Основы теории тяговых систем большегрузных автотранспортных средств с частотно-каскадным электроприводом

• Автор: Волков, Вячеслав Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.05.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 453 с.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АМН - автономный инвертор напряжения
АДФ - асинхронный двигатель с фазным ротором
АДЕ - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
БАТС - большегрузное автотранспортное средство
Щ - вентильный двигатель
Г.1Ш - генератор (импульсов) пилообразного напряжения ДПТ - двигатель постоянного тока ИР - импульсный регулятор (скольжения)
ИЭК - источник энергии коммутации КПД - коэффициент полезного действия КРМ - кольцевой распределитель импульсов
НПЧ - непосредственный преобразователь частоты (преобразователь частоты с непосредственной связью)
ОН - опорная поверхность
ОС - обратная связь
ЯЧ - преобразователь частоты
ЯК - пневматическое колесо (колесо с пневматической шиной)
ЯКД - пневмскслесный движитель
РПТ - режим прерывистого тока (ротора)
РНТ - режим непрерывного тока (ротора)
РС - регулятор скольжения (скорости)
СЯЧ - статический преобразователь частоты
СГ - синхронный генератор
СУ - система управления
ЭДС - электродвижущая сила
ЗСРУ - электронная система рулевого управления

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1- АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЯГОВЫХ СИСТЕМ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ (БАТС) 19 1*1. Области применения и конструктивные схемы большегрузных автотранспортных средств
1*2* Электронные системы рулевого управления и приводы
поворота колес БАТС
1*3* Взаимодействие пневматического колеса БАТС с опорной
поверхность»
1*4 Тяговые .привода транспортных средств
1*5* Особенности управления модульным БАТС
2* ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ТЯГОВЫХ СИСТЕМ И ШОГОДВЙГАТЕЛЬНШ ЭЛЕКТРОПРИВОД МОДУЛЬНЫХ БАТС 2*1* Обоснование схемы управляемого поворота БАТС
2*2* Управление тяговой системой БАТС модульного типа
2* 3. Частотно-каскадный электропривод тяговых систем БАТС
2*4* Энергетическая оценка свойств электроприводов
переменного тока
2*5* Технико-экономическая оценка систем электропривода
переменного тока
3* МОДЕЛИ СИЛОВЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В СИСТЕМЕ "ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО - ПОВЕРХНОСТЬ ..ДВИЖЕНИЯ"
3*1 Математическая модель взаимодействия пневмоколеоного
движителя БАТС о опорной поверхностью
3*2* Коррекция увода колеса с .пневматической шиной в
составе многоопорного транспортного средства
3*3* Модели самоходных модулей и большегрузных автотранспортных средств
3*4. Влияние ошибки курсовой установки колес на реализуемую траекторию поворота
3*5. Движение модуля под действием возмущений
3*6. Динамическая модель большегрузного автотранспортного
средства
4* СТАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
В ЧАСТОТНО-КАСКАДНОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ
4.1*Статические характеристики и математическая модель
АДФ в схеме частотно-каскадного регулирования

4*2* Схема замещения ж токовые характеристики асинхронного двигателя в частотно-каскадном электроприводе
4.3* Механические характеристики асинхронного
двигателя
4.4. Динамические режимы частотно-каскадного
электропривода
4*5. Метод кусочно-линейной аппроксимаций* Линейная модель динамической системы импульсного регулирования частоты вращения асинхронного двигателя
4.8»Энергетические соотношения в частотно-каскадном
электроприводе
4»7»Рекомендации по расчету тягового двигателя и режимов управления частотой в системе частотно-каскадного электропривода
5» СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
5*1* Общие принципы построения системы автоматического управления тяговым электроприводом большегрузного автомобиля
5.2. Расчет коэффициента передачи обратной связи контура
регулирования выходного напряжения энергоисточника 289 5.3* Определение структуры и расчет коэффициента передачи локальной системы автоматического управления частотой вращения электродвигателя
5.4» Управление скорость® движения и функциональные связи
формирования граничной тяговой характеристики машины 331 6.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ПОЛОЖЕНИИ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ВЫВОДОВ* РЕКОМЕНДАЦИИ К ВНЕДРЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
6*1» Описание экспериментальной установки
6*2* Порядок проведения эксперимента
6*3» Экспериментальное исследование статических и регулировочных свойств частотно каскадного электропривода
6*4* Исследование динамических режимов управления
скольжением АМ
•ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

даться опорные сто;йки колес 11, возникающее рассогласование определяется МП, который с помощью анализатора в режима движения через блок 8 пропорционального подтормаживания создает на рулевом валу тормозом 3 дополнительное тормозное усилие. Оно позволяет водителю ориентироваться при управлении поворотом.
Модули БАТС, следующие по .внутренней траектории, являются исходными для работы МП. Требуемые углы поворота стоек каждого последующего модуля вычисляются по углу поворота рулевого колеса первого ("ведущего") модуля. Быстродействие МП позволяет заново рассчитывать величину угла поворота стоек колес для каждого модуля и БАГС в целом с интервалом 0,1 с.
Различие нагрузок: я условий сцепления колес с дорогой (опорной поверхностью) вызывает различие требуемых поворотных усилий. Дня синхронизации управления каждого из модулей, составляющих МТС, применяется специальная программа МП. Она допускает погрешность установки колес до 9%. На практике рекомендуется обеспечивать величину погрешности около 3%. Для контроля этого параметра на пульте водителя имеется сигнальная лампа 20. Ее загорание свидетельствует о нарушении управления поворотом БАГС.
Применение микропроцессора позволяет при необходимости составлять ТС из трех продольных рядов, ширина которого может достигать 99,9 м, длина при стыковке - также 99,9 м.
Управляющий сервовентиль выполнен как гидравлический клапан с пропорциональными электромагнитами. Поскольку последние не обладают достаточной точностью, перемещение золотника, контролируется датчиком. Электронная схема управляет током электромагнита в функции смещения золотника, чем обеспечивается однозначная зависимость между его смещением и количеством проходящей через клапан жидкости.
Питание электронной системы осуществляется от блока питания 18, преобразующего напряжение бортовой сети 12 В (Камаг) или 24 В (Николя) в стабилизированное напряжение нескольких номиналов. Питание МП и его перифирийных устройств осуществляется 'напряжением +5 В, питание потенциометров фактических углов поворота и их заданных значений - ±10 В, питание блока 18 - ±15 В.
Подобная система рулевого управления использована в большегрузном транспортере "Колумбус" фирмы Кометто для перевозки космических кораблей многоразового использования на расстояние 30 км от стартовой площадки .Вакденберг до монтажно-испытательного корпуса, где проводится профилактика и проверка кораблей после хая-