Научная статья на тему 'Усовершенствование систем управления тяговыми электродвигателями тепловозов'

Усовершенствование систем управления тяговыми электродвигателями тепловозов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
128
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИСТЕМА УПРАВЛіННЯ / ТЯГОВИЙ ЕЛЕКТРОПРИВіД / ТЕПЛОВОЗ / CONTROL SYSTEM / ELECTRIC TRACTION / LOCOMOTIVE / СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ / ТЯГОВОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Шапран Э. Н.

В статье приведены результаты обоснования конструкции микропроцессорной системы управления электрической передачей с улучшенными тягово-энергетическими характеристиками локомотивов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IMPROVEMENT OF MANAGEMENT SYSTEMS, TRACTION MOTORS OF DIESEL LOCOMOTIVES

In the article there are results of analysis the possibility of the construction microprocessor system of the main electric drive which to improve tractive-energetic characteristics of locomotives.

Текст научной работы на тему «Усовершенствование систем управления тяговыми электродвигателями тепловозов»

УДК 625.032.435.536.5

Е.Н. ШАПРАН, канд. техн. наук, доцент, Схщноукрашський нацюнальний ушверситет ÏMeHÏ Володимира Даля (Украша)

УДОСКОНАЛЕННЯ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ ТЯГОВИМИ ЕЛЕКТРОДВИГУНАМИ ТЕПЛОВОЗ1В

У статп приведет результаты обгрунтування конструкци м1кропроцесорно1 системи керування електричною передачею з полшшеними тягово-енергетичними характеристиками локомотив1в.

В статье приведены результаты обоснования конструкции микропроцессорной системы управления электрической передачей с улучшенными тягово-энергетическими характеристиками локомотивов.

In the article there are results of analysis the possibility of the construction microprocessor system of the main electric drive which to improve tractive-energetic characteristics of locomotives.

Тенденцп розвитку транспортно! мереж Укра!ни тюно пов'язаш з шдвищенням ефекти-вност роботи залiзничного транспорту, зокре-ма, з необхiднiстю зниження витрати паливно-енергетичних ресурсiв i полiпшення тягових властивостей локомотивiв. Це висувае високi вимоги до якост роботи систем керування еле-ктричними передачами (ЕП).

Сьогоднi приписний парк Укрзалiзницi складае бiльше 2000 одиниць мапстральних i маневрових тепловозiв. Тому доцшьно прово-дити !х модершзащю для впровадження нових технiчних заходiв, що вiдповiдають сучасному рiвню техшки та не передбачають значних змш конструкци i великих капiталовкладень. Це шдтверджуетъся прийнятим Мiнiстерством транспорту Укра!ни i Укрзалiзницею рiшень, якi викладеш у "Концепци i програмi реструк-туризаци на залiзничному транспорт^'.

Одним iз напрямкiв вирiшення ще! пробле-ми е впровадження ефективних протибуксово-чних систем, виконаних, як правило, на базi сучасних мiкропроцесорiв [1]. Цшком зрозумь ло, що для розробки алгоршадв !хнього функ-щонування необхiдно постiйно узагальнювати накопичений науковий досвщ для його практично! реалiзацi!. При цьому особливий штерес викликають дослiдження характеристик зчеп-лення при реалiзацi! тягових зусиль, у тому чи-слi визначення величини критичного ковзання ик, котре е визначальними при виборi конструкци протибуксовочних систем, яю забезпе-чують пiдвищення тягово-зчiпних властивостей локомотивiв.

Теоретичними дослiдженнями процесiв бук-сування, пiдвищенням ефективностi викорис-тання зчшних властивостей локомотивiв за-

ймалося багато вчених: С.Г. Бове [2], М.Р. Бар-ський [3], 1.П. 1саев [4], О.Л. Голубенко [5], Д.К. Мшов [6], Ю.1. Чуверш [7], С.1., А.П. Павленко [8] та ш.

Велика увага придшяеться таким досл> дженням i за кордоном. В даний час у США на тепловозах для шдвищення тягових властивостей застосовуеться протибуксовочна система "Супер Серiес" фiрми General Motors [9]. Ство-ренням нових методiв регулювання прослизань займаються вiдомi вченi: Watanabe Т., Yamashita M. [10], Onishi K., Ogawa Y. [11], Park D., Kim M. [12] та ш.

Досить успiшно вирiшуеться питання впровадження мшропроцесорних систем управлiння дизель-генератором та електропередачею теп-ловозiв 2ТЭ116 i ЧМЭ3 росiйськими вченими ВН11ЖТ та Саратiвського проектно-виробни-чого шдприемства „Дизельавтоматика" [15].

Проблемою полшшення зчiпних властивостей локомотивiв займаються й iншi вiдомi фiр-ми: Siemens, Hitachi, Ansaldo, General Motors та iншi [9-12,18]. В уах цих розробках дуже багато схожого з втизняними i принципових роз-ходжень у пiдходах майже не мае, але для регулювання сили тяги колюних пар використову-ються досить складнi алгоритми на основi спо-стереження за швидюстю прослизання.

Перспективними е системи радюлокацшно-го вимiру швидкостi та магштометрична система [16]. Але перша мае низьку точнють при швидкостях до 10 м/с, тобто в тому дiапазонi де найбшьше проявляються процеси буксування, а друга потребуе змши конструкцii буксового вузла колiсноi пари для крiплення додаткового обладнання.

Необхщно вiдзначити, що всi притивобук-совочнi системи, основанi на використанш дш-

сно! швидкосп руху локомотивiв [16], кошту -ють на декiлька порядкiв вище за iснуючi. Вони мають, як i впровадженi на локомотивах, спшь-ний недолiк - неадаптований до реальних умов (температури, вологостi, забруднень, змши на-вантаження вiд колеса на рейку тощо) алгоритм контролю нормованого значення прослизання, при досягненш якого подаеться сигнал на вми-кання протибуксовочно1 системи, тобто не за-безпечуеться повюна реалiзацiя потенцшного

коефiцiента зчеплення у™*.

Крiм цього, за допомогою цифрових авто-матичних систем можна реалiзувати бшьш складнi алгоритми керування електропередач [1, 13, 18]. Так, наприклад, параметри тягових електродвигунiв (ТД) вибираються, виходячи з необхiдностi досягнення максимального зна-чення коефiцiента корисно! ди (ККД) у трива-лому режимi роботи. Однак вщомо, що такi ре-жими складають до 30 % усього часу його роботи. При цьому, струми тягових двигушв бу-дуть ютотно нижче розрахункових, що приводить до зниження середньо експлуатацшного ККД електропередачi i тепловоза в цiлому [19].

Пстограми окремих режимiв завантаження тепловозiв показаш на рис. 1. З них видно, що на високих позищях контролера машинiста те-пловози працюють незначний час [19]. I %

т. %

Пк

щених ККД шляхом автоматичного вщключен-ня частини тягових електродвигунiв при незна-чних струмах тягового генератора, а також оптимального вибору параметрiв протибуксовоч-них систем, що i передбачаеться дослщжувати в данiй роботi.

Багаторiчнi дослщження ВНДТ1 (м. Коломна) процешв реатзацл тяги в зонi обмеження по зчепленню показуе, що робота сучасних те-пловозiв часто вщбуваегься при значних швид-костях ковзання [20]. Так, наприклад, для теп-ловозiв ТЕМ2 i 2ТЕ121, що в^^зняються мiж собою осьовими навантаженнями (200 i 250 кН на вюь), потужнiстю (880 i 2950 квт) i поступа-льною швидюстю (вiд 0,7 до 40 км/год), щ характеристики в безрозмiрних одиницях в умо-вах руху з подачею шску майже зб^аються. Максимальна сила тяги спостерiгалася при ков-заннях 8 =2,5-3,5 вщсотка.

Були також отриманi характеристики зчеплення без подачi пiску при рiзному станi повер-хнi рейок (рис. 2). При цьому в деяких випро-буваннях на характеристиках зчеплення при вiдносних ковзаннях вщ 5 до 25 вiдсоткiв були зареестроваш локальнi максимуми, що добре погоджуеться з дослiдженнями, проведеними за рубежем [11,21].

(1-4

м «

-в»

I» г

а. О

* о

о % »

ал _ - т

о.« П -У

о.« ■ X ' т • 1

».! *> г

Рис. 1. Типов1 режими завантаження мапстральних тепловоз1в: а) - тепловоз 2ТЕ116; б) - тепловоз 2ТЕ10М; Т - вщносний час роботи на данш позицп; Пк - номер позици контролера машишста

Тобто юнуе реальна можливiсть збiльшення ефективносп тепловозiв за рахунок змiщення режимiв роботи електропередачi в зону шдви-

Рис. 2. Характеристики зчеплення при робот1 без подач1 тску: а - на сухих рейках; б - на мокрих рейках; в - на змащених рейках: -

даш р1зних по!здок

Таким чином, результати експерименталь-ного i теоретичного дослiдження зчеплення вiдрiзняються як кiлькiсно (рис. 3), так i якiсно [14, 17, 20-22]. Якщо в областi малих ковзань теоретичш моделi i результати експеримента-льних робiт близькi, то при подальшому збшь-

шенш ковзань розходження стае iстотним. У випадку реалiзащ! колесом тягового (гальмово-го) моменту, тобто при наявносп значного ков-зання, використання теоретичних моделей зче-плення, в основi яких лежить гiпотеза Рейноль-дса i закон тертя Кулона, для вибору парамет-рiв протибуксовочних систем буде не цшком виправданим.

/ ■

А ■

; / ■

/

!/

\

0 2 3 4 5 6 7 3 9 10 11 1 13 1' 1} 16 17 1 19 20

лення колеса з рейкою у такому виглядк

800и

г

М [[( ■ и)] = КуМ [(У -

V

- а ■ ехр

1,6 - Ь ■ exp(-V) + сУ2

а+ни 2

(1)

м[[(V)]=М[[(0)]1 - г ■ ехр - пУМ [(0)] 1,

т

УМ [[(0)]

(2)

Рис. 3. Характеристики зчеплення отримаш за Ф.

Картером 1 за експериментальними даними

Порiвнюючи данi характеристик зчеплення колеса з рейкою за вшма наведеними вище тео-ретичними i експериментальними дослщжен-нями можна зробити таю висновки:

1. Теоретичш моделi зчеплення в загальному випадку тдтверджують, що з ростом ковзання вщ нуля до критичного £кр коефщент зчеплення росте, а по^м не змiнюеться. Причому, величина 8кр становить 0,1...0,5 % [5, 6].

2. Експериментальш дослiдження характеристик зчеплення в режимi тяги локомотива [20-22] показують, що наявнiсть у реальних умовах забруднень поверхневих шарiв контактно! зони приводить до того, що максимум зчеплення змщуеться в зону критичних ковзань 2...15 % [20]. Крiм того, виникае другий максимум характеристики зчеплення при ковзаннях 10...25 % на рейках помiрного забруднення [1720].

Багатофакторшсть системи «колесо - рейка» i вiдсутнiсть надiйних детермшованих методiв, що задовольняють потреби практики, сприяли iнтенсивному розвитку теоретико-iмовiрнiсно-го тдходу в дослiдженнi характеристик зчеплення колеса з рейкою, усебiчно розробленого професором 1.П. 1саевим [4]. Такий шдхщ та-кож перспективний стосовно деяких задач ди-намiки локомотива, пов'язаних з розробкою протибуксовочних систем.

Для подальших дослiджень превентивностi протибуксовочних i протиюзних властивостей електропередач тепловозiв, грунтуючись на до-слiдженнях втизняних i закордонних авторiв [3-6, 9-12, 17, 20-23], можна одержати узагаль-нене шмейство найбiльш ймовiрних характеристик (математичних чекань) коефiцiента зчеп-

де М[[(0)] - математичне сподiвання коеф>

цiента зчеплення при У=0; а, Ь, с, ё, Н, т, п, г -коефщенти, що залежать вiд конструкцi! екь пажно! частини i забруднення рейки; Ку - ко-

ефiцiент кореляцп, що враховуе вплив поперечного ковзання; и, - швидкiсть ковзання;

У - швидкiсть локомотива.

Для обгрунтування можливостi вибору па-раметрiв протибуксовочних систем, виходячи з умови досягнення максимуму коефщента зчеплення, насамперед, дослщимо на екстремум залежшсть (1) як функцiю ковзання и, i швид-

костi V руху локомотива за умови мшмальних втрат енерги на тертя. Ц умови можна вирази-ти так:

д[(у ,и, ) = 0. д[( ,и,) = 0.

ди, ' дУ, ■ , (3)

[Пк ^пГприи, е и*;У е У\

де и*,У* - величини параметрiв, що вщпов> дають областi максимальних значень коефще-нта зчеплення; [(У, и,) - найбшьш ймовiрна

характеристика, задана функцiею (1); пШ™ -максимальний коефiцiент корисно! дi! колiсно! пари.

Якщо прийняти, що поступальна швидюсть протягом експерименту не змшюеться, то умо-ву досягнення максимального ККД колюною парою вщ швидкостi ковзання можна виразити

так:

,_шах

п =

р^У

К

Р

тттах рк

Р

(4)

77 TT1 max • „

де - гк , гк тягове зусилля i иого максима-льне значення; Ps - вертикальне навантаження

на колюну пару.

Отже, залежнють ККД кол1сно1 пари вщ швидкост ковзання в тяговому режим1 щенти-чна характеристик зчеплення i для пошуку ек-стремуму згiдно з формулами (3) i (4) досить виконати умови

dW(V ,Ut )

JUS d¥(V Us )

dV

= 0;

= 0.

(5)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

wVUUs )= 0,7^c

1 - Z ■ exp

m

¥cV

N = a ■ exp

800U лг arctg —- - N

1,6 - b ■ exp(- V)

(6)

d + hUs

Пд =1

Р.

U ■ I

(7)

дцд

dI

дПд

d ( P dI

д

dU dU

1 -

U ■ I,

P'

= 0;

(8)

U ■ I

= 0.

Крiм цього, при виборi числа працюючих ТД повинш враховуватися такi обмеження:

Г< ;

[U < Uн,

де 1н, Uн - тривало припустимi значення I i

U.

Проведет дослщження показали, що максимум ККД можна забезпечити в робочому д> апазонi напруг при навантаженнях ТД, коли електричш втрати в мщ дорiвнюють постiИним втратам

12 Ry = 1,2 P

L ' сн

( U V

V U ,

V н J

( Ф ^2

Ф

V н

+

Розв'язавши систему рiвнянь (5) одним з ме-тодiв пошуку екстремуму, можна одержати залежнють максимального значення коефщента зчеплення вщ швидкостi руху локомотива V i ковзання Us колюних пар у такому видглядi:

Отримана залежнють добре корегуеться з експериментальними даними [17-20], наведе-ними на рис. 3.

Аналiз втрат в електричних ланцюгах теп-ловозiв дозволяе визначити наИбiльш ефективнi шляхи ïx зниження. Для цього розглянемо ККД електродвигуна при довшьно заданих струмах якоря I i напрузi U, якиИ розраховуеться зпд-но тако1 залежностi:

де РЕ - сумарш втрати потужностi у ТД.

Максимальне значення вш може досягти за таких умов:

+ 0,002U I + Ко, (10)

" н н мх 7 4 '

де Rl - сумарниИ опiр ланцюгiв якоря ТД; P

- номiнальне значення втрат у сталi; О - частота обертання якоря; Ф, Фн - магштний по-тш i цього номiнальне значення; Кх - коефщ>

ент мехашчних втрат.

Тодi можна рекомендувати наведений на рис. 4 алгоритм керування кшькютю включе-них тягових двигушв в електропередачi для пiдвищення економiчностi ïï роботи.

Необхiдно вiдзначити, що шдпрограми ви-микання ПП OFF i вмикання ПП ON тягових двигушв працюють селективно, починаючи з 4 позици контролера машишста. При цьому ви-микання ТД починаеться з першоï колiсноï пари за напрямком руху локомотива, а вмикання

- у зворотному порядку. Зроблено це для того, щоб забезпечувати очищення поверхонь реИок першими вимкненими колюними парами, котрi найбшьш схильнi до буксування через вертикальне розвантаження. Крiм того, вимикання час-тини ТД дозволяе тдвищити як ïx ККД, так i ККД тягових редукторiв (див. рис.5) завдяки зростанню ïx вiдносного навантаження.

Отже, сумарниИ рют ККД тягових двигунiв i тягових редукторiв приведе до шдвищення ККД електричноï передачi тепловоза. ДаниИ висновок перевiрениИ на математичних моделях тепловозiв 2ТЕ116 i ТЕП 150, обладнаних системою поосьового регулювання дотичноï сили тяги при штатному керуванш i при керу-ванш зi змiною кiлькостi увiмкнениx ТД, реал> зованих за допомогою пакета прикладних про-грам для моделювання Simulink, штегрованных у математичниИ пакет MATLAB. Результати розраxункiв показали, що запропоноваш алго-ритми керування тяговими двигунами дозво-ляють пiдвищити ККД електропередачi вiд 3 до 16 вщсотюв у залежностi вiд швидкосп руху тепловоза, профiлю колiï i ваги потягу.

X

X

Рис. 4. Алгоритм керування шльшстю ув1мкнених ТД: п, П6 - шльшсть ТД в локомотив1 1 шльшсть

ув1мкнених ТД; Nпк - позицш контролера машишс-

т шах

та; I i - максимальне вим1ряне значения струму ТД; I - довгостроково припустимий струм ТД

Рис. 5. ККД редуктора в залежносп в1д ввднос-ного струму якоря

1Ш0 1100 1шо

ЕШ !Ш

, - ■ ■ ■ ■ ■

- _1шШ"

, V

N^-11

7 ^^ 1|)1 Е1 ЧЖТ1 ■наш _ II ТД

У

/ т . ■ ■

У

г

!

10

20

30

10

Рис. 6. Показники роботи електропередач1 тепловоза 2ТЕ116 1з системою поосьового регулювання сили тяги: V - швидшсть руху локомотива; Р2 = п ■ и ■ I ■Пд 'П3 - сумарна потужшсть на валах ТД

Зпдно приведених висновюв була запропо-нована удосконалена адаптивна система регу-лювання електропередач^ функцiональна схема яко! приведена на рис. 7.

Мiкропроцесорна система МАСР мае дею-лька взаемозалежних рiвнiв регулювання. На першому рiвнi виконуеться узгодження потуж-ностi дизеля та тягового генератора, котру вш може реалiзувати для живлення тягових двигу-нiв ТБ1 - ТБ6. Розраховуеться прискорення колiсно! пари i порiвнюеться з максимальним, котре не приводить до буксування (по Мшову -0,5 м/с2). Крiм цього величина струму збуджен-ня ГС регулюеться в залежносп вiд максимального струму та напруги тягових двигушв з метою забезпечення необхщних параметрiв селективно! характеристики тягового генератора.

