Wpływ prędkości przemieszczania się pantografu wzdłuż sieci jezdnej na układ odbierak prądu - sieć trakcyjna

W pracy przedstawiono zagadnienie modelowania układu drgającego odbierak prądu –sieć trakcyjna jako modelu fizycznego z masą skupioną sieci trakcyjnej. Do celów symulacyjnych spośród wielu istniejących modeli pantografów wybrano model WBL 85 3 kV, który to między innymi posiadają lokomotywy EU11 oraz EU43. Zaprezentowano również wyniki wstępnych symulacji dla tego modelu przy wybranych prędkościach chwilowych ruchu postępowego odbieraka prądu wzdłuż sieci jezdnej. Badany model odbieraka prądu przyjęto jako układ o czterech stopniach swobody, natomiast masę sieci jezdnej przyjęto jako masę skupioną w funkcji położenia zależnego od czasu.

With increase in the traction vehicle velocity, the quality requirements related to the vehicle power consumption also rise [2]. In order to ensure the continuous and uninterrupted energy supply to a traction unit, the maintained constant force between a pantograph and a catenary is recommended [3]. In addition, a value of the force needs to be proper because if it is small, the pantograph detachment from the catenary can occur easier. If the value is high, frictional wear of the catenary or pantograph slipper increases. The dynamic model of the pantograph with a catenary depends, inter alia, on an instantaneous pantograph velocity which corresponds to the traction unit velocity if the pantograph is constantly situated on the vehicle; parameters such as pantograph stiffness, pantograph attenuation coefficients, masses of the pantograph elements as well as catenary parameters. In addition, the dynamic model also depends on external coefficients which affect the modeled catenary and the modeled pantograph. In the paper there is presented a pantograph – catenary vibration model as a physical model. The pantograph is modeled as a structure with four degrees of freedom. The catenary is a concentrated mass modeled as a function of the time–dependent position. For the simulation purposes the WBL 85 3 kV pantograph model was chosen. The paper presents also preliminary simulation results for this model for chosen velocities of the pantograph traversing along the catenary. The chosen velocities were 10 m/s, 20 m/s and 30 m/s. The simulations were performed for zero initial conditions.