基于DSP受电弓动态调整及其受流状况检测方法研究
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接触线间 的接触压力并做 出实时调整是十分必要 的 另外在 电力机 车运行 线路上 接触 网线路 由于磨损产生 氧化皮层 以
式 （ 中，ｄ １ Ｆ 为动态 接触力平均 值； 为静 抬升 力；。 ） Ｆ 为 空气动力，。ｅ２ 为空气动力系数； 为受电弓与空气 间的 Ｆ＝ｖ ｃ ， ｖ
的相对速度速度 。 实际中以上这些力值 是 由压力 传感 器和加 速度传感 器
（ 江西现代职业技术学 院， 西 南昌 ３ ０９ ） 江 ３０５
（ａ ｇｉ ｒｅ ｏｙ ｃｎｃ ｎｔｕｅＪ ｎ ｘＮａｃ ａｇ３０ ９ ） Ｊ ｎ ｘ ＭｏｄｎＰ ｌｔ ｈ ｉＩｓｔｔ ｉ ｇ ｉ ｎｈ ｎ ３ ０ ５ ｉ ｅ ｉ ，ａ
摘
Leabharlann Baidu
要： 本文提 出一种用于 电力机车运行 实验检测 系统 ， 它是 以Ｄ Ｐ Ｓ 为核心 的在检测 弓网动态接触力 的同时会对 其进 行
受电弓与接触线间动态的接触力 １ ３ 其动态接触力 的平 － ４ ］
均值取决于受 电弓的静抬升力和空气造成 的上抬 升力（ 气 空
动力）动态接触力围绕着平均值上下波动 。一般情 况下 ， ， 动 态接触力的平均值 为［１ ２。 － ３
Ｆ＝ Ｆ ｄ 卜． （） １
起火花或 电弧 ， 以致烧 损接触 线［。 １ 因此， － ２ ］ 经常检测受 电弓和
Ａｂ ｒｃ：Ｉ ｉ ａｔ ｌ， ｎｅ ｐ ｒ ｎａ ｅｅ ｔ ｎ ｓ ｓ ｍ ａｅ ｎＤＳ ｓｄ ｓｇ ｅ ｏｂ ｓ ｌ ｄｉ ｌｃｒ ｏ ｏ ｔ ｅｆｒ ａ — ｔ ｔ ｎ ｔ ｓ ｒ ｃｅ ａ ｘ ｅｉ ｔｌ ｔｃｉ ｙ ｔ ｂ ｓｄｏ Ｐｉ ｅ ｉｎ ｄｔ ｅｉ ｔ ｌ ｎｅｅ ｔ ｃｌｃ ｍｏｉ ｏ ｄ ａ ｈ ｉ ｍｅ ｄ ｏ ｅ ｎ ａｅ ｉ ｖ
ｈ ｔ ｅｗｈ ｌ ｅ ｉ ｇ ｉ ｇｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｅｄ ｓ ｎ ｎ ｒ ｃ ｓ ． ｎ 。
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Ｋ ｙ ｒｓ Ｐ ｔｇａｈＣ ｔ ａ ； ｎｍｉ Ａ ｊｓ ｎ；ｎｐ ｃ ｏ ； Ｐ ｅ ｗｏｄ ： ａ ｏ ｒｐ ａ ｎ ｒ Ｄｙａ ｃ ｄｕｔ ｔＩｓｅｔ ｎ ＤＳ ｎ ｅ ｙ ｍｅ ｉ Ｏ 引言 １ 受 电弓与接触线 间的接触力 ． １
ｊｓｎ ｅ ｏｔ ｔ ｒ ｅ ｅｎ ａｔ ｒ ｈ ｎ ｔ ａ ｄ ｃ￣ ｇｈ ｕｌ ｆｂ ｒｉ ｏ ｔ ａ ， ｈｎ ｈ ｃｍ ｔ ｅ ｕｔｇｈ ｎ ｃｆ ｃ ｂｔ ｅ ｎｏ ａ ｄ ａｎｒ ａ ｏ ｉ ｅ ａｔｏ ｓ ｐ ｏ ｆｍ ｃ ｅ ｒ ｗ ｅ ｅｏｏ ｏ ｖ ｉ ｔ ｃ ａ ｅ ｗ ｐ ｇ ｐ ａ ｃ ｅ ｙ ｎ ｒ ｎ ｔ ｑ ｉ ａ ｏ ｔｎ ｒ ａ ｎ ｙ ｏ ｅ ｙ ｔ ｌ ｉ
全程 线路 的受流状态， 以精确定位需待检修的位置。
１ 受电弓的动态 接触 力调 整
部分主要 由： 压力传感器 、 加速度传感 器、 ／ ＡＤ转换器 、 Ｓ 、 Ｄ Ｐ
步进 电机细分电路驱动模块 、 步进 电机这几部分组成 。
在这里我们主要讨论对检 测到的平均动态 接触力 ， 以
】 Ｑ ５
ｉ ｖ ｇ ｔｅｒｃ ｒ ｌ ａ ｅｕ ｅ ｏ ａｅｔｅｐ ｒ ｆｃ ｔｎ ｒ ｉｈｎ ｅ ｅｒｐ ｉｅ ． ｈ ｗｎｉ ｉ ａｔ ｌ，ｔ ｄ ａ ｃ ｓ ｓｍｏ ｉ ． ｅ ｏｄ ａｓ ｃｎ ｂ ｓｄ ｔ ｌｃ ｔ ａｔ ｏ ａｅ ａｙｗｈｃ ｅｄ ｔ ｂ ｅ ａｒｄ Ａｓｓ ｏ ｔ ｓ ｒｉ ｅ ｉａ ｖ ｎ ｅ ｎ ｈ ｏ ｏ ｈ ｓ ｏ ｎｈ ｃ
实时调 整， 并会全程记录下受电 弓的受流质量 ， 可以为以后确定接触 网需要检修 的位 置提供依据。在本文 中将介绍这 一实验 这
检测 系统的设计 方法过程 。
关键词 ： 电弓； 受 动态调整 ； 测； Ｐ 检 ＤＳ
中图分类号 ： ２ Ｕ２ ５ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：６ １ ７２（ｏ １３０ ５ ．４ １ ７－ ９ ． ｌ）．１ ００ ４ ２
及线质 中存有质点 ，或气候 因素 （ 如线路受冰雪冻结包裹）
等， 造成 弓网在 即使保证规定的接触压力 下受流状 况依 然达
检测到并传送给 Ｄ Ｐ由其处理来输 出对受电 弓的控制 。 Ｓ
１ 基 于 ＤＳ ． ２ Ｐ的受 电弓的实 时调整
不到 要求，这就 需要一种装 置能够能记录下 线路的受流状 况， 以此确定检修位置 。传统的做法 是每 年安排几个 班次的 检修 车辆来进行这 种作业， 既影响铁路的正常营运时间又增 大了检修 工人的劳动强度。 本文提出的设计是将 弓网动态接
～
Ｓ ｕ ｙ Ｏ ｙ ａ ｉ ｄ ｕ ｔ ｅ ｔ ａ ｄ Ｉ ｓ ｅ ｔ ｏ ｆ Ａ ｓ ｒ ｔ ｏ ｆ Ｐ ｎ ｏ ｒ ｐ ｔ ｄ ｉ Ｄ ｎ ｍ Ｃ Ａ ｊ ｓ ｍ ｎ ｎ ｎ ｐ ｃ ｉ ｎ ｏ ｂ ｏ ｐ ｉｎ ｏ ａ ｔ ｇ ａ ｈ ｌ
周建勇 程 豪
Ｚ ｏ ｉｎ ｏ ｇ ｈ ｎ ｏ ｈ ｕＪａ ｙ ｎ Ｃ ｅ ｇＨａ
高速铁路 中， 与列车速度直接相关的一个重要参数是电 力机车的受流质量 。 电弓与接触线间的可靠 接触和相互作 受 用是保证 电力机车 良好受流的重要条件 ， 它们 间的接触压力
过大， 会增加受 电弓和 接触线 的异常磨损， 缩短其使用寿命 ； 接触压力 过小会使 它们接触不 良， 使供 电时断时续， 甚至引
触压 力调 整和线路 的受 流状 况检测两种功 能集成在 以 ＤＳ Ｐ
对 受电 弓的实时调整 须根据 电力机车 的运 行指 标来进 行： 最大动态接触力 ； 最小动态 接触 力； 均动态 接触力 ； 平 动 态接触力标准偏差 。
受电弓调整装置控制部分应当置于机车 内， 在实验 中该
为核心的功能装置中， 在保证受电弓实时调整的同时纪录下
式 （ 中，ｄ １ Ｆ 为动态 接触力平均 值； 为静 抬升 力；。 ） Ｆ 为 空气动力，。ｅ２ 为空气动力系数； 为受电弓与空气 间的 Ｆ＝ｖ ｃ ， ｖ
的相对速度速度 。 实际中以上这些力值 是 由压力 传感 器和加 速度传感 器
（ 江西现代职业技术学 院， 西 南昌 ３ ０９ ） 江 ３０５
（ａ ｇｉ ｒｅ ｏｙ ｃｎｃ ｎｔｕｅＪ ｎ ｘＮａｃ ａｇ３０ ９ ） Ｊ ｎ ｘ ＭｏｄｎＰ ｌｔ ｈ ｉＩｓｔｔ ｉ ｇ ｉ ｎｈ ｎ ３ ０ ５ ｉ ｅ ｉ ，ａ
摘
Leabharlann Baidu
要： 本文提 出一种用于 电力机车运行 实验检测 系统 ， 它是 以Ｄ Ｐ Ｓ 为核心 的在检测 弓网动态接触力 的同时会对 其进 行
受电弓与接触线间动态的接触力 １ ３ 其动态接触力 的平 － ４ ］
均值取决于受 电弓的静抬升力和空气造成 的上抬 升力（ 气 空
