Повышение эффективности использования электровоза с микропроцессорной системой управления за счет оперативного уточнения тепловых параметров тягового электродвигателя и сопротивления движению поезда

• Автор: Худорожко, Максим Викторович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Микропроцессорные системы управления электроподвижным составом.

1.1. Тенденции развития систем управления тяговым электроподвижным составом

1.2. Возможность использования микропроцессорных систем для уточнения характеристик подвижного состава

1.3. Характеристика сопротивления движению ПС

1.4. Характеристика перегрева обмотки ТЭД

1.5. Постановка задач исследования.

1.6. Выводы по главе

2. Разработка методики уточнения основного сопротивления движению ПС в пути следования. з

2.1. Существующие методы опытного определения основного сопротивления движению ПС.

2.2. Обоснование выбора метода решения задачи.
2.3. Математическая модель определения основного удельного сопротивления движению ПС.
2.4. Методика уточнения основного удельного сопротивления движению ПС.
2.5. Выводы по главе
3. Разработка алгоритма определения перегрева обмотки ТЭД постоянного тока
3.1. Обоснование выбора метода решения задачи.
3.2. Математическая модель определения перегрева обмотки ТЭД
3.3. Алгоритм определения перегрева обмотки ТЭД
3.4. Выводы по главе 3.
4. Экспериментальное исследование полученных результатов на электровозе постоянного тока 2ЭС6.
4.1. Экспериментальное исследование методики определения основного удельного сопротивления ПС
4.2. Экспериментальная проверка алгоритма определения перегрева ТЭД.
4.3. Выводы по главе 4
Основные результаты и выводы по работе
Список литературы


B. Бруснецов, Я. М. Головичер, В. И. Громов, П. А. Гурский, В. И. Захаров, LLI. K. Исмаилов, A. C. Космодамианский, М. Д. Находкин, O. A. Некрасов, В. И. Рахманинов, В. П. Смирнов, Г. В. Фаминский, В. Е. Чернохлебов и другие. Этапы развития систем управления тяговым электроподвижным составом (ТПС) в России и за рубежом связаны с изменением их элементной базы. На примере электровозов можно выделить следующие поколения разработок присущих всему ТПС (рис. Рис. Первое поколение систем управления основано на традиционных низковольтных релейных цепях. Такие системы характерны для электровозов с контакторным регулированием тягового электропривода. Большое количество промежуточных реле здесь необходимо, главным образом, чтобы избежать недопустимого сочетания переключения контакторных групп, способною привести к аварийным режимам работы ТПС. Таким образом, в частности, формировался необходимый уровень защищенности от некорректных действий машиниста в процессе управления локомотивом. ТПС с релейными системами управления выпускались в России и за рубежом много десятилетий - с начала развития электротяги в конце XIX века (в России в -е годы) до начала -х годов. За эти годы неоднократно совершенствовались схемные решения по силовым и низковольтным цепям, но основные принципы построения таких схем сохранялись. К ТПС такого типа могут быть отнесены отечественные ірузовьіе электровозы ВЛ, ВЛ и ВЛ постоянного тока, ВЛТ и ВЛС переменного тока, а также все пассажирские электровозы серии ЧС. Несмотря на то, что на некоторых из этих электровозов уже появились отдельные электронные блоки управления, относящиеся, главным образом, к режиму электрического торможения, управление же режимом тяги ещё сохранялось традиционным - с десятками промежуточных реле и многочисленными низковольтными цепями. Появление второго поколения систем управления было связано с освоением выпуска электровозов переменного тока с тиристорными тяговыми преобразователями. К их числу можно отнести электровозы ВЛР, ВЛ, ВЛ, ЭП1, а также опытные электровозы с асинхронными и вентильными тяговыми двигателями ВЛЛ, ВЛВ, ЭП0. На этих электровозах реализовано бесконтактное регулирование тягового электропривода в режимах тяги и электрического торможения. Появление электронных систем управления привело к частичной замене релейных цепей управления, которые раньше «отвечали» за регулирование напряжения на тяговых двигателях. Это способствовало существенному сокращению числа оперативных контакторов в силовых цепях электровозов с коллекторными ТЭД и почти полное сокращение - в силовых цепях электровозов с бесколлекторными ТЭД. Первоначально электронные блоки управления выполнялись на аналоговой элементной базе (ВЛР, ВЛ, ВЛ), но в последние годы был освоен серийный выпуск электровозов ЭП1 с микропроцессорной системой управления и диагностики []. Тем не менее, на перечисленных выше сериях электровозов практически неизменной сохранилась часть релейных цепей управления, связанных с аппаратами защиты, токоприемниками, вспомогательными цепями, а на электровозах с коллекторными тяговыми двигателями - с переключателями ступеней ослабления поля, реверсорами и тормозными переключателями, таким образом, появлялись комбинированные релейно-электронные системы, которые являются системами управления второго поколения. Широкое применение такие системы нашли и за рубежом, где также выпускались электровозы с комбинированными релейно-электронными системами управления второго поколения. Как и в России, преимущественно это были локомотивы с коллекторными тяговыми двигателями и тиристорными тяговыми преобразователями: управляемыми выпрямителями с зонно-фазовым регулированием на электровозах постоянного тока и импульсными прерывателями на электровозах переменного тока []. Однако релейной технике присущи недостатки, которые ограничивают ее применение в ряде систем. К таким недостаткам относятся: невысокое быстродействие, большие размеры, большая материалоемкость и довольно большой расход дефицитных металлов, невысокая надежность.