vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2026_1_143vrgup-201Research ArticleПОДВИЖНОЙ СОСТАВ, БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯROLLING STOCK, TRAFFIC SAFETYРазработка системы управления электрическим приводом мостового крана в условиях вагоноремонтного предприятия железнодорожного транспортаDevelopment of an electric drive control system for a bridge crane in a railway carriage repair facilityШмойловА. Н.ShmoilovA. N.

Шмойлов Андрей Николаевич, кафедра «Вагонное хозяйство и наземные транспортные комплексы», кандидат технических наук, доцент

Shmoilov Andrey Nikolaevich , Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

Shmoilov@inbox.ruПриволжский государственный университет путей сообщения (ПривГУПС)Volga State Transport University (VSTU), Chair “Carriage Industry and Land Transport Complexes”20263003202601143150Copyright © Шмойлов А.Н., 20262026Шмойлов А.Н.Shmoilov A.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/201

Статья посвящена разработке современной системы управления электроприводом мостового крана для вагоноремонтных предприятий. Актуальность работы обусловлена необходимостью замены устаревших релейно-контакторных систем, которые вызывают низкую точность позиционирования, раскачку груза и высокое энергопотребление. Цель исследования – создание адаптивной системы на базе частотного регулирования и программируемых логических контроллеров. Предложена методика оптимизации траекторий перемещения грузов с применением алгоритма A*, учитывающая статические и динамические препятствия цеха. Разработана архитектура системы, включающая комплекс датчиков (положения, угла отклонения, массы, положения ротора) и логические блоки для активного гашения колебаний. Результаты вычислительных экспериментов подтвердили эффективность: сокращение времени цикла операций на 12 % и снижение энергопотребления на подъем груза на 19 %.

The article is devoted to the development of a modern electric drive control system for bridge cranes in railway repair facilities. The relevance of the work is due to the need to replace outdated relay-contactor systems, which cause low positioning accuracy, cargo oscillation, and high energy consumption. The objective of the study is to create an adaptive system based on frequency control and programmable logic controllers. A method for optimizing cargo movement trajectories using the A* algorithm is proposed, taking into account the static and dynamic obstacles in the workshop.The system architecture has been developed, which includes a complex of sensors (position, angle of deviation, mass, rotor position) and logical blocks for active vibration damping. The results of computational experiments have confirmed the effectiveness: reducing the cycle time of operations by 12 % and reducing energy consumption for lifting the load by 19 %.

мостовой кранвагоноремонтное предприятиесистема управления электроприводомчастотное регулированиеточное позиционирование грузаоптимизация траекториигашение колебаний грузаbridge cranecar repair facilityelectric drive control systemfrequency controlprecise cargo positioningtrajectory optimizationand cargo vibration dampingReferencesВоронцов, Д. С. Применение данных с регистраторов параметров работы крана с целью определения ресурса работы грузоподъемных кранов с истекшим сроком службы / Д. С. Воронцов // European Science. – 2015. – № 3 (4). – С. 10–17. – ISSN 2410-2865.Vorontsov, D. S. Application of data from crane operation parameter recorders to determine the service life of hoist cranes with expired service life / D. S. Vorontsov // European Science. – 2015. – No. 3 (4). – P. 10–17. – ISSN 2410-2865.Иванов, С. Д. Оценка применимости электрических параметров привода для определения нагрузки на механизм подъема кранов мостового типа / С. Д. Иванов, А. Н. Назаров // Вестник СибАДИ. – 2022. – Т. 19, № 1 (83). – С. 36–47. – DOI 10.26518/2071-7296-2022-19-1-36-47.Ivanov, S. D. Assessment of the applicability of electrical drive parameters for determining the load on the lifting mechanism of bridge-type cranes / S. D. Ivanov, A. N. Nazarov // Vestnik SibADI (The Russian Automobile and Highway Industry Journal). – 2022. – Vol. 19, No. 1 (83). – P. 36–47. – DOI 10.26518/2071-7296-2022-19-1-36-47.Калюжный, С. В. Оригинальная конструкция токопараметрического преобразователя для электроприводов мостового крана / С. В. Калюжный, Д. А. Харченко // Сборник научных трудов Донбасского государственного технического университета. – 2019. – № 14 (57). – С. 88–93. – ISSN 2077-1738.Kalyuzhny, S. V. Original design of a currentparametric converter for bridge crane electric drives / S. V. Kalyuzhny, D. A. Kharchenko // Collection of scientific papers of Donbass State Technical University. – 2019. – No. 14 (57). – P. 88–93. – ISSN 2077-1738.Климаш, В. С. Повышение энергетической эффективности комплекса подъемных кранов / В. С. Климаш, М. А. Соколовский // Электротехнические системы и комплексы. – 2020. – С. 34–40. – ISSN 2311-8318.Klimash, V. S. Improving the energy efficiency of a complex of hoisting cranes / V. S. Klimash, M. A. Sokolovsky // Electrical Systems and Complexes. – 2020. – P. 34–40. – ISSN 2311-8318.Луцко, Т. В. Определение влияния режима нагружения на продление срока службы мостового крана / Т. В. Луцко, А. В. Бартеньев // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры. – 2019. – № 6 (140). – С. 76–82. – ISSN 1814-3296.Lutsko, T. V. Determining the influence of the loading mode on extending the service life of a bridge crane / T. V. Lutsko, A. V. Bartenyev // Proceeding of the Donbas National Academy of Civil Engineering and Architecture. – 2019. – No. 6 (140). – P. 76–82. – ISSN 1814-3296.Расчетно-экспериментальные подходы к анализу обеспечения ресурса и срока безопасной эксплуатации промышленных объектов / Н. А. Махутов, М. М. Гаденин, А. С. Печёркин, Б. А. Красных // Безопасность труда в промышленности. – 2020. – № 1. – С. 7–15. – ISSN 0409-2961.Calculation and experimental approaches to the analysis of ensuring the resource and safe operation period of industrial facilities / N. A. Makhutov, M. M. Gadenin, A. S. Pechorkin, B. A. Krasnykh // Occupational Safety in Industry. – 2020. – No. 1. – P. 7–15. – ISSN 0409-2961.Разработка системы мониторинга состояния грузоподъемных механизмов / В. В. Мокшин, И. М. Якимов, А. П. Кирпичников, Л. М. Шарнин // Вестник Технологического университета. – 2017. – Т. 20, № 19. – С. 75–81. – ISSN 3034-4689.Development of a system for monitoring the condition of load-lifting mechanisms / V. V. Mokshin, I. M. Yakimov, A. P. Kirpichnikov, L. M. Sharnin // Bulletin of the Technological University. – 2017. – Vol. 20, No. 19. – P. 75–81. – ISSN 3034-4689.Назаров, А. Н. Разработка перспективного прибора безопасности кранов мостового типа / А. Н. Назаров, С. Д. Иванов // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета. – 2024. – Т. 21, № 6 (100). – С. 826–843. – DOI 10.26518/2071-7296-2024-21-6-826-843.Nazarov, A. N. Development of a promising safety device for bridge-type cranes / A. N. Nazarov, S. D. Ivanov // The Russian Automobile and Highway Industry Journal. – 2024. – Vol. 21, No. 6 (100). – P. 826–843. – DOI 10.26518/2071-7296-2024-21-6-826-843.Пушенко, С. Л. Модель оптимизации решений по снижению риска охраны труда / С. Л. Пушенко // Инженерный вестник Дона. – № 1 (19). – 2012. – С. 117–120. – ISSN 2073-8633.Pushchenko, S. L. Optimization Model of Decisions on Reducing Occupational Safety Risks / S. L. Pushchenko // Engineering Journal of the Don. – No. 1 (19). – 2012. – P. 117–120. – ISSN 2073-8633.Щеглова, Е. В. Оптимизация металлоконструкции мостового ремонтного крана, обслуживающего козловой кран 2´180 тонн на саратовской гидроэлектростанции / Е. В. Щеглова, А. П. Кобзев // Математические методы в технике и технологиях. – ММТТ. – 2013. – № 13-2 (59). – С. 119–121. – ISSN 2587-9049.Scheglova, E. V. Optimization of the metal structure of a bridge repair crane serving a 2´180-ton gantry crane at the Saratov Hydroelectric Power Plant / E. V. Scheglova, A. P. Kobzev // Mathematical Methods in Technics and Technologies. – MMTT. – 2013. – No. 13-2 (59). – P. 119–121. – ISSN 2587-9049.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.