УДОСКОНАЛЕНА СИСТЕМА КЕРУВАННЯ ТЯГОВИМИ ДВИГУНАМИ ПОСЛІДОВНОГО ЗБУДЖЕННЯ ПРИ НАДМІРНОМУ КОВЗАННІ КОЛІСНИХ ПАР

Анотація

У сучасних умовах, коли значна частина міського електричного транспорту перебуває у технічно зношеному стані, модернізація електричного рухомого складу є критично важливою для забезпечення його стабільної та безпечної експлуатації. Зокрема, на трамвайних вагонах традиційно застосовуються тягові електродвигуни послідовного збудження, що з’єднані попарно послідовно у дві групи, розташовані на передньому та задньому візках. Така конфігурація тягового приводу, попри свою простоту, демонструє недостатню ефективність в умовах виникнення надлишкового ковзання колісних пар з рейковою колією, особливо на слизьких ділянках шляху.
Проблематика покращення взаємодії колеса з рейкою досліджується протягом тривалого часу та залишається актуальною й сьогодні, з огляду на постійно зростаючі вимоги до надійності та енергоефективності міського рейкового транспорту. Існуючі штатні системи захисту у таких випадках переважно реалізують принцип зниження тягового зусилля з метою відновлення зчеплення, що нерідко супроводжується різким падінням швидкості руху та порушенням графіка перевезень. Такий підхід не враховує реальних динамічних умов та не забезпечує оптимальну роботу електродвигунів у перехідних режимах. Модернізація штатної системи керування тяговими електродвигунами послідовного збудження, спрямована на забезпечення стабільного тягового зусилля в умовах надлишкового ковзання, є актуальним науково-технічним завданням, вирішення якого сприятиме підвищенню ефективності та надійності функціонування міського електричного транспорту.
У роботі здійснено комплексний аналіз процесів взаємодії колісних пар із рейковою колією в умовах експлуатації міського електричного транспорту за різних погодних факторів, зокрема підвищеної вологості, знижених температур та наявності сторонніх речовин на контактній поверхні. Особливу увагу приділено дослідженню явищ зниження коефіцієнта зчеплення та розвитку надлишкового ковзання, що є основною причиною інтенсивного зносу бандажів колісних пар і призводить до підвищених експлуатаційних витрат. Проведено критичний огляд існуючих технічних засобів і систем протиковзного захисту, з виявленням їхніх основних недоліків.
На основі отриманих результатів запропоновано концепцію простої у реалізації та ефективної системи автоматизованого керування, яка забезпечує адаптивне регулювання тягових зусиль для мінімізації ковзання. Запропонована система спрямована на підвищення надійності роботи рухомого складу, зменшення витрат на його технічне обслуговування та продовження строку експлуатації колісних пар. Запропоновані технічні рішення не потребують значних затрат коштів та легко можуть бути впроваджені, наприклад, на трамвайних вагонах.