Повышение устойчивости работы электронных систем управления пассажирских электровозов при реализации высоких тяговых усилий

• Автор: Прокофьев, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 219 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВЕДЕНИЕ.
1. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПАССАЖИРСКИХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ В ЧАСТИ НАГРУЖЕННОСТИ ПО СЦЕПЛЕНИЮ

1.1. Оценка нагруженности пассажирских электровозов.

1.2. Особенности работы систем защиты от боксования и юза.

1.3. Постановка задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭЛЕКТРОВОЗА ЭП0 ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ВЫСОКИХ ТЯГОВЫХ УСИЛИЙ

2.1. Особенности системы управления инвертором тока

2.2. Алгоритмы действия защиты от боксования и юза на

аналоговой элементной базе.

2.3. Исследование причин повышенных пульсаций сигнала тахогенератора

3. ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ РАБОТЫ ВЕНТИЛЬНОГО ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭЛЕКТРОВОЗА ЭП
ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ВЫСОКИХ ТЯГОВЫХ УСИЛИЙ.
3.1. Математическая модель вентильного электропривода с учетом влияния коммутации в инверторе на ЭДС двигателя.
3.2. Теоретическое исследование влияния субгармонических составляющих ЭДС на работу системы управления.
3.3. Технические решения по повышению эффективности работы электровоза ЭП0 при реализации высоких тяговых усилий
3.4. Разработка системы определения частоты вращения колесной пары
по частоте ЭДС вентильного двигателя.
4. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ОТ БОКСОВАНИЯ И ЮЗА ЭЛЕКТРОВОЗОВ С КОЛЛЕКТОРНЫМИ ТЯГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ
4.1. Разработка унифицированной системы защиты от боксования
и юза для электровозов ЧС.
4.2. Испытания унифицированной системы защиты от боксования
и юза для электровозов ЧС.
4.3. Повышение точности выявления боксования и юза
на электровозах ВЛ.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Например, сравнивая сигналы частоты вращения колесных пар с сигналом минимальной частоты вращения. На большинстве серий локомотивов для защиты от боксования и юза применяется традиционный способ - слежение за токами или напряжениями якорей тяговых электродвигателей. Первый способ применим на электровозах переменного тока, второй - на электровозах постоянного тока. Такие прогивобоксовочные системы реализованы на базе электромагнитных реле. Следует отметить, что они имеют относительно низкую чувствительность и защищают лишь от глубоких пробоксовок отдельных колесных пар. Порог чувствительности таких систем зависит от статической разницы токов или напряжений тяговых двигателей, вызванной разбросом скоростных характеристик колесномоторных блоков электровоза. Устранение избыточного проскальзывания колес может быть реализовано разными способами. На электровозах с коллекторными электродвигателями отечественного производства и серии ЧС единственный применяемый способ остановить развивающееся боксование или юз - своевременно подать песок под колеса локомотива. Это снижает среднюю интенсивность проскальзывания колесных пар. На перспективных электровозах с бесколлекторными тяговыми двигателями предусматривают поосное электрическое регулирование силы тяги или электрического торможения. Подача песка под боксующую колесную пару вызывает резкое увеличение потенциального коэффициента сцепления. Чаще всего такой процесс сопровождается динамическими перегрузками зубчатой передачи и тягового электродвигателя. Время восстановления сцепления боксующей колесной пары зависит от количества и качества песка, расстояния от форсунки до колесной пары, глубины боксования, момента инерции вращающих частей, реализуемого тягового усилия и других факторов. Глубокое боксование и последующее восстановление сцепления колесной пары после подачи песка может вызывать отказы колесно-моторных блоков из-за механических повреждений редуктора, шарнирной муфты тяговой передачи, ироворот бандажей колесных пар. Глубокое боксование и интенсивное изменение тока повышает вероятность возникновения кругового огня на коллекторе тягового электродвигателя на электровозах постоянного тока []. С увеличением скоростей движения пассажирских поездов, применение песка становится менее эффективным. Во время движения локомотива на большой скорости, между кузовом электровоза и железнодорожным полотном возникают вихревые потоки воздуха. Песок, попавший на рельсы измельчается при прохождении по нему первой колесной парой. Измельченный песок частично сдувается воздушными потоками. В этом случае, когда используется только форсунки подачи песка под первую колесную пару, эффективность устранения боксования остальных колесных пар может существенно снижаться. Применение поосного регулирования силы тяги на локомотивах с бесколлекторными тяговыми двигателями дает возможность индивидуально управлять тяговыми свойствами осей. Это дает возможность исключить использование песка в качестве основного средства борьбы с боксованисм и юзом при работе близко к границе сцепления. В этом случае песок необходимо использовать только при реализации особенно высоких тяговых и тормозных усилий. Эффективными противобоксовочными свойствами обладают электровозы с жесткими тяговыми характеристиками [,]. Эксплуатационные испытания таких локомотивов показали, что при прочих равных условиях, эго обеспечивает прирост среднего тягового усилия на -% []. Совершенствование конструкции механической части электровозов (применение наклонных тяг) улучшило их сцепные свойства за счет повышения коэффициента использования сцепного веса. В то же время применение автоматического регулирования силы тяги на электровозах стало приводить к появлению одновременного проскальзывания колесных пар (синхронное боксование или юз осей). Борьба с синхронным боксованисм с помощью релейных электромагнитных систем практически невозможна. Поэтому нашли применение электронные защиты от боксования и юза, реализованные на аналоговой элементной базе с функциями ликвидации одиночных пробоксовок и синхронного боксования колесных пар электровоза.