Analysis of optimization criteria for the process of switch displacement in a DC railroad turnout

Abstract

Досліджена динаміка переміщення гостряків стрілочного переводу з прямим пуском електродвигуна та регульованим електроприводом постійного струму в середовищі MATLAB. Фокус при моделюванні спрямовано на дослідження процесів, що відбуваються в кінематичних ланках стрілочного переводу в динаміці переміщення його гостряків. Оцінка здійснювалась за критеріями оптимізації процесу переміщення гостряків: імпульс удару гостряка об рамну рейку, пружність сили в робочій тязі та час переводу гостряка. У результаті моделювання нерегульованого електроприводу стрілочного переводу гостряків стало зрозуміло, що значення цих параметрів незадовільні. Математичні моделі регульованого електроприводу стрілочного переводу гостряків розглядались як двомасові електромеханічні системи з підлеглим регулюванням основних координат та за принципом модального керування. Результати математичного моделювання процесу переводу гостряків переконують у тому, що числові значення критеріїв оптимізації процесу регульованого переводу поліпшуються. При збільшенні часу регульованого переводу до 6 % від прямого пуску удар в кінематичних ланках зменшується. При припущенні щодо виключення технологічного зазору в редукторі, зменшення удару гостряків при початку переводу становить 6–8 %. Водночас, порівняння ударів на початку переводу гостряків з урахуванням технологічного зазору в редукторі та без нього показує зменшення амплітуди пружної сили на 250 %. Удар (імпульс моменту гостряків) при закінченні переводу може бути зменшено на 20–24 %. Аналіз критеріїв оптимізації процесу переміщення гостряків показав ефективність регульованого електроприводу у порівнянні із прямим пуском електродвигуна. Це дозволяє не тільки розширити функціональні можливості роботи стрілочного переводу гостряків, а і знизити затрати на поточний технічний огляд, ремонт у цілому, а також збільшення міжремонтного періоду.