基于STM32F103C8T6电气化铁路供电实训系统研究与设计
发布时间：2022-01-09 06:03
基于目前各高校对于牵引供电系统的学习缺少实验平台的现状,本文针对电气化铁路牵引供电系统搭建模拟教学平台,并对牵引网电参数检测开展研究。模拟教学平台可以模拟不同供电方式下牵引网的各种运行状态。该平台包括模拟牵引变电所、模拟接触网、回流线、馈线、钢轨、电力机车等基础组成部分,具备完整的牵引供电回路,实现电力机车带电运行。该系统的检测模块实现机车在运行状态下对电参数的检测。多通道数据采集系统（下位机）以低功耗微处理器STM32F103C8T6为主控芯片,采用Modbus通信协议,与上位机通信,实现对牵引网多个采集点电参数的同时采集和传输。上位机采用LabVIEW软件编写,界面上显示接收到的多通道数据的波形与数值,并对数据进行处理,输出实际有效数值。针对不同供电方式、不同负荷条件,模拟教学平台进行电参数监测实验。得到的实验数据的变化规律符合实际铁路运行状态的一般规律,从而验证模拟教学平台的正确性。通过对实验数据的横向和纵向比较分析,比较不同供电方式的优缺点,加深对教材知识的理解和掌握,了解牵引供电系统各部分在实际工作中所起的作用。本课题通过建立牵引供电系统模拟教学平台,实现电参数的动态监测,改...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直接供电方式
(1)直接供电方式如图 2-1 所示，直接供电方式原理为，由牵引变电所通过馈电线将电能传送接触网，接触网与受电弓通过摩擦取电，传送到机车发动机，最后由钢轨回到牵引变电所。图 2-1 直接供电方式(2)带回流线的直接供电方式如图 2-2 所示，是带回流线的直接供电方式的原理图，在直接供电方式的基上，在接触网支柱上架设一条与钢轨并联的回流线[34]R，其并联点之间间隔6 km。
图 2-3 AT 供电方式.2 供电实训系统整体设计方案根据教学效果的要求，电气化铁路供电实训系统需要满足以下几点要求：(1) 本沙盘搭建的接触网全真模拟实际铁路接触网；(2) 模拟接触网的电压按照实际接触网电压 1:1000 的比例缩小；(3) 模拟铁路上应用最广泛的三种供电方式，AT 供电方式、直接供电方式、回流线的直接供电方式[37]，分别供电运行；(4) 设计数据采集板，满足在机车运行中同时采集多点电压电流参数；(5) 通过对采集到的电压，电流等电参数进行整理，分析牵引网电压电流分规律；(6) 除了上述功能，接触网上任意位置均可以通过万用表、卡表、示波器来测任一点的电压电流的有效值，波形和计算功率因数，满足教学实验的要求；(7) 可以对牵引变压器一、二次侧电流、电压进行检测；
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿提高供电系统可靠性的研究与设计[J]. 闫志强. 机电工程技术. 2019(04)
[2]南苏丹某国际机场供电系统及研究[J]. 张皓驰. 价值工程. 2019(12)
[3]基于Modbus协议的远程AI模块的开发[J]. 赵阳光,魏霞. 现代电子技术. 2019(06)
[4]基于WSNs的温室大棚智能灌溉控制系统设计[J]. 张瀚中,曹江涛,邵鹏飞,张墨杨. 控制工程. 2019(01)
[5]改革开放40周年 交通运输取得辉煌成就[J]. 张毓书. 人民交通. 2019(01)
[6]基于STM32的冷调库环境监测系统设计[J]. 朱亚婷,尚宇. 电子设计工程. 2019(01)
[7]高速铁路智能牵引供电系统研究[J]. 董文哲,郭晨曦,杨斯泐. 铁路计算机应用. 2018(11)
[8]电子商务专业实践教学模拟系统的设计与研究[J]. 王万丽. 计算机产品与流通. 2018(09)
[9]基于LABVIEW的上位机串口通信程序设计[J]. 汤佳明,安伟. 电子设计工程. 2018(11)
[10]数字图书馆背景下教学模拟录像资源数字化处理与应用[J]. 张捷,唐伟,尹明. 云南开放大学学报. 2018(02)
硕士论文
[1]电气化铁路牵引网运行状态模拟教学装置的研制[D]. 王鹏宇.石家庄铁道大学 2018
[2]重载铁路供电培训辅助教学装置的研制[D]. 陈志强.石家庄铁道大学 2018
[3]高速铁路牵引供电系统供电数据仿真[D]. 刘潇.西南交通大学 2018
[4]微细电火花混粉加工微孔探索性研究[D]. 王启建.大连理工大学 2018
[5]电气化铁路牵引供电系统教学仿真基础构架研制[D]. 白丹伟.石家庄铁道大学 2016
[6]建筑围护结构热阻现场测试系统研发及影响因素分析[D]. 高慧挥.东华大学 2016
[7]AT牵引网模型研究[D]. 许忠杰.西南交通大学 2015
[8]电气化铁路对内蒙古电网影响综合治理研究[D]. 张一帆.华北电力大学 2015
[9]高速铁路牵引供电系统数字仿真与动态模拟平台的设计与开发[D]. 王江峰.西南交通大学 2014
[10]基于STM32的智能仪表数据采集系统的设计[D]. 樊龙.太原理工大学 2014
本文编号：3578108
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
直接供电方式
(1)直接供电方式如图 2-1 所示，直接供电方式原理为，由牵引变电所通过馈电线将电能传送接触网，接触网与受电弓通过摩擦取电，传送到机车发动机，最后由钢轨回到牵引变电所。图 2-1 直接供电方式(2)带回流线的直接供电方式如图 2-2 所示，是带回流线的直接供电方式的原理图，在直接供电方式的基上，在接触网支柱上架设一条与钢轨并联的回流线[34]R，其并联点之间间隔6 km。
图 2-3 AT 供电方式.2 供电实训系统整体设计方案根据教学效果的要求，电气化铁路供电实训系统需要满足以下几点要求：(1) 本沙盘搭建的接触网全真模拟实际铁路接触网；(2) 模拟接触网的电压按照实际接触网电压 1:1000 的比例缩小；(3) 模拟铁路上应用最广泛的三种供电方式，AT 供电方式、直接供电方式、回流线的直接供电方式[37]，分别供电运行；(4) 设计数据采集板，满足在机车运行中同时采集多点电压电流参数；(5) 通过对采集到的电压，电流等电参数进行整理，分析牵引网电压电流分规律；(6) 除了上述功能，接触网上任意位置均可以通过万用表、卡表、示波器来测任一点的电压电流的有效值，波形和计算功率因数，满足教学实验的要求；(7) 可以对牵引变压器一、二次侧电流、电压进行检测；
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿提高供电系统可靠性的研究与设计[J]. 闫志强. 机电工程技术. 2019(04)
[2]南苏丹某国际机场供电系统及研究[J]. 张皓驰. 价值工程. 2019(12)
[3]基于Modbus协议的远程AI模块的开发[J]. 赵阳光,魏霞. 现代电子技术. 2019(06)
[4]基于WSNs的温室大棚智能灌溉控制系统设计[J]. 张瀚中,曹江涛,邵鹏飞,张墨杨. 控制工程. 2019(01)
[5]改革开放40周年 交通运输取得辉煌成就[J]. 张毓书. 人民交通. 2019(01)
[6]基于STM32的冷调库环境监测系统设计[J]. 朱亚婷,尚宇. 电子设计工程. 2019(01)
[7]高速铁路智能牵引供电系统研究[J]. 董文哲,郭晨曦,杨斯泐. 铁路计算机应用. 2018(11)
[8]电子商务专业实践教学模拟系统的设计与研究[J]. 王万丽. 计算机产品与流通. 2018(09)
[9]基于LABVIEW的上位机串口通信程序设计[J]. 汤佳明,安伟. 电子设计工程. 2018(11)
[10]数字图书馆背景下教学模拟录像资源数字化处理与应用[J]. 张捷,唐伟,尹明. 云南开放大学学报. 2018(02)
硕士论文
[1]电气化铁路牵引网运行状态模拟教学装置的研制[D]. 王鹏宇.石家庄铁道大学 2018
[2]重载铁路供电培训辅助教学装置的研制[D]. 陈志强.石家庄铁道大学 2018
[3]高速铁路牵引供电系统供电数据仿真[D]. 刘潇.西南交通大学 2018
[4]微细电火花混粉加工微孔探索性研究[D]. 王启建.大连理工大学 2018
[5]电气化铁路牵引供电系统教学仿真基础构架研制[D]. 白丹伟.石家庄铁道大学 2016
[6]建筑围护结构热阻现场测试系统研发及影响因素分析[D]. 高慧挥.东华大学 2016
[7]AT牵引网模型研究[D]. 许忠杰.西南交通大学 2015
[8]电气化铁路对内蒙古电网影响综合治理研究[D]. 张一帆.华北电力大学 2015
[9]高速铁路牵引供电系统数字仿真与动态模拟平台的设计与开发[D]. 王江峰.西南交通大学 2014
[10]基于STM32的智能仪表数据采集系统的设计[D]. 樊龙.太原理工大学 2014
本文编号：3578108
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3578108.html
