Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Symulacja i analiza przebiegu pracy napędu tramwaju w okresach zerwania przyczepności

Kozłowski M.

Logistyka

|

2012

|

nr 4

PL

Przedstawiono model symulacyjny układu napędu tramwaju z silnikami prądu stałego i energoelektronicznym układem zasilania przeznaczony do analiz przebiegu pracy w okresach zerwania przyczepności podczas rozruchu i hamowania. Podano przykładowe wyniki symulacji prądu grup silników. Omówiono metody analizy falkowej jednowymiarowych sygnałów trakcyjnych. Przedstawiono przykładowe wyniki ekstrakcji cech charakterystycznych zjawiska zerwania przyczepności na podstawie analiz prądu. Przedstawiono przykładowe wyniki weryfikacji.

EN

The present paper deals with research on the movement of trams with direct-current series motors and a power electronic converter with particular attention paid to states of adhesion failure during start-up and electric braking periods. The objective of the paper is to determine methods of recognition of adhesion failure states on the basis of analyses of electric current course or analyses of speed course in individual drive systems.

2

Accelerometric measurement of speed in detection of adhesion loss of a rail vehicle

Kozłowski M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 4

310-313

EN

The article presents sample measurement results of electromechanical variables of drive condition and vehicle acceleration. Detection methods have been discussed of adhesion loss phenomenon of a vehicle on the basis of wavelet analyses of motor set current, peripheral speed of driving wheels and driving wheel slip speed.

PL

Przedstawiono przykładowe wyniki pomiaru elektromechanicznych zmiennych stanu napędu i przyśpieszeń pojazdu. Omówiono metody rozpoznania zjawiska zerwania przyczepności pojazdu na podstawie analiz falkowych: prądu grup silnika, prędkości obwodowej kół napędzanych i prędkości poślizgu koła napędzanego.

3

Badania zerwania przyczepności w ruchu pojazdu szynowego

Kozłowski M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2010

|

z. 74

3-104

PL

Zjawisko zerwania przyczepności przyczynia się do obniżenia trwałości eksploatacyjnej urządzeń napędu i jest niebezpieczne ruchowo (może prowadzić do katastrof). Stan szyn spowodowany oddziaływaniem dynamicznym zużytych kół może również prowadzić do wypadków, wykolejeń lub katastrof. W tramwajach napędzanych silnikami prądu stałego ochrona antypoślizgowa pojazdów działa na podstawie analiz różnicy sem silników lub różnicy prędkości obrotowych zestawów kołowych. Stąd stany zerwania przyczepności osi wózka nie mogą być wykrywane niezależnie. W pracy postawiono tezę, że jest możliwe szybsze niż dotychczas wykrywanie zdarzeń zerwania przyczepności kół napędzanych pojazdów szynowych, na podstawie analiz przebiegu prądu grup silników Iub prędkości obrotowych indywidualnych zestawów kołowych. Przedstawiono metodę rozpoznania zerwania przyczepności w czasie rzeczywistym i przeprowadzono jej weryfikację. Wyniki pracy mogą być przydatne w rozwiązywaniu zadań modernizacyjnych układów antypoślizgowych pojazdów. Praca dotyczy badania ruchu tramwaju z silnikami szeregowymi prądu stałego i przekształtnikiem energoelektronicznym, ze szczególnym uwzględnieniem stanów zerwania przyczepności w okresach rozruchu i hamowania elektrycznego. Celem pracy jest okreśIenie metod wykrywania stanów zerwania przyczepności, na podstawie analiz przebiegów prądu Iub analiz przebiegu prędkości w indywidualnych zespołach napędu. Przedstawiono rozwiązania następujących zadań: modelowanie matematyczne w rozpoznaniu zjawiska zerwania przyczepności, wybór metody rozpoznania zjawiska zerwania przyczepności na podstawie analizy cech charakterystycznych prądu grupy silników, opracowanie modelu matematycznego napędu w ujęciu systemowym, badania symulacyjne pracy napędu w stanach zerwania przyczepności, opracowanie analizatora falkowego do obserwacji stanu dynamiki składowych zmiennych stanu napędu, opracowanie funkcji ekstraktora falkowego do oceny cech charakterystycznych sygnału prądu w czasie rzeczywistym, opracowanie i wykonanie eksperymentu do weryfikacji metody rozpoznania zjawiska zerwania przyczepności na podstawie przebiegu prądu. Przy opracowywaniu modeIu matematycznego napędu uwzględniono oddziaływania między podstawowymi elementami systemu, takimi jak: obwód elektryczny, wózek silnikowy z przekładnią redukcyjną i wałami transmisji momentu obrotowego na zestaw kołowy oraz kontakt koło-szyna. Opracowana i przedstawiona metoda wykrywania zjawisk zerwania przyczepności na podstawie analiz prądu jest oryginalna i nowa. Opiera się ona na podobieństwie przebiegów składowych pasmowych sygnałów zmiennych stanu napędu (prądów grup silnika, prędkości kątowych wałów napędu i prędkości poślizgu kół napędzanych). Zastosowanie analizatora falkowego jako obserwatora stanu dynamiki składowych pasmowych napędu trakcyjnego jest nowe. Cechą wyróżniającą przedstawianą pracę pośród opracowań innych autorów jest zaplanowanie, wykonanie i analiza wyników eksperymentu weryfikującego. W eksperymencie zastosowano akcelerometryczny pomiar prędkości pojazdu względem Ziemi, umożliwiający wyznaczenie prędkości poślizgu kół napędzanych. Zdefiniowano cechy charakterystyczne zachowania zmiennych stanu napędu w okresach zerwania przyczepności i określono odpowiadające im wektory miar. Wykonano analizę porównawczą własności procesu rozpoznania zjawiska zerwania przyczepności, takich jak: przewidywalność (związek z modelem), użyteczność (możliwość aplikacji) i nieimitowalność (wykluczenie związku analizowanych cech charakterystycznych z innymi zjawiskami procesowymi). W efekcie przedstawiono metodę wykrywania stanów zerwania przyczepności na podstawie analiz przebiegów prądu i przebiegów prędkości obrotowej kół napędzanych indywidualnych układów napędu. Wykazano, że rozpoznanie zjawiska zerwania przyczepności na podstawie analiz przebiegu prądu grupy silników jest możliwe.

