kmph交流传动客运电力机车培训控制监视系统TCMS
200km_h交流传动客运电力机车辅助变流柜
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机车电传动
2010 年
辅助变流器具有完善的电气保护和防火保护功 能：各功率模块具有过流、过压、接地、散热器过热等 保护功能；各辅助负载具有过载和短路保护功能；电 气线路具有防火保护功能，一旦发生线路过热或火灾 能够自动采取措施切断机车电源，并通知司乘人员进 行故障处理。
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图 2 充电机电气原理图
第4期
孙 杰，徐玉峰，王传芳：2 0 0 k m / h 交流传动客运电力机车辅助变流柜
DC110 V负载和为蓄电池充电。 2.3 主要技术参数
①四象限整流器
额定输入电压
AC 340 V
容量
2×160 kVA
波动范围
-24% ～ +24%
短时波动范围
-30% ～ +24%
检测保护电路用于完成输入电压和输出电压的检 测、显示、浪涌抑制及电路保护，布置在同一区域便于 检测和维护；功率模块分 2 列对称布置，可以使模块达 到最佳的散热效果；各种负载断路器、接触器布置在 低压控制区便于人员操控。
图 3 辅助变流柜前部（移去面板）
图 4 辅助变流柜后部（移去过滤网）
辅助变流柜冷却系统为独立风道结构，采取从柜 体 后 部 吸 风 、柜 体 下 排 风 的 强 迫 通 风 冷 却 方 式 ，且 在 吸风处设有除尘设施，主要为辅助变流柜中的功率模 块和功率器件提供冷却。柜中具有 2 组结构相同的冷却 通风系统。 3.2 技术特点
0 引言
200 km/h 机车的辅助变流柜是在消化吸收HXD2交 流传动机车辅助变流柜的设计和制造技术的基础上结 合200 km/h 速度等级电力机车的技术特点和性能要求 进行的再创新项目。
160km交流传动客运电力机车培训-总体部分
160km/h交流传动客运电力机车培训教材总体部分大连机车车辆有限技术开发部1.机车概述2.机车主要特点3.机车主要技术参数4.机车特性1. 概述立项背景•根据铁路客运运输发展需要，研制160km/h等级的客运电力机车，具有牵引20节旅客列车的能力，既能够在既有线路上牵引提速旅客列车，也能够在高速线路上牵引过境旅客列车，以实现我国铁路客运运输的多样化和无缝衔接。
在160公里速度等级上我公司有东风4D 客、东风10F 型、神州号动车等系列内燃机车和韶山7E 型电力机车的成熟运用经验。
研制基础神州号动车 170km/h 东风4D 客170km/h 韶山7E 170km/h2004年以来，随着机车主传动系统的交流化，我公司相继研制开发了最高运行速度120km/h 的HXD3型、HXD3B型、HXD3C 型交流传动电力机车，形成交流传动机车平台。
研制基础HXD3B 9600kW 货运 500台 HXD37200kW 货运1040 HXD3C7200kW 客货运 710台总体思路1、性能先进采用交流传动及微机网络控制技术，实现自诊断及远程监测，提高机车的牵引及制动功率，改善机车的粘着和控制特性，满足快速旅客列车牵引需求。
总体思路2、安全可靠研制高强度车体和转向架，优化机车动力学性能和轮轨关系，利用空气动力学分析优化机车外形，实现空气制动与电制动良好匹配，优化电气系统及列供系统设计，安装车载安全防护系统（6A系统），确保列车的运行安全。
3、节能环保提高整车的传动效率和部件的单位重量功率，采用电制动能量回馈技术，以实现机车节能降耗。
总体思路牵引性能与既有客运电力机车牵引相比，机车加速性能优越，0-160km/h加速时间缩短了56%，加速距离缩短了60％。
机车型号对比项目本7200kw交流机车既有4800kW直流机车0～加速时间（s）3016800～加速距离（m）888322302剩余加速度（m/s2）0.050.01前期准备2011年6月13-22日，在运输局组织下进行了客运机车运用适应性情况调研。
HXD3C型大功率交流传动电力机车培训教材ppt课件
车体底架长度 19630mm
车体宽度 3100mm
车体高度 4100mm（新轮）
机车全轴距 14700mm
转向架固定轴距 2250+2000mm
车轮直径 1250mm（新轮）
1200mm（半磨耗）
1150mm（全磨耗）
受电弓落下时，滑板顶面距轨面高度 ≤4770mm
受电弓滑板距轨面的工作范围 5200～6500mm
4.1.2 25t轴重时，机车最大电制动力限制为 400kN； 机车速度从 15～5 km/h按限制线性下降至 0；当机 车速度大于 65km/h时，机车最大电制动力 F=25920/v进行限制，此区段为机车功率限制区。
精选
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1.1 设备配置
HXD3C型客货通用电力机车为交流传动六轴干线客、货两用电力机车，采用大功率异
精选
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3.8 机车单机以 120km/h速度于平直道上施 行紧急空气制动时，最大制动距离
≤800m（23t轴重） ≤900m（25t轴重）
精选
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3.9 机车牵引特性
23t轴重时，当机车速度小于等于 10 km/h时，机车最大牵引力限制520kN； 当货运机车速度大于 10 km/h小于等于 70 km/h（客运机车为 62 km/h）时， 货运机车最大牵引力限制按线段 F=544.8-2.48V（客运机车按 F=544.82.85V）线性限制（V为机车速度），机车进入加速区；当货运机车速度大 于 70 km/h（客运机车速度大于 62 km/h）时，货运机车最大牵引力限制按 曲线 F=25920/V（客运机车按曲线 F=23040/V进行限制，直到机车进行120 km/h速度限制为止，此区段为机车功率限制区。
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交流电力机车(HXD3、HXD2021B)专业知识共性题库
HXD型电力机车共性题库一、填空题〔参考书《HXD1型电力机车》中国铁道出版社〕1.和谐型电力机车传动方法为〔〕。
答案：交-直-交2.为了预防司机可能产生的误操作，司控器调速手柄与换向手柄之间设有〔〕装置。
答案：机械联锁。
3.和谐型受电弓正常工作风压为〔〕KPa 。
答案：340～3804.主变压器设有〔〕个潜油泵，强迫变压器油进行循环冷却。
答案：两5.和谐型电力机车动力制动方法为( )。
答案：再生制动6.主电路主要由〔〕、主变压器、主变流器及牵引电动机等电路组成。
答案：网侧7.辅助变流器过载时，向微机操作系统发出跳开〔〕信号，该故障排除后10s 内能自动复位。
答案：主断8.制动显示屏LCDM位于司机室操作台，通过它可进行CCBⅡ系统〔〕、故障查询等功能的选择和应用。
答案：自检9.自动制动手柄位置包含运转位、初制动、全制动、( )、重联位、紧急位。
答案：抑制位10.和谐型电力机车自阀制动后需单独缓解机车时，单阀应在运转位向( )侧压。
答案：右11.ERCP发生故障时，自动由〔〕和13CP来代替其功能。
答案：16CP12.和谐型电力型机车采纳IGBT〔〕变流机组。
答案：水冷13.和谐型电力机车总体设计采纳高度集成化、( )的设计思路。
答案：模块化14.和谐型电力机车牵引变流器冷却系统，通过流量计监测冷却水的流速，完成牵引变流器进口( )监测和爱护。
答案：水压15.和谐型电力机车变压器具有高阻抗、重量轻等特点，并采纳强迫导向油循环〔〕技术。
答案：风冷16.和谐型电力机车制动机采纳了( )气路的空气制动系统，具有空电制动功能。
答案：集成化17.辅助电动机供电电路由辅助变流器、〔〕装置、电磁接触器、自动开关、辅助电动机等组成。
答案：辅助滤波18.当牵引通风机过流造成自动开关断开后，其主触点断开对应牵引通风机的供电电路，辅助触点将故障信号送到( )。
答案：微机显示屏19.自阀手把运转位时，16CP响应( )压力变化，将作用管压力排放。
HXD3C-TCMS机车控制监视系统显示屏课件
画面说明
显示部分设计的原则是显示简洁、明了醒目，但又 兼顾现有的习惯。
画面的上部为常显的信息，显示时间、速度、工况、 级位、定速、无人警惕等；第二排为机车运行方向、 受电弓、主断路器、撒砂、过分相、电机隔离、停 放制动、空转状态等。
中间区域为主信息显示区，根据不同的工况、按键 的选择，将显示牵引/制动的有关参数、机器的状态、 开关等信息；底部为功能键区，由于采用触摸显示 屏，因此它将根据不同的工况和选择，显示不同的 功能键。
机车自身出现故障时，于故障信息区显示， 故障信息灯由“黑”变“红”，并发出警报 声；机车无故障时，故障信息区无任何显示。
HXD3C牵引／制动主画面
在牵引／制动画面点击【机器状态】 进入主变流器／牵引电机画面
主变流器／牵引电机画面下出现以下按钮
主变流器； 开关状态； 风机状态； 辅助电源； 空制状监视系统显示屏操作说明
HXD3C型电力机车采用 集中式微机控制系统，通过 设在Ⅰ、Ⅱ端司机室的微机 显示屏对主变流器、辅助变 流器、控制电器柜、司机室 控制开关等的各种信息进行 显示，使司机通过微机显示 屏迅速掌握机车各种设备的 工作状态和故障诊断。
闭合蓄电池自动开关 QA61后，微机显示屏将显示 牵引／制动画面
故障履历画面－故障处置说明
在牵引／制动画面点击【开放状态】，进入 开放状态画面。
开放画面
在牵引／制动画面点击【开放状态】， 进入开放画面，主要显示有：
主变流器CI1-6的工作状态。 ；
辅助变流器APU1-2的工作状态；
点击【轴温状态】进入轴温状态画面，主要显示有：1、2架 轴温情况。点击【故障履历】，进入故障履历画面。
进入故障履历画面，点击【说明处置】，进 入说明处置画面
《电力机车控制系统》课程标准
《电力机车控制系统》课程标准一、课程简介二、课程定位和目标课程定位：本课程是铁道机车专业核心课程，主要培养学生按照电力机车安全操作规范，正确进行电力机车电气线路及自动控制系统的检查维护及常见故障判断处理等专业能力，以及爱岗敬业、团队协作、表达分析等综合素质和能力。
先修课程：电力机车电机与电器、电力机车总体与走行部、电力电子技术、电力机车制动系统。
后续课程：电力机车乘务作业、机车行车安全与设备、列车牵引计算、机车新技术、机车网络控制基础教学目标：课程内容为电力机车速度调节、交—直型电力机车电气线路分析及检查、交—直—交型电力机车电气线路分析及检查、电力机车高低压试验及常见故障诊断处理4个学习情境。
通过4个学习情境的学习，让学生掌握电力机车控制及试验的专业知识和专业技能，培养其团队协作和表达分析等综合素质，掌握工作岗位需要的各项技能和相关专业知识。
专业能力：1—1 电力机车的安全操纵能力1—2 电力机车总体整备检查的组织实施能力1—3 电力机车低压试验的组织实施能力1—4 电力机车低压试验的工艺文件编写能力1—5 电力机车高压试验的组织实施能力1—6 电力机车高压试验的工艺文件编写能力1—7 电力机车电气线路分析能力1—8 电力机车电气线路常见故障的分析能力方法能力：2—1 资料收集整理能力2—2 制定、实施工作计划的能力2—3 较复杂的电气控制电路的识图能力2—4 较复杂的电气控制电路的分析能力2—5 电气试验工艺文件的编写能力2—7 电气试验相关仪器仪表的正确使用能力2—7 电气试验的组织实施能力2—8 电气设备的检查方法能力2—9 电气设备故障的检查分析能力2—10 理论知识的综合运用能力社会能力：3—1 交接工作流程确认能力3—2 沟通协调能力3—3 语言表达能力3—4 团队组织能力3—5 班组管理能力3—6 责任心与职业道德3—7 安全与自我保护能力三、课程内容规划学习情境结构及课时分配四、学习情境设计学习情境表6789学习目标：1、熟悉交—直—交型电力机车工作原理2、熟悉交—直—交型电力机车操作3、熟悉交—直—交型电力机车主线路的分析方法4、设计交—直交型电力机车主线路的检查方案5、熟悉交—直—交型电力机车辅助线路的分析方法6、设计交—直—交型电力机车辅助线路的检查方案7、熟悉交—直—交型电力机车控制线路的分析方法8、设计交—直—交型电力机车控制线路的检查方案9、培养常用工具仪表的使用能力10、培养劳动组织能力11、培养团队协作能力12、培养安全操作规范的意识主要内容教学方法建议●学习电力机车电气线路分类；●学习交—直—交型电力机车主线路；●学习交—直—交型电力机车辅助线路；●学习交—直—交型电力机车控制线路；●设计交—直—交型电力机车主线路检8. 实施交—直—交型电力机车主线路检查方案；9. 实施交—直—交型电力机车辅助线路检查方案；10. 实施交—直—交型电力机车控制线路检查宏观教学方法：⏹引导文法微观教学方法：⏹讲述法⏹任务教学法⏹小组讨论法⏹实践操作法10五、学业评价表一方法能力和社会能力考核项目表二学习情境考核评价标准六、教学资源本课程的学习参考资料建议选用自编特色教材。
交流传动快速客运电力机车的网络控制系统设计及应用
HEBEINONGJI摘要:为了能够使交流传动快速客运电力机车网络控制系统设计合理性及准确性得到提高，通过传统经验及现代技术相互结合的方法实现设计。
将IEC国际标准TCN总线作为基础，实现系统主要部件的自主化设计，并且对交流传动快速客运电力机车网络控制系统的构成进行分析，详细说明关键部件,对网络控制系统功能进行介绍。
关键词：交流传动;客运电力机车；网络控制系统交流传动快速客运电力机车的网騒制系统设计及应用西安铁路职业技术学院朱厳勇交流传动快速客运电力机车指的是为了满足我国铁路需求从而设计的干线铁路六轴7200kW客运电力机车，其网络控制系统为较为成熟的网络控制系统平台。
交流传动快速客运电力机车网络控制系统的通信功能使用TCN总线设计，通过自主化的产品，设计车载微机网络控制系统,使系统具备机车控制、监视和诊断的功能。
1网络控制系统的结构1.1网络控制平台分析交流传动快速客运电力机车网络控制平台主要是通过10模块及控制模块实现硬件设计,控制模块通过车辆控制、网关、故障记录等模块创建,10模块由模拟量、数字量等输入输出模块构成。
同时在控制系统方面，交流传动快速客运电力机车利用CO-CO轴式，机车两端设置司机室利用WTB总线控制三台机车。
利用中央控制单元实现机车网络控制,所有的司机室实现数据的输出,主要指的是机械室智能显示单元及输入输出单元,此方面的通信利用制动控制单元、传动控制单元及辅助变流器控制单元进行叫2网络控制系统主要功能2.1牵引/再生制动控制将16级牵引设置在交流传动快速客运电力机车中,利用有挡无极实现,手柄及牵引制动位置为相互对应。
手柄极位采样值通过极位实现换算之后对TCU发送，在联合空电过程中，利用BCU使电制动例百分比朝着手柄极位转变，之后发送到TCU 中。
然后，通过牵引制动曲线和轴重转移、保护控制等相互结合,匹配重联控制的牵引力及制动力，方便控制叫2.2过分相控制交流传动快速客运电机机车主要功能就是半自动及全自动的分相,在机车利用分相的过程中,系统通过全自动检测地面磁钢信号，和机车位置与速度相互结合，自动平滑实现开主断路器的卸载。
HXD3-电气系统介绍-讲课资料
高压电气连锁保护
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司乘人员上、下顶盖时要打开或关闭机械室天窗、或者对高压电器进 行检查时需要打开柜门，为了确保安全，设置了高压互锁功能。高压 接地开关QS10上配有一把蓝色钥匙和两把黄色钥匙，其中蓝色钥匙可 以控制受电弓的升弓气路，黄色钥匙可以打开机械室天窗或高压电器 柜门，通过他们与接地开关的连锁控制，实现HXD3型电力机车的 高 压电气安全互锁功能。 机车正常运行时，高压接地开关QS10置运行位，此时兰色钥匙可以拔 出，插入管路柜上的升弓气路阀，保证受电弓的气路连通，同时QS10 的辅助连锁触点闭合（信号425得电），为主断路器闭合提供了必要条 件。 机车需要打开顶盖或电器柜柜门进行检修时，首先断开主断路器并降 弓，然后将空气管路柜上的兰色钥匙旋转拔除，切断升弓气路；将兰 色钥匙插入接地开关QS10并向右旋转，然后将接地开关旋至接地位， 保证车顶设备可靠接地，此时旋转黄色钥匙并拔出，可以打开车顶盖 或高压电器柜门。
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接触网电流通过受电弓AP1或AP2引入机 车，经高压隔离开关QS1或QS2和主断路 器QF1，通过大A端子进入车内，，经 25kV高压电缆由车内至车下，穿过TA1与 主变压器原边1U端子相连，经过主变压 器原边，从1V端子流出，穿过TA2与车体 地相连，最后通过6个并联的回流装置 EB1～EB6，从轮对回流至钢轨
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HXD3型电力机车中间直流电路由中间电压支撑电容、瞬 时过电压限制电路和主接地保护电路组成。 中间电压支撑电容主要起稳定中间回路电压，同时可对四 象限脉冲整流器和逆变器产生的高次谐波进行滤波。 瞬时过电压限制电路由IGBT和限流电阻组成。 主接地保护电路由跨接在中间回路的两个串联电容和一个 接地信号传感器组成。每套机组分别含三套接地保护电路， 可以分别对三个交直交牵引电路进行监测和保护，接地检 测信号送TCMS，进行故障显示，接地保护开关设在控制 电器柜上，可进行故障切换运行。
HXD3-电气系统介绍-讲课资料
■机车需要打开顶盖或电器柜柜门进行检修时，首先断开主断路器并降 弓，然后将空气管路柜上的兰色钥匙旋转拔除，切断升弓气路；将兰 色钥匙插入接地开关QS10并向右旋转，然后将接地开关旋至接地位， 保证车顶设备可靠接地，此时旋转黄色钥匙并拔出，可以打开车顶盖 或高压电器柜门。
■通过采集原边低压电流互感器TA2和高压电 压互感器TV1提供的电流和电压信号来实现 电能的计量
高压电气连锁保护
