Математичне моделювання перехідних процесів в електроприводі стрілочного переводу моношпального типу з вентильно-індукторним двигуном

Автор(и)

  • S. G. Buriakovskyi Науково-дослідний та проектно-конструкторський інститут «Молнія» Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-2469-7431
  • A. S. Maslii Український державний університет залізничного транспорту, Україна, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-0554-8150
  • L. V. Asmolova Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Україна, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-0208-2380
  • N. T. Goncharuk Дніпропетровський регіональний інститут державного управління Національної академії державного управління при Президентові України, Україна, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-2681-6687

DOI:

https://doi.org/10.20998/2074-272X.2021.2.03

Ключові слова:

вентильно-індукторний електропривод, електромеханічна система, система керування, нечіткий регулятор швидкості

Анотація

Робота присвячена розвитку функціональності залізничного стрілочного переводу шляхом впровадження вентильно-індукторного електроприводу. Таке рішення дає обґрунтування для спрощення механічної частини стрілочного переводу шляхом заміни редуктора на кульково-гвинтову пару, а також розмістити усю кінематичну лінію стрілочного переводу на одній шпалі. Наведено математичний опис чотирифазного вентильно-індукторного двигуна, та спрощеної механічної лінії стрілочного переводу у вигляді одномасової електромеханічної системи. Розроблена імітаційна математична модель електроприводу стрілочного переводу моношпального типу як система підлеглого керування з вентильно-індукторним двигуном, яка враховує нелінійну характеристику навантаження. Наведено результати комп’ютерного моделювання з ПІД та нечітким регулятором швидкості, які показали, що нечіткий ПІД регулятор більш якісно відпрацьовує задані величини та переміщення гостряків.

Біографії авторів

S. G. Buriakovskyi, Науково-дослідний та проектно-конструкторський інститут «Молнія» Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна

Д.т.н., професор

A. S. Maslii, Український державний університет залізничного транспорту, Україна

К.т.н., доцент

L. V. Asmolova, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Україна

К.т.н.

N. T. Goncharuk, Дніпропетровський регіональний інститут державного управління Національної академії державного управління при Президентові України, Україна

Д.держ.упр., професор

Посилання

Pro skhvalennia Natsionalnoi transportnoi stratehii Ukrainy na period do 2030 roku: rozporiadzhennia Kabinetu Ministriv Ukrainy vid 30 travnia 2018 r. № 430-r [On approval of the National Transport Strategy of Ukraine for the period up to 2030. Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine of May 30, 2018 № 430-r]. Available at: https://zakon.rada.gov.ua/go/430-2018-%D1%80 (Accessed 20.10.2020). (Ukr).

Ministerstvo infrastruktury Ukrainy. Informatsiia pro ukrainski zaliznytsi [Ministry of Infrastructure of Ukraine. General information about railway transport]. Available at: https://mtu.gov.ua/en/content/informaciya-pro-ukrainski-zaliznici.html (Accessed 20.10.2020). (Ukr).

Kande M., Isaksson A., Thottappillil R., Taylor N. Rotating Electrical Machine Condition Monitoring Automation – A Review. Machines, Oct. 2017, vol. 5, no. 4, p. 24. doi: https://doi.org/10.3390/machines5040024.

Bemment S.D., Goodall R.M., Dixon R., Ward C.P. Improving the reliability and availability of railway track switching by analysing historical failure data and introducing functionally redundant subsystems. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, Sep. 2017, vol. 232, no. 5, pp. 1407-1424. doi: https://doi.org/10.1177/0954409717727879.

Buriakovskyi S., Smirnov V., Asmolova L., Obruch I., Rafalskyi O., Maslii A. Analysis of optimization criteria for the process of switch displacement in a DC railroad turnout. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Dec. 2019, vol. 6, no. 2 (102), pp. 58-69. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.187580.

Fathy Abouzeid A., Guerrero J.M., Endemaño A., Muniategui I., Ortega D., Larrazabal I., Briz F. Control strategies for induction motors in railway traction applications. Energies, Feb. 2020, vol. 13, no. 3, p. 700. doi: https://doi.org/10.3390/en13030700.

Dorohin B.P., Serdyuk T.M. Implementation of new types of points motors. Electromagnetic compatibility and safety on railway transport, 2013, no. 6, pp. 71-84. Available at: http://ecsrt.diit.edu.ua/article/view/51291 (Accessed 20.10.2020). (Rus).

Buriakovskyi S.G., Maslii A.S., Pasko O.V., Smirnov V.V. Mathematical modelling of transients in the electric drive of the switch – the main executive element of railway automation. Electrical Engineering & Electromechanics, 2020, no. 4, pp. 17-23. doi: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2020.4.03.

Lagos R.F., San Emeterio A., Vinolas J., Alonso A., Aizpun M. The influence of track elasticity when travelling on a railway turnout. Proceedings of the Second International Conference on Railway Technology: Research, Development and Maintenance, 2014, p. 11. doi: https://doi.org/10.4203/ccp.104.208.

Kuznetsov B.I., Nikitina T.B., Kolomiets V.V., Bovdui I.V. Improving of electromechanical servo systems accuracy. Electrical Engineering & Electromechanics, 2018, no. 6, pp. 33-37. doi: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2018.6.04.

Moiseenko V.I., Poddubnyak V.I. Avtomatika i komp'iuternye sistemy na stantsiiakh [Automation and computer systems in stations]. Kiev, Transport of Ukraine Publ., 1999. 142 p. (Rus).

Arslan B., Tiryaki H. Prediction of railway switch point failures by artificial intelligence methods. Turkish journal of electrical engineering & computer sciences, Mar. 2020, vol. 28, no. 2, pp. 1044-1058. doi: https://doi.org/10.3906/elk-1906-66.

Sokol Y.I., Buryakovskiy S.G., Masliy Ar.S. Energy-efficient electric drive of multifunctional turnout. Problemy Kolejnictwa, 2014, no. 165, pp. 99-107. Available at: http://atena.ikolej.pl/images/PDF/165_8.pdf (Accessed 20.10.2020).

Buriakovskyi S., Maslii A., Pasko O., Denys I. Research and development of an electric traction drive based on a switched reluctance motor. Transport Problems, 2018, vol. 13, no. 2, pр. 69-79. doi: https://doi.org/10.20858/tp.2018.13.2.7.

Li F., Jiang Y., Li T., Du Y. An improved dynamic model of preloaded ball screw drives considering torque transmission and its application to frequency analysis. Advances in Mechanical Engineering, 2017, vol. 9, no. 7, p. 168781401771058. doi: https://doi.org/10.1177/1687814017710580.

Buriakovskyi S., Babaiev M., Liubarskyi B., Maslii A., Karpenko N., Pomazan D., Maslii A., Denys I. Quality assessment of control over the traction valve-inductor drive of a hybrid diesel locomotive. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2018, vol. 1, no. 2 (91), pp. 68-75. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.122422.

Sezen S., Karakas E., Yilmaz K., Ayaz M. Finite element modeling and control of a high-power SRM for hybrid electric vehicle. Simulation Modelling Practice and Theory, Mar. 2016, vol. 62, pp. 49-67. doi: https://doi.org/10.1016/j.simpat.2016.01.006.

Buriakovskyi S.H., Maslii Ar.S., Maslii An.S. Elektropryvid strilochnoho perevodu [Electric switch point drive]. Patent UA, no. 95497, 2014. (Ukr).

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-10

Як цитувати

Buriakovskyi, S. G. ., Maslii, A. S. ., Asmolova, L. V. ., & Goncharuk, N. T. . (2021). Математичне моделювання перехідних процесів в електроприводі стрілочного переводу моношпального типу з вентильно-індукторним двигуном. Електротехніка і Електромеханіка, (2), 16–22. https://doi.org/10.20998/2074-272X.2021.2.03

Номер

Розділ

Електротехнічні комплекси та системи

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають