автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Индивидуальное потележечное и поосное управление силой тяги электровоза однофазно-постоянного тока с адаптацией по сцеплению

На правах рукописи

ЧУЧИН АНТОН АЛЕКСАНДРОВИЧ

у/'

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ПОТЕЛЕЖЕЧНОЕ И ПООСНОЕ УПРАВЛЕНИЕ СИЛОЙ ТЯГИ ЭЛЕКТРОВОЗА ОДНОФАЗНО-ПОСТОЯННОГО ТОКА С АДАПТАЦИЕЙ ПО СЦЕПЛЕНИЮ

Специальность 05.22.07 - «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и

электрификация»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ).

Научный руководитель

- доктор технических наук, профессор Савоськин Анатолий Николаевич (МИИТ)

Официальные оппоненты

• доктор технических наук, профессор Ротанов Николай Алексеевич (РГОТУПС)

• кандидат технических наук, доцент Шаров Вячеслав Анатольевич (МИИТ)

Ведущее предприятие

Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта

Защита состоится « 18 » ноября 2005 г. в ауд. 2505 в 11°° час на заседании диссертационного совета Д 218.005.01 при Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу. 127994, г Москва, ул. Образцова, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «_»_2005 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу совета университета,

Ученый секретарь диссертационного совета Д 218.005.01, доктор технических наук

Петров Г И

з

1/амо

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время на электроподвижном составе постоянного и однофазно-постоянного тока с коллекторными тяговыми двигателями последовательного возбуждения практически исчерпаны резервы улучшения тягово-сцепных свойств локомотивов за счет прямого повышения мощности. Одним из путей повышения этих свойств локомотивов является переход на независимое возбуждение тяговых двигателей.

Как показали экспериментальные исследования, проведенные ВНИИЖТ, МИИТ, ВЭлНИИ, ОмИИТ и другими организациями на электровозах типа ВЛ22М, ВЛ60РН, ВЛ80РН, оборудованных различными системами независимого возбуждения, увеличение силы тяги и торможения достигает 15н-20% по сравнению с серийно выпускаемыми машинами с последовательным возбуждением тяговых электродвигателей (ТЭД). Однако, применявшаяся на этих электровозах элементная база, не позволила реализовать необходимые алгоритмы управления.

Использование на экспериментальных машинах (электровоз ВЛ85-061, ВЛ65-021) бортовых микропроцессорных систем управления (МПСУ) показало, что только с применением именно такой техники можно успешно реализовать все достаточно сложные законы регулирования многомоторного автоматизированного тягового электропривода электровоза Проведенные испытания указанных электровозов выявили значительные преимущества микропроцессорных систем и переход на их серийных выпуск на электровозах ЭП1, а также наметили ряд задач дальнейшего совершенствования алгоритмов управления.

В настоящее время осуществляется программа по капитальному ремонту с продлением сроков службы электровозов однофазно-постоянного тока ВЛ80С, при которой производится замена неуправляемых (диодных) выпрямителей на управляемые (тиристорные) выпрямительно-инверторные преобразо-

ватели (ВИП), как на электровозах ВЛ80Р ому в дан-

ной работе в качестве прототипа была рассмотрена одна четырехосная секция электровоза ВЛ80Р, для которой была разработана система потележечного и поосного управления силой тяги.

Таким образом, комплексная задача разработки электровоза однофазно-постоянного тока с независимым возбуждением тяговых двигателей и потеле-жечным и поосным управлением силой тяги с адаптацией по сцеплению каждой колесной пары является актуальной и может быть решена на основе использования микропроцессорной техники.

Целью настоящей диссертационной работы является разработка системы потележечного и поосного управления силой тяги электровоза однофазно-постоянного тока и системы адаптивного автоматического управления тяговым электроприводом электровоза с учетом особенностей построения системы управления, силовой схемы электровоза, особенностей реализации сил тяги и торможения.

Методика исследований. В работе использовался метод имитационного моделирования переходных процессов в автоматизированном тяговом электроприводе электровоза однофазно-постоянного тока с помощью пакета МаНаЬ, а также процедуры быстрого преобразования Фурье для вычиспения амплитудных спектров колебательных процессов

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработаны принципы потележечного и поосного управления силой тяги электровоза с независимым возбуждением тяговых электродвигателей,

- разработана математическая модель электровоза однофазно-постоянного тока, учитывающая одновременно процессы, протекающие в электрической части, вертикальные колебания рамы тележки, вертикальные и крутильные колебания тягового электропривода, а также работу системы управления,

- разработана структура системы адативного автоматического управления токами якорей и обмоток возбуждения тяговых электродвигателей при поте-лежечном и поосном управлении силой тяги электровоза,

- исследованы электромеханические и электромагнитные переходные процессы, возникающие при срыве сцепления под одним и под обоими колесами колесной пары, при изменении заданных значений силы тяги и тока возбуждения, а также при периодическом изменении динамической нагрузки на колесо;

- определены параметры системы адаптивного автоматического управления, обеспечивающие выполнение требований к качеству процессов регулирования.

Практическая ценность. Проведенные исследования позволили:

- разработать программный комплекс в пакете МаНаЬ для расчета переходных электромагнитных и механических процессов при срыве сцепления в электровозе однофазно-постоянного тока с потележечным и поосным управлением силой тяги электровоза;

- определить параметры автоматических регуляторов тока якоря и тока возбуждения, обеспечивающие выполнение требований к качеству процессов регулирования;

- уточнить процедуру адаптации силы тяги электровоза при срыве сцепления и последующем восстановлении сцепления одной из колесных пар.

Публикации. По результатам исследований опубликованы 3 печатные работы.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы из 75 наименований, заключения и приложений. Работа содержит 239 страниц, в том числе 176 страниц машинописного текста, 4 таблицы, 8 страниц списка литературы, 63 страницы приложений

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы Отмечено, что значительный вклад в теорию и практику исследования сцепных свойств локомотивов и изучения процессов, связанных с реализацией максимального сцепления колес локомотива с рельсами внесли работы, выполненные В. Б. Меделем, И. П Исаевым, Е. В. Горчаковым, Н. В Максимовым, Д. К. Миновым, О. А. Некрасовым, Б. Н. Тихменевым, Н. А Ротановым, В Н Лисуновым, В. Д Тулуповым, В. А. Кучумовым, А. Л. Голубенко, А. Л Лисицыным, Л. А. Мугинштейном, В А. Малютиным и рядом других авторов.

В первой главе проведен анализ существующих систем обнаружения и защиты от избыточного скольжения, а также анализ выполненных работ по системам поосного управления автоматизированным тяговым электроприводом.

Приведена общая классификация способов обнаружения и прекращения буксования и юза колесных пар локомотивов. Выполненный анализ этих способов показал, что в настоящее время на электроподвижном составе существуют разнообразные системы с присущими им достоинствами и недостатками. Наибольшим быстродействием и эффективностью обладают электронные системы контроля и управления с использованием бесконтактных регулирующих элементов Однако их применение ограничено и определяется конкретной схемой электрооборудования тягового подвижного состава.

В диссертационной работе Островского В С для обеспечения индивидуального поосного управления силой тяги (торможения) шестиосного электровоза принята схема группового питания последовательно включенных обмоток возбуждения тяговых двигателей с тиристорами отпитки, и разработан специальный алгоритм, обеспечивающий взаимоувязку работы этих тиристоров с общим выпрямителем возбуждения Недостатком данной системы управления является групповое управление выпрямительно-инверторными иреобраадваге-лями (ВИПами), при котором получились большие различия тков возбужде-

ния тяговых двигателей

Поэтому в данной работе предлагается использовать раздельное индивидуальное управление ВИПами, обеспечивающее потележечное управление силой тяги электровоза, а использование тиристоров отпитки обеспечивает индивидуальное управление силой тяги каждого ТЭД в пределах тележки На основе этого сформулирована цель и задачи исследования

Вторая глава посвящена разработке математической модели тягового электропривода одной четырехосной секции электровоза ВЛ-80Р с независимым возбуждением тяговых двигателей Силовая схема включения якорных обмоток от ВИПов и обмоток возбуждения от ВУВа с отпитывающими тиристорами выполняется на электровозах ВЛ65 и ЭП1 и предоставляет определенные возможности для индивидуального поосного управления силой тяги и торможения. Однако эти возможности на отечественных электровозах пока не используются Для отработки алгоритмов такого индивидуального управления в данной диссертации разработана математическая модель тягового электропривода четырехосного электровоза (на основе одной секции электровоза ВЛ-80Р) в режимах тяги и рекуперативного торможения с независимым возбуждением тяговых двигателей Упрощенная схема силовых цепей и цепей управления электровоза приведена на рис !

Схема включает в себя тяговый трансформатор, имеющий две секционированные вторичные обмотки, подключенные к соответствующим ВИП1 и ВИП2, представляющие собой 8-плечевую схему тиристорного преобразователя. Кроме этого имеется еще одна секция вторичной обмотки трансформатора, подключенная к ВУВу. которая презставляет собой схему двухполупериолною выпрямления

К каждому ВИГ1\ подключена фунпа из дву\ параллельно включенных якорей гжовы\ двигателей МI М4. для уменьшения пульсаций тока которых используются сглаживающие реакторы СР1-СР2 Обмотки возбуждения ОВ1-ОВ4 соотвегс!в\ющи\ тяювых двигателей соединены последовательно и под-

Трансформатор

Рис. I. Упрошенная схема силовых цепей н цепей управления электровоза

подключены к ВУВу. Тиристоры УБЧМ и У8У2, которого обеспечивают независимой управление напряжениемвозбуждения а УБСМ-Л^СМ (тиристоры отпитки), индивидуальное регулирование поля двигателя. Для алаживания пульсаций тока возбуждения используется сопротивление постоянного шун-тирова-ния Гш. На случай пробоя тиристоров отпитки УБСИ-УБСМ или, если они не закрываются, применены добавочные сопротивления Гц. В режиме рекуперативного торможения с помощью переключателя режимов тяги-торможения ПТ в цепь якоря вводятся стабилизирующие балластные резисторы Гсг

При разработке математической модели электрической части электровоза учитывались вихревые токи и динамическая индуктивность тягового электродвигателя.

В настоящей диссертационной работе одновременно с электромагнитными процессами, протекающими в тяговоЬ электроприводе электровоза, рассматривались колебания одной тележки с учетом ее связей с кузовом. Для составления уравнений колебаний реальная тележка электровоза с осевой схемой 2о-2о была заменена динамической моделью, состоящей из 15 дифференциальных уравнений, описывающих вертикальные колебания тележки и тягового привода электровоза с учетом крутильных колебаний колесно-моторного блока и вертикальных колебаний рельсов.

При разработке расчетной модели крутильных колебаний колесно-моторного блока учитывались моменты инерции и угловые жесткости вала якоря тягового двигателя, а также оси колесной пары. Инерционные характеристики системы определялись по формуле Лагранжа через кинетическую энергию системы

Кроме того, учитывалось уравнение движения поезда, позволившее моделировать процессы в электрической и механической части электровоза при изменяющейся скорости движения

Третья глава посвящена разработке структурной схемы системы поте-

лежечного и поосного управления силой тяги (торможения) локомотива с адаптацией по сцеплению колесных пар электровоза однофазно-постоянного тока Разработанная в рамках настоящей работы система автоматического управления с потележечным и поосным распределением нагрузок ТЭД электровоза представляет собой многоконтурную САР. Данная система автоматического регулирования построена на основе использования принципа комбинированного подчиненно-селективного регулирования и содержит три контура регулирования: контур регулирования скорости - основной и подчиненные по отношению к нему, но селективные между собой, контуры регулирования тока якоря и тока возбуждения.

Внешним контуром является контур регулирования скорости V;,,, движения поезда Внутренними контурами являются селективные контуры регулирования тока якоря с регуляторами РТЯ1 (для двигателей первой тележки) и РТЯ2 (для двигателей второй тележки), общего тока возбуждения с регулятором РТВ и индивидуальные контуры регулирования тока возбуждения каждого ТЭД за счет использования тиристоров отпитки с регуляторами РО1-РО4.

На каждой колесной паре установлены датчики, генерирующие сигналы, пропорциональные частотам вращения каждой колесной пары. Сигналы ^^ поступают в блок контроля сцепления (БКС), формирующий логические сигналы СКу-СК^ при нарушении нормальных условий сцепления у соответствующих колесных пар.

Датчики частоты вращения и другие устройства обнаружения избыточного скольжения колесных пар, включая БКС и датчики линейной скорости являются штатным оборудованием локомотива, и поэтому в настоящей работе не рассматриваются

На основе информации о заданной V, и текущей уш скоростях движения регулятор скорости РС формируе! заданное значение силы тяги (торможения) /гк,, поступающее на вход блока распределения нагрузок (БРН)

и

С помощью БРН заданное значение силы тяги (торможения) Еки распределяется по тяговым двигателям в соответствии с условиями сцепления под соответствующими колесными парами Величина определяется при решении задачи статического перераспределения вертикальных сил, передаваемых от /той оси на рельс в момент трогания локомотива Далее могут изменяться при появлении сигналов СК1-СК4, формируемых блоком контроля сцепления БКС при нарушении нормальных условий реализации сил тяги (торможения) определенной оси, для которой заданное значение будет уменьшаться, а для колесных пар с нормальными условиями сцепления - увеличиваться так, чтобы суммарная заданная сила тяги (торможения) всего локомотива оставалась бы неизменной.

Используя величины и сигналы от блока контроля сцепления, БРН формирует заданные значения токов якорей каждого двигателя /„„ и заданное значение тока возбуждения /В] В случае синхронного боксования или юза колесных пар БКС формирует специальный сигнал, блокирующий работу непосредственно регулятора тока якоря. Это необходимо для создания жесткой характеристики тягового электропривода электровоза.

В качестве обратной связи в контур регулирования тока якоря заводится минимальные значения токов /т1П „[ и /1шп яц, пропорциональные текущим значениям токов якорей соответствующих тяговых двигателей первой и второй тележки Контур регулирования тока якорей 1ЭД построен, как и на электровозе ЭП1, на основе использования комбинированного принципа регулирования по ошюнению и возмущению

Контур регулирования тока якоря по отклонению представляет собой традиционную замкнутую сис1ему регулирования и состоит из регуляторов тока якоря РТЯ I и РТЯ2, управляющих элементов формирующих угол регулирования тиристоров для исполнительных элементов - выпрямительно-инверторныч преобразователей ВИП1 и ВИГ 12. а также объектов рег\лирова-

ния, представляющих собой якорные обмотки всех ТЭД, а также датчиков тока якоря ДТЯ, по одному на каждый тяговый двигатель

На входы регуляторов отпитки Р0;-Р04 поступают рассогласование между максимальным заданным током якоря двигателя каждой тележки и текущим значением токов якорей соответствующих тяговых двигателей.

Контур регулирования тока возбуждения построен как замкнутая система автоматического регулирования по отклонению. Входным сигналом для него служит заданное значение /„, тока возбуждения поступающего из БРН. Контур регулирования состоит из регулятора тока возбуждения РТВ, управляющего элемента, формирующего угол регулирования для исполнительного элемента -выпрямительная установка возбуждения (ВУВ), объекта регулирования, представляющего последовательно включенные собой обмотки возбуждения ОВ1-ОВ4 всех ТЭД, датчика тока возбуждения ДТВ, измеряющего величину /„, пропорциональную току возбуждения обмоток тяговых двигателей

Контуры регулирования токов якорей реализуют разные заданные от БРН значения токов якорей ТЭД, которые достигаются различными углами включения тиристоров ВИП (различной величиной выпрямленного напряжения на зажимах ТЭД) и различными углами включения тиристоров отпитки (ослабление возбуждения) в цепи обмоток возбуждения При этом в режиме тяги работают тиристоры отпитки вторых колесных пар по ходу движения в каждой тележке, а в режиме торможения - первые Это позволяет обеспечить разные величины реализуемых сил тяги или торможения этих колесных пар В качестве задающего воздействия используются сигналы /я,„ формируемые блоком распределения нагрузок для каждого колесно-моторного блока

Для обеспечения взаимодействия между тиристорами выпрямительной установки возбуждения и тиристоров отпитки использован регулятор коррекции (РК). предложенный в работе Островского В С Поскольку контуры регулирования гоков возбуждения с помощью РТВ и РО, имею! большую инерционность, обусловленную особенностью объекта регулирования - обмотками

возбуждения, то эти контура являются медленно действующими Поэтому работа регулятора коррекции РК и последующая отработка РТВ и РО, не приводит к «раскачке» системы.

Результаты моделирования работы системы потележечного и поосного управления силой тяги электровоза и расчетов процессов в электрической части электровоза без учета процессов, протекающих в механической части, приведены на рис. 2, при задании нагрузки на колесо следующим образом: разгрузка передней оси при движении в режиме тяги составляет 10%, второй оси - 5%, для третьей оси нагрузка увеличивается на 5 %, а для четвертой - на 10 %.

Из этого рисунка видно, что токи якорей первой тележки (рис. 2, а) меньше, чем токи второй тележки. При этом ток якоря первой оси является наименьшим из всех, а четвертой оси - наибольшим Токи возбуждения (рис. 2, в) четных осей ниже, чем нечетных за счет ослабления поля, которое достигается с помощью тиристоров отпитки Величина суммарной силы тяги (рис. 2, г) соответствует заданной, а распределение сил тяги по осям (рис 2, в) электровоза выполнено в соответствии с выбранными значениями коэффициентов использования сцепной массы электровоза.

В четвертой главе приводятся результаты исследования процессов, протекающих в механической и электрической частях электровоза при срыве сцепления под одним и под обоими колесами колесной пары. Исследования проводились на полной математической модели электровоза с учетом особенностей построения системы автоматического управления, силовой схемы и особенностей реализации сил тяги и торможения Моделирование срыва сцепления осуществлялось путем снижение коэффициента сцепления колес с рельсами в 10 раз и в 2 раза

При таком снижении коэффициента сцепления было пол>чено, что скорость скольжения левого колеса начинает увеличиваться, совершая колебания с частотами 61,5 Гц и 71 1ц Срыв сцепления под правым кочесом происходит

а)

f., А.

'Г

1,4 J.3 1.1

/«1

б)

Fb.д, кгс

—!

—I ^кдЗ

Fk.I

г)

2 1" КГС

Л с

Рис. 2. Р«улыа1ы расчсюв при поосном yiipaaieiiiiH а) токи якорей; 6) гоки возбуждении: с) си м,1 тя1 и ДВИ1Я1С.1сй;.') сн ia гяги )iCKipouo)a

U с

почти чере( по i\ период юпебаний с частотами 61 5 I ц и 71 I ц Однако при моделировании срыва сцептепия под одним кочесом при снижении коэффициента сцепления в 2 раза набтюдается более продолжительный переходной процесс до наступления момента срыва сцепчения, который происходит через 0.93 с. чем при снижении в 10 раз (при ттом время срыва сцепления составляет 0.29 с)

При модетаровании нае>,да на масчяное пятно обоими колесами колесной пары срыв сцепления наступает через 0.09 с и развивается с в два pasa более быстрым уве ютением скоростей скольжения колес по рельсам, сопровождаясь колебаниями с частотой только 61 Гц

По результатам расчетов были построены фазовые портреты автоколебаний (зависимость силы сцепления ко чес с рельсами от относ1Ггельной скорости ско чьжения), возникающие при срыве сцепления под одним (рис 3, а) и под обоими колесами колесной пары (рис 3, б)

Рнс. 3 Фазовые портреты автоколебаний при срыве сцепления а) под одним колесом и К) под обоими колесами колесной пары

Величины времени наступления срывов сцепления, т е моментов превышения относительных скоростей скольжения колес, определялись по зависимостям этих скоростей от времени, сил сцепления от времени и фазовым портретам автоколебаний под колесами, что достаточно подробно представлено в диссертации.

При взаимном учете крутильных котебаний колесно-моторного блока и вертикальных колебаний тележки при срыве сцепления под одним колесом (при

снижении коэффициент сцепления в 10 pas и в 2 раза) возникают высокочастотные колебания с частотами 61 5 Гц и 71 Гц на буксах колесной пары с нарушенными условиями сцепления и частотой 61.5 Гц на корпусе буксующего тягового двигателя А при срыве сцепления под обоими колесами в колебаниях подпрыгивания букс присутствует только частота 61,5 Гц, которая проявляется также и на корпусе тягового двигателя, но с амплитудой приблизительно в два раза большей В колебаниях рамы тележки частота 61,5 Гц начинает проявляться только при срыве сцепления под обоими колесами

Пятая глава посвящена разработке алгоритма адаптации по сцеплению и исследованию переходных процессов в автоматизированном приводе при изменении сигнала с выхода регулятора скорости (изменение заданного значения силы тяги электровоза), заданного значения тока возбуждения и при гармоническом изменении динамической нагрузки на колесо.

Алгоритм адаптации по сцеплению при одиночном срыве сцепления под одним колесом первой колесной пары, результаты моделирования которого приведены на рис. 4, заключается в следующем При нарушении нормальных условий сцепления в момент времени i0=3 с запоминается величина сигнала задания 1яф при котором наступил срыв нормальных условий сцепления Как было определено в четвертой главе, время срабатывания системы защиты от буксования не должно превышать 0,29 с, поэтому перераспределение нагрузок на тяговые двигатели происходит спустя 0,2 с, путем изменения заданных значений токов якорей После этого включается задержка 0,5 с (рис 4 интервал между моментами времени ^=3,2 с и Г2=3,7 с), которая считается необходимой для стабилизации колебаний в механической части электровоза, вызванных срывом сцепления и резким изменением сил тяги или торможения

После восстановления сцепления сигнал задания /Я11 восстанавливается до первоначального уровня в два этапа На первом этапе сравнительно быстро (рис 4, а интервал между моментами времени /2=3.7 с и г3=4,5 с) увеличивается с темпом 250 А/с до величины, несколько меньшей на 95%, чем первоначаль-

а)

б)

/., А -

4 1 1 1 _1. - 1

Тм^

'Ч : 1 1 1 1 1 > 1 1

в> Ры

70«0 Л<)()[)

*ооо

эооо гооо

* ООО

г)

К.КГС

д) ем

е) Ар|.

'.С

лая:.____ _ ■" 1. _ ..г — .

