По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 656.132

Анализ алгоритмов управления тяговым электроприводом локомотивов в режиме реализации предельных усилий (Окончание)

А.Н. Тарасов Брянский государственный технический университет, г. Брянск, e-mail: tarasov@yandex.ru

На основе обзора технической литературы выполнен анализ алгоритмов управления ТЭП в режиме реализации предельных усилий, обосновано применение в тяговом электроприводе систем разрывного управления асинхронных тяговым двигателем (АТД), выбраны методы и поставлены задачи исследования.

Литература:

1. Перегудов Ю.М. Исследование методов повышения коэффициента тяги тепловозов с электрической передачей: Автореф. дисс. ... канд. техн. наук. — Коломна, 1971. — 19 с.

2. Будницкий А.А., Перегудов Ю.М., Сергеев В.Л., Варегин Ю.А. Исследование электрических передач. Схемные решения, улучшающие тяговые показатели тепловоза с электрической передачей // Труды ВНИТИ, 1977, Вып. 45. — С. 16–21.

3. Ротанов Н.А., Курбасов А.С., Быков Ю.Г., Литовченко В.В. Электроподвижной состав с асинхронными тяговыми двигателями / под ред. Н.А. Ротанова. — М.: Транспорт, 1991. — 336 с.

4. Лисунов В.Н. Использование сил взаимодействия движущих колес с рельсами в режимах тяги и торможения. — Омск: Омская гос. акад. путей сообщения, 1994. — 87 с.

5. Федяева Г.А. Моделирование динамики пуска и электрического торможения асинхронного тягового привода со скалярным управлением при ухудшении условий сцепления // Вестник ВНИИЖТ. — 2006. — № 5. — С. 26–31.

6. Федяева Г.А. Прогнозирование динамических процессов при нестационарных и аварийных режимах тягового электропривода с асинхронными двигателями. Дисс. … докт. техн. наук. — М.: МИИТ, 2008. — 341 с.

7. Перфильев К.С., Весновский И.В. Система векторного управления тяговым электроприводом с непосредственным регулированием момента и потокосцепления // Труды ВНИКТИ. — 2002. — № 41. — С. 250–251.

8. Бурков А.Т. Управление электро-энергетическими процессами локомотивов с асинхронным приводом: Дисс. ... д-ра техн. наук. — Л., 1982. — 470 с. 9.Колпахчьян П.Г. Адаптивное управление асинхронным тяговым приводом магистральных электровозов. — Ростов н/Д.: Изд-во журн. «Изв. вузов. Север-Кавказский регион», 2006. — 131 с.

10. Колпахчьян П.Г. Методология комплексного моделирования и способы управления асинхронным тяговым приводом магистральных электровозов: Автореф. дисс. … д-ра техн. наук. — Новочеркасск: НГТУ, 2006. — 36 с.

11. Литовченко В.В., Шаров В.А., Петров П.Ю. Быстродействие тягового электропривода — резерв повышения тяговых свойств локомотивов // Материалы IV Междунар. научно-техн. конф., посв. 100-летию Моск. гос. ун-та путей сообщ. (МИИТ) «Проблемы развития локомотивостроения», Москва, 28–31 октября 1996. — С. 81.

12. Литовченко В.В., Шаров В.А., Петров П.Ю. Высокодинамичный асинхронный тяговый электропривод// Тез. докл. II Междунар. конф. 4–6 июня 1997 г. — Новочеркасск,1997. — C. 42–44.

13. Depenbrock M. Direkte Selbstregelung (DSR) für hochdynamische Drehfeldan-triebe mit Stromrichterspeisung, etzArchiv, Bd. 7. — 1985. — Heft 7. — Р. 211–218.

14. Энгель Б. Регулирование тяги с высоким использованием сил сцепления// Железные дороги мира. — 1999. — № 2. — C. 39–-45.

15. M. Fleischer Modal State Control in the Frequency Domain for Active Damp-ing of Mechanical Vibrations in Traction DriveTrains, AMC 2004 — Kawasaki, Japan // 0-7803-8300-1/04/$20.00 © 2004 IEEE.

Окончание. Начало в №1/2023

Наиболее часто для подавления буксования в СУ ТЭП предусматривают снижение абсолютного скольжения АТД с учетом частоты опорного сигнала, которая соответствует вращению колес без проскальзывания:

где f20 — начальное абсолютное скольжение;

fвр оп — опорная частота вращения ротора;

ks — коэффициент пропорциональности для регулирования абсолютного скольжения по скорости проскальзывания.

На тепловозе 2ТЭ25А аналогично ТЭП тепловоза 2ТЭ25К с двигателями постоянного тока при повышении скольжения колес выше заданной величины срабатывает противобуксовочная защита, при подавлении буксования учитывается не только сигнал проскальзывания, но и сигнал ускорения ротора АТД:

где ksa — коэффициент пропорциональности для регулирования абсолютного скольжения по ускорению;

ε — угловое ускорение ротора АТД (определяемое с использованием отфильтрованного сигнала fвр).

При этом частота напряжения статора может регулироваться по закону (5) или (7), напряжение — согласно (6) или соотношению:

где U0 — начальная амплитуда статорного напряжения;

kи — специальный коэффициент пропорциональности для изменения напряжения.

В области разработки ТЭП с АД ведущие позиции в мире занимают такие фирмы, как Siemens (Германия), Bombardier Transportation (Швейцария, Германия, Швеция), GEC Alstom (Франция, Англия), Мицубиси (Япония).

В нашей стране исследованием и созданием локомотивов с АД занимаются научные коллективы таких организаций, как РУТ (МИИТ), ВНИКТИ, МЭИ, НГТУ, ВЭлНИИ , ВНИИЖТ и др.

На начальном этапе развития ТЭП с АД скалярные СУ при питании АТД локомотивов от автономных инверторов напряжения (АИН) преимущественно использовались фирмой Bombardier Transportation, применялись они также в отечественных СУ АТД с индивидуальным регулированием двигателей.

Совместное регулирование АТД на отечественном локомотиве с автономным инвертором тока (АИТ) впервые применено на маневровом тепловозе ТЭМ21. Этот тепловоз изготовлен и выпущен в 2001 году на БМЗ. В случае применения обычных тиристоров преобразователь с АИТ реализуется проще, чем статический преобразователь с АИН, одной из основных причин применения силовой схемы с инвертором тока послужило именно это, хотя нельзя отрицать, что схемы с АИТ имеют и ряд других преимуществ.

Для Цитирования:
А.Н. Тарасов, Анализ алгоритмов управления тяговым электроприводом локомотивов в режиме реализации предельных усилий (Окончание). Железнодорожник. 2023;2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: