автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Электронные системы ослабления возбуждения тяговых двигателей электроподвижного состава

КГ тра^г)

На правах рукописи

ЕВСТАФЬЕВ Андрей Михайлович

ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ ОСЛАБЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения»

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор МАЗНЕВ Александр Сергеевич Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор ГРИЩЕНКО Александр Васильевич;

кандидат технических наук, доцент БАРЩЕНКОВ Владимир Николаевич

Ведущее предприятие - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения»

Защита состоится 24 ноября 2005г. в 16 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д218.008.05 Петербургского государственного университета путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д.9, ауд. 5-407.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просим направлять в совет университета. Факс 319-44-61.

Автореферат разослан октября 2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

В.А. Кручек

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Принятая ОАО РЖД программа создания и освоения производства новых локомотивов в 2004-2010 годах предусматривает два основных направления: капитальный ремонт с продлением срока службы (КРП) и разработку нового подвижного состава. Проектируемый электроподвижной состав (ЭПС) должен обеспечивать снижение расхода

электроэнергии и цветных металлов за счет совершенствования тягового электропривода. Капитальный ремонт позволяет модернизировать подвижной состав и увеличить срок эксплуатации отработавшего нормативный ресурс ЭПС на 10 -15 лег.

Аналогичная программа принята Октябрьской железной дорогой. В приписном парке дороги находится 1164 секций электропоездов, основную часть которого составляют электропоезда серии ЭР2. В период с 2004-2007 годы выработают нормативный срок службы 503 секции ЭР2 и 186 электровозов серии ВЛ10, что составляет 74% и 70% парка соответственно. В указанный период планируется приобретать по 10 новых электропоездов и проводить капитальный ремонт 30 электропоездам в год, поэтому затраты на КРП приобретают решающее значение в выполнении программы. Стоимость капитального ремонта составляет примерно 40% от цены нового электропоезда. Применение полупроводниковых приборов в силовых схемах нового и модернизируемого при производстве КРП электроподвижного состава позволит повысить надежность тягового электропривода, расширить диапазон регулирования скорости и снизить потери мощности.

Целью работы является поиск новых технических решений тягового электропривода, улучшающих технические характеристики электроподвижного состава с электронными системами ослабления

возбуждения тяговых двигателей, для че

1. Выполнить анализ систем регулирования возбуждения тяговых двигателей электроподвижного состава и определить требования к их алгоритмам управления.

2. Разработать новые технические решения ослабления возбуждения на основе современных полупроводниковых приборов.

3. Оценить качество переходных процессов в силовых схемах ЭПС при ослаблении возбуждения тяговых двигателей.

4. Выявить влияние полупроводниковых приборов на характеристики тяговых двигателей при ослабленном возбуждении.

Методика исследований. Для решения поставленных задач использовались методы теории электрических цепей, математическое моделирование с помощью программ МаЛаЬ, МиШвт (Е\МВ) и экспериментальные исследования.

Достоверность основных теоретических положений и работоспособность предложенных технических решений подтверждена результатами экспериментальных исследований на макетах и опытных образцах электроподвижного состава.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

- обоснованы закономерности построения электронных систем ослабления возбуждения тяговых двигателей;

получены аналитические выражения для определения сопротивления электронного шунта, величин сопротивлений ступеней и коэффициента ослабления возбуждения;

- разработаны математические модели безындуктивного шунта для электровозов ВЛ10, ВЛ15, электронного шунта с плавным регулированием ослабления возбуждения для электропоездов ЭР2 и ЭТ2, и систем импульсного регулирования возбуждения в режиме реостатного торможения; '

- предложены электронные системы регулирования ослабления возбуждения тяговых двигателей ЭПС, новизна которых подтверждена патентами на изобретения.

