Федотов В. О. Динаміка тягових електромеханічних комплексів рудникових електровозів з урахуванням експлуатаційних чинників залізорудних шахт

У дисертаційній роботі поставлене, сформульоване та вирішене актуальне наукове завдання розробки теоретичних положень та практичних рішень із підвищення ефективності функціонування тягових електромеханічних комплексів (ТЕМК) рудникових типів електровозів шляхом зменшення рівня впливу динамічних процесів у структурах: «електровоз – вагонетки» з урахуванням експлуатаційних чинників залізорудних шахт. Обґрунтована та оцінена різниця в активній фазі режимів функціонування електропотягів в умовах залізорудних видів шахт від вугільних. Встановлено, що тягові електромеханічні комплекси рудникових електровозів більше ніж 50% часу циклоруху функціонують у неусталених режимах. Підтверджено, що неусталені режими ТЕМК пов’язані з проблемою виникнення динамічних процесів як в самому ТЕМК, так і в комплексі «електровоз – вагонетки», що може спричиняти процеси автоколивань у складових електропотяга. Це в практиці експлуатації призводить до прискореного механічного зносу елементів електропотяга, збільшення часу на завантаження та розвантаження вагонеток, і додаткових енергозатрат. Доведено, що усунути ці небажані фактори в існуючих варіантах систем керування електропотягів неможливо. У роботі проведені аналітичні дослідження, котрі дозволили оцінити співвідношення рівнів коливань складових електропотягів у функції можливих видів діаграм руху електропотягів в умовах підземних виробок вітчизняних залізорудних шахт. На відміну від основних теоретичних положень про скалярне керування, що передбачає формування постійної перенавантажувальної можливості по моменту на валу тягового двигуна, введено нове теоретичне положення – підвищення жорсткості швидкісної характеристики в системі: IGBT – перетворювач – тяговий асинхронний двигун при наднизьких частотах обертів. Запропоновано оптимізувати процес позиціонування вагонеток під завантаження–розвантаження «м’яким ударним» способом їх зупинення при обов’язковому виконанні технологічних обмежень – запобіганням буксування чи юзу коліс по рейках, обмеження руйнівних сил у зчіпних облаштуваннях. Комплекс модельних досліджень дозволив виявити нові можливості, котрі покладені в процес конструювання алгоритму керування ТЕМК електровозу. Отримані результати знайшли своє підтвердження в ході експериментальних досліджень на лабораторному стенді.