[
На правах рукописи
ФЕДЯЕВ Владимир Николаевич
ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И МЕХАНИЧЕСКОЙ
ПОДСИСТЕМ МАГИСТРАЛЬНОГО ТЕПЛОВОЗА
НА РЕАЛИЗАЦИЮ ПРЕДЕЛЬНЫХ ТЯГОВЫХ УСИЛИЙ
05.22.07 Подвижной состав железных дорог, тяга поездов
и электрификация
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Брянск – 2006 2
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Брянский государственный технический университет» на кафедре «Локомотивы»
Научный руководитель доктор технических наук, профессор Михальченко Георгий Сергеевич.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Савоськин Анатолий Николаевич кандидат технических наук, Клименко Юрий Иванович Ведущее предприятие – ЗАО УК «Брянский машиностроительный завод»
Защита состоится «29» декабря 2006 года в «11» часов на заседании диссертационного совета К 212.021.02 Брянского государственного технического университета по адресу: 241035, г. Брянск, бульвар им.50-летия Октября, 7, ауд. № 220.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Брянского государственного технического университета.
Автореферат разослан «28» ноября 2006 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Реутов А.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. Повышение тяговых свойств тепловозов требует реализации предельных тяговых усилий для всех осей локомотива. Движение на пределе по сцеплению каждой оси достигается при индивидуальном управлении приводом осей за счет формирования тяговых характеристик с регулируемой жесткостью.
Проектирование новых машин с традиционными тяговыми двигателями постоянного тока (ДПТ) и индивидуальным (поосным) регулированием, повышающим жесткость электромеханических характеристик двигателей последовательного возбуждения при буксовании, делает весьма актуальным исследование влияния электрической и механической подсистем магистрального тепловоза на реализацию предельных сил тяги и выработку рекомендаций по дальнейшему улучшению тяговых качеств тепловоза.
Цель и задачи работы. Целью работы является определение путей повышения тяговых свойств магистрального тепловоза с индивидуальным регулированием тяговых двигателей постоянного тока последовательного возбуждения.
Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие задачи:
- разработка электромеханической модели магистрального тепловоза на базе совмещения программных комплексов (ПК) MatLab и «Универсальный механизм» (UM), позволяющей исследовать динамические и тяговые качества тепловоза в квазистационарных и нестационарных режимах;
- исследование на основе численных экспериментов тяговых свойств магистрального тепловоза с индивидуальным регулированием осей и различной конструкцией ходовой части при реализации предельных тяговых усилий в процессе пуска и разгона;
- анализ влияния электрической и механической подсистем магистрального тепловоза на реализацию предельных сил тяги, и выработка рекомендаций по повышению тяговых свойств локомотива.
Методы исследования и достоверность полученных результатов.
Для решения сформулированных задач использованы современные методы математического моделирования. Электрическая (силовая и управляющая) подсистема тягового привода тепловоза моделируется в ПК MatLab с применением топологического метода анализа электрических цепей, положений теории электрических машин, теории электропривода, теории электрической тяги и теории автоматического управления. Механическая часть тепловоза моделируется в ПК UM на основе системы связанных твердых тел. Для получения единой электромеханической модели тепловоза модели MatLab интегрируются в модели ПК UM с помощью специального программного модуля, разработанного на кафедре «Прикладная механика» Брянского государственного технического университета (БГТУ).
Достоверность результатов моделирования подтверждена сравнением их с результатами экспериментальных исследований, полученных Всероссийским научно-исследовательским и конструкторско-технологическим институтом подвижного состава (ВНИКТИ МПС).
Научная новизна:
разработана электромеханическая модель перспективного магистрального тепловоза с тяговыми двигателями постоянного тока на базе совмещения программных комплексов MatLab и «Универсальный механизм» (UM), позволяющая исследовать динамические и тяговые качества тепловоза в нормальных и нестационарных режимах работы при различных конструкциях ходовой части;
установлен качественный и количественный характер динамических процессов в тяговом приводе магистрального тепловоза с поосным регулированием и различными типами тележек: серийными тележками тепловоза 2ТЭ116, тележками с низко опущенным шкворнем и тележками с наклонными тягами при реализации максимальных по условиям сцепления тяговых усилий;
выявлены закономерности динамического перераспределения нагрузок по осям тепловоза в квазистационарных и нестационарных режимах тяги при различной конструкции тележек;
установлено, что быстродействие замкнутой системы тягового привода магистрального тепловоза 2ТЭ25К при буксовании всех осей локомотива недостаточно для получения коэффициента использования сцепного веса более 0,8 в диапазоне скоростей 1-15 км/ч.
Практическая ценность и реализация результатов работы.
Создана электромеханическая модель магистрального тепловоза с поосным регулированием и тремя вариантами конструкции экипажной части. Выработаны рекомендации по улучшению тяговых свойств магистрального тепловоза с индивидуальным регулированием тяговых двигателей постоянного тока последовательного возбуждения.
Результаты работы приняты на ЗАО УК "БМЗ-Тепловоз" для использования при разработке магистральных тепловозов с тяговыми двигателями постоянного тока, работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 05-01-00756.
Модель тепловоза 2ТЭ25К, а также реализующие ее программы внедрены в учебный процесс БГТУ и используются на кафедре «Локомотивы» и «Автоматизированный электропривод» при курсовом и дипломном проектировании.
Апробация работы. Диссертационная работа обсуждалась на расширенном заседании кафедры «Локомотивы» и научных семинарах кафедр «Автоматизированный электропривод» и «Прикладная механика» БГТУ в 2006 году. Основные результаты диссертационной работы и ее отдельные разделы докладывались на 57-й Научной конференции профессорско-преподавательского состава БГТУ (2005г.), XV Международной научно-технической конференции “Проблемы развития рельсового транспорта” (Крым, 2005 г.), LXVI Международной научнопрактической конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта» (Днепропетровск, ДИИТ, 2006г).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе одна в рецензируемом журнале, входящем в перечень ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы, включающего 133 наименования, и приложения. Содержит 125 страниц основного текста, включая 52 рисунка, 4 таблицы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы и дана краткая характеристика работы.
В главе 1 на основе обзора методов повышения тяговых качеств локомотивов и анализа особенностей режимов движения тепловоза при срыве сцепления обоснована принятая для исследования структура привода, выбраны методы и сформулированы задачи исследования.
Тяговый привод тепловоза с электропередачей является сложной динамической системой, обобщенная структура которой для перспективного шестиосного тепловоза с двигателями постоянного тока и индивидуальным регулированием осей представлена на рис. 1.
электропривода (ТЭП) служит дизельгенераторная установка Д-СГ, включающая дизель Д и синхронный генератор полупроводниковый статический преобразователь СП, состоящий из шести незаРис. 1. Обобщенная структурная схема ТЭП тепловоза висимых выпрямительных установок ВУ1ВУ6, к которым подключены 6 тяговых электродвигателей Д1-Д6, вращающий момент от двигателей передается через механические передачи МП1-МП6 нагрузке Н (локомотиву и поезду) через контакт колесо-рельс. Сигналы управления для дизель-генераторной установки и статического преобразователя формируются под контролем системы управления СУ, обрабатывающей сигналы с датчиков. Общую систему ТЭП укрупненно можно разбить на две части (подсистемы): электрическую, в которую входят СГ, СП, Д1-Д6, СУ и механическую, включающую МП1-МП6, Н.
Исследованию динамических процессов в механической части локомотивов, проблем взаимодействия колеса и рельса и улучшения использования потенциальных условий сцепления посвящены работы А.И. Беляева, И.В. Бирюкова, М.Ф. Вериго,, И.И. Галиева, А.Л. Голубенко, И.П. Исаева, Й. Калкера, В.С. Коссова, В.Н. Кашникова, В.А. Лазаряна, В.Н. Лисунова, Ю.М. Лужнова, Н.Н. Меншутина, Д.К. Минова, Г.С. Михальченко, А. де Патера, Г.В. Самме и многих других ученых.
Проблемы автоматизации управления тяговыми электродвигателями проработаны в трудах А.А. Баранова, Ю.М. Инькова, Ю.И. Клименко, Д.С. Киржнера, В.А. Кучумова, Е.Ю. Логвиновой, А.В. Плакса, П.Ю. Петрова, Н.А. Ротанова, В.Д. Тулупова, В.П. Феоктистова и других.
Исследованию ТЭП как единой электромеханической системы посвящены работы А.А. Зарифьяна, П.Г. Колпахчьяна, В.В. Литовченко, А.П. Павленко, А.Н. Савоськина, Т.А. Тибилова, В.А. Шарова и других ученых. Но в большинстве этих работ используется упрощенное представление механической подсистемы, кроме трудов двух первых авторов, которые выполнены для электровозов.
Упрощенное моделирование механической части может привести к утрате некоторых существенных при движении на пределе по сцеплению явлений, таких, например, как перераспределение осевых нагрузок локомотива в режиме тяги, которое решающим образом зависит от конструкции экипажа.
В главе 2 с целью предварительного анализа динамических процессов в ТЭП разработана модель тягового привода оси тепловоза с использованием для моделирования электрической части контурных топологических уравнений в матричной форме, что дает возможность моделировать различные схемы привода с двигателями постоянного и переменного тока. Модель электрической части включает источник питания, статический преобразователь и двигатель. Расчетная схема механической части ТЭП выполнена в виде одноосной модели, но она позволяет учесть основные виды колебаний колесно-моторного блока, определяющим образом влияющие не только на механические процессы при срыве сцепления, но и на электромагнитные процессы в тяговых двигателях. Моделирование выполнено в среде Delphi. На основе расчета ТЭП с двигателями постоянного и переменного тока произведена оценка влияния формы естественных динамических механических характеристик двигателей на развитие буксования при стабилизации питающего напряжения.
Глава 3 посвящена разработке электромеханической модели тепловоза. Моделирование электрической подсистемы ТЭП тепловоза выполнено в среде MatLab/Simulink. На магистральном тепловозе 2ТЭ25К используется силовая электрическая схема с индивидуальным регулированием осей (рис. 2) (цепи ослабления поля на схеме не показаны). Питание каждого двигателя ЭДУ133 последовательного возбуждения производится от собственного управляемого выпрямителя (ВУ1 - ВУ6), благодаря чему можно осуществлять защиту от буксования, изменяя напряжение на двигателе буксующей оси.
Рис. 2. Расчетная силовая схема тепловоза с индивидуальным регулированием осей При моделировании ДПТ последовательного возбуждения для уточнения модели в нормальных, и особенно в аварийных и нестационарных режимах следует учесть влияние вихревых токов, индуцируемых в магнитопроводе при изменении потока двигателя.
Для моделирования тягового двигателя с учетом вихревых токов в данной работе применен упрощенный подход, при котором реальный контур вихревых токов заменяют фиктивным (с числом витков W0 и сопротивлением R0), расположенным по продольной оси обобщенной машины (рис. 3) и связанным с потоком Ф по данной оси коэффициентом связи, равным единице. При этом в фиктивном контуре течет ток I0, обмотки якоря и возбуждения двигателя обтекаются одним и тем же током Iя (ослабление поля в данном случае не учитывается).
В цепь якоря входят суммарная индуктивность Lя и суммарное сопротивление Rя, включающие соответственно индуктивности и сопротивления обмоток якоря и дополнительных полюсов, а также собственная индуктивность обмотки возбуждения Lв, сопротивление обмотки возбуждения Rв и ЭДС двигателя Eя. Система уравнений двигателя в осях - (рис. 3) имеет приведенное сопротивление контура вихревых токов; Lв ( I ) – индуктивность обмотки возбуждения, рассчитываемая на основе кривой намагничивания;
Lв ( I ) L - приведенная взаимная индуктивность обмотки возбуждения и контура вихревых токов; L - индуктивность рассеяния главных полюсов; Ф( I ) магнитный поток двигателя, определяемый по характеристикам машины; с – постоянная двигателя; - угловая скорость вращения ротора.
Выходными параметрами для электрической подсистемы тепловоза и входными для механической являются электромагнитные моменты двигателей с Ф( I ) I я. Скорости роторов, входящие в уравнение (1) электрической части, являются выходными параметрами механической подсистемы и определяются при расчете механической части в ПК UM. Кривые Ф( I ) и Lв ( I ) в MatLab задаются таблично с интерполяцией промежуточных значений.
Моделирование дизель-генераторной установки тепловоза и системы управления двигателями выполняется на основе приведения динамических процессов в синхронном генераторе СГ (рис. 2) и выпрямительных установках (ВУ1-ВУ6) к звену постоянного тока (к выходу тягового модуля). Для каждой позиции контроллера машиниста (КМ) задается величина мощности дизеля РДi, приведенная к звену постоянного тока. При переключении позиций контроллера инерционность процессов в дизеле учитывается введением инерционного звена первого порядка. Далее формируются внешние характеристики генератора, приведенные к звену постоянного тока, по уравнениям где РДi – мощность дизеля на i-й позиции КМ (i=1…15), приведенная к звену постоянного тока; Udз - заданное выходное напряжение генератора, приведенное к звену постоянного тока; k1 – коэффициент усиления пропорциональноинтегрального регулятора (ПИ-регулятора); Т1 – постоянная времени ПИрегулятора; Iогр – ограничение по току на заданной позиции КМ; I мn – ток двигателя n-й оси секции тепловоза (n=1…6); Ud – выходное напряжение генератора, приведенное к звену постоянного тока; Т2– постоянная времени цепи генератора.
В системе (2) первое уравнение отражает работу электропривода в зоне ограничения по току (до выхода на заданную для соответствующей позиции КМ мощность), второе - соответствует работе тепловоза при постоянстве мощности, третье – описывает работу в зоне ограничения по напряжению. Четвертое уравнение системы (2) учитывает инерционность процессов в системе автоматического регулирования (САР) генератора.
При нормальных условиях сцепления напряжение Ud, вычисленное в соответствии с (2), подается непосредственно на инерционное звено первого порядка, включенное перед каждым двигателем и учитывающее динамические процессы в выпрямителе, и далее - на тяговые двигатели. Следовательно, задание на напряжение Udn, идущее на небуксующий двигатель, равно Ud..
При увеличении скорости проскальзывания колес выше заданного порогового значения срабатывает защита от буксования, и напряжение, подаваемое на звено, учитывающее инерционность выпрямителя и подводимое далее к буксующему двигателю, регулируется по закону где Udn – задание на напряжение буксующего двигателя; Ud0n – задание напряжения двигателя в момент, предшествующий буксованию; k1b – коэффициент усиления по разности скоростей; Vn= Vkn – Vл - разность между линейной скоростью обода колеса буксующей оси (Vkn) и скоростью локомотива (Vл); an – ускорение обода колеса буксующей оси; k2b – коэффициент усиления по ускорению.
Моделирование электрической подсистемы выполнено в среде MatLab 7. средствами основной библиотеки Simulink, так как использование прикладного пакета SimPowerSystems вызывает осложнения при совмещении уравнений MatLab с ПК UM.
Для моделирования механической части использован ПК UM, разработанный в БГТУ под руководством профессора Д.Ю. Погорелова и зарекомендовавший себя как надежный и эффективный инструмент анализа динамики сложных механических систем. UM позволяет полностью автоматизировать построение уравнений движения локомотива как механической системы, что дает возможность использовать расчетные схемы с практически любой степенью детализации и, тем самым, максимально приблизить модель к реальному объекту.
При этом тепловоз (и при необходимости состав) представляется в виде системы твердых тел (кузова, рам тележек, зубчатых колес редукторов, колесных пар, остовов и якорей тяговых двигателей и т. д.), связанных друг с другом через элементы, обладающие упругими и диссипативными свойствами. Соединение такой модели с моделью электрической (силовой и управляющей) подсистемы открывает новые возможности для более полного анализа динамических и тяговых свойств тепловозов.
В рамках развития ПК UM на кафедре «Прикладная механика» БГТУ был разработан дополнительный модуль, обеспечивающий интеграцию моделей, на основе комплекса MatLab/Simulink в модели ПК UM. С использованием такой интеграции разработана электромеханическая модель нового магистрального тепловоза 2ТЭ25К.
Модель позволяет выполнять расчеты с учетом динамического перераспределения нагрузок по осям тепловоза в нормальных и нестационарных режимах тяги для различных конструкций ходовой части. Тепловоз имеет трехосные тележки с опорно-осевым подвешиванием тяговых двигателей. Для оценки тяговых качеств тепловоза при различных конструкциях ходовой части рассмотрены варианты экипажа с серийной тележкой тепловоза 2ТЭ116 и тележками с двухступенчатым рессорным подвешиванием: с низко опущенным шкворнем (рис. 4) или наклонными тягами.
Расчетная схема механической части включает 85 степеней свободы, но используемые в ПК UM новые методы исследования движения систем связанных твердых тел, отличающиеся высокой эффективностью, позволяют при сохранении требуемой точности максимально сократить время вычислений.
Рис. 4. Вариант модели тележки магистрального тепловоза в ПК UM Адекватность модели проверена на основе расчета нормальных и нестационарных режимов модернизированного тепловоза 2ТЭ116, оборудованного системой поосного регулирования. В модель магистрального тепловоза подставлены параметры механической части тепловоза 2ТЭ116 и тягового электродвигателя ЭД118. Сравнение результатов моделирования с осциллограммами эксплуатационных испытаний тепловоза 2ТЭ116, полученными ВНИКТИ МПС, показывает хорошее совпадение качественной картины процесса индивидуального регулирования осей. Количественно расхождение расчетных и экспериментальных данных не превышает 17 %.
В главе 4 выполнены расчеты нестационарных режимов тепловоза 2ТЭ25К при использовании трех вариантов конструкции тележек:
1) штатных тележек тепловоза 2ТЭ116;
2) тележек с низко опущенным шкворнем;
3) тележек с наклонными тягами.
Моделировались следующие режимы движения тепловоза 2ТЭ25К:
- пуск и разгон тепловоза с составом при нормальных условиях сцепления (потенциальный коэффициент сцепления 0,28-0,33) и выводе позиций контроллера машиниста 1 - 15 с интервалом 1-2 с;
- пуск и разгон тепловоза с составом при ухудшенных условиях сцепления (потенциальный коэффициент сцепления 0,15-0,25) и выводе позиций контроллера машиниста с интервалом 1-2 с до начала буксования всех колесных пар;
- наезд на масляное пятно (потенциальный коэффициент сцепления снижается в процессе движения с 0,32 до 0,05-0,1);
- пуск и разгон тепловоза с составом при ухудшенных условиях сцепления и неработающей системе индивидуального регулирования осей.
Для опытов с работающей системой поосного регулирования варьировалась постоянная времени управляемого выпрямителя от 0,002 до 0,01 с. Диапазон скоростей движения составлял 1-15 км/ч.
В качестве примера на рис. 5 приведены результаты моделирования пуска и разгона секции тепловоза 2ТЭ25К с составом массой 3000 т при использовании тележек с низко опущенным шкворнем.
Рис.5. Результаты моделирования тепловоза 2ТЭ25К при использовании тележек с низко опущенным шкворнем:
а) силы тяги секции тепловоза (7) и осей (1-6); б) силы тяги осей (1-6) секции (увеличено);
г) напряжения на двигателях осей 1- 6 (1-6 соответственно) На приведенных графиках: F – сила тяги; Vk – скорости колесных пар; U – напряжение; t – время. Моделирование подтверждает, что при срабатывании защиты от буксования наиболее разгруженных осей (в данном случае первой и четвертой) увеличивается нагрузка небуксующих осей – второй, третьей, пятой и шестой (рис. 5 б), – в результате чего мощность и сила тяги тепловоза снижаются незначительно (рис. 5 а). Однако при регулировании выходного напряжения тягового модуля по уравнениям (2), даже в зоне постоянства мощности, при буксовании одной оси и, тем более, нескольких осей локомотива суммарная мощность тепловоза все-таки снижается, так как небуксующие оси нагружаются в меньшей степени, чем разгружаются буксующие. Это происходит потому, что при увеличении скорости колесных пар (рис. 5 в) напряжение двигателей буксующих осей понижается (рис. 5 г) в соответствии с законом (3), и его среднее значение становится меньше, чем требуемое, согласно (2), для поддержания заданной мощности значение Udз.
Для поддержания постоянства мощности при буксовании части осей локомотива следовало бы вместо второго уравнения системы (2) использовать выPДi U бук I,бук где Uбук, Iбук – напряжения и токи двигателей соответствующих буксующих осей;
Iнорм – токи двигателей небуксующих осей.
Вместе с тем моделирование показывает, что при движении лимитирующей оси на пределе по сцеплению буксования догружаемые оси в предела по сцеплению и начинают срабатывает защита, в результате чего, хотя буксование и не переРис.6. Результаты моделирования тепловоза 2ТЭ25К ходит в разносное, мощность и при использовании тележек с наклонными тягами:
сила тяги все же снижаются. На этом этапе тяговые свойства тепловоза при заданных параметрах двигателя и механической передачи определяются, прежде всего, настройкой коэффициентов нелинейных регуляторов (3), порогом срабатывания защиты и быстродействием системы регулирования. При буксовании всех осей тепловоза 2ТЭ25К в диапазоне поступательных скоростей движения 1-15 км/ч не удается получить коэффициент использования потенциальных условий сцепления (коэффициент использования сцепного веса) более 0,8. Моделирование тепловоза 2ТЭ25К с различными типами тележек позволяет количественно оценить реализацию локомотивом предельных сил тяги для заданных условий сцепления. Наибольшие силы тяги в одинаковых условиях сцепления удается получить при использовании тележек с наклонными тягами, имеющими более равномерное распределение осевых нагрузок и позволяющими в ряде случаев вообще избежать срабатывания защиты от буксования при движении на пределе по сцеплению. В качестве примера на рис. 6 приведены результаты моделирования секции тепловоза 2ТЭ25К с составом 3000 т при применении тележек с наклонными тягами в тех же условиях сцепления, что и с низко опущенным шкворнем (рис. 5).
Обобщение результатов моделирования показывает, что достижение желаемого результата – получение максимально возможной для данных условий силы тяги одновременно зависит от многих факторов: жесткости падающего участка характеристики сцепления, настройки регуляторов системы управления, быстродействия системы регулирования, параметров двигателя и механической передачи, диапазона изменения потенциального коэффициента сцепления при ухудшении условий сцепления.
При движении локомотива на пределе по сцеплению, которое может сопровождаться буксованием лимитирующей оси, большую роль для реализации максимальной силы тяги играет конструкция тележек.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе получены следующие основные результаты:1. Разработана электромеханическая модель магистрального тепловоза на базе совмещения программных комплексов MatLab и «Универсальный механизм», позволяющая оценить тяговые свойства тепловоза с различной конструкцией ходовой части при нестационарных режимах.
2. Подтверждено, что применяемая на тепловозе 2ТЭ25К система индивидуального регулирования осей позволяет предотвратить разносное буксование и существенное снижение силы тяги при буксовании части осей. Величина коэффициента использования сцепного веса (коэффициента использования потенциальных условий сцепления), реализуемая при буксовании всех осей, определяется жесткостью падающего участка характеристики сцепления, выбором коэффициентов усиления нелинейных регуляторов, порогом срабатывания защиты и быстродействием системы регулирования.
