電力機車的空轉(zhuǎn)識別及防空轉(zhuǎn)研究.pdf

1、近年來，我國鐵路不斷重載化、高速化，因此機車需要獲取更大的平均牽引力。機車牽引力的形成，主要依賴于輪軌間的粘著。有效的利用輪軌間的粘著一方面能提高機車的平均牽引力、有效發(fā)揮電機功率，另一方面能提升機車運行時的安全性和舒適性。然而輪軌間的粘著對環(huán)境狀況比較敏感，常常會受多方面因素的影響。大量的工程實踐和研究表明，機車的防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以有效地抑制空轉(zhuǎn)，對恢復輪軌間的粘著和降低牽引電機的功率損失作用明顯。
　　而實現(xiàn)防空轉(zhuǎn)控制的關鍵技術在

2、于及時的識別出空轉(zhuǎn)并進行相應的防空轉(zhuǎn)控制。目前，除了在軌面撒沙等直接改善輪軌接觸面條件的措施外，大都是對牽引電機進行控制以防止空轉(zhuǎn)的發(fā)生?，F(xiàn)階段對牽引電機空轉(zhuǎn)的識別主要是以監(jiān)測電動機軸或動輪對的速度和加速度為基礎的，當相應值超出其設定閾值時則判別為發(fā)生空轉(zhuǎn)，從而觸發(fā)防空轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)進行工作。由于電機或輪對的速度、加速度等機械量的時間常數(shù)較大，使得對空轉(zhuǎn)的識別相對較晚，造成機車平均牽引力和平均粘著系數(shù)的下降。
　　為了對機車的空轉(zhuǎn)識別

3、及其防空轉(zhuǎn)進行研究，基于MATLAB/Simulink平臺建立了某型號電力機車的電氣仿真模型及其簡單動力學模型，在此基礎上分別對基于蠕滑速度、加速度、加速度微分、粘著系數(shù)微分、模糊控制以及負載轉(zhuǎn)矩及其微分的空轉(zhuǎn)識別和防空轉(zhuǎn)控制進行了仿真試驗。當機車發(fā)生空轉(zhuǎn)時，由于輪軌間的粘著力變小，牽引電機的負載轉(zhuǎn)矩隨之減小。仿真試驗證明，此時負載轉(zhuǎn)矩的微分值變化幅度極大。本文利用電氣量時間常數(shù)小的特點，從牽引電機電氣量（電壓、電流）的角度入手，用擴展