Анализ энергоэффективности электродинамической противобуксовочной системы городского электробуса

Введение. Работа противобуксовочной системы (ПБС) при наличии индивидуального тягового электропривода (ИТЭП) городского электробуса может способствовать не только повышению безопасности движения, но и экономии потребляемой ИТЭП электроэнергии от тяговой батареи за счет снижения пробуксовки ведущих колес.

Цель. Разработка нового алгоритма работы электродинамической ПБС электробуса с задней ведущей осью за счет дополнительной модуляции векторного ШИМ-сигнала, подаваемого на трехфазные обмотки статора синхронного тягового электродвигателя и позволяющего обеспечить как экономию электроэнергии за счет снижения потребления и возврата части энергии в батарею при рекуперативном торможении ведущих колес, так и повышение устойчивости движения на скользком опорном основании.

Методы. В качестве критерия работоспособности алгоритма работы ПБС было принято отсутствие негативного влияния на безопасность движения электробуса, которое может заключаться в потере курсовой и траекторной устойчивости движения, а также в потере подвижности. Интегральным измерителем этих эксплуатационных свойств на качественном уровне послужила траектория движения электробуса. В качестве критериев энергоэффективности были приняты суммарная осредненная электрическая мощность, потребляемая тяговыми электродвигателями, и суммарная осредненная электрическая мощность рекуперации, возвращаемая тяговыми электродвигателями в батарею в течение тестового заезда электробуса.

Результаты. Методами имитационного моделирования установлено, что на скользком опорном основании потребляемая в процессе движения электробуса с ПБС суммарная осредненная электрическая мощность на 9,7% меньше, чем в случае движения электробуса без ПБС в тех же условиях. Суммарная экономия за счет снижения энергопотребления (исключение пробуксовки ведущих колес) и за счет возврата части энергии обратно в батарею при рекуперативном подтормаживании ведущих колес может достигать до 26,8% от суммарной осредненной электрической мощности, потребляемой тяговыми электродвигателями электробуса с ПБС.

Заключение. Предложеный новый алгоритм работы электродинамической противобуксовочной системы электробуса с задней ведущей осью за счет дополнительной модуляции векторного ШИМ-сигнала, подаваемого на трехфазные обмотки статора синхронного тягового электродвигателя, позволяет обеспечить как экономию электроэнергии за счет снижения потребления и возврата части энергии в батарею при рекуперативном торможении ведущих колес, так и повышение устойчивости движения на скользком опорном основании.