Die Nachbildung des Antriebsstranges einer elektrischen Lokomotive erfolgte auf der Basis der Gesetze der Ähnlichkeitsmechanik. Durch die geeignete Dimensionierung der rotierenden mechanischen Teile wurde eine Anordnung realisiert, welche bei Verkleinerung der Drehmassen und Federsteifigkeiten im Maßstab 1:100 in guter Näherung die gleichen Eigenfrequenzen wie der Lokomotiv-Antriebsstrang aufweist. Wegen des Verzichts auf dämpfende Verbindungselemente ist das Torsionsschwingungsverhalten des Prüfstandes nur schwach gedämpft. Zur Nachbildung des Rad-Schiene-Kraftschlusses wurde ein Kraftschlußmodell auf einem Transputer-Prozessor implementiert. Dieses Modell erhält als Eingangsgröße den Drehzahlistwert einer der Lastmaschinen und berechnet das durch Kraftschluß erzeugte Moment, welches als Sollwert für die Stellglieder fungiert. Als Stellglieder für den zeitvarianten Rad-Schiene-Kraftschluß werden umrichtergespeiste Drehstromantriebe eingesetzt, deren Luftspaltmoment dem vom Kraftschlußmodell vorgegebenen Sollwert folgt. Dabei traten Stabilitätsprobleme des Regelkreises auf, die aus dem nichtidealen, verzögerungs- und totzeitbehafteten Übertragungsverhalten von Prozeßrechner und Stellgliedern resultierten. Eine wesentliche Verbesserung des Stabilitätsverhaltens wurde durch den Einsatz regelungstechnischer Korrekturglieder erreicht. Eine Stabilitätsuntersuchung wurde für die Endkonfiguration zur Nachbildung des Kraftschlusses am indirekt angetriebenen Rad durchgeführt. Auf der Grundlage einer Systemuntersuchung im Zustandsraum konnte die schwingungsbedämpfende Wirkung der eingesetzten Korrekturglieder auch theoretisch nachgewiesen werden. Es konnte gezeigt werden, daß sich das realisierte Gesamtsystem so verhält, wie es beim realen Betrieb zu erwarten ist.
Nachbildung des Antriebsstranges einer elektrischen Lokomotive und des Rad-Schiene-Kraftschlusses mit umrichtergespeisten Drehfeldmaschinen für einen Bahnprüfstand
1996
184 Seiten, Bilder, Tabellen, 59 Quellen
Theses
German
GWLB - Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek | 1996
|Zur digitalen Nachbildung von Antriebsschaltungen mit umrichtergespeisten Asynchronmaschinen
Automotive engineering | 1975
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