автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Повышение тяговых свойств рудничного электровоза за счет применения комбинированного привода

Моатрольныб |

На правах рукописи

КОРЖЕВ Александр Александрович

ПОВЫШЕНИЕ ТЯГОВЫХ СВОЙСТВ РУДНИЧНОГО ЭЛЕКТРОВОЗА ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ПРИВОДА

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы

и системы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2004

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор

В.Н.Кордаков

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ведущее предприятие - ОАО «Метрострой».

Защита диссертации состоится 22 июня 2004 г. в 12 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.07 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д. 2, ауд. 1ЗОЗ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.

Автореферат разослан 21 мая 2004 г.

А.Т.Бурков,

кандидат технических наук

А.Ф.Борознец

диссертационного совета д.т.н., профессор

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы: На горных предприятиях рудничный электровозный транспорт занимает доминирующее положение. Работа электровозов осуществляется при переменном коэффициенте сцепления колес электровоза с рельсами. В условиях рудников значение коэффициента сцепления изменяется в пределах 0,11-0,25, при определении массы поезда оно принимается равным 0,17. На предприятиях, в которых выработки проходятся по залеганию рудного тела, а также при строительстве метрополитена, уклоны пути достигают величин ±12 %о и более. Указанные обстоятельства ограничивают массу поезда по условию сцепления колес электровоза с рельсами. Это обуславливает увеличение количества составов на откаточном горизонте. Затраты на транспортирование горной массы возрастают, что приводит к росту себестоимости конечного продукта горного предприятия. По этому для повышения эффективности работы рудничного электровозного транспорта необходимо увеличить тяговые свойства рудничных электровозов.

Значительный вклад в развитие отечественного рудничного электровозного транспорта внесли такие ученые как: С.А. Волотковский, А.В. Рысьев, В.Г. Шорин, А.А. Ренгевич, В.А. Бунько, Н.Г. Шток-ман, П.С. Шахтарь, Г.Г. Пивняк, В.Н. Кордаков, АЛ. Западинский и др. Результаты их работ позволили создать методы тяговых расчетов, развить новые направления совершенствования и автоматизации рудничного электровозного транспорта.

Повышение тяговых свойств рудничного электровоза может быть достигнуто за счет использования комбинированного привода, который кроме основного включает в себя дополнительный привод и позволяет увеличить силу тяги рудничного электровоза, одновременно ограничивая скорость пробуксовки колес электровоза. В качестве одного из вариантов дополнительного привода может быть использован линейный электродвигатель (ЛД), который нашел применение в смежных отраслях промышленности, в том числе на городском и высокоскоростном железнодорожном транспорте. Существуют предприятия изготовители ЛД в нашей стране и за рубежом (Киев-

ский завод электротранспорта, ОАО «Энергоцветмет», НЭВЗ, ОАО «Московские монорельсовые дороги», HSST, Siemens AG, VDM Systems, Sodick, Rushrservomotor JV, Westighouse Elektrik, PMC Elertonics Inc. и др.), которые выпускают ЛД различной конструкции с диапазоном изменения мощности от долей Вт до сотен кВт. Их сила тяги, отнесенная к единице площади воздушного зазора составляет от 0,1 до 15 кН/м2.

Созданию и совершенствованию привода с низкоскоростными асинхронными ЛД посвящены работы И.Г. Штокмана, С.Н. Бегалова, СВ. Карася, О.Н. Веселовского, В.И. Дьякова, А.Н. Фролова, Ф.Н. Сарапулова, М.М. Соколова, Л.Э. Сорокина, Д.В. Свечарника, А.Ф. Борознеца и др.

Однако в настоящее время отсутствуют схемные решения и методика расчета рациональных параметров комбинированного привода рудничных электровозов и одного из главных его элементов -блока согласования работы основного и дополнительного приводов. Это определяет актуальность работы.

Целью работы является повышение тяговых свойств рудничного электровоза за счет применения комбинированного электрического привода.

Идея работы заключается в выборе рациональных параметров комбинированного привода, структуры и алгоритма функционирования блока согласования работы основного и дополнительного приводов, обеспечивающих минимизацию затрат на транспортирование горной массы.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработка функциональной схемы и выбор состава оборудования комбинированного привода.

2. Определение рациональных соотношений между параметрами основного и дополнительного приводов.

3. Синтез структуры и алгоритма функционирования блока согласования.

4. Разработка методики расчета параметров комбинированного привода и блока согласования, учитывающей влияние эксплуатационных факторов.

5. Исследование динамических свойств комбинированного привода и разработка рекомендаций по его технической реализации.

Защищаемые научные положения

1. Для отечественных контактных электровозов рациональное по критерию минимизации приведенных затрат соотношение часовых сил тяги дополнительного и основного приводов находится в пределах (0,25-0,35) при плавном и (0,4-0,55) при ступенчатом изменении силы тяги основного привода; соотношение длительных мощностей основного и дополнительного приводов изменяется в пределах (0,61,2), увеличиваясь с ростом уклона пути и уменьшаясь с увеличением расчетного значения коэффициента сцепления колес электровоза с рельсами.

2. Стабилизация нагрузки основного привода при переменных массе поезда и коэффициенте сцепления его колес с рельсами требует корректировки управляющего воздействия на дополнительный привод пропорционально изменению эффективного тока основного привода и средней скорости пробуксовки, рациональные значения передаточных коэффициентов соответствующих корректирующих связей находятся в пределах (0,45-0,65) и (0,33-0,43).

3. При реализации основным приводом силы тяги в зоне избыточного буксования колес электровоза необходимо автоматически увеличить ток дополнительного привода обратно пропорционально изменению тока основного, при этом величина отсечки задержанной обратной связи по току дополнительного привода находится в пределах (0,75-0,85) от его максимальной величины и определяется заданным ограничением по изменению скорости поезда.

Методы исследования

Для решения поставленных задач применялся комплексный подход, включающий анализ информационных источников, известные методы теории тяга, электропривода, автоматического управления, методы аналитического и численного решения систем линейных и

нелинейных интегро-дифференциальных и алгебраических уравнений, существующие методы математического и имитационного моделирования, обработки экспериментальных данных.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Разработана структурная схема комбинированного привода рудничного электровоза, которая реализует управление дополнительным приводом в функции нагрузки основного с помощью блока согласования их работы; последний формирует сигнал задания для системы частотно-токового управления линейным электродвигателем, питающимся от низкочастотного инвертора тока.

2. Получены математические выражения для определения величин часовой силы тяги и длительной мощности дополнительного привода, обеспечивающих минимизацию приведенных затрат на электровозный транспорт откаточного горизонта.

3. Установлено соотношение потребляемых токов дополнительного и основного приводов при реализации последним силы тяги в зоне упругого скольжения, поддерживаемое блоком согласования постоянным, путем изменения частоты и амплитуды переменного тока на выходе инвертора.

4. Определены математические зависимости между изменением скорости буксования колес электровоза и соотношением потребляемых токов дополнительного и основного приводов, необходимые для эффективной реализации силы тяги дополнительным приводом при работе основного привода в зоне избыточного буксования.

5. Разработана математическая модель динамического режима работы комбинированного привода, состоящая из уравнений движения основного привода с учетом буксования колес электровоза, уравнений движения линейного тягового двигателя и уравнений, характеризующих работу блока согласования.

Обоснованность и достоверность результатов, выводов и рекомендаций подтверждается достаточным объемом теоретических и экспериментальных исследований, близкой сходимостью расчетных и опытных данных. Максимальное расхождение теоретических и экспериментальных данных не превышает 8-12%.

Практическая значимость

1. Разработана структурная схема комбинированного привода рудничного электровоза, обеспечивающая эффективную совместную работу основного и дополнительного приводов, произведен выбор состава оборудования, необходимого для её технической реализации.

2. Разработана методика определения рациональных, по критерию минимума затрат на транспортирование горной массы, параметров комбинированного привода.

3. Определен алгоритм работы блока согласования и дана методика расчета значений его настраиваемых параметров.

3. Предложен комплекс программных и аппаратных средств для технической реализации блока согласования работы приводов. Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на семинарах кафедры автоматизации производственных процессов СШТИ(ТУ), конференциях молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» (Санкт-Петербург 2001 - 2004 гг), на VIII международной открытой конференции «Современные проблемы информатизации в технике и технологиях» (Воронеж, 2003). Личный вклад автора

1. Разработана методика определения параметров комбинированного привода рудничного электровоза и его системы управления.

