劉斌

摘 要：介紹了以單片機(jī)為核心檢測(cè)電力機(jī)車主斷路器的分閘時(shí)間、合閘時(shí)間、延遲時(shí)間及動(dòng)作的風(fēng)壓值。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；電力機(jī)車；主斷路器；檢測(cè)

1 前言

機(jī)車作為鐵路運(yùn)輸?shù)臓恳齽?dòng)力，它擔(dān)負(fù)著客運(yùn)、貨運(yùn)及編組站調(diào)車工作；機(jī)車的安全運(yùn)行是鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾ＷC，影響機(jī)車運(yùn)行安全的因素很多， 主斷路器作為電力機(jī)車電源的總開關(guān)和機(jī)車的總保護(hù)電器，當(dāng)機(jī)車主電路和輔助電路發(fā)生短路、過(guò)載、接地等故障時(shí)，故障信號(hào)通過(guò)相關(guān)控制電路使主斷路器自動(dòng)斷開，主斷路器的斷開時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響機(jī)車的安全性能，所以非常有必要對(duì)主斷路器的三段時(shí)間及動(dòng)作風(fēng)壓值進(jìn)行檢測(cè)。

2 主斷路器測(cè)試儀的測(cè)試要求

主斷路器是利用壓縮空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)主、輔觸頭動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)閉合、斷開任務(wù)，同時(shí)利用壓縮空氣的冷卻作用對(duì)主觸頭進(jìn)行滅弧，實(shí)現(xiàn)主斷路器的可靠斷開；在主電路中它有主觸頭、隔離開關(guān)兩部分電聯(lián)結(jié)。

（1）三段動(dòng)作時(shí)間測(cè)試

分閘時(shí)間：分閘電磁線圈得電到主斷路器動(dòng)靜觸頭斷開的時(shí)間。

測(cè)試要求：≤30ms

合閘時(shí)間：合閘電磁線圈得電到隔離開關(guān)閉合的時(shí)間。

測(cè)試要求：≤100ms

延遲時(shí)間：主觸頭斷開到隔離開關(guān)斷開的時(shí)間。

測(cè)試要求：35—55ms

（2）動(dòng)作風(fēng)壓測(cè)試：傳動(dòng)風(fēng)缸內(nèi)工作氣壓。

額定工作風(fēng)壓：： 700—900KPa

最低動(dòng)作風(fēng)壓：400KPa

3 硬件電路設(shè)計(jì)

3.1各項(xiàng)參數(shù)測(cè)量方案

（1）三段時(shí)間的測(cè)量

時(shí)間信息的采集點(diǎn)分別取自于主斷路器的主斷動(dòng)、靜觸頭、隔離開關(guān)三點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)信號(hào)調(diào)理板插座與分、合閘電磁閥相連接，通過(guò)數(shù)據(jù)采集可分別將主斷路器合閘線圈得電、隔離開關(guān)閉合、分閘線圈得電、主斷觸頭斷開、隔離開關(guān)斷開等時(shí)刻信息，進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成開關(guān)量電信號(hào)，傳輸?shù)街鳈C(jī)中進(jìn)行集中處理。在信息處理方式上，由單片機(jī)采用中斷方式對(duì)這些開關(guān)量狀態(tài)變化的間隔進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，從而實(shí)現(xiàn)三段時(shí)間的準(zhǔn)確測(cè)量。

（2）風(fēng)壓的測(cè)量

采用風(fēng)壓傳感器測(cè)量風(fēng)缸內(nèi)風(fēng)壓，其輸出電纜連接到主機(jī)的調(diào)理板接口；信號(hào)調(diào)理板對(duì)傳感器送來(lái)的微弱電壓模擬信號(hào)進(jìn)行放大，然后送給A/D轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)，在單片機(jī)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理。

3.2主斷測(cè)試儀硬件組成

主機(jī)以單片機(jī)為核心，包括信號(hào)調(diào)理板、A/D轉(zhuǎn)換器、液晶顯示器、按鍵、打印機(jī)等。硬件框圖如圖（1）所示。

圖（1）

4 軟件電路設(shè)計(jì)

4.1合閘時(shí)間的測(cè)定

主斷路器的主電路中有主觸頭、隔離開關(guān)兩部分電聯(lián)結(jié)。閉合時(shí)，只要隔離開關(guān)在壓縮空氣的驅(qū)動(dòng)下直接閉合即可，在本設(shè)計(jì)中，當(dāng)按下合閘按鈕時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生中斷并控制合閘線圈得電，使隔離開關(guān)閉合。同時(shí)在隔離開關(guān)處設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)裝置，以檢測(cè)隔離開關(guān)是否閉合，在閉合后信息反饋給單片機(jī)，由單片機(jī)計(jì)算出合閘時(shí)間，合閘時(shí)間程序流程圖如圖2所示。

4.2 分閘時(shí)間和延遲時(shí)間的測(cè)定

當(dāng)按下分閘按鈕時(shí)單片機(jī)產(chǎn)生中斷并使分閘線圈得電，控制主觸頭分開，此時(shí)檢測(cè)主觸頭是否斷開，斷開后把信息反饋給單片機(jī)，由單片機(jī)計(jì)算出分閘時(shí)間并通過(guò)液晶顯示。經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)后，檢測(cè)隔離開關(guān)是否斷開，在斷開后把信息反饋給單片機(jī)，再由單片機(jī)計(jì)算出延遲時(shí)間和分閘時(shí)間，分閘時(shí)間、延遲時(shí)間程序流程圖如圖3所示。

圖（2） 圖（3）

4.3合閘時(shí)間測(cè)試程序如下，分閘時(shí)間和延遲時(shí)間測(cè)試程序（略）

#include

//#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit P1_0=P1^0； //合閘開關(guān)并控制合閘線圈得電

sbit P1_5=P1^5； //隔離開關(guān)檢測(cè)

uchar time2 = 0；

uint switchontime[10]； //合閘時(shí)間

switch_on_time1（）interrupt 3

{

TH1=（65536-1000）/256； //定時(shí)1ms

TL1=（65536-1000）%256；

P0 = time2++；

}

switch_on_time（）

{

uint idata result；

TR1=1； //開中斷

while（P1_5！=0）

result=time2； //賦值

TR1=0 ； //關(guān)中斷

switchontime[0]=result/10；

switchontime[1]=result%10； //結(jié)果保存

}

void display2（uchar time）

{

uchar temp = 0；

temp = time%10；

temp = （（（time/10）%10）<<4） | temp；

P2 = temp；

}

void main（）

{

TMOD = 0x10；

EA = 1；

ET1 = 1；

While（P1_0 == 0） //等待按鍵

{

switch_on_time（）；

display2（time2）；

while（1）；

}

}

5 結(jié)束語(yǔ)

上面主要是對(duì)電力機(jī)車主斷路器三段時(shí)間測(cè)量進(jìn)行了分析闡述，根據(jù)上述方法測(cè)試電力機(jī)車主斷路器的三段時(shí)間可判斷主斷路器性能的優(yōu)劣。

參考文獻(xiàn)

[1]馬忠梅等. 單片機(jī)的C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)[M]. 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社， 2003.11

[2]楊豐萍，李中奇，許智榜. 電器及其控制技術(shù)[M]. 南昌： 江西科學(xué)出版社， 2007.9