Prostředky pro experimentální výzkum elektrických trakčních pohonů

Abstract

Práce se zaměřuje na problematiku moderních koncepcí trakčních pohonů a související návrhy metodik jejich řízení a aplikace, problematiku implementace a testování těchto pohonů, jenž jsou svým charakterem odlišné od doposavad používaných způsobů a technických řešení užívaných v kolejové dopravě. V práci jsou shrnuty výsledky experimentálních výzkumných aktivit v oblasti řízení trakčních synchronních motorů s permanentními magnety, které díky svým vlastnostem umožňují konstrukci vozidel lehké trakce s přímým pohonem kol, zároveň umožňují nová konstrukční řešení podvozků těchto vozidel. V souvislosti s prováděným výzkumem kromě problematiky vlastního návrhu řízení těchto moderních pohonů, je řešena i problematika experimentálního ověřování a testování pohonů v laboratorních podmínkách, ale i problematika provozního testování na zkušebně opravárenského závodu. V práci jsou proto shrnuty i činnosti spojené s vybudováním speciálního zkušebního kladkového stavu se synchronním motorem s permanentními magnety, na kterém byly následně prováděny výzkumné aktivity metodiky řízení těchto trakčních motorů. Dále činnosti spojené s návrhem univerzálního zkušebního pracoviště pro opravárenský závod jednoho z provozovatelů kolejových dopravních prostředků hromadné dopravy. V rámci výzkumných aktivit bylo vybudováno i speciální kolejové vozidlo s měrným podvozkem s nezávisle otáčivými koly, na kterém byly vyvíjeny a testovány algoritmy pro synchronizované řízení kol související s vylepšením jízdních vlastností takových kolejových vozidel a zároveň výzkum vhodných algoritmů, které umožní snížení provozního hluku a opotřebení kol a kolejí, vylepšení trakčních vlastností vozidla a vylepšení trakční energetiky. V rámci aktivit v oblasti testování moderních pohonů byly kromě tohoto vozidla vybudovány i další dílčí vozidla, která slouží jak pro potřeby výuky, tak pro potřeby vlastního experimentálního výzkumu. V souvislosti s výzkumem problematiky trakčních pohonů, jejich řízení a aplikací jsou v práci shrnuty stávající aktivity spojené s návrhem a realizací specializovaného pracoviště pro testování vzájemné interakce trakčního elektrického pohonu a mechanické převodovky v podmínkách vozidel lehké kolejové trakce během provozně nestandardních stavů či při poruše.