Исследование электропривода с изменяемой жесткостью тяговой характеристики

• Автор: Клименко, Юрий Иванович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Коломна
• Количество страниц: 188 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СЦЕПЛЕНИЕ КОЛЕС С РЕЛЬСАМИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЕГО ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1.1. Сцепление в зависимость от физических условий

1.2. Технические средства увеличения сцепления и защит от буксования колесных пар

1.3. Постановка задачи

2. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ КОНТУРОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ И СХЕМ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

2.1. Структура контура регулирования скорости по свободной мощности дизеля

2.2. Структура контура регулирования частоты вращения колесной пары

2.3. Структура силовых цепей электропередачи тепловоза

2.4. Выводы по второй главе

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИВОДА
3.1. Математическая модель системы синхронный генератор выпрямительная установка тяговый электродвигатель
3.2. Моделирование регулирования тягового двигателя при буксовании
3.3. Выводы по третьей главе
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВОЗА С
ИЗМЕНЯЕМОЙ ЖЕСТКОСТЬЮ ТЯГОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
4.1. Цель экспериментального исследования те 7 пловоза
4.2. Характеристики тепловоза при буксовании
4.3. Эксплуатационные испытания тепловоза
4.4. Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Многочисленные опыты позволили получить примерную зависимость коэффициента сцепления (или касательной силы тяги) от избыточной скорости скольжения колеса по рельсу [], а также определить, что реализуемый коэффициент сцепления в существенной мере зависит от жесткости тяговой характеристики электродвигателя, равномерности распределения сцепного веса локомотива. Коэффициент жесткости тяговых характеристик с коллекторными двигателями для электровозов постоянного тока меняется 0,-0, с/м, для электровозов переменного тока около 0,5 с/м. Для магистральных тепловозов 2ТЭ и 2ТЭ 6 жесткость тяговой характеристики в длительном режиме составляет около 0, с/м. В ходе выполнения работы было необходимо решить следующие задачи: определить структуру и элементы электрической передачи тепловоза, выбрать средства автоматического управления электропередачей тепловоза, а также первичные датчики для измерения параметров регулирования, выбрать алгоритмы управления и регулирования электропередачей тепловоза, провести испытания выбранных решений, провести корректировку и довести решения до практического внедрения. В результате проведенной научно- технической работы с г начали модернизировать тепловозы 2ТЭ6, устанавливая на них микропроцессорные системы управления и регулирования электропередачи и изменяя электропередачу путем замены групповой выпрямительной установки шестиканальной управляемой. После эксплуатационных испытаний в период времени с г по г партии из шести тепловозов 2ТЭ6 на Юго-Восточной железной дороге, было принято решение проводить модернизацию тепловозов поступивших на капитальный ремонт на Воронежский ТРЗ. На настоящее время модернизировано секции тепловозов 2ТЭ6, отправленных в рядовую эксплуатацию на Юго-Восточную и Свердловскую дороги. Выпущен тепловоз 2ТЭ6КМ имеющий мощность дизеля л. Экспериментальном кольце ВНИИЖТа. Даже сохранение существующих норм для модернизированных тепловозов приведет к исключению «растяжек» поездов по причине низкого сцепления колесных пар с рельсами, а также создается более комфортная психологическая обстановка для локомотивной бригады. Как следствие повышение весовых норм является унификация весов между электровозной и тепловозной тягой, однако, для этого необходимо повышение мощности энергетической установки тепловоза до л. ЭДУ 3) до 0А. СЦЕПЛЕНИЕ КОЛЕС С РЕЛЬСАМИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЕГО ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ 1. Реализация максимальных сил сцепления локомотивами является одним из основных условий эффективной работы железных дорог России. Поэтому важным условием при создании современных локомотивов является разработка средств автоматизации, обеспечивающих работу локомотивов с максимальным использованием паспортных характеристик в различных природных условиях. Для этого необходимы устройства, обеспечивающие активное управление силами сцепления колес с рельсами. Для объяснения возникновения касательных сил при приложении к колесу вращающего момента выдвинуто множество гипотез [7,,,,,,,,0], основное различие между которыми - распределение касательных напряжений по опорной поверхности бандажа и рельса, функциональная зависимость между коэффициентом сцепления и скоростью скольжения, а также вид функциональной зависимости -детерминированный или стохастический. В России наиболее весомый вклад в исследовании проблем сцепления внесли ученые С. М. Андриевский, М. Р Барский, Д. H.H. Меншутин, В. Е Розенфельд, И. П. Исаев, Ю. М.Лужнов, Л. А. Мугинштейн, А. Л. Лисицын, O. A. Некрасов и зарубежные Вебер, Куртиус, Книфлер, Р. Лоренц, Ф. Фредерих, Г. Герц и многие другие. Существуют несколько общепризнанных гипотез, объясняющие возникновения сил сцепления. Картер определил, что на опорной поверхности между колесом и рельсом существует зона сцепления и зона упругого скольжения. Вследствие упругих перемещений волокон метала по поверхности бандажа под воздействием касательной силы тяги путь, пройденный его геометрическим центром, не равен пути, пройденному при условии абсолютной жесткости колеса. Это явление упругого скольжения было названо криппом. В своей работе [] автор попытался упрощенную линейную теорию о происходящих процессах в зоне контакта колеса с рельсом уточнить с помощью теории бифуркаций, т.