Kostenko, Ivan; O. M. Beketov National University of Urban Economy in Kharkiv, 17, Marshala Bazhanova str., Kharkiv, Ukraine, 61002 and Kostenko, Ivan; O. M. Beketov National University of Urban Economy in Kharkiv, 17, Marshala Bazhanova str., Kharkiv, Ukraine, 61002
The object of the study is the process of appearing an electromagnetic moment in traction motors of combined excitation of a trolleybus at synchronous inclusion of both components of the excitation system. This process is formally presented as mechanical characteristics – dependence of an electromagnetic moment of the motor from excitation currents.One of most problem points is to determine the influence of excitation currents of the series and separate winding on an electromagnetic moment of the motor as a continuous dependence that allows to create a system of managing the traction drive with DC-DC excitation transformer. Peculiarities of the motor magnetic system are also taken into account.During the study there was used the method of finite elements in the flat-parallel target setting of calculating moments by the results of calculating the magnetic field with the further regression analysis of results of digital experiments using Chebyshev polynomials on the set of equidistant points. There was received the continuous dependence of an electromagnetic moment from excitation currents as a polynomial that can be used both at creating managing systems DC-DC by the excitation transformer and at modeling operation modes of the traction drive as a whole. It is connected with the fact that the offered polynomial type has a continuous type dependency and its derivatives at all possible values of currents at the drive work. According to the results of the regression analysis, the maximal deviation of calculated dependencies doesn’t exceed 0,052, and mean deviation is no more 0,041. It proves the adequacy of the received dependencies to the results of the digital experiment on determining an electromagnetic moment.Due to it, there is provided the possibility of modeling operation modes of the traction drive based on the motor with combined excitation and DC-DC transformer. The managing system parameters, received by modeling results, allow to raise energetic characterist, Объектом исследования является процесс возникновения электромагнитного момента в тяговых двигателях комбинированного возбуждения троллейбуса при одновременном включении обоих составляющих системы возбуждения. Этот процесс формально представлено в виде механических характеристик – зависимости электромагнитного момента двигателя от токов возбуждения.Одним из самых проблемных мест является определение влияния токов возбуждения последовательной и независимой обмотки на электромагнитный момент двигателя в виде непрерывной зависимости, которая позволяет создать систему управления тяговым приводом с DC-DC преобразователем возбуждения. А также учитывает особенности магнитной системы двигателя.В ходе исследования использовался метод конечных элементов в плоско-параллельной постановке задачи вычисления моментов по результатам расчета магнитного поля с последующим регрессионным анализом результатов цифровых экспериментов с помощью полиномов Чебышева на множестве равноудаленных точек.Получена непрерывная зависимость электромагнитного момента от токов возбуждения в виде полинома, который можно использовать как при создании систем управления DC-DC преобразователем возбуждения, так и при моделировании режимов работы тягового привода в целом. Это связано с тем, что предложенный вид полинома имеет непрерывный вид зависимости и ее производных при всех возможных значениях токов при работе привода. По результатам регрессионного анализа максимальное отклонение рассчитанных зависимостей не превышает 0,052, а среднее отклонение не более 0,041. Это подтверждает адекватность полученных зависимостей результатам цифрового эксперимента по определению электромагнитного момента.Благодаря этому обеспечивается возможность моделирования режимов работы тягового привода на основе двигателя с комбинированным возбуждением и DC-DC преобразователем. Полученные по результатам моделирования параметры системы управления позволят повысить энергетические характеристики троллейбусов. По сравнению с аналогичным, Об'єктом дослідження є процес виникнення електромагнітного моменту у тягових двигунах комбінованого збудження тролейбусу при одночасному включенні обох складових системи збудження. Цей процес формально представлено у вигляді механічних характеристик – залежності електромагнітного моменту двигуна від струмів збудження.Одним з найбільш проблемних місць є визначення впливу струмів збудження послідовної та незалежної обмотки на електромагнітний момент двигуна у вигляді непереривної залежності, яка дозволяє створити систему управління тяговим приводом з DC-DC перетворювачем збудження. А також враховує особливості магнітної системи двигуна.В ході дослідження використовувався метод кінцевих елементів в плоско-паралельній постановці задачі обчислення моментів за результатами розрахунку магнітного поля та наступним регресійним аналізом результатів цифрових експериментів за допомогою поліномів Чебишева на множині рівновіддалених точок.Отримано непереривна залежність електромагнітного моменту від струмів збудження у вигляді поліному, який можливо використовувати як при створенні систем керування DC-DC перетворювачем збудження, так і при моделюванні режимів роботи тягового приводу в цілому. Це пов'язано з тим, що запропонований вид поліному має непереривний вигляд залежності та її похідних при усіх можливих значеннях струмів при роботі приводу. За результатами регресійного аналізу максимальне відхилення розрахованих залежностей не перевищує 0,052, а середньоквадратичне відхилення не більш 0,041. Це підтверджує адекватність отриманих залежностей результатам цифрового експерименту по визначенню електромагнітного моменту.Завдяки цьому забезпечується можливість моделювання режимів роботи тягового приводу на основі двигуна з комбінованим збудженням та DC-DC перетворювачем. Отримані за результатами моделювання параметри системи керування дозволять підвищити енергетичні характеристики тролейбусів. У порівнянні з аналогічними відомими системами це забезпечує більш раціональне використа