Аналіз критеріїв оптимізації процесу переміщення гостряків стрілочного переводу постійного струму

Автор(и)

  • Serhii Buriakovskyi Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-2469-7431
  • Vasyl Smirnov ПрАТ «ЕЛАКС» вул. Академіка Проскури, 1, м. Харків, Україна, 61070, Україна https://orcid.org/0000-0002-6663-3447
  • Larysa Asmolova Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-0208-2380
  • Ihor Obruch Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-8239-1428
  • Oleksandr Rafalskyi ПрАТ «ЕЛАКС» вул. Академіка Проскури, 1, м. Харків, Україна, 61070, Україна https://orcid.org/0000-0002-9292-0925
  • Artem Maslii Український державний університет залізничного транспорту пл. Фейєрбаха, 7, м. Харків, Україна, 61050, Україна https://orcid.org/0000-0002-0554-8150

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.187580

Ключові слова:

електромеханічна система, електродвигун постійного струму, система регулювання, критерії оптимізації процесу переміщення

Анотація

Досліджена динаміка переміщення гостряків стрілочного переводу з прямим пуском електродвигуна та регульованим електроприводом постійного струму в середовищі MATLAB. Фокус при моделюванні спрямовано на дослідження процесів, що відбуваються в кінематичних ланках стрілочного переводу в динаміці переміщення його гостряків. Оцінка здійснювалась за критеріями оптимізації процесу переміщення гостряків: імпульс удару гостряка об рамну рейку, пружність сили в робочій тязі та час переводу гостряка. У результаті моделювання нерегульованого електроприводу стрілочного переводу гостряків стало зрозуміло, що значення цих параметрів незадовільні.

Математичні моделі регульованого електроприводу стрілочного переводу гостряків розглядались як двомасові електромеханічні системи з підлеглим регулюванням основних координат та за принципом модального керування. Результати математичного моделювання процесу переводу гостряків переконують у тому, що числові значення критеріїв оптимізації процесу регульованого переводу поліпшуються. При збільшенні часу регульованого переводу до 6 % від прямого пуску удар в кінематичних ланках зменшується. При припущенні щодо виключення технологічного зазору в редукторі, зменшення удару гостряків при початку переводу становить 6–8 %. Водночас, порівняння ударів на початку переводу гостряків з урахуванням технологічного зазору в редукторі та без нього показує зменшення амплітуди пружної сили на 250 %. Удар (імпульс моменту гостряків) при закінченні переводу може бути зменшено на 20–24 %.

Аналіз критеріїв оптимізації процесу переміщення гостряків показав ефективність регульованого електроприводу у порівнянні із прямим пуском електродвигуна. Це дозволяє не тільки розширити функціональні можливості роботи стрілочного переводу гостряків, а і знизити затрати на поточний технічний огляд, ремонт у цілому, а також збільшення міжремонтного періоду

Біографії авторів

Serhii Buriakovskyi, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, професор

Науково-дослідний та проектно-конструкторський інститут «Молнія»

Vasyl Smirnov, ПрАТ «ЕЛАКС» вул. Академіка Проскури, 1, м. Харків, Україна, 61070

Кандидат технічних наук

Larysa Asmolova, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук

Кафедра автоматизованих електромеханічних систем

Ihor Obruch, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук

Кафедра автоматизованих електромеханічних систем

Oleksandr Rafalskyi, ПрАТ «ЕЛАКС» вул. Академіка Проскури, 1, м. Харків, Україна, 61070

Кандидат технічних наук

Artem Maslii, Український державний університет залізничного транспорту пл. Фейєрбаха, 7, м. Харків, Україна, 61050

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра електроенергетики, електротехніки та електромеханіки

Посилання

  1. Matveeva, O. L., Seliverov, D. I. (2013). Issledovanie ekonomicheskoy effektivnosti zameny v strelochnyh privodah elektrodvigateley postoyannogo toka na universal'nye elektrodvigateli. Nauchnoe soobshchestvo studentov XXI stoletiya. Tehnicheskie nauki: sb. st. po mat. VIII stud. mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Novosibirsk, 63–74. Available at: http://sibac.info/archive/technic/8.pdf
  2. Buryakovskiy, S. G., Lyubarskiy, B. G., Petrushin, A. D., Masliy, A. S. (2011). Matematicheskoe modelirovanie ventil'no-induktornogo dvigatelya dlya privoda strelochnogo perevoda. Elektrotekhnichni ta kompiuterni systemy, 3, 157–158.
  3. Abuseridze, Z. V. (2010). Elektrodvigatel' s magnitoelektricheskoy sistemoy vozbuzhdeniya v privode strelochnogo perevoda. Elektrichestvo, 10, 56–60.
  4. Matveeva, O. L., Seliverov, D. I. (2012). Elektroprivody dlya zheleznodorozhnyh strelochnyh perevodov. Nauchnoe soobshchestvo studentov XXI stoletiya. Tehnicheskie nauki: sb. st. po mat. VII mezhdunar. stud. nauch.-prakt. konf. Novosibirsk, 79–91. Available at: http://sibac.info/archive/technic/7.pdf
  5. Bogatyr', Yu. I. (2009). Analiz sushchestvuyushchih metodov i sredstv upravleniya strelkami i signalami na zheleznodorozhnyh stantsiyah. Inform.-keruiuchi systemy na zalizn. transp., 4, 60–65.
  6. Orunbekov, M. B., Nauryzbay, D. K. (2018). Razrabotka sistemy GSM upravleniya udalennyh obektov zheleznodorozhnoy avtomatiki i telemehaniki na platforme ARDUINO. Innovatsionnoe razvitie nauki i obrazovaniya: sb. st. po mat. II Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. Ch. 1. Penza, 122–125.
  7. Maslennikov, E. V., Gorb, P. E., Serdyuk, T. N., Ivanov, A. V. (2013). Strelochnye privoda skorostnyh zheleznodorozhnyh magistraley. Elektromahnitna sumisnist ta bezpeka na zaliznychnomu transporti, 5, 63–82. Available at: https://www.researchgate.net/publication/292995753_Switch_motors_of_speed_railway
  8. Lagos, R. F., San Emeterio, A., Vinolas, J., Alonso, A., Aizpun, M. (2014). The Influence of Track Elasticity when travelling on a Railway Turnout. Proceedings of the Second International Conference on Railway Technology: Research, Development and Maintenance. doi: https://doi.org/10.4203/ccp.104.208
  9. Kaewunruen, S. (2014). Monitoring structural deterioration of railway turnout systems via dynamic wheel/rail interaction. Case Studies in Nondestructive Testing and Evaluation, 1, 19–24. doi: https://doi.org/10.1016/j.csndt.2014.03.004
  10. Chen, R., Ping, W. (2012). Dynamic Characteristics of High Speed Vehicle Passing over Railway Turnout on Bridge. Advanced Materials Research, 455-456, 1438–1443. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.455-456.1438
  11. Shrirao, S., Rojatkar, D. (2016). A Review - Automatic Railway Gate Control System. International Journal of Scientific Research in Science, 2 (6), 681–684.
  12. Efanov, D. V., Khoroshev, V. V. (2018). Algorithms optimization for diagnostics of railway switch point electric drives with the account of statistical data on failure. Transport of the Urals, 1, 19–25. doi: https://doi.org/10.20291/1815-9400-2018-1-19-25
  13. Buryakovskiy, S. G., Masliy, A. S., Rafalskiy, A. A., Smirnov, V. V. (2016). Application of the subordinate position control of rails of exploited DC turnout. Informatsiyno-keruiuchi systemy na zaliznychnomu transporti, 2 (117), 47–51.
  14. Kuznetsov, B. I., Nikitina, T. B., Kolomiets, V. V., Bovdyj, I. V. (2018). Improving of electromechanical servo systems accuracy. Electrical Engineering & Electromechanics, 6, 33–37. doi: https://doi.org/10.20998/2074-272x.2018.6.04
  15. Environmental Product Declaration. Available at: https://www.bombardier.com/content/dam/Websites/bombardiercom/supporting-documents/Sustainability/Reports/BT/Bombardier-Transportation-EPD-EBI-Switch-2000-en.pdf
  16. Moiseienko, V. I., Lazariev, O. V. (2010). Udoskonalennia metodu vyznachennia stanu ta resursu prystroiv zaliznychnoi avtomatyky. Zb. nauk. prats. Donetskyi instytut zaliznychnoho transportu, 21, 63–70.
  17. Buriakovskyi, S., Maslii, A., Maslii, A. (2016). Determining parameters of electric drive of a sleeper-type turnout based on electromagnet and linear inductor electric motor. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (1 (82)), 32–41. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.75860
  18. Sinamics DCM DC Converter. Available at: https://cache.industry.siemens.com/dl/files/240/109478240/att_851818/v1/manual-DC-Converter_en.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-12-17

Як цитувати

Buriakovskyi, S., Smirnov, V., Asmolova, L., Obruch, I., Rafalskyi, O., & Maslii, A. (2019). Аналіз критеріїв оптимізації процесу переміщення гостряків стрілочного переводу постійного струму. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(2 (102), 58–69. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.187580