На другому рiвнi система працюе по розпо-дiлу потужностi тягового генератора з ураху-ванням навантаження колiсних пар Р1 Р6 та !х буксування, тобто адаптуеться до реальних умов зчеплення.

З метою шдвищення точностi вимiрiв та швидкодп системи сигнали датчикiв осьового навантаження Б1^Б12 пiсля цифрово! фшьтра-цi! коригуються одним з методiв передбачення (метод Мiлна або ш.). При цьому алгоритм пе-рерозподшу сили тяги побудований таким чином, що, по-перше, потужнiсть тягового генератора розподшяеться по тяговим двигунам зпдно !х осьовим навантаженням. Потiм, якщо виникае буксування, перерозподш потужностi продовжуеться на колiснi пари з нормальними умовами зчеплення так, щоб сумарна сила тяги локомотива не змшювалася.

Буксуючи тяговi двигуни переводяться на режим роботи з жорсткими характеристиками за рахунок введення зворотнього зв'язку по прискоренню, врахування фактичних частот обертання ю!^ю6 колiсних пар та струмiв тягових двигушв 1я1^!я6.

Необхiдно вiдмiтити, що в запропонованш системi вдалося вiдмовитися вщ установки дат-чикiв контролю частоти обертання колюних пар в зв'язку з тим, що щ параметри можна отримати розрахунковими методами з точшстю не меншою, нiж при встановленш реальних да-тчикiв. Пов'язане це з тим, що iз-за експлуата-цiйно! рiзницi дiаметрiв та випадкового поло-ження колiсних пар в рейковш колi! метролоп-чш характеристики апаратних систем вимiру !х швидкостi не перевищують розрахунковi мето-ди, котрi враховують вимiрянi значення струмiв i напруги ТД.

Рис. 7. Функщональна схема мiкропроцесорноï адаптивноï системи регулювання дизель-генератора i елект-ропередачi тепловоза (МАСР): КМ - контролер машишста; СВ - збуджував; ГС - тяговиИ генератор; ПД -регулятор дизеля; ДП - датчик перемщення реИки паливних насошв; УВВ - джерело живлення обмотки збудження тягового генератора; DH1^DH6, DT1^DT2 - датчики на пруги(Ш1^-№6) та струмiв (1Я1+-1Я6) тягових двигунiв TD1 - TD6; ВУ - джерела живлення TD1 - TD6; D1^D12 - датчики навантаження колтсних пар; D13 - датчик частоти обертання колiнчатого валу дизеля; D14^D19 - датчики тиску повiтря в ресивера температури i тиску мастила, температури i тиску оxолоджуючоï рiдини; а1-а6 сигнали регулювання на-пруги Ud1^Ud6 на TD1 - TD6; - частота обертання колiсниx пар; Р1' Р6', Р1" +-Р6" - вертикальне

навантаження на лiвi i правi колеса колiсноï пари.

Висновки за даним дослîдженням i перс-пективи робгг у цьому напрямку.

Даш, отримаш у роботу показують:

1. У зв'язку з тим, що взаемодiя колеса з реИкою здiИснюеться в нестацiонарниx умовах i характеризуеться впливом систематичних i ви-падкових факторiв, обумовлених як особливос-тями конструкцiï локомотива i реИкового шляху, так i фiзико-xiмiчним станом контактуючих поверхонь, то в проведених дослiдженняx за-пропоновано розглядати не коефiцiент зчеплення, а Иого математичне чекання, отримане за численними експериментальними даними. Також показано, що на однор^нш дiлянцi шляху вiн наближуеться до нормального стащона-рного процесу.

2. Було доведено И експериментально пiд-тверджено, що проблема вибору оптимальних параметрiв протибуксовочних систем е багато-критерiальною задачею пошуку екстремуму коефiцiента зчеплення виходячи зi швидкосп руху локомотива, абсолютного значення швид-кост ковзання, а також фактичного стану пове-

рхн1 реиок у точщ контакту кожно1 кол1сно1 пари (6). На рис. 8 показана бажана динам1чна зона регулювання ковзання поблизу точки максимуму коефщента зчеплення.

et%

Рис. 8. Динам1чна зона А регулювання ковзання при швидкосп руху локомотива У=20 км/год; 1 - характеристика зчеплення при рус по сухих рейках; 2 -мокрих рейках; 3 - при рус в кривш 200 м, сух1 рейки

3. Традицшш протибуксовочш системи, що мiнiмiзують рiзницю CTpyMiB тягових двигунiв, обмежують ефект поосного полiпшення зчеп-лення колю з рейками. Тому, у вщмшносп вщ традицiйних пiдходiв до побудови противобук-совочных систем, необхщно допускати роботу тягових двигyнiв з рiзними струмами i частотою обертання для того, щоб виключити вплив на тяговi i протибyксовочнi властивостi локо-мотивiв розходження в дiаметрах колюних пар, характеристик двигyнiв та шших параметрiв, що випадковим чином впливають на форму криво! зчеплення. Крiм того, необхщно допускати для передшх (по ходу) колiсних пар бшьш високi рiвнi ковзання для полшшення умов зчеплення, менш схильних до буксування на-ступних колiсних пар, на яю можна перерозпо-дiлити недовикористану потужшсть дизель-генератора.

4. Проведеш дослщження показують, що максимальне значення ККД тягових двигушв забезпечусться при навантаженнях, коли елект-ричнi втрати в мщ стають рiвними постiйним втратам, що складаються з втрат у стат, додат-кових втрат i мехашчних втрат. При цьому ККД електропередачi зростае в середньому на 3 - 16 вщсотюв.

5. Запропонований спошб керування елект-ричною передачею зi змiною кiлькостi ув> мкнених електродвигyнiв легко реалiзовати на тепловозах iз системою поосьового регулюван-ня напруги на тягових електродвигунах без будь-яких додаткових витрат - тшьки завдяки змiнi алгоритму роботи керуючо! програми. До таких тепловозiв вщносяться: 2ТЕ116, ТЕП150, ТЕ 120, ТЕ127.

Проведеш теоретичш дослiдження на мате-матичнш моделi процесiв буксування в запро-понованiй системi дозволяють зробити виснов-ки, що подальшу розробку методiв i технiчних засобiв пiдвищення тягово-зчшних властивос-тей локомотивiв необхiдно вести у таких на-прямках:

1. Наукового обгрунтування найбшьш еко-номiчного шляху модершзацп дiючих теплово-зiв з метою шдвищення ix тягово-зчiпних влас-тивостей, зниження паливно-енергетичних ви-трат за рахунок удосконалення систем управ-лiння i регулювання дизель-генераторних установок та електропередач, в тому чи^ полiп-шення роботи протибуксовочних систем.

2. Розробки наукових пiдходiв до створення адаптивних мiкропроцесорних систем управ-лiння дизель-генераторами та електропереда-чами перспективних локомотивiв, котрi базу-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ються на елементах штелектуальних систем i водночас не потребують складних математич-них алгоритмв реалiзацii для забезпечення ви-соко! швидкодii.

3. Розробки засобiв реалiзацiй адаптивних систем регулювання, котрi забезпечують ушф> кацiю i можливостi !х використання як на дда-чих, так i на перспективних локомотивах.

Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК

1. Ким С.Н. Системы микропроцессорного управления электропередачей автономных локомотивов. Дис. ... д-ра техн. наук. Коломна: ВНИТИ, 1998.

2. Бове Е.Г. Противобоксовочная защита на электровозах. Сб. Новое в устройстве и содержании электровозов и тепловозов. Трансжелдориздат. 1962.

3. Барский М.Р., Серединова И.Н. Экперимента-льное исследование процессов боксования и юза электровозов // Проблемы повышения эффективности работы транспорта. - М.: АН СССР, 1953. - Вып 1. с. 130-180.

