автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.03, диссертация на тему:Основы теории тяговых систем большегрузных автотранспортных средств с частотно-каскадным электроприводом

Г Б

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ " УНИВЕРСИТЕТ «МАМИ»

На правах рукописи

ВОЛКОВ Вячеслав Дмитриевич

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЯГОВЫХ СИСТЕМ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРВДСТВ С ЧАСТОТНО-КАСКАДНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Специальности: 05.05.03 -Колесные и гусеничные машины

05.09.03- Электротехнические комплексы и системы, включая их регулирование и управление

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва -1998

Работа выполнена на кафедре автоматизации технологических цессов Воронежской государственной архитектурно-строительной ака и кафедре электромеханических систем с компьютеризированным управ ем Московского государственного технического университета "МАШ"

Официальные оппоненты: доктор техн. наук, профессор

Катанаев Н.Т. доктор техн. наук, профессор

Иньков Ю.Ы. доктор техн. наук, профессор Гинцбург Л. Л.

Ведущая организация: 21 Научно-исследовательский испытател институт автомобильной техники МО РФ

Защита состоится " ¿//¿^г-/7 1998 г. в час

аудна заседании специализированного Совета Д063.49.02 в ковском государственном техническом университете "МАШ".

Отзывы в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, пр направлять по адресу: 105839, Москва, Е-23, Б.Семеновская, 38, ; "МАШ", ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке МГТУ "МАШ".

Автореферат разослан

-Ц:

Н

1998 г.

Ученый секретарь специализированн Совета, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 4ктуальность работы. Современный научно-технический прогресс в отрасли (анспортвого машиностроения неразрывно связан с расширяющимся применением гастрической тяга, отличающейся ишкой материалоемкостью, высокой хнологичностью, простотой управлении и эксплуатации.

Индустриализация методов строительства, создание новых технологических гьектов повышенной мощности и значительных габаритов, обусловили потребность этического обеспечения автомобильных перевозок крупногабаритных неделимых грузов, обенно в условиях движения по малоподготовленным поверхностям, характерным для шоосвоенных территорий страны. Мировой опыт подобных перевозок свидетельствует о рспективности модульного построения большегрузных автотранспортных средств АТС) с индивидуальным тяговым приводом пневмоколес (ПК) активных модулей, узонесущая платформа БАТС образуется жесткой сцепкой активных (с тяговым вводом колес) и пассивных (поддерживающих) модулей. Количество, соотношение и шмное расположение модулей определяется массой и габаритами перевозимого груза, им обеспечивается необходимые грузоподъемность, конфигурация и тяговая мощность шины, высокая маневренность которой достигается индивидуальным управлением рсовым положением ПК. Вместе с тем, эксплуатация БАТС связана с преодолением отиворечий между требованиями реализации заданного курсового движения н акционированием многоколесного движителя с индивидуальным тяговым приводом, условленных конструктивной невозможностью обеспечения динамической и статической ласованностн рабочих режимов отдельных ПК при управлении скоростью транспортного детва (ГС) или изменении свойств поверхности движения. Противоречия обусловлены I, что:

-недостижима динамическая и статическая идентичность характеристик устройств улирования и тяговых двигателей (ТД);

-локальное изменение свойств опорной поверхности крупногабаритного БАТС вы-!ает индивидуальное изменение буксования ПК;

-невозможен индивидуальный визуальный контроль работы пневмоколесного двнжи-я, а создание эффективных управляющих систем движением БАТС затруднено аппа-иой и алгоритмической сложностью измерения координат регулирования - продольных жовых перемещений, тяговых моментов и усилий, а также их производных.

Отмеченные спецефические особенности функционирования тяговых многодвига-ьных систем приводят к нарушению требуемого распределения частот вращения и тяго-: усилий ПК движителя и нарушению устойчивости заданного движения, увеличивают эгозатраты на транспортирование тяжеловесного оборудования и повышают сложность явления транспортным средством.

Таким образом, решение научной щобзими создания оеяое теория тяговых Б АТС с яядшяфуаяьяим ялеюярвщтодом коме, ¡нщрутцсйся яа езанмосшям яр ягергопреобразогаюия, упралждая я деяясения яря aiaammyin вяешмокояесяого деимеч гажяеаса» ееойсте опорной, поверхности и методах информационного обеспечения шиях еграяячегомх $озмомаюстей измерения регулируемых коорбаявт, имеет швжн, родяохозжйстеетюе значение, способстеует псеышеаг» конкурентоспособности й грузной аетомобяшюй техвяхя на международная рывке.

Цель работы. Создание теории построения тяговых систем БАТС, учзггыв! взаимообусловленность в взаимосвязь процессов знергоиреобразовшшя в управл« млегоднпгателыюм тяговом электроприводе С^ЭП) и пнсвмоколесном движителе, ¡ ботка способов и методов расчета тппесш и динамических характеристик о cut элементов и систем, обеспечивающих зкеплуатацшо БАТС в условиях низкого кап подготовка поверхности движения.

Научная яоеязна рабоящ. Разработаны основы теории тяговых систем БАТС < тотао-каскадаым электроприводом на основе предложенной и научно обоснованной цепцин вх построения, созданы необходимые математические модели и методы ра< основных характеристик тягового частотно-каскадного электропривода в систем упр. ния. Научная нокюна заключается в том, что:

• -впервые сформулировали основные требовании к тяговой системе БАТС, уч. ваювдае произвольность его конфигурации, многодвигательность тягового привода, 01 с такс технической возможности непосредственного измерения целого ряда регулируе величин, неоднозначность взаимосвязей формирования управляющих воздействий;

• - разработана новая концепция построения тяговых систем БАТС и предложен структурная реализация, основанная на системном подходе, физических представление принципах взаимообусловленности в взаимосвязи процессов эпергопреобразовашс управления в мвогоопорвом пвевмоколесном движителе с ипдпвидуя пьным тяговым apt дои. Предложенная концепция предусматривает:

• - реализацию тяговой системы на основе многодвигательного частот каскадного электропривода с двухканалъным взаимонезависимым регулированием часто, вращения ТД;

-формирование алгоритмов управления с учетом буксования пневмокол,

ного движителя;

-информационную поддержку управления, основанную на использован моделей взаимодействия ПК в составе многоопорного движителя с опорной поверхностью разлитых режимах движения, транспортного средства произвольной конфигурации в пл

АДФ в структуре замкнутой системы частотного и импульсного регулирований часто-врсгщения;

- впервые разработали ориентированные для решения задач управления мятемати-кие модели пневмоколесвого двшиггеля в составе БАТС;

-выявлены новые взаимосвязи и предложены новые структуры локальных систем Iявления (СУ) работам режимом оси иневмоколесного движителя транспортного сред-:а и многодвнгательпым тяговым приводом, обеспечивающие выполнение задаваемой ираммы движения БАТС инваршштпо локальному шменешпо свойств опорной пэверх-:ти без непосредственного измерения регулируемых величин;

-научно обоснована целесообразность применения частотно - каскадного тягового жтропрнвода путем сравнительного анализа техншео - экономических показателей ся-:м много двигательного ТЭП и процессов энергопреобразования в тяговой системе БАТС;

•разработан новый метод инверсия входных воздействий, дополняющий метод ком-ексно-сопряженных амплитуд, отражающий специфику электромагнитного преобразо-шя энергии в асинхронном двигателе с фазным ротором (АДФ) при включении в его ро-) выпрямителя. Получены новые зависимости и разработаны инженерные методы рясче-статических характеристик электродвигателей перемеиного тока на основе предло-ешой схемы замещения АДФ с выпрямителем в цепи ротора;

-впервые разработан метод кусочно-линейной аппроксимации процессов им-пьсного (индивидуального) регулирования частоты вращения АДФ по цепи выпрямлев-го тока ротора и установлены новые взаимосвязи управляющих воздействий и управ-емых величин, определяющие ТД элементом системы автоматического управления.

Прахптчгсхог зя&гевпеработы определяется решение» ва оаяшм результатов нъуч-а иеследований прикладных задач проектирования тяговых систем БАТС. Создана >овая структура тяговых систем, основанная ва взаимосвязи процессов энергопреобразо-вия и управления в тяговом приводе и пиевмоколесном движителе в различных режимах ожения БАТС.

Введение в алгоритмы управления моделей, отражающих требуемые характеристики оцессов, позволяет повысить их качество и точность воспроизведения заданной тряекто-и при централизованном управлении БАТС, стимулирует и алгоритмически паддервв-ет практическое внедрение цифровых комплексов.

Разработаны инженерные методы расчета статических и динамических характсра-ак, закладывающие (фактическую основу проектирования управляемых систем частот--каскадного электропривода.

Установленные взаимосвязи и закономерности управления АДФ в частотно-скадном электроприводе, их количественные зависимости, создают основу для расчета

параметров ТД, определения энергетических н роулировочиых возможностей си< привода.

Разработаны реализующие предложенные алгоритмы конструкции элемен устройств автоматизации (A.C. NN 805344, 849896, 847816, 930148, 793191, 7! 1063229, 962817, 978306,801263), я предложенное испытательное устройство (АЛ 1063759) обеспечивает экспериментальную поддержку исследований тяговых ев БАТС.

Создан стенд для исследований нового функционально ориентированного тяг частотно-каскадного электропривода (A.C. NN 844401,983961,888788), отвечающего вивм эксплуатации БАТС.

Привод характеризуется повышенными, по сравнению с другими системами хронного электропривода, энергопреобразующими свойствами, позволяет полнее испо вать ограшпенпые энергетические возможности автономной тяговой системы пнеш лесной машины.

Реализация работа. Результаты работы прошли промыт нетто проверку и на зуются при разработке алгоритмов управления многодвигательными системами с нсик ными двигателями на Белгородском комбинате асбестоцементвых изделий, ЦНИИ01 (г.Москва), НПО "Электроника" (г.Воронеж), на ОАО "Челябинский маншнострои ный завод автомобильных прицепов", в 21 НИИИ автомобильной техники МО (г.Броиницы), в учебном процессе при подготовке инженеров по спецвалы "Автоматизация технологических процессов", а также аспирантов по шециалы 05.09.03 "Электротехнические комплексы и системы, включая их регулирование и ynpj ние" в В ГАС А и МАМИ.

Вклад atmopa в разработку проблемы: научная постановка задач теоретичесх экспериментальных исследований; разработка методических вопросов и содержания и< довапнн; создание математических моделей движения колеса с пневматической ни развитие метода комплексно-сопряженных амплитуд применительно к анализу pal асинхронного электродвигателя с выпрямителем в цепи ротора; разработка ЫеЮДа линейной аппроксимации процессов в цепи выпрямленного тока ротора при имцулы регулировании частоты вращения электродвигателя; анализ и обобщение результата следований; формулировка исходных требований к научным и практическим разрабп-тягового электропривода и его систем управления; научное обоснование взапиосв управления, обеспечивающих адаптацию режима работы привода к условиям дв: ния транспортного средства. Экспериментальные исследования, разработка программ ЭВМ, разработка конструктивных устройств управления приводом, проведены иид и ным руководством н непосредственном участии автора.

Доашнсряость а о6осно*шшость полученных резулыпато* определяется испол ванием экспериментально подтвержденных положений при разработке математических

пневмоколесного движителя, классических и распространенных методов опнс»-тамическнх процессов электромеханических систем н систем автоматического регу-ания.

Правомерность математической модели пневмоколесного движителя а также осяов-юложенвя я методы, сформулированные при аналитическом исследовании процессов »преобразования в частотно-каскадном электроприводе, подтверждены эксперимеи-ю.

Работоспособность в реализация прогнозируемых качественных покязателей_про-» регулирования подтверждены совместными с коллективом кафедры ЭКЭМС МА->к спериммггальпыми исследованиями физической модели частотно-каскадного злек-1ивода с цифровой системой управления, оснащенной необходимой измерительной в трирующей аппаратурой.

Ocnotitue полоэкжюя Ьасссртаарп, *ыпоаияие па защяту

1. Математические модели движения пневматического колеся в составе многоопорно-янспортпого средства, ориентированные для решения задач управления Б АТС.

2. Концепция я алгоритмы управления многодвигательпым тяговым электроприво-фи криволинейном движении БАТС.

3.Новые ирщщиш.! формирования управляющих воздействий, локальные схемы вления БАТС, обеспечивающие инвариантность движения относительно возмущения ведения устройств измерения регулируемых координат в динамических составляющих нов управления.

4.Метод и результаты технико-экономического обоснования структуры упреяляе-* ТЭП для тага пвевмоколесных машин с улучшенными регулировочными и эшргети-вмв показателями.

5.Метод расчета установившихся режимов АДФ при частотно-каскадном упразленпн стеме ТЭП.

(.Схема замещения и основные расчетные выражения статических характеристик ■отно-еаскадного электропривода.

7.Метод линеаризации мшеропереходных процессов коммутации при импульсном ре-гровании скольжения и динамическая модель АДФ в частотно - каскадном электропри-

8-Методы расчета параметров СУ частотно-каскадным ТЭП.

ЛпробагщяраСитм. Основные положения диссертации доложены в одобрены на конференциях, в том числе на Всесоюзной научно-технической конференция временные задачи преобразовательной т«пики",Киев, 1975, на Всероссийских науч-гехнических конференциях "Y1I НТК по вопросам автоматизации производства." [ск, 1973; "Актуальные проблемы строительства"$оронеж,1987, на международны: ференциях (I International Conference on Electromechamci and Eleetrotechnology. Suzdal,

Russia, 12-16 September 1994; International Scientific-Technical Conference on Unconvi Electromechanical and Electrotecbnical Systems. Sevastopol, Ukraine, July 10-15, 1 International Conference on Electromecbamcs and Qectrotecbnolocy. Krym, Ukrairn Octonber, 1996), ва международном научно-техническом семинаре "Электромехши системы с компьютерным управлением на автотранспортных средствах и в их ро( ровшшом производстве" Суздаль, 22-26 февраля 1993 г., на паучпо-технпческих koi; циях с международным участием "Научно-технический прогресс в автомобнлестр МоскваД994; "Проблемы промышлешп>1х электромеханических систем и перспекп развития0, Ульяновск, 11 - 14 октября, 1996; на 8 Международной школе-cci "Перспективные системы управления на железнодорожном, промышленном и ropi транспорте", Алушта, Украина, 1995 г, 46-й (1988 г.), 47-й (1989 г.) и 48-й (1990 г.) в методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ, ежегодных в практических конференциях ВИСИ и ВГАСА (1973 -1997 nr.).

Пубтгкаяра. Основное содержание работы опубликовано в 55 научных работ; зультаты исследований отражены в 10 отчетах НИР, в выполнении которых автор i мал непосредственное участие, являясь ответственным исполнителем или руковод) темы.

Структура а объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, за] шм, списка литературы из 196 наименований и приложений, изложена на 393 стра машинописного текста, иллюстрирована 159 рисунками и 10 таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во ttedemm показана актуальность работы, дана ее общая характеристика, ct лированы основные цели н задачи.

Проектирование многодвигательных тяговых систем является слоаоюй н технической задачей, рациональное решение которой возможно во взаимосвязи про энергопреобразования в ТЭП и пневмоколесном движителе. Большой вклад в ра теории и методов управления движением транспортных средств (ГС), понимание ф ских процессов, отражающих специфику движения машин с пяевмоколесным движи внесли отечественные и зарубежные ученые: Чудаков ДА., Федоров Д.И., Бабков . Беккер М.Г., Литвинов АС., Фазекаш ГА, Петрушов В А, Ульянов НА, Баловнев Волков Д.П., ДомбровскийН.Г., Холодов AM., Малиновский Ю.Е., Гребнев В.П., 1 - ЮА, Агейкии АС., Бируля АК., Гуськов В.В., Гинцбург ЛЛ., Антонов ДА, Кноро: Никулин П.И., Брянский ЮА, заложивших основы исследований в области приво; с колесным движителем различного технологического назначения, позволивших дош и уточнить требования к характеристикам основных элементов привода, наметить его совершенствования. Решению задач совершенствования ТЭП различноге техн ческого назначении посвящены работал таких ученых, как Тихомиров БД., Ефремш Степанов АД., Яковлев А И., Погарский НА, Иньков Ю.М., Пролыгии А.П.,

Ю.М., Исаякян К.Г., Мпвдлнн А.Б., Маишхгт А.Д.,Брискмян Я.И., Краснов B.C., Бяртяя-скин А.М., Ацдерс В.И. Фельдман Ю.И., Ефремов И.СДСаменпщнй Б.Г.Зинокуров В-А^Липовка В.И., Феоктистов В.П., Загорский А.Е., Золоток М.Б., Сафронов A.B., Болдов Н.А.,Иоффе А.Б.,Сергеев П.С.,Трещен И.И. и других. Основой дли перспективных разработок служат результаты исследований в области элекромашиностроения, выполняемые Глебовым ИАДЧостииковым А.Е., Хватовым B.C., Василенко Г.В., Горяиновым А.Ф-, Гихменевым Б.Н. Виноградовым М.В., Красовским Б.Н., а также способов и систем управления электроприводом: Чилихиным М.Г., Завалишииым ДА., Кочетковым В.Д., Соколовым М.М.,Булгяховым АА, Вешеневским С.Н., Эттингером ЕЛ., Оншценко Г.Б., Сандле-ром A.C., Шакаряном Ю.Г., Кононенко Е.В.,Лабуяцовым ВАДрабовецким Г.В., Глазеи-ко ТА, Сарбатовым P.C., Юиьковым М.Г.^нко-Тршпщким А.Н., Ильинским Н.Ф. и фуггаш учеными. Вместе с тем, совершенствование элементной базы систем управления и силовой полупроводниковой техники, ужесточение экологических норм и увеличение грузопотока крупнотоннажных перевозок, настоятельно требуют развития аппаратной и алгоритмической базы тяговых систем повышенной мощности. В этой связи, основной задачей доследования является развитие научно-практических методов структурного построения ГЭП и СУ БАТС, разработка методов анализа частотно- каскадного электропривода с улучшенными энергопреобразую щимл свойствами для много двигательных систем, определяющих эти методы вопросов преобразования и распределения энергии первичного теплового двигателя, а также методов расчета статических н динамических характеристик сложных СУ асинхронными электродвигателями на основе методов комплексно-сопряженных амплитуд и куеочшклинейной аппроксимации, создание основ алгоритмической поддержки функционировании многадвигательного ТЭП, учитывающей их особенности звергопреобра-ювания в управляемой тяговой системе.

В tteptoü глте представлены результаты анализа конструктивных особенностей БАТС, систем рулевого и автоматического управления движением. Осуществлен анализ известных подходов к определению силовых взаимодействий ПК с опорной поверхностью, современных тяговых систем пяевмоколесных машин, конкретизированы цели и задачи псследованяя.

Основными параметрами БАТС являются грузоподъемность, скорость движения и осевая нагрузка. Для обеспечения сохранности автомобильных дорог и мостов, повышения безопасности движения, осевая нагрузка снижается до минимума за счет увеличения числа шеей и колес на оси. Так, число осей 600-тонного прицепа фирмы НИКОЛЯ допишет 30, я 685-тонной платформы фирмы КОМЕТТО - 32. Скорость БАТС определяется условники безопасной эксплуатации и при грузоподъемности свыше 100 Т не превосходит 5 км/ч.

Модульность конструкции позволяет повысить эффективность использования автомобильного парка за счет индивидуальной эксплуатации модулей, компоновки ТС различных конфигураций и технологического назначения, определяя специфические особен-

нос-га функционирования тяговых систем модулей, которые необходимо уштыв. разработке структуры ТЭП и СУ БАТС:

• курсовое положение ПК и управление режимом ТД при маневрировании не мог однозначно заданы из-за неопределенности положения модуля в структуре БАТ

• комплектация БАТС прицепами пассивного типа определяет тяговый режим активного модуля н целесообразность применения полноприводных тяговых для увеличения сцепной массы;

• тяговый режим работы н возникающее буксование колесного движителя ак модулей нарушает взаимосвязи управления курсовым положением ПК и режа боты ТД, вытекающие ю геометрического анализа криволинейного д вижения Е

• управление тяговой системой БАТС должно обеспечивать изменяемую в функи вшны задавемой траектории разность действительных скоростей движения о^ ПК при маневрировании машины, поддержание заданной разности при измена ростн движения БАТС пли местном изменении свойств опорной поверхности.

Перечисленные особенности определяет важность учета процессов контакта инодейстний ПК н опорной поверхности для коррекции заданий локальных систек пенсации вносимых возмущений.

Частота вращения в> , ТД при маневрировании должна находится в одиозна* ответствии с задаваемыми водителем требуемыми скоростью V* и радиусом ново центра машины:

а>1 = Ц^/Д^ш I

где Ля - радиус колеса; I, - передаточное число колесного редуктора; рх = J киздшенный и относительный радиусы поворота 1-го ПК.

При индивидуальном изменении частоты вращения ТД неизбежен разбалан< вращения отдельных ПК из-за неточностей управления, различия характеристик ных СУ и ТД. Прн многодвигательном приводе БАТС это отражается на устой движения, нарушаемой еще в большей степени локальным изменением свойств 1 поверхности. Величина СИ, определяет необходимую для реализации заданной с движения V» частоту вращения ТД, т.е. должна учитывать буксование ПК. Взаи определяющих буксование силовых факторов и основных параметров взаимод ПК с опорной поверхностью может выряжаться через проскальзывание централью ной точки 0« - Уц/Уд , где Уа - действительная скорость движения ТС, учиты буксование движителя.

Изложенное, а также нобходимость оперативного управления скоростью да при повороте, позволяет сделать вывод о том, что тяговая система полнпприводног

ышия обеспечивать синхронное и индивидуальное управлении частотой вращения ТД по июмонезависимым каналам.

АТС, определяются структурные схемы управления БАТС в ТД, разрабатываются ме-оды и приводится результаты оценок энергетических и технико-экономических пеказате-ей различных систем ТЭП.

В работе базовой принята схема симметричного поворота, обоснованная анализом одической поворачиваемое™ тавдемных моделей БАТС. Введение повышающего мане-решюсть смещения центра вращения может быть реализовано программным способом ли ручным управлением.

При произвольном числе модулей в составе БАТС и многорядном расположении ПК ;а оси, углы установки Р н необходимые для реализации управляемого поворота частоты ращения Ок отдельных колес определяются из геометрического анализа его структуры в яде:

гдеУ(ш^^,Х(|у)-коорднваты опоры, отсчитываемые от геометрического центра 5АТС; номер оси модуля; 1=1,2^,1-номер ПК настой осн.

Управление движением БАТС и частотой вращения ТД осуществляется микропроцессорными СУ, построенными по аппяратно - иерархическому принципу с образованием :етевой структуры, управляемой от "ведущего" модуля.

Основной задачей, решаемой автоматическими СУ, является поддержание курсового толоасешш БАТС при произвольном движении путем шненениея режима работы (частоты зращения) ТД, а также формирование управляющих воздействий дли реализации требуемых траектории и скорости движения при повороте, учитывающих буксование ПК. Выполне-яне задачи управления в условиях недостаточного информационного обеспечения возможно при введении в структуру СУ моделей, отражающих требуемое (эталонное) и "действительное" ("наблюдаемое") поведение объекта.

Предложены структуры СУ движением БАТС и ТД, реализация которых возможна при использовании моделей взаимодействия ПК в составе многоколесного движителя с опорной поверхностью в различных режимах движения, транспортного средства произвольных геометрических размеров, .: ТД в структуре автоматического управления частотой вращения.

Управление частотой вращения асинхронных двигателей . с короткозамкяутым ротором (АДК), синхронны*' .' (СД) или вентильнык^ (ВД) двигател(ЙГ- возможно индивидуальными преобразователями частоты (ПЧ), соответствующие показатели которых существенно влияют на надежность, массу и габариты тяговых многодвигательных систем.

приводятся результаты анализа статической поворачиваемое™

= агсттлцяи - У(т,0), «>„(/,/) =

ЯД, со» Д/.У)

>

(2)

В диссертационной работе предложена новая схема ТЭП (рис.1), надежное

массо-габаритные показател рой сопоставимы или прево аналогичные показатели тр ониых систем приведя.

В качестве ташках ■ зуются АДФ с груг (например, дяй борть БАТС) < ным регулгнроватокм « кцо альным укравленнш ча вращения но цели ротор цульсным способом.

