Definition of Locomotive Traction Force with Regard to Uneven Loading of Wheel-Motor Block

Боднар, Б. Є. Визначення сили тяги локомотива з урахуванням нерівномірності навантаження колісно-моторних блоків / Б. Є. Боднар, М. І. Капіца, Д. М. Кислий // Наука та прогрес транспорту. — 2013. —№ 6 (48). — С. 63—71. — doi: 10.15802/stp2013/19677.UK: Мета. У статті розглянуто найбільш поширені способи визначення сили тяги локомотива. Рішення задач тягових розрахунків передбачає визначення сил, що діють на поїзд у кожній точці шляху. При виборі раціональних траєкторій руху поїзда й при розробці режимних карт ведення поїзда необхідно визначати фактичне значення сили тяги локомотива. З урахуванням різних факторів, значення потужності ТЕД локомотива можуть мати значну різницю. Метою є вдосконалення системи оперативного визначення сили тяги локомотива при тягових розрахунках по електричним параметрам ТЕД за рахунок урахування нерівномірності навантаження КМБ. Методика. Запропоновано методику визначення сили тяги електровозів та тепловозів з електричною передачею, в основу якої покладено отримання первинних даних про режим роботи тягових електричних двигунів постійного струму. Наведено датчики й схему їх включення в електричну схему тепловоза для отримання даних у цифровому вигляді та оперативного розрахунку режиму роботи кожного тягового електродвигуна, а також визначення сили тяги локомотива. Результати. Проведено експериментальне дослідження системи визначення сили тяги на тяговому електродвигуні ЕД-105. Проведено порівняння електричної та механічної потужностей електродвигуна. Наукова новизна. Запропонована система оперативного визначення сили тяги локомотивів, яка враховує змінні електро-механічні фактори колісно-моторних блоків та збільшує точність розрахунків. Практична значимість. Система є складовою частиною бортового комплексу визначення енергоефективних режимів ведення поїздів та забезпечує визначення прискорюючих та сповільнюючих сил.RU: Цель. В статье рассмотрены наиболее распространенные способы определения силы тяги локомотива. Решение задач тяговых расчетов предусматривает определение сил, действующих на поезд в каждой точке пути. При выборе рациональных траекторий движения поезда и при разработке режимных карт ведения поезда необходимо определять фактическое значение силы тяги локомотива. С учетом различных факторов значения мощности ТЭД локомотива могут иметь значительные отличия. Целью является совершенствование системы оперативного определения силы тяги локомотива при тяговых расчетах по электрическим параметрам ТЭД за счет учета неравномерности нагрузки КМБ. Методика. Предложена методика определения силы тяги электровозов и тепловозов с электрической передачей, в основу которой положено получение первичных данных о режиме работы тяговых электродвигателей постоянного тока. Приведены датчики и схема их включения в электрическую схему тепловоза для получения данных в цифровом виде и оперативного расчета режима работы каждого тягового электродвигателя, а также определения силы тяги локомотива. Результаты. Проведено экспериментальное исследование системы определения силы тяги на тяговом электродвигателе ЭД–105. Проведено сравнение электрической и механической мощностей электродвигателя. Научная новизна. Предложена система оперативного определения силы тяги локомотивов, которая учитывает переменные электро-механические факторы колесно-моторных блоков и увеличивает точность расчетов. Практическая значимость. Система является составной частью бортового комплекса определения энергоэффективных режимов ведения поездов и обеспечивает определение ускоряющих и замедляющих сил.EN: Purpose. The article describes the most common methods for determining the locomotive traction force. Solving the tasks of traction calculations involves determination of the forces influencing the train at every point of the way. When choosing a rational trajectory of the train motion and the development of operational regulations of train driving it is necessary to determine the actual value of the locomotive traction force. Considering various factors, power value of traction electric motor of locomotive may have significant differences. Advancement of the operational definition system of the locomotive traction force during the calculations by electrical parameters of traction electric motor with regard to uneven load of wheel-motor block is the purpose of the article. Methodology. The method of determining the traction force of locomotives and diesel locomotives with electric transmission, which is based on primary data acquisition of traction electric engines of direct current behavior, was proposed. Sensors and their integration into the electrical circuitry of the locomotive in order to get the data in digital form and for operational calculation of the each traction motor mode and the definition of locomotive traction force are presented. Findings. The experimental investigation of the system of locomotive traction force determination with the electric traction motor ED-105 was offered. A comparison of electrical and mechanical power of the electric motor was conducted. Originality. The system of locomotives power operational definition, which takes into account the variable electro-mechanical factors of wheel and motor blocks and increases the accuracy of the calculations, was proposed. Practical value. The system is a part of an onboard complex in definition of energy-efficient regimes for trains movement and provides the definition of accelerating and decelerating forces