SPIS TRESCI

SPIS TREŚCI
Wykaz ważniejszych oznaczeń . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1. WSTE˛P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1. Obwody główne elektrycznych pojazdów trakcyjnych
1.2. Cykl ruchu pojazdu trakcyjnego . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Ograniczenia siły pocia˛gowej . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4. Regulacja pre˛dkości pojazdu trakcyjnego . . . . . . . . .
1.5. Cel i zakres rozprawy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2. MODEL MATEMATYCZNY SYSTEMU ELEKTROMECHANICZNEGO PRZETWARZANIA ENERGII DOSTARCZANEJ DO SZYNOWEGO POJAZDU TRAKCYJNEGO Z NAPE˛DEM ASYNCHRONICZNYM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1. Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2. Modele matematyczne elementów podsystemu elektrycznego . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1. Model układu zasilania pojazdu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2. Model falownika napie˛cia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.3. Model obwodu hamowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.4. Model silnika asynchronicznego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Modele matematyczne elementów podsystemu mechanicznego . . . . . . . . . . . . .
2.3.1. Równanie ruchu szynowego pojazdu trakcyjnego . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.2. Model mechanizmu transmisji momentu z silnika elektrycznego na koła
nape˛dowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.3. Model współpracy koła z szyna˛ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3.3.1. Stochastyczne zmiany współczynnika przyczepności . . . . . . . . . .
2.3.3.2. Wartość średnia współczynnika przyczepności . . . . . . . . . . . . . .
2.4. Struktura modelu układu sterowania silnikiem asynchronicznym w pojeździe trakcyjnym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5. Równania opisuja˛ce model systemu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.1. Równania opisuja˛ce model systemu dla różnych obcia˛żeń obwodów elektromechanicznych lokomotywy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.2. Równania opisuja˛ce model systemu dla równych obcia˛żeń obwodów elektromechanicznych lokomotywy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.3. Zlinearyzowany model systemu elektromechanicznego przetwarzania energii
4
6
9
16
18
21
25
28
28
30
30
33
41
46
49
49
51
55
57
58
58
61
61
65
67
3. STEROWANIE OPTYMALNE UKŁADU PRZENOSZENIA MOMENTU W WARUNKACH ZAKŁÓCEŃ STOCHASTYCZNYCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.1. Wpływ zmian współczynnika przyczepności na przebieg siły koło-szyna . . . . . . 74
3.2. Regulator sterowania optymalnego z kwadratowym wskaźnikiem jakości . . . . . . 76
4. WYBRANE WYNIKI BADAŃ SYMULACYJNYCH MODELU SYSTEMU ELEKTROMECHANICZNEGO PRZETWARZANIA ENERGII W POJEŹDZIE TRAKCYJNYM Z NAPE˛DEM ASYNCHRONICZNYM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
84
142
Spis treści
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
Wprowadzenie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Analiza wartości własnych modelu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Badanie modelu mechanizmu transmisji momentu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Badania symulacyjne modelu systemu elektromechanicznego przetwarzania energii w pojeździe trakcyjnym z nape˛dem asynchronicznym . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
4.5. Badanie wpływu regulatora na redukcje˛ drgań w mechanizmie transmisji momentu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
5. ALGORYTM WYKRYWANIA NIEDOPUSZCZALNYCH WARTOŚCI POŚLIZGU
5.1. Opis zjawisk towarzysza˛cych wzrostowi poślizgu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2. Analiza cze˛stotliwościowa estymaty momentu
.....................
5.3. Metoda określania obszaru stabilnego w przypadku poślizgu kół . . . . . . . . . . .
107
107
108
111
6. WYBRANE WYNIKI BADAŃ TESTOWYCH
..........................
113
7. PODSUMOWANIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
125
Zała˛cznik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
127
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Summary. Analysis of electromechanical phenomena in a rail traction vehicle taking into
account changes of adhesion coefficient of driven wheels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
128
139