2. Созданы математическая и имитационная модели автоматизированного комбинированного привода рудничного электровоза.

3. Проведены теоретическое и экспериментальное исследования комбинированного привода рудничного электровоза, в ходе которых учитывались возможность применения различных типов систем управления основным приводом и особенности его функционирования при наличии пробуксовки колес его колес.

Публикации

По теме диссертационной работе опубликовано шесть печатных работ.

Объем работы Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 196 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунков, 14 таблиц, список литературы из 122 наименований и 6 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается общая характеристика работы, обосновывается ее актуальность.

В главе 1 приведена общая характеристика современного состояния рудничного электровозного транспорта, обзор существующих систем привода с использованием линейных электродвигателей. Сформулированы цель и задачи исследования.

В главе 2 представлена структура комбинированного привода, состав и электрическая схема оборудования, а также требования, предъявляемые к характеристикам линейного электродвигателя и инвертора. Разработана методика определения рациональных по критерию минимизации приведенных затрат на транспорт параметров дополнительного привода на основе технико-экономической модели. Исследовано влияние эксплуатационных факторов на рациональные параметры комбинированного привода.

В главе 3 представлены и теоретически обоснованы структура и алгоритм функционирования блока согласования работы основного и дополнительного приводов в статическом режиме, учитывающие наличие обратных связей по токам основного и дополнительного приводов, скоростям движения поезда и колесных пар.

В главе 4 разработана математическая модель системы автоматизированного комбинированного привода в динамическом режиме работы и выполнен её анализ. Предложена методика определения настраиваемых параметров блока согласования. Представлены результаты имитационного моделирования динамических режимов и их анализ.

В главе 5 сформулированы технические предложения по реализации системы автоматизированного комбинированного привода, представлена экспериментальная модель блока согласования и результаты её исследования. Произведен анализ результатов модели-

рования, на основании которого сделан вывод о достоверности представленных теоретических положений.

Заключение содержит обобщенные выводы по результатам исследований в соответствии с целью и решенными задачами.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ На основании выполненных исследований сформулированы следующие защищаемые научные положения:

1. Для отечественных контактных электровозов рациональное по критерию минимизации приведенных затрат соотношение часовых сил тяги дополнительного и основного приводов находится в пределах (0,25-0,35) при плавном и (0,4-0,55) при ступенчатом изменении силы тяги основного привода; соотношение длительных мощностей основного и дополнительного приводов изменяется в пределах(0,6-1,2), увеличиваясь с ростом уклона пути и уменьшаясь с увеличением расчетного значения коэффициента сцепления колес электровоза с рельсами.

Структурная схема автоматизированного комбинированного привода рудничного электровоза приведена на рис. 1. Он включает в себя основной и дополнительный привода, а также блок согласования их работы БС. В состав основного привода входят: выключатель В1;

преобразователь П, в качестве которого могут быть использованы либо реостатная система управления, либо ти-ристорный регулятор напряжения, устанавливаемый непосредственно на электровозе; тяговые двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением Д1, Д2, в цепь которых включены датчики тока ДТО1 и ДТО2; датчики скорости колесных пар ДСК1, ДСК2 и датчик

Рис. 1 Структурная схема автоматизированного комбинированного привода рудничного электровоза

скорости поезда ДСП; система управления основным приводом СУОТ. В состав дополнительного привода входит трехфазный линейный электродвигатель ЛД; инвертор тока И; датчики тока фаз ДТа, ДТь, ДТС, необходимые для реализации в инверторе источника тока; систему управления дополнительным приводом СУДП, выключатель В2; датчик потребляемого дополнительным приводом тока ДТД. Блок согласования формирует управляющее воздействие на систему управления дополнительным приводом, обеспечивая изменение его силы тяги в зависимости от тока основного привода, скорости буксования колес электровоза.

Изменение эксплуатационных затрат при использовании электровозов с комбинированным приводом обусловлено отличием количества поездов на откаточном горизонте по базовому и предлагаемому вариантам. При предлагаемом варианте увеличивается масса состава, что приводит к уменьшению их числа на откаточном горизонте. Следовательно, сокращаются эксплуатационные затраты, основу которых составляет заработная плата машинистов. Капитальные затраты увеличиваются с увеличением мощности ЛД. На основании технико-экономического анализа работы электровозов на откаточном горизонте установлено, что оптимальная величина увеличения массы поезда за счет применения комбинированного привода, равна

где С1 - удельное снижение эксплуатационных затрат при умении числа составов, руб/год; Сг - удельное увеличение эксплуатационных затрат при увеличении массы поезда, руб/(кг-год), к - удельные капитальные затраты, руб/кг, Е - коэффициент дисконтирования, год'1, С>п - масса поезда по базовому варианту, кг; Ьср - средневзвешенная длина откатки, м; Уср - средняя скорость движения, м/с; ^ -время погрузки, мин; - время разгрузки, мин, 0 - время маневров, мин; кн -коэффициент неравномерности грузопотока; Ас - сменная производительность рудника, кг; ^ - время смены, ч.

(1)

Соотношение мощностей основного и дополнительного приводов зависит от их эффективных токов, которые определяются из выражений

A + fi'-I^CC

Т. + 6

= 1„

у'__н_

т.+е

(2)

(3)

где pjrp, Mjnp»TjT» xjnp -соотношение потребляемых токов приводов и времени их работы на j-м участке пути для груженого и порожнего

Т ДОЛ ТДОП ТОО) JOCH г

составов; - соответственно, потребляемые токи

дополнительного и основного приводов на j-м участке пути для

Ах ДОЛ 4 ДОО + OCH +ОСН т Л

, - со-

ответственно, время работы основного привода на j-м участке пути для груженого и порожнего составов, полное расчетное время движения состава и время пауз, с; k, m - полное число участков диаграммы движения и число участков на которых работа дополнительного привода невозможна.

В результате расчетов, с учетом выражений (1)-(3) получены представленные на рис. 2 зависимости приведенных затрат, отнесенных к затратам по базовому варианту, от соотношения сил тяги приводов при плавном а) и ступенчатом Ь) изменения тягового усилия основного привода. Зависимость имеет минимум, следовательно, существует рациональное значение соотношения сил тяги дополнительного и основного приводов, соответствующее увеличению массы поезда на величину Величина

Рис. 2 Зависимости приведенных затрат на транспортировку горной массы от соотношения сил тяги основного и дополнительного приводов

этого соотношения равна 0,35 при плавном изменении тягового усилия основного привода и 0,5 при ступенчатом. При этом соотношение мощностей равно (0,6-1,2). При использовании комбинированного привода по сравнению с существующим, капитальные затраты возрастают на 25-35%. При этом 45-65% дополнительных капитальных затрат составляет стоимость индуктора ЛД, инвертора и системы управления; 15-35% (в зависимости от длины транспортирования) - затраты на вторичный элемент; (20-40)% - на модернизацию тяговой сети и увеличение мощности тяговых подстанций. Однако, сокращение рабочего количества поездов на откаточном горизонте горного предприятия на (25-50)%, достигаемое при использовании комбинированного привода, приводит к сокращению эксплуатационных затрат, основу которых (более 60%) составляет зарплата машинистов. В конечном итоге, при использовании комбинированного привода приведенные затраты на электровозный транспорт сокращаются на 14-27%.

2. Стабилизация нагрузки основного привода при племенных массе поезда и коэффициенте сцепления его колес с рельсами требует корректировки управляющего воздействия на дополнительный привод пропорционально изменению эффективного тока основного привода и средней скорости пробуксовки, рациональные значения передаточных коэффициентов соответствующих корректирующих связей находятся в пределах (0,45-0,65) и(0,33-0,43).

Соотношение токов основного и дополнительного приводов, стабилизируемое блоком согласования, должно корректироваться в зависимости от массы поезда, отклонение которой при существующих системах погрузки достигает ±20%, а так же от фактического значения коэффициента сцепления колес электровоза с рельсами, которое может отличаться от принимаемого при расчете. Указанная корректировка осуществляется введением корректирующих связей по эффективным значениям тока основного привода и скорости буксования.

Функциональная схема блока согласования работы основного и дополнительного приводов приведена на рис. 3.

Рис. 3. Функциональная схема блока согласования работы основного и допол-

шггельного приводов Как видно из рисунка, блок согласования содержит четыре подсистемы: блок задания БЗ, формирующий заданное значение потребляемого тока линейного двигателя на каждом из участков диаграммы движения; блок коррекции БК, корректирующий это значение при изменении возмущающих воздействий; блок управления дополнительным приводом в зоне упругого скольжения БУ и блок управления дополнительным приводом в зоне избыточного буксования ББ. Первый обеспечивает стабилизацию соотношения потребляемых токов приводов, контролируемых с помощью датчиков ДТО1, ДТ02 и ДТД, при скорости пробуксовки меньшей критического значения второй управляет силой тяги дополнительного при-

вода в функции фактического отклонения скорости поезда, контролируемой с помощью датчика ДСП, от заданного значения, с целью ограничения пробуксовки. Выходной сигнал блока согласования поступает на фильтр низкой частоты. Для ограничения потребляемого тока дополнительного привода при пробуксовке колес электровоза, вводится соответствующая задержанная обратная связь, сигнал которой вычитается из выходного сигнала блока согласования. Соотношение токов основного и дополнительного приводов, стабилизируемое блоком согласования, должно корректироваться в зависимости от массы поезда, отклонение которой при существующих систе-

мах погрузки достигает ±20% от расчетного значения, а так же в зависимости от фактического эксплуатационного значения коэффициента сцепления колес электровоза с рельсами, которое может отличаться от принимаемого при расчете. Указанная корректировка осуществляется введением корректирующих связей по эффективным значениям тока основного привода и скорости буксования.

Рациональные значения коэффициентов корректирующих обратных связей определяются по критерию минимизации затрат на движение поезда. При уменьшении коэффициента ki увеличивается нагрузка на основной привод, что снижает его срок службы; при уменьшении увеличивается пробуксовка колес электровоза, что ведет к сокращению срока службы оборудования. Однако, увеличение указанных коэффициентов приводит к увеличению затрат электроэнергии, потребляемой ЛД. Таким образом, можно сделать вывод о существовании оптимальных значений коэффициентов соответствующих минимуму эксплуатационных затрат. Для расчета рациональных значений статических параметров блока согласования был произведен расчет на ЭВМ с применением программы MapleV Release 4. Расчет производился для следующих условий: электровоз типа К14, вагонетки ВГ-4, грузопоток - 1000 т/см, длина откатки 1500 м, средний уклон пути - 4,5 %о, тип ЛД - линейный асинхронный двигатель с ферромагнитным вторичным телом. При

Рис. 4 Зависимость приведенных затрат от значений коэффициентов к(, кг

этом получена зависимость (см. рис.4) затрат на движение поезда от коэффициентов корректирующих обратных связей. Анализ полученной зависимости показал, что существует оптимальная, по критерию минимума затрат на движение поезда, область настраиваемых статических параметров блока согласования,

задаваемая

пределами

6(0,45-0,65) и к, б (0,33-0,43).

3. При реализации основным приводам силы тяги в зоне избыточного буксования колес электровоза необходимо автоматически увеличить ток дополнительного привода обратно пропорционально изменению тока основного, при этом величина отсечки задержанной обратной связи по току дополнительного привода находится в пределах (0,75-0,85) от его максимальной величины и определяется заданным ограничением по изменению скорости поезда,

В работах СВ. Карася, А.Т. Горелова, С.Н Бегалова., В.П. Чорну-са, Ф.Н. Сарапулова показана эффективность использования частотно-токовых систем управления асинхронными ЛД при питании последних от инвертора тока с максимальной частотой тока на выходе

12,5-20 Гц. Указанные системы привода, были разработаны в ВНИИВЭ для конвейерных электропоездов, имеют взрывозащищенное исполнение и прошли испытания в промышленных условиях. Для обеспечения постоянного тягового усилия линейного двигателя в широком диапазоне скоростей, необходимо обеспечить постоянный поток в зазоре, что может быть обеспечено при использовании в качестве преобразователя автономного инвертора тока (см. рис. 5). Преобразователь должен обеспечивать устойчивую работу на низкокосинусную нагрузку, которой является асинхронный ЛД, при малых частотах выходного тока. Схема реализует частотно-токовое управление приводом,

Рис. 5 Система управления допол- режим источника тока в инверт°ре нительным гтоиводом реализуется за счет включения на его

вход релейных элементов охваченных обратными связями по токам каждой из фаз. Инвертор реализован на базе ЮВТ-транзисторов. В системе управления формируется два контура регулирования, один из которых обеспечивает стабилизацию потока двигателя, другой -управляет силой тяги ЛД.

При реализации основным приводом силы тяги в зоне избыточного скольжения колес электровоза в условиях рудника, его сила тяги уменьшается, вследствие пробуксовки, что ведёт к изменению соотношения нагрузок приводов и ведёт к снижению скорости движения поезда. Работа привода при этом определяется на основании совместного решения следующих уравнений движения

где Мвр, Мпр, Р, - приведенная масса вращающихся частей и поезда, сцепная масса электровоза, соответственно, кг; - соот-

ветственно, сипы тяги основного и дополнительного приводов, сопротивление движению поезда, - скорости поезда и проскальзывания колес электровоза, м/с; - коэффициенты, значение которых зависит от условий сцепления колес электровоза с рельсами; g =9,8 м/с2 - ускорение свободного падения.

При наличии автоматизированной системы исключения столкновений (АСИС) по условию обеспечения ритмичности движения поездов необходимо ограничить отклонение скорости поезда величиной 15% от заданного значения. При этом, для ограничения нагрева дополнительного привода, необходимо ввести задержанную обратную связь по току дополнительного привода, сигнал которой равен

М А V - Р _ оРД а. оРИ V

(4)

где Im2,1'orc - ток дополнительного привода в момент предшествующий началу пробуксовки и ток отсечки соответственно, А; кос, К'тр - коэффициенты передачи регулятора и обратной связи.

Для определения величины тока отсечки задержанной обратной связи по току, обеспечивающих максимальное время работы дополнительного привода в режиме ограничения, была составлена программа на ЭВМ, основанная на численном решении уравнений динамики комбинированного привода методом Адамса. В результате расчета, определено, что максимальное время работы дополнительного привода в режиме ограничения пробуксовки достигается при 1'тотсб[0,75;0,85]1ттах и составляет от 60-240 с, в зависимости от величины пробуксовки.

Результаты экспериментальной апробации

Блок согласования, был аппаратно реализован на основе микропроцессорного контроллера Ml61, в основе которого лежит 16-битный однокристальный микроконтроллер Infineon 80C161c RISC-архитектурой. Отладка программ и их последующая запись во flash-память контроллера осуществлялась с помощью стандартного RS232C интерфейса. Моделирование управляющих воздействий на блок согласования и получение с его выхода управляющих сигналов обеспечивается с помощью платы сбора данных Advantech PCL-818L, установленной в ISA слот ЮМ PC-совместимого компьютера. В качестве среды разработки использовалось следующее программное обеспечение: Matlab 5.12 R12, SFD 1.0, VisiDAQ 3.10. Стенд (см. рис. 6), был смонтирован в лаборатории «Микропроцессорной техники и автоматизированного проектирования система автоматики» кафедры автоматизации производственных процессов СПГГИ. Анализ результатов эксперимента показал, что при моделировании различных режимов работы комбинированного привода отклонение выходного сигнала аппа-ратно реализованного блока согласо-

Рис 6. Экспериментальный стенд

вания от соответствующего сигнала имитационнои модели не превышает (8-12)%, из чего следует вывод об адекватности используемых математических моделей, правильности выбора структуры и настраиваемых параметров блока согласования, а также о достоверности теоретических положений. Графики изменения сигнала на выходе блока согласования при различных возмущениях представлены на рис. 7.

Рис. 7. Изменение во времени сигнала на выходе блока согласования при скачкообразном изменении: сопротивления движению поезда а) в зоне упругого скольжения, б) в зоне избыточного скольжения; корректирующих сигналов в) по эффективному основного привода току, г) по средней скорости буксования

колес электровоза Технические рекомендации

Для расчета параметров комбинированного привода и выбора технических средств были приняты следующие исходные данные: электровоз К10, вагонетки ВГ-4, грузопоток - 1500 т/см, длина откатки 1500 м, средний уклон пути - 4,5 %о. Для указанных условий соотношение рациональная сила тяги ЛД - 6,65 Н. В результате расчета параметров ЛД по существующим методикам получены следующие его параметры: часовая сила тяги 7 кН, тип ЛД - односторонний с вторичным ферромагнитным телом и проводящей накладкой, часовая скорость 5 м/с, геометрические размеры: 1600x700x100 мм, величина воздушного зазора 20мм, вторичное тело ферромаг-

нитное с алюминиевой накладкой толщиной - 3 мм, общая толщина вторичного тела - 10мм. Энергетические показатели: потребляемая мощность Р| =90 кВт. механическая мощность Рг =23,5 кВт, механическая мощность cos ф =0,263, Т] = 26,5 %. Питание предусматривается от существующей тяговой сети с использованием автономного инвертора тока с максимальной частотой тока на выходе 20 Гц, расчет производился с учетом изменение напряжения тяговой сети в пределах 250 В +20%, -40%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, представляющей собой законченную научно-квалификационную работу, в которой содержится решение научной задачи, заключающейся в разработке функциональной схемы и методики расчета параметров автоматизированного комбинированного привода рудничного электровоза, имеющей существенное значение для повышения эффективности рудничного транспорта:

1. Предложено построение системы комбинированного привода рудничного электровоза на основе управления силой тяги дополнительного привода в функции нагрузки основного, при этом основной привод является ведомым, а дополнительный - ведущим.

2. Получено математическое выражение для оптимального, по условию максимума экономической эффективности, увеличения массы поезда за счет применения комбинированного привода, позволяющее определить рациональную величину соотношения часовых сил тяги дополнительного и основного приводов. Указанное соотношение для отечественных электровозов находится в пределах (0,25-0,35) при плавном и (0,4-0,55) при ступенчатом изменении тягового усилия основного привода, увеличиваясь с увеличением уклона пути и уменьшаясь с увеличением расчетного значения коэффициента сцепления.

3. Разработаны методика и алгоритм расчета рациональных параметров дополнительного привода, учитывающая реальные условия работы приводов на каждом из участков диаграммы движения, учитывая имеющиеся ограничения основного и дополнительного приводов по условию нагрева тяговых двигателей.

4. Разработаны функциональная и структурная схемы блока согласования работы основного и дополнительного приводов, обеспечивающего их эффективную совместную работу. Разработан алгоритм работы блока согласования, обеспечивающий реализацию рациональных режимов работы комбинированного привода, с учетом наличия обратных и корректирующих связей, предусмотренных его функциональной схемой.

5. Разработана методика определения настраиваемых параметров корректирующих связей по эффективному значению тока основного привода и среднему значению скорости пробуксовки колес электровоза, обеспечивающих коррекцию соотношения сил тяги приводов при изменении соответствующих величин. Установлено, что значения передаточных коэффициентов указанных корректирующих связей определяются по критерию минимизации эксплуатационных затрат на движение поезда и находятся, соответственно, в пределах (0,45-0,65) и (0,33-0,43).

6. Получена математическая модель динамического режима работы комбинированного привода рудничного электровоза, состоящая из уравнений движения основного и дополнительного приводов, а также из системы уравнений описывающих блок согласования.

7. Установлено, что при реализации основным приводом силы тяги в зоне избыточного буксования колес электровоза необходимо автоматически увеличить ток дополнительного привода обратно пропорционально изменению тока основного, величина отсечки задержанной обратной связи по току дополнительного привода находится в пределах (0,75-0,85) от его максимальной величины. При этом время работы ЛД в режиме ограничения буксования максимально и находится в пределах (60-250) с, возрастая с увеличением массы поезда.

8. Сформулированы технические предложения по реализации комбинированного привода рудничных электровозов в промышленных условиях, разработан комплекс программных и аппаратных средств для технической реализации блока.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Кордаков В.Н., Анискин Б.Г., Лакота О.Б., Коржев А.А. Электровозный транспорт на горных предприятиях: Проблемы и их решения, Горные машины и автоматика, вып. 5, М.:Издательство «Новые технологии», 2003, с. 1315.

2. Коржев А.А.. Математическое моделирование привода рудничного электровоза при наличии дополнительного тягового устройства// Современные проблемы информатизации в технике и технологиях: Сб. трудов. Вып. 8. Воронеж: Центрально-Черноземное книжное издательство, 2003, с. 12.

3. Кордаков B.Н., Коржев А.А. Методика определения рациональной величины силы тяги дополнительного линейного электропривода рудничного электровоза//Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 29, -СПб.: СЗТУ, 2003, с. 120-125.

4. Коржев А.А. Система автоматического управления комбинированным приводом рудничного электровоза//Системы управления и информационные технологии: Междун. сб. научн. трудов. Вып. 10. Воронеж: «Научная книга», 2003, с. 108-111.

5. Коржев А.А. Параметры комбинированного привода рудничного электровоза в статическом режиме работы//Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 31, СЗТУ, с. 132-136.

6. Кордаков B.Н., Коржев А.А. Рациональная математическая модель привода автоматизированного рудничного поезда в режиме пуска//Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 31, СЗТУ-с. 137-141.

РИЦ СПГГИ. 17.05.2004. 3.235. Т.100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

»10918

Введение.

1. Актуальность работы, цель и задачи исследования.

1.1. Общая характеристика современного электровозного транспорта.

1.2. Обзор существующих систем линейного привода.

1.3. Перспективы применения линейных двигателей на рудничном электровозном транспорте в качестве дополнительного привода.

1.4. Цель и задачи исследования.

2. Концепция построения автоматизированного комбинированного привода рудничного электровоза.

2.1. Функциональная схема комбинированного привода.

2.2. Методика и алгоритм определение оптимальной величины силы тяги дополнительного привода на основе технико-экономической модели.

2.3. Алгоритм расчета рациональных параметров комбинированного привода.

2.4. Исследование влияния эксплуатационных факторов на рациональные параметры комбинированного привода.

Выводы.

3. Статический режим работы автоматизированного комбинированного привода.

3.1. Структурная схема и алгоритм работы комбинированного привода в статическом режиме.

3.2. Установление взаимосвязи электромеханических характеристик основного и дополнительного в статическом режиме.

3.3. Алгоритм расчета параметров системы согласования режимов работы основного и дополнительного приводов в статическом режиме.

3.4. Исследование области рациональных значений настраиваемых параметров комбинированного привода.

Выводы.

4. Динамический режим работы автоматизированного комбинированного привода рудничного электровоза.

4.1. Математическая модель динамического режима работы комбинированного привода.

4.2. Исследование динамических режимов работы комбинированного привода при реализации основным приводом силы тяги в зоне упругого скольжения.

4.3. Исследование динамических режимов работы комбинированного привода при реализации основным приводом силы тяги в зоне избыточного скольжения.

4.4. Имитационное моделирование автоматизированного комбинированного привода в динамических режимах работы.

Выводы.

5. Экспериментальные исследования и рекомендации по технической реализации автоматизированного комбинированного привода рудничного электровоза.

5.1. Моделирование эксперимента с совместным применением компьютерных технологий и технических средств.

5.2. Исследование экспериментальной модели.

5.3. Методика тягового расчета для электровозов с автоматизированным комбинированным приводом.

5.4. Рекомендации по технической реализации автоматизированного комбинированного привода рудничного электровоза.

Выводы.

Среди транспортных систем горных предприятий рудничный электровозный транспорт занимает доминирующее положение. На шахтах с его помощью осуществляется до 85% от всего объема перевозок, на рудниках - до 95% [14, 63]. Типажный ряд отечественных электровозов изменяется в пределах от 4-х до 14 т для контактных и от 2 до 14 для аккумуляторных ([14, 77]).

Основоположником рудничной электровозной откатки является проф. Шклярский Ф. Н., в работах [107, 108] которого приведено описание конструкций рудничных электровозов, представлены основы методов тяговых расчетов и основные принципы эксплуатации рудничных электровозов.

Значительный вклад в дальнейшее развитие науки в данной области внесли такие ученые как: С.А. Волотковский, Н.С. Поляков, A.B. Рысьев, В.Г. Шорин, Е.Е. Новиков, В.А. Бунько, Н.Г. Штокман, П.С. Шахтарь, А.Д. Спицин, Г.Г. Пивняк, В.Н. Кордаков, H.A. Малевич, Г.Я. Пейсахович, A.A. Западинский и др. Результаты их работ, представленные в литературе [14, 40, 41, 58, 72, 77, 95,111,112] позволили создать стройную теорию, более совершенные методы тяговых расчетов, развить новые направления систем энергоснабжения рудничных электровозов.

Большой вклад в развитие средств автоматизации электровозного транспорта и совершенствование электромеханических систем рудничных электровозов внесли В.И. Серов, Г.А. Китель, В.Д. Фурсов, АЛ. Западинский, Е.С. Гапчинский, A.A. Ренгевич, А.Б. Иванов, В.П. Степаненко, В.Д. Трифонов, В.Х. Пироженко, С.М. Ломакин, О.Н. Синчук, Б.Г. Анискин, М.У. Энеев A.B. Рысьев, К.В. Кордаков, А.Д. Школьников, Л.П. Стрельников, В.А. Конюх, В.Н. Кордаков, A.B. Иванов, Э.С. Гузов и др.

Известно, что затраты на транспорт горной массы составляют до 70% всех трудозатрат на добычу полезного ископаемого [31]. Работа электровозов осуществляется при различных коэффициентах сцепления колес электровоза с рельсами и уклонах пути, так на угольных шахтах коэффициент сцепления в 5 местах погрузки и разгрузки составляет 0,07; при движении на прямолинейных участках он увеличивается. В зависимости от условий сцепления коле электровоза с рельсами коэффициент сцепления изменяется в пределах 0,070,42 [47]. Расчет парка подвижного состава для заданных условий для заданных условий трогания на откаточном горизонте горного предприятия производится для низкого коэффициента сцепления колес электровоза с рельсами [77, 95, 111]. Этот факт определяет ограничение на увеличение технико-экономических показателей.

Одним из направлений увеличения тяговых свойств рудничных электровозов является создание комбинированного привода, включающего существующий и дополнительный привод. Основу дополнительного привода составляет линейный электродвигатель (ЛД), у которого в качестве вторичного тела (аналог ротора во вращающемся электродвигателя), в зависимости от условий эксплуатации, может быть использован рельсовый путь или дополнительный магнитопровод, расположенный в местах с низким коэффициентом сцепления или на повышенных уклонах пути. Достоинствами привода на основе ЛД являются: независимость силы тяги последнего от преодолеваемых уклонов пути и условий сцепления колес электровоза с рельсами; простота конструкции, и, как следствие, высокая надежность; отсутствие механического износа (так как реализация силы тяги осуществляется только за счет электромагнитного взаимодействия поля индуктора и вторичного тела); возможность регулирования силы тяги в широком диапазоне (при питании от автономного инвертора); большое значение пусковой силы тяги (для асинхронных линейных двигателей); наличие притяжения между индуктором и вторичным элементом (при ферромагнитном вторичном теле и установке ЛД непосредственно на электровозе), что увеличивает сцепную массу электровоза. К недостаткам ЛД относятся низкие, по сравнению с приводом традиционной конструкции, энергетические показатели.

Наиболее фундаментальной работой положившей основы теории линейных двигателей были работы Вольдека А.И. [15, 16] в которых впервые были математически описаны сложные процессы, протекающие в линейной электрической машине. Основы линейных электродвигателей, и методики их расчета приведены работах В.И. Дьякова, А.Н. Фролова, А.Н. Штурмана, О.Н. Веселовского, Н.П. Ряшенцева, A.B. Епифанова, Т.М. Голенкова, Г.И. Ижеля, А.Т. Горелова, А. Ю. Конева, Ф.Н. Сарапулова, М.М. Соколова, С.А. Апухтина, Е.Ф. Беляева, С.А. Беглова, С.А. Карася, А.Ф. Борознеца и др. [2,6,7,15, 17, 18, 21,22,24,28,34,37,38, 65,80,82,99, 113, 114].

В настоящее время существуют предприятия изготовители ЛД в нашей стране и за рубежом (Киевский завод электротранспорта, НПФ «Электропривод», ОАО «Энергоцветмет», НЭВЗ, ОАО «ММД», HSST, Siemens AG, VDM Systems, Sodick, Rushrservomotor JV, Westighouse Elektrik, PMC Elertonics Inc. и др.) которые выпускают ЛД различной конструкции с диапазоном изменения мощности от долей ватт до сотен кВт. Теоретические и экспериментальные исследования, а также опыт эксплуатации ЛД на городском и железнодорожном транспорте показал эффективность их применения ([6, 12, 13, 18, 24, 28, 34, 64, 73, 90, 97, 104, 112, 115]), не смотря на их низкие технико-экономические показатели.

До настоящего времени отсутствовали концепция построения и методика расчета комбинированного привода рудничного электровоза, а также методика расчета тягового состава и подвижного состава горных предприятий при использовании электровозов с комбинированным приводом. Следовательно, разработка концепции построения, методики расчета параметров комбинированного привода и согласования режимов работы основного и дополнительного приводов, учитывающих специфические условия работы рудничных электровозов, является актуальной задачей.

Целью работы является повышение тяговых свойств рудничного электровоза за счет применения комбинированного электрического привода.

Идея работы заключается в выборе рациональных параметров комбинированного привода, структуры и алгоритма функционирования блока согласования работы основного и дополнительного приводов, обеспечивающих минимизацию затрат на транспортирование горной массы.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработка функциональной схемы и выбор состава оборудования комбинированного привода.

2. Определение рациональных соотношений между параметрами основного и дополнительного приводов.

3. Синтез структуры и алгоритма функционирования блока согласования.

4. Разработка методики расчета параметров комбинированного привода и блока согласования, учитывающей влияние эксплуатационных факторов.

5. Исследование динамических свойств комбинированного привода и разработка рекомендаций по его технической реализации.

Защищаемые научные положения

1. Для отечественных контактных электровозов рациональное по критерию минимизации приведенных затрат соотношение часовых сил тяги дополнительного и основного приводов находится в пределах (0,25-0,35) при плавном и (0,4-0,55) при ступенчатом изменении силы тяги основного привода; соотношение длительных мощностей основного и дополнительного приводов изменяется в пределах (0,6-1,2), увеличиваясь с ростом уклона пути и уменьшаясь с увеличением расчетного значения коэффициента сцепления колес электровоза с рельсами.

2. Стабилизация нагрузки основного привода при переменных массе поезда и коэффициенте сцепления его колес с рельсами требует корректировки управляющего воздействия на дополнительный привод пропорционально изменению эффективного тока основного привода и средней скорости пробуксовки, рациональные значения передаточных коэффициентов соответствующих корректирующих связей находятся в пределах (0,45-0,65) и (0,33-0,43).

3. При реализации основным приводом силы тяги в зоне избыточного буксования колес электровоза необходимо автоматически увеличить ток дополнительного привода 8 обратно пропорционально изменению тока основного, при этом величина отсечки задержанной обратной связи по току дополнительного привода находится в пределах (0,75-0,85) от его максимальной величины и определяется заданным ограничением по изменению скорости поезда.

Методы исследования

Для решения поставленных задан применялся комплексный подход, включающий анализ информационных источников, известные методы теории тяги, электропривода, автоматического управления, метода аналитического и численного решения систем линейных и нелинейных ингегро-дифференциальных и алгебраических уравнений, существующие методы математического и имитационного моделирования, обработки экспериментальных данных.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Разработана структурная схема комбинированного привода рудничного электровоза, которая реализует управление дополнительным приводом в функции нагрузки основного с помощью блока согласования их работы; последний формирует сигнал задания для системы частотно-токового управления линейным электродвигателем, питающимся от низкочастотного инвертора тока.

2. Получены математические выражения для определения величин часовой силы тяги и длительной мощности дополнительного привода, обеспечивающих минимизацию приведенных затрат на электровозный транспорт откаточного горизонта.

3. Установлено соотношение потребляемых токов дополнительного и основного приводов при реализации последним силы тяги в зоне упругого скольжения, поддерживаемое блоком согласования постоянным, путем изменения частоты и амплитуды переменного тока на выходе инвертора.

4. Определены математические зависимости между изменением скорости буксования шлее электровоза и соотношением потребляемых токов дополнительного и основного приводов, необходимые для эффективной реализации силы тяги дополнительным приводом при работе основного привода в зоне избыточного буксования.

5. Разработана математическая модель динамического режима работы комбинированного привода, состоящая из уравнений движения основного привода с учетом буксования колес электровоза, уравнений движения линейного тягового двигателя и уравнений, характеризующих работу блока согласования.

Обоснованность и достоверность результатов, выводов и рекомендаций подтверждается достаточным объемом теоретических и экспериментальных исследований, близкой сходимостью расчетных и опытных данных. Максимальное расхождение теоретических и экспериментальных данных не превышает 8-12%. Практическая значимость

1. Разработана структурная схема комбинированного привода рудничного электровоза, обеспечивающая эффективную совместную работу основного и дополнительного приводов, произведен выбор состава оборудования, необходимого для её технической реализации.

2. Разработана методика определения рациональных, по критерию минимума затрат на транспортирование горной массы, параметров комбинированного привода.

3. Определен алгоритм работы блока согласования и дана методика расчета значений его настраиваемых параметров.

4. Предложен комплекс программных и аппаратных средств для технической реализации блока согласования работы приводов.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на семинарах кафедры автоматизации производственных процессов СПГГИ(ТУ), конференциях молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» (Санкт-Петербург 2001 - 2004 гг), на VIII международной открытой конференции «Современные проблемы информатизации в технике и технологиях» (Воронеж, 2003).

Личный вклад автора 1. Разработана методика определения параметров комбинированного привода рудничного электровоза и его системы управления.

2. Созданы математическая и имитационная модели автоматизированного комбинированного привода рудничного электровоза.

3. Проведены теоретическое и экспериментальное исследования комбинированного привода рудничного электровоза, в ходе которых учитывались возможность применения различных типов систем управления основным приводом и особенности его функционирования при наличии пробуксовки колес его шлее.

Выводы

1. Создан стенд для исследования работы системы автоматизированного комбинированного привода, на основе моделирования эксперимента на основе сочетания аппаратных средств и компьютерных технологий. В результате экспериментального исследования установлено, что отклонение сигнала на выходе аппаратно реализованного блока согласования от соответствующего сигнала полученного аналитически при аналогичных не превышает (8-12)% для различных динамических режимов.

2. Сформулированы технические предложения по реализации комбинированного привода рудничных электровозов в промышленных условиях, разработан комплекс программных и аппаратных средств для технической реализации блока согласования на основе микропроцессорного контроллера.

3. Произведен расчет параметров линейного двигателя и выбор оборудования комбинированного привода для следующих условий: электровоз К10, вагонетки ВГ-4, грузопоток - 1500 т/см, длина откатки 1500 м, средний уклон пути - 4,5 °/оо. При этом конструкция ЛД обеспечивает возможность его установки на электровозе К10, без необходимости внесения существенных изменений конструкцию последнего. Сформулированы требования, предъявляемые к дополнительному приводу, и рассмотрена возможность использования на рудничных электровозов существующих линейных двигателей, разработанных для использования в других отраслях промышленности и выпускаемых предприятиями России и СНГ.

Заключение

В диссертации, представляющей собой законченную научную работу, содержится решение научной задачи, заключающейся в разработке функциональной схемы и методики расчета параметров автоматизированного комбинированного привода рудничного электровоза, обеспечивающего повышения тяговых свойств последнего.

Основные научные и практические результаты диссертационной работы заключаются в следующих теоретических и методических положениях:

1.Предложено построение системы комбинированного привода рудничного электровоза и его системы управления на основе управления силой тяги дополнительного привода в функции нагрузки основного, при этом основной привод является ведомым, а дополнительный - ведущим.

2. Получено математическое выражение для оптимального, по условию максимума экономической эффективности, увеличения массы поезда за счет применения комбинированного привода, позволяющее определить рациональную величину соотношения часовых сил тяги дополнительного и основного приводов. Указанное соотношение для отечественных электровозов находится в пределах (0,25-0,35) при плавном и (0,4-0,55) при ступенчатом изменении тягового усилия основного привода, увеличиваясь с увеличением уклона пути и уменьшаясь с увеличением расчетного значения коэффициента сцепления.

3. Разработаны методика и алгоритм расчета рациональных параметров дополнительного привода, учитывающая реальные условия работы приводов на каждом из участков диаграммы движения, учитывая имеющиеся ограничения основного и дополнительного приводов по условию нагрева, тяговых двигателей. Установлено, что для рассматриваемого класса рудничных электровозов и линейных электродвигателей соотношение длительных мощностей основного и дополнительного приводов изменяется в пределах (0,6-1,2).

4. Разработаны функциональная и струюурная схемы блока согласования работы основного и дополнительного приводов, обеспечивающего их эффективную

152 совместную работу. Разработан алгоритм работы блока согласования, обеспечивающий реализацию рациональных режимов работы комбинированного привода, с учетом наличия обратных и корректирующих связей, предусмотренных его функциональной схемой.

5. Разработана методика определения настраиваемых параметров корректирующих связей по эффективному значению току основного привода и среднему значению скорости пробуксовки шлее электровоза, обеспечивающих коррекцию заданного значения соотношения сил тяги основного и дополнительного приводов в зависимости от отклонения массы поезда и среднего коэффициента сцепления от расчетных значений, принятых при проектировании. Установлено, что рациональные значения передаточных коэффициентов соответствующих корректирующих связей определяются по критерию минимизации эксплуатационных затрат на движение поезда и находятся, соответственно, в пределах (0,45-0,65) и (0,330,43).

6. Получена математическая модель динамического режима работы системы комбинированного привода рудничного электровоза, состоящая из уравнений движения основного и дополнительного приводов, а также из системы уравнений описывающих блок согласования.

7. Установлено, что при реализации основным приводом силы тяги в зоне избыточного буксования колес электровоза необходимо автоматически увеличить ток дополнительного привода обратно пропорционально изменению тока основного. При этом величина отсечки задержанной обратной связи по току дополнительного привода находится в пределах (0,75-0,85) от его максимальной величины. При этом время работы ЛД в режиме ограничения буксования максимально и находится в пределах (60-250) с в зависимости от перегрузочной способности ЛД по току и характера пробуксовки.

8. Сформулированы технические предложения по реализации комбинированного привода рудничных электровозов в промышленных условиях, разработан комплекс программных и аппаратных средств для технической реализации блока согласования на основе микропроцессорного контроллера.

1. Айзеншток Л.И., Иванов Ю.А., Чернов Е.А. / Выбор тяговых характеристик локомотивов. // Шахтный карьерный траспорт. вып. 11. -Недра. -1990.

2. Андреев A.B. Передача трением, М.: Машиностроение, 1976.

3. Андреев Е.А., Шаронов C.B. / Система автоматического пуска привода рудничного электровоза. // СПбГГИ. СПб. - 1998. - Рус. - ДепВИНИТИ. -№3279-В98.

4. Апухтин A.C. Особенности электромагнитного расчета линейного асинхронного электродвигавтеля с ферромагнитным рабочим телом//В сб. «Создание и применение линеных электродвигателей в машинах, оборудовании и транспортных операциях», 1984.

5. Банников Е.В, Кордаков В.Н. Анализ причин повреждаемости тяговых двигателей рудничных электровозов на шахте «Ленинградская».

6. Бегалов С.И, Т.А., Бегалова Т.А., Карась C.B. Математическая модель линейного асинхронного двигателя//В сб. «Создание и присменение линеных электродвигателей в машинах, оборудовании и транспортных опеациях», 1988.

7. Беляев Е.Ф. и др. К вопросам расчета характеристик линейного индукционного двигателя в режиме динамического торможения, Пермь, 1973.

8. Болдырев Г.Л. Полупроводниковые системы управления линейными асинхронными двигателями, труды ЛИИЖТ «Транспорт», 1971.

9. Бунг П.К. Некоторые замечания по расчету трехфазных линейных электродвигателей с малыми синхронными скоростями// Электродвигатели с разомкнутым магнитопроводом / Новосибирск: НЭТИ, 1975, с. 9-24.

10. Веселовский О. H. Расчет характеристик низкоскоростных линейных асинхронных двигателей, Электричество, 1980, № 5.

11. Винокуров В. А., Горелов А. Т., Андрюхин Е.А. Развитие высокоскоростного наземного транспорта на основе новых технологических принципов. Современные проблемы электропривода, электрических машин, электротехники, УГТУ, 1996.

12. Винокуров В.А. Высокоскоростной транспорт на магнитном подвесе, Электротехника, 1997, №2.

13. Волотковский С. А. Рудничная электровозная тяга. 4-е изд., перераб. и доп. М.: «Недра», 1981.

14. Волъдек А. И. Индукционные магнитогидродинамические машины с жидкометаллическим рабочим телом, Энергия, 1970.

15. Волъдек А.И., Головинская Е.В. Основы теории и методики расчета линейных асинхронных машин, «Электричество», 1975, №9.

16. Голенков Т.М. Методика расчета тяговых и рабочих характеристик линейных асинхронных двигателей, М.:, 1986.

17. Горелов А. Т. Анализ влияния параметров модели индуктора на степень проявления краевых эффектов в ЛАД, Электричество, 2000, №7.

18. Грищенко A.B., Настенко К.И. Динамические испытания линейного асинхронного двигателя с использованием рельсов в качестве реактивной полосы, В кн.: Перспективы применения линейных двигателей на новых видах транспорта, Киев, 1979.

19. Дудник М.З. Ленточный конвейер с линейным односторонним индукционным приводом В кн.: Транспорт шахт и карьеров. М.: Недра, 1972, с. 34-38.

20. Дьяков В.И. Расчет электроприводов с линейными асинхронными двигателями, Иваново, 1973.

21. Дьяков В.И., Фролов А.Н. Регулирование скорости индукционных двигателей с разомкнутыми статорами от тиристорных регуляторов напряжения, Известия вузов: «Электромеханика», 1972, №2.155

22. Егоров В.H., Корженевский-Яковлев O.B. Цифровое моделирование систем электропривода, -JI: Энергоатомиздат, 1986.

23. Епифанов А.П., Лебедев A.M. Повышение тягово-энергетических показателей ЛАД //В сб. «Создание и присменение линеных электродвигателей в машинах, оборудовании и транспортных операциях», 1990.

24. Ефимов И.Г., Соловьев A.B., Викторов O.A. Линейный электромагнитный привод/ науч. ред. С.А. Ковчин, Л.: Издательство ЛГУ, 1990.

25. Жабоев М.Н., Озеров М.И., Косинцев В.А., Чумак В.В. / Возможности совершенствования тягового привода контактных рудничных электровозов. // Электротехника. 1993. - №5

26. Ижеля Г.И. Ребров С.А,Шаговаленко Л.Г. Линейные асинхронные двигатели, Киев: «Техшка», 1975

27. Ижеля Г.И. Проблемы и перспективы создания линейных асинхронных двигателей для новых видов транспорта, В кн.: Перспективы применения линейных двигателей на новых видах транспорта, Киев: 1979.

28. Кабачков Ю.Ф. Энергетическая диаграмма линейного асинхронного двигателя, В кн. Импульсный электромагнитный привод. -Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1988.

29. Казмеровски П. Методы управления асинхронными машинами от инвертора напряжнения с широтно-импульсной модуляцией/ Электроприводы и управление. Гданск. 1998.

30. Кальницкий Я.Б. О некоторых основных направлениях развития транспортной техники в горнорудной промышленности цветной металлургии. В сб. Вопросы рудничного транспорта, Киев, 1974, вып. 13., с 34-42.

31. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие.//Ред. Герман-Галкин С.Г. СПб.: КРОНА принт, 2001.

32. Карась C.B., Сарапулов Ф.Н., Бегачова Т.А. Оптимизация частотно-управляемых линейных асинхронных электроприводов// Взрывозащшценные низкоскоростные линеные асинхронные двигатели, -Донецк: ВНИИВЭ, 1990.156

33. Карась C.B., Филипов П.Н. Исследование и оценка эффективности оптимизации частотно-управляемых и регулируемых линейных асинхронных двигателей», Донецк: ВНИИВЭ, 1990.

34. Карась C.B., Чорнус В.П. Моделирование линенйного электродвигателя с импульсным регулированием // Взрывозащшценные низкоскоростные линеные асинхронные двигатели, -Донецк: ВНИИВЭ, 1989.

35. Ковач К.П. и др. Переходные процессы в машинах переменного тока, М.: «Энергия», 1963.

36. Коняев А. Ю., Поскуряков B.C., Резан Ы.Г., Сарапулов Ф.Н. Особенности расчета линейных асинхронных двигателей с массивным магнитопроводом., Электричество, 1983, № 8.

37. Коняев А. Ю. Линейные двигатели для перемещения в трубопроводах, Электричесие машины, 1979, №4.

38. Копычов И.П., Василевский С.П., Беляев Е.Ф. Математическое моделирование переходных процессов в линейных асинхронных двигателях, «Электротехника», 1977, №7.

39. Кордаков В.Н. Определение закона управления рудничным электровозом при трогании поезда с места. Известия вузов: Горный журнал, 1980, № 1.

40. Кордаков В.Н. Оптимизация параметров рудничного автоматизированного электровозного транспорта. Известия вузов: Горный журнал, 1988, № 5.

41. Кордаков В.Н., Анискин Б.Г., Лакота О.Б., Коржев A.A. Электровозный транспорт на горных предприятиях: Проблемы и их решения, Горные машины и автоматика, вып. 5, М. Издательство «Новые технологии», 2003, с.13-15.

42. Кордаков В.Н., Гогин H.H., Ковин Г.М., Энеев М. У. / Эффективность применения тяговых двигателей со смешанным возбуждением для рудничных электровозов. // Промышленная энергетика. 1978. - №1. - с.34 - 35.

43. АА.Кордаков В.Н., Коржев A.A. Методика определения рациональной величины силы тяги дополнительного линейного электропривода рудничного электровоза/Шроблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 29, -СПб.: СЗТУ, 2003, стр. 120-125.

44. Кордаков В. Н., Коржев A.A. Рациональная математическая модель привода автоматизированного рудничного поезда в режиме пуска//Проблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 31, СЗТУ стр. 137-141.

45. Кордаков В.Н., Лакота О.Б. / Автоматизированные системы исключения столкновения поездов на рудничном электровозном транспорте. // Известие ВУЗов. Горный журнал. М.: 1992. - №10. - с. 85.

46. Кордаков В.Н., Лакота О.Б., и др. / Исследование и разработка методов и средств автоматизации электровозной откатки рудника Алтын-Топкан Алмалыкского ГМК. // сб. рефератов НИР и ОКР, ВНТЦ. Серия 16. -М.: 1982.- №1. - с. 54.

47. Кордаков В.Н., Лакота О.Б. / Эффективность применения систем автоматизации электровозной откатки. // Деп. В ЦНИИЭИуголь №878. реф. Опуб. В р.ж. "Горное дело". - №6. - 1977.

48. Кордаков В.Н., Пантелеев A.C. / Принцип автоматизации электровозной откатки на руднике "Молибден". // Рук. Деп. в ЦНИИТЭИцветмет №313 Реф. опубл. в Р.Ж. "Горное дело". - 1977. - №11. -с. 83.

49. Кордаков В.Н., Энеев М.У. / Результаты опытно-промышленных испытаний электровоза с тяговыми двигателями смешанного возбуждения. // Рук. Деп. в ЦНИЭИуголь №1007. Реф. опубл. в указателе деп. рук. ВИНИТИ №2.- 1978.-с. 101.

50. Коржев A.A. Система автоматического управления комбинированным приводом рудничного электровоза // Системы управления и информационные технологии: Междун. сб. научн. трудов. Вып. 10. Воронеж: «Научная книга», 2003, стр. 108-111.

51. Коржев A.A. Статические параметры комбинированного привода рудничного электровоза// Записки горного института, выпуск № 155, 2003 с.

52. Коржев A.A. Параметры комбинированного привода рудничного электровоза в статическом режиме работы/ЯТроблемы машиноведения и машиностроения: Межвуз. сб. Вып. 31, СЗТУ, стр. 132-136.

53. Коськин Ю.П., Осипов П.П. О методике расчета частотно-управляемого линейного асинхронного двигателя.//Известия СПбГТУ Сер. Электротехнология, электротехника, электромеханика, -2000, вып. 1.

54. Линейные электродвигатели общепромышленного назначения. Проспект Минвуз СССР. Новосибирск: НЭТИ, 1976.

55. Малевич H.A. Основы установления оптимальных параметров электровозного транспорта. В сб. Рудничный транспорт. Научные труды МГИ, М., 1958, с 183-195.

56. Махорский Ю.Л., Сарапулов Ф.Н. К выбору схемы и параметров обмотки индукционных линейных асинхронных электродвигателей //В сб. «Создание и присменение линеных электродвигателей в машинах, оборудовании и транспортных операциях», 1984.

57. Мелькумов Л.Г. и др. Системы и устройства автоматики для горных предприятий на основе микроэлектроники и микропроцессорной техники, М.: «Недра», 1992.

58. Методика определения экономических показателей эффективности транспортных систем угольных шахт//В.А. Пономаренко, Е.В. Макаров, -Донецк: ДГИД970.

59. МиновД.К. Электрификация железных дорог, М., 1960.

60. Мулухов К.К. Транспортные машины на горных предприятиях США. М., Недра, 1981.

61. Насар СЛ., Болдеа И. Линейные транспортные электрические машины, -М.:, Транспорт, 1981.

62. Огарков Е.М., Василевский С.П. Уточненный метод расчета полей плоских линейных индукционных двигателей, «Электротехника», 1974, № 3.

63. Основные положения по проектированию подземного транспорта новых и действующих угольных шахт, -М, ЦНИИУголь 1977.

64. Пассажирские монорельсовые дороги", В.В. Чиркин, О.С. Петренко, A.C. Михайлов, Ю.М. Галонен. М., "Машиностроение", 1969г., 240с.

65. Петленков О.И., Хватов В.В., Соснин Д.А. Математическое моделирование управляемого ЛАД и анализ его характеристик// Взрывозащищенные низкоскоростные линейные асинхронные двигатели, -Донецк: ВНИИВЭ, 1989.

66. Петленков О. И. Линейный электропривод и тенденции его развития. Электричество, № 7,1981, с. 19-22.

67. Покровский C.B. Специальные электрические машины переменного тока для автоматических электроприводов, Чебоксары, 1983.

68. Пироженко В.Х. Рудничные электровозы с тиристорным приводом, Киев: «Техшка», 1981.

69. Поляков Н.С., Новиков Е.Е. Динамика шахтного рельсового транспорта, М., 1973.

70. Разработка и внедрение линейных электродвигателей в народном хозяйстве, Укр.НИИ научно-технической информации и техникоэкономическиз исследований, Киев, 1968

71. Расчет шахтного электровозного транспорта: Учебное пособие / А. А. Ренгевич, М. К.Мехеда. К.: УМК ВО, 1988.

72. Ренгевич A.A. / Исследование эксплуатационных режимов рудничной электровозной откатки. // Днепропетровск. 1961 год.

73. Ренгевич A.A. Коэффициент сцепления шахтных электровозов. Вопросы рудничного транспорта, М.: Госгортехиздат, 1961.

74. Рысъев A.B., Ломакин С.М. Электровозы, электровозное хозяйство и вагонный парк, М.: Углетехиздат, 1956.

75. Рысъев A.B. / Проблемы автоматизации рудничной электровозной откатки. // Записки ЛГИ. т. XXXII. - вып. 1. - 1954. - с. 48 - 65.

76. Рысъев A.B. / Потери при пробуксовке колес рудничного электровоза. // Горный журнал, изв. ВУЗов. №1. - 1961. - с. 107 - 116.

77. Ряшенцев Н.П. и др. Электропривод с линейными магнитными двигателями, Новосибирск, 1981.

78. Салов В.А. Повышение тяговых и тормозных свойств шахтного подвижного состава с помощью магнитных устройств, «Горный журнал», 1991, № 11.

79. Сарапулов Ф.Н. Расчет режима короткого замыкания индукционного двигателя на основе магнитной схемы замещения, Электричество, № 6, 1976.

80. Саулите Н.К., Товменко СМ. Теория электромагнитного транспорта с движущимся индуктором бегущего поля», Известия АН Латвийской ССР, 1966, №3.

81. Свечарник Д.В. Линейный электропривод, М., Энергия, 1979.

82. Свечарник Д.В. Электрические машины непосредственного привода: Безредукторный электропривод. -М: Энергоатомиздат, 1988.

83. Сика З.К., Куркалов И.И., Петров Б.А. Электродинамическая левитация и линейные синхронные двигатели транспортных систем. Рига, "Знатне", 1988.

84. Синчук О.Н., Чумак В.В., Егоров О.В. Импульсные системы управления и защиты на рудничном электровозном транспорте, -М, 1990.161

85. Системы управления контактными электровозами: ЦНИТ угольной промышленности, -М, 1980.

86. Системы управления рудничным электровозным транспортом II О.Н. Синчук, Т.М. Беридзе, Э.С. Гузов и др., М.: Недра, 1993.

87. Скобелев В.Е. Возможности применения тягового линейного двигателя для скоростного транспорта, «Железные дороги мира», 1972, №5

88. Степаненко В.П. Основные направления развития шахтного рельсового транспорта, JL, 1992.

89. Соколов М.М., Сорокин Л.Э Исследования переходных процессов в линейных асинхронных двигателях возвратно-поступательного действия, ж-л «Электричество, 1971, № 8.

90. Соколов М.М., Сорокин Л.Э. Электропривод с линейными асинхронными двигателями, -М, 1974.

91. Солонина А.И., Улахович Д.А., Яковлев JI.A. Алгоритмы и процессоры цифровой обработки сигналов. -СПб.: БХВ-Петербург, 2002.

92. Спицын АД. Оптимизация шахтного локомотивного транспорта. Алма-Ата: «Наука», КазССР, 1981.

93. Справочник по тяговым расчетам / ред. П.Н. Астахов, М.: «Транспорт», 1973.

94. Тартаковский Б.Н. и др. Конвейерные поезда в горной промышленности, Киев: «Наукова думка», 1974.

95. Телешев Ю.В., Иванецкий C.B., Карась C.B., Сарапулов Ф.Н. Матричный подход к расчету линейных асинхронных двигателей//В сб. «Создание и присменение линеных электродвигателей в машинах, оборудовании и транспортных опеациях», 1988.

96. Тулупов В.Д., Красков В.Ф., Панов В.Ф., Кирюхин Ю.А. Энергосберегающие системы тягового электропривода постоянного тока, в кн.: Труды МЭИ «Автоматизация систем тягового электропривода и электроснабжения», М.:, 1990.

97. Усов В. А. О формировании тяговых характеристик, в кн. «Вопросы повышения тяговых, энергетических и эксплуатационных свойств электровозов», -Свердоловск, 1979.

98. Феоктистов В.П. Сорокин Н.Г Структура систем автоматического регулирования тягового электропривода, в кн.: Труды МЭИ: «Автоматизация систем тягового электропривода и электроснабжения», М.:, 1990.

99. Флоренцев С.Н. Состояние и перспективы развития приборов силовой электроники на рубеже столетий: анализ рынка. — Электротехника, 1999, №4, С 2-10.

100. Фридкин JI.A. Безредукторный дугостаторный эленктропривод, М.:, «Энергия», 1970

101. Фридкин Л. А. «Исследование тяговых свойств линеного асинхронного двигателя», в кн.: Сборник научных трудов ЛИТЛП, Л.: 1979.

102. Чаповский А.З. Применение линейных асинхронных двигателей на горном транспорте за рубежом, «Электропривод и автоматизация производственных процессов», ЦНИЭИ Уголь, 1974.

103. Чиликин М.Г., Сандлер A.C. Общий курс электропривода: Учебник для вызов. 6-е изд., доп. и перераб. М: Энергоиздат, 1981.

104. Шклярский Н.Ф. Расчет рудничной электровозной откатки. Л., 1933

105. Шклярский Н.Ф. Рудничная откатка электровозами. Л., 1933

106. Школьников А.Д., Борознец А.Ф. Линейный асинхронны двигатель с якорем С-образного сечения, в кн.: «Перспективы применения линейных двигателей на новых видах транспорта», Киев: 1979.

107. Шаронов C.B., Андреев Е.А. / Возможный способ усовершенствования существующей системы автоматического торможения рудничного электровоза. // СПбГГИ. СПб. - 1998. - Рус. - ДепВИНИТИ. -№3280-В98

108. Шорин В.Г. Основы выбора расчетных и эксплуатационных параметров подземной электровозной тяги, -М, 1959.

109. Штокман КГ. Основы создания магнитных транспортных установок, М.: «Недра», 1972.

110. Штурман А.И. Индукционные машины с дуговым и плоским статорами», М, 1970.

111. Электропривод с линейными электромагнитными двигателями// Ряшенцев Н.П., Угаров Г.Г., Федонин Н.П., Малов А.Т. -Новосибирск: Наука, 1981.

112. Ямомура С. Теория линейных асинхронных двигателей: пер. с англ, -Л.: энергоатомиздат, 1983.

113. Hoppe Lothar Linearmotoren Richtungsweisende Elektroantribe der Fordertechnik, "Mashinenmarkt", 1969, Bd 1975, #101.

114. Laitwaite E.R. Induktion machines for special purposes, London, 1966.

115. Mosebash H. Linearmotor mit permanentmagneterregung, einfacher wicklung und versetzten Statoren, 1999.

116. Mosebash H., Canders W.-R. Average thust of permanent magnet excitet linear synchromous motors for differernt Stator current waveform, Proc, ICEM 1998, Vol.2.

117. Sakabe S., Imamoto M. Experiment of high speed linear induction motor with a iron secondary, Elektrie Mashines and Elecktromeshanick An International Quarterly, 1977, #2

118. Stolzel D. Einsatz von Linearmotoren im Bergbau, "Energie", 1970, Bd 24, #10

119. Timmel H., Kabus K.H. Bemerkungen zur zweipunktgeschwidigkeitsreglung von linearmotorantriben, Elekrie, 1974, № 9.