了电气装置课程学习中普遍存在的问题，提出了开发25型客车电气装置模拟仿真与考核系统的设想和基本要求。

关键词：电气原理图模拟仿真开发设想
中图分类号：U260.13 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）09-0160-01
我们和现场单位多次交流，机务段、车辆段（客车）、动车段、地铁都反映现在电在铁道机车、客车、动车组、地铁车辆中应用越来越多，学生的电器设备检查维护、常见故障分析处理能力普遍差，需要大力加强。

学生应该考电工证，最好考一下专业电工证：如：机车电工、车辆电工等。

我们也和毕业学生多次交流。

学生普遍反映：铁道机车、客车、动车组、地铁车辆中机械部分的学习，只要多看看实物、结合老师和师傅所讲很快就懂了，检查维护、常见故障分析处理就容易；但电器设备实物与原理图差距很远，又有原理图与接线图之分，电气原理图是根据控制线图工作原理绘制，主要用于研究和分析电路工作原理；电气接线图，是根据电气设备和电器元件的实际位置和安装情况绘制的，只用来表示电气设备和电器元件的位置、配线方式和接线方式，而不明显表示电气动作原理，接线图与实物相对照不难看懂。

但电气原理图不懂，接线图看懂对也常见故障分析处理也没用。

学生普遍反映电气原理图采用模拟仿真动画教学效果好些。

我校与现场单位合作，现在有2辆25G直供电的铁路客车，其中一辆是完全按照现场运用标准整修，还有一辆作为教学车。

为了适应《客车电气装置》课程教学需要，我们将车厢座位拆除，将25G直供电TKDG电气综合控制柜、KLC29[2]空调控制柜、KP-2A控制箱等实物放在其中，为使学生学习客车电气、分析查找故障进行处理提供了真实环境，但还需要一套系统使让学生将原理图、接线图、实物和分析查找故障、进行处理结合起来，为此我提出建设客车电气装置模拟仿真与考核系统开发设想。

客车电气装置模拟仿真与考核系统需要具备以下特点。

第一采用模块化设计：前期先设计两个模块，模块一：25直供电TKDG综合控制柜模拟仿真与考核系统，模块二：KLC29[2]空调控制柜模拟仿真与考核系统；后期可以陆续开发逆变器、充电机等系统的模拟仿真与考核。

第二、每个模块要有四个子模块，包括：动画演示电气原理图工作原理子模块、电气控制柜实物与电脑之间模拟与仿真子模块、常见故障处理的模拟考核练习子模块、车辆电工考证考核子模块。

每个子模块包含的功能具体要求如下。

（1）动画演示电气原理图工作原理子模块。

将电气原理图导入电脑中，电路工作原理分析采用动画模拟电流的流动过程，便于学生理解与掌握，既可以应用与课堂教学，也用于故障分析处理过程。

（2）电气控制柜实物与电脑之间模拟与仿真。

电气控制柜实物与电脑之间要实现模拟与仿真，当操作电气控制柜时，可以对应显示电路图中电流走向情况，主要用于使学员将原理图与操作融合，掌握电气原理与实际操作，克服讲电气时，原理图与操作脱节情况，以提高学员处理故障能力。

（3）常见故障处理的模拟考核练习子模块。

为提高学员处理电气故障的能力，结合现场车辆电工考证要求，选择常见故障让学员练习。

在控制柜上设置故障，也可以在电脑中选择设置，学员根据故障现象处理，电脑可以提供正确的故障处理过程，可以对学员进行的故障处理结果给出评价
（4）客车电工考核模块子模块。

根据现场车辆电工考证的要求，建设车辆电工考核系统：录入考核人员情况，组成试题库、抽取考题，对考核结果进行评价。

参考文献
[1] 杨志强.客车电气装置.中国铁道出版社，2011.7.。