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摘要：HXD2B型机车采取法国ALSTOM公司的制造技术,是目前大秦线2万吨重载组合列车的主力车型。HXD2B型机车制约系统的核心是基于WorldFIP现场总线的微机网络制约系统,该制约系统下的牵引制约单元(Traction Control Unit, TCU)和制动制约单元(Brake Control Unit, BCU)是制约机车牵引和制动的重要装置。尽管我国对机车的车体及各电气设备所掌握的技术相比较较成熟,但对于TCU、BCU还没有掌握其核心技术,由此,研制具有自主知识产权的TCU、BCU技术是全面实现HXD2B型机车国产化进程中的关键。论文以HXD2B型机车TCU、BCU的通信机制及制约逻辑为探讨对象,首先对WorldFIP现场总线的通信协议层、数据帧结构及传输机制进行浅析,并进一步探讨了WorldFIP现场总线在HXD2B型机车上的运用,为TCU、BCU网络制约变量的设计做论述储备；随后对机车牵引电传动系统中受电弓、主断路器及牵引变流器的工作原理做了重点浅析,该部分的工作主要是为了探讨TCU的制约逻辑；最后对机车在制动和缓解工况下的制动制约器、BCU闭环制约及司机制动阀的制约原理做了重点浅析,该部分的工作主要是为了探讨BCU的制约逻辑。基于以上对TCU、BCU通信机制及制约逻辑的探讨,本论文完成了TCU、BCU模拟软件的开发,并在实验室搭建的司机显示单元(Driver Display Unit, DDU)半实物开发平台上模拟了机车的牵引、制动工况,进而验证了TCU、BCU模拟软件在通信及制约上的正确性,为TCU、BCU进一步的技术开发打下了一定的基础。同时,该模拟软件也可作为国产化DDU的测试工具,为DDU技术的地面探讨提供了一个开发实验环境。关键词：重载列车论文HXD2B型机车论文WorldFIP论文牵引制约单元论文制动制约单元论文
摘要5-6
Abstract6-9
第一章 绪论9-14
1.1 课题的探讨背景及作用9-10
1.1.1 课题的探讨背景9
1.1.2 课题的探讨作用9-10
1.2 重载列车的国内外进展近况10-12
1.2.1 国外进展近况11-12
1.2.2 国内进展近况12
1.3 课题的探讨内容12-13
本章小结13-14
第二章 WorldFIP现场总线技术及运用14-27
2.1 列车网络制约系统中的现场总线技术14-15
2.2 WorldFIP现场总线技术15-23
2.2.1 技术特点15-16
2.2.2 通信协议16-17
2.2.3 数据帧格式17-20
2.2.4 寻址方式20
2.2.5 传输机制20-23
2.3 HXD2B型机车微机网络制约系统23-26
2.3.1 FIP车辆网24-26
2.3.2 FIP列车网26
本章小结26-27
第三章 牵引电传动系统27-37
3.1 牵引电传动系统结构及原理浅析27-30
3.1.1 网侧电路27-29
3.1.2 牵引变流器29-30
3.2 牵引制约单元TCU30-34
3.2.1 TCU的结构31-32
3.2.2 TCU插件板32-34
3.2.3 调速制约电路34
3.3 设计的网络制约变量34-36
本章小结36-37
第四章 制动系统37-44
4.1 制动系统结构及原理浅析37-43
4.1.1 制动制约器37-38
4.1.2 司机制动阀Eurotrol的工作原理38-40
4.1.3 先导室制约40-43
4.2 设计的网络制约变量43
本章小结43-44
第五章 联调测试44-65
5.1 搭建基于FIP网络的DDU半实物开发平台44-45
5.2 TCU、BCU模拟软件的开发45-49
5.3 联调测试49-64
本章小结64-65
总结与展望65-67