Study of the asynchronous traction drives operating modes by computer simulation. Part 2: Simulation results and analysis

The problem arising at the design of electric locomotives with asynchronous traction drive are considered. The electrical scheme provides the possibility of individual (by axle) control of traction motors. This allows realizing the operational disconnection/connection of one or more axles in the automatic mode, with account of actual load. In Part 1 of this paper, the complex computer model based on the representation of AC traction drive as controlled electromechanical system was developed. The description of methods applied in modeling of traction drive elements (traction motors, power converters, control systems), as well as of mechanical part and of "wheel-rail" contact, was given. In Part 2, the results of dynamic electromechanical processes modeling in various modes of electric locomotive operation (start and acceleration, traction regime in straight and curve railway sections, wheel-slide protection, etc.) are presented. In perspective, based on the developed model, the evaluation of locomotive's energy efficiency at the realization of various control algorithms must be obtained.

Рассматриваются проблемы, возникающие при проектировании электровозов с асинхронным тяговым приводом (АТП). В электрической схеме реализована возможность индивидуального (поосного) регулирования тяговых двигателей, что дает возможность оперативного отключения/подключения одной или нескольких осей в автоматическом режиме, с учетом реальной нагрузки. В части 1 настоящей статьи была представлена разработанная комплексная компьютерная модель, основанная на рассмотрении АТП как управляемой электромеханической системы. Приводится описание методов, использованных при моделировании элементов тягового привода (тяговых двигателей, силовых преобразователей, систем управления), также как механической части и контакта «колесо-рельс». В части 2, представлены результаты моделирования динамических электромеханических процессов в различных режимах работы электровоза (трогание с места, движение в режиме тяги в прямых и кривых участках пути, подавление боксования и т.д.). В перспективе, основываясь на разработанной модели, должна быть получена оценка энергетической эффективности электровоза при реализации различных алгоритмов управления.