機車粘著控制的基本原理和方法詳細資料說明

　　在介紹機車粘著特性的基礎(chǔ)上，指出了粘著控制的基本目標(biāo)和原則，并針對粘著控制中粘著峰值搜尋這一關(guān)鍵問題，比較詳盡地介紹了現(xiàn)有粘著系統(tǒng)的基本原理和方法。

　　在輪軌交通運輸中，機車動輪和鋼軌之間的粘著力是驅(qū)動機車運行的最終動力。輪軌之間所能提供的最大粘著力受到雨、雪等自然條件的影響，機車實際發(fā)揮粘著力的大小取決于機車的粘著利用率。良好的粘著利用不僅可以有效地提高機車的加速性能，縮短制動距離，改善乘車舒適性，而且還能顯著地減少機車的空轉(zhuǎn)和滑行，避免輪軌嚴重擦傷，以延長輪軌的使用壽命。由于良好粘著利用對機車所具有的重要作用，近幾十年來，特別是隨著交流傳動技術(shù)的應(yīng)用和高速列車的出現(xiàn)，粘著利用的研究和應(yīng)用越來越受到人們的重視，粘著控制系統(tǒng)由此應(yīng)運而生，這使得高效的粘著利用成為可能。

　　在現(xiàn)代機車控制中，粘著控制系統(tǒng)是機車傳動控制系統(tǒng)的一部分，如圖 1 所示。它的主要作用是在線路狀況變化不定的情況下，通過對電機速度、電機轉(zhuǎn)矩等信息的采集、分析和處理，結(jié)合由司機給出的電機轉(zhuǎn)矩指令，向電機控制系統(tǒng)發(fā)出正確的電機轉(zhuǎn)矩指令，使機車能夠以線路當(dāng)前最大的粘著因數(shù)運行，從而獲得最大的粘著利用率。

　　要對粘著進行控制，實現(xiàn)粘著最佳利用，首先必須對最基本的粘著現(xiàn)象進行研究。大量的分析和試驗結(jié)果表明，只有在機車車輪和鋼軌的接觸面上出現(xiàn)一定的車輪相對車體的切向運動時，機車才能產(chǎn)生使其自身前進的粘著牽引力，并且隨著這種相對運動的速度的加快，能夠產(chǎn)生的牽引力也將逐漸增大；但是，當(dāng)相對運行速度超過一定值后，機車能夠產(chǎn)生的牽引力將不再增大而是急劇地減少。這種能夠產(chǎn)生的牽引力和車輪相對車體的切向運行速度之間的關(guān)系稱為粘著特性，而出現(xiàn)在輪軌接觸面上的車輪相對車體的切向運動速度稱為蠕滑速度。隨著機車運行路況的不同，粘著特性一般是不同的。為了更好地解釋和說明粘著現(xiàn)象，下面引入一些必要的概念和定義。