Практическая ценность. Разработаны:

- безындуктивный тиристорный шунт для режимов тяги и электрического торможения;

- электронный шунт, обеспечивающий линейное регулирование коэффициента ослабления возбуждения;

- схема коммутации обмоток возбуждения тяговых двигателей;

- интегрированная система управления тяговыми двигателями, обеспечивающая сокращение числа элементов пускорегулирующей аппаратуры;

- безындуктивный шунт на основе однооперационных тиристоров с улучшенными коммутационными свойствами.

Реализация и внедрение результатов работы: разработаны и изготовлены безындуктивные тиристорные шунты для электровозов ВЛ15А, эксплуатируемые в ОАО «Апатит».

Апробация работы: диссертационная работа обсуждалась на заседаниях кафедры «Электрическая тяга» в 2003, 2004, 2005гг. Основные результаты работы прошли апробацию на научно-технических конференциях: 61 научно - техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых, Санкт-Петербург: ПГУПС, 2001 г; 62 научно - техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых, Санкт-Петербург: ПГУПС, 2002г; «Шаг в будущее 2004», Санкт-Петербург: ПГУПС, 2004г; «Шаг в будущее 2005», Санкт-Петербург: ПГУПС, 2005г.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 18 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 177 стр. состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников (118 наименование) и приложения. В работе 11 таблиц и 90 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, ее практическая значимость, сформулирована цель работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе сделан обзор систем регулирования возбуждения тяговых двигателей в режимах тяги и электрического торможения. В настоящее время на отечественном электроподвижном составе используются тяговые двигатели последовательного возбуждения, обладающие хорошими регулировочными свойствами. По способу изменения коэффициента ослабления возбуждения эти системы могут быть разбиты на две подгруппы: в первой из них регулирование возбуждения осуществляется изменением величины сопротивления резистора, подключаемого совместно с другими элементами (индуктивный шунт, полупроводниковый прибор) параллельно обмотке возбуждения, ко второй - системы, в которых ослабление возбуждения определяется величиной сопротивления резистора, или схемой включения обмоток возбуждения и якорей тяговых двигателей.

Увеличение мощности электровозов и приближение к предельному использованию сцепного веса повышает актуальность проблемы индивидуального регулирования тяговых двигателей. Существуют причины, которые подтверждают необходимость такого регулирования, заключающиеся в расхождении скоростных характеристик, диаметров колес, омического сопротивления обмоток тяговых двигателей и

резисторов, шунтирующих обмотки возбуждения. Совершенствование систем управления ЭПС идет по пути развития:

- плавного регулирования возбуждения;

- индивидуального регулирования мощности в зависимости от величины скольжения колесной пары;

- индивидуальной защиты от боксования и юза.

Во второй главе рассмотрены способы и устройства регулирования возбуждения тяговых двигателей, особенности переходных процессов, определяемых нестационарными режимами питания и структурой схем полупроводниковых безындуктивных шунтов. Предложены способы улучшения коммутации за счет повышения напряжения на коммутирующем конденсаторе. Рассмотрена схема и результаты испытаний безындуктивного шунта для электропоезда ЭР2. Предложена схема безындуктивного шунта на симметричных тиристорах реализующая режимы тяги и электрического торможения. Дана оценка влияния полупроводникового прибора в схеме безындуктивного шунта на характеристики тяговых двигателей. На рис.1 приведена расчетная схема тиристорного шунта. В отличии от индуктивного безындуктивный тиристорный шунт имеет два состояния с открытым или закрытым тиристором.

I,

в,

ОВ1 ОВп

Рис.1 Расчетная схема тиристорного шунта

Для схемы рис.1 в стационарном режиме:

IВ ~ IЯ ' ~1В ' Я/ + ит(ТО) + 1я 'гт ~ ¡в ' Гг> (1)

где гт - динамическое сопротивление тиристора в открытом состоянии;

Ri - сопротивление / - ступени резистора ослабления возбуждения; Яв - сопротивление обмотки возбуждения тягового двигателя; п - число последовательно включенных обмоток возбуждения; ит(Ю) - падение напряжения на тиристоре.