4. Исаев И.П., Лужков Ю.М. Проблемы сцепления колес локомотивов с рельсами. - М.: Машиностроение. 1985. - 238 с.

5. Голубенко А. Л. Сцепление колеса с рельсом. -К.: ВИПОЛ, 1993. - 448 с.

6. Минов Д. К. Повышение тяговых свойств электровозов и тепловозов с электрической передачей. М.: Транспорт. - 1965. - 257 с.

7. Чуверин Ю.Н. Электрические противобоксо-вочные схемы электровозов. Вестник ВНИИЖТ, 1961, №5.

8. Павленко А.П. Прогнозирование динамических качеств и оптимизация параметров систем "экипаж - тяговой электровоз - путь" перспективных локомотивов: Автореф. дис. ... д-ра техн. наук. - Л., 1987. - 42 с.

9. SD 60 M Operators's Manual/ Electro-Motive Division General Motors Corporation. March. 1991.

10. Watanabe T., Yamashita M. Basic study of antislip control without speed sensor for multiple motor drive of electric railway vehicles // IEEE, Proceedings of the Power Conversion Conference. April, 2002. -Vol. 3. p. 1026-1032.

11. Ohishi K., Ogawa Y. Adhesion control of electric motor coach based on force nontrol using disturbance observer // IEEE, Advanced Motion Control. - April, 2000. p. 323-328.

12. Park D., Kim M. Hybrid readhesion control method for traction system of highspeed railway // IEEE, Proceedings of the Fifth International Conference on Electrical Machines and Systems. August, 2001. -Vol. 2. p. 739-742.

13. Шаговик А.В. Управление электрической передачей автономного локомотива: Сб. научн. тр. -СП: ПГУПС, 2004. - С.122 - 124.

14. Cartez F.W. On the action of a locomotive driving wheel / Proc. R. Soc. London: 112A (1926).-P. 151.-157.

15. В.В. Фурман, Е.Е. Коссов, Н.П. Аникиев, А.Н. Кирьянов. Микропроцессорная система управления высокофорсированным двигателем // Вюн. Схщноукр. нац. ун-та. №4. - с. 90-95.

16. Малахов О.В. Шдвищення точносп i швид-кодп системи контролю вiдносного перемiщення колю локомотива i рейок: Автореф. дис. ... к-та техн. наук / Схвдноукр. нац. ун-т. Луганск. - 2001. -21 с.

17. Марков Д.П. Взаимосвязь коэффициента трения с проскальзыванием в условиях взаимодействия колеса с рельсом //Вестник ВНИИЖТ. 2003. №3.-С. 31-33.

18. Пат. 6012011 США, МПК В61С15/12. Traction control system and a method for remedying wheel - slippage. Jonson Chipley H. Заяв. 11.09.1999. Опубл. 04.01.2000.

19. Гриневич В.П., Гундоров М.П., Родионов И.Н. и др. Энергетические показатели тепловозов, режимы эксплуатации и затраты топлива на тягу / Труды ВНИТИ, - Коломна. Вып. 79. - С. 298 - 322.

20. Гриневич В.П. Исследования тяговых свойств тепловоза в зоне ограничения по сцеплению / Труды ВНИТИ, - Коломна, 1999, вып 79.-С. 270297.

21. Вербек Г. Современное представление о сцеплении и его использовании //Железные дороги мира. 1974. №4.-С. 23-53.

22. Лужнов Ю.М., Русакова Н.В., Черепашенец Р.Г. Загрязнение поверхностей рельсов и колес подвижного состава// Вестник ВНИИЖТ. 1972. №4.-С. 38-40.

23. Беляев А.И., Емельянов Ю.В., Филяев А.В. Экспериментальное определение оценок вероятностных характеристик случайного процесса сцепления колесной пары с рель сами // Вестник ВНИИЖТ. 2001. №2.-С. 36-39.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.