مدل سازي سيستم كنترل سرعت قطار الكتريكي با لحاظ لغزش چرخ بر روي ريل

Modeling the speed control system of electric train by considering of wheel slip

از آنجا كه حمل و نقل ريلي يكي از امن ترين و پاك ترين شيوه هاي حمل بار و مسافر است لذا تحقيق بر روي بهبود عملكرد زير سيستم هاي آن مي تواند موضوعي در راستاي نياز صنعت باشد. يكي از مهم ترين زير سيستم هاي هر وسيله نقليه اي بخش محركه آن است. حركت بر روي ريل به دليل صيقلي بودن چرخ و ريل، به ميزان بسيار كمتري از انرژي نسبت به حركت خودرو بر روي سطح آسفالت نياز دارد. ليكن كم بودن اصطكاك سبب در جا چرخيدن چرخ قطار بر روي ريل خواهد شد. اگر ميزان درجا چرخيدن چرخ قطار از يك حدي بالاتر برود سبب كاهش شتاب قطار و كاهش عمر چرخ و ريل مي گردد، لذا كنترل اين ميزان درجا چرخيدن چرخ داراي اهميت ويژه اي است. از اين‌رو داشتن مدلي جهت سيستم كنترل سرعت قطار الكتريكي با لحاظ لغزش چرخ بر روي ريل، مي تواند مفيد واقع گردد. در اين مقاله پس از بيان تاريخچه كنترل لغزش، با كنار هم قرار دادن معادلات حركت و استفاده از يك رويتگر چسبندگي قسمت مكانيكي سيستم مدل شده است. در زير سيستم كنترل سرعت، جهت كنترل سرعت موتور قطار ،كه از نوع موتور القايي است، روش كنترل برداري پيشنهاد گرديده است. با كنار هم قرار دادن اجزا مكانيكي، موتور الكتريكي و روش كنترل سرعت موتور، مدل مورد نظر بصورت كامل ارائه گشته است. سپس با انجام شبيه سازي در نقاط مختلف كاري صحت عملكرد مدل ارائه شده مورد ارزيابي و تائيد قرارگرفته است.

Since railway transportation is one of the greenest and safest ways for carrying passengers and freight, investigation on improving the performance of its sub-systems can be in line with requirements of industry. One of the most important sub-systems of each vehicles is its driving part. Due to smoothness of wheel and rail, comparing moving car on road, moving on rail needs more less energy. But this low friction can cause wheel slip and wheelspin. Rising the wheel slip more than a certain value, will cause decrement in acceleration and damages wheel and rail, so the control of wheel slip has a special importance. Therefore having a model of train’s speed control system equipped with wheel slip control can be useful. In this paper after literature survey of wheel slip control, by combining the movement equation and using an adhesion observer the mechanical part of system is obtained. For driving the induction motor of drive system, field oriented control is choose. By combining the mechanical part, induction motor and its drive the complete model is presented. By simulation in different operation points the performance of presented model is validated. Adhesion, Electrical motor, Electric train, Modelling, Observer, Speed Control, Wheel Slip.