■ 司乘人员上、下顶盖时要打开或关闭机械室天窗、或者对高压电器进 行检查时需要打开柜门，为了确保安全，设置了高压互锁功能。高压 接地开关QS10上配有一把蓝色钥匙和两把黄色钥匙，其中蓝色钥匙可 以控制受电弓的升弓气路，黄色钥匙可以打开机械室天窗或高压电器 柜门，通过他们与接地开关的连锁控制，实现HXD3型电力机车的 高 压电气安全互锁功能。
主变压器
2.3主变流器
■每台机车装有两个变流器机箱，每一变流器 机箱内含有3组主变流器和一组辅助变流器。 使其结构紧凑，便于设备安装。 ■主变流器由四象限整流器、直流环节、逆变 器组成。采用IGBT元件。主变流器的性能 适应货运机车大牵引力的特点。 ■主变流器采用水冷技术，具有冷却效果好、 无污染、重量轻、结构上维修方便等特点， 是国际上流行的冷却方式。
２机车主电路：
原边网侧电路； 主变压器； 主变流器； 牵引电动机； 库用动车电路等组成。
机车主电路
2.1原边网侧电路
■网侧电路由2台受电弓AP1、AP2、2台高 压隔离开关QS1、QS2、1个高压电流互感 器TA1、1个高压电压互感器TV1、1台主 断路器QF1、1台高压接地开关QS10、1台 避雷器F1、主变压器原边绕组AX、1个低 压电流互感器TA2和回流装置EB1～6等组 成。
第四节机车控制监视系统TCMS的控制与保护
第四节机车控制监视系统TCMS的控制与保护一、TCMS的控制SSJ3型电力机车的控制监视系统TCMS具备列车控制级和机车控制级功能，主要完成以下几方面的控制。
二、顺序逻辑控制：如升、降受电弓，分、合主断路器，司机控制器的换向、牵引、制动，辅助电·127·动机的逻辑控制，机车库内动车逻辑控制，主辅变流器库内试验逻辑控制等。
机车特性控制：采用恒牵引力／制动力+准恒速特性控制，实现对机车的控制要求。
定速控制：根据机车运行速度，可以实现牵引工况下机车恒定速度控制。
辅助电动机的控制：除空气压缩机外，机车各辅助电动机根据机车准备情况，在外部条件具备的前提下，由TCMS发出指令，与辅助变流器同时启动、运行。
空气压缩机则根据总风缸压力情况，通过控制接触器的分合来实现控制。
机车黏着控制：包括防空转、防滑行控制、轴重转移补偿控制。
．机车重联控制：机车采用以太网，以网络重联的形式，实现本务机车TCMS与重联机车TCMS 之间的信息传递，可实现2～4台机车的重联控制。
机车的顺序逻辑控制梯形图简述如下。
(一)升弓控制机车受电弓的升弓指令由TCMS来发出，其控制梯形图见图7．50。
对应受电弓隔离开关处于正常运行状态下，在操纵端司机室闭合升弓扳键，TCMS将发出升弓指令，如果所有升弓环节均具备，则对应受电弓将升起。
(二)真空断路器的控制1．闭合控制真空断路器的闭合指令由TCMS来发出，其控制梯形图见图7．51。
真空断路器闭合的前提是：(1)非库用状态；(2)有网压或无网压下试验开关在试验位；(3)主回路系统无接地故障。
满足以上前提，在司控器手柄为零位时，将主断扳键置“合”位，·128·TCMS将发出真空断路器闭合指令；从此在通过分相区后，满足以上条件时，TCMS也将发出真空断路器闭合指令。
2．断开控制真空断路器的断开控制梯形图见图7．52。
由梯形图可以看出，以下几种状况跳主断：(1)将主断扳键置“断”位；(2)闭合过分相按钮；(3)机车实施紧急制动；(4)辅库用开关置“库用”状态；(5)欠压保护；(6)牵引变流器系统出现故障；(7)变压器油温太高；(8)变压器压力释放阀动作；(9)原边过流。
《电力机车控制》教学课件—05 HXD3电气线路
4 辅助电路的保护系统
3．辅助变流器中间直流回路电压保护 辅助变流器中间直流回路设有两组电压监测环节， 其中DCPT4 是用于四象限整流器的控制，DCPT5 是用于 逆变器的控制：当DCPT5 监测到中间回路电压大于等于 825 V 或小于等于580 V 时，中间回路电压保护环节动 作，逆变器门极被封锁，逆变器停止输出；当DCPT4 监 测到中间回路电压大于等于825 V 或小于等于270 V 时， 四象限整流器门极被封锁，四象限整流器停止输出。
2、主变流器由四象限整流器、直流环节、逆变器组成。 采用IGBT元件。主变流器的性能适应货运机车大牵引力的 特点。
3、主变流器采用水冷技术，具有冷却效果好、无污染、 重量轻、结构上维修方便等特点，是国际上流行的冷却方 式。
1 HXD3型电力机车牵引变流器简介
■ 开关元件：
■ 冷却方式：
■ 四象限脉冲整流器
辅助变流器 UA11 的输出，经过辅助滤波器LC，通过 输出接触器KM1给牵引风机电动机MA11、MA12、MA13、 MA14、MA15、MA16和冷却塔风机电动机MA17、 MA18供电。
2 辅助变流器供电电路
3 辅助电动机电路
机车上的各辅助电动机均通过各自的自动开关与辅助 变流器连接，除2台空气压缩机外，均不设电磁接触器，使 得辅助电动机电路更简化、更可靠。当辅助变流器采用软 起动方式进行启动，除空气压缩机电动机外，其他辅助电 动机也随之起动。空气压缩机的起动受电磁接触器的控制， 电磁接触器受机车司机控制扳键开关和总风缸空气压力继 电器的控制。
4 辅助电路的保护系统
1．辅助系统主电路接地保护 在辅助变流器UA11、UA12内部，分别设有1套接地保 护装置，进行辅助系统的接地保护。当对应辅助回路发 生接地故障且确认只有一点接地时，可以将控制电器柜 内对应的接地故障转换开关置“中立”位，继续维持机 车运行，回段后再作处理，也可将故障的辅助变流器切 除，机车维持一组辅助变流器供电，回段后再作处理。
160kmph交流传动客运电力机车培训-操作说明0726
160km/h交流传动客运电力机车培训教材操作使用说明大连机车车辆有限技术开发部1.机车运行前的检查2.机车起动前的准备3.升弓、合主断及各辅机起动4.制动系统检查5.机车起动6.机车的准恒速运行7.动力制动操作8.定速控制操作方法9.通过分相区的操作10.警惕操作11.故障排除运行12.结束运行操作1.机车运行前的检查1.1 车下外观、走行部及地沟检查1.2 车内检查1.3 车顶检查1.1 车下外观、走行部及地沟检查由某一端车钩处开始，目视检查机车的前照灯、刮雨器、玻璃、辅照灯、标志灯、铭牌、重联插座、列车供电插座、集控器插座、电空制动插座、制动软管等均应良好；车钩提锁开闭状态正确，开闭灵活；空调进风口无异物堵塞。
下地沟检查车钩下部、排障器、扫石器的安装及距轨面的距离；检查转向架制动轮盘各部及相关间隙；检查各齿轮箱、各牵引电动机抱轴箱、复合冷却器四周等处有无渗漏油水等现象；各牵引电机出风口无异物堵塞；牵引电动机上部、风道连接部、电机速度传感器、电机温度传感器、电动机接线的安装应良好；轮缘润滑装置、牵引装置的安装应良好；牵引电机下部、牵引电机悬挂装置、车下管路及机车下部其它部件均不应有异常；主变压器与车体之间的连接螺栓要紧固，防落销状态良好；检查确认信号感应接收线圈及全自动过分相装置感应器的状态及距轨面距离，保证接线正确。
机车两侧面检查砂箱、轴箱、一、二系弹簧、各油压减振器、接地线及接地装置、轴端机车速度传感器（速度传感器插头插座、速度传感器接线盒插头插座连接可靠）、各库用电源插座及各布线管均安装良好，砂箱装满砂；高压电缆外皮绝缘无破坏，与变压器连接良好，无松动现象；高压电缆通过管卡，与车体之间的固定状态良好。
1.2 车内检查1.2.1 司机室检查：司机操纵台上各开关、按钮均应在断开位，各设备、微机显示屏、监控显示屏、风表模块、仪表状态模块表面均无破损，各仪表显示正常；司机操纵台内各插头、插座插接正确可靠、端子排接线正确，可见部分外观良好无异状；司机室灭火装置应完备正常，并置于规定处；冷藏箱、微波炉外观良好，无滴水漏水现象；备用制动塞门处于截止位；电台设备状态良好，行车安全设备、路况摄像头、司机盹睡摄像头、司机室摄像头等状态良好，各插头、插座插接正确可靠；司机室左右侧墙暖风机、左右后墙暖风机、左右脚炉、膝炉外观状态良好；司机室烟雾报警探头和火灾探头司机室空调出风口无异物堵塞。
永磁直驱客运电力机车TCMS网络控制系统
永磁直驱客运电力机车TCMS网络控制系统摘要：本文介绍了永磁直驱客运电力机车的网络系统平台，从硬件角度详细的描述了平台的硬件基础以及构成，包括模块间的通信方式。
从软件角度，系统的介绍了软件的结构和主要控制功能。
关键词：永磁直驱客运电力机车；网络控制系统；网关；MVB总线1 引言永磁直驱客运电力机车由中车大同电力机车有限公司设计并制造，其网络控制系统（TCMS）采用大连电牵公司的网络控制系统平台，机车通信采用标准的TCN总线，由绞线式列车总线（WTB）和多功能车辆总线（MVB）总线构成，整个网络控制平台均为自主化研发的产品，能够实现整车信号的监测与控制。
2.网络系统硬件构成永磁直驱客运电力机车的网络控制产品均由中车大连电力牵引研发中心有限公司自主化研发，为机车控制、监视、诊断提供了重要的基础。
2.1网络拓扑结构基于TCN国际标准（IEC61375-1）的车载网络控制系统，永磁直驱的网络系统包含2个主处理单元（CCU）、2个MVB/WTB网关（GW）、6个牵引控制单元（TCU）、2个辅助控制单元（ACU）、3个远程输入输出单元（RIOM）和2个司机显示单元（DDU），控制单元之间通过MVB总线连接。
同时系统还与列车供电控制单元（LG）、机车远程监视与诊断系统（CMD）和空气制动系统控制单元（BCU）通过MVB总线连接。
具体拓扑结构如图1所示。
图2 CCU中央控制单元2.2.2 重联网关GW重联网关采用6U机箱尺如图3所示，该网关符合IEC61375-1规定，采用模块化设计，由完全冗余的CPU板卡、WTB板卡、MVB板卡和电源板卡组成，板卡可以灵活更换，方便维护。
重联网关可以完成整车的WTB与MVB通信协议之间的协议交互工作，网关符合UIC556协议，可以完成WTB设备的自动编组、识别机车方向、重联控制等重要工作。
图4 系统软件结构图如图4所示，系统软件结构具体为：1）BSP层：即板级支持包层，该层用于提供各种板卡的硬件与操作系统的接口，主要负责硬件的初始化功能、中断的产生和处理、时钟功能、计时器与定时器计数、内存地址的映射等。
hxd3型交流传动电力机车网络控制系统资料精
０ 引言
网络系统拓扑结构如图 所示。
以太 网
三帮
阿
图 ４ 主系统故 障切换
２．２ 主 变 流 器 （Ｃｌ１～Ｃｌ６） 主变流器 的功能是完成牵 引变压器 与牵 引电机之 间
的能量转换 。其控制单元 为 ３２位多 ＣＰＵ高速运算微机 控制系统。按 功能可划分为 ：网络信息传输 、接触器控制 、 四象 限变流器控制 、逆变器控制 、保护检测 、信号处理等 。 四象 限变流器 的控制采 用 ＰＷＭ控制方式 ；电机的控制策 略为高速矢量控制 ；ＣＩ综合控制 （包含 总线 数据传送控 制 、接触器控 制 、保 护检测等 ）功能 由 Ｉｎｔｅ１４８６高速 处理 器芯 片完成 ；四象 限变流器 的控制和异步电动机 的矢量 控制均采用数字信号处 理器 ＤＳＰ完成高速运算功能 。 ２－３ 辅 变 流器 （ＡＰＵ１、ＡＰＵ２）
电力 机 车 与城 轨 车 辆 ·２００８年 第 １期
Ｉ端 （插入钥匙端）
Ⅱ端 ３ 信 息流 向
图 ３ 主系统 正常工作
Ｉ端 （插 入 钥匙 端 ）
Ⅱ端
ＴＣＭＳ通过各种人机接 口接收司机控制命令 ，采 集各 种反馈信号 ，进行相关运算 ，生成相应控制命令 ，通过 ＲＳ４８５总线发送给主变流器 、辅变流器完成相应功能 ；通 过实时以太 网发送给它车 的 ＴＣＭＳ，并 由该 ＴＣＭＳ发送至 它车的主变流器 、辅变流器执行相应操作 。各车内的主变 流器 、辅变流器 的状态信 息 以相反 的方 向传输 至 ＴＣＭＳ 进行汇总和处理 。ＴＣＭＳ将计算结果 、故 障信息 、有关参数 发送至显示 单元显示 ，从而完成整车的控制 、监视和保护 功能 。信息流 向如图 ５所示 。
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160km/h交流传动客运电力机车培训教材
机车控制监视系统TCMS
大连机车车辆有限技术开发部
1.概述
2.机车控制监视系统
3.微机显示屏显示界面
1.概述
1 概述
机车控制监视系统（简称TCMS）的核心任务是：根据司机指令完成对主变流器及异步电动机的实时控制、辅助变流器的实时控制、牵引/制动特性控制、传动系统的时序逻辑控制，显示机车运行状态，具备完整的故障保护、故障记忆及显示功能，并具有一定程度上的故障自排除、自动切换和故障处理指导功能。
2 机车控制监视系统
2.1 系统的构成
机车控制监视系统在硬件上主要由电源模块、逻辑运算控制部分、数字量输入/输出部分、模拟量信号采集部分、通信部分等组成。
主控制单元采用32位CPU，并在配置上采取冗余、双机热备措施，以提高系统的可靠性。
系统构成示意图和机车控制监视系统机箱外形结构如图所示：
2 机车控制监视系统
2 机车控制监视系统
2 机车控制监视系统
机箱内包括AVR电源模块，为TCMS提供工作所需的各种直流电，如
24V、±15V、5V；
PUZ处理器单元，包括CPU、软件以及与显示屏通讯的接口；
DET检测模块，检测主控制系统是否存在故障，以便在主系统发生故障时立即进行主辅系统的切换；
SIF串行通讯接口，完成TCMS与两个主变流器和辅助变流器之间的通讯，以及TCMS与列车供电柜、DC110V电源装置、机车远程控制系统CMD和制动系统之间的通讯；
DI数字量输入模块，将接收到的各种开关信号处理后传送给处理器单元；
AUX辅助模块，具有数字量输出、模拟量输入及脉冲量输入的功能，实现对各辅助继电器的控制及特殊信号的输入功能；