Ч я,

»,-ЗДс »г-3,7с

Рис. 4. Результаты расчетов при одиночном срыве сцепления под левым колесом первой колесной лары при работе системы адаптации по сцеплению: а) токи якорей; 5) токи возбуждения; в) силы тяги двигателей; г) сила тяги электровоза; А) относительная скорость скольжения левого и е) правого колеса

ное шачение «¿данною тока якоря На втором этапе (интервал между момен-1ами времени г,=4.5 с и г4=5.5 с) с темпом 40 А/с сигнач задания увеличивается до первоначального уровня сигнала 1ЯЪ1 в момент времени /0=3 с при котором на-ступил срыв нормальных условий сцепления.

В момент времени г2=3,2 с, спустя 0,2 с после наезда на масляное пятно, срабатывает система защиты от буксования, которая производит перераспределение нагрузок на тяговые двигатели Ток якоря буксующего тягового двигателя снижается на 27%. что приблизительно составляет около 200 А. а токи якорей остальных двигателей увеличиваются на величины необходимые для поддержания постоянного значения силы тяги электровоза Ток якоря второго двигателя увеличивается за счет снижения его тока возбуждения (рис 4, б) с помощью тиристоров отпитки Токи якорей тяговых двигателей второй тележки возрастают за счет увеличения напряжения управления тиристорами ВИПа второй тележки

В момент времени ?3=3,7 с, спустя 0,5 с после наезда на масляное пятно, происходит восстановление сцепления При этом скорость скольжения уменьшается и линейные скорости первой и второй колесной пары приблизительно становятся одинаковыми Ток якоря первого двигателя начинает увеличиваться темпом 250 А/с, при этом токи якорей остальных двигателей начинают снижаться При достижении током якоря /„} величины 0,95/я1 дальнейшее увеличение происходит с темпом 40 А/с.

В результате работы системы адаптации по сцеплению величина силы тяги электровоза (рис. 4, г) поддерживается постоянной с небольшими колебаниями в момент наезда на масляное пятно и в момент срабатывания системы (ащиты (период времени 3-3,7 с), а перераспределение сил тяги двигателей (рис 4, в) осуществляется в соответствии с алгоритмом потележечного и поос-ного регулирования силы тяги.

Величина снижения тока якоря буксующего двигателя, равная 200 А, определена, исходя из условия того, что величина относительных скоростей

скольжения левою и правою котеса при нарушении норматьных устовии сцепления после срабатывания сиоемы защити не превышает кршическои величины £Пр=£;п= 0,036<£^.р= 0,04 (рис 4, д И е)

При срыве сцепления левого колеса первой колесной пары на элементах первого тягового привода появляются колебания с частотами 61,5 Гц и 71 Гц. Высокочастотные котебания на элементах тягового привода второй оси и раме тележки не проявляются

Алгоритм работы системы адаптации по сцеплению при повторных срывах сцепления соответствует описанному выше Результаты моделирования работы системы адаптации по сцеплению при повторных срывах приведены на рис. 5, где моменты времени f]=2,5 с, /:=3,5 с, /3=4,5 с и t4=6 с соответствуют четырем срывам сцепления Величина снижения заданного значения тока якоря буксующего двигателя равна 200 А, как и при одиночном срыве сцепления При наезде на масляное пятно происходит увеличение токов якорей двигателей (рис 5, а), колесные пары которых находятся в нормальных условиях сцепления, до величин необходимых для поддержания постоянной силы тяги всего электровоза Диаграммы токов возбуждения, приведенные на рис. 5, б, показывают что для поддержания заданного значения тока якоря второго двигателя увеличивается степень отпитки и снижается его ток возбуждения Перераспределение сил тяги двигателей (рис 5, <?) обеспечивает практически неизменной вечичину обшей силы тяги (рис 5, г) и практически равную заданной величине

Из рис 5 видно, что относительные скорости скольжения левого £л1 (рис 5, д) и правого £ир1 (рис 5, е) колес при первом срыве сцепления не превышают величину критического значения относительной скорости скольжения =

=0,036<£^р= 0,04, что соответствует нахождению колес в области упругого скольжения

При повторных срывах сцепления левого колеса первой колесной пары на элементах первого тягового привода также появляются колебания с час-

а)

6)

Ллкгс

г)

д) «и

Рис. 5. Результаты расчетов при повторных срывах сцепления под левым колесом первой колесной пары при работе системы адаптации по сцеплению: а) токи якорей; б) токи возбуждения; в) силы тяги двигателей; г) сила тяти электровоза; д) относительная скорость скольжения левого и е) правого колеса

тотами 61,5 Гц и 71 Гц Высокочастотные колебания на элементах тягового привода второй оси и рамы тележки не проявляются

Разработанный алгоритм адаптации по сцеплению обеспечивает защиту от буксования, как при одиночном срыве сцепления, так и при повторных срывах и обеспечивает упругое скольжение колес по рельсам при срабатывании системы защиты от буксования.

При изменении динамической нагрузки на колесо по гармоническому закону появляются колебания относительных скоростей скольжения колес с постоянным увеличением относительной скорости скольжения При этом появляются колебания токов якорей двигателей, токов возбуждения, сил тяги двигателей и общей силы тяги электровоза И при достижении относительной скорости скольжения критической величины система защиты произведет снижение заданной силы тяги всего электровоза.

На основе анализа переходных процессов установлено, что все показатели качества регулирования соответствуют требованиям, предъявляемым к аналогичным устройствам, применяемым на электроподвижном составе, а математическая модель тягового электропривода электровоза является адекватной реальному объекту с точки зрения решаемой задачи управления силой тяги.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ

I Широко используемый принцип «выравнивание нагрузок» колесно-моюрных блоков целесообразно заменить принципом «распределения нагрузок» между б токами, работающими в разных условиях сцеп пения При этом в случае одиночного срыва сцепления снижается задание силы тяги данного ко-чесно-моюрно!о блока, и соответственно увеличиваются зазания других блоков имеющих нормальные условия сцепления, почдерживая силу тяги электровоза неизменной Посте восстановления условий сцепления нагрузка всех колесно-моторных бпоков перераспределяется ло исходною \ровня

2 В качестве исполнительных элементов, обеспечивающих индивидуальное воздействие на ТЭД электровоза, следует использовать выпрямительно-инверторные преобразователи с индивидуальным управлением для регулирования напряжения на зажимах двигателей каждой тележки и тиристоры отпит-ки, позволяющие регулировать магнитодвижущую силу обмотки возбуждения отдельных ТЭД в пределах каждой тележки. Данные исполнительные элементы позволяют осуществить потележечное и поосное регулирование силы тяги электровоза.

3. Для обеспечения организации взаимодействия тиристоров отпитки с тиристорами выпрямителя возбуждения целесообразно использовать специальный регулятор коррекции.

4. В алгоритме работы регуляторов тока якоря и тока возбуждения целесообразно в начальный момент трогания задавать длительный ток возбуждения и повышать значения токов якорей до заданной величины. При достижении напряжения на двигателях номинальной величины (выход на автоматическую характеристику) необходимо уменьшать ток возбуждения (ослабление поля), обеспечивая возможность разгона до заданной скорости движения.

5. При моделировании наезда на масляное пятно снижением коэффициента сцепления в 10 раз под одним колесом срыв сцепления колесной пары происходит через 0.29 с Поэтому, при опорно-осевом подвешивании тягового электродвигателя и редуктора время переходного процесса при срабатывании защиты от буксования не должно превышать 0,29 с или 29 полупериодов питающею напряжения Такое время регулирования может быть реализовано для коллекторного тягового двигателя при питании от сети переменного тока с частотой 50 Гц.

6 При моделировании наезда на масляное пятно обоими колесами колесной пары срыв сцепления наступает через 0,09 с и развивается с более быстрым увеличением скоростей скольжения колес по рельсам приблизительно в 2 раза

7 При моделировании срыва сцепления под одним колесом снижением

коэффициента сцепления в 2 раза наблюдается более продолжительный процесс до момента срыва сцепления, который происходит через 0,93 с.

8 При взаимном учете крутильных колебаний колесно-моторного блока и вертикальных колебаний тележки при срыве сцепления под одним колесом возникают высокочастотные колебания с частотами 61,5 Гц и 71 Гц на буксах колесной пары с нарушенными условиями сцепления и частотой 61,5 Гц на корпусе буксующего тягового двигателя. А при срыве сцепления под обоими колесами в колебаниях подпрыгивания букс присутствует только частота 61,5 Гц. В колебаниях рамы тележки частота 61,5 Гц начинает проявляться только при срыве сцепления под обоими колесами.

9. Предложенный алгоритм адаптации по сцеплению позволяет поддерживать общую силу тяги электровоза на заданном уровне при нарушении нормальных условий сцепления одного колеса с рельсом. При этом значение заданного тока якоря оси с нарушенными условиями сцепления снижается, а токи якорей других двигателей увеличиваются Для тягового двигателя, работающего в паре с буксующим, это увеличение обеспечивается снижением тока возбуждения с помощью тиристоров отпитки. а для двигателей другой тележки производится изменение напряжения управления тиристорами ВИГ1

10 Показатели качества системы автоматического регулирования находятся в допустимых пределах - перерегулирование не превышает 10%. вид переходных функций - апериодический, колебательность практически отсутствует

11 Применение потележечного и поосного управления силой тяги совместно с системой адаптации по сцеплению создает перераспределение нагрузок между колесно-моторными блоками, позволяющее поддерживать реализуемую силу тяги электровоза практически на заданном уровне. При этом снижается расход песка на подсыпку при бчксовании (кие), уменьшается износ бандажей колесных пар, улучшается использование заложенной мощности электрооборудования

bliG^L 2006-4

12080

24

Основные положения диссертации изложены в следующих работах автора

1. А. Н. Савоськин, А А. Чучин. «Моделирование электромагнитных процессов в системе «контактная сеть - электровоз» «Вестник МИИТа» №10,

2. А Е. Пыров, А. А. Чучин. «Сравнительный анализ электровозов ВЛ40П, ВЛ80С и ВЛ80Р на основе их математических моделей». Компьютерное моделирование 2004- Труды 5-й Международной научно-технической конференции Часть 1 СПб.: Изд-во «Нестор», 2004, 365 с.

3. А. Н. Савоськин, А. А. Чучин. «Математическое моделирование процессов буксования» Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» 2005 г.

ЧУЧИН АНТОН АЛЕКСАНДРОВИЧ

Индивидуальное потележечное и поосное управление силой тяги электровоза однофазно-постоянного тока с адаптацией по сцеплению

Специальность 05 22.07 «Подвижной состав железных дорог, тя1а поездов и электрификация»

2004 г.

Объем • ^5"печ л Заказ № S&2.

Подп к печат и « .10. OS. Формат бумаги 60x90 1/I6 1 ираж 80 экз

127994, г. Москва, ул Образцова, 15 Типография МИИТа

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ ЗАЩИТЫ ТЯГОВОГО ПРИВОДА ПРИ СРЫВЕ СЦЕПЛЕНИЯ И СИСТЕМ ПООСНОГО УПРАВЛЕНИЯ СИЛОЙ ТЯГИ ЛОКОМОТИВА.

1.1. Основные требования к системам защиты тягового электропривода при срыве спепления

1.2. Анализ выполненных работ по системам поосного управления автоматизированным тяговым электроприводом.

1.3. Постановка цели и задачи диссертационной работы и выбор методики исследований

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭЛЕКТРОВОЗА ОДНОФАЗНО-ПОСТОЯННОГО ТОКА

2.1. Выбор методики исследования и описание пакета Matlab.

2.2. Особенности силовой схемы электровоза при независимом возбуждении тяговых двигателей

2.3. Модель тягового двигателя с учетом вихревых токов.

2.4. Математическая модель механической части электровоза

2.5. Выводы по второй главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ПОТЕЛЕЖЕЧНЫМ И ПООСНЫМ АВТОМАТИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ СИЛОЙ

ТЯГИ ЛОКОМОТИВА.

3.1. Анализ силовых схем отечественных электровозов на возможность применения систем поосного управления силон тяги локомотива

3.2. Разработка структурной схемы системы потележечного и поосного управления автоматизированным тяговым электроприводом

3.3. Математическая модель системы управления электровоза

3.4. Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕСОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОВОЗА

4.1. Особенности моделирования механических систем в пакете

Matlab.

4.2. Моделирование процесса срыва сцепления колес локомотива с рельсами

4.3. Исследование вертикальных колебаний рамы тележки и колесно-моторных блоков при срыве сцепления

4.4. Выводы по четвертой главе.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА АДАПТАЦИИ ПО СЦЕПЛЕНИЮ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ТЯГОВОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ

5.1. Разработка алгоритма адаптации по сцеплению

5.2. Переходные процессы при изменении сигналов задания.

5.3. Выводы по пятой главе

Железные дороги являются одними из основных транспортных артерий нашей страны, обеспечивающими надёжное функционирование народного хозяйства и жизнеобеспечения населения. Ими выполняется более половины общего грузооборота и треть пассажирских перевозок в стране [1,2, 3].

В условиях дефицита финансовых средств Российское Агентство Железнодорожного Транспорта разработало и осуществляет специальную программу повышения эффективности работы железнодорожного транспорта, одной из главных мер которой является снижение эксплуатационных расходов железных дорог, оснащение их более мощными и надежными локомотивами.

Однако в настоящее время на электроподвижном составе постоянного и однофазно-постоянного тока с коллекторными тяговыми двигателями резервы улучшения тягово-сцепиых свойств локомотивов за счет прямого повышения мощности локомотивов практически исчерпаны.

Одним из путей повышения тягово-сцепных свойств локомотивов является переход на независимое возбуждение тяговых двигателей. Значительный вклад в теорию и практику исследования сцепных свойств локомотивов и изучения процессов, связанных с реализацией максимального сцепления колёс локомотива с рельсами внесли работы, выполненные В. Б. Меделем, И. П. Исаевым, Е. В. Горчаковым, Н. В. Максимовым, Д. К. Миновым, О. Л. Некрасовым, Б. И. Тихменевым, И. Л. Ротановым, В. Н. Лисуновым, В. Д. Тулуповым, В. А. Кучумовым, А. Л. Голубенко, А. Л. Лисицыным, Л. А. Мугишитейном, В. А. Малютиным и рядом других авторов.

Как показали экспериментальные исследования, проведённые ВМИИЖ'Г, МИИТ, ВЭлНИИ, ОмИИТ и другими организациями [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] на электровозах типа ВЛ-22М, ВЛ-60РН, ВЛ-80РМ, оборудованных различными системами независимого возбуждения, увеличение силы тяги и торможения достигает 15-г20% по сравнению с серийно выпускаемыми машинами с последовательным возбуждением тяговых электродвигателей (ТЭД). Однако, проведенные исследования двигателей независимого возбуждения выявили необходимость выравнивания нагрузок тяговых двигателей и введения эффективной быстродействующей защиты якорных цепей тяговых двигателей от больших токов.

Этими причинами объясняется введение различных регуляторов в систему управления, которые снизили естественную жесткость характеристик ТЭД независимого возбуждения, тем самым, повысив их склонность к буксованию и юзу.

Кроме того, выравнивание нагрузок ТЭД в частности и колесно-моторных блоков (КМБ) в целом при реализации предельных усилий и наблюдающимся при этом перераспределении вертикальных статических нагрузок между колёсными парами локомотивов приводит к провоцированию избыточного скольжения и, как следствие, повышенному износу первых по ходу движения колесных пар в тяговом режиме и последних в тормозном [10]. Это негативно сказывается на общем снижении ресурса тягового подвижного состава и безопасности движения поездов. Во избежание этого система управления тяговым электроприводом должна обеспечивать не выравнивание, а распределение нагрузок ТЭД в зависимости от реальных условий сцепления каждого КМБ локомотива.

Исследования, проведенные в последние годы рядом авторов [4, 7, 11], показали, что наилучшими противобуксовочными и противоюзовыми свойствами обладает групповая схема питания тяговых двигателей с индивидуальным регулированием возбуждения каждого ТЭД но сравнению с индивидуальным регулированием напряжения па якорных обмотках и групповом питании обмоток возбуждения ТЭД. Первая была применена на электровозе ВЛ-85 К» 061, вторая - на электровозе ВЛ-80РН № 1669.

Однако применяемая на серийно выпускаемых электровозах элементпая база не позволила реализовать необходимые алгоритмы управления. Использование на экспериментальных машинах бортовых микропроцессорных систем управления показало, что только с применением именно такой техники можно успешно реализовать все достаточно сложные законы регулирования многомоторного автоматизированного тягового электропривода электровоза. Проведённые испытания указанных электровозов показали значительные преимущества микропроцессорных систем перед традиционными, серийно выпускаемыми промышленностью, а также наметили ряд задач дальнейшего совершенствования алгоритмов управления.

Таким образом, комплексная задача разработки электровоза однофазно-постоянного тока с независимым возбуждением тяговых двигателей и по-тележечным и поосным управлением силой тяги с адаптацией по сцеплению каждой колесной пары является актуальной и может быть решена на основе использования микропроцессорной техники.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью настоящей диссертационной работы является разработка системы потележечного и поосного управления силой тяги электровоза однофазно-постоянного тока и системы адаптивного автоматического управления тяговым электроприводом электровоза с учетом особенностей построения системы управления, силовой схемы электровоза, особенностей реализации сил тяги и торможения.

М ЕТОД11КА 11ССЛ ЕДОВ А ИIIИ

В работе использовался метод имитационного моделирования переходных процессов в автоматизированном тяговом электроприводе электровоза однофазно-постоянного тока с помощью пакета Matlab, а также процедуры быстрого преобразования Фурье для вычисления амплитудных спектров колебательных процессов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

- разработаны принципы потележечного и поосного управления силой тяги электровоза с независимым возбуждением тяговых электродвигателей;

- разработана математическая модель электровоза однофазно-постоянного тока, учитывающая одновременно процессы, протекающие в электрической части, вертикальные колебания рамы тележки, вертикальные и крутильные колебания тягового электропривода, а также работу системы управления;

- разработана структура системы адаптивного автоматического управления токами якорей и обмоток возбуждения тяговых электродвигателей при по-тележечном и поосном управлении силой тяги электровоза;

- исследованы электромеханические и электромагнитные переходные процессы, возникающие при срыве сцепления под одним и под обоими колесами колесной пары, при изменении заданных значений силы тяги и тока возбуждения, а также при периодическом изменении динамической нагрузки на колесо;

- определены параметры системы адаптивного автоматического управления, обеспечивающие выполнение требований к качеству процессов регулирования.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Проведенные исследования позволили:

- разработать программный комплекс в пакете Matlab для расчета переходных электромагнитных и механических процессов при срыве сцепления в электровозе однофазно-постоянного тока с потележечным и поосным управлением силой тяги электровоза; - определить параметры автоматических регуляторов тока якоря и тока возбуждения, обеспечивающие выполнение требований к качеству процессов регулирования;

-уточнить процедуру адаптации силы тяги электровоза при срыве сцепления и последующем восстановлении сцепления одной из колесных пар.

ПУБЛИКАЦИИ

По результатам исследований опубликованы 3 печатные работы.

ОБЪЕМ II СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка литературы из 75 наименований, заключения и приложений. Работа содержит 239 страниц, в том числе 176 страниц машинописного текста, 4 таблицы, 8 страниц списка литературы, 63 страницы приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ

1. Широко используемый принцип «выравнивание нагрузок» колесно-моторных блоков целесообразно заменить принципом «распределения нагрузок» между блоками, работающими в разных условиях сцепления. При этом в случае одиночного срыва сцепления снижается задание силы тяги данного колесно-моторного блока, и соответственно увеличиваются задания других блоков, имеющих нормальные условия сцепления, поддерживая силу тяги электровоза неизменной. После восстановления условий сцепления нагрузка всех колесно-моторных блоков перераспределяется до исходного уровня.

2. В качестве исполнительных элементов, обеспечивающих индивидуальное воздействие на ТЭД электровоза, следует использовать выпрямитель-но-инверторные преобразователи с индивидуальным управлением для регулирования напряжения на зажимах двигателей каждой тележки и тиристоры отпитки, позволяющие регулировать магнитодвижущую силу обмотки возбуждения отдельных ТЭД в пределах каждой тележки. Данные исполнительные элементы позволяют осуществить потележечное и поосное регулирование силы тяги электровоза.

3. Для обеспечения организации взаимодействия тиристоров отпитки с тиристорами выпрямителя возбуждения целесообразно использовать специальный регулятор коррекции.

4. В алгоритме работы регуляторов тока якоря и тока возбуждения целесообразно в начальный момент трогания задавать длительный ток возбуждения и повышать значения токов якорей до заданной величины. При достижении напряжения на двигателях номинальной величины (выход на автоматическую характеристику) необходимо уменьшать ток возбуждения (ослабление поля), обеспечивая возможность разгона до заданной скорости движения.

5. При моделировании наезда на масляное пятно снижением коэффициента сцепления в 10 раз под одним колесом срыв сцепления колесной пары происходит через 0,29 с. Поэтому, при опорно-осевом подвешивании тягового электродвигателя и редуктора время переходного процесса при срабатывании защиты от буксования не должно превышать 0,29 с или 29 полупериодов питающего напряжения. Такое время регулирования может быть реализовано для коллекторного тягового двигателя при питании от сети переменного тока с частотой 50 Гц.

6. При моделировании наезда на масляное пятно обоими колесами колесной пары срыв сцепления наступает через 0,09 с и развивается с более быстрым увеличением скоростей скольжения колес по рельсам приблизительно в 2 раза.

7. При моделировании срыва сцепления под одним колесом снижением коэффициента сцепления в 2 раза наблюдается более продолжительный процесс до момента срыва сцепления, который происходит через 0,93 с.

8. При взаимном учете крутильных колебаний колесно-моторного блока и вертикальных колебаний тележки при срыве сцепления под одним колесом возникают высокочастотные колебания с частотами 61,5 Гц и 71 Гц на буксах колесной пары с нарушенными условиями сцепления и частотой 61,5 Гц на корпусе буксующего тягового двигателя. А при срыве сцепления под обоими колесами в колебаниях подпрыгивания букс присутствует только частота 61,5 Гц. В колебаниях рамы тележки частота 61,5 Гц начинает проявляться только при срыве сцепления под обоими колесами.

9. Предложенный алгоритм адаптации по сцеплению позволяет поддерживать общую силу тяги электровоза на заданном уровне при нарушении нормальных условий сцепления одного колеса с рельсом. При этом значение заданного тока якоря оси с нарушенными условиями сцепления снижается, а токи якорей других двигателей увеличиваются. Для тягового двигателя, работающего в паре с буксующим, это увеличение обеспечивается снижением тока возбуждения с помощью тиристоров отпитки, а для двигателей другой тележки производится изменение напряжения управления тиристорами ВИП.

10. Показатели качества системы автоматического регулирования находятся в допустимых пределах - перерегулирование не превышает 10%, вид переходных функций - апериодический, колебательность практически отсутствует.

11. Применение потележечного и поосного управления силой тяги совместно с системой адаптации по сцеплению создает перераспределение нагрузок между колесно-моторными блоками, позволяющее поддерживать реализуемую силу тягн электровоза практически на заданном уровне. При этом снижается расход песка на подсыпку при буксовании (юзе), уменьшается износ бандажей колесных пар, улучшается использование заложенной мощности электрооборудования.

1. Архангельский Ю.Н. Локомотивостроение в новых условиях хозяйственной деятельности предприятий России//Междуиар. конф. "Состояние и перспективы развития локомотивостроения", Новочеркасск, 7-9 июня 1994 г.: Тезисы докл. Новочеркасск, 1994, с. 1-2.

2. Титов В.В. Перспективы развития железных дорог Российской Федерации. Анализ эксплуатации и основные требования к электроподвижному составу .//Сб. науч. тр. Всес. н.-и. проектн.-конструкт. и технол. ин.-та электровозостроения. 1995, № 35, с. 8-15.

3. Щербаков В.Г. Разработка новых электровозов и электропоездов.//Сб. науч. тр. Всес. н.-и. проектн.-конструкт. и технол. ин.-та электровозостроения. 1995, К« 35, с. 3-8.

4. Крамсков С.А., Плис В.И., Федорова Н.Ю./ Результаты испытаний микропроцессорной системы управления на электровозе ВЛ85-061.//С6. науч. тр. Всес. н.-и. проектн.-конструкт. и технол. ин.-та электровозостроения. 1991, №32, с. 108-115.

5. Лисунов В.Н., Бабич В.М., Назаров Н.С., Бараненков А.А./Электровоз с независимым возбуждением//Электрическая и тепловозная тяга. 1980 — №7.— с. 3-12.

6. Мацнев В.Д. Применение независимого возбуждения двигателей на электровозах ВЛ60К. М.: Вестник ВНИИЖТ; 1985. № 9, с. 16-18.

7. Мацнев В.Д., Суворов А.Г., Волков В.К. Эксплуатационные испытания электровоза ВЛ80Т с независимым возбуждением двигателей в тяговом режиме. М.: Вестник ВНИИЖТ; 1985. К» 9, с. 18-23.

8. Головатый Л.Т., Исаев И.П., Горчаков Е.В. Независимое возбуждение тяговых двигателей электровозов. -М.: Транспорт, 1976. 150 с.

9. Розенфельд В. Е., Исаев И. П., Сидоров Н. Н. Теория электрической тяги: Учебник для вузов ж.-д. трансп. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1983 -328 с.

10. Мельк В.О. Противобоксовочная защита электровозов с автоматизированными системами управления. /Тез. науч.-техн. конф. кафедр Омского ин.-та инженеров ж.-д. трапсп./ОмИИТ/ 1984 г. с. 75-76.

11. Особенности конструкции и управления электровоза ВЛ65. Кравчук В.В., Поддавашкин А.С., Кулинич Ю.М., Дениско Н.П., Бинецкий 10.Н., 1997. 133 с.

12. Исаев И.П., Самме Г.В. Пути повышения использования силы сцепления колёс локомотива с рельсами. Тр. ВЗИИТ; 1977, Вып. 88 с. 23-26.

13. Исаев И.П. Случайные факторы и коэффициент сцепления. М.: Транспорт, 1970.

14. Исаев И.П. К проблеме сцепления колёс локомотива с рельсами. /Труды МИИТ, вып.445, 1973. с. 5-12.

15. Исаев И .П. Энергетические принципы управления сцеплением колес локомотива с рельсами. Железные дороги мира, 1986. -Л» 7. с. 2-10.

16. Нефгец А., Бергандер Б., Взаимодействие колеса с рельсом.- Железные дороги мира, 1987, № 8, с. 10-19.

17. Исаев И.П. Новые методы изучения природы коэффициента сцепления. -М.: Вестник ВНИИЖТ; 1988. К» 5, с. 25-29.

18. Исаев И.П., Голубенко А.Л. Совершенствование экспериментальных исследований сцепления колеса локомотива с рельсом. Железные дороги мира, 1988 № 10, с. 2-10.

19. Исаев И.П. Коэффициент сцепления как результат нестационарного процесса сцепления колёс локомотива с рельсами. Железные дороги мира,1972 .№7, с. 7-9.

20. Adhesion of higher speeds and its control./ Ohyama Tadao, Shirai Seizo./ Quart Repts Railway Technical Research Institute. 1982, 23 1 3, p. 97-104.

21. Способ повышения тягового усилия локомотива. Тулинный Д.В., Белиц-кий А.А.,: А. с. 889507 СССР. Заявл. 23.10.78, № 2676147/27-11, опубл. в Б.И., 1981, ЛЪ 46, МКИ В 61 С 15/04.

22. Система регулирования подачи песка под колёса локомотива. Булаков В.К. А. с. 1 138335 СССР. Заявл. 14.07.82, К» 2676147/27-11, опубл. в Б.И., 1985, JV»5, МКИ В 60 L 3/10.

23. Чернов Р.В., Мартьянов Д.Г. Сравнительный анализ противобоксовочной устойчивости магистральных электровозов.:Сб. научи, тр. Урал, электромеханического ин.-та инженеров ж.-д. трансп./УЭмИИТ/ 1987 г. с. 73-79.

24. Мельк В.О. Влияние структуры силовой цепи и системы управления на противобоксовочные свойства электровозов.//Диссертация на соиск. уч. степ. канд. техн. наук./Омский ин.-т инженеров ж.-д. трансп./ОмИИТ/ 1987 г.-235 с.

25. Минов Д.К. Повышение тяговых свойств электровозов и тепловозов с электрической передачей. М.: Транспорт, 1965.

26. Тихменев Б. Н., Трахтман JI. М. Подвижной состав электрифицированных железных дорог. Теория работы электрооборудования. Электрические схемы и аппараты. Учебник для вузов ж.-д. трансп. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1980-471 с.

27. Тулупов В.Д. Автоматическое регулирование сил тяги и торможения электроподвижного состава. М., Транспорт, 1978.

28. Фаминский Г.В. Автоматические системы для повышения сцепления колес локомотива с рельсами. -М.: Траисжелдориздат, 1974. (Тр. ВИИИЖТ; Вып. 396).

29. Электроподвижной состав. Эксплуатация, надежность и ремонт: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / А. Т. Головатый, И. П. Исаев, п. И. Борцов и др.;под ред. Л. Т. Головатого и П. И. Бордова. М.: Транспорт, 1983 - 350 с. 621.335 Э45

30. Справочник по электроподвижному составу, тепловозам и дизельпоездам. Под ред. Тищенко. М.: Транспорт, 1976.

31. Устройство защиты локомотива от боксования и юза. Чернышов А.А.: А. с. 812613 СССР. Заявл. 03.12.76, 2426256, опубл. в Б.И., 1981 МКИ В 60 L 3/10.

32. Противобоксовочное устройство локомотива. Цопа А.П., Плахотников В.В., Шутов В.К: А. с. 823185 СССР. Заявл. 05.03.79, К» 2731150, опубл. в Б.И., 1981, МКИ В 60 L 3/10.

33. Противобоксовочное устройство. Гайдуков В.Е., Кулагина Л.И.: А. с. 901097 СССР. Заявл. 06.03.80, № 2891144/24-11, опубл. в Б.И., 1982, Л» 4, МКИ В 60 L 3/10.

34. Устройство для защиты от боксования транспортных средств с тяговыми двигателями последовательного возбуждения. Тарасов A.M., Гайдуков В.Е.: А. с. 906737 СССР. Заявл. 25.04.79, К» 2758942/24-11, опубл. в Б.И., 1982, №7, МКИ В 60 L 3/10.

35. Устройство выравнивания нагрузок тяговых электродвигателей подвижного состава. Крыгин A.M., Назаров Н.С.: А. с. 1232521 СССР. Заявл. 21.02.85, К.а 3859253/24-11, опубл. в Б.И., 1986, К» 19, МКИ В 60 L 15/20.

36. Способ регулирования силы тяги и торможения электроподвижного состава при автоматическом управлении. Бондаренко Е.М., Корсаков Г.М., Стекольщиков В.А., Юренко И.К.: А. с. 747747 СССР. Заявл. 18.02.77, опубл. в Б.И., 1980, Л» 26, МКИ В 60 L 15/20.

37. Устройство для обнаружения скольжения колёсных пар подвижного состава. Вине Л.Д., Львов Г.В., Мсльк В.О.: Л. с. 1299850 СССР. Заявл. 15.05.85, JV« 3898347/27-11, опубл. в Б.И., 1987, № 12, МКИ В 60 L 15/20.

38. Способ регулирования сил тяги и торможения электроподвижного транспорта. Тулупов В.Д., Юренко ИХ: А. с. 1416346 СССР. Заявл. 12.01.87, № 4181320/24-11, опубл. в Б.И, 1988, № 30, МКИ В 60 L 15/20.

39. Фаминский Г.В., Меныпутин И.И., Филатова JI.M. Улучшение тяговых свойств электровозов при поосном регулировании силы тяги с контролем сцепления. -М.: Трансжелдориздат, 1968. (Тр. ВНИИЖТ; Вып. 378).

40. Островский B.C. Система адаптивного поосного управления силой тяги электровоза однофазно-постоянного тока. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. М.: МИИТ, 1997.

41. Кравченко А.И. О локомотивах с полным использованием сцепного веса. /Машиностроение, 1960. № 3 (Изв. высш. учеб. заведений).

42. Кравченко А.И. Общее решение задачи о полном использовании сцепного веса многоосных электровозов.//Электромеханика, 1988. Л'» 2, с. 106-109. (Изв. высш. учеб. заведений).

43. Коняев A.M., Горбунов И.И., Ткаченко В.П. Новый взгляд на перераспределение нагрузок от колёсгых пар на рельсы при реализации силы тяги. "Конструирование и пр-во трансп. машин'УХарьков/ 1988, j\b 20, с. 102108.

44. Сила тяги и осевая нагрузка. Электрическая и тепловозная тяга. 1987. JS!» 3 с. 34-35.

45. Автоматизация электроподвижного состава. Учебник для вузов ж.-д. трансп./ А. Н. Савоськин, J1. А. Баранов, А. В. Плакс, В. П. Феоктистов; Под ред. А. I I. Савоськнна. М.: Транспорт, 1990 311 с. 629.423 А22

46. Голубепко A. JI. Сцепления колеса с рельсом. Киев.: «В1ПОЛ», 1993, 448с.

47. Engineering Simulation: Tools and applications using IBM PC family M. Shah, 1988 (Шах M. Имитационное моделирование: Методы и применение с помощью персональных компьютеров. IBM. Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1991).

48. Matlab. Language of Technical Computing. Version 6. The MathWorks. 2002.

49. Ануфриев И. E. Самоучитель MATLAB 5.3/б.х. СПб.: БХВ-Петербург, 2002.-736 е.: ил.

50. Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. СПб.: КОРОНА принт, 2001. — 320 е., ил.

51. Simulink 4. Секреты мастерства / Дж. Б. Дебни, Т. JI. Харман; Пер. с англ. М. JI. Симонова М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. - 403 с.:ил.

52. Simulink. Model-Based and System-Based Design. Version 5. The Math-Works. 2003.

53. SimPowerSystem. User's guide. Version 3. The MathWorks. 2003.

54. Электровоз ВЛ 80P. Руководство по эксплуатации/ под ред. Б. А. Тушка-нова. М.: Транспорт, 1985.-541 е.: а-пл.

55. Калинин В. К. Электровозы и электропоезда. -М.: Транспорт 1991. -480 с.

56. Проектирование тяговых электрических машин. Находкин М. Д., Василенко Г. В., бочаров В. И., Козорезов М. А. Под ред. М. Д. 11аходкина. Учебное пособие для вузов ж.-д. трансп. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1976-624 с.

57. Курбасов А. С., Седов В. И., Сорин Л. И. Проектирование тяговых электродвигателей: Учебное пособие для вузов ж.-д. трансп. / Под ред. А. С. Курбасова М.: Транспорт, 1987 - 536 с.

58. Алексеев А.С. Исследование влияния нелинейности кривой намагничивания тягового электродвигателя на переходные процессы в силовой цепи электровоза. Труды МИИТ, вып. 912. М.: МИИТ, 1997. 104 с.

59. Жиц М.З. Переходные процессы в машинах постоянного тока. М.: Энергия, 1974.- 118 с.

60. Кулинич 10. М. Повышение качества электроэнергии, потребляемой электровозом однофазно-постоянного тока, на основе применения гибридного компенсатора реактивной мощности. Диссертация на соискание ученой степени доктора техн. наук. М.: МИ ИТ, 2002.

61. Капустин Л.Д., Находкин В.В., Покровский С.В. Результаты тягово-энергетических испытаний электровозов ВЛ85.- Вестник ВНИИЖТ, 1986, №1, с.21-25.

62. Долгачев Н. И. Прогнозирование динамических качеств и оптимизация параметров рессорного подвешивания электровозов при их вертикальных колебаниях. Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. -М.: МИИТ, 1987.

63. Островский В. С., Савоськин Л. Н., Сурков Д. Л. Влияние крутильных колебаний в колесно-моторном блоке на процессы срыва сцепления колес локомотива с рельсами. Труды МИИТ, вып. 912. М.: МИИТ, 1997. 104 с.

64. Механическая часть тягового подвижного состава: Учебник для вузов ж.-д. трансп./ И. В. Бирюков, Л. Н. Савоськин, Г. П. Бурчак и др.: Под ред. И. В. Бирюкова. М.: Транспорт, 1992 440 с.

65. Бирюков И. В., Беляев Л. И., Рыбников Е. К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог. М.: Транспорт, 1986. - 256 с.

66. Правила тяговых расчетов для поездной работы. М.: Транспорт, 1985, 286 с.

67. Электровоз ВЛ85. Руководство по эксплуатацни./Тушканов Б.Л., Пушка-рев И.Г., Позднякова Л.Л. и др.- М.: Транспорт, 1992 . 480 с.

68. Устройство для автоматического регулирования скорости тягового подвижного состава. Патент РФ №2202481 от 20.04.2003. Опубл. БИ jV^ll2003 г. Л. I I. Савоськпн, О. Е. Пудовиков.

69. Деев В. В., Ильин Г. Д., Афонин Г. С. Тяга поездов: Учебное пособие для вузов / Под. ред. В. В. Деева. М.: Транспорт, 1987, 264 с.

70. Ефремов И.С., Карибов С.И. Об автоколебаниях в тяговом электроприводе локомотива при боксовании. «Электричество», 1987, Ли 9, с. 42-47.

71. Павленко А.П. Динамические процессы в опорно-рамном приводе грузовых локомотивов при боксовании. Вестник ВНИИЖТ; 1984. jVu 8, с. 27-31.

72. Пудовиков О. Е. Выбор структуры САР скорости электровоза. Труды МИИТ, вып. 912. М.: МИИТ, 1997. 104 с.