6 ELEKTRO 12/2012 Elektronické řízení hydrostatického přenosu výkonu na kolejovém vozidle 1. Úvod Spalovací motor je nejpoužívanější hna-cí jednotkou v pozemní dopravě. Pro trakci má však spalovací motor nevýhodné charak-teristiky, a proto je vždy nutné mezi spalo-vací motor a poháněná kola vložit přenosové soustrojí, které zajistí soulad vlastností spa-lovacího motoru s požadavky trakce. Přeno-sy výkonu lze realizovat jako mechanické, hydrostatické, hydrodynamické a elektric-ké. Mechanický přenos výkonu je jednodu-chý, ale neumožňuje plynulou změnu převo-dových poměrů a nelze zcela eliminovat ko-lísání jeho tažné síly při řazení převodových stupňů. Používá se u vozidel s menším vý-konem. Hydrostatický přenos výkonu vyni-ká malými objemy a hmotnostmi přenoso-vých komponent a možností jejich distribu-ce po vozidle. Při doplnění o propracovanou regulaci umožňuje plynulé řízení převodo-vých poměrů podle požadavků trakce. Hyd-rodynamický přenos výkonu zajišťuje měnič eliminující momentové rázy při změně pře-vodových poměrů. Elektrický přenos výkonu představuje nejdokonalejší řešení z hlediska regulace a trakce a je používán i pro největ-ší výkony. Oproti hydraulickým přenosům zde nevznikají problémy s přenosovým mé-diem – olejem. Komponenty se však vyzna-čují většími měrnými objemy a hmotnostmi vztaženými na jednotku výkonu, což je dáno konstrukcí elektrických strojů pracujících na elektromagnetickém principu.Předkládaný článek se věnuje vývoji sys-tému řízení trakčního hydrostatického přeno-su výkonu pro vozidlo MUV 74 (obr. 1), kte-ré vyrábí firma CZ Loko, a. s. Jde o dvouná-pravové speciální vozidlo určené pro údržbu železničních tratí. Vzhledem k výkonu spalo-vacího motoru, který se v závislosti na verzi vozidla pohybuje v rozmezí 96,5 až 130 kW, byl zvolen hydrostatický přenos, který pro-střednictvím elektronického řízení umožňu-je dosáhnout plynulé změny převodových poměrů mezi motorem a dvojkolími vozi-dla a jehož zástavbové rozměry přenosových komponent jsou menší, zejména ve srovná-ní s komponentami pro elektrický přenos vý-konu. Není využíván jeden hydroměnič jako u hydrodynamického přenosu, ale je využi-ta distribuce komponent ve vozidle tak, aby byly zachovány maximální dostupné rozmě-ry ložného prostoru a kabiny.Hlavní parametry vozidla jsou:– uspořádání dvojkolí Bo,– spalovací motor CAT C4.4,– maximální rychlost 75 km · h–1,– maximální hmotnost 17,3 t,– maximální tažná síla 16,3 kN.2. Hydrostatický přenos výkonu Základní struktura hydrostatického přeno-su výkonu na vozidle MUV 74 je na obr. 2.Spalovací motor pohání hydrogenerátor, který je ve funkci čerpadla zdrojem tlako-vého oleje pro dva hydromotory. Hydro-motory jsou k hydrogenerátoru připojeny paralelně a každý hydromotor pohání jed-nu nápravu vozidla. Akčními členy hydro-statického přenosu výkonu jsou proporcio-nální ventily určující poměrný geometric-ký objem čerpaného oleje hydrogenerátoru β1 a hydromotorů β2. Proporcionální ven-tily jsou řízeny elektrickým proudem 0 až 850 mA. Veličina poměrný geometrický ob-jem je dána vztahem:**vzorec 1** g gakt V V 0;1 **vzorec 2** 2πVg Q **vzorec 3** p V M 2πg **vzorec 1** g gakt V V 0;1 **vzorec 2** 2πVg Q **vzorec 3** p V M 2πg (1)Poměrný geometrický objem je tedy bez-rozměrná veličina daná poměrem aktuální-ho průchozího geometrického objemu oleje Vgakt a maximálního možného průchozího geometrického objemu oleje Vg hydrogene-rátoru, popř. hydromotoru. Jde tedy o jaké-si „otevření“ hydrogenerátoru, popř. hyd-romotoru.Klíčovou měřenou veličinou přenosu je tlak oleje pskut na výstupu z hydrogenerátoru.Požadavky na regulační strukturu hydro-statického přenosu výkonu jsou dány základ-prof. Ing. Jaroslav Novák, CSc., Ing. Zdeněk Mašek Ph.D., Ing. Václav Lenoch, Univerzita Pardubice, Dopravní fakulta Jana Pernera Článek se věnuje vývoji elektronického systému pro řízení přenosu trakčního výkonu na speciálním dvounápravovém kolejovém vozidle pro traťovou údržbu. Hlavními komponen-tami přenosové soustavy výkonu ze spalovacího motoru na hnací dvojkolí jsou hydroge-nerátor a dva hydromotory. Řídicí systém zajišťuje synchronizaci řízení hydrogenerátoru a hydromotorů tak, aby trakční pohon pracoval s požadovaným výkonem při minimaliza-ci spotřeby paliva pro spalovací motor. V článku je věnována pozornost i otázkám legisla-tivy, která se vztahuje k vývoji řídicího programu.Obr. 1. Kolejové vozidlo MUV 74 (1. část)Obr. 2. Struktura hydrostatického přenosu výkonu vozidla MUV 74 M3 n3 n21 HMR 1 n1 M1 β21 Q21 Q22 Q1 A β1 ZHG VP 1 HGR B n22 n23 HMR 1 β22 M22 M3