Введение
1 Анализ принципов построения систем управления магистральных электровозов 9
1.1 Техническая оснащенность систем управления 9
1.1.1 Реостатно-контакторные системы косвенного управления 9
1.1.2 Бесконтактные аналогово-дискретные системы с жесткой логикой непрерывного (плавного) регулирования 11
1.1.3 Микропроцессорные системы управления ЭПС 13
1.1.4 Системы управления с нейронными принципами управления 18
1.2 Иерархические принципы построения микропроцессорных систем управления ЭПС и
технические средства их реализации 20
1.2.1Многоуровневое построение микропроцессорных систем управления ЭПС 20
1.2.2 Интерфейсы межмодульной коммуникации подсистем управления ЭПС 22
1.2.3 Средства обеспечения гальванической развязки оборудования ЭПС 25
1.3 Способы передачи управляющих сигналов на дискретные исполнительные аппараты 29
2 Анализ структуры микропроцессорной системы управления электроподвижного состава и возможность ее совершенствования 33
2.1 Принципы управления электрооборудованием электроподвижного состава 33
2.2 Общие принципы построение микропроцессорных систем управления ЭПС 34
2.3 Устройство подсистемы ввода-вывода дискретных сигналов МСУД 35
2.4 Функциональность ячеек ввода-вывода электровоза ЭП1 39
2.4.1 Аналитическая оценка уровня электромагнитных помех в низковольтных проводах микропроцессорной системы управления 39
2.4.2 Экспериментальное измерение электромагнитных помех в низковольтных проводах микропроцессорной системы управления 41
2.4.3 Анализ влияния амплитуды и фронта импульса наведенной ЭДС на процессы переключения оптопары канала дискретного входа 48
2.5 Обоснование выбора интерфейса для организации локальной сети управления
электромеханическими аппаратами ЭПС 55
2.5.1 Основные характеристики каналов межмодульного обмена информацией 55
2.5.2Определение критической длины кабеля для последовательного интерфейса RS-485 по
условиям допустимого искажения сигналов и скорости обмена данными 62
3 Способы усовершенствования цепей управления и расчет экономической эффективности затрат на модернизацию магистральных электровозов 67
3.1 Техническое оснащение систем управления режимами тяги и торможения электровозов с
микропроцессорными системами управления 67
3.2 Анализ алгоритмов управления тяговыми и тормозными режимами электровозов с зонно-
фазовым регулированием напряжения 72
3.2.1 Алгоритмы управления цепями тяги в режиме «Автоведения» 72
3.2.2 Алгоритм управления режимом рекуперации в режиме «Автоведения» 75
3.3 Совершенствование цепей управления электровозов с зонно-фазовым регулированием
напряжения 78
3.3.1. Усовершенствование алгоритмов функционирования цепей управления 78
3.3.2 Определение максимальной длительности переходных процессов в тяговом приводе электровоза с зонно-фазовым регулированием тока ТЭД 81
3.3.3 Усовершенствованные алгоритмы функционирования цепей управления электровозов серии ЭП1, ЭП1М в режимах тяги и рекуперативного торможения 94
3.4 Анализ диагностической функции микропроцессорной системы управления 99
3.5 Расчет экономической эффективности затрат на модернизацию электровозов серии ЭП1, ЭП1М
102
3.5.1 Определение себестоимости текущего ремонта в объеме ТР-2 для электровозов переменного тока 102
3.5.2 Расчет срока окупаемости затрат на модернизацию электровозов 106
4 Надежность цепей управления электровозов серии ЭП1, ЭП1М 110
4.1 Статистика отказов в цепях управления режимами тяги и рекуперативного электрического
торможения 110
4.2 Расчет показателей надежности цепей управления режимами работы магистральных
электровозов переменного тока 111
4.2.1 Расчет надежности цепей управления электромеханическими аппаратами 111
4.2.2 Расчёт надежности мультиплексного канала передачи данных 117
4.3 Повышение надежности мультиплексного канала передачи дискретных сигналов 121
Заключение 125
Список используемых источников 128
