Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 68

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
EN
Satellite measurement techniques have been used for many years in different types of human activity, including work related to staking out and making use of rail infrastructure. First and foremost, satellite techniques are applied to determine the tramway track course and to analyse the changes of its position during its operation. This paper proposes using the least squares with conditional equations method, known in geodesy (LSce). When applied, this method will allow for improvement of the final determination accuracy. This paper presents a simplified solution to the LSce alignment problem. The simplification involves replacement of the parameter binding equations with equivalent observational equations with properly selected weights. The results obtained with such a solution were demonstrated with a randomly selected section of a tramway track in Gdańsk. The article presents the theoretical foundations of the test method, the experiment organisation and the results obtained with MathCad Prime 3.0 software. It also presents the outcome of a study associated with the execution of the project No POIR.04.01.01-00-0017/17 entitled “Developing an innovative method of precision determination of a rail vehicle trajectory” executed by a consortium of the Gdańsk University of Technology and Gdynia Maritime University.
PL
Wzrost popularności miejskiego szynowego transportu zelektryfikowanego skłania do poszukiwania możliwości zwiększenia jego efektywności energetycznej. W pracy przedstawiono wyniki symulacji jazdy pociągu szybkiej kolei miejskiej (SKM) przy różnych profilach prędkości oraz obciążeniu, dla zmiennej oraz stałej sprawności energetycznej napędu pojazdu. Zmienną sprawność napędu pojazdu uwzględniono na podstawie m.in. sporządzonej mapy sprawności silnika w zależności od jego prędkości kątowej i momentu obciążenia. Mapę zaimplementowano w modelu pojazdu zrealizowanym w środowisku Matlab/Simulink, pozwalającym na wykonanie przejazdu teoretycznego dla różnych strategii prowadzenia pociągu. Zaprezentowano przebiegi zużycia energii zespołu trakcyjnego na przykładowym odcinku linii SKM w Trójmieście. Uzyskane wyniki stanowią podstawę do dalszych badań efektywności energetycznej pojazdów SKM.
EN
Increasing popularity of urban rail transport motivates research for its energy efficiency improvements. This paper discusses how variable efficiency factor influences train energy consumption in traction calculations, focusing on urban rail transport. To approximate motor efficiency, which depends on angular velocity and load torque, the efficiency map was created and implemented in rail vehicle model. Model was developed in Matlab/Simulink. Through simulations, energy consumption of the train running on a part of SKM Trójmiasto line was calculated for different velocity profiles, and for constant and variable drive efficiency factor. Presented results are used as a basis for further research.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki analizy dotyczącej wpływu ob-ciążenia na efektywność energetyczną miejskiego pojazdu szyno-wego. Obciążenie zależy od liczby pasażerów i od profilu prędko-ści – wyższa masa, prędkość i przyspieszenie wymagają większej siły pociągowej, a w konsekwencji wzrostu momentu obrotowego na wale silnika. Ponieważ liczba pasażerów zależy od pory dnia, a prędkość zależy od sytuacji online, uwzględniono odpowiednie warunki. Obliczenie biegu pojazdu przeprowadzono za pomocą modelu wbudowanego w Matlab/Simulink. Aby zbadać sprawność napędu, obliczono mapę wydajności silnika i straty falownika trak-cyjnego jako współczynnik zmiennej sprawności. Obliczenia prze-prowadzono dla różnych profili prędkości i warunków obciążenia, dostarczając informacji o zużyciu energii. Przedstawione wyniki i wnioski są podstawą do dalszych badań.
EN
This paper analyses how different traction drive load influences energy efficiency of urban rail vehicle. Load depends on the number of passengers and on the speed profile – heavier mass, higher speed and acceleration demand higher tractive effort, which means higher torque on motor shaft. Since number of passengers depends on time of the day, and velocity is influenced by situation on line, adequate conditions were taken into account. Calculation of train run was done using model built in Matlab/Simulink. To provide look into drive efficiency, motor efficiency map and traction inverter losses were calculated and implemented as variable efficiency factor. Calculations were carried out for different speed profiles and load conditions, providing information about energy consumption. Presented results and conclusions are basis for further research.
PL
Wraz ze wzrostem prędkości kolejowych pojazdów elektrycznych zwiększają się wymagania utrzymania sieci trakcyjnej w odpowiednim stanie technicznym. Ciągły monitoring i diagnostyka pozwalają wykrywać pogarszającą się jakość odbioru prądu z sieci jezdnej. Jedną z metod jest umieszczenie czujników przyspieszenia na przewodzie jezdnym. Analiza przebiegu przyspieszenia pozwala określić jakość współpracy sieci jezdnej z pantografem. Symulacja dynamiki takiego układu ułatwia dobór parametrów akcelerometrów. Wykorzystanie bezprzewodowej sieci sensorowej redukuje konieczność izolacji elektrycznej czujników od sieci trakcyjnej. W artykule omówiono projekt i realizację sieci sensorowej do rejestracji przyspieszeń przewodów sieci jezdnej. Zaprezentowano wstępne wyniki pomiarów laboratoryjnych.
EN
Together with increasing traction vehicle’s speed a need to maintain overhead contact lines in an appropriate technical condition constantly rises. Permanent monitoring and diagnostics is necessary to detect unfavorable phenomenon deteriorating current collecting quality e.g.: excessive wear of contact strips, incorrect vehicle’s pantograph force settings. One of the methods is to place acceleration sensor on the contact wire. Analysis of measured waveforms should allow quality estimation of cooperation the overhead contact line with the pantograph. Preliminary simulation of the dynamics of such a system facilitates selection of important accelerometer parameters. Wireless network selection as sensor network communication medium bypasses necessity for electric insulation between measurement system’s elements and overhead line. The design has to take into an account low power usage and renewable sources energy harvesting methods. The paper presents the results of simulation of dynamic pantograph cooperation with the overhead contact line. The design and realization of wireless sensor network to investigate the contact line acceleration are described. Preliminary laboratory measurement’s results are presented.
PL
W pracy przedstawiono główne założenia i strukturę opracowanego modelu matematycznego odcinka kolejowej górnej sieci trakcyjnej, opartego na metodzie energetycznej Lagrange’a. W celu wyznaczenia wybranych parametrów modelu, jak również dla oceny stopnia zgodności odwzorowania przez utworzony program symulacyjny stanów statycznych i dynamicznych sieci zbudowano laboratoryjny model odcinka sieci jezdnej z użyciem rzeczywistych jej elementów – przewody jezdne, lina nośna, wieszaki. Przeprowadzono szereg badań, w których rejestrowano drgania przewodów jezdnych i liny nośnej, przy zróżnicowanej sile naciągu oraz przy różnych sposobach wzbudzenia drgań. W oparciu o przeprowadzone analizy wyznaczono parametry modelu matematycznego i określono własności dynamiczne sieci jezdnej.
EN
The paper presents the main assumptions and structure of the developed mathematical model of the traction overhead contact line, based on the Lagrange energy method. In order to determine the selected model parameters as well as to assess the accuracy of the created simulation program in modelling the network’s static and dynamic states, a laboratory physical model of the traction network’s one section of suspension was constructed using the real elements – messenger wire, contact wire and droppers. A number of studies have been carried out in which vibrations of the contact and messenger wires are recorded, at different tension forces, at different place, direction and force of excitation, at different point of measurement. Measurements were made using a fast camera and laser displacement meters. Using discrete Fourier transformation, the coupled character of vibrations of the messenger wire and contact wire was confirmed and the frequency of oscillation was determined. The comparison of results obtained by experiments and by a series of simulations allowed for accurate parameter selecting of the mathematical model. The created model is prospectively dedicated to the certification tests of newly constructed and rebuilt sections of the overhead catenary, and to support the diagnostic and monitoring overhead contact line.
EN
In the article a PC-based numerical machine control system is presented, communicating over EtherCAT bus with servodrives and auxiliary I/O devices. LinuxRTAI real-time operating system was implemented on the PC controller along with the LinuxCNC control software. EtherCAT software communication module was developed and integrated with LinuxCNC. The software module implements CANOpen (CIA301) application layer standard along with device profiles for servodrives (CIA402) and I/O devices (CIA401). This allows for fast bidirectional communication between the PC controller and servodrives or I/O devices. The CNC control system developed by the authors has simple construction and is very flexible. It can be easily adapted to machines of different configuration.
EN
Subject of this paper is the mathematical model estimating the Economical threshold between usage of combustion engine traction and electrical traction for new and modernized railway passenger communication lines. Currently available models do not coincide with the whole complexity of the problem. The proposed model was implemented into Matlab and then validated on “Pomorska Kolej Metropolitalna” investment time-frame and its cost of infrastructure, type of Diesel Multiple Units (DMU) and track geometry. The vehicles maintenance levels are taken into consideration as well. Usage of the Energy Storage Systems is considered. The final result of this analysis is threshold of economic efficiency in analyzed period of 30 years for traffic flow expressed in value of passenger per hour in rush hours.
PL
W artykule zaproponowano model matematyczny służący do estymowania wartości progu efektywności ekonomicznej pomiędzy użyciem trakcji spalinowej a trakcji elektrycznej na modernizowanych lub nowo budowanych pasażerskich liniach kolejowych. Obecnie używane modele nie uwzględniają całej złożoności problemu. Przedstawione rozwiązanie zostało zaimplementowane w środowisku Matlab, a następnie zweryfikowane w odniesieniu do inwestycji w budowę pt. “Pomorska Kolej Metropolitalna”. W modelu uwzględniono czas realizacji i istnienia projektu, koszty proponowanej infrastruktury, rodzaj pojazdów spalinowych i elektrycznych oraz kształt i topografię linii kolejowej. Koszty związane z utrzymaniem pojazdów (analiza LCC) oraz możliwe zastosowanie superkondensatorowych zasobników energii w pojeździe lub w podstacjach trakcyjnych są również uwzględnione w modelu. Końcowym wynikiem przeprowadzonej analizy jest estymacja progu efektywności dla założonego czasu istnienia inwestycji wyrażona w potokach pasażerów w godzinach szczytu.
PL
W pracy przedstawiono możliwości wykorzystania analizy drgań przewodów jezdnych sieci trakcyjnej do oceny jej stanu technicznego. Zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych, w których rejestrowano drgania odcinka przewodu jezdnego o zróżnicowanym stopniu zużycia i przy różnych warunkach jego zawieszenia. Na bazie przeprowadzonych analiz w dziedzinie czasu i częstotliwości, wskazano zależności między stanem sieci a wybranymi parametrami rejestrowanych drgań. Wyniki badań wykorzystano do doboru wybranych parametrów modelu matematycznego odcinka przewodu jezdnego sieci, opartego na metodzie energetycznej Lagrange’a. Model jest dedykowany do badań certyfikacyjnych dla nowych i modernizowanych odcinków sieci, a także do wspierania procesów oceny stanu technicznego sieci i pantografów w systemach monitoringu infrastruktury kolejowej.
EN
The paper presents the possibilities of using forced oscillation analysis of catenary wires to assess its technical condition. The results of laboratory tests are considered in which vibration of one section of the contact wire with varying degrees of wear and the different conditions of his suspension are recorded. On the basis of the analysis in the time and the frequency domain specific relationships between technical state of the wire and selected parameters of the recorded vibrations are searched. As a conclusion possible criteria for assessing the state of the contact line are formulated based on the spectral characteristics of measured vibrations. An initial version of novel mathematical model of the overhead contact line section is also elaborated. The model is based on the energy method of Lagrange. The paper describes the methodology for determining certain parameters of this model using the results of laboratory tests. The model is prospectively dedicated to the certification testing for new built and repaired sections of the overhead catenary, as well as to support the evaluation processes of contact line or pantographs technical condition in any diagnostic and monitoring system.