EN

The phenomenon of adhesion failure contributes to the decrease of exploitation durability of drive devices and it is dangerous from the point of view of motion (it can lead to catastrophes). The state of tracks caused by dynamic interaction of worn out wheels can lead to accidents, derailments or catastrophes. In trams driven by electric motors anti-slip protection of vehicles operates on the basis of analyses of motor emf difference or rotational speed difference of wheel sets. Therefore, adhesion failure state simultaneous for several axes cannot be detected. The thesis of the present paper is that recognition of the phenomenon of adhesion failure of track vehicle driven wheels on the basis of analyses of electric current course or rotational speeds from individual drive systems of wheel sets is now possible to be conducted in a better way than so far. A method has been presented of adhesion failure recognition in real time as well as its verification. The results of the paper can be useful in the solution of modernization tasks of anti-slip systems of vehicles on the basis of synthesis (enriching) of currently used solutions. The present paper deals with research on the movement of trams with direct-current series motors and a power electronic converter with particular attention paid to states of adhesion failure during start-up and electric braking periods. The objective of the paper is to determine methods of recognition of adhesion failure states on the basis of analyses of electric current course or analyses of speed course in individual drive systems. Solutions have been presented for the following tasks: mathematical modelling in adhesion failure recognition, selection of the structure of adhesion failure recognition method on the basis of feature analysis of electric current motor set, developing a mathematical model of a drive in systemic approach, simulation research of drive operation in adhesion failure states, designing a wavelet analyser for observing the state of dynamics of variable components of drive state, developing the function of wavelet extractor for assessment of electric current signal features in real time, designing and performing an experiment for verification of the method of adhesion failure recognition on the basis of electric current course. When designing a mathematical model of a drive, such interactions between basic elements of the system were taken into consideration as: electric circuit, power truck with reduction gear and torque transmission shafts on wheel set and wheel-track contact. The method of adhesion failure recognition on the basis of electric current analyses drawn up and presented in the present paper is novel and original. It is based on the similarity of strip component courses of variable signals of drive state (electric currents of motor series, angular velocity of drive shafts and wheel spin of driven wheels). Application of the wavelet analyser as an observer of the state of dynamics of strip components of traction drive is novel. A distinguishing feature of the present paper among papers by other authors is planning, performing and analysing the results of a verifying experiment. In the experiment, accelerometric measurement of vehicle's speed with respect to the Earth's surface has been used, making it possible to determine wheel spin speed of driven wheels. Features of variables of drive state behaviour have been defined in periods of adhesion failure and corresponding measurement vectors have been determined. Comparative analysis has been conducted of the properties of the recognition process of adhesion failure phenomena such as: predictability, usefulness and nonimitability. As a result, the method of recognition of adhesion failure states on the basis of analyses of electric current courses and rotational speed courses of driven wheels of individual drive systems has been presented. It has been indicated that adhesion failure recognition on the basis of analyses of electric current course of motor sets is possible.

4

Wavelet Analysis of Current Applied to Detect Traction Adhesion Loss Condition of a Railway Vehicle

Kozłowski M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 11

51-54

EN

The article submits a thesis that the phenomenon of traction adhesion loss of a railway vehicle driven by DC motors can be efficiently evaluated within the area of the motor current wavelet transform coefficients. Function of energy difference between a scaling function and the basic wavelet has been proposed as the phenomenon characteristic. Short time windows have been obtained for the transform. The obtained time of the phenomenon identification assumes values of around 20ms.

PL

Przedstawiono tezę, że zjawisko zerwania przyczepności elektrycznego pojazdu szynowego z silnikami prądu stałego można skutecznie oceniać w dziedzinie współczynników transformaty falkowej prądu silnika. Jako cechę charakterystyczną zjawiska zaproponowano funkcję różnicy energii funkcji skalującej i falki podstawowej. Uzyskano krótkie okna czasowe transformaty. Uzyskane czasy rozpoznania zjawiska kształtują się na poziomie ok. 20 ms. Artykuł jest kontynuacją pracy [1].

5

Motion Process Modeling for a Railway Vehicle at Adhesion-Loss Conditions

Kozłowski M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 10

133-136

EN

The article discusses characteristics of adhesion-loss conditions for trams driven with direct-current motors such as: abrupt acceleration of driving wheels, a series of vanishing torsional vibrations of considerable amplitude and low frequency, decreasing value of motor current and adequate transient components. Example results of the process simulation with the application of a model for testing torsional vibration have been presented as well as example results of experimental current measurements for slip conditions at a startup phase.

PL

Omówiono cechy charakterystyczne stanów zerwania przyczepności dla tramwajów z silnikami prądu stałego, takie jak: gwałtowne przyśpieszanie kół napędzanych, seria zanikających drgań skrętnych o znacznej amplitudzie i małej częstotliwości, zmniejszenie wartości prądu silników i odpowiednie składowe przejściowe. Przedstawiono przykładowe wyniki symulacji procesu za pomocą modelu do badań drgań skrętnych. Przedstawiono przykładowe wyniki eksperymentalnych pomiarów prądu dla warunków zerwania przyczepności w okresie rozruchu.