Описание программы PotyagAS

Программа PotyagAS производит расчет величин, характеризующих движение поезда (время движения, мгновенная скорость поезда, пройденный путь на текущий момент времени), электромеханических величин, характеризующих работу асинхронного тягового привода (магнитный поток и индукция в различных участках магнитопровода, ток намагничивания и приведенный ток ротора, ток двигателя, частота тока статора и ротора, обороты ротора, момент на валу двигателя), энергетических величин поезда (мгновенные значения тока тягового генератора тепловоза и расход топлива дизелем на движение, сила тяги тепловоза), в зависимости от заданных элементов профиля пути (длина участка, уклон, радиус и длина кривой) и заданных параметров поезда (количества и типа вагонов, массы поезда, заданной скорости движения, количество тяговых электродвигателей и их типа) при движении поезда.

Работу программы можно представить в виде этапов:

- расчет сил, действующих на поезд;

- расчет кривых движения поезда;

- расчет параметров и режимов работы АТД;

- расчет энергетических показателей движения поезда;

- установление ограничения на скорость движения поезда при превышении суммарной мощности тяговых электродвигателей над максимальной мощностью дизеля тепловоза;

- проведение тормозных расчетов;

- автоведение поезда;

- вывод на экран монитора и запись на диск выходных расчетных данных.

При запуске программы на экран монитора выводится запрос на движение поезда по спрямленному или же не спрямленному профилю пути. В зависимости от ответа на запрос, производится считывание либо не спрямленного профиля пути из файла Profil.dat, либо из файла SprProfA.dat спрямленного профиля.

Алгоритмы расчета сил, действующих на поезд, расчета кривых движения поезда, расчет энергетических показателей движения поезда полностью совпадает с описанием соответствующих методик, приведенных в разделах 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3.

Алгоритм расчета параметров и режимов работы асинхронного тягового двигателя приведен в разделе 2.2. Программа остановочного торможения поезда включается, когда расстояние до конечной станции при движении поезда составит не более 2000м. Методика остановочного торможения приведена в разделе 2.2.1.

Программа автоведения поезда использует результаты расчета сил, действующих на поезд, расчета кривых движения и энергетических показателей поезда, данных режимов работы АТД, осуществляет непрерывный контроль этих результатов и управляет движением поезда. Программа автоведения различает следующие режимы работы асинхронного тягового двигателя:

– управление частотой и величиной питающего АТД напряжения при заторможенном роторе двигателя;

– управление величиной напряжения на статоре двигателя пропорционально частоте тока (режим разгона);

– управление частотой тока статора и ротора при постоянном напряжении питания АТД;

– управление частотой тока статора при постоянном значении напряжения питания и частоте тока ротора двигателя;

– управление режимами рекуперативного и механического торможения поезда.

В процессе движения поезда программа выделяет режимы тяги, выбега и подтормаживания.

В основу алгоритма программы автоведения положены следующие принципы:

- управление движением поезда осуществляется только за счет изменения частоты тока статора АТД, все остальные величины, определяющие режим работы двигателя, являются функцией частоты;

- увеличение скорости движения поезда осуществляется за счет увеличения частоты тока статора на величину, пропорциональную заданному ускорению поезда;

- движение поезда начинается при достижении частотой тока статора нижнего граничного значения, определяемого предельным значением момента на валу двигателя;

- увеличение или уменьшение сопротивления движению поезда приводит к увеличению или уменьшению частоты тока ротора; для удержания частоты тока ротора в пределах от номинального до критического значения, производится изменение напряжения питания АТД (уменьшение или же увеличение его значения пропорционально изменению частоты тока ротора);

- режим выбега обуславливается запоминанием напряжения питания АТД и частоты тока статора для восстановления их значений при выходе из режима, и затем их обнулением, т.е. заданием силы тяги тепловоза равной нулю на время выбега;

- режим подтормаживания осуществляется снижением частоты тока статора до вхождения двигателя в генераторный режим, с последующим управлением тормозной силой электровоза напряжением питания АТД;

- режим снижения скорости движения осуществляется уменьшением частоты тока статора на величину пропорциональную заданному ускорению поезда с последующим изменением напряжения питания АТД и производиться при превышении суммарной мощности тяговых электродвигателей мощности дизеля тепловоза;

- остановочное механическое торможение поезда начинается при достижении расстояния до станции меньше расчетного, которое пропорционально скорости и массе поезда.

Для визуального контроля хода выполнения программы текущие расчетные данные программы выводятся на экран монитора и, кроме того, параллельно записываются на диск в файл RezultA.dat.