9
Content available remote Modelowanie i symulacja dynamiki ruchu trakcyjnego odbieraka prądu
PL
W referacie przedstawiono dwa modele matematyczne kolejowych odbieraków prądu. Model podstawowy opracowano na podstawie analizy konstrukcji odbieraka ze stopniami swobody w ruchu obrotowym i postępowym. Drugi tzw. model zastępczy ma obydwa stopnie swobody w ruchu postępowym. Przedstawiono prosty sposób wyznaczenia wartości parametrów modelu zastępczego na podstawie wyników symulacji modelu odbieraka podstawowego. Model zastępczy, o wiarygodnych parametrach, może być używany do analizy interakcji odbieraka z siecią trakcyjną.
EN
The paper presents two mathematical models of the railway current collectors. The first basic model has degrees of freedom in rotary and in translatory motion. The second equivalent model has both degrees of freedom in translatory motion. The paper shows the way in which coefficient values of the equivalent model are defined on the basic model collector simulation. Application of the equivalent model is justifiable to analyze the interaction between pantograph and contact line.
PL
W artykule przedstawiono układ sterowania numerycznego maszyn zbudowany na bazie komputera PC, komunikujący się z serwonapędami i układami wejścia/wyjścia sterującymi wyposażeniem maszyny poprzez magistralę komunikacyjną EtherCAT. W komputerze zaimplementowano system operacyjny czasu rzeczywistego Linux RTAI wraz ze zmodyfikowanym oprogramowaniem sterującym LinuxCNC. Opracowano programowy moduł komunikacyjny magistrali EtherCAT i zintegrowano go z oprogramowaniem LinuxCNC. Opracowany moduł EtherCAT umożliwia komunikację z serwonapędami zgodnie ze standardem CiA 402 oraz modułami wejść/wyjść zgodnie ze standardem CiA 401. Opracowany układ sterowania cechuje się prostą budową i łatwym montażem. Pozwala na bardzo szybką dwukierunkową komunikację z napędami i układami wejścia/wyjścia. Jest układem elastycznym, który można łatwo zaimplementować do sterowania maszynami wieloosiowymi o różnej konfiguracji.
EN
This article presents a PC-based numerical machine control system communicating via EtherCAT with servo drives and input/output devices controlling machine equipment. Linux RTAI real time operating system and LinuxCNC machine control software modified by the authors was implemented on the PC computer. A software EtherCAT communication module was developed and integrated with LinuxCNC. The developed module enabled communication with servo drives according to the CiA 402 standard and with input/output modules according to the CiA 401 standard. The developed control system has simple construction. It allows for very fast fullduplex communication with servo drives and input-output modules. The control system is flexible and easily implemented to controlling machines of different configurations.
EN
The overhead contact line (OCL) is the most effective way for supplying railway electric vehicles. The increase of the speed of vehicles increases power consumption and requires ensuring proper cooperation of pantographs with OCL. The paper describes the novel mathematical model of the OCL system and the simulation results. The primary objective is a more accurate analysis to increase the reliability of the evaluation of monitoring and diagnostics. The model was based on the Lagrange energy method. The paper presents the structure of the model and equations describing it, as well as the results of some laboratory tests that were performed to determine the model parameters. The selected results of simulations concerning the effects of force impact on the contact wire were carried out using the created model. The prepared program can be used for creating computer tools, which will support designers of OCL.
