ПОКРАЩЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЕЛЕКТРОПРИВОДУ РУДНИЧНОГО ЕЛЕКТРОВОЗА В РЕЖИМАХ БУКСУВАННЯ

summary

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність і доцільність дисертації, сформульовано мету і задачі, визначено об’єкт, предмет і методи дослідження, наукову новизну й практичну значущість роботи.

У першому розділі проведено системний аналіз існуючих схемотехнічних

рішень щодо використання електричного приводу рудничних електровозів, які експлуатуються на шахтах Донбасу. Показано, що основою вітчизняних систем керування тяговим електроприводом є резисторно-контакторні схеми регулювання швидкості з двигунами постійного струму. Одночасно з цим існує тенденція появи більш ефективного тягового електроприводу змінного струму. Результати аналізу існуючих систем керування рудничних електровозів вказали на доцільність досліджень процесу буксування для тягового електроприводу рудничного електровоза по системі «автономний інвертор напруги – тяговий асинхронний двигун».

Відзначено, що процес буксування на транспорті має ряд негативних наслідків. Одними з таких є поломки вузлів механічної частини тягового приводу. Аналіз поломок свідчить про наявність пікових знакозмінних навантажень в осі колісної пари, тягової передачі і навіть в місцях кріплення бандажів, що веде до скорочення терміну служби елементів кінематичної лінії.

Рішення проблеми буксування колісних пар локомотива і, відповідно, поліпшення динамічних показників тягового приводу йде по двох напрямках - як за рахунок створення пристроїв, здатних своєчасно виявити й усунути це явище, так і за рахунок застосування сучасного частотно-регульованого приводу з мікропроцесорним керуванням, яке дозволяє інтегрувати багатофункціональні алгоритми, здатні керувати процесами ковзання коліс в процесі буксування.

У зв'язку з цим поставлено завдання дослідження динаміки тягового електроприводу по системі «інвертор напруги – тяговий асинхронний двигун» в процесі буксування з урахуванням уточненої характеристики зчеплення.

Другий розділ присвячений розробці математичної моделі роботи електромеханічної системи «тяговий електропривод – колесо – колія» як основного інструменту при дослідженні режимів роботи об’єкта керування. В роботі проведені дослідження з різними модифікаціями тягових приводів: електропривод постійного струму з резисторно-контакторною системою керування, тяговий асинхронний привід з векторним керуванням. Для дослідження динамічних процесів, що відбуваються в механічній частині тягового електроприводу локомотива як в номінальних, так і нестаціонарних режимах, складена розрахункова схема механічної частини, що наведена на рис.1.

Дослідження динаміки електроприводу рудничного електровоза виконується з урахуванням параметрів механічної частини, тобто наявності зазорів, пружності, сил в'язкого тертя. При аналізі режимів буксування, характерних для малих швидкостей локомотива, вимушені коливання екіпажу не враховувалися. Одним із завдань є дослідження фрикційних автоколивань. Такі процеси обумовлені динамічною нестійкістю системи, коли робоча точка знаходиться на так званій падаючій ділянці характеристики зчеплення, на якій збільшення швидкості проковзування супроводжується зменшенням коефіцієнта зчеплення. Особлива увага в моделі приділяється опису сили зчеплення, тому що саме ця сила впливає на протікання процесу буксування.