پایان نامه رشته مهندسی برق و الکترونیک با عنوان تجزیه و تحلیل سیستم برقی قطار خودکشش (ریل باس)

دانلود پایان نامه رشته مهندسی برق و الکترونیک

تجزیه و تحلیل سیستم برقی قطار خودکشش (ریل باس)

مختصری در مورد واگنهای ریل باس

واگنهای ریل باس موجود در ایران از سری واگنهای کلاس 141 با اندکی تغییر در برخی قسمت ها می باشد. از این قطارها برای جابجائی در مسیرهای کوتاه استفاده می شود که البته اقتصادی و مقرون به صرفه است. این قطارها ترکیبی از تجربیات ریلی و جاده ای می باشد که در کشور انگلستان طراحی شده و در سالهای اخیر وارد ایران شده است. هر قطار شامل دو واگن می باشد که یکی از واگنها دارای سرویس بهداشتی بوده و دیگری فاقد آن است.

هر واگن مجهز به یک موتور دیزل بوده که بصورت خوابیده در زیر هر واگن نصب شده است.

نوع موتور دیزل این واگنها لیلاند بوده و حداکثر قدرت آنها 162 KW در دور موتور 2100 rpm می باشد و یک توربو شارژر در آن نصب شده است. نوع سوخت دیزلها گازوئیل است. موتور دیزل هر واگن با یک گیربکس تمام اتوماتیک کوپل شده و هر واگن دارای دو محور محرک در زیر واگن می باشد و حرکت از طریق یک انتقال دهنده مکانیکی به محور چرخها منتقل می شود.

برای تأمین قدرت الکتریکی مورد نیاز در هر واگن از دو سری باطری با ولتاژ خروجی 24V و جریان خروجی 400A استفاده شده که یک سری از باطریها به جهت تأمین قدرت الکتریکی لازم برای استارت موتور و دیگر مدارات مورد استفاده قرار می گیرد و سری دیگر باطریها جهت تأمین روشنائی واگنها مورد استفاده می باشد.

هر دو سری باطری توسط دو دینام که بصورت موازی می باشند، شارژ می گردند. دینام ها توسط موتور به حرکت در می آیند، برق خروجی آنها یکسو شده و دو سر باطریها بوسیله دیودها از یکدیگر جدا می گردند. ارتباط الکتریکی بین دو واگن بوسیله کابلهای ارتباطی که در انتهای دو واگن نصب می شود برقرار می شود. (اتصال دو واگن که هر دو سرویس بهداشتی داشته باشند یا هر دو فاقد آن باشند ممکن نیست).

هر واگن دارای چهار درب ورودی و خروجی می باشد. دو درب یک لنگه در طرفین چپ و راست برای ورود راننده و خدمه و دو درب تاشو در طرفین برای ورود مسافرین، که درب های مربوط به مسافرین توسط شیرهای الکتروپنوماتیکی بازو بسته می شود. میزان سرعت قطار توسط دسته کنترل گاز و بوسیله راننده انجام می گیرد. یک سیستم میکروپرسسور دهنده ها را با توجه به سرعت قطار به طور اتوماتیک عوض می نماید. سیستم ترمز نیز بوسیله دسته ترمز و توسط راننده اعمال می گردد.

کلمات کلیدی:

واگنهای ریل باس

سیستم برقی قطار

کنتاکتورها

سنسور

مدارات الکترونیکی

میکروپرسسور

فهرست مطالب

فصل اول

مختصری در مورد واگنهای ریل باس ... 1

شناسائی کلیدها و کنترلها و نشانگرها ... 2

I- کابین راننده ... 2

a- کنسول سمت چپ ... 2

1-کلید اصلی نقلیه (master یا مارش) ... 2

2-کلید انتخاب جهت (DSSW = Direction Selector Switch) ... 3

3- کلید روشنائی بیرونی (چهار حالته) External Lighting Switch ... 3

4-کلید روشنائی کابین Cabin Light P/B ... 4

5-کلید روشنائی مقصد Destination Light P/B ... 4

6-کلید روشنائی پنل INST . Panel P/B ... 4

7-کلید روشنائی علامت سفید Tail Light P/B ... 4

8-کلید اصلی نقلیه (master یا مارش) ... 5

9-کلید اصلی استارت کردن موتور DST P/B ... 5

10-کلید اصلی استپ موتور (خاموش کردن موتور) DSP P/B ... 5

11-دسته کنترل ترمز (BC) Brakes Controller ... 5

12-کلید ایزوله کننده مدار (TCAIS) TCA ... 6

b- کنسول سمت راست ... 7

1-دسته کنترل میزان سوخت مصرفی (گاز) Throttle Controller ... 7

2-کنترل بوق ... 7

3-کنترل کننده برف پاک کن ها و آب پاش ... 7

4-بوق سیستم اعلام خطر اتوماتیک (A.W.S) ... 8

5-کلید روشنائی نورافکن ها ... 8

c- کنسول جلوئی ... 9

1-سرعت سنج Speed Meter ... 9

2-گیج فشار دوتائی ... 9

3-کلید ریست (قطع موقت) سیستم اعلام خطر اتوماتیک A.W.S Reset P/B ... 9

4-روشنائی های اعلام خطر ... 9

5-کلید های کوپل و جداسازی کوپلP/B Couple and Uncouple ... 10

6-کلید زنگ علامت Signal Buzzer P/B ... 10

7-کلید سرعت بالای کمپرسور Compressor Speed-UP SW (CSS) ... 11

8-کلید نگهدارنده دنده Hold Gear SW ... 11

9-کلید فن راننده Drivers Heater Switch ... 11

10-کلید سرعت موتور فن راننده ... 11

11-کنترل کننده هوای فن 1 و 2 ... 11

12-پرچم – کلید ترمز اضطراری Emergency Brake SW (EBS) ... 12

d- تابلو پشت راننده (سمت راست) ... 13

1-کلید فقل دربها Door Key Switch (DKS) ... 13

2-کلید روشنائی سالن Saloon Light Switch ... 13

3-کلید روشنائی کمک راننده Vestibule Light ... 13

4-کلید روشن کردن فن هیتر کمک راننده Guards Heater Switch ... 14

5-کلید سرعت موتور فن کمک راننده ... 14

6-کلید تست درب Door Test SW ... 14

7-کلید پیش گرمکن Pre-Heat P/B ... 14

8-کلید تست لامپهای اعلام خطر Warning Light Test Switch P/B ... 14

9-کلید ایزوله کننده سیستم آتش سوزی Fire Isolation SW (FIS) ... 14

10-کلید هیتر کمکی Aux Heater ... 15

11-کلید هیترسالن شماره یک Heater Saloon 1 ... 15

12-کلید هیتر سالن شماره دو Heater Saloon 2 ... 15

13-کلید ایزوله کننده کشش Traction Interlock SW (TIS) ... 15

e- پدال DSD SW ... 17

f- کلید های مینیاتوری Circuit Breaker ... 17

g- کلید ایزوله کننده سیستم (A.W.SIS) AWS ... 18

h- سیستم ارتباط ... 19

II- کلیدها و کنترلها در سالن مسافری ... 19

a- تابلوهای تغذیه دربها توسط خدمه ... 19

b- کلیدهای باز و بسته کردن درب توسط مسافر ... 20

c- کلید تعمیرات (Transmission Maintenance Switch) TMS ... 20

d- دستگیره های ترمز اضطراری Pass Emergency SW (PES 1,2,3) ... 20

e- فن خارج کننده هوای سرویس بهداشتی ... 21

III- کلیدها و کنترلها در خارج از واگن ... 21

کلیدهای باز کردن دربهای مسافری از خارج ... 21

تابلوی استارت محلی ... 21

آشنایی با رله ها و نحوه عملکرد آنها ... 22

1- رله AFR1 رله میدان آلترناتور (شماره 1) Alternator Field Relay 1 ... 23

2- رله AFR2 رله میدان آلترناتور (شماره 2)Alternator Field Relay 2 ... 23

3- رله AFR3 رله میدان آلترناتور(شماره 3)Alternator Field Relay 3 ... 24

4- رله LSR – رله سرعت پایینLow Speed Rel ... 24

5- رله PESR – رله سوئیچ ترمز اضطراریPass Emergency SW Relay ... 25

6- PHR1 رله پیش گرم کن (شماره 1) Pre Heat Relay ... 25

7- رله PHR2 رله پیش گرم کن (شماره 2)Pre Heat Relay 2 ... 26

8- رله TAR – رله ثابت گاز Throthle Aux Relay ... 26

9- رله TR رله ترموستات Thermostat Relay ... 27

10- رله TiR1 رله قفل کننده کشش (شماره 1) Traction Interlock Relay 1 ... 27

11- رله TiR2رله قفل کننده کشش (شماره 2) Traction Interlock Relay 2 ... 28

12- رله RSR رله ریست Reset Relay ... 28

13- رله DSiR–رله اتخاب کننده راننده Direction Select Interlock Relay ... 29

14- رله MSR1 شرله مستر (شماره 1) Master SW Relay 1 ... 29

15- رله MSR2 رله مستر (شماره 2) Master SW Relay 2 ... 30

16- رله DHSR رله شیشه گرم کن راننده Driver Heated Screen Relay ... 31

17- رله GHSR رله شیشه گرم کن کمک راننده Guard Heated Screen Relay ... 31

18- SLR1 رله روشنائی سالن (شماره 1) Saloon Light Relay 1 ... 31

19- SLR2 رله روشنائی سالن (شماره 2) Saloon Light Relay 2 ... 32

20- DiR1 – رله قفل درب (شماره 1) Door Interlock Relay 1 ... 32

21- DiR2 – رله قفل درب (شماره 2) Door Interlock Relay ... 33

22- DKiR – رله نگهدارنده قفل درب Door Key Interlock Relay ... 33

23- DTR – رله تست دربها Door Test Relay ... 34

24- LHDCR – رله بستن درب سمت چپLH Door Close Relay ... 34

25- LHDR – رله درب سمت چپ LH Door Relay ... 35

26- RHDCR – رله بستن درب سمت راست RH Door Close Relay ... 35

27- RHDR – رله درب سمت راست RH Door Relay ... 36

28- CR1 – رله کنترل (شماره 1) Control Relay 1 ... 36

29- CR2 – رله کنترل (شماره 2) Control Relay 2 ... 37

30- CR3 – رله کنترل (شماره 3) Control Relay 3 ... 38

31- FAR – رله آلارم آتش سوزی Fire Alarm Relay ... 38

32- SR – رله استارت Start Relay ... 39

33- ESR1 – رله استپ موتور (شماره 1) Engine Stop Relay 1 ... 39

34- ESR2 – رله استپ موتور (شماره 2) Engine Stop Relay 2 ... 40

35- SRR – رله تکرار استارت Start Repeat Relay ... 40

36- RTR – رله سیستم رادیوئی Radio Telephone Relay ... 41

37- CCR – رله کنترل مسیر Control Circuit Relay ... 41

38- BSR – رله کمکی ترمز Brake Supply Relay ... 41

39- BCR – رله کنترل ترمز Brake Control Relay ... 42

کنتاکتورها ... 42

1- CPR کنتاکتور کوپل Couple Relay ... 42

2- ASC کنتاکتور تغذیه کمکی Aux Supply Contactor ... 44

3- CSC کنتاکتور کنترل Control Slave Contactor ... 44

4- EC – کنتاکتور اتصال زمین Earth Contactor ... 44

تایمر ... 45

1- OPTR – تایمر فشار روغن Oil Pressure Timer Relay ... 45

2- ESTD – تایمر استپ موتورEngine Stop Timer Delay ... 46

3- LSTD–تایمر خاموش کردن اتوماتیک روشنائی سالنLight Shut-Down Timer Delay ... 46

4- DDR – تایمر سیستم هوشیاری (DSD) راننده DSD Delay Relay ... 47

5- TCAFR2 – تایمر خطای مدار (TCA) TCA Fault Relay ... 47

6- تایمر عمل کننده (شماره 1) Process Timer 1 ... 48

7- تایمر عمل کننده شماره 2 Process Timer 2 ... 48

وسایل اندازه گیری (سنسورها) ... 49

1- OPSI- سنسور فشار روغن شماره 1 Oil pressure SW 1 ... 49

2- OPS2 – سنسور فشار روغن شماره 2 Oil Pressure SW 2 ... 49

3- WLSW – فلوتر آب Water Level SW ... 49

4- پروب سرعت دینام Alternator Speed Probe ... 49

5- پروب سرعت ورودی گیربکس Gear Box Input Speed Probe ... 50

6- پروب سرعت محور محرک Driven Axle Speed Probe ... 50

7- پروب سرعت محور آزاد Non Driven Axle Speed Probe ... 50

مدار شارژ باطری ... 51

مداراستارت موتور ... 54

مدار استپ یا خاموش کردن موتورEngine Stop ... 57

مدار کنترل سوخت مصرفی ( گاز ) ... 61

مدار باز وبسته کردن دربها ... 65

ا لف) تغذ یه دربها توسط کمک راننده ... 65

ب) مدار کنترل دربها در سا لن مسافری ... 67

ج) مدار قفل دربها و زنگ علامت ... 70

مدار کنترل ... 73

الف) عملکرد رله MSR1 ... 73

ب) عملکرد رله MSR2 ... 74

ج ) عملکرد رله CR1 ... 74

د ) عملکرد رله CR2 ... 74

ه ) عملکرد رله CR3 ... 75

و) عملکرد رله DSIR ... 75

مدار آتش سوزی ... 77

مدار گرمایش واگن ... 79

الف) مدار گرمایش سالن مسافری ... 79

1- عملکرد اتوماتیک ... 80

2- عملکرد توسط راننده ... 81

ب) مدار گرمایش کابین ... 82

1- گرم کننده شیشه راننده ... 82

2- گرم کننده شیشه کمک راننده ... 83

3- مدار فن هیتر راننده ... 84

4- مدار فن هیتر کمک راننده ... 85

مدار فن خارج کننده هوای سیستم بهداشتی ... 87

مدار روشنایی ها ... 87

الف) روشناییهای داخلی ... 87

1- مدار روشنایی سالن ... 87

2- رو شنای های داخل کابین راننده ... 89

a- روشنایی کابین Cab Light ... 89

b- روشنایی کمک راننده Vestibule Light ... 90

c- روشنایی پنل Panel light ... 90

ب) روشنایی های خارج ازواگن ... 91

1- روشنایی های علامت سفید Tail Light ... 91

2- روشنایی تابلوی نشان دهنده مقصد Destination Light ... 92

3- روشنایی بیرونی External Light ... 93

مدار سیستم ترمز ... 94

سیم کشی واگن ... 107

1- راهنمای استفاده از نقشه ها ... 107

2- نقشه های الکتریکی واگن ... 108

a- منبع تغذیه و موتور استارت ... 109

b- کنترل موتور ... 110

c- کنترل کننده گاز ... 111

d- انتقال نیروی موتور ... 112

e- سیستم هوشدار دهنده اتوماتیک ... 113

f- گوشی سیستم ارتباط ... 114

g- تجهیزات رادیوئی ... 115

h- دربهای مسافری ... 116

i- دربهای خدمه کنترل ... 117

j- مدار آتش ... 118

k- گرمایش ... 119

l- روشنائی ... 120

m- مدار ترمز ... 121

n- کلیدهای سلکتوری ... 122

o- راهنمای اتصال سیم کشی بین واگنها ... 123

فصل ۲- مدارات الکترونیکی

رگولاتور RECULATOR ... 124

یونیت حداکثر سرعت استارت STARER OVER SPEED UNIT ... 129

یونیت قفل استارت STARTER LOCK- OUT UNIT ... 131

یونیت سرعت سنج SPEEDOMETER CONTROL UNIT ... 133

یونیت کنترل گرمایشی کمکی UXILARY HEATER CONTROLER ... 137

بالاست مهتابیFLOURESCENT LIGHTING INVERTEBALLAST ... 143

پروب سرعت Speed Probe ... 145

بورد ولتاژ پایین باتری LOW VATTERY VOLTS PCB ... 147

سیستم هشدار اتوماتیک AWS (Automatic Warning System) ... 149

فعال کننده مدار مسیر Track Circuit Actuator ... 150

تجهیزات رادیویی Radio Equipment ... 150

فصل سوم- (کنترل کننده انتقال میکروپرسسوری)

یونیت انتقال نیروی موتور Transmission ... 152

الف – آشنایی اجمالی با یونیت ... 152

ب- عملکرد یونیت ... 154

۱- تغذیه ... 154

۲- Output Drivers ... 156

۳- Input Buffers ... 157

4- Microcontroller and Memories ... 158

۵- Decoder ... 159

۶- لامپ های LED هشدار دهنده ... 159

۷- Wave Shapers & Pulse Isolator ... 160

۸- کانکتورهای داخلی ... 161

۹- تذکرات مهم ... 162