Продовження рисунка 3.1

Закінчення рисунка 3.1

3.2 Опис програми PotyagA

Програма PotyagA проводить розрахунок величин, що характеризують рух поїзда (час руху, миттєва швидкість поїзда, пройдений шлях на поточний момент часу), електромеханічних величин, що характеризують роботу асинхронного тягового приводу (магнітний потік і індукція в різних ділянках магнітопроводу, струм намагнічування і наведений струм ротора,

струм двигуна, частота струму статора і ротора, обороти ротора, момент на валу двигуна), енергетичних величин поїзда (миттєві значення споживаних електровозом струму та електроенергії), залежно від заданих елементів профілю колії (довжина ділянки, ухил, радіус і довжина кривої) і заданих параметрів поїзда (кількості та типу вагонів,маси поїзда, заданій швидкості руху, кількість тягових електродвигунів і їх типу) при русі поїздів як у прямому, так і в зворотному напрямках. Вихідні дані програми є вихідними даними програми PodTyag.

Роботу програми можна представити у вигляді етапів:

- Розрахунок сил, діючих на поїзд;

- Розрахунок кривих руху поїзда;

- Розрахунок параметрів і режимів роботи АТД;

- Розрахунок енергетичних показників руху поїзда;

- Проведення гальмівних розрахунків;

- Автоведения поїзда;

- Виведення на екран монітора і запис на диск вихідних розрахункових данних.

При запуску програми на екран монітора виводиться запит на рух поїзда по спрямлення або ж не спрямлених профілем шляху. Залежно від відповіді на запит, проводиться зчитування або не спрямленной профілю колії з файлу Profil.dat, або з файлу SprProfA.dat спрямленной профілю.

Алгоритми розрахунку сил, що діють на поїзд, розрахунку кривих руху поїзда, розрахунок енергетичних показників руху поїзда повністю співпадає з описом відповідної методики, наведеною в розділі 2.

Алгоритм розрахунку параметрів і режимів роботи асинхронного тягового двигуна наведено у розділі 2. Програма зупинкового гальмування поїзда включається, коли відстань до кінцевої станції при русі поїзда складе не більше 2000м. Методика зупинкового гальмування наведена в розділі 2. (Формула 2.17).

Програма автоведения поїзда використовує результати розрахунку сил, що діють на поїзд, розрахунку кривих руху та енергетичних по-казателей поїзда, даних режимів роботи АТД, здійснює безперервний контроль цих результатів і управляє рухом поїзда. Програма автоведения розрізняє такі режими роботи асинхронного тягового двигуна:

- управління частотою і величиною живлячої АТД напруги при загальмованому роторі двигуна;

- управління величиною напруги на статорі двигуна пропорційно частоті струму (режим розгону);

- управління частотою струму статора і ротора при постійній напрузі живлення АТД;- Управління частотою струму статора при постійному значенні напруги живлення і частоти струму ротора двигуна;

- управління режимами рекуперативного і механічного гальмування поїзда.

У процесі руху поїзда програма виділяє режими тяги, вибігу і пригальмовування.

В основу алгоритму програми автоведения покладено такі принципи:

- управління рухом поїзда здійснюється тільки за рахунок зміни частоти струму статора АТД, всі інші величини, що визначають режим роботи двигуна, є функцією частоти;

- збільшення швидкості руху поїзда здійснюється за рахунок збільшення частоти струму статора на величину, пропорційну заданому прискоренню поїзда;

- рух поїзда починається при досягненні частотою струму статора нижнього граничного значення, обумовленого граничним значенням моменту на валу двигуна;

- збільшення або зменшення опору руху поїзда призводить до збільшення або зменшення частоти струму ротора;для утримання частоти струму ротора в межах від номінального до критичного значення, проводиться зміна напруги живлення АТД (зменшення або ж збільшення його значення пропорційно зміні частоти струму ротора);

- режим вибігу обумовлюється запам'ятовуванням напруги живлення АТД і частоти струму статора, з подальшим їх обнуленням, тобто тяга електровоза прирівнюється нулю;

- режим пригальмовування здійснюється зниженням частоти струму статора до входження двигуна в генераторний режим,з подальшим управлінням гальмівної силою електровоза напругою живлення АТД;

- режим зниження швидкості руху здійснюється зменшенням частоти струму статора на величину пропорційну заданому прискоренню поїзда з наступним зміною напруги живлення;

- зупинкові гальмування поїзда починається за 2000м до станції шляхом рекуперативного гальмування, тобто зниження частоти струму статора до переходу роботи АТД у генераторний режим; при зменшенні відстані від поїзда до станції менше розрахункового відстані, пропорційного швидкості руху поїзда, включається механічне гальмування.Для візуального контролю ходу виконання програми поточні розрахункові дані програми виводяться на екран монітора і, крім того, паралельно записуються на диск у файли RezultA.dat (дані руху поїзда від підстанції А) і RezultB.dat (дані руху поїзда від підстанції Б).

Програма Potyag А містить 8 процедур.

Процедура Zvuck1 призначена для звукової індикації виниклої помилки виконання програми. Вона ініціює подачу тривалого звуку високої частоти.Процедура Zvuck2 призначена для звукової індикації успішного завершення роботи фрагмента програми та ініціює подачу короткого сигналу низької частоти.

Процедура Okno1 викликає на екран монітора інформаційне вікно, в яке програма виводить результати розрахунку і запити до користувача. Розміри вікна 2, 2, 78, 17; колір фону блакитний, колір символів жовтий.

Процедура Okno2 викликає на екран монітора діалогове вікно,в яке програма поміщає підказки операторові і коментарі про хід виконання фрагментів програми, встановлює розміри вікна 2, 19, 78, 24; колір фону сірий, колір символів синій.

Процедура Okna дозволяє оновити виведену на екран монітора інформацію.

Процедура Vvod виводить на екран монітора повідомлення оператору про помилку,виникла при введенні даних з клавіатури.

Процедура STR1 забезпечує збереження або оновлення значень цілочисельних даних у процесі їх введення оператором.

Процедура STR2 забезпечує збереження або оновлення значень речових даних у процесі їх введення оператором.

Таблиця 3.2 - Структура програми

Закінчення таблиці 3.2

Блок-схема програми PotyagA наведена на рисунку 3.2

Рисунок 3.2-Блок схема програми PotyagА

Продовження рисунка 3.2

Продовження рисунка 3.2

Продовження рисунка 3.2

Продовження рисунка 3.2

Продовження рисунка 3.2

Продовження рисунка 3.2

Продовження рисунка 3.2

Продовження рисунка 3.2

Продовження рисунка 3.2

Продовження рисунка 3.2

Продовження рисунка 3.2

Продовження рисунка 3.2

Продовження рисунка 3.2

Продовження рисунка 3.2

Закінчення рисунка 3.2

3.3 Результати рішення тягової завдачі і їх аналіз

Результати рішення тягової завдання представлені у вигляді графіків на мал.3.1, де наведені швидкість поїзда V, прохідний поїздом шлях S, споживаний електровозом струмів, витрата енергії на рух поїзда W і профіль колії, представлений як різниця висот між точкою відправлення і поточним положенням поїзда на перегоні Н0 - Н.

Як видно з наведених результатів, при русі поїзда від підстанції А до Б в інтервалі часу від 0 до 136, від 188 до 285 с, від 199 до 248, від 527 до 554с, від 651 до 782с, від 940 до 1033с швидкість зростає до заданої 55, 70, 65, 90, 100, 75 км / год. відповідно з 622 до 651 с, від 782 до 940, від 1196 до 1301с швидкість монотонно знижується до 80,65,35 км / год, відповідно що пов'язано зі зниженням заданій швидкості руху. С 136 по 199, с 248 по 527, с 554 по 622,с 1033 по 1196 швидкість дотримується на заданому рівні відповідно 55, 80, 90,85 км/ч. З 1301 по 1411 з відбувається зупинові гальмування при цьому швидкість знижується до нуля. При русі від підстанції Б до станції А в інтервалі часу від 50 до 133 с, від 227 до 302с, від 429 до 551, від 604 до 670, від 701 до 773, від 1083 до 1109 с швидкість монотонно зростає до 55,70, 90, 100, 120,85 км / год відповідно, що визначається графіком руху. З 801 по 828 з, з 862 по 900 с, від 1142 до 1216с швидкість монотонно знижується до 95, 80, 75 км / год, відповідно що пов'язано зі зниженням заданій швидкості руху. З 133 по 227, з 302 по 429, з 551 по 604, з 670 по 701, з 773 по 801, з 828 по 862, з 900 по 1083, з 1109 по 1142 с швидкість підтримується рівна заданій відповідно 55, 65, 90, 100, 120, 95, 80, 85 км / год.З 1216 по 1337 відбувається зупинкові гальмування при цьому швидкість знижується до нуля. Решту часу потяги рухаються з постійною заданою швидкістю.

Результат рішення тягової задачі при русі поїзда

Рисунок 3.3 - Криві руху поїзда:

(1 - швидкість · 400, км / год; 2 - шлях · 5, м; 3 - профіль колії, м; 4 - струм електровоза · 10, А; 5 - витрата енергії·20,кВт·ч)

Крива залежності пройденого шляху являє собою монотонно зростаючу пряму. Швидкість наростання цієї кривої визначається поточною швидкістю поїзда.

Споживання струму електровозом має максимальне значення 4158 А при русі на підйомі (при русі від підстанції А до Б) і 2066 А (при русі від підстанції Б до А). У режимі рекуперативного гальмування спостерігаються негативні кидки струму до 600 А. Очевидно, що споживання енергії має місце лише при русі електровоза під струмом. При розгоні від підстанції А її величина становить порядку 209 кВт · год, а від підстанції Б - 73 кВт · год. Другий етап споживання електроенергії поїздами має місце при подоланні підйомів. Загальна витрата енергії при русі від підстанції А до Б становить 1907 кВт · год, а від підстанції Б до А - 664 кВт · год.Це пов'язано з профілем шляху.

4 РОЗРАХУНОК РЕЖИМІВ РОБОТИ ТЯГОВОЇ МЕРЕЖІ І ПІДСТАНЦІЇ

4.1 Опис програми PodTyag

Програма PodTyag формує графіки руху поїздів при їх відправленні від підстанцій А і Б, які потім використовуються для розрахунків режимів роботи тягової мережі і тягових підстанцій програмою PodTyag і в якості вхідних даних використовує розрахункові дані програми Potyag - час руху, пройдений поїздом шлях і струм, споживаний електровозом,а також часи затримок відправлення поїздів, введені оператором за допомогою клавіатури.

Для проведення розрахунку режимів роботи тягових підстанцій і тягової мережі необхідно, щоб відлік часу руху кожного з поїздів здійснювався не від моменту відправлення кожного з них, а щодо відправлення першого поїзда, тобто звести їх рух до єдиної часовій шкалі.

Вихідними даними для створення єдиної часової шкали руху поїздів служать результати розрахунку програми Potyag (поточний час руху і відповідні йому шлях, пройдений поїздом, і спожитий електровозом струм) і задані оператором часи затримок відправлення кожного з них.

Програма спочатку визначає розмір тимчасової шкали, тобто інтервал часу від відправлення першого поїзда до прибуття на кінцеву станцію останнього поїзда. Для цього визначається найбільше значення відрізка часу, що включає - максимальну затримку відправлення поїзда MaxZadA плюс час руху поїзда VremA від підстанції А і максимальною затримкою відправлення MaxZadB плюс час руху поїзда VremB від підстанції Б і, природно, найбільший з них і визначить розмір єдиної часової шкали Vrem руху поїздів.

Графік руху поїздів складається з наступних інтервалів часу:

- затримки відправлення, рахунок часу проводиться посекундно від нуля до часу затримки, при цьому струм, споживаний електровозом, і пройдене поїздом відстань обнуляються;

- часу руху поїзда по перегону, лічену з вихідного файлу даних (RezPoezA.dat - при русі від підстанції А, RezPoezB.dat - при русі від Б) і відповідні цьому поточному часу току та поточного віддалі до підстанції А;

- інтервалу часу від прибуття поїзда на кінцеву станцію до кінця тимчасової шкали;відлік часу ведеться посекундно; струм, споживаний електровозом, обнуляється, а пройдений поїздом шлях зберігається незмінним і рівним відстані між підстанціями.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: