电力机车主断路器检测仪设计

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1、电力机车主断路器检测仪设计摘要：介绍了以单片机为核心检测电力机车主断路器的分闸时间、合闸时间、延迟时间及动作的风压值。关键词：单片机；电力机车；主断路器；检测1前言机车作为铁路运输的牵引动力，它担负着客运、货运及编组站调车工作；机车的安全运行是铁路运输的重要保证，影响机车运行安全的因素很多，主断路器作为电力机车电源的总开关和机车的总保护电器，当机车主电路和辅助电路发生短路、过载、接地等故障时，故障信号通过相关控制电路使主断路器自动断开，主断路器的断开时间的长短直接影响机车的安全性能，所以非常有必要对主断路器的三段时间及动作风压值进

2、行检测。2主断路器测试仪的测试要求主断路器是利用压缩空气来驱动主、辅触头动作，实现闭合、断开任务，同时利用压缩空气的冷却作用对主触头进行灭弧，实现主断路器的可靠断开；在主电路中它有主触头、隔离开关两部分电联结。(1)三段动作时间测试分闸时间：分闸电磁线圈得电到主断路器动静触头断开的时间。测试要求：W30ms合闸时间：合闸电磁线圈得电到隔离开关闭合的时间。测试要求：W100ms延迟时间：主触头断开到隔离开关断开的时间。测试要求：35—55ms(2)动作风压测试：传动风缸内工作气压。额定工作风压：:700-900KPa最低动作风压：4

3、00KPa3硬件电路设计3.1各项参数测量方案(1)三段时间的测量时间信息的采集点分别取自于主断路器的主断动、静触头、隔离开关三点，同时通过信号调理板插座与分、合闸电磁阀相连接，通过数据采集可分别将主断路器合闸线圈得电、隔离开关闭合、分闸线圈得电、主断触头断开、隔离开关断开等时刻信息，进一步转换成开关量电信号，传输到主机中进行集中处理。在信息处理方式上，由单片机采用中断方式对这些开关量状态变化的间隔进行准确计时，从而实现三段时间的准确测量。(2)风压的测量采用风压传感器测量风缸内风压，其输出电缆连接到主机的调理板接口；信号调理板对

4、传感器送来的微弱电压模拟信号进行放大，然后送给A/D转换模块，转换后的数字信号送入单片机，在单片机中实现数据处理。3.2主断测试仪硬件组成主机以单片机为核心，包括信号调理板、A/D转换器、液晶显示器、按键、打印机等。硬件框图如图（1）所示。图（1）4软件电路设计4.1合闸时间的测定主断路器的主电路中有主触头、隔离开关两部分电联结。闭合时，只要隔离开关在压缩空气的驱动下直接闭合即可，在本设计中，当按下合闸按钮时，单片机产生中断并控制合闸线圈得电，使隔离开关闭合。同时在隔离开关处设置一个监测装置，以检测隔离开关是否闭合，在闭合后信息反

5、馈给单片机，由单片机计算出合闸时间，合闸时间程序流程图如图2所示。4.2分闸时间和延迟时间的测定当按下分闸按钮时单片机产生中断并使分闸线圈得电，控制主触头分开，此时检测主触头是否断开，断开后把信息反馈给单片机，由单片机计算出分闸时间并通过液晶显示。经过一定的延时后，检测隔离开关是否断开，在断开后把信息反馈给单片机，再由单片机计算出延迟时间和分闸时间，分闸时间、延迟时间程序流程图如图3所示。图(2)图(3)3.3合闸时间测试程序如下，分闸时间和延迟时间测试程序(略)^include//#include#defineucharunsi

6、gnedchar#defineuintunsignedintsbitP1_O=P1；〃合闸开关并控制合闸线圈得电sbitP1_5-P1

7、；//隔离开关检测uchartime2=0；uintswitchontime[10]；//合闸时间switch_on_timel()interrupt3{TH1二(65536-1000)/256；〃定时1msTL1=(65536-1000)%256；P0=time2++；}switchontime(){uintidataresuIt；TR1=1；//开中断while(Pl_5!二0)result=

8、time2；//赋值TR1=O；//关中断switchontime[0]=result/10；〃结果保存switchontime[l]=result%10；}voiddisplay2(uchartime){uchartemp=0；temp二time%10；temp=(((time/10)%10)