Принципиально важно ляетса возможность рекуп энергии скольжения ротора достигаемая встречным вклю цени выпрямленного тока (ЦВТ) ротора каждого АДФ на вьшрямленное напряжены постоянного тока ПЧ я повышающая энергетические показатели автономного прс зоне ншких скоростей н больших на1рузок. Это определяет конкурентоспособное! го двигательного ЭП с АДФ но отношению к другим приводам переменного тока. С стене регулировочных возможностей частотно-каскадного ТЭП требованиям упря движением ТС следует из основной зависимости, определяющей частоту вращеш АДФ:

Щ = «>о0 " 5) = аа>он([ - = <*е>п > <3>

где Фр ,<В»н- синхронная частота вращения поля статора при произвольна номинальной (/* ) частоте питающего напряжения; & - скольжение ротора двигател сительно поля статора,оцределнемое работой ИР и нагрузкой двигателя; а= ///» - < тельная частота напряжения на статоре.

Сопоставление (1) и (3) свидетельствует о целесообразность применения час каскадного ЭП ввиду их тождественности при установлении взаимосвязей вида:

V «

Для автономных тяговых систем важными являются энергетические и т< экономические показатели многодвигательного ТЭП. Эффективность электромехям го преобразования энергии определена в соответствии с предложенным Н.Ф.Ильин А. Ю.Горновым критерием для длительного режима работы ТД.

В яин

1 тгш щи *

I - яшртитш

тщ/шашЬ геч/ыгрр АШ - отояшй инмрто» нтрпамх РисЛ.Фунипионшмиц сх«м* ТЭП «сплннаоадшгетяп

о» тпп цл

Сопоставление результатов критериальных расчетов для различных систем ТЭП показывает, что наибольшим электромеханическим КПД обладает ЭП с ВД и регулированием напряжения на якоре (И-ВД-Г)-

Частотно-регулнруемые электроприводы характеризуются меньшими значениями КПД в области сверхноминальных нагрузок. Электромеханический КПД приводов с ши-ротно-импульсной модуляцией выходного напряжения ПЧ (ШИМ-АДК) в с частотным регулированием ВД (И-ВД-Ч) совпадают, что объясняется принятым при расчете показателей обеих схем неизменным напряжением на выходе общего выпрямителя. Регулирование скольжения в приводе с АДФ связано с частичным снижением электромеханического КПД системы, однако при предельных нагрузках его абсолютное значение превосходит аналогичный показатель привода ПЧ-АДК. Анализ потенциальных возможностей частотно-каскадного ЭП, достигаемых полной рекуперацией энергии сколь «гения, показывает, чтс КПД системы приближается к показателю приводя И-ВД-Г и значительно щ>еЕоеходит показатели других приводов.

Характерной особенностью частотно-каскадного ТЭП является возможность получения сверхнизких частот вращения ТД. Однако значение максимально возможной частоты вращения АДФ при прочих равных условиях меньше максимальной частоты вращения ВД. Это обстоятельство, а также ухудшение показателей энергопреобразования при частотном регулировании ВД в зоне больших нагрузок, определяет целесообразность применении привода с ВД для высокоскоростных транспортных ТС. Для БАТС с низкими скоростями движения и тяговой нагрузкой рационально применение частотно-каскадных ЭП, целесообразность которого возрастает при снижении потерь рекуперируемой энергии.

Для обосновании области применения различных ТЭП предложен критерий, отра-асающий равную значимость сравниваемых технико-экономических показателей, представляемых в виде последовательного соединения, каждый элемент которого характеризуется значением показателя/И, определяемого в виде:

где Х< ,АХ- анализируемый показатель базовой схемы и его приращение; Ха - абсолютное значение анализируемого показателя сравниваемой схемы привода.

Значения входящих в (4) переменпых имеют смысл стоимости, надежности или массы базовой схемы, а приращения - добавочную стоимость, надежность или массу, приобретаемую в силу изменения конструкции привода. Показатель целесообразности применения

» » л * ^ ^

привода К„ = =П гГ= ~ ИР11 отсутствия базовой схемы (/// =1), равен:

К^ = —-— — (надежность)/( (масоа) *(стоимость)). (5)

В (5) обозначено: в, Л - значении массы, интенсивности отказов и стоил стены ТЭ П.

Проведенные расчеты показала, что выполнение ПЧ на традиционной эле базе (тиристорах с искусственной коммутацией) делает приводы с частотным реп нием АД ие конкурентоспособными по отношению к приводам с генераторным рег нием ВД при количестве до 20 ТД. Использование полностью управляемых эл только в схемах ИР позволяет повысить конкурентоспособность привода с АДФ п] ТД п>8.

Учитывая функциональную адаптацию частотно-каскадного ТЭП к у слои плуатацин на автономном ТС, энергетическую эффективность н техиико-эконом целесообразность применении при увеличении числа ТД, его рекомендуется исполь: многодвигательных тяговых системах ннзкоскоросязых БАТС.

Изложенное является обоснованием предложенной концепции построения уг шх тяговых систем БАТС с индивидуальным электроприводом колес.

В третьей главе исследуются основополагающие для построения необходш тематических моделей ПК в составе многоколесного движителя и БАТС контакт] имодействия колеса с опорной поверхностью в различных режимах движения, при разработанные математические модели движителя и БАТС, необходимые для по с СУ ТЭП и движением машины.

В соответствии с принятой концепцией построения тяговых систем! имеющимися рекомендациями по реализации подобных систем, вводимые в струк! модели должны отображать основные (феноменологические) свойства объекта. 1 свази, предметом исследования являлся процесс движения колеса по деформц опорным поверхностям, рассматриваемый во взаимосвязи управляющего возд< (частоты вращения) и управляемой величины (тягового усилия). Отмеченная I связь характеризуется параметрами контактных взаимодействий, в частности, ра лением нормальных контактных, -.напряжений,¡.Г деформациями шины н грунт) щадью пятна контакта.

Построение модели ПК осуществлено на основе упрощения известных модел тактных взаимодействий с опорной поверхностью для исключения итерационных р) при формировании алгоритмов управления и выявления принципиально важных дол управления взаимосвязей энергопреобразования. Для определения параметров конп взаимодействия рассматривается модель ПК (рис.2), отличающаяся от известной упругих свойств шины, представленной в виде деформируемого кольца 2 (протектор ваа дорожка) на упругом основании 3 (боковина).

Свойства грунта представлены упругим слоем 1. Учет демпфирующих свойств осуществлен введением составляющей Р),.. пропорциональной скорости деформации грунта Ре = кв % = % , где - коэффициент демпфирования; Ь - деформация грунта. Определены параметры взаимодействия в зонах загрузки и разгрузки грунта, полная деформация модели, смещение центра От относительно центра О симметричной модели, деформация ектора и беговой дорожки ПК, форма линии контакта ПК с опорной поверхностью, а :е расход грунта из области контакта при буксовании. Характерной особенностью ли является ее работоспособность при широкой вариации параметров иодействия, не присущая большинству известных.

Правомерность принятой модели подтверждена качественным сопоставлением штатов расчета с полученными под руководством проф. П.И. Никулина еримеитальными данными, свидетельствующими о возможности возникновения атного прогиба" шины радиальной конструкции. В проведенных расчетах атный прогиб" шины отображается смещением максимума деформации грунта л раздела "протектор - грунт") от центральной опорной точки (ДОТ) а (рис.2) в >ну зоны загрузки грунта.

Значительная доля маневровых режимов в технологическом цикле БАТС ?еляет важность разработки модели криволинейного движения ПК, причем ейшим для задач управлении' является установление взаимосвязи боковых и альных сил, действующих в зоне контакта,со скоростью движения БАТС.

• В диссертационной работе рассмотрено описание процесса движения ПК по олииейной траектории без бокового скольжения оси, при прямоугольной форме 1 контакта и основных допущениях:

• продольная плоскость пятна контакта, проходящая через ЦОТ, перпендикулярна ¡екному радиусу поворота;

• боковая и поворотная деформации колеса определяют смещение точки входа нта экваториальной плоскости колеса в зону контакта, причем след экваториальной ости в области пятна контакта имеет кривизну, определяемую радиусом поворота;

• характеристики трения шины ПК и опорной поверхности в продольном и бокс направлениях пятна контакта одинаковы и определяют силы трения в зоне контакта.

Для определения сил, действующих в продольном и боковом направлен

необходимо располагать значениями скоростей проскальзывания элем«

пневматической шины относительно опорной поверхности. Они могут С

определены из анализа модели кругового движения ПК относительно геометричео

центра поворота (рис.3). Установка ПК относительно корпуса машины (пряма!

задается углом Д Сформулирована гипотеза, состоящая в для ПК, входящего в состав

„ьтом, что,

многоопорного движителя?'иаправлё движения элементов шины совпала направлением продольной оси А корг машины. Это позволяет счц-совпадающими с направлениями ее' И тд., мгновенные направления вектч скоростей движения любого из ментов шины в зоне контакта мо; криволинейного движения ПК с onoj поверхностью. Тогда из Л Oikm м быть определены координаты точю лежащей на оси А, проходящей ч ЦОТ в координатах YZK, совмещение центром вращения колеса, a tí скорости ее перемещения в продольном (V&) и боковом (V¿,) направлениях. Cono вление скоростей движения точки т в координатах ух по оси Z н той же точки м принадлежащей опорной поверхности, позволяет определить проскяльзыш элементов пневматической шины в продольном (0$ ) и боковом (%. ) направлен выряженные через проскальзывания вл и во, ЦОТ в соответствующих направления:

ч2

• 0Г М +

Рис-5.Модель криволинейного движения ПК

+(yctgfi /Ra)1

Из условия неразрывности движения установлена связь между ва проскальзыванием ЦОТ в продольном направлении во при прямолинейном движе Для ПК, движущегося с проскальзыванием ЦОТ в зоне контакта:

В установившемся режиме к, =1, т.к. отражает отношение равных скоро движения оси ПК при постоянном проскальзывания ЦОТ.

Для установления взаимосвязи проскальзывания во, в боковом Направлении с скальзыванием во ДОТ в продольном направлении введены понятия ггрнрованности и определенности по направлению функции проскальзывания.

Центрированность функции отражает существование ее значения, химизирующего некоторый показатель, например, величину отклонения реализуемой екторни ПК от задаваемой рулевым управлением.

Определенность по направлению отражает взаимосвязь управляющего воздейст-I и изменение функция проскальзывания. Так, при прямолинейном движении ПК воз-тание частоты вращения со* (управления) в переходном режиме вызывает пропорцно-[ьное увеличение Оо и наоборот - уменьшение од вызывает уменьшение во. Если -ребовать аналогичных свойств от то в качестве определяющего может бьггь 5ран вектор скорости бокового проскальзывания элемента шины, находящегося в :е контакта. Это позволяет установить связь в0у с 0„в виде:

воу = Ика>кЬ<р/в^у = ку/в0 , (8)

где V, - текущая (действительная) скорость бокового движения ПК; к9= У«А<р / Уу-ффициент связи бокового и продольного движений ЦОТ.

При установившемся движении ку = Яа/Яг, при движении по заданной траектории

'Ар = 14 и ку = 1, где Я* Я3 -действительный и заданный радиусы поворота ¡-того ПК.

Подтверждение правомерности полученных зависимостей основано на анализе ивой расположения нескользящих элементов в зоне контакта. Из (б) получено »нения параболической кривой, положение вершины которой определяется известной шснмостью У0 - Ко^вм/во -1]> что подтверждает правомерность сформулированной тотезы.

Полученные зависимости подтверждают возможность увода при криволинейном жжении практически при любых частотах вращения ПК и в0 >1, величина сил горого обусловлена типом опорной поверхности. Реализуемая траектория является нкцией силового равновесия приложенной внешней силы и результирующей ;ментарных сил трения в области контакта и имеется предельное значение и*, при горой движение устойчиво.

Эффективность управления БАТС обеспечивается включением в структуру равляющего устройства модели, учитывающей инерционные силы н возникающие лебания при движении ТС, приводящие к перераспределению нагрузок ТД и, едовательно, к изменению режима движения из-за изменения тяговых усилий ПК.

При разработке модели использован подход, основанный на сложении номиналы» (эталон) или измеряемых (наблюдатель) тяговых усилий ПК, что позволяет привес исходную конструкцию БАТС к четырехопорпой модели, упростить процедуру расчета Повысить быстродействие цифровой СУ.

Приведение вертикальных нагрузок ПК к серединам осевого расстояния, а затек к центру тяжести БАТС, позволяет определить координату смещения центра тяжес Относительно геометрического центра, т.е. учесть неравномерность вертикальн< загрузки БАТС.

Для математического описания движения центра четырехопорпой модели 1 применен метод Лагранжа, в прямоугольной и полярной системах координат.

В четвертой главе обосновывается метод' ■; анализа статических и динамкчесю режимов АДФ в системе частотно-каскадного ЭП, излагаются результаты и приводят! необходимые расчетные выражения соответствующих характеристик ТД.

Для анализа приводов каскадного типа Г.Б. Оншценко и ИЛ. Локтев« предложена система ортогональных подвижных самоориентирующихся координат (ос< £»), характерной особенностью которой является переменный характер движения осе причем угол 5 между независимым вектором, вращающимся в пространстве с синхронш скоростью он» н выбранным определяющим вектором, направление которого совмеще! с направлением оси;, также является переменным.

Специфический характер регулирования частоты вращения АДФ в частота каскадной схеме, ориентация на автоматические системы с эталонными модели* управления, требуют уточнения имеющихся решений, в частности* учетом влияш активного сопротивления статора и формы питающих напряжений на характерней» двигателя.

При выборе метода исследования учтено широкое использование в инженерш практике аппарата функций комплексного переменного, позволяющего представив двигатель переменного тока в наглядной форме схем замещения, преобразован! которых приводят к простым и легко анализируемым результатам. Учитывая свя: аппарата комплексного переменного с распространенным в практике автоматизащ представлением элементов, систем и объектов в виде передаточных функци целесообразным следует считать использование метода комплексных амплиту исследование с помощью которого установившихся режимов электродвигателе переменного тока возможно с привлечением методов развиваемой Т. Такеути теор< перемещения.

Анализ электромагнитного равновесия АДФ при питании от АИН и введении ютиво-ЭДС в ЦВТ ротора осуществлен с использованием общепринятых допущений :нстеме координат, совпадающей с вектором напряжения, вводимого в ротор.

Уравнения электромагнитного равновесия представляется в векторном виде:

где Б, I -векторы напряжений и токов асинхронного двигателя; Ъ- квадратная ггрица сопротивлений электродвигателя; я - номер гармоники питающего пряжения.

В случае симметричного режима работы АДФ преобразование к осям подвижной машины осуществляется с помощью матриц симметричных составляющих и коммутационной К в виде:

При исследовании каскадных схем ЭП с нелинейностью во вторичной цепи обходимо учитывать специфический режим работы ротора, состоящий в том, что ектромагнитиая мощность двигателя определяется вторичным током, обтекающим на «коммутационном интервале две фазы ротора, т.е. при отсутствии трехфазной мметрии. Симметричное преобразование вида (10) к осям неподвижной машины >жет рассматриваться возможной математической моделью реального объекта, если альные токи АДФ распределены но трем фазам модели при сохранении равенства ектромагнитных мощностей модели и объекта.

Это означает, что относительно неподвижных координат вектор мгновенного >тока Фт реального двигателя должен отставать от вектора магнитного потока модели, 'о и отражается введением в рассматриваемых далее преобразованиях дополнительного ла Л между ЭДС ротора Е2 и напряжением, коммутируемым в ротор, поскольку :кторы вторичного тока и коммутируемого в ротор напряжения коллинеарны, а угол ¡жду Е2 и Фт равен л/2.

Принципиальной особенностью анализируемого ТЭП является различие систем шряжений, действующих в статоре и роторе АДФ. Статор АДФ питается фазным (пряжением, форма которого зависит от способа управления источником ектрической энергии, обеспечивающим свободную циркуляцию реактивной ставляющей тока статора.

Токопроводящие интервалы в фазах ротора формируются системой линейных шряжений при отсутствии свободной циркуляции реактивной мощности, которая

(9)

(10)

должна быть скомпенсирована на межкоммутационном интервале работы роторт выпрямителя.

Переход от системы статора к системе ротора сопровождается поворот трансформируемого напряжения на угол <рк ■= 5те/6, причем на интервале проводимо« вентилей роторного выпрямителя ЭДС двух фаз АДФ уравновешивается коммутируем в ротор противо-ЭДС противофазного направления, учитывающей падение напряжен в ЦВТ ротора. Поскольку входным напряжением АИН и ЦВТ ротора являет] постоянное напряжение V/, амплитуда коммутируемой нротнво-ЭДС пропорцнонал1 /2, а активное сопротивление и индуктивность фазы АДФ содержат приведена составляющие параметров ЦВТ ротора.

В диссертационной работе предложено выполнять соответствую! преобразование напряжений в виде:

ё2" = Бе," --^л'. е," = и,е*, (1

где ф -частота разложения, равная частоте аь вращения поля статора при разложен кривой е' в координатах статора и частоте еь* вращения ротора - при переход координатам ротора; Е~ противо-ЭДС, вводнмая в ротор асинхронного двигателя; £ параметр управления противо-ЭД.С. в цепи ротора; е* , е' -разложения в ряд Фу] напряжений фазы "а" статоре и ротора АДФ.

Анализ преобразований матрицы ¿Г позволил установить, что при иеснмметричЕ режиме работы приведение токов к осям ротора осуществляется диагональ! коммутационной матрицей поворота:

К, =

О

о

(1

о

О 0 е* 0 0 0 0

где в -угол поворота ротора относительно статора; Д = <7<У-$?4-утол меа гармоническими составляющими ЭДС ротора и напряжением, коммутируемым в рот« Введением матрицы:

Т =

Т, о О Т,

, гдеТ, =

е

о

0 в

о

-уо.

определена коммутационная матрица,

е" О 0 0 ' V* 0 0 о " V* 0 0 0

0 в-" 0 0 0 0 0 0 е* 0 0

0 0 е* 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 в-* 0 0 0 0 0 0 в"

используемая для приведения к осям статора.

Преобразование вида К, Т1, позволяющее исследовать процессы в осях статора при симметричных режимах в цепях статора и ротора, приводит к известной коммутационной матрице К , являющейся частным случаем рассматриваемого преобразования.

В соответствии с (10) и учетом (13), можно записать:

'(¿е-»' 0 Lm(p + a)2) 0 '¡\е->в~

eV 0 z,(p-y©2) 0 Lm(p-o)2) ¡¡е,а

eje* LmP 0 Ш 0 ¡\е*

eV* 0 LmP 0 ш /2V*

Приведенные преобразования существенно отличают предлагаемый подход от известных не только введением новой коммутационной матрицы (12), но, что наиболее существенно, линейным представлением двигателя в частотной области, фиксируемое наличием знака суммирования в правой части уравнения (10) и преобразованиями (11), определяющими появление обратно вращающегося вектора напряжения начальных условий обратной последовательности в роторе.

Разлагая приведенное к ротору в соответствии с (11) напряжение статора в ряд Фурье и выделяя симметричные составляющие, можно записать:

ё2"(() = Е(ние,((6ч^"Г2-г")) = £Нпе/('+"4 = -EHJjsing>- cos v) =

х , ' • <14>

= -jEHne"=j[-EHne^j£,

для прямой и

ёЛО = = ЕН21ел'»~"2) = £H21(sin9>+У cos?) =

= yEH21e-* = ;f£Hne-'']=A

- для обратной последовательностей напряжения, где Нц , Ни - амплитуды прямой и обратной последовательностей ?-той гармоники разложения напряжения ротора; <p,i , <ре2 фазовые углы гармонических составляющих питающих напряжений.

Следовательно, переход от исходного напряжения к коммутируемому и обратно сопровождается изменением направления модуля вектора Zt прямой последовательности при сохранении направления вращения и изменением направления вращения при сохранении направления модуля & обратной последовательности.

Таким образом, введение преобразования (11) отражает изменение на противоположное (инверсию) направления модуля (прямая последовательность) или направления вращения (обратная последовательность) входных воздействий (метод ИВВ)

АДФ при включении в роторную цепь двигателя существенной нелинейности в виде выпрямителя.

Приведенные преобразования отражают факт ограничения межфазного обмена реактивной мощностью интервалом коммутации роторного выпрямителя при двухфазном протекании тока ротора на межкоммутационном интервале при введении в ротор напряжения, форма которого определяется наличием угла , ориентирующим положение вектора вводимого в ротор напряжения относительно вектора фазного напряжения статора. Коммутация фаз ротора приводит к тому, что обратная последовательность вводимого напряжения приобретает противоположное первоначальному направление вращения, поскольку очередность коммутации прямой последовательности, например, "аЬ", "Ъс" и т.д., воспроизводится и в обратной последовательности.

Отмеченное обстоятельство имеет принципиальное значение, поскольку, совместно с (10), определяет отличные от известных частотные составляющие токов статора и ротора и соответствующие им параметры двигателя. Так, если в известном подходе определение частотных составляющих может быть выражено зависимостями:

где в = а>1п = -л) , а у, принимает значение (бц+1) или (6я+5).

На рис.4 приведены расчетные токи ротора, полученные в соответствии < предлагаемым (а) и известным (б) методами.

В расчетах учитывалось влияние коммутации роторного выпрямителя № процессы в цепи ротора при значении угла коммутации Хр = 25, определяющего такж и форму напряжения е2 (0. Помимо значительного различия форм кривых, ия соответствует и различный характер преобразования электрической мощности.

(18)

1} ,0.« Ь .0.8

Рис. 4. Токи ротора АДФ в частотно-каскадной схеме

Расчет известным методом соответствует потреблению ротором электрической ощности ввиду противофазности тока и напряжения при постоянном фазовом сдвиге

72. Применение метода ЙВВ отражает существенно иную картину юргопреобразовання. Коммутируемое напряжение находится в фазе с током ротора, что гражает генерацию электромагнитной мощности, более отвечающую физическим роцессам в каскадных схемах.

Учитывая изложенное, а также наилучшее приближение расчетной формы тока характерной для веигнльно-каскадных схем трапецеидальной, можно сделать вывод, го предлагаемый метод ИВВ более полно отражает процессы электромагнитного эсобразования мощности и может использоваться для анализа установившихся »кнмов в схеме частотно-каскадного ТЭП.

Кроме того, приведенные преобразования уравнений электромагнитного юновесня АДФ, а также новая форма коммутационной матрицы,позволили определить [ектромагцитный момент двигателя в общем виде, отражающем изменение запасенной [ергии в магнитном поле при совершении ротором малого перемещения. Установлено, го для получения общего выражения вращающего момента необходимо определять гновенпую мощность не относительно симметричных составляющих, а относительно соммутируемых" токов и "коммутируемых" напряжений.

Обозначая е(/) = ¿Г Е, /(*) = £ I, и записывая матрицу 2, переменных коэффицнен-

4=1 5=1

да в виде, учитывающем дополнительные фазовые углы ±А, причем А~'[г]А = 2", где ' - матрица сопротивлений из (13), выразим значение вращающего момента через мшчество запасенной энергии К.

Мгновенная

мощность

Р,

потребляемая

двигателем:

Р

=Ш<)=[<(')],Й<(<)]=Ш A,Xa;AXA-[Z)AXA-[/(O])=[/(O']K;1(A;A)Z"K0[,(O"

где (А,А) = [1']; ¡(1) - направляющая матрица и матрица коммутируемых токов АДФ.

Коммутативность произведения диагональных симметричных матриц позволяет переместить матрицу Ко направо, минуя (А,' А). Тогда может быть образована эрмитова

матрица

dt 1 *J dt

Запасенная в магнитном поле АДФ энергия определяется в виде

ЧМФ'],

откуда при 0 = й>2( = const следует:

где L. = [l'jL'j- симметричная матрица. Таким образом,

(20)

i" 0 0

tl 0

0 lme-»e-"> 0

t Lme Ф 0 ii

7 + ЦеЧ ijW"]

0

к X

0

к=1 2

Дифференцируя полученное выражение и учитывая (20), получим :

(21)

(22) (23)

откуда М = ImliL^/^Ve'V^ - i^ife'V]) = (М, cos f - JW2 cos £),

где Mi, Mi - составляющие прямой и обратной последовательностей момента двигателя.

Среднее значение вращающего момента :

w = ;^-[i2iir-i5iif+i2iif-i|2if]=Wi-Wj. (24)

где I21 = , 1п = - комплексные амплитуды прямой и обратно»

последовательностей тока ротора.

Момент от основной гармоники определяется зависимостью, следующей из (23)

М--

-s«2)2

где и'«. - номинальная частота вращения поля статора; IIы, - номинальное напряжение на входе АИН.

известной формулы момента двигателя двойного питания при отрицательных значениях угла 8 и а *= 1, т.е. определяет идеальный момент АДФ в каскадной схеме. Для определения момента двигателя в схеме вентильного каскада, необходимо, в соответствии с (22) и (23), учесть наличие в комплексных амплитудах тока ротора дополнительных углов 81 прямой и 5$ обратной последовательностей токов и напряжений . Тогда ММИх со$51—-М5 со®?* При 5=8ш„ и ф=0, а = 1, из

л/3

последнего равенства определяется критический момент АДФ Мк=—М^ зО&ббМ^?

