Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 4.

Аухадеев А. Э. Теоретическая система уровней построения движения транспортного средства. Анализ подпроцессов, реализуемых на каждом уровне показывает, что все они происходят параллельно, но каждый уровень решает свою специфическую задачу. При этом наблюдается строгая иерархия, при которой результаты выполнения подпроцесса на более высоком иерархическом уровне являются условиями для выполнения подпроцесса на более низком при условии их непрерывного взаимодействия и подчинения условиям задачи общего "электротехнического процесса". Подпроцесс вышестоящего уровня невозможен без реализации подпроцесса на нижестоящем, так как фактически включает его в себя, при этом решая иную задачу (рис 1, а ) . Иерархия процессов, вступая во взаимосвязи, формируют систему "электротехнического процесса", подчиняясь, в общем случае, системе организационного управления транспортного производства (рис. 1, а), формирующей контроль и управление в рамках общих производственных задач ГЭТ, таких как обеспечение эффективного использования электроэнергии, экологической совместимости с окружающей средой, бесперебойное энергоснабжение и др. "Механическая составляющая" технологического процесса, реализуемого электротехническим комплексом ГЭТ, связана с формированием механического движения ТС в условиях маршрутной сети, технологией транспортной работы и заданного пассажиропотока при взаимодействии с окружающей средой (план и профиль пути, дорожная обстановка, климатические и погодные условия и др.). Будем условно называть этот комплекс "механическим процессом". При этом под понятием "реализациямеханического движения ТС" следует понимать процесс создания электрической тяги, ее управление и регулирование посредством задания водителем алгоритмов управления работой ТЭО в соответствии с технологией эксплуатации и задачами производственного процесса ГЭТ, что приводит к управляемому механическому перемещению ТС ( А у х а д е е в и д р ., 2 0 1 9 6 ) . Согласно представленной обобщенной структурной схеме (рис. 2) можно выделить три основных вида ТС, использующие ТЭО и различающиеся по способу получения электроэнергии: 1 - контактный рельсовый и безрельсовый транспорт (трамвай, троллейбус); 2 - безрельсовый транспорт с полностью (электробусы) или частичным автономным ходом с бортовым накопителя электроэнергии (химический аккумулятор, суперконденсатор и др.); 3 - безрельсовый транспорт с бортовым источником электроэнергии (на основе теплового двигателя, топливных элементах и др.), требующий заправки энергоносителем. Рис. 2. Обобщенная структурная схема электротехнического комплекса ТЭО ТС: СЭ - система электроснабжения; УС - устройство сопряжения; НЭ - накопитель электроэнергии; БИЭ - бортовой источник энергии; ЭПр - электрический преобразователь; ПРУ - пускорегулирующее устройство; ТЭД - тяговый электрический двигатель; ЭМП - электромеханический преобразователь; РД - ротор ТЭД; МПр - механический преобразователь; Дв - движитель (колеса, колесные пары и др.); КУ - контроллер управления; КВ - контроллер водителя; СУ - система управления; МЧ - механическая часть ТС Fig. 2. Generalized structural diagram of the electrical engineering complex of vehicle traction electrical equipment: СЭ - power supply system; УС - interfacing device; НЭ - electric energy storage; БИЭ - on-board energy source; ЭПр - electric converter; ПРУ - starting regulating device; ТЭД - traction electric motor; ЭМП - electromechanical converter; РД - rotor of traction electric motor; МПр - mechanical converter; Дв - propulsor (wheels, wheel pairs, etc.); КУ - operator's controller; КВ - driver controller; СУ - control system; МЧ - mechanical part o f the vehicle Основным элементом электротехнического комплекса ТЭО является ТЭД, представленный на схеме (рис. 2) двумя элементами: электромеханическим преобразователем энергии ЭМП и ротором тягового электродвигателя РД, на который воздействует момент двигателя M при угловой скорости ю. ТЭД в общем случае определяет вид статических и динамических характеристик ТС. Ротор РД механически жестко связан с движителем Дв (пневматическое колесо, колесная пара и т. д.) посредством механической передачи МПр. Основной задачей движителя Дв является обеспечение преобразования механической энергии РД через взаимодействие со средой в полезную работу по перемещению ТС ГЭТ. 580