Mathematical model for dimensioning traction vehicle driving devices with costs of setting up a driving systems taken into account

• Autorzy: Kozłowski M.

Warianty tytułu

PL

Model matematyczny doboru urządzeń napędowych pojazdu trakcyjnego do pracy w określonych warunkach ruchu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents assumptions for a mathematical model that is indispensable to determine basic technical parameters of a driving system equipped with asynchronous motors. They can be reduced to taking into account operation conditions of all master devices that compose a driving system (static inverter, induction motors, reduction gear). The conditions have been described in a form of limitations: of master device operation range, of controI mode, and motion limitations. Requirements for a driving system have been described in a form of motion conditions: extreme, formal, and traffic ones. A system of independent object equations has been presented : a theoretical run equation, power-carrying capacity conditions, and an equation of a cost of setting up a driving system. The cost of setting up a driving system is a new indicator that makes it possible to select driving system parameters with operating conditions both of a motor and of an inverter taken into account. At the determination of a driving system cost errors of the calculation method applied to solve theoretical run equations have been taken into consideration.

PL

Przedstawiono założenia modelu matematycznego niezbędnego do wyznaczania podstawowych parametrów technicznych układu napędowego wyposażonego w silnik asynchroniczny. Sprowadzają się one do uwzględnienia warunków pracy wszystkich urządzeń głównych stosowanych w tego typu napędzie (przekształtnika statycznego, silników indukcyjnych i przekładni redukcyjnej). Warunki te opisano w formie: ograniczeń zakresu pracy urządzeń, sposobów sterowania i ograniczeń ruchowych. Wymagania stawiane układowi napędowemu opisano w formie warunków ruchu: skrajnych, resortowych i komunikacyjnych. Przedstawiono układ równań niezależnych obiektu: równania przejazdu teoretycznego, warunki obciążalności i równanie kosztu budowy układu napędowego. Koszt budowy układu napędowego jest wskaźnikiem nowym, umożliwiającym dobór parametrów układu z uwzględnieniem warunków pracy nie tylko silnika, ale i przekształtnika. Przy wyznaczaniu kosztu budowy układu uwzględniono błędy metody obliczeniowej rozwiązywania równan przejazdu teoretycznego. Przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń dla zadanych warunków ruchu tramwaju.

Słowa kluczowe

EN

driving system; drive device; traction vehicle; working conditions

PL

układ napędowy; urządzenia napędowe; pojazd trakcyjny; warunki pracy

• Wydawca: Warsaw University of Technology, Faculty of Transport
• Czasopismo: Archives of Transport
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 14, iss.1
• Strony: 49--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kozłowski M.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Transport, Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Dąbrowski M. Projektowanie maszyn elektrycznych prądu przemiennego, WNT 1994.
• [2] Dużyński Z. Dobór napędów zespołów trakcyjnych prądu stałego metodą symulacji przejazdów, doctor’s thesis, Technical University of Poznań, 1987.
• [3] Giziński Z. Trakcyjne układy napędowe. Możliwości i zadania Polskiej Nauki i Przemysłu Krajowego, Proceedings of the IX Scientific Conference on Electrical Traction Semtrak’ 2000, Zakopane 2000, pp. 41 - 44.
• [4] Ichikawa K. Optimization of train operation, JSME 1968.
• [5] Inada N. An approach to optimization problem in train operation, Proc. 1FAC Symposium, Tokio 1965.
• [6] Isajev I. Stability of Electrical Locomotive Characteristics (in Russian), Trans. Żel. Dor. Izdat., Moskwa 1958.
• [7] Kacprzak J., Koczara W. Podstawy napędu elektrycznego pojazdów trakcyjnych, WKiŁ, Warszawa 1990.
• [8] Kaźmierkowski M., Tunia H. Automatic Control of Converter-Fed Drives, Elsevier, Amsterdam-London-New York-Tokyo 1994.
• [9] Kozłowski M. Sposoby zmniejszania mocy maksymalnej obciążenia tramwaju napędzanego silnikiem asynchronicznym, Scientific Publications of the TU Warsaw, „Transportation” series, Z. 44/2000, pp. 143-170.
• [10] Kozłowski M. Podstawowe założenia projektowe układu napędowego pojazdu trakcyjnego z silnikiem indukcyjnym, Proceedings of the IX Scientific Conference on Electrical Traction Semtrak’ 2000, Zakopane 2000, pp. 89-95.
• [11] Kozłowski M. A method for determining traction characteristics of a tram, Archives of Electrical Engineering, Vol. XLIX No 3-4 2000, pp. 303-321.
• [ 12] Kozłowski M. Cost analysis for setting up a driving system of a traction vehicle, CP. ELEKTRO 2001, Żylina, pp. 13-18.
• [13] Kozłowski M. Determination of Basic Technical Parameters of a Traction Vehicle Driving System Taking into Account Construction Cost of Master Devices, CP. MET’2001 Gdańsk.
• [14] Kozłowski M. Entropy Formalism Applied to Evaluate Chance Variation in a Traction Vehicle Control, CP. The Transport of the 21st Century, Warsaw 2001.
• [15] Kwaśnikowski J. Modelowanie i symulacja komputerowa procesu ruchu pociągu, Scientific Publications of the TU of Poznań. „Thesis” series. No 264, Poznań 1992.
• [16] Pniewska B. Sterowania nadążne pojazdem trakcyjnym przy zadanym rozkładzie jazdy, Doctor’s thesis, Warsaw University of Technology, Warszawa 1995.
• [17] Podoski J. Zasady trakcji elektrycznej. WKiŁ, Warszawa 1967.
• [18] Podoski J., Kacprzak J., Mysłek J. Zasady trakcji elektrycznej, WKiŁ, Warszawa 1980.
• [19] Sibelnikov B. M. Selection of an Optimal Control for a Locomotive (in Russian), EWM Wniiżd 2/1965.
• [20] Skarpetowski G. Kryteria wyboru przekształtnikowych napędów pojazdów trakcyjnych, Proceedings of the IX Scientific Conference on Electrical Traction Semtrak’ 2000, Zakopane 2000, pp. 139-147.
• [21] Śliwiński T., Głowacki A. Parametry rozruchowe silników indukcyjnych, PWN 1982.
• [22] Teich W. Basic Relations in Dimensioning of a Traction Motor and Inverer with the Application of an Asynchronous Motor as a Master Drive (in German), ETR(24) 1/2- 1975, pp. 44-50.
• [23] Tunia H. i inni, Układy energoelektroniczne - obliczanie modelowanie i projektowanie, WNT, Warszawa 1982.
• [24] Wnuk M. Wyznaczanie optymalnych parametrów pojazdu trakcyjnego z silnikami asynchronicznymi, CP. MET’2001, Gdańsk 2001.