= *,+гт, (2)

иТ(Т0)> (3)

(4)

'я 1я

о_ IX , иТ(ТО) _в р-п.яв+ъяш+1я.(п.кв+ ()

В уравнении (5) Д,- коэффициент ослабления возбуждения, учитывающий влияние сопротивлений Л, и гт, - составляющая коэффициента ослабления возбуждения, учитывающая влияние падения

I

напряжения на тиристоре. Из (5) видно, что величина зависит от параметров тиристора, тяговых двигателей и резисторов в цепи ослабления возбуждения. С увеличением мощности тягового двигателя падение напряжения на сопротивлении обмоток главных полюсов уменьшается и приближается к напряжению на открытом тиристоре С/Г(ГО), а влияние

тиристора на величину коэффициента ослабления возбуждения увеличивается.

Для получения штатной величины коэффициента ослабления возбуждения необходимо откорректировать значения сопротивлений резисторов ослабления возбуждения каждой ступени:

где /?, - коэффициент ослабления возбуждения на г' - ступени.

Для исключения возможности дополнительного ослабления возбуждения двигателя расчеты сопротивления ступени ослабления возбуждения Л, необходимо производить при максимальном значении ТОКа ЯКОрЯ Iя пих ■

С помощью программы МаЛаЬ 6.5 были рассчитаны величины сопротивления резисторов ступеней ослабления возбуждения Л, и характеристики тяговых двигателей ТЛ2К1 электровоза серии ВЛ10 и ТЛЗ электровоза серии ВЛ15 при включении в шунтирующую цепь тиристора Т153-800 (£/Г(ГО) = 1,4 В).

Применение ЮВТ транзистора вместо тиристора увеличит Д^, так как падение напряжения на открытом транзисторе (напряжение насыщения исьш) для приборов, рассчитанных на напряжение 3,3 кВ, составляет 3,3...3,4 В.

Для электровозов ВЛ15 разработана схема тиристорной системы ослабления возбуждения и изготовлены опытные образцы тиристорных шунтов. В 2004г. электровозы прошли испытания в статическом и динамическом режимах работы безындуктивного шунта при следовании с грузовыми поездами.

На рис.2 приведены характеристики 1...4 ступени ослабления возбуждения при включенном тиристоре, которые показывают влияние падения напряжения на полупроводниковом приборе, особенно в зоне малых токов.

\

Рис.2 Зависимость Р = /(1сГ) при включении в шунтирующую цепь тиристора (тяговый двигатель ТЛЗ)

Рис.3 Характеристики тягового двигателя ТЛЗ при включении в шунтирующую цепь тиристора.

На рис.3 приведены следующие характеристики тягового двигателя

1 - при нормальном возбуждении;

2,4, 5,7 - ослабления возбуждения на 1.. .4 ступенях с тиристорм;

3, 6, 8,9 - ослабления возбуждения на 1.. .4 ступенях с индуктивным шунтом.

Индуктивный шунт отсутствует также в схемах электрического (реостатного и рекуперативного) торможения с импульсным регулированием, в которых осуществляется одновременное регулирование тормозного реостата или напряжения соответственно и возбуждения. На рис.4а приведена схема реостатного торможения и рассмотрены ее особенности.

Здесь 1В,1Я,Х - средние значения токов возбуждения, якоря и коэффициент заполнения.

Для интервала включенного состояния прерывателя рис.4б (режим 1):

ТЛЗ:

1 я

(7)

(8)

£я ■ —— + Яя • гях + ЯТ • /л -ех,

Л

(9)

Кш ги1 ' 'п

(10)

'я\ - 'В\ + *и1 + 'т\ ■

(И)

Для интервала выключенного состояния прерывателя рис.4в (режим 2):

+ (12)

1 + яв.1В2=0. (13)

ш

Из уравнений (8), (10) и (11) получаем:

Ьв + +ЛЭ).1Л =0, (14)

ш

я Кш Кт /1 с\

где Яш и Ят - сопротивления резисторов ослабления возбуждения и тормозного реостата.

Из уравнений (9), (10) и (11):

+ " ' 1я\ = е\■ (16)

си

Принимая длительности интервалов в режимах 1 и 2 равными ЯГ и (1 -Л)Т, где Г- период регулирования, и интегрируя выражения (13) и (14):

1 <1-^)7 п (1-Л)Г

./ о о

¿К*- ^ М=о, (18)

Л о I о 1ч

получаем выражения для средних значений токов и напряжений за интервалы 1 и 2:

Гг'Л и»,¿Л

, (19) , Гг (20)

ЯГ ' "2 (1 - Х)Т'

Гг'Л [г' б/г

, (21) , = У2 (22)

ЯГ ' Я2 (1-Я)Г'

I ^

А/

= М, ="

' Л ЯГ

(|-Л)Г ——

Л " (1 - Я)Г

К/'

(23)

При линейной аппроксимации кривых тока в интервалах 1 и 2 периода Т можно записать:

(25)

(26)

В этом случае

«^ + И1в0-А) = 0. (27)

С учетом (25) и (27) уравнений (17) и (18) получим:

(Л, + Яэ)/яЛ - Яэ/„ А + ДЛО - А) = 0. (28)

Из (28) /? = /(Л) для различных значений ЯШ,ЯТ,ЯВ:

Р ^в (29)

1Я ЯЭЛ + Лв

Из уравнений (9) и (10) может быть получена характеристика скорости в функции коэффициента заполнения V - /(А) для двух последовательно соединенных двигателей

у = *,1,+ хя V*-1М + (1 - А)

2сФ

Анализ формулы (29) показывает, что при постоянных значениях сопротивления, шунтирующего обмотку возбуждения, коэффициент ослабления р линейно возрастает при малых Яш и нелинейно при значительных Нш, причем, в зонах малых коэффициентов заполнения наблюдается резкое увеличение р. Для линейного изменения коэффициента ослабления возбуждения необходимо менять величину сопротивления Яш по линейному закону, подключив, например, параллельно шунтирующему резистору управляемый полупроводниковый ключ. Тогда величина шунтирующего резистора будет определяться коэффициентом заполнения Я' импульсного цикла этого ключа

гш=Яш(\-Л'). (31)

С помощью программы Ма&аЬ 6.5 были получены зависимости значений коэффициента ослабления возбуждения от коэффициента заполнения (рис.5).

С* 1

0.9 08 07 06 0.5 04 03 02 0.1 0

О 0.1 0 2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 08 0 9 1

X

Рис.5 Зависимость 0 = /(Л) при Лв=0.5 Ом и Дт=10 Ом

В третьей главе рассмотрены особенности плавного регулирования возбуждения.

Современные средства силовой электроники предоставляют возможность создавать системы ослабления возбуждения тяговых двигателей без ограничения числа ступеней регулирования исключив, использование индуктивных шунтов и электромеханических контакторов.

Для нестационарного режима в схеме ослабления возбуждения без индуктивного шунта должны выполняться следующие условия:

р1я-яв+ьвр^а-/?)-/,-^. (зз)

Решая это уравнение относительно Л,,,, получим закон изменения величины сопротивления электронного шунта:

а — —

= (34)

Из уравнения (34) видно, что при переходных процессах сопротивление электронного шунта должно изменяться по экспоненциальному закону аналогично закону изменения тока в индуктивном шунте.

При проектировании схемы электронного регулирования ослабления возбуждения выполнение этого требования достигается изменением приращения сопротивления при постоянном времени дискретизации. Аппроксимация выражения (34) позволяет использовать стандартную схему цифроаналогового преобразователя (ЦАП), который преобразует двоичный код на входе ЦАП в пропорциональный ему ток или напряжение на выходе. Функциональная схема электронного шунта, реализующего непрерывное регулирование ослабления возбуждения тягового двигателя, приведена на рис.6. При включении контактора Кш параллельно обмотке возбуждения ОВ тягового двигателя подключается электронный шунт, выполненный на силовых ключах УТ1... УТ4, последовательно с которыми включены резисторы /?;...Л., соответственно. Управление силовыми ключами осуществляет блок управления (БУ).

Рис.6. Функциональная схема электронного шунта

Величины сопротивлений резисторов должны быть выбраны

такими, чтобы суммарный ток в цепи электронного шунта был равен

/ш=( 1 - Д) ■ /я,

при этом общее сопротивление электронного шунта:

Р-К

Для выбранной схемы ЦАП: Л,,„ = Ял

(1-Я

Л-]

гл-1

+ ... + 21 -г, + 2

(35)

(36)

где — сопротивление в цепи силового ключа младшего разряда;

силового ключа соответствует 1, выключенному - 0.

Время, в течении которого состояние ЦАП изменится от минимального значения гт!п =0 до максимального

2тах =2" + — + должно соответствовать времени

переходного процесса в индуктивном шунте, согласованном с тяговым двигателем:

Тпап=Ъ-Г- Ъ'Р'Ьв . (38)

Так как величина г изменяется от минимального до максимального значения за 2" - тактов, то период импульсов управления

Г = (39)

1 импупр. 2„ '

и с учетом (38)

ъ-р-ьв

2" •(!_/?).(40)

При увеличении тока тягового двигателя больше допустимой величины Iя > /„^ или уменьшении коэффициента ослабления возбуждения до пороговой величины блок управления ЦАП должен ограничить ток в цепи шунтирующей обмотки возбуждения, выключив силовые ключи УТ]... УТ4 и переведя двигатель на полное возбуждение. Ослабление возбуждения произойдет постепенно при последующих циклах изменения состояния ЦАП от гт!п до гтах.

Исследования схемы электронного шунта проводились с помощью прикладных пакетов МиШэт, МаЛаЬ 6.5 и на макете. На рис.7 приведена зависимость изменения коэффициента ослабления возбуждения Р(г) для электропоездов серии ЭР2.

Использование однотипных полупроводниковых приборов в схемах реостатного пуска и электронного шунта позволяет интегрировать их в единый блок управления тяговым двигателем.

0 095 09 085 08 0 75 07 0.65 06 055 05

Рис.7 Зависимость изменения коэффициента ослабления возбуждения p{z) (ЭР2)

На рис.8 представлена функциональная схема интегрированного блока управления тяговым двигателем, предусматривающего реостатный пуск и ослабление возбуждения тягового двигателя. Величина резисторов R1...R5 выбирается из условий, что пусковой ток и коэффициент ослабления возбуждения не превышают номинальной величины. Значение сопротивления при пуске:

£/кс •а

Raax-Rnyac---> (41)

•'пуск 'т

где I пуск - пусковой ток одного тягового двигателя; Uкс - напряжение в контактной сети; а - число параллельных групп тяговых двигателей;

т - число последовательно включенных тяговых двигателей в одной группе.

Рис.8 Интегрированный блок управления тяговым двигателем

Ятах соответствует сопротивлению в цепи младшего разряда Л, ЦАП, то есть, наибольшему из сопротивлений. Сопротивление старшего разряда ЦАП (наименьшее из сопротивлений) должно соответствовать сопротивлению ослабления возбуждения при Р = /?т!п:

где Яв - сопротивление обмотки возбуждения.

(43)

где и - число разрядов ЦАП.

Решая совместно уравнения (42) и (43) можно найти число разрядов

В схемах электронного шунта не требуется применение полупроводниковых ключей, рассчитанных на /шпих.

В четвертой главе рассмотрены переходные процессы в тяговых двигателях при восстановлении напряжения после кратковременного перерыва.

Исключение индуктивных шунтов из силовой схемы в процессе эксплуатации электропоездов из-за их неисправности вызывает нарушение нормальной работы схемы, большие броски тока тяговых двигателей в переходных режимах при ослабленном возбуждении (1,5.. .2 раза большие, чем при исправных шунтах), увеличивает число срабатываний защиты и повышает расход электроэнергии на тягу поездов.

В схеме рис.9 ослабление возбуждения осуществляется коммутацией обмоток возбуждения, при этом возможны три комбинации их включения: последовательно /? = 1, параллельно /? = 0,5 и параллельно с использованием резистора Яш /? = 0,7 (для электропоезда серии ЭР2). Включение Р57 или К52 происходит автоматически, в зависимости от направления тока в обмотках возбуждения тяговых двигателей, определяемого тем, какие контакты реверсора замкнуты. Поэтому для этой схемы отдельно выполненной системы управления тиристорами не

ЦАП:

Л,

(44)

требуется. В случае, если реверсируются обмотки якорей, а не возбуждения, число полупроводниковых приборов уменьшается вдвое.

При замыкании контакторов Кш1 и Кш2 обмотки возбуждения OBI и ОВ2 шунтируются резисторами R1 и R2 соответственно, при этом реализуется первая ступень ослабления возбуждения. Вторая ступень ослабления возбуждения реализуется включением контакторов К1 и К2.

Ток, протекающий через обмотки возбуждения I т = 1В2 =^я>

коэффициент ослабления возбуждения р - 0,5.

Исследования рассмотренной схемы ослабления возбуждения выполнено на физической модели, в которой использовались тяговые двигатели постоянного тока последовательного возбуждения ДК-255А мощностью 50кВт с номинальным напряжением 275В, и часовым током 210А. Кратности токов, полученные в эксперименте, не превышают 1,42 и являются допустимыми.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных исследований сформулированы следующие выводы:

1. На основе силовой электроники разработаны системы ослабления возбуждения тяговых двигателей ЭПС с улучшенными

массогабаритными показателями за счет исключения индуктивного шунта;

2. При использовании однооперационных тиристоров предложены решения, позволяющие повысить коммутационную способность полупроводникового ключа системы ослабления возбуждения;

3. Оценено влияние параметров полупроводниковых приборов на характеристики тяговых двигателей в тяговом режиме при ослаблении возбуждения, выявлено, что параметры однооперационных тиристоров сказываются на глубине регулирования возбуждения меньше, чем транзисторы ЮВТ. Величина определяемая прямым падением напряжения на приборах, примерно в 2,5 раза больше при использовании ЮВТ транзистора по сравнению с тиристором;

4. Показано, что в режиме импульсного реостатного торможения с одновременным регулированием тормозного резистора и ослабления возбуждения для реализации линейной зависимости коэффициента ослабления возбуждения от коэффициента заполнения целесообразно изменять сопротивление резистора, шунтирующего обмотку возбуждения двигателя;

5. Определенно, что в схеме ослабления возбуждения за счет коммутации обмоток возбуждения распределение токов в них при переходных и стационарных процессах остается постоянным с незначительным (2%) расхождением;

6. Экспериментально установлено, что наброс и восстановление напряжения на двигателе в схеме с переключением обмоток возбуждения с последовательного соединения на параллельное сопровождается увеличением тока в пределах 1,2 - 1,42 от номинального значения;

7. Рекомендуется для снижения стоимости и улучшения технических характеристик ЭПС использовать интегрированную систему ослабления возбуждения и регулирования пусковых резисторов;

8. Разработанные математические модели электронных шунтов для тяговых двигателей ЭПС постоянного тока в режимах тяги и реостатного торможения позволяют оценить линейность изменения коэффициента ослабления возбуждения от дискретности изменения резистора и коэффициента заполнения соответственно;

9. Экспериментальные данные, полученные при испытаниях безындуктивных шунтов электровозов BJI15 в эксплуатации отличаются от расчетных не более, чем на 7.. .9%.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих

работах:

1. A.C. Мазнев, О.И. Шатнев, A.M. Евстафьев. Повышение эксплуатационной надежности силовой схемы электропоездов ЭР2. Тезисы докладов Международной научно-практической конференции. Гомель 2002, БелГУТ-347с.

2. А.М. Евстафьев. Системы ослабления возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока. Материалы межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее» (неделя науки-2004). С-Петербург, ПГУПС, 2004, с.136-139.

3. A.C. Мазнев, А.М. Евстафьев. Тяговые возможности электропоездов можно улучшить. Локомотив №10, 2004, с.32-33.

4. A. Maznev, О. Shatnev, A. Evstafyev. Electric multiple units (EMU) with power converters for control speed. Sixth international conference on Unconventional electromechanical electrical systems, Alushta, Ukraine, September 24-29,2004, p.577-580.

5. A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев, О.И. Шатнев. Полупроводниковые системы регулирования возбуждения тяговых двигателей электропоездов. Известия Петербургского университета путей сообщения, выпуск 2, С-Петербург, ПГУПС, 2004, с.55-60.

6. A.M. Евстафьев. Модернизация схемы реостатного контроллера электропоездов. Локомотив №12,2004, с.26.

7. A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев. Полупроводниковая система ослабления возбуждения электропоездов постоянного тока. Материалы Всероссийской научно - технической конференции с международным участием «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» Красноярск 19 - 21 мая 2005 г. том 1, с.594-598.

8. A.M. Евстафьев. Особенности построения электронных систем ослабления возбуждения. Известия Петербургского университета путей сообщения, выпуск 1, С-Петербург, ПГУПС, 2005, с.46-51.

9. A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев. Многодвигательный электропривод. Патент на изобретение №2246412. Бюл.№5, 2005.

10.A.C. Мазнев, А.М. Евстафьев. Многодвигательный электропривод. Патент на изобретение №2260519. Бюл.№26,2005.

11 .A.C. Мазнев, А.М. Евстафьев. Тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением. Патент на изобретение №2260520. Бюл.№26,2005.

12. A.C. Мазнев, О.И. Шатнев, A.M. Евстафьев. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава. Решение о выдаче патента на изобретение №2004108081/11(008729).

13.A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев. Многодвигательный электропривод. Патент на полезную модель №38136. Бюл.№15, 2004.

14.A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев. Многодвигательный электропривод. Патент на полезную модель №41679. Бюл.№31, 2004.

15.A.C. Мазнев, А.М. Евстафьев. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава. Патент на полезную модель №43826. Бюл.№4,2005.

16.A.C. Мазнев, А.М. Евстафьев. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава. Патент на полезную модель №44599. Бюл.№9,2005.

17.A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава. Патент на полезную модель №46228. Бюл.№18,2005.

18. A.C. Мазнев, А.М. Евстафьев. Устройство для регулирования возбуждения тягового электродвигателя постоянного тока. Патент на полезную модель №46718. Бюл.№21,2005.

Подписано к печати 17.10.05г. Печл. - 1 5

Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\16

Тираж 100 экз. Заказ № flcg__

CP ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9 ~~

*

i

4

*

gs - 1 9 0 2 2

РНБ Русский фонд

2006-4 16068

«

*

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

1.1. Системы регулирования ослабления возбуждения

1.2. Сравнение систем регулирования возбуждения

ГЛАВА 2. СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ 22 ДВИГАТЕЛЕЙ

2.1. Способы и устройства регулирования возбуждения тяговых 22 двигателей

2.2. Импульсное регулирование возбуждения тяговых двигателей

2.3. Функциональная и структурная схемы тиристорного шунта

2.4. Особенности построения схем полупроводниковых безындуктивных шунтов

2.5. Оценка влияния полупроводникового прибора в схеме безындуктивного шунта на характеристики тяговых двигателей

2.6. Особенности импульсного регулирования возбуждения в режиме электрического торможения

