Автоматические системы управления электропоездов

   Цель работы:

   - систематизация и обобщение знаний 3-х разделов дисциплины АУЛ «Принципы построения автоматических систем», «Устойчивость и качество работы систем автоматики», «Локомотивные системы автоматического управления, регулирования и защиты»;

   - уточнение сведений, касающихся принципа построения и работы автоматических систем управления электропоездов.

   Краткие теоретические сведения.

   В основном автоматические системы управления электропоездами пригородного сообщения строятся как автономные. Управление движением таких поездов имеет много общего с управлением движением пассажирскими поездами.

   В автоматических системах управления электропоездами ликвидация рассогласования между плановым и исполненным графиком осуществляется изменениями длительности стоянки и временем хода между пунктами остановок. Длительность стоянки определяет машинист, время хода, - система автоведения. В пригородном сообщении под перегоном понимается время хода от станции до станции, а под контрольным участком – расстояние между остановочными пунктами. Участковое время складывается из перегонных времён.

   В автоматических системах управления электропоездами могут использоваться следующие законы управления времени хода между остановочными пунктами и, следовательно временем хода по перегону (T_x): по времени движения поезда под тягой T_t = f (T_x), по времени дополнительного движения под тягой T_ДТ = f (T_x), по скорости в момент перехода на выбег v_ВТ = f (T_x), по пути движения под тягой S_t = f (T_x), по средней скорости к моменту выключения тяговых двигателей v_C = f (T_x), по уровню заданной скорости v_З = f (T_x).

   Рассмотрим структурную схему автоматической системы управления электропоездами (рис. 3), в которой использован закон управления времени хода v_ВТ = = f (T_x). Это двухконтурная система автоведения, состоящая из объекта управления (электропоезда), исполнительного устройства (ИсУ), программного блока (ПБ), регулятора времени хода, регулятора скорости, тормозного блока (ТБ). Регулятор времени хода, блоки ИсУ, программный и тормозной блоки имеют то же назначение, что и в автоматических системах управления пассажирскими поездами.

   Регулятор времени хода состоит из измерительного устройства времени ИУ t органа сравнения времени ОС t, управляющего устройства времени УУ t, сумматора скоростей СМ v. Измерительное устройство имеет то же назначение, что в автоматических системах управления пассажирскими поездами. Орган сравнения определяет рассогласование по времени хода в момент отправления поезда со станции или проследования платформы без остановки. Устройство УУ t на основе значений определяет величину коррекции скорости выключения тяговых двигателей Δ v _ВТ, которая суммируется в СМ v с её программным значением. Регулятор времени вычисляет значение скорости.

Рисунок 3

   Регулятор скорости в данной автоматической системе управления электропоездами не выполняет полностью функции регулирования скорости (является вырожденным регулятором): он предназначен для определения момента равенства измеренной скорости v_изм и вычисленной регулятором времени v _ВТ. Измеритель скорости и орган сравнения ОС v имеют в данной системе то же назначение, что и в автоматических системах управления пассажирскими поездами. Управляющее устройство УУ v выполняет функции ноль – органа, т.е. определяет момент равенства v _ИЗМ и v _ВТ.

   К подобному классу систем можно отнести систему «САВП» разработанную во ВНИИЖТе.

   Задание на выполнение лабораторной работы.

   1. Раскрыть функциональную взаимосвязь между блоками изображенной на рис. 3 системы автоведения электропоездов.

   2. Привести схему пуска привода, соответствующему вышеприведенной системе управления электропоездов.

   3. Укажите возможные направления реконструкции рассматриваемой системы.

        4. Письменно дать ответы на контрольные вопросы в отчете.

   Контрольные вопросы.

    1. Основные преимущества и недостатки системы автоведения электропоездов.

    2. Какой ведущий замысел построения системы?

    3. Благодаря каким достижениям НТП удалось достичь повсеместного использования системы?

4. В чем функциональные особенности рассматриваемой системы?