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内燃机车无级调速控制系统的设计 Design of Smooth Adjust Speed Control System for the Diesel Locomotive 田慧 吴孝丽 (平顶山工学院计算机系,平顶山 467064) 摘要: 内燃机车电控系统是一个复杂的控制系统，长期以来一直采用继电器、接触器控 制系统来完成控制功能，论文分析了目前内燃机车上继电器、接触器控制系统中存在的缺点 和不足，提出了采用可编程计算机控制器(PCC)作为控制核心完成机车相应电器及各功能模 块的控制方法。针对机车无级调速模块设计了相应的检测及控制电路，完成了相应模块程序 的编制。 关键字: 可编程计算机控制器；无级调速；控制系统；步进电机 中图分类号：TP273+.5 文献标识码：A TIAN Hui, WU Xiao-li (Pingdingshan Institute of Technology; Pingdingshan 467064; China) Abstract: The electrify control system of diesel locomotive is a complicate controlling system. In the long term，it adopt relay and contact controlling system to complete its control function . The article analyzed the defect and weakness of controlling system in DF4 diesel locomotive and put forward the new controlling method based on PCC. In this article，we designed monitor and controlling circuit for adjust velocity. Keywords: PCC; Smooth Adjust Speed; Control System; Step Motor 1 引言 目前，内燃机车电气控制系统一直采用传统继电器控制装置进行控制。在机车的电气系 统控制中，仍然沿用触头连锁的方式，以形成电器线圈得电的逻辑关系。随着工业现代化的 发展和铁路运输的需要，对机车运用和机车质量的要求不断提高，使得对机车控制系统的可 靠性提出更高的要求。原有的继电器控制系统无法满足新的要求。 通过对机车电气控制系统及电路的深入研究，本本的任务是采用可编程计算机控制器 (PCC)作为控制核心对机车无级调速进行控制，以实现相应控制环节的自动化和智能化，减 少机车上有触点电器的数目，增加机车运行的安全性。 2 机车无级调速现状 目前内燃机车上采用所谓无级调速系统来控制柴油机的转速,使其能工作在 430-1 000r/min 中任何一个转速上。它之所以能完成这样的功能,是靠调速器中的步进电机驱动伞 齿轮,再带动蜗杆,完成调速功能。其无级调速系统示意图如图 1 所示: 无级调速系统的变速机构执行元件采用的是六级反应式步进电机,步进电机是一种将脉 冲信号变换成角位移的数字电磁执行装置。 根据步进电机的工作原理可知,要使步进电机转动,必须按一定规律不断地向步进电机的 三相绕组供给电流。步进电机驱动器就是用来完成这一任务的。无级调速驱动器就是产生驱 动脉冲的电子装置。无级调速的驱动电源装置( 电子箱)主要由电源、升速和降速脉冲发生器、 环形分配器、功率驱动器及空转消除电路等组成,它是控制步进电机正、反转(供电顺序) 的装 置,型号为 WJTS( 即汉语拼音“无级调速”) 。由于生产厂家的不同, 目前主要有 T682 和 14Q 2 两种驱动器。无级调速的关键在于对步进电机的控制, 目前广泛使用的T682 和 14Q 型步进