где , М,ф - критическое скольжение и идеальный критический момент АДФ в схеме естественного включения.

Следовательно, в схеме вентильного каскада критический момент АДФ снижается в л/3/2 раза по сравнению со схемой естественного включения, что соответствует известному снижению критического момента для схем асинхронно-вентильного каскада.

Таким образом, предложенный метод анализа установившихся режимов АДФ в каскадной схеме включения позволяет получить необходимые расчетные зависимости на основании общепринятого в теории электрических машин подхода, учитывающего специфические особенности регулирования. Поскольку угол коммутации роторного выпрямителя Я* 25, исключается необходимость определения его рабочей области, что существенно упрощает расчет статических характеристик АДФ.

Полученные выражения обладают достаточной общностью, позволяют рассчитывать основные статические характеристики АД при любых способах регулирования частоты вращения. Приведены расчетные выражения для механических и токовых характеристик привода переменного тока при распространенных способах частотного, каскадного, генераторного и реостатного регулирований, полученные из (23), (24) при соответствующей подстановке управляющих воздействий.

Определены значения пусковых токов, кратности пускового момента двигателя, тока и момента динамического торможения.

В целом проведенные расчеты свидетельствуют о возможности "мягкого" пуска ТЭП уменьшением противо-ЭДС в роторе с контролируемым нарастанием пускового

3крЪьН^кУ -К(соа¡¡тг/д,)]

что не отличается от

момента от нуля до максимального для данного режима частотного управления. Это выгодно отличает частотно-каскадную схему от других приводов переменного тока.

Вместе с тем, невозможность реверсирования противо-ЭДС ограничивает регулировочные свойства привода в режимах торможения. Возможно общее динамическое торможение при индивидуальном управлении тормозным моментом двигателя, причем момент динамического торможения является возрастающей функцией управления, что определяет целесообразность общего увеличения противо-ЭДС при переходе на режим торможения. Кроме того, характерной особенностью частотно-каскадного ТЭП является возможность реализации режимов генераторного торможения без рекуперации энергии на вал первичного теплового двигателя. В этом режиме АДФ работает асинхронным преобразователем частоты, возвращая регулируемую часть активной мощности (энергии скольжения) в цепь постоянного тока ПЧ. Тепловой двигатель и генератор при этом работают в режиме, близком к холостому ходу с расходом энергии, определяемым необходимым возбуждением АДФ. Принципиальной особенностью рассмотренного метода является возможность определения схемы замещения АДФ с выпрямителем в цепи ротора, что позволяет обосновать эквивалентную схему ЦВТ ротора, необходимую для анализа динамических режимов и построения СУ ТД. Характерной особенностью

схемы замещения является наличие фазовых характеристик е*^ во вторичных токе и напряжении, что позволяют учесть коммутируемое в ротор напряжение ё, и отличает схему от известных. На основе полученной эквивалентной схемы ЦВТ ротора исследованы режимы импульсного регулирования скольжения АДФ и предложен метод выделения гладкой составляющей выпрямленного тока ротора. Используется разделение динамических процессов в ЦВТ ротора на квазиустановившиеся (постоянные на периоде Т„=Щ коммутации ИР) и динамические, линейно изменяющиеся на периоде. При этом реальный переходный процесс заменяется переходным Процессом средних значений интересующей координаты. Кусочно-непрерывная кривая заменяется трапециями, площади которых равны подынтегральной величине исследуемой функции за период дискретности (коммутации ИР). Уравнения равновесия АДФ записываются на соответствующих временных интервалов работы ИР, например, для тока ротора Ь, в виде:

„ Г'Лп+г! .. . . . . ' / ч

Чм ^ т>(">п+г)

г'«[п»1] гДг,[л+г]. (.ДгЛл+И . , .

Ч^л+ки т3(п+г,п+о

Определенные интегралы, входящие в (25), вычисляют приближенно, по площадям эквивалентных трапеций, причем для расчета переходного процесса в

(25)

"гладкой" форме для всего интервала переходного процесса определяются приращения средних за период коммутации значений выпрямленного тока (скольжения) ротора АДФ. Это позволяет записать:

/„[0+1]=/„+ Д/„/2, /„[/)]-'«-4п+1] = 5+А5/2, = э—Дз/2, .

Полагая -——— = -——— = -—-, после преобразований и отбрасывания Дг,+Дг2 ог Дг,+Дг2 ат

членов высших порядков малости, получим:

1

(26)

Л . . {'

Уравнения (26) определяют переходный процесс "в среднем", без микропереходных процессов коммутации, учитываемых изменением параметров ЭП вида Ргу +Д(1

В пятой главе исследуются вопросы синтеза СУ ТЭП и скоростью движения БАТС.

Создание СУ БАТС с частотно-каскадным ТЭП состоят из ряда самостоятельных этапов, на каждом из которых решаются задачи управления отдельно взятым элементом ТЭП (энергоисточннком, ТД), а иа заключительном совмещаются характеристики управления с учетом в1аимозаввснмостп алгоритмов и свойств отдельных объектов. Важным вопросом построения систем автоматического управления ТД является разработка функционально ориентированных систем индивидуального регулирования, состоящая из определения структуры и динамической модели АДФ; необходимых уровней и характера изменения входных воздействий для реализации энергосберегающего управления скоростью движения машины; требуемых взаимосвязей отдельных систем для реализации необходимых качественных характеристик движения ТС. Для определения динамических свойств АДФ в системе индивидуального регулирования используются уравнения (26). Полученные уравнения определяют структуру АДФ "в малом" с учетом частотного и импульсного управлений. Анализ возможных реализаций замкнутых СУ частоты вращения АДФ показал, что для ТЭП целесообразной является система с положительной обратной связью по расчетному скольжению ротора АДФ, не требующая встраивания тахометрнческих датчиков. Взаимосвязи формирования сигналов управления цифровой СУ выявлены на основе анализа первого уравнения (26) при постоянных параметрах привода в виде = • (27)

Структурная схема системы, реализующей управление в соответствии с (27), приведена на рис.5. Блоками ¥(^■¡¡3) и обозначены электромагнитная и электро-

Ч...... •* •4 Щ

г т

40

К.

механическая части привода, а знаком * - расчетные параметры АДФ в алгоритме управления.

Обеспечение требуемой разности частот вращения ПК, определяемых зависимостью (1), возможно при учете буксования

Рис. 5. Структурная схема управления ЭП ппевмоколесного движителя, определяющего К* Поскольку при повороте каждое колесо оси движется с действительной скоростью Уц = со. А» , то соотношение частот вращения между колесами оси должно подчиняться равенству V, = р„Цн, гдерп = Я„,/К„к, ; ¡-индекс колеса оси, например, ближайшего к центру поворота ; а, - угловая скорость поворота ПК. Так как Ул = У0 (1 , то:

в1

5,, = !—^

впи

О - 8т)Рп .

(28)

и величина добавки, вносимой в сигнал управления поворотом за счет буксования ПК <^,= (1 <ЙзМ=(1--0о,и/0о,)(1-5,)/рп • (29)

Введение определяемой зависимостями (29) добавки в сигналы управления частотой вращения ТД условной оси БАТС позволяет обеспечить практически полную независимость реализуемого тягового усилия колес от условий сцепления с опорной поверхностью. Объясняется это тем, что в принятой схеме управления с моделью буксования, изменение грунтовых условий воспринимается как изменение нагрузки колеса и, при соответствующем выборе обратной связи, компенсируется изменением его частоты вращения. Происходит изменение действительного буксования ПК, но стабилизируется тяговое усилие и, следовательно, курсовое положение оси.

В шестой главе излагаются результаты экспериментальной проверки основных положений и выводов теоретического анализа.

Проверка адекватности основных теоретических положений осуществлена на двухдвигательной системе частотно-каскадного электропривода (ЭП) с использованием АДФ АОК2-72/4 (7 кВт) и МТ-112/6 (5 кВт). В качестве источника энергии использован генератор постоянного тока мощностью 20 кВт с АИН напряжения на выходе.

Регулирование выходного напряжения источника осуществлялось по цепи возбуждения генератора.

Ввиду ограниченности диапазона регулирования выходного напряжения, исследование ЭП проводилось при ослабленном потоке АДФ. Проведенные исследования подтвердили прогнозируемую тенденцию возрастания, по сравнению со случаем отсутствия рекуперации энергии скольжения, КПД системы при снижении скорости АДФ. При регулировании выходного напряжения генератора по закону Р=соп& уменьшение задаваемого скольжения приводит к относительному снижению КПД системы из-за ослабления потока АДФ и связанного с этим уменьшения электромагнитной и рекуперируемой мощностей, что подтверждает целесообразность форсирования напряжения генератора в зоне больших нагрузок и низких скоростей движения БАТС.

Влияние частоты питающего статор напряжения сказывается также на форме статических характеристик двигателя. При скольжениях, приблизительно равных 1/35>ц проявляется провал характеристик, что свидетельствует о значительном влиянии приведенного сопротивления статора (8ь соизмеримо или превосходит критическое скольжение Бь). При повышении частоты питающего напряжения до а= 1.0 из-за возрастания индуктивной составляющей сопротивления статора значение ^ относительно снижается и провалы в характеристике исчезают. Установлено также, что учет изменения параметров привода, вызванного внесением активного сопротивления в роторную цепь при импульсном регулировании, способствует повышению точности расчетов и свидетельствует о правомерности полученной схемы замещения.

Максимальная средняя ошибка расчетных значений момента двигателя не превышает 5-7%, что позволяет рекомендовать полученные зависимости для практического использования. Ошибка в расчете действующих значений токов статора и ротора максимальна в режиме прерывистого тока ротора и снижается до 15-18%, что приемлемо для расчета выходных величин сложных электромеханических систем и обусловлено принципиальной неточностью экспериментального определения параметров двигателя. Основой построения СУ ТЭП и БАТС является модель линеаризованной системы импульсного регулирования АДФ.

Проверка адекватности модели осуществлена сравнением расчетного переходного процесса по управлению АДФ с экспериментальным (рис.б). Наиболее зна-

Рис.6. Управление АДФ при ИР

чнмой является ошибка установившегося режима, обусловленная изменением момента иа валу двигателя из-за изменения момента сопротивления нагрузочного двигателя постоянного тока, зависящего от частоты вращения. Ошибка установившегося режима не превосходит 13%, а динамические свойства реального двигателя отображаются моделью достаточно полно, что подтверждает адекватность разработанной модели и возможность ее применения для анализа и синтеза замкнутых частотно-каскадных ЭП.

На рис.7,а приведены механические характеристики АДФ при Г=уаг (Р=соий) и переходные характеристики по частоте вращения при набросе и сбросе нагрузки в замкнутой (б) и разомкнутой (в) системах при £=соп51. Значительное повышение жесткости статических характеристик определяет повышение возможной точности отработки входных управляющих сигналов, т.е. улучшение "следящих" свойств

системы. Необходимость подобного улучшении определяется технологическим — Разомкнутая система -Замкнутая система

1-7-0.7 ПИ» 1-7-0.3 П,«/«а ЦШ 1-7-0.5 иш 1-7*0.0 500Т

«О

юо

505

«о

зво: ад

МО;

\

к

Л к

к к.

0.5

\

аз Г4^ N1

[МДк

м|» «.-нилвлц*»«

И » 40 » «0 К

а) в)

Рис.7. Механические характеристики и переходные процессы в ЭП

назначением БАТС, требующим ншкоскоростпого подхода к местам погрузки-выгрузки с относительно высокой точностью позиционирования. Экономичность регулирования скорости является, в этой связи, важным условием, наиболее полна реализуемым частотно-каскадном ТЭП. Снижение скорости сопровождается увеличением мощности рекуперации, относительно высоким, по сравнению с другими

системами частотного регулирования, значением частоты токе статора и, следовательно, КПД системы.

Осуществлено моделирование управления движением БАТС в соответствии с предложенными алгоритмами. Моделировался режим поворота с углом курсовой

установки условного ПК )5=ге/6; тс/12; тс/4 и измеиенин параметров грунта для исследования движения транспортного средство опорной поверхности, характеристики которой не соответствуют заложенным в программу расчета задающих воздействий.

Установлено, что действительное скольжение Бд поддерживается на уровне заданного с точностью 5 %. Относительная действительная скорость У„ /V, практически постоянна в принятом диапазоне нагрузок ТД и отражает стабилизацию увода БАТС на уровне, необходимом для сохранения криволинейной траектории ПК. Изменение скольжения Бд АДФ функционально соответствует расчетному ($р), причем разпосгь Бд - Б? уменьшается с ростом нагрузки, что способствует повышению устойчивости криволинейного движения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.В условиях криволинейного движения (поворот, маневрирование) независимость управления скоростным режимом транспортного средства от индивидуальной, технологически обоснованной частоты вращения ПК, обеспечивается ЭП с двухканальным управлением частотой вращения ТД.

2.Разработаны математические модели многоопорного БАТС произвольной конфигурации в плане, основывающиеся на приведении сил к эквивалентному колесу, количество которых определяется характером изучаемого явления или реализуемой функцией в структуре управляющего устройства.

3.Разработаны математические модели контактных взаимодействий ПК при криволинейном движении, основывающиеся на учете проскальзывания элементов шины относительно опорной поверхности при создании тягового усилия. Выявлена взаимосвязь продольного и бокового проскальзываний центральной опорной точки колеса, позволяющая обосновать достаточность стабилизации продольного проскальзывания (буксования) центральной опорной точки (при отсутствии скольжения) для стабилизации боковой силы пневмоколесного движителя.

4.Прнменеине многодвигательного ЭП частотно-каскадного типа с общим частотным н индивидуальным импульсным регулированием частоты вращения электродвигателей функционально соответствует требованиям управления

скоростным режимом многоопорного БАТС, позволяет повысить надежность системы, снизить эксплуатационные расходы без существенного снижения массо-обьемных показателей по сравнению с индивидуальным частотным регулированием асинхронных и вентильных двигателей. Эффективность использования частотно-каскадного ЭП возрастает по мере использования современных Элементов силовой электроники.

5.Принцнииальной особенностью разработанного ТЭП переменного тока с частотно-каскадным регулированием АДФ является рекуперация неиспользованной мощности скольжения ротора в цепь постоянного тока ПЧ, существенно повышающая энергоирсобразующие свойства системы, несмотря на естественное снижение механического КПД двигателя при снижении частоты вращения.

6.Реализация энергетических возможностей частотно-каскадного ТЭП зависит от условий взаимодействия ПК с опорной поверхностью. Повышение эПергопреобразующих свойств движителя возможно при введении в алгоритмы управления приводом и БАТС характеристик и моделей опорной поверхности.

7.НОВЫЙ тип тяговых частотно-каскадных ЭП не может быть описан общеупотребительными выражениями статических и динамических характеристик, необходимых для анализа и синтеза систем авторегулирования, а также не определен как энергопреобразующий элемент многодвигательной системы.

З.Предложены критерии технико-экономической и энергетической оценок свойств частотно-каскадного ЭП. Установлено, что при полной рекуперации энергии скольжения и использовании систем регулирования без устройств искусственной коммутации, механический КПД системы практически не изменяется при снижении скорости движения машины. Снижение энергопреобразующих свойств двигателя при регулировании скольжения в разомкнутой системе компенсируется сокращением энергопотребления от источника электрической мощности и, в конечном счете, от первичного теплового двигателя, пропорционально рекуперируемой мощности.

9.Предложено и научно обосновано применение метода комплексно-сопряженных амплитуд для анализа статических режимов АДФ с выпрямителем в цепи ротора. Синтезирована новая коммутационная матрица и научно обоснован метод координатных преобразований коммутируемых напряжений статора и ротора

для расчета токов двигателя. Установлено, что в системе частотно-каскадного ЭП частотные последовательности токов ротора пропорциональны частотным последовательностям токов статора с коэффициентом пропорциональности, равным скольжению двигателя. Это принципиально отличает предлагаемый метод от известного метода комплексно-сопряженных амплитуд, приводящего к линейной зависимости частотных последовательностей тока ротора от частотных последовательностей тока статора и скольжения ротора. Получены выражения для расчета установившихся мгновенных и действующих значений токов статора и ротора в рассматриваемой схеме регулирования, согласующиеся с экспериментальными данными.

Ю.Впервые предложено при аналитическом определении электромагнитного момента по величине запасенной электромагнитной энергии использовать несмещенную матрицу сопротивлений двигателя, осуществляя необходимые координатные преобразования с использованием введенной коммутационной матрицы, что позволяет учесть в конечных выражениях фиксированные угловые соотношения векторов т-ока ротора и напряжения, коммутируемого в ротор. Полученные выражения статических характеристик являются общими для двигателей переменного тока.

11.На основе проведенных исследований и предложенных методов анализа разработаны схемы замещения и цепи выпрямленного тока ротора, позволяющие инженерными методами осуществлять расчет установившихся режимов асинхронного двигателя в системе частотно-каскадного регулирования.

12.Разработан инженерный метод анализа электрических цепей при широтяо-нмпульсном регулировании напряжения для исследования систем импульсного регулирования противо-ЭДС, вводимой в ротор, основанный на равенстве площади подинтегральной функции тока площади эквивалентной трапеции, образованной усреднением мгновенных значений линеаризуемой кривой. Получена линеаризованная "по току" модель асинхронного электродвигателя в Системе индивидуального регулирования скольжения, пригодная для синтеза систем автоматического управления электроприводом.

13.Получены упрощенные выражения статических характеристик привода на основе линеаризованной эквивалентной схемы замещения, учитывающей частотное регулирования АДФ и изменение его скольжения введением противо-ЭДС в цепь ротора, пригодные для инженерного использования. Разработана линейная

структурная схема двигателя в частотно-каскадном электроприводе, необходимая для анализа н синтеза замкнутых систем регулирования.

Х4.Научно обоснован принцип построения замкнутых систем регулирования скольжения ротора электродвигателя в структуре ТЭП без введения динамических законов и построения многоконтурных систем подчиненного регулирования, состоящий во введении обратной связи по выпрямленному току ротора двигателя и применении модели АДФ для формирования сигнала обратной связи по скольжению ротора при пропорциональном законе регулирования.

15.Разработаиа структурная Схема управления ТЭП с моделью эталонных взаимодействий, позволяющая формировать тяговый режим пневмоколесного движителя в изменяющихся условиях эксплуатации по единому, ориентированному на интегральные (усредненные) грунтовые показатели, критерию, стабилизирующему тяговые моменты ПК.

16.Разработана структурная схема управления осью ТС, обеспечивающая перераспределение моментов ТД оси ТС в функции взаимодействия ПК с опорной поверхностью изменением частоты вращения ТД в зависимости от вычисляемого для интегрального грунтового фона буксования колеса.

Экспериментальная проверка основных положений работы, выполненная на физическом макете тягового электропривода частотно-каскадного электропривода, подтвердила правомерность основных положений теоретического анализа, устойчивую работоспособность замкнутых систем управления при достаточно широкой вариации параметров управления.

Экспериментальные исследования подтвердили устойчивую работоспособность замкнутой системы привода, правомерность принятых при теоретическом анализе допущений, справедливость полученных выводов, позволяют сделать вывод о работоспособности ТЭП в СУ с предложенными алгоритмами, учитывающими режимы криволинейного движения ТС и характеристики взаимодействия ПК с опорной поверхностью, определяют целесообразность их применения для повышения управляемости БАТС при движении по опорной поверхности с низким качеством подготовки покрытия.

Основные публикации по теме диссертации

1.Ерофеев АЛ.,Волков В.Д. Анализ законов управления асинхронно-вентильным каскадом с импульсным регулированием // Тез^окл. /УП НТК по вопросам автоматизации производства.Томск:ТГУ,1973.

2.Ерофеев A.A.,Полков В.Д.,Куцовский А.И.,Красов A.M. Разработка системы управления электрических приводов землеройно- транспортных машин // Мат.28 НТК проф.-преп.состава ВИСИ.- Воронеж: Изд-во ВГУ, 1975.-C.98-99.

3.Волков В.Д. Система управления асинхронным тяговым двигателем с импульсным регулированием скорости и минимумом добавочных потерь для автономных электроприводов строительно-дорожных машин //Мат. 29 НТК проф.-преп.состава ВИСИ. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1975.-С.120-121

4.Ерофеев A.A.,Волков В.Д.,Куцовский А.И.,Пыльнее В.Г. Исследование статических и динамических режимов асинхронных вентильных систем с тирнсгорнымн преобразователями. /Современные задачи преобразовательной техники/Сб.докл.Всесоюзной научн.-техн. конф. - Киев: Вып.4,1975

5.Волков В.Д. Исследование совместной работы системы " пневмоколесный движитель - тяговый электропривод переменного тока"//Сб. статей. Исследование и расчет строительных и дорожных машин.- Воронеж: Из-во ВГУ,Вып.2,1975

6.Ерофеев A.A., Куцовскнй А.И., Волков В.Д. Автоматическая система регулирования скорости листоформовочной машины//Стронтельные материалы.-1976.

7.Волков В.Д.,Пыльнев В.Г., Хлусов A.A. Выбор способа регулирования скорости тяговых двигателей в многодвигательном электроприводе переменного тока для СДМ//Мат. 29 НТК проф.-преп.состава ВИСИ. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1976.-c.140

8.Ерофеев A.A., Куцовский А.И., Волков В.Д. Автоматизированный электропривод листоформовочной машины по системе асинхронно - вентильного каскада// Сб.докл. отраслевой конференции/ Автоматизация и контроль технологических процессов.-JL: Союзавтоматсрой, 1974

9.Волков В.Д. Статические характеристики тягового привода в рабочем режиме самоходных пневмоколесных землеройио-транспортных машии//Деп.сб.сгатей. Исследование самоходных землеройно - транспортных машин. М.:ЦНИИТЭстроймаш,№ 83сд-84,1984

Ю.Волков В.Д., Петленко Б.И., Лынов В.Н. Разработка способа и алгоритма управления поворотом многоопорного транспортного средства для перевозки крупногабаритных неделимых грузов//Актуальные проблемы

строительства/Сб.докл. республ. научн.-техн. конф. молодых ученых.-Воронеж: Из-во ВГУ, 4.2,1987

П.Петленко Б.И., Волков В.Д.Позицио(шо-кодовяя система управлени приводом большегрузного транспортного средства//Сб.статей. Электронны устройства управления и моделирования процессов на транспорте и : строительстве,-М.:МАДИ,1988

12.Волков В-Д.,Петленко Б.И. Динамика криволинейного движения oci транспортного средства//Деп.сб.статей. Исследование и расчет колесны землеройных машин.-М.: ЦНИИТЭстроймаш, № 5.ВД-89Д989

13.Петленко Б.И., Волков В.Д. Моделирование движения многоопорно! трансаортной платформы Нри повороте//Сб.статей. Электроника и автоматическо управление в автотранспортном комплексе.-М.: МАДИ,1989

14.А.С. № 844401 SU, МКИ B6QL 11/08,Тяговый электропривод/ Ульяно: Н.А.Золков В.Д.- Б.И. № 25,1981

15Л.С. № 805344 SU.MKH G06G 7/161 .Время-импульсное множительно устройство/Волков В.Д.,Гольдеиберг Л.Г., Куцовский А.И.-Б.И. № б, 1981

16Л.с. № 801263 SU,H03L 7/00.Управляемый генератор гармонически колебаний/Волков В.Д.,Гольдеиберг Л.Г., Куцовский А.И.-Б. И. № 4,1981

17 A.c. № .93191 SU, МКИ Н01Н 47/20.Реле частоты/Волков В.Д., Гольденбер Л.Г., Куцовский А.И.-Без права публикации, 1980

18А.С. № 1063229 SU.MIOT Н01Н 47/20.Реле частоты/Волков В.Д Гольдеиберг Л.Г., Куцовский А.И.- Без нрава публикации, 1983

19А.С. № 983961 SU,MKH Н02Р 5/50.Многодвигательный электропривод Ульянов H.A.,Волков ВД.-Б.И. № 47,1982

20.А.С. X» 962817 SUjMKH G01R 25/ОО.Датчик разности фаз/Волков В.Д Гольдеиберг Л.Г., Куцовский А.Й.-Б.И. № 36,1982

21Л.С. № 930148 SU, МКИ G01R 23/0б.Низкочастотный частотомер/ Волк» В.Д., Гольдеиберг Л.Г., Куцовский А.И.- Б.И. № 19,1982

22А.С. JV» 1068759 SU, МКИ G01M 17/00.Устройство для загрузки npi испытаниях трактора/Аржаев Г.А., Волков В .Д.- Б.И. № 3,1984

23.А.С. № 847816 SU, МКИ G06G 7/12. Аналоговое вычислительно устройство/Волков ВД.,Гольдеиберг Л.Г., Куцовский А.И.- Без права публикацив 1981

24.А.С. № 888788 SU, МКИ Н02Р 7/42. Асинхронный частотно - регулируемы] электропривод/ Волков ВД., Ерофеев АЛ. -Без права публикации. 1981

25.A.C. № 849896 SU, МКИ G06G ./161. Время-импульсное вычислительное устройство/Волков В.Д., Гольдепберг Л.Г., Куцовский А.И. Без права публикации, 1981

26.Петленко Б.И., Волков ВД. Электронные системы управления большегрузных авто-транспортных средств. Учебное пособие.- М.:МАДИ, 1989- 74 с.

27Летленко Б.И., Волков В.Д. Электропривод большегрузного транспортного средства. //Тез. докл. международного иаучн. техн. семинара. /Электро-мех. системы с компьютерным управлением на автотранспортных средствах и в их роботизированном производстве. Суздаль, 22-26 февраля 1993 г.

28.Волков ВД.Моделирование установившихся режимов электродвигателей в тяговом электроприводе переменного тока//Сб.научн.тр. Электротехнические системы автотранспортных средств и их производств.- М.:МГААТМ, 1994

29.Волков В.Д., Митин В.В. Управление скоростью движения автотранспортного средства при повороте//Сб.научн.тр. Электротехнические системы автотранспортных средств и их производств.- М.: МГААТМД994

30.Петленко Б.И., Волков В.Д., Митин В.В. Математическая модель большегрузного транспортного средства с тяговым электроприводом при повороте. //Тез.докл.1 Международной конф. по электромеханике и электротехнологии. I International Conference on Electromechanics and Electrotechnology. Suzdal, Russia, 1994

31.Волков В.Д., Петленко Б.И. Электромагнитные процессы в тяговом электродвигателе с фазным ротором в частотно-каскадной схеме регулнрования//Тезлокл.1 Международной конф. по электромеханике и электротехнологии. I International Conference on Electromechanics and Electrotechnology. Suzdal, Russia,September 13-16,1994- p.119

32.Петленко Б.П.,Волков В.Д.,Митин В.В. Управление транспортным средством с тяговым электроприводом переменного тока при повороте. // Тез. докл./Научно-технический прогресс в автомобилестроении. - М.:МГААТМ, 1994

33.Петленко Б.И., Волков В.Д. Характеристики двигателя в каскадной схеме с частотным регулированием.//Электричество, №2,1995.-С.42-46

34. Петленко Б.И.,Волков В.Д. Управление движением и математическая модель большегрузного автотранспортного средства. / Межвуз. сб. научн.тр.

Электротехнические системы автотранспортных средств и их роботизироваииы пронзводсп1',.'М.:МАМЙ, 1995г.- с.4 -13

35.Волков В.Д., Макаров А.А.,Митин В.В. Дополнительные сил! сопротивления движению при криволинейном качении мотор-колеса пневматической шиной. / Межвуз.сб.научштр. Электротехнические систем! автотранспортных средств н их роботизированных производств".- М.:МАМЕ 1995г.- с.13-19

36.Волков В.Д. Модель взаимодействия мотор-колесного движителя деформируемой опорной поверхностью. / Межвуз. сб. научи тр."Элекгротехннческне системы автотранспортных средств и их роботизироваииы производств",-М.:МАМИ, 1995г.- с.24-29

37.Волков ВД.Летленко Б .И., Макаров А.К., Мития В.В. Стабилизаци! частоты вращения тягового частотнорегулируемого электропривода.// Тездокл. 1 Междунар. школы-семинара. Перспективные системы управления hi железнодорожном, . промышленном и городском транспорте.- Алушта, 7-11 сентября,1995 г.- с.11

38.Волков В .Д. Метод линеаризации уравнений движенш нмпульснорегулнруемого асипхронного тягового электропривода II Тезлокл. 1 Междунар. школы-семинара. Перспективные системы управления hi железнодорожном, промышленном и городском транспорте.- Алушта,7-11 сентября,1995 г.-с.18

ЗЭ.Волков В .Д., Белкина Е.В. Новая схема электропривода дл> многодвигатеяьиых электромеханических систем.//Сб.докл. международно! конференции.International Scientific-Technical Conference on Unconventiona Electromechanicol and Electrotechnical Systems. Sevastopol, Ukraine, July 10-15,1995

40.Петлеико Б.И., Волков В.Д., Митин B.B. Теоретическое с экспериментальное исследования частотно-регулируемого каскадной; электропривода, // Тез. докл. секции "Электротехнические системы роботизированных производств" научн.-техи. конф. с международным участием, i Электротехнические системы транспортных средств и их роботизированные производств.-Суздаль,23-27 октября 1995 г.,М.:МАМИ, 1995.-С.52-53

41.Вол ков В Д., Енин В.И. Перспективные системы регулируемого электропривода гидротранспортирующих агрегатов. //Тез.докл.секции "Электротехнические системы водного транспорта" научи.-техн. конф. с

международным участием / Электротехнические системы транспортных средств и их роботизированных. производств.- Суздаль, 23-27 октября 1995 г., М.: ЦНИИ"Курси.-с.7-9

42.Волков В.Д., Смольяиииов А.В. Перспективы применения электропривода переменного тока для тяги многоопорных автомобилей. //Тез. докл.международной конференции / 100 лет Российскому автомобилю. Промышленность и высшая школа.-М.: МГААТМ (МАМИ), 1996.- с.60-61

43.Петленко Б.И., Волков ВД., Митин В.В. Управление тяговым электроприводом большегрузного автотранспортного средства с учетом режимов поворота и буксования. //Тезисы докладов Международной конференции/100 лет Российскому автомобилю. Промышленность и высшая школа.- М.: МГААТМ (МАМИ), 1996.- с.62-63

44.Петленко Б.И., Волков В Д., Митин В.В. Цифровая система автоматического управления тяговым электроприводом переменного тока. // Тез.докл. П Международной конф. по электр»-механике и электротехнологии. П International Conference on Electro-mechanics and Electrotechnology. Krym, Ukraine, Octouber 1- 5,1996.- p.44

45.Волков В.Д., Петленко Б.И., Митин B.B. Исследование системы электропривода переменного тока с обратной связью по расчетному скольжению. //Тез.докл. научн.-техн. коиф. с международным участиемЛроблемы промышленных электромеханических систем и перспективы их развития. Ульяновск, 11-14 октября 1996. -с.41-42

46.Митин В.В., Волков В.Д. Экспериментальное исследование цифровой системы управления тяговым электроприводом большегрузного автотранспортного средства. //Тез.докд. научн.-техн. конф. с международным участием. Проблемы промышленных электромеханических систем и перспективы их развития. Ульяновск, 11-14 октября 1996. -с.52

47.Петленко Б.И., Волков В.Д. Схема замещения и характеристики асинхронного двигателя в частотно-каскадном электроприводе^/ Электротехника, 1996.-№7,1996.-с.

48.Волков В.Д., Десятирикова Е.Н. Система автоматического управления транспортным средством с наблюдателем пространственного состояния/Сб.научн. тр.- Воронеж: Из-во ВГАСА, 1996.-С.40-48

49. Волков ЕД. Коэффициент мощности асинхронного двигателя в частота каскадной схеме регулировання/УВесишк УГГУ. 4.2: Электромеханика электротехнология. - Екатеринбург. Из-во УГТУ, 1996, -с.99-102

5Ф.Волков В.Д. Расчет коэффициента мощности асинхронного двигателя тяговом электроприводе переменного токаЛСб. научи, тр. ВГАСА. -Воронеж: 1996. с.Т. 77

51.Петлеико Б.И., Волков В.Д., Митин В.В. Алгоритм управления ашнхроши вентильным электроприводом много опорного транспортного средства// Межвуз. с) научн. тр.. - М„- МГААТМ (МАМИ), 1997. -с.8 -12

52. Волков ВД, Смольяшшов А.В. Экспериментальное исследаванв знергетнческих характеристик частотно-каскадного электропривода^ Л Межвуз. с( научи. тр_ - Мл МГААТМ (МАМИ), 1997. -с. 13-16

53. Волков В .Д.,Смольяшшов А.В., Митин В.В. Технико-экономическая оценк асинхронных многодвигательных систем с частотным управлевиемУ Межвуз. с£ научн. тр.. - М.: МГААТМ (МАМИ), 1997. -с. 88-91

53. Волков В .Д.,Смольяшшов А.В. Сравнительный анализ систе* регулируемого электропривода при работе на вентиляторную нагрузку/ Межвуз. с£ научи. трТВороиеж: ВГТУ, 1998. с.67-70

55. Волков В.Д. Убавление модульным автотранспортным средством Грузовик, 1998. - №4. -с.16-19

Автор выражает глубокую пршнателыгость доктору технических вау| профессору Петленко Б.И. за всестороннюю помощь и поддержку, оказанную щи выполнении работы.

Валкм Впеелаж Дмитряевяч

Автореферат диссертации на егаскавю ученей стетня дметер а технжческнх мук

"ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЯГОВЫХ СИСТЕМ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ

АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С ЧАСТОТНО-КАСКАДНЫМ

ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ"

Лицензия ЛР № 12X21) гг 17 апрелаШ7 Г.

Подписан»■ печать I0.0f.ge Заказ 5~- 9? Тнрхж РО

Бумага тяпм) афекая Фермат <1хИШ

МГТУ «МАМИ", Москва, 105839 Б.Семеновская ул., 38

М е.Т 3<1г.,ъ Яэ/М

; «О^ На правах рукописи

V А

ВОЛКОВ .Вячеслав .Дмитриевич

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЯГОВЫХ СИСТЕМ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ С ЧАСТОТНО-КАСКАДНШ

здатюириводом

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук

(05*05*03- Колесные и гусеничные машины 05,09.03- Электротехнические комплексы и системы, .включая их регулирование и управление)

Воронеж- .1998

сяисш сановных шкращенш

АМН - автономный инвертор напряжения

АДФ - асинхронный двигатель с фазным ротором

АДЕ - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

БАТС - большегрузное автотранспортное средство

ВД - вентильный двигатель

Г.1Ш - генератор (импульсов) пилообразного напряжения ДПТ - двигатель постоянного тока ЯР - импульсный регулятор (скольжения) ЮН - источник энергии коммутации КПД - коэффициент полезного действия КРИ - кольцевой распределитель импульсов НПЧ - непосредственный преобразователь частоты (преобразователь частоты с непосредственной связью) 011 - опорная поверхность ОС - обратная связь ПЧ - преобразователь частоты

ПК - пневматическое колесо (колесо с пневматической длиной)

ДКД - пневмоколесный движитель

РИТ - режим прерывистого тока (ротора)

РБ? - режим непрерывного тока (ротора)

?С - регулятор скольжения (скорости)

СШ - статический преобразователь частоты

СГ - синхронный генератор

СУ - система управления

ЗДС - электродвижущая сила

ЗСРУ - электронная система рулевого управления

1* АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЯГОВЫХ СЙСТШ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ (БАТС) 19 LL Области применения is конструктивные схемы большегрузных автотранспортных средств 19 1.2* Электронные системы рулевого управления и приводы

поворота колес БАТС 33

1*3* Взаимодействие пневматического колеса .БАТС с опорной

поверхностью 45

1*4 Тяговые приводы транспортных средств 64

1*5, Особенности управления модульным БАТС 74

2» ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ТЯГОВЫХ СИСТЕМ И МНОГОЛВЙГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД МОДУЛЬНЫХ БАТС 2Л. Обоснование схемы управляемого поворота БАТС 76

2.2* Управление тяговой системой БАТС модульного типа 87 2* 3- Частотно-каскадный электропривод тяговых систем БАТС 99 2*4* Энергетическая оценка свойств электроприводов

переменного тока .101

2*5* Технико-экономическая оценка систем электропривода

переменного тока 120

3* МОДЕЛИ СИЛОВЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В СИСТЕЖ "ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО - ПОВЕРХНОСТЬ ДВИЖЕНИЙ" 131

3*1 ¡Математическая модель взаимодействия пневмоколесного

движителя БАТС с опорной поверхностью 132

3*2* Коррекция увода колеса с .пневматической шиной в

составе шогоопорного транспортного средства 154 3*3* Модели самоходных модулей и большегрузных автотранспортных средств 159 3*4* Влияние ошбки курсовой установки колес на реализуемую траекторию поворота 174 3.5. Движение модуля под действием возмущений 178 3*6* Динамическая модель большегрузного автотранспортного

