Загальні підходи до створення теплових моделей тягових двигунів електротранспорту

Abstract

Стаття розглядає перспективні методи щодо аналізу теплового стану тягових двигунів які застосовуються на рухомому складі електротранспорту визначено, що перспективним методом аналізу теплового стану є метод еквівалентних теплових схем заміщення. Обгрунтовано,що незалежно від кількості елементів, навіть якщо вона дорівнює нескінченності, система залишається лінійною при переході від зосереджених постійних до розподілених параметрів. Процеси в ній описуються лінійними диференціальними рівняннями, і можна скористатися методом накладення теплових потоків. У режимі, що встановився, це виражається у рівності повного перевищення температури тіла сумі часткових перевищень температур від втрат в різних його частинах. Доведено, що під час перехідного процесу реальна крива нагрівання елемента двигуна будується шляхом підсумовування часткових кривих нагрівання, обумовлених втратами енергії в кожному окремому елементі за відсутності втрат в інших елементах. При дослідженні перехідного процесу необхідно враховувати швидкість поширення тепла в матеріалі та геометричні розміри тягових двигунів. Ці завдання вирішуються на основі сформульованих положень. Запропоновано загальні підходи до створення бази елементів схем заміщення, що дозволяють уніфікувати розробку теплової моделі двигуна в незалежності від його конструктивних особливостей.

The article considers promising methods for analyzing the thermal state of traction motors used on rolling stock of electric transport. It is determined that the method of equivalent thermal substitution schemes is a promising method of thermal state analysis. It is substantiated that regardless of the number of elements, even if it is equal to infinity, the system remains linear during the transition from concentrated constant to distributed parameters. Processes in it are described by linear differential equations, and you can use the method of superimposing heat flows. In the established regime, this is expressed in the equality of the total excess of body temperature to the sum of partial temperature excesses from losses in its various parts. It is proved that during the transient process, the real heating curve of the engine element is built by summing up partial heating curves caused by energy losses in each individual element in the absence of losses in other elements. When studying the transition process, it is necessary to take into account the speed of heat propagation in the material and the geometric dimensions of traction motors. These tasks are solved on the basis of formulated provisions. General approaches to the creation of a base of elements of substitution schemes are proposed, which allow to unify the development of the thermal model of the engine regardless of its design features. Key words: traction engine, thermal state of the engine, electric transport, replacement scheme.