Линеаризация математической модели тягового электропривода постоянного тока

Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті; № 18 (2019)
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ И БЕЗОПАСНОСТЬ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ; № 18 (2019)
ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY AND SAFETY ON RAILWAY TRANSPORT; No. 18 (2019)
ISSN: 2223-5620
2411-1554
Popis: The direct current electric locomotive with an individual traction drive of sequential excitation are discussed in the paper. Such a motor can be represented as a one-dimensional electromechanical system, in which the controllable value is the tangential traction force on the wheel rim. The control action on the motor will be the supply voltage to the motor. The drive control mode depends on the speed of the locomotive and the motor current. Since now there is a tendency to increase the speed of movement and the introduction of new types of rolling stock with a new control system, the study of the operation of DC motors is an actuality task.The aim of the scientific work is to develop a mathematical model of a traction electric drive to study the effect of voltage changes in the contact network on a traction electric motor.To achieve the set goals, the following has been done:- the basic equations and dependencies describing the process of operation of the electric drive - traction motor of the DE1 electric locomotive were determined and linearized;- the dynamic structure according to the system of linearized equations were developed and analyzed;- the frequency characteristics of the traction electric drive were built;- the simulation of transient processes in the electric drive at a sudden voltage change and wheelset slipping was carried out.The main results are as follows:- a mathematical model of the traction electric drive of the DE-1 electric locomotive has been created, which makes it possible to investigate the dynamic modes of operation due to the assumptions of the model;- the mathematical model consists of three forms: the first form is linearized differential equations; the second - structural diagrams and transfer functions; the third is frequency characteristics.The proposed mathematical model can be used for any type of DC traction electric motors, taking into account its features.
В статье рассматривается электровоз постоянного тока с индивидуальным тяговым приводом последовательного возбуждения. Такой привод можно представить в виде одномерной электромеханической системы, в которой управляемой величиной является касательная сила тяги на колесном ободе. Управляющим воздействием на привод будет напряжение питания двигателя. Режим управления приводом зависит от скорости движения электровоза и тока двигателя. Поскольку сейчас наметилась тенденция к повышению скоростей движения и внедрению новых типов подвижного состава с новой системе управления, исследование работы двигателей постоянного тока является актуальной задачей. Целью научной работы является разработка математической модели тягового электропривода для исследования влияния изменения напряжения в контактной сети на тяговый электропривод. Для достижения поставленных целей выполнено: - определены и линеаризованы основные уравнения и зависимости, описывающие процесс работы электропривода – тягового двигателя электровоза ДЭ1; - разработана и проанализирована динамическая структура по системе линеаризованных уравнений; – построены частотные характеристики работы тягового электропривода; - произведено моделирование переходных процессов в электроприводе при внезапном изменении напряжения и буксовании колесной пары. Основные результаты заключаются в следующем: - создана математическая модель тягового электропривода электровоза ДЭ-1, позволяющая исследовать динамические режимы работы, обусловленные допущениями модели; - математическая модель состоит из трех форм: первая форма – линеаризованные дифференциальные уравнения; вторая – структурные схемы и передаточные функции; третья – частотные характеристики. Предлагаемая математическая модель может быть использована для любого вида тягового электропривода постоянного тока с учетом его особенностей.
В статті розглядається електровоз постійного струму з індивідуальним тяговим приводом послідовного збудження. Такий привід можна представити у вигляді одновимірної електромеханічної системи, в якій керованою величиною є дотична сила тяги на ободі колісної пари. Керуючим впливом на привід буде напруга живлення двигуна. Режим управління приводом залежить від швидкості руху електровоза і струму двигуна. Оскільки зараз намітилася тенденція до підвищення швидкостей руху та впровадження нових типів рухомого складу з новою системою керування, дослідження роботи двигунів постійного струму є актуальною задачею. Метою наукової роботи є розробка математичної моделі тягового електроприводу електровозу постійного струму для дослідження впливу зміни напруги в контактній мережі на тяговий електропривод. Для досягнення поставленої мети виконано: - визначені та лінеаризовані основні рівняння та залежності, що описують процес роботи електропривода – тягового двигуна електровоза ДЕ1; - розроблена та проаналізована динамічна структура за системою лінеаризованих рівнянь; - побудовані частотні характеристики роботи тягового електропривода; - проведено моделювання перехідних процесів в електроприводі при раптовій зміні напруги та буксуванні колісної пари. Основні результати полягають у наступному: - створено математичну модель тягового електропривода електровоза ДЕ-1, яка дозволяє досліджувати динамічні режими роботи, обумовлені допущеннями моделі; - математична модель складається з трьох форм: перша форма – лінеаризовані диференційні рівняння; друга – структурні схеми та передаточні функції; третя – частотні характеристики. Запропонована математична модель може бути використана для будь-якого виду тягового електроприводу постійного струму з урахуванням його особливостей.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: