Система керування тяговим електроприводом трамвая при зміні умов зчеплення

Abstract

Дисертацію присвячено питанню керування тяговим електроприводом трамвая при зміні умов зчеплення з метою підвищення надійності роботи тягового електропривода, за рахунок вдосконалення системи виявлення та припинення буксування, що дає змогу попередити розвиток процесу буксування коліс відносно рейок при зміні характеристик зчеплення. Також в дисертації запропонований спосіб контролю основного опору руху трамвая, який є інваріантним до режиму роботи тягового електропривода трамвая та впливу температури навколишнього середовища на нормоване значення основного питомого опору руху трамвая. Розроблено структурну схему та алгоритм роботи системи виявлення і припинення буксування та контролю основного опору руху в мікропроцесорному виконанні.

Диссертация посвящена вопросу управления тяговым электроприводом трамвая при изменении условий сцепления с целью повышения надежности работы тягового электропривода, за счет усовершенствования системы выявления и прекращение буксования, которое дает возможность предупредить развитие процесса буксования колес относительно рельсов при изменении характеристик сцепления. Разработаны математические модели выявления и предупреждение возникновения буксования колесных пар, которые адекватно воссоздают процесс управления электроприводом трамвая при изменении условий сцепления, применение которых позволит обнаруживать буксование колесных пар трамвая на начальной стадии и прекращать его развитие, за счет ограничения тока тягового двигателя при переходе на нелинейный участок кривой сцепления, при этом на 98,5% реализуется максимальная сила тяги по условиям сцепления без избыточного скольжения. В сравнении с известной системой выявления буксования по разности скоростей вращения разных колесных пар, разработанная система обеспечивает улучшение использования максимальной силы тяги на 20,8% и снижение избыточного скольжения в режиме буксования на 45%. В работе предложена математическая модель нечеткого логического вывода для определения корректирующего коэффициента, который характеризует изменение сопротивления движению трамвая в режиме тяги. Для оптимизации работы нечеткой модели осуществлена ее настройка с использованием аппарата генетических алгоритмов. Разработана структурная схема и алгоритм работы системы выявления и прекращение буксования и контроля основного сопротивления движения трамвая в микропроцессорном исполнении. Создана компьютерная модель системы выявления и прекращение буксования колесных пар трамвая согласно ее элементному составу и проведено исследование ее работы.

The dissertation is devoted a control by the traction electric drive of a tram at change of conditions of coupling for the purpose of increase of reliability of work of the traction electric drive, at the expense of improvement of system of revealing and the termination of slipping which gives the chance to warn development of process of slipping of wheels concerning rails at change of characteristics of coupling. Also in the dissertation the offered way of control of the basic resistance of movement of a tram, invariable to an operating mode of the traction electric drive of a tram and ambient temperature influence on normal value of the basic specific resistance of movement of a tram.The block diagram and algorithm of work of system of revealing and the termination of slipping and control of the basic resistance of movement in microprocessor performance is developed.