Die leistungselektronische Ausrüstung elektrischer Lokomotiven wird üblicherweise so dimensioniert, daß das volle elektrische Drehmoment die über den Reibungsprozeß zwischen Rad und Schiene übertragbaren Zugkräfte übersteigen kann. Das bei verschmutzten oder regennassen Schienen eventuell auftretende Durchdrehen der Antriebsräder (Schleudern) muß deshalb durch einen Schleuderschutz oder Adhäsionsregler verhindert werden. Der Antriebsregler verhindert das Schleudern durch eine hochdynamische Reduktion des Fahrmotor-Drehmoments. Diese Arbeit befaßt sich zunächst mit der Modellbildung des Reibungsprozesses zwischen Rad und Schiene unter Berücksichtigung der wichtigsten Einflußfaktoren. Neben den elektrischen und mechanischen Komponenten wird bei der Modellierung der Nachbildung des Kraftschlußprozesses großes Gewicht eingeräumt. Zur qualitativen und quantitativen Untersuchung der in der Praxis beobachteten Abhängigkeit der Regelgüte des Schleuderschutzes wird ein Modell eines Drehgebers nach dem Prinzip der inkrementellen Winkelgeber erstellt. Die Parameter der bei der Lokomote BLS Re 465 verwendeten Drehzahlerfassung werden anhand von Messungen identifiziert. Dabei erwies sich der Betrieb bei tiefen Drehzahlen als kritisch. Anschließend wird eine Analyse kaskadierter Regelstrukturen vorgenommen und es werden die grundlegenden Zusammenhänge zwischen der Qualität des Drehzahlgebers, der Dynamik der Drehmomentregelung und der erreichbaren Regelgüte aufgezeigt. Auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse wird schließlich eine neue Regelsruktur vorgeschlagen, bei der bereits in der Motorregelung Maßnahmen zur Beherrschung von Schleudern und zur Stabilisierung von Schwingungen im Antriebsstrang integriert sind. Dazu wird die Motorregelung so umgestaltet, daß anstelle der hochdynamischen Maschinenmomentregelung die Regelung der Ständerfrequenz tritt. Für das im untersten Drehzahlbereich eingesetzte IRS-Regelverfahren wird die Ständerfrequenzregelung und die aktive Schwingungsdämpfung entworfen, deren Arbeitsweise und Wirksamkeit in Simulationen demonstriert wird.


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    Titel :

    Integrierte Adhäsions- und Motorregelung für Umrichter-Triebfahrzeuge


    Beteiligte:
    Menth, S. (Autor:in)

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    1998


    Format / Umfang :

    230 Seiten, Bilder, Tabellen, 78 Quellen


    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch