Mathematical modelling of transients in the electric drive of the turnout of the mono-sleeper type with switched-inductor motor

Abstract

Робота присвячена розвитку функціональності залізничного стрілочного переводу шляхом впровадження вентильно-індукторного електроприводу. Таке рішення дає обґрунтування для спрощення механічної частини стрілочного переводу шляхом заміни редуктора на кульково-гвинтову пару, а також розмістити усю кінематичну лінію стрілочного переводу на одній шпалі. Наведено математичний опис чотирифазного вентильно-індукторного двигуна, та спрощеної механічної лінії стрілочного переводу у вигляді одномасової електромеханічної системи. Розроблена імітаційна математична модель електроприводу стрілочного переводу моношпального типу як система підлеглого керування з вентильно-індукторним двигуном, яка враховує нелінійну характеристику навантаження. Наведено результати комп’ютерного моделювання з ПІД та нечітким регулятором швидкості, які показали, що нечіткий ПІД регулятор більш якісно відпрацьовує задані величини та переміщення гостряків.

Simulation model-ling of a mathematical model of a mono-sleeper turnout type with a switched-inductor motor and ball-screw gear has been devel-oped and implemented. Studies of dynamics of turnout point movement have shown that, in contrast to the motors used today, the switched-inductor motor makes it possible to simplify the mechanical part of the drive, which leads to reduced time spent on laying and maintenance of turnout points, and therefore makes the design more reliable. The application of PID controller and fuzzy speed controller has shown improved dynamics of turnout point, while the fuzzy PID controller provides better performance of the set values and turnout point movements.