3. Определено, что при использовании на тепловозе 2ТЭ25К серийной тележки тепловоза 2ТЭ116 максимальная динамическая разность осевых нагрузок 1 и 6-й осей при разгоне тепловоза с составом доходит до 5 т; для тепловоза, имеющего тележки с низко опущенным шкворнем она составляет в тех же условиях 6 т. При использовании тележки с наклонными тягами в том же режиме движения максимальная динамическая разность осевых нагрузок не превышает 1,8 т, причем она возникает между осями 1 и 2-й тележек, а в пределах одной тележки - не превосходит 0,3 т.
4. Установлено, что применяемый закон регулирования предопределяет незначительное снижение общей мощности локомотива при буксовании части осей, так как небуксующие оси догружаются в меньшей степени, чем разгружаются буксующие.
5. Показано, что для реализации максимально возможной для данных условий силы тяги необходимо регулирование всех осей на максимуме характеристики сцепления.
6. Выявлено, что на тепловозе 2ТЭ25К с тяговыми двигателями ЭДУ при буксовании всех осей локомотива быстродействие замкнутой системы тягового привода недостаточно для получения коэффициента использования сцепного веса более 0,8.
7. Установлено, что для повышения тяговых свойств магистрального тепловоза с тяговыми двигателями постоянного тока и индивидуальным регулирование осей есть два пути: совершенствование конструкции механической части и повышение быстродействия системы управления.
8. Определено, что применение тележек с наклонными тягами позволяет при пуске и разгоне тепловоза 2ТЭ25К с составом в ряде случаев практически избежать срабатывания защиты от буксования и в одинаковых условиях сцепления реализовать силу тяги на 5 –7% большую, чем с другими рассмотренными вариантами тележек.
9. Показано, что уменьшение постоянной времени выпрямителя с 10 мс до 2 мс позволяет увеличить коэффициент использования сцепного веса при буксовании всех осей локомотива до 0,89.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Федяева, Г.А. Программный комплекс для расчета электромеханических процессов в тяговых электроприводах локомотивов при нестационарных и аварийных режимах/ Г.А. Федяева, В.Н. Федяев// Вест. Брянского гос. техн. унта.- Брянск: Изд-во БГТУ, 2004. - № 2.- С. 117-123.
2. Федяев, В.Н. Математическое моделирование защиты тягового привода локомотива с двигателями постоянного тока от срыва сцепления/ В.Н. Федяев// Тезисы докладов 57-й научной конференции профессорскопреподавательского состава. Ч. 1. - Брянск: Изд-во БГТУ, 2005. – С. 161-163.
3. Федяева, Г.А. Моделирование нестационарных режимов в тяговых электроприводах постоянного тока/Г.А.Федяева, В.Н.Федяев//Вест.Восточноукр. нац.
ун-та. Технические науки. Ч. 2.–Луганск: Изд-во ВНУ,2005.-№ 8.-С.65-68.
4. Михальченко, Г.С. Взаимовлияние динамических процессов в электрической и механической подсистемах тягового привода тепловозов при переходных режимах/ Г.С. Михальченко, Г.А. Федяева, В.Н. Федяев// Тяжелое машиностроение, 2005, № 12 С. 28-32.
5. Ковалев, Р.В. Моделирование электромеханической системы тепловоза/ Р.В. Ковалев, Федяева Г.А., Федяев В.Н.// Тезисы LXVI Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта». – Днепропетровск: Изд-во ДИИТ, 2006.- С. 62.
6. Федяев, В.Н. Моделирование электромеханической системы тепловоза 2ТЭ25К при срыве сцепления/В.Н. Федяев// Вест. Брянского гос. техн. ун-та.
- Брянск: Из-во БГТУ, 2006. - № 3.- С. 23-30.
«