Российский университет транспорта (аспирант)
УДК 004.942 Исследование поведения объекта на основе его математической модели
Цель: Рассмотреть структуру, преимущества и принцип работы нового транзисторного преобразователя на IGBT-транзисторах для тепловозов с коллекторными тяговыми двигателями в режиме электрического торможения, а также особенности реализации данного режима на тепловозах. Показать функциональную структуру системы автоматического управления преобразователем для режима электрического торможения. Построить потенциально возможную тормозную характеристику тепловоза с новым преобразователем. Методы: Имитационное моделирование режима электрического торможения с помощью компьютерной математической модели тягового привода в среде Matlab Simulink. Анализ результатов моделирования работы тягового привода в стационарных и динамических режимах. Сравнение полученной тормозной характеристики с существующей для тепловоза 2ТЭ25КМ. Результаты: Установлено, что применение предлагаемого транзисторного тягового преобразователя в силовой электрической схеме тепловоза обеспечивает поосное управление коллекторным тяговым электроприводом в режиме электрического торможения с последовательным возбуждением тяговых двигателей и позволяет существенно повысить эффективность электрического тормоза на низких скоростях движения. Предлагаемое решение реализует заданную тормозную силу локомотива в широком диапазоне скоростей, а также ее ограничения, обусловленные электромеханическими параметрами узлов тепловоза. Практическая значимость: Показано, что предлагаемое решение обеспечивает повышение эффективности электрического тормоза и продление ресурса тормозных колодок и колес подвижного состава.
Коллекторный тяговый двигатель, тормозная характеристика, тепловоз, тяговый пре- образователь, тяговый привод, электрическое торможение, математическая модель, система автоматического управления, моделирование, Matlab Simulink
1. Колесник И. К. Электропередачи тепловозов на переменно-постоянном токе / И. К. Колесник, Т. Ф. Кузнецов, В. И. Липовка и др. - М.: Транспорт, 1978. - 149 с.
2. Шаркин И. А. Магистральный грузовой тепловоз 2ТЭ25КМ: структура системы управления и электрооборудования / И. А. Шаркин, В. А. Чудаков, В. А. Линьков и др. // Локомотив. - 2016. - № 1. - С. 42-43.
3. Магистральный грузовой двухсекционный тепловоз 2ТЭ25КМ. Руководство по эксплуатации. Часть 1. Техническое описание. 2ТЭ25КМ РЭ. Часть 1 / ЗАО «УК «БМЗ». - 2015. - 153 с.
4. Клименко Ю. И. Совершенствование тягового привода тепловозов с коллекторными двигателями / Ю. И. Клименко, К. С. Перфильев, В. Ю. Евсеев и др. // Локомотивы. Электрический транспорт. XXI век. Т. 2: материалы VI Междунар. научно-техн. конференции (СПб., 13-15 ноября 2018 г.). - СПб.: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2018. - С. 24-33.
5. Розенфельд В. Е. Теория электрической тяги: учебник для вузов ж-д трансп. 3-е изд., перераб. и доп / В. Е. Розенфельд, И. П. Исаев, Н. Н. Сидоров и др. - М.: Транспорт, 1995. - 294 с.
6. Кузнецов Н. А. Регулятор электродинамического тормоза горочного тепловоза / Н. А. Кузнецов, В. Ю. Евсеев // Локомотив. - 2019. - № 6. - С. 39-40.
7. Осипов С. И. Теория электрической тяги: учебник для вузов ж.-д. транспорта / С. И. Осипов, С. С. Осипов, В. П. Феоктистов; под. ред. С. И. Осипова. - М.: Маршрут, 2006. - 436 с.
8. Евсеев В. Ю. Электромагнитные процессы в коллекторном тяговом приводе тепловоза при питании от силового полупроводникового преобразователя / В. Ю. Евсеев, А. Н. Савоськин, К. С. Перфильев // Практическая силовая электроника. - 2021. - № 4. - С. 32-38.
9. Евсеев В. Ю. Математическая модель коллекторного тягового двигателя с раздельным учетом вихревых токов главных и добавочных полюсов / В. Ю. Евсеев, А. Н. Савоськин // Электротехника. - 2020. - № 9. - С. 32-38.
10. Находкин М. Д. Проектирование тяговых электрических машин: учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта / М. Д. Находкин, Г. В. Василенко, В. И. Бочаров и др.; под ред. М. Д. Находкина. - М.: Транспорт, 1976. - 624 с.
11. Жиц М. З. Переходные процессы в машинах постоянного тока / М. З. Жиц. - М.: Транспорт, 1974. - 378 с.
