<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vestnikvniizht</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ)</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2223-9731</issn><issn pub-type="epub">2713-2560</issn><publisher><publisher-name>Joint Stock Company "Railway Research Institute"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21780/2223-9731-2022-81-3-230-239</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vestnikvniizht-620</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Технические средства железнодорожного транспорта</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>TECHNICAL MEANS OF RAILWAY TRANSPORT</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Анализ управления скольжением колесных пар грузового электровоза с асинхронными тяговыми двигателями</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Analysis of wheel pairs slip control of electric freight locomotive with asynchronous traction motors</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-9777-7235</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Савоськин</surname><given-names>А. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Savos’kin</surname><given-names>A. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Анатолий Николаевич САВОСЬКИН, д-р техн. наук, профессор, кафедра «Электропоезда и локомотивы»</p><p>127994, г. Москва, ул. Образцова, д. 9, стр. 9,</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Anatoliy N. SAVOS’KIN, Dr. of Sci. (Engineering), Professor, Department of Electric Trains and Locomotives</p><p>127994, Moscow, 9, bldg. 9, Obraztsova St.</p></bio><email xlink:type="simple">elmechtrans@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-1503-1999</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Шилин</surname><given-names>Н. Д.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Shilin</surname><given-names>N. D.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Никита Дмитриевич ШИЛИН, младший научный сотрудник, НЦ «Тяга поездов»</p><p>129626, г. Москва, ул. 3-я Мытищинская, д. 10</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Nikita D. SHILIN, Junior Researcher, Train Traction Research Center</p><p>129626, Moscow, 10, 3rd Mytishchinskaya St.</p></bio><email xlink:type="simple">shilin.nikita@vniizht.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Российский университет транспорта (РУТ (МИИТ))</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Russian University of Transport</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Railway Research Institute</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>06</day><month>09</month><year>2022</year></pub-date><volume>81</volume><issue>3</issue><fpage>230</fpage><lpage>239</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Савоськин А.Н., Шилин Н.Д., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Савоськин А.Н., Шилин Н.Д.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Savos’kin A.N., Shilin N.D.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/620">https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/620</self-uri><abstract><sec><title>Введение</title><p>Введение. С каждым годом на сети железных дорог РФ непрерывно возрастает количество электроподвижного состава с асинхронными тяговыми двигателями, так как такой тяговый привод имеет ряд преимуществ перед приводом с двигателями постоянного тока. Одной из проблем, связанной с внедрением асинхронных двигателей и повышением массы составов поездов, является реализация максимальной силы тяги электровозом на границе по сцеплению колес с рельсами. Своевременное распознавание избыточного скольжения колесных пар является важнейшим показателем эффективности тягового привода при реализации максимальных тяговых свойств электровоза всеми осями.</p></sec><sec><title>Материалы и методы</title><p>Материалы и методы. В статье отражены результаты исследования параметров скольжения колесных пар электровоза с асинхронными тяговыми двигателями и поосным управлением силой тяги, полученных в ходе проведения опытных поездок на участке железной дороги при различных условиях сцепления. Представлена методика исследования срывов сцепления колесных пар электровозов с асинхронными тяговыми двигателями.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. В ходе сравнения полученных экспериментальных результатов с расчетными параметрами математической модели O. Polach приведен уточненный диапазон относительного скольжения колесных пар, в котором система управления электровозом может реализовать максимальную силу тяги. Превышение этого диапазона приведет к повышенному износу колесных пар без повышения тяговых свойств.</p></sec><sec><title>Обсуждение и заключение</title><p>Обсуждение и заключение. Результаты исследования целесообразно использовать в дальнейшем при разработке систем управления силой тяги на пределе по сцеплению и систем управления скольжением колесных пар грузовых электровозов с асинхронными тяговыми двигателями.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Introduction</title><p>Introduction. Every year, the amount of electric rolling stock with asynchronous traction motors is continuously increasing on the Russian railway network, since such traction drives have a number of advantages over drives with DC motors. One of the problems associated with the introduction of asynchronous motors and an increase in the mass of trains is the implementation of the maximum traction force by an electric locomotive at the threshold in terms of wheel – rail adhesion. Timely recognition of excessive slip of wheel pairs is the most important indicator of the efficiency of the traction drive in realising the maximum traction properties of the electric locomotive at all axles.</p></sec><sec><title>Materials and methods</title><p>Materials and methods. The article reflects the results of the study of slip of electric locomotive wheel pairs with asynchronous traction motors and axial control of the traction force, obtained during experimental runs on a railway section under various adhesion conditions. The article presents a technique for studying the wheel pair adhesion failure of electric locomotives with asynchronous traction motors.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. During the comparison of the obtained experimental results with the calculated parameters by the O. Polach mathematical model, an updated range of the relative slip of wheel pairs is given, in which the electric locomotive control system could realise the maximum tractive effort. Exceeding this range will lead to increased wear of wheel pairs without increasing traction properties.</p><p>Discussion and conclusion. It is advisable to use the results of the study in the future when developing systems for controlling the tractive effort at the limit of adhesion and systems for controlling the slip of wheel pairs of electric freight locomotives with asynchronous traction motors.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>электровоз</kwd><kwd>коэффициент сцепления</kwd><kwd>скольжение</kwd><kwd>асинхронный тяговый двигатель</kwd><kwd>сила сцепления</kwd><kwd>система колесо–рельс</kwd><kwd>сила тяги</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>electric locomotive</kwd><kwd>friction coefficient</kwd><kwd>slip</kwd><kwd>asynchronous traction motor</kwd><kwd>adhesion force</kwd><kwd>wheel – rail system</kwd><kwd>traction force</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">авторы выражают благодарность рецензентам за полезные замечания и советы, способствовавшие улучшению статьи</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The authors express their gratitude to the reviewers for their constructive comments, improving the quality of the article.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лужнов Ю. М. Нанотрибология сцепления колес с рельсами. М.: Интекст, 2009. 176 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Luzhnov Yu. M. Nanotribologiya stsepleniya koles s rel'sami [Nanotribology of wheel – rail adhesion]. Moscow: Intext Publ.; 2009. 176 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Меншутин Н. Н. Исследование скольжения колесной пары электровоза при реализации силы тяги: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.00.00. М., 1961. 18 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Menshutin N. N. Issledovanie skol'zheniya kolesnoy pary elektrovoza pri realizatsii sily tyagi [Investigation of the slipping of an electric locomotive wheel pair in the implementation of traction force]. Cand. Sci. thesis synopsis: 05.00.00. Moscow; 1961. 18 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Самме Г. В. Фрикционное взаимодействие колесных пар локомотива с рельсами. Теория и практика сцепления локомотива: монография. М.: Учеб.-метод. центр по образованию на ж.-д. транспорте, 2014. 104 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Samme G. V. Friktsionnoe vzaimodeystvie kolesnykh par lokomotiva s rel'sami. Teoriya i praktika stsepleniya lokomotiva [Frictional interaction of wheel pairs of a locomotive with rails. Theory and practice of locomotive adhesion]. Moscow: Ucheb.-metod. tsentr po obrazovaniyu na zh.-d. transporte Publ.; 2014. 104 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Logston C. F., Jr., Itami G. S. Locomotive friction-creep studies // ASME J. Eng. Ind. 1980. Vol. 102. P. 275–281.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Logston C. F., Jr., Itami G. S. Locomotive friction-creep studies. ASME J. Eng. Ind. 1980;(102):275-281.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Buscher M. Регулирование проскальзывания колес на электровозах с асинхронным тяговым приводом // Железные дороги мира. 1994. № 4. С. 30–45.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Buscher M. Regulirovanie proskal'zyvaniya koles na elektrovozakh s asinkhronnym tyagovym privodom [Regulation of wheel slip on electric locomotives with asynchronous traction drive]. Zheleznye dorogi mira = Rail International (Russian edition). 1994;(4):30-45. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Polach O. Creep forces in simulations of traction vehicle running on adhesion limit // Wear. 2005. Vol. 258. P. 992–1000.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Polach O. Creep forces in simulations of traction vehicle running on adhesion limit. Wear. 2005;(258):992-1000.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Polach O. SBB 460 Adhäsionsverhalten, Techn. Report No. 401 / SLM Winterhur. [S. l.], 1992.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Polach O. SBB 460 Adhäsionsverhalten, Techn. Report No. 401 [SBB 460 Adhesion Behaviour, Technical Report No. 401]. SLM Winterhur. [S. l.]; 1992.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Polach O. Optimierung modern Lok-Drehgestelle durch fahrzeug-dynamische Systemanalyse // Eisenbahningenieur. 2002. Vol. 53, no. 7. P. 50–57.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Polach O. Optimierung modern Lok-Drehgestelle durch fahrzeug-dynamische Systemanalyse [Optimization of modern locomotive bogies through vehicle dynamic system analysis]. Eisenbahningenieur. 2002;53(7):50-57.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Розенфельд В. Е., Исаев И. П., Сидоров Н. Н. Теория электрической тяги: учеб. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1983. 328 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Rozenfel'd V. E., Isaev I. P., Sidorov N. N. Teoriya elektricheskoy tyagi [Theory of electric traction]. 2nd ed. Moscow: Transport Publ.; 1983. 328 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Осинцев И. А., Логинов А. А. Устройство и эксплуатация электровоза 2ЭС10: учеб. пособие. М.: ОАО «Российские железные дороги», 2015. 332 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Osintsev I. A., Loginov A. A. Ustroystvo i ekspluatatsiya elektrovoza 2ES10 [Design and operation of an electric locomotive 2ES10]. Moscow: Russian Railways Publ.; 2015. 332 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Labview. Руководство пользователя / пер. с англ. С. В. Николаева. Таганрог: ТТИ ЮФУ, 2008. 410 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Labview. Rukovodstvo pol'zovatelya [LabView. User manual]. Translated from engl. by V. Nikolaev. Taganrog: TTI YuFU Publ.; 2008. 410 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Модель взаимодействия колеса и рельса с учетом дискретного строения металла контактирующих тел / Г. П. Бурчак [и др.] // Вестник машиностроения. 2019. № 2. С. 21–28.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Burchak G. P., Vasil'ev A. P., Lyapushkin N. N., Savos'kin A. N. Model' vzaimodeystviya kolesa i rel'sa s uchetom diskretnogo stroeniya metalla kontaktiruyushchikh tel [Model of wheel and rail interaction taking into account the discrete structure of the metal of contacting bodies]. Vestnik mashinostroeniya = Instrumentation Herald. 2019;(2):21-28. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ляпушкин Н. Н. Прогнозирование сцепных свойств локомотивов с различными типами тяговых электродвигателей: автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.22.07. М., 2013. 46 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lyapushkin N. N. Prognozirovanie stsepnykh svoystv lokomotivov s razlichnymi tipami tyagovykh elektrodvigateley [Prediction of the adhesion properties of locomotives with different types of traction motors]. Dr. of Sci. thesis synopsis: 05.22.07. Moscow; 2013. 46 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шилин Н. Д., Прокофьев С. Н. Поосное перераспределение силы тяги для электровозов с асинхронными тяговыми электродвигателями // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2022. Т. 81, № 2. С. 148–156. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2022-81-2-148-156.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shilin N. D., Prokof'ev S. N. Poosnoye pereraspredeleniye sil tyagi dlya elektrovozov s asinkhronnymi tyagovymi elektrodvigatelyami [Redistribution of tractive force per axle for electric locomotives with asynchronous traction motors]. Vestnik Nauchno-is sle dovatel'skogo instituta zheleznodorozhnogo transporta (Vestnik VNIIZhT) = Russian Railway Scientific Journal. 2022;81(2):148-156. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2022-81-2-148-156. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
