Отзыв ведущей организации (Управление асинхронными тяговыми электродвигателями тележки локомотива в предельных по сцеплению режимах движения)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ А1"ЕН'!7СТВО же3!е и!Одорожногг> т!'АнспОРтА УТВН жДЛ1О Фсдсральнос государствсннос басз>кстнос оо!зазоватсдьнос „': И>с>адонис ансонс!о образ!и!анна «Пс гсрбурз.сиий гз>су2!яре гвеппый университет путей сообрдсиин Иазперязоря Алексии!!ря!» (ФГ1>ОУ 80 ПГУПС) 8!«скааскна пр., 0.9. Санк7онсвсроурн 190031 '!со«фон: (8!2! 457-86-28, факс: !812) 315-26 2 ! 15»»411: 11мкар8905сЬ~.

0оп драно 49 000ь '«««.08«3084« ОРИ!О 01115840 О! РН !0278!0241502 И! И ! 78 1 2009592 К!И ! 78380 !001 Первый проректор — проректор по научной работе ЕГЬОУ ВО ПГУПС Доктор тек8и8ческих наук, пр'офессор' /, ~с"- ~-- А' " Тамила Семе!!Овна,'1334тьойа :,«.~~ » 2.84"~~~~'~ 2018 г. 399 !1а Ка ь>! Озз!нв вод>гной организации на днсссрз анионнун> рабозу огзыв ведущей организации на диссертацию Тарасова Ллексея Николаевича «Управле!!Ие асинхронными тяговыми электродвигателями тележки локомотива в предельных по сцеплению рсжимах движения», представленную на соискание учеЕюй с1епени кандидата технических наук по специальности 05.09.03 — Э3!ектротехнические комплексы и системы управления и реализуемыми алгоритмами, поэтому их совершенствование Актуальность темы диссертации Лсинхронныс двигатели позволя!От улучшить тяговые свойства локомотивов„пОВысить их 1еадежность и экономичность.

Опыт 'Зксплуатации электровозов с асинхронными тяговыми двигателями (2ЭС10, 2ЭС7, ЭП20, ЭВ120) показал Возможность реализации более высоких значений силы сцепления колес с рельсами по сравнению с тяговым приводом с д!3игателями постоянного тока.

Выбор структуры тягового привода определяется необходимостью реализации значительных тяговых усилий, '1то принципиально может быть обеспечено путем индивидуального 1поосно! о) регулирования тяговых двигателей. Однако совместное регулирование нескольких тяговых двигателей при их параллельном подключении к общему инвертору позволяет более компактно разместить оборудование в ограниченных габаритах подвижного состава и снизить стоимость системы преобразования энергии. Качественные показатели асинх13оннОГО тя!'ОВОГО п1>иВОда ВО мнОГОМ Определя!Отея спосООами 11рименителы10 к сОВмест1юму упраВлени10 тяГОВыми асинхронными двигателями с использованием опыта эксплуатации современных образцов отечественных электровозов и тепловозов является актуальным и позволит согрета~~ меныпие массогабаритные и сто~местные показатели преобразования энергии с высокими тяговыми свойствами локомотивов.

Струк гура и содержание работы Диссертация, состоит из введения, четырех глав основной части, закл1очения, списка использованных источников, включающего 121 наименование, и пяти приложений. Основная часть диссертациошюй работы содержит 60 рисунков и 7 таблиц. Для достижения поставленной цели автором выполнен анализ и классификация алгоритмов управления тяговым электроприводом (ТЭП) локомотивов в режиме реализации предельных усилий, обосновано применение систем управления, обладающих высокими динамическими качествами, для регулирования тягового электропривода на пределе сцепления; при участии автора в натурных испытаниях получены экспериментальные данные работы ТЭП на гибридном маневрово-вывозном тепловозе ТЭМ9Г-Г с параллельным подключением асинхронных двигателей тележки к общему инвертору и высокодинамичной системой управления.

1!рсдложсн способ и алгоритмы управления ТЭП при параллельном питании асинхронных тяговых двигателей (ЛТД) тележки, разработаны математические и компьютерные модели, позволяющие анализировать процессы в электрической и механической подсистемах тягового электропривода при движении на пределе сцепления, выполнен анализ работы гибридного тепловоза ТЭМ91-1 с предлагаемыми алгоритмами управления. Диссертация обладает внутренним логическим единством, содержание и структура работы соответствуют целям и задачам исследования„ основные 1н>ложения, выносимые на защиту, являются новыми, Соответствие содержания диссертации заявленной специальности Объектом исследования являются частотно-управляемые элсктроприводы локомотивов в предельных по сцеплению режимах движения.

Выполненные в диссертации исследования по их содержанию и результатам соответствуют областям исследований научной специальности 05.09.03 — Электротехнические комплексы и системы по следующим пунктам: 1. Развитие общей теории электротехнических комплексов и систем, изучение системных свойств и связей, физическое, математическое, имитационное и компьютерное моделирование компонентов электротехнических комплексов и систем. 3.

Разработка, структурный и параметрический синтез электротехнических комплексов и систем, их оптимизация. а также разработка алгоритмов эффектииюго управления. 4. Исследование работоспособности и качества функционирования электротехнических комплексов и систем в различных режимах, при разнообразных внешних воздействиях, Соответствие авторсфсрата диссертации ее содержани!о Автореферат полностью соответствует содержанию диссертации. В нем отражены основныс положения диссертации, приведены выводы и результаты исследования.

Личный вклад соискателя в получение результатов исследования Автором выполнен анализ и предложена классификация алгоритмов управления:!лсктроприводов в режиме реализации пределы!ых значений сил тяги и торможения; разработаны алгоритмы функционирования привода„ при участии автора получены экспсрименталыняе данные режимов тяги электропривода тепловоза ! ".ЭМ9Н.

Автором диссертации разработаны упрощенные модели механической части элсктронривода тепловоза для анализа динамики работы совместно регулируемых асинхронных двигателей при различных условиях сцепления; прс.'!з!Ожена методика определения резонансных частот тя! ОВОЙ передачи с использованием модели механической подсистемы тепловоза, выполненной с высокой степенью детализации в программном комплексе «Универсальный механизм»; разработаны комплексные модели ТЗП; на основе моделирования исследована работа тягового электропривода тешювоза ТМЛ9Н в различных режимах движения при варьировании потенциального коэффициента сцепления, оценено влияние разброса значений активных сопротивлений обмоток статоров и роторов параллельно работакзщих АТД на функционирование системы управления.

Степень достоверности результатов исследований Достоверность полученных результатов обеспечивается корректностью принятых допущений и постановки задач и подтверждается удовлетворительной сходимостью результатов моделирования с результатами эксперимснталы1ых исследований тя! овых режимов элсктропривода тепловоза ТЭМ9Н. Теоретическая и практическая значимость полученных автором диссертации результатов '1'еорстичсская и практическая значимость полученных автором диссертации рсзуль|атов заключается в следующем: - предложен новый способ управления ТЭП с реализацией предельных НО услови10 сцспления сил тяГи и т01эможения асинх110нных тяГОВых двигателей, работающих параллсльпо от одного инвертора; разработан алгоритм работы системы управления гибридного мапсврового тепловоза при совместном управлении ЛТД тележки на пределе ПО СЦЕПЛЕНИЮ; - разработапы математические и компьютерпые модели для анализа алгоритмов функционирования ТЭП локомотива с совместным рсГули1эОВа11исм Л1 Д тслежки В ирсдсльных по сцеплени!О ре1кимах движения; предложена мс'! Одика Опредслсния резопаисных частот системы с учетом нелинсйностсй механической части ТЭП на основе модельных экспериментов; иссЗ!сдОВаны процессы В тяГОВОм элсктрои1эиводс при измснснии потспциального коэффициента сцепления в диапазоне от 0,4 до 0,1 и разбросе параметров параллельно работающих ЛТД до 15',4.

Результаты р~бо~ы использованы ЛЮДИНОВСКИМ тепловозостроительным заводом при разработке тепловозов нового поколения. Модели и программы внедрены в учебный процесс. Коикретцые рекомендации цо использованию результатов и выводов диссертации 1. Предложенный способ и алгоритмы управления асинхронными тяговыми электродвигателями тележки локомотива, позволяющие обеспечить реализацию потенциальных условий сцепления не менее чем на 90 ',4 в предельных по сцеплению режимах тпзи>ксния, рекомендуется использовать на маневровых тепловозах с групповым питанием ЛТД тележки от одного инвсртора.

2. Разработанныс комплексные элсктромеханические модели ТЭП целесообразно использовать для дальнейшего совершенствования систем управлспия ТЭП локомотивов на базе применения модальных регуляторов и экстремального регулирования тяговых и тормозных усилий. 3. Предложенную экспериментальную методику определения резонансных частот механической части ТЭП локомотива рекомендуется реализовать программно в комплексе «Уиивсрса!!ьиый механизм» как один из видов анализа. Новизна поз!учепиых результатов Новизна закзпочается в следующем: разработан способ управления и алгоритм функционирования тя1-ового привода тепловоза при совместном управлении двигателями тележки па пределе по сцеплению; созданы математичсскис и комплексные компьютерные модели тягового электропривода гибридного маневрового тепловоза, позволяющие анализировать предельш,!е по сцеплению тяговые и тормозные усилия при параллельном подключении асинхронных двигателей тележки к статическому преобразователю; с11)!пиз фупкциопирОВаиия Т )П ВыяВи!1, что сущсствсшгая неравномерность вертикальпых нагрузок осей локомотива в предельных по сцеплению режимах тяги и торможения, ведущая к неполному использовацию потенциальных условий сцепления при совместном регулировании ЛТД, частично компенсируется за счет неравномерной '10кОВОЙ паг1эузки дВигателей, '!то позвО!!5!ет Ооеспсчить 1эеализацию потенциальных условий сцепления не менее чем на 90 ',4.

Замечании по содержапп!о дпссертацпоп~Ой работы В качестве замечаний можпо указать следующее: 1. В разделе 1 приведено много известного материала (стр. 10-19); в тексте диссертации встречаются неудачные выражения (например, "буксующие двигатели" и т.п.).

2. Не обосновано появление сомножителя (р + 1) в формуле (3.8). 3. 1-!с указано о какой из основных форм колебаний при срыве сцепления (стр. 80, 3 абзац снизу) идет речь. 4. Вывод 3 раздела 3 представляется тривиальным и может быть исключси. 5. Не приведены результаты моделирования, на основе которых получена разница в вертикальных нагрузках первой и второй осей тепловоза„ составляющая 10„8 т. 6.