PL
Sieć jezdna jest najbardziej efektywnym sposobem zasilania kolejowych pojazdów elektrycznych. Wzrost prędkości pojazdów zwiększa pobór mocy i wymaga zapewnienia właściwej współpracy odbieraków prądu z siecią jezdną. W artykule przedstawiono nowy model matematyczny sieci i wstępne wyniki symulacji. Głównym celem badań jest dokładniejsza analiza, zwiększająca wiarygodność oceny współpracy sieci z odbierakami prądu w celach monitoringu i diagnostyki. Model został oparty na metodzie energetycznej Lagrange’a. Przedstawiono strukturę modelu i równania go opisujące, a także wyniki niektórych pomiarów laboratoryjnych, które wykonano w celu określenia parametrów modelu. Wybrane wyniki symulacji dotyczące oddziaływania siły na przewód jezdny przeprowadzono w oparciu o utworzony model. Przygotowany program może być używany do tworzenia narzędzi informatycznych, które będą wspierać projektantów sieci trakcyjnych.
PL
W pracy przedstawiono wybrane zagadnienia komputerowego modelowania 3D podzespołów kolejowego odbieraka prądu typu 160 EC oraz jego złożenie jako integralnej konstrukcji w programie Autodesk Inventor. Omówiono sposób implementacji modelu 3D odbieraka w Module Symulacji Dynamicznej (MSD). W symulacji komputerowej badano proces unoszenia się odbieraka pod wpływem zadanego momentu obrotowego. Pokazano wybrane wyniki symulacji dynamicznej uzyskane w MSD, w porównaniu z wynikami uzyskanymi z niezależnego modelu tego odbieraka. Wykazano, że MSD może być przydatny do oceny właściwości dynamicznych odbieraków prądu, zwłaszcza na etapie projektowania.
EN
The paper presents the application of Dynamic Simulation Module (DSM) of Autodesk Inventor for simulation of current collector movement under influence of external forces and torques. To achieve these goal computer models of 3D components of current collector were developed and assembly of particular parts was made. Then 3D model of pantograph in DSM was implemented. Connections of the moving parts were defined in order to define degrees of freedom of the pantograph. The dynamic movement of the collector under the influence of a given external torque and periodical contact force applied to contact strips was simulated. Results derived from DSM were compared with these obtained from the model formulated on the basis of current collector differential equations. It was found that DSM can be used to evaluate the dynamic properties of the current collector, especially in the design process.
PL
Przedstawiono zakres prac naukowych i rozwojowych związanych z diagnostyką i monitoringiem sieci i odbieraków pojazdów szynowych na linii kolejowej w warunkach eksploatacyjnych, jakie są prowadzone w Katedrze Inżynierii Elektrycznej Transportu Politechniki Gdańskiej.
EN
The paper presents the scope of scientific and research works connected with diagnostics and monitoring of network and current collectors of rail vehicles on railway line in service conditions. The works mentioned are carried on at Gdańsk University of Technology, Department of Electric Engineering of Transport.
PL
Wraz ze wzrostem prędkości pojazdów trakcyjnych rośnie potrzeba utrzymania sieci trakcyjnej w odpowiednim stanie. Konieczny jest ciągły monitoring i diagnostyka pozwalające wykrywać zjawiska pogarszające jakość odbioru energii z sieci trakcyjnej takie jak: nadmierne zużycie nakładek stykowych czy złe nastawy odbieraka prądu pojazdu. Jedną z metod jest umieszczenie czujników przyspieszenia na górnej sieci trakcyjnej. Analiza przebiegu tej wielkości fizycznej pozwoli określić stan układu sieć jezdna - odbierak prądu. Wybranie łączności bezprzewodowej jako medium transmisyjnego pomiędzy elementami sieci sensorowej, pozwala ominąć konieczność izolacji elektrycznej elementów sieci. Projekt musi uwzględniać niskie zużycie energii a także metody jej pozyskiwania z dostępnych źródeł odnawialnych. Jako standard komunikacyjny wybrano Bluetooth 4.0 Low Energy. Jest on dedykowany dla konsumenckich urządzeń czujnikowych, lecz jego zalety mogą znaleźć zastosowanie również w obszarze przemysłu. W artykule przedstawiono projekt i realizację sieci pozwalającej zbadać przebieg przyspieszeń sieci jezdnej. Opisano wykorzystane rozwiązania sprzętowo-programowe. Zaprezentowano wstępne wyniki pomiarów laboratoryjnych.
EN
Together with increasing traction vehicle’s speed a need to maintain a traction network in an appropriate state rises. Constant monitoring and diagnostics is necessary, allows to detect unfavorable phenomenon deteriorating power receive quality e.g.: excessive wear of contact strips, incorrect vehicle’s trolley settings. One of the methods is to place acceleration sensor on overhead contact line. Waveform’s analysis should allow estimation of traction network – trolley system shape. Wireless network selection as sensor network communication medium bypasses necessity for electric insulation between network’s elements. The design has to take into an account low power usage and renewable sources energy harvesting methods. Bluetooth 4.0 Low Energy as transmission medium was chosen. It is dedicated for customer marker, however its multiple advantages can be exploited in industrial sensors. In paper was presented design and realization of wireless sensor network to investigate the catenary line acceleration. Hardware and software solution was described. Preliminary laboratory measurement’s results were presented.
PL
Zasobniki energii są instalowane na pokładach elektrycznych pojazdów szynowych głównie w celu odzyskiwania energii hamowania. Postęp technologiczny w zakresie energoelektroniki i magazynowania energii umożliwił wykorzystanie energii elektrycznej do autonomicznej jazdy pojazdów w przypadku awarii sieci trakcyjnej oraz na niezelektryfikowanych odcinkach linii. Zastosowanie te mogą być alternatywą dla sieci trakcyjnej i mają miejsca przede wszystkim w tramwajach i trolejbusach oraz rzadziej w systemach kolejowych. W artykule przedstawiono studium zastosowania zasobnikowej jednostki trakcyjnej na linii Pomorskiej Kolei Metropolitalnej. W ramach studium opracowano model symulacyjny w oprogramowaniu Matlab/Simulink i przeprowadzono w nim przejazd teoretyczny. Na podstawie wyników bilansu energetycznego dobrano zasobnik umożliwiający zasilenie pojazdu na wybranym odcinku PKM.
EN
Energy storage devices are installed on-board of vehicles mainly for the purpose of recovering energy during breaking. Technological progress in power electronics and energy storage made using energy for autonomous drive in case of power shortage and on unelectrified railways sections possible. Those applications can provide alternative for overhead catenary system and can be used mainly in trams, trolleybuses and less often in railway systems. This paper explores the possibility of application of on-board energy storage devices in Pomeranian Metropolitan Railway (PKM) trains. To achieve that the simulation model in Matlab/ Simulink was designed and theoretical drive was simulated therein. Basing on the results of energy balance the energy storage devices enabling powering the vehicle on selected PKM section were selected.
PL
Omówiono metodę monitorowania stanu technicznego odbieraków prądu w oparciu o pomiar uniesienia przewodów jezdnych sieci trakcyjnej w czasie przejazdu pociągu. Opisano konstrukcję i zasadę działania wdrożonego na linii kolejowej pilotażowego stanowiska monitoringu. Przedstawiono metodę analizy i sposób wizualizacji wyników pomiarów. Zastosowany algorytm szacowania siły statycznej odbieraka uwzględnia prędkości pociągu i działanie innych uniesionych pantografów w pociągu. Podano przykładowe wyniki dla różnych konfiguracji podniesionych pantografów w składzie pociągu, obejmujących odbieraki z prawidłowo i nieprawidłowo nastawioną wartością siły statycznej. Podstawą dla oceny efektów działania systemu są wyniki z kilkuletniego okresu jego eksploatacji. W tym czasie kilkadziesiąt tysięcy pociągów przejechało przez stanowisko monitoringu, co pozwala na sformułowanie reprezentatywnych statystycznie wyników. Wdrożenie systemu monitorowania zaowocowało już wyraźną poprawą średniego stanu technicznego odbieraków prądu w eksploatowanym taborze. Planowany jest dalszy rozwój systemu, co powinno przyczynić się do wzrostu bezpieczeństwa i ciągłości ruchu oraz obniżenia kosztów eksploatacji.
EN
The paper discusses the principle of the current collector monitoring based on the measurement of the uplift of catenary contact wires during the passage of a train. Construction and operation of the implemented monitoring system is described and method of analysis and visualization of the measurement results are presented. The algorithm for estimating the collector's static force takes into account the train speed and the influence of other raised pantographs on the train. Exemplary results for some different combinations of train pantograph setting are compared, including current collectors with properly and wrongly adjusted static force. The basis for the assessment of the effects of the system are the results of several years of its operation. During this time many thousands of current collectors were evaluated, thus it allows for the formulation of reliable statistical conclusions. The implementation of the monitoring system has already resulted in higher average level of technical condition of current collectors. Planned further development of the system will contribute to an even greater increase of traffic continuity and safety, and to reduction of exploitation cost.
PL
Niewłaściwa współpraca odbieraka prądu i sieci trakcyjnej, w trudnych warunkach lokalnych, może prowadzić do uszkodzenia sieci trakcyjnej i pantografu. W ramach rozwoju metod monitoringu i diagnostyki dla tych podsystemów, tworzone są nowe i dokładniejsze narzędzia symulacyjne, których zakres obejmuje modelowanie zarówno napowietrznej sieci trakcyjnej i pantografu, a także ich dynamicznego oddziaływania. Głównym celem jest dokładniejsza analiza wyników pomiarów uzyskanych z pilotażowego stanowiska monitoringu odbieraków prądu, w celu poprawy wiarygodności oceny monitorowanych urządzeń. W artykule zaproponowano model odbieraka prądu, zbudowany na podstawie metody energetycznej Lagrange’a, dzieląc jego strukturę mechaniczną na zestaw skupionych elementów zachowawczych i dyssypatywnych. Komputerowy model 3D odbieraka typu 160EC powstał w programie Inventor. Przeprowadzone symulacje porównano z wynikami eksperymentalnymi.
EN
Improper cooperation of current collector and the overhead contact line, in severe local conditions, may lead to damage of the catenary or pantograph. As a part of the development of diagnostic and monitoring systems for these subsystems, the novel and more accurate simulation tools are created, the scope of which includes modeling of both the overhead catenary and the pantograph, as well as their dynamic interaction. The main objective is more accurate analysis of the measurement results to improve reliability of evaluation of the monitored devices. This paper proposes a model of the current collector, sharing its mechanical structure on a set of inertial or resilient conservative and dissipative elements a mathematical model was created based on the Lagrange energy method. 3D computer model of the current collector type 160EC was made in Inventor. Simulations were performed, the results of which were compared with the results of selected experimental tests.
PL
Górna sieć trakcyjna jest nadal najefektywniejszym sposobem zasilania kolejowych pojazdów elektrycznych. Sieć jezdna nie ma możliwości technicznych redundacji, co wymaga okresowej oceny stanu technicznego w celu zapewnienia prawidłowej współpracy z odbierakami prądu pojazdów. W artykule przedstawiono aspekty oceny stanu technicznego górnej sieci trakcyjnej na podstawie modelowania matematycznego i wybranych badań laboratoryjnych. Zaprezentowano dwumasowy model sieci i odbieraka prądu wskazując na jego użyteczność do oceny siły stykowej i uniesienia przewodów jezdnych. Wykonano szereg symulacji stanów dynamicznych interakcji górnej sieci trakcyjnej i odbieraka dla różnych parametrów, w szczególności zwrócono uwagę na wpływ tarcia suchego i lepkiego na przebieg drgań sieci. Dokonano laboratoryjnych pomiarów dynamiki przewodu jezdnego poddanego różnorodnym wymuszeniom dla określonych parametrów mechanicznych. Na podstawie analizy częstotliwościowej drgań przewodu wskazano na możliwości oceny stanu technicznego sieci jezdnej. Porównano wyniki symulacji z wybranymi badaniami laboratoryjnymi w celu dalszej weryfikacji założonej koncepcji modelu.
EN
The overhead contact line (OCL) is still the most effective way for supplying railway electric vehicles. The redundancy of the OCL is technically impossible, and therefore requires a periodic assessment of the technical state in order to ensure proper cooperation with the vehicle current collectors. The paper presents aspects of the evaluation of technical state of the OCL based on mathematical modeling and selected laboratory tests. The two-mass pantograph-catenary model was presented and it was pointed to its usefulness for the evaluation of contact force and up lift wires. A series of simulation of the dynamic interaction states of catenary and current collector for various parameters were performed, in particular the influence of dry and viscous friction on waveform of vibration was described. The laboratory measurements were made for the dynamics of the trolley wire subjected to various extortions for specific mechanical parameters. On the basis of the wire vibration frequency analysis the possibility of a technical state assessment of the OCL was indicated. Simulation results were compared with selected laboratory tests in order to further verification of the established concept model.
PL
Górna sieć trakcyjna jest nadal najefektywniejszym sposobem zasilania kolejowych pojazdów elektrycznych. Wzrost prędkości pojazdów zwiększa pobór mocy oraz wymaga zapewnienia prawidłowej współpracy odbieraków prądu z siecią jezdną. Podejmowane są prace związane z komputerowym wspomaganiem projektowania sieci trakcyjnych. W tej pracy omówiono autorski model matematyczny sieci trakcyjnej w kontekście tzw. modelu referencyjnego oraz sposób wyznaczania jego parametrów. Do opracowania modelu wykorzystano metodę energetyczną Lagrange’a odniesioną do skupionych elementów zachowawczych oraz dyssypatywnych. Przedstawiono obliczenia mające na celu wyznaczenie parametrów obwodowych elementów skupionych. Dokonano porównania wyników symulacji z wybranymi badaniami laboratoryjnymi w celu dalszej weryfikacji założonej koncepcji modelu.
EN
Methods of modeling and computer-aided design for overhead catenary are now worldwide widely developed. The paper describes the concept of novel mathematical model of the OCL system. The main objective is to obtain accurate simulation results take into the heterogeneity of the OCL. The model was based on Lagrange energy method. The paper presents the structure of the model and equations describing it, as well as the results of some laboratory measurements that were performed to determine the model parameters of the contact wire. The established concept of the model can be used for preparation of computer tools which will support designers of overhead catenary line.
PL
W artykule omówiono zagadnienia dotyczące budowy i sterowania napędem z silnikiem PMSM i 3-poziomowym falownikiem napięcia z diodami poziomującymi. Opracowany falownik, dzięki zastosowaniu wyjściowego filtra LC, charakteryzuje się sinusoidalnym napięciem wyjściowym. Przedstawiono również bazujący na sprzężeniu od zmiennych stanu dyskretny algorytm sterowania zapewniający uzyskanie sinusoidalnego napięcia wyjściowego o niskiej zawartości harmonicznych w szerokim zakresie pracy napędu. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych potwierdzające poprawne działanie opracowanego układu napędowego.
EN
In this paper designing and control process of the drive with PMSM and 3-level neutral point clamped voltage inverter was discussed. Designed inverter, with the help of an output LC filter, provides true sine wave output voltage. Discrete state feedback control algorithm was used in order to obtain sine wave output voltage of the designed inverter with low harmonics content in a wide range of the drive operation. Proper operation of the designed drive was confirmed in simulation as well as experimental test results.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.