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轨道电路MATLAB仿真及应用+源码(6)

时间:2016-12-13 22:45来源:毕业论文
3.1.2 一次参数仿真结果 (1)有效电路R: 图3.1 有效电阻R仿真结果 (2)钢轨总电感值: 图3.2 钢轨总电感仿真结果 (3)感抗: 图3.3 感抗仿真结果 (4)


3.1.2 一次参数仿真结果
(1)有效电路R:
图3.1 有效电阻R仿真结果
(2)钢轨总电感值:
图3.2 钢轨总电感仿真结果
(3)感抗:
图3.3 感抗仿真结果
(4)道碴电阻:
图3.4 道碴电阻仿真结果(基数低)
 
图3.5 道碴电阻仿真结果(基数高)
(5)道碴电容:
图3.6 道碴电容仿真结果(基数低)
 
图3.7 道碴电容仿真结果(基数高)
根据对轨道电路的MATLAB参数仿真。1000米轨道上的有效电阻R随着信号频率的增大而增大。当信号频率由低到高逐渐增长时,开始阶段由于内电感的减小速度较大而使钢轨总电感迅速减小;随着信号频率的不断增大,内电感的减小速率变小,钢轨总电感的减小趋势变小并最终趋于外电感值。钢轨的感抗随着信号频率的增大而增大。轨道电路的道碴电阻是随信号频率的增长而减小的。在相同频段内,道碴电阻基数高的(如图3.5),道碴电阻值随频率增长所减小的量值和比率都大;相反,道碴电阻基数低的(如图3.4),其值随频率增长所减小的量值和比率都小。在信号频率由低向高增长的过程中,轨道电路的道碴电容是随之减小的,减小的速率由大变小。在400Hz以上的频段,道碴电容的变化较小。在相同频段内,道碴电容基数低的(如图3.6),其道碴电容量所减小的量值和速率都较大:反之,道碴电容基数高的(如图3.7),其道碴电容量所减小的量值及速率都较小。这表明,在低频信号下,轨道电路的道碴电容值受道碴电阻变化的影响较为剧烈。
道碴电阻越小,两根钢轨之间的电导越大,漏泄电流也越大,轨道电路消耗电能也越大;而且道碴电阻变化范围越大,轨道电路工作越不稳定。因此,要提高轨道电路的工作质量,应该尽可能地提高最小道碴电阻。
3.2 轨道电路二次参数
3.2.1 二次参数理论
钢轨线路是具有均匀分布参数的电气线路,对钢轨线路任意一点的电压和电流,都可以看作对向传播的两减幅谐波的叠加结果,这两种波沿着它们在钢轨线路上的传播路径而衰减并在相位上滞后。轨道电路二次参数——波阻抗和传输常数说明了波沿着钢轨阻抗线路的传播过程[6]。
轨道电路二次参数包括波阻抗和传播常数。其中波阻抗为:  ;传播常数为: 上式中  (称为衰减常数) (称为相位常数)。一般情况下,传输常数为复数,其实部β称为衰耗常数,反映了每公里钢轨线路电压电流衰耗的程度;虚部α称为相移常数,反映了每公里钢轨线路的电压、电流幅角或相位的变化程度。从上面的表达式来看,  和 既是轨道电路的一次参数(R、L、G、C)的函数,也是信号频率的函数。
3.2.2 二次参数仿真结果
(1)波阻抗模的值
 
图3.8 波阻抗模的值仿真结果(基数低)
 
图3.9 波阻抗模的值仿真结果(基数高)
(2) 传播常数模的值(基数低01和基数高02)
 
图3.10 传播常数模的值仿真结果(基数低)
 
图3.11 传播常数模的值仿真结果(基数高)
轨道电路的波阻抗随信号频率的增长而增大,而且在相同频段内,道碴电阻基数高的,波阻抗随信号频率增长的量值要大一些;道碴电阻基数低的,波阻抗随信号频率增长的量值要小一些。在低频信号下,波阻抗值受道碴电阻变化的影响较小。轨道电路的传播常数模随信号频率的增长而增大,而且在相同频段内,道碴电阻基数低的(如图3.10),传播常数随信号频率增长的量值较大;道碴电阻基数高的(如图3.11),传播常数随信号频率增长的量值较小。在低频信号下,传播常数模值随道碴电阻变化的影响相对较小。信号频率由25Hz增至3000Hz时,轨道电路的传播常数模值大约要增大8一9倍。 轨道电路MATLAB仿真及应用+源码(6):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_952.html
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