電力機(jī)車的空轉(zhuǎn)識(shí)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(jī)車需要獲取更大的平均牽引力。機(jī)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(jī)車的平均牽引力、有效發(fā)揮電機(jī)功率，另一方面能提升機(jī)車運(yùn)行時(shí)的安全性和舒適性。然而輪軌間的粘著對(duì)環(huán)境狀況比較敏感，常常會(huì)受多方面因素的影響。大量的工程實(shí)踐和研究表明，機(jī)車的防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)可以有效地抑制空轉(zhuǎn)，對(duì)恢復(fù)輪軌間的粘著和降低牽引電機(jī)的功率損失作用明顯。
　　而實(shí)現(xiàn)防空轉(zhuǎn)控制的關(guān)鍵技術(shù)在

2、于及時(shí)的識(shí)別出空轉(zhuǎn)并進(jìn)行相應(yīng)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(duì)牽引電機(jī)進(jìn)行控制以防止空轉(zhuǎn)的發(fā)生?，F(xiàn)階段對(duì)牽引電機(jī)空轉(zhuǎn)的識(shí)別主要是以監(jiān)測電動(dòng)機(jī)軸或動(dòng)輪對(duì)的速度和加速度為基礎(chǔ)的，當(dāng)相應(yīng)值超出其設(shè)定閾值時(shí)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(jìn)行工作。由于電機(jī)或輪對(duì)的速度、加速度等機(jī)械量的時(shí)間常數(shù)較大，使得對(duì)空轉(zhuǎn)的識(shí)別相對(duì)較晚，造成機(jī)車平均牽引力和平均粘著系數(shù)的下降。
　　為了對(duì)機(jī)車的空轉(zhuǎn)識(shí)別

3、及其防空轉(zhuǎn)進(jìn)行研究，基于MATLAB/Simulink平臺(tái)建立了某型號(hào)電力機(jī)車的電氣仿真模型及其簡單動(dòng)力學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上分別對(duì)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(fù)載轉(zhuǎn)矩及其微分的空轉(zhuǎn)識(shí)別和防空轉(zhuǎn)控制進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。當(dāng)機(jī)車發(fā)生空轉(zhuǎn)時(shí)，由于輪軌間的粘著力變小，牽引電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩隨之減小。仿真試驗(yàn)證明，此時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的微分值變化幅度極大。本文利用電氣量時(shí)間常數(shù)小的特點(diǎn)，從牽引電機(jī)電氣量（電壓、電流）的角度入手，用擴(kuò)展