средства 181

4* СТАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

В ЧАСТОТНО-КАСКАДНОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ 193

4Л* Статические характеристики и математическая шдель

АДФ в схеме частотно-каскадного регулирования .193

4.2, Схема замещения и токовые характеристики асинхронного двигателя в частотно-каскадном электроприводе 218

4.3, Механические характеристики асинхронного

двигателя 222

4.4, Динамические режимы частотно-каскадного электропривода 234

4.5, Метод кусочно-линейной аппроксимации« Линейная модель динамической системы .импульсного регулирования

частоты вращения асинхронного двигателя 249

4,б*Энергетические соотношения в частотно-каскадном

электроприводе 254

4*7*Рекомендаций по расчету тягового двигателя и режимов управления частотой в системе частотно-каскадного электропривода 265

5, СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВШ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

5Л, Общие принципы построения системы автоматического управления тяговым электроприводом большегрузного автомобиля 285

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 292

5.4, Управление скорость» движения и функциональные связи формирования граничной тяговой характеристики машины 331

б* ЗКСГШРШЕНТМЬНАЯ ПРОВЕРКА ПОЛОЖЕНИЙ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ВЫВОДОВ, РЕКОМЕНДАЦИИ К ВНЕДРЕНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ 342

6Л* Описание экспериментальной установки 343

6,2, Порядок проведения эксперимента 353

6*3, Экспериментальное исследование статических и регулировочных свойств частотно каскадного электропривода 355

6*4, Исследование динамических режимов управления

скольжением .АДФ 379

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 390

ВЫВОДЫ I РЕКОМЕНДАЦИЙ 395

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 396

ПРИЛОЖЕНИЯ 4.11

ВВЕДЕНИЕ

-Значительный объем совершаемой в производстве механической работы осуществляется электрическим приводом, преобразующим большую часть'всей электроэнергии, расходуемой на хозяйственные нужды- Изменяющиеся условия работы производственных механизмов требуют управления скоростью движения рабочих органов, осуществляемого регулированием частоты вращения приводных электродвигателей.

Технический уровень электропривода, таким образом, определяет темпы роста и эффективность использования алектроанергни.

Регулирование частоты вращения электродвигателей в последнее время непрерывно связано с уровнем развития силовой полупроводниковой техники нового поколения, позволяющей строить системы непрерывного я дискретного управлений с минимальным числом элементов силовой схемы. Сокращающиеся внутренние потери преобразовательных установок выдвигают на первый план совершенствование способов преобразования электрической энергии в системе электропривода согласованием его рабочих режимов с требованиями технологического процесса, созданием систем автоматического управления, повышающих эффективность функционирования технологического оборудования. Это наиболее актуально для механизмов повышенной единичной мощности, а также многодвигательных систем, объединенных единым рабочим органом или общей функцией управления. Примерами могут служить приводы насосов нефтеперекачивающих и водоподъемных станций /1/, вращения цементных печей /2/,индивидуальные привода рольгангов /3/, главках движений экскаватора-драглайна /4/, тяги пневмоколесных машин /5/.

Характерной особенностью вышеперечисленных систем является их автономность, т.е. отделение от знергоисточника (сети электроснабжения, теплового двигателя) статическим (трансформатор или преобразователь) или электродинамическим (синхронный генератор, генератор постоянного тока) устройством. Поскольку режимы работы и способы управления электроприводом существенно влияют на потребляемую и установленную мощности анергоотделяедих устройств, и, в конечном счете, определяют эксплуатационные затраты, актуальность совершенствования систем привода и методов обоснования схемотехнических решений при разработке специализированного электропривода производственных механизмов повышенной единичной мощности значительно возрастает.

Другой характерной особенностью рассматриваемых многодвигательных систем является необходимость согласованного (синхронного)

изменения частота вращения группы электродвигателей при сохранении заданных соотношения или разности частот вращения отдельных двигателей /6Л .Установленная мощность электрооборудования может достигать десятков и сотен киловатт.

Специфические технологические требования по диапазону регулирования, максимальной частоте вращения двигателя, быстродействию привода и т.д. зачастую определяют тип двигателя и систему регулирования. Это характерно для относительно маломощных приводов текстильной и пищевой промышленвостей, медицинской техники, где наиболее перспективно применение бесконтактных вентильных а лектхсдвигателей различной конструкции /ЗА

Увеличение числа регулируемых координат производственных механизмов большой и особо большой единичной мощности, неудовлетворительны е условия эксплуатации алектгеприводов из-за часто возникающих ударных и вибрационных нагрузок, резких изменений моментов вплоть до знакопеременных, определяют целесообразность использования асинхронных электродвигателей с частотным регулированием /?/. При использовании электропривода в мшгодвигательных системах объектов со .взаимосвязанными координатами управления или в случае, работа электроприводов на общий рабочий орган, одноканаль-ное регулирование, характерное, например, для частотного управления асинхронными электродвигателями, с коротокозамкнутнм ротором {АДК}, требует согласования рабочих режимов индивидуальных электроприводов дополнительной взаимосвязью по управлению /в./, не только усложняющей систему многодвигательного привода, но и требующую глубокой коррекции динамических свойств для обеспечения требуемых качественных показателей процесса- Это усложняет анализ я синтез систем автоматического управления с заданными точностными показателями и быстродействием и может оказаться не аффективным с позиций реализации целей управления- Кроме того, широкое применение с^вдс^тв цифрового управления электроприводами при наличии динамически сложных законов может приводить к самозапуску систем регулирования из-за потер! информации о предыдущем состоянии объекта, накапливаемой в памяти процессора, например, при формировании интегральной составляющей управляющего воздействия, при кратковременных перерывах питания или случайных сбоях-

Повышение эффективности управления многодвигательнши. объектами возможно применением систем привода с многоканальным управлением, что, наряду с хорошими регулировочными свойствами, определило преимущественное использование двигателей постоянного тока независимого возбуждения в металлообрабатывающих станках с ЧЛУ,

машинах горнодобывающей и бумагоделательной отраслей, прокатных станах. Эти отрасли традиционно являются потребителями современных высокотехнологичных систем привода, однако имеются не менее значимые отрасли народного хозяйства, где применение регулируемых электроприводов обосновано не только технологическими нуждами и необходимостью экономии электроэнергии, но и целесообразно с. точки зрения прямой экономии не восстанавливаемых энергетических запасов и экологической безопасности.

К числу таких отраслей относится в первую очередь отрасль транспортного машиностроения и, .в частности, производств:; автомо билей большой и особо большой грузоподъемности, строительно-дорожных машин с пневмоколесным движителем.

Развитие большегрузного, автомобильного транспорта, в настоящее время использующего преимущественно групповой привод колес, невозможно без изменения градационной схемы преобразования энергии первичного теплового двигателя в анергию поступательного движения машины.

В перспектив® следует ожидать полную замену тепловых преобразователей анергии на альтернативные, в частности, анергонаколите-льные, солнечные и т.д. Очевидно, что наибольшим изменениям в ближайшее время подвергнется легковой автотранспорт малой и средней грузоподъемности с двигателями относительно небольшой мощности, проблема альтернативного энергоисточника для которого представляет уже сейчас технически решаемую задачу.

Для грузового автотранспорта в обозримом будущем трудно предположить возможность разработки и широкого внедрения мощных энер-гонакагагаельных устройств, соизмеримых по энергетическим показателям с используемыми тепловыми двигателями. Важной .проблемой в этой отрасли автомобилестроения остается повышение экономичности трансмиссии, достигаемое, например, стабилизацией рабочего режима двигателя внутреннего сгорания. В этом случае основной сложностью является обеспечение возможности бесступенчатого и плавного силового преобразования постоянных момента и частоты вращения первичного теплового двигателя в зависящие от технологических условий значения тягового усилия и скорости движения машины. В приемлемых для транспортного средств© (ТС) значениях массо-габаритных показателей трансмиссии преобразование мощности первичного теплового двигателя в тяговую мощность машины может быть реализовано с помощью гидравлических или электрических передач Стяговых приводов) /8 -г 18/. Следует отметить, что несмотря на известные преимущества

} х

гидравлических передач по ряду массо-габаритных показателей, при манение их на болшегрузных автотранспортных ередатжх (НАТО не перспективно из-за отсутствия компактных и емких гидронакопителей энергии- Электрический привод более перспективен как в силу развития технологий альтернативных источников мощности, так и из-за возможности передачи электроэнергии от стационарного источника контактным или бесконтактным образом при фиксированных маршрутах движения /19,20/, обеспечивая экологическую безопасность и топливную экономичность в сложных условиях эксплуатации или движения в густонаселенной местности- В автотранспорте подобное техническое решение используется при создании троллейвозов /20,21/- Кроме того, бесспорным преимуществом электрического приводя является гибкость формирования необходимых статических и динамических характеристик, достигаемая с меньшими потерями энергетических показателей привода, чем для большинства, альтернативных трансмиссий. Необходимость формирования специальных тяговых характеристик машин с многоопорным пневмоколесным движителем очевидна при рассмотрении часто встречающегося на практике режима криволинейного движения транспортного средства, обладающего некоторой инерционной массой. Динамическое перераспределение нагрузок при повороте и "естественная" для большинства двигателей мягкость статических характеристик приводит к снижению частоты вращения нагружаемых ПК и изменению ловорачиваемости машины, носящему, в общем случае, нестационарный характер . Улучшение управляемости машины введением "жестких", однозначно определяемых связей по управлению или нагрузке, незначительно улучшает ситуацию, поскольку диапазон изменения реальных условий движения (тип опорной поверхности, наличие профилированных

'ОТ.лг'^чси»оф" о гч о, -УУОХЗТЖ <3 туч-охзр гт^гчтт^^чгсьМГ^*"4"^ V г? *<

¿жрЯдьСдо .ПС1 .1 Дш^ояшз ^ л. р-х. д Л х *

всегда шире учитываемых при организации жестких связей- Очевидна целесообразность построения "гибких" систем управления тяговым приводом, способных в какой-то мере адаптироваться к реальным условиям движения, что невозможно при нерегулируемых двигателях и наиболее просто осуществляется с помощью индивидуального управляемого электрического тягового привода колес.

Отечественная промышленность накопила достаточный опыт в производстве электрического транспорта различного технологического назначения, в том числе и автомобильного /16,17,22,23,24/, позволивший определить и уточнить требования к характеристикам основных элементов тягового электропривода, наметить пути его совершенствования, в частности, в направлении преимущественного использования

«

систем переменного тока. Большой вклад, в развитие теории и яракти-кй конструирования электроприводов транспортных средств внесли таете ученые как Тихомиров S.Д. , Ефремов И.С., Степанов iLД., Яковлев А.И., Погарский Н.А., Иныеов Ю.М., Пролыгин А.П., Андреев Ю.М., Исаакян К. Г., Миндлин A.B., Машихнн А, Д. ,Брискман Я. IL, Краснов В. С., Баршадский А.М., Аидерс В.М. Фельдман Ю.М. и многие другие. Ix исследования базируются и дополняю? полученные в смежных отраслях судового, железнодорожного и городского транспорта результаты, где значительный вклад в совершенствование электрооборудования яодвижного состава внесли Ефремов И. С., Камевецкий Б- Г., Винокуров В- , Липошш В. iL, Феоктистов В. П., Загорский А. В. , Золотов М. Б- , Сафронов А. В., Болдов й. А. , .йоффе А. Б. * Сергеев П. С.. Трещев H.'iL и другие. Основой для перспективных разработок служат результаты исследований в области алекромашиностроения, выполняемые Глебовны IL А., Постниковым М. М., Алексеевым A.S., Хватовым E.G., Василенко Г- В. * Горяиновым А. Ф. г Тихменевым Б. Н. Виноградовым

« 4 j cl Д СьЛЛЬС» -£JL Dw lm l/L/JJrl

киным M. Г., Оавалишиным Д. А., Кочетковым В. Д,, Соколовым М. М., Булгаковым A.A., Вешеневским С. Я., Эттингером Е.Л., Онщанко Г.Б., Сандлером A.C., Шакаряном Ю.Г., Кйноненко Б.В.,Лабунцовым В.А.,Грабовецкнм Г.В., Глазенво Т.А., Сарбатовым P.C., Юньковым М.Г., Янко-?риницким А.Н., Онищенко Г.Б., Ильинским Н.Ф., йванчен-ко Г.В., Кузнецовым И.С., Т'арасешсо Л.М. и другими ученный, внесшими значительный вклад в теорию и практику автоматизированного з лектро привода.

Тем не менее, современное состояние отечественного злектромо-биле