动力）动态接触力围绕着平均值上下波动 。一般情 况下 ， ， 动 态接触力的平均值 为［１ ２。 － ３
Ｆ＝ Ｆ ｄ 卜． （） １
起火花或 电弧 ， 以致烧 损接触 线［。 １ 因此， － ２ ］ 经常检测受 电弓和
Ａｂ ｒｃ：Ｉ ｉ ａｔ ｌ， ｎｅ ｐ ｒ ｎａ ｅｅ ｔ ｎ ｓ ｓ ｍ ａｅ ｎＤＳ ｓｄ ｓｇ ｅ ｏｂ ｓ ｌ ｄｉ ｌｃｒ ｏ ｏ ｔ ｅｆｒ ａ — ｔ ｔ ｎ ｔ ｓ ｒ ｃｅ ａ ｘ ｅｉ ｔｌ ｔｃｉ ｙ ｔ ｂ ｓｄｏ Ｐｉ ｅ ｉｎ ｄｔ ｅｉ ｔ ｌ ｎｅｅ ｔ ｃｌｃ ｍｏｉ ｏ ｄ ａ ｈ ｉ ｍｅ ｄ ｏ ｅ ｎ ａｅ ｉ ｖ
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ｊｓｎ ｅ ｏｔ ｔ ｒ ｅ ｅｎ ａｔ ｒ ｈ ｎ ｔ ａ ｄ ｃ￣ ｇｈ ｕｌ ｆｂ ｒｉ ｏ ｔ ａ ， ｈｎ ｈ ｃｍ ｔ ｅ ｕｔｇｈ ｎ ｃｆ ｃ ｂｔ ｅ ｎｏ ａ ｄ ａｎｒ ａ ｏ ｉ ｅ ａｔｏ ｓ ｐ ｏ ｆｍ ｃ ｅ ｒ ｗ ｅ ｅｏｏ ｏ ｖ ｉ ｔ ｃ ａ ｅ ｗ ｐ ｇ ｐ ａ ｃ ｅ ｙ ｎ ｒ ｎ ｔ ｑ ｉ ａ ｏ ｔｎ ｒ ａ ｎ ｙ ｏ ｅ ｙ ｔ ｌ ｉ
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１ 受电弓的动态 接触 力调 整
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关键词 ： 电弓； 受 动态调整 ； 测； Ｐ 检 ＤＳ
中图分类号 ： ２ Ｕ２ ５ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：６ １ ７２（ｏ １３０ ５ ．４ １ ７－ ９ ． ｌ）．１ ００ ４ ２
及线质 中存有质点 ，或气候 因素 （ 如线路受冰雪冻结包裹）
等， 造成 弓网在 即使保证规定的接触压力 下受流状 况依 然达
检测到并传送给 Ｄ Ｐ由其处理来输 出对受电 弓的控制 。 Ｓ
１ 基 于 ＤＳ ． ２ Ｐ的受 电弓的实 时调整
不到 要求，这就 需要一种装 置能够能记录下 线路的受流状 况， 以此确定检修位置 。传统的做法 是每 年安排几个 班次的 检修 车辆来进行这 种作业， 既影响铁路的正常营运时间又增 大了检修 工人的劳动强度。 本文提出的设计是将 弓网动态接
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周建勇 程 豪
Ｚ ｏ ｉｎ ｏ ｇ ｈ ｎ ｏ ｈ ｕＪａ ｙ ｎ Ｃ ｅ ｇＨａ
高速铁路 中， 与列车速度直接相关的一个重要参数是电 力机车的受流质量 。 电弓与接触线间的可靠 接触和相互作 受 用是保证 电力机车 良好受流的重要条件 ， 它们 间的接触压力
过大， 会增加受 电弓和 接触线 的异常磨损， 缩短其使用寿命 ； 接触压力 过小会使 它们接触不 良， 使供 电时断时续， 甚至引
触压 力调 整和线路 的受 流状 况检测两种功 能集成在 以 ＤＳ Ｐ
对 受电 弓的实时调整 须根据 电力机车 的运 行指 标来进 行： 最大动态接触力 ； 最小动态 接触 力； 均动态 接触力 ； 平 动 态接触力标准偏差 。
受电弓调整装置控制部分应当置于机车 内， 在实验 中该
为核心的功能装置中， 在保证受电弓实时调整的同时纪录下