MDM重联控制模块，将本车的信息通过Ethernet传往他车，并将收到的他车信息传送给处理器单元，实现机车的重联功能。
2 机车控制监视系统
2.2系统的功能
TCMS在整个机车控制中起主导作用，它的工作正常与否直接决定了机车能否安全、正常地运行。
TCMS主要完成如下工作：通过人机接口接收所有输入指令，采集各种反馈信号，进行相关运算，生成相应控制命令，将命令以通信方式发送给主变流器、辅助变流器，将计算结果、故障信息、有关参数送显示屏显示，并在重联时将重联命令通过网络传送给重联机车。
在主控制系统出现故障时，双机热备的机制将自动切换到辅控系统。
其结构形式示意图如图所示。
2 机车控制监视系统
2 机车控制监视系统
2.3控制与保护功能
TCMS将完成机车下列方面的控制和保护功能：
受电弓控制、主断路器（VCB）控制、机车控制系统的输入/输出、机车的逻辑控制、机车的牵引特性控制、机车的制动特性控制、主变流器控制、辅变流器控制、定速控制、冗余控制、自动过分相控制、无人警惕控制、停车位置控制、重联控制等。
智能故障诊断及显示、机车保护控制。
2 机车控制监视系统
2.4 故障处理与记录
TCMS在机车出现故障时，以显示屏显示和报警灯指示的两种方式，通知操作人员，并自动完成相应的保护动作，记录发生故障时的相关信息，为后期诊断提供有用且必要的信息，具有一定的故障处理指导功能，而且还可以通过便携式计算机将故障履历下载进行分析和保存。
TCMS 对故障信息进行分级管理，并按级别进行显示。
2 机车控制监视系统
2.5 信息显示
显示部分设计的原则是以HXD3B机车的显示画面为基础，融合HXD3C机车现有的显示习惯，力求显示简洁、明了醒目。
画面的上部为各项功能选择的触摸键，系统能够根据不同的工况和选择，显示不同的功能键，包含操作/维护、列车信息、控制、空气制动系统、过程数据、数据输入、维护测试、事件履历等；中间区域为主信息显示区，根据不同的工况、按键的选择，将显示牵引/制动的有关参数、机器的状态、开关信息，还包含时间、机车重联状态、机车速度、司控器级位等信息；底部为信息提示区，左侧显示故障内容，右侧显示机车状态信息包含机车运行方向、受电弓状态、主断路器状态、无人警惕状态、过分相状态、撒砂状态、空转/滑行状态、空气防滑行保护状态、制动状态等，同时具有故障导向信息的提示。
通过显示屏亦可显示出机车重联与否以及重联机车的故障信息。
变压器温度电流传感器3模拟量输入0-20mA 原边电流电流互感器1模拟量输人0-5A
司机控制器级位司控器2模拟量输人0-24V
电空制动电流信号制动系统1模拟量输人0-8A
功率较大BRAKE、VCB、升弓、撒沙等29110V数字量输出
功率较小LED指示灯30110V数字量输出
速度传感器（PG）2脉冲输入
各开关量148110V数字量输入
与他车TCMS重联2数据总线（Ethernet）
CMD系统1RS485
DC110V电源装置1RS485
列车供电柜1RS485
MVB/RS485网关1RS485
显示屏2RS485
辅助变流器2RS485
主变流器2RS485
说明
所接设备数量名称
2.6 TCMS对外接口
3 微机显示屏显示
交流传动客货通用电力机车采用集中式微机控制系统（TCMS），微机控制柜将机车主变流器、辅助变流器、控制电器柜、列车供电柜、DC110V电源装置、司机室控制开关等电器的信息汇总，通过分设在I、II端司机室的微机显示屏进行各种信息显示。
司机应学会使用微机显示屏，了解机车各种设备的工作状态及各种指令的开断信息，迅速完成机车故障的查找，确保机车的可靠运行。
显示模式主要可以分为操作模式、维护模式和故障模式。
主界面
锁屏界面
列车信息-机车纵览界面
控制-隔离界面
控制-受电弓预选择界面
控制-距离计数器界面
空气制动系统-制动信息界面
空气制动系统-隔离阀状态界面
过程数据-列车界面
过程数据-驱动界面
过程数据-牵引/制动力界面
过程数据-开关状态界面
过程数据-辅助界面
过程数据-蓄电池界面
过程数据-网络控制界面
过程数据-网络控制-软件版本界面
过程数据-网络控制-信号信息界面
过程数据-网络控制-传送信息界面
过程数据-计数界面
过程数据-计数-设定界面
维护界面
数据输入-轮径界面
数据输入-轮径界面
数据输入-轮缘润滑界面
数据输入-日期/时间设置界面
数据输入-其它设置界面
数据输入-车辆号码界面
维护测试-主司控器试验界面
维护测试-起动试验界面
维护测试-零级位试验界面
维护测试-辅助电源试验界面
维护测试-显示灯试验界面
维护测试-无人警惕试验界面
维护测试-轮缘润滑试验界面。