2.7. Выводы

ГЛАВА 3. СИСТЕМА ПЛАВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОСЛАБЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

3.1. Особенности плавного регулирования ослабления возбуждения для улучшения использования мощности тяговых двигателей

3.2. Функциональная схема и алгоритм работы устройства плавного регулирования ослабления возбуждения тяговых двигателей

3.3. Исследование работы схемы плавного регулирования ослабления возбуждения на электронной модели

3.4. Математическое моделирование параметров схемы плавного регулирования ослабления возбуждения

3.5. Экспериментальное исследование схемы плавного регулирования ослабления возбуждения

3.6. Интегрированная система управления тяговым двигателем

3.7. Схемы защиты силовых ключей

3.8. Выводы

ГЛАВА 4. СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА

4.1. Особенности эксплуатации систем регулирования скорости электропоездов постоянного тока

4.2. Система регулирования скорости электропоездов постоянного тока коммутацией обмоток возбуждения

4.3. Экспериментальное исследование схемы коммутации обмоток возбуждения

4.4. Реализация технических решений систем регулирования скорости электропоездов постоянного тока

4.5. Выводы 133 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 134 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 136 ПРИЛОЖЕНИЯ

Принятая ОАО РЖД программа «Создания и освоения производства новых локомотивов в 2004-2010 годах» предусматривает два основных направления: капитальный ремонт с продлением срока службы (КРП) и строительство нового подвижного состава. Проектируемый электроподвижной состав (ЭПС) должен обеспечивать снижение расхода электроэнергии и цветных металлов за счет совершенствования тягового электропривода. Капитальный ремонт с продлением срока службы позволяет модернизировать подвижной состав, увеличивая срок эксплуатации отработавшего нормативный ресурс ЭПС на 10 - 15 лет[1].

Аналогичная программа принята Октябрьской железной дорогой. В приписном парке дороги находится 1164 секций электропоездов, основную часть приписного парка составляют электропоезда серии ЭР2. В период с 20042007 годы выработают нормативный срок службы: 503 секции ЭР2 и 186 электровозов серии BJI10, что составляет 74% и 70% приписного парка соответственно[2]. В указанный период планируется приобретать по 10 новых электропоездов и проводить капитальный ремонт с продлением срока службы 30 электропоездам в год, поэтому затраты на КРП приобретают решающее значение в выполнении программы. Стоимость капитального ремонта с продлением срока службы составляет до 40 % от цены нового электропоезда. Применение полупроводниковых приборов в силовых схемах нового и модернизируемого при производстве КРП электроподвижного состава позволит повысить надежность тягового электропривода, расширить диапазон регулирования скорости, снизить потери мощности[3, 4].

Целью работы является поиск новых технических решений тягового электропривода, улучшающих технические характеристики электроподвижного состава с электронными системами ослабления возбуждения тяговых двигателей. Поставленная цель достигается решением следующих задач:

- выполнить анализ систем регулирования возбуждения тяговых двигателей электроподвижного состава и определить требования к алгоритмам управления учитывающих условия эксплуатации;

- разработать новые системы ослабления возбуждения тяговых двигателей с использованием современных полупроводниковых приборов;

- оценить качество переходных процессов в предлагаемых системах ослабления возбуждения.

- выявить влияния полупроводниковых приборов на характеристики тяговых двигателей при ослабленном возбуждении.

Влияние характеристик полупроводниковых приборов в электронных системах ослабления возбуждения тяговых двигателей электроподвижного состава на показатели качества функционирования выполнено методами теории электрических цепей с помощью программ математического моделирования Mat Lab, Multisim (EWB).

4.5. Выводы

1. Разработанные схемные решения коммутации обмоток возбуждения (патенты на изобретение №2246412, на полезную модель №38136, положительные решения о выдаче патента на изобретение по заявке №2003136211/11, №2004108066/11) позволяют сократить потери электроэнергии на ходовых позициях до 32%.

2. Полученные опытные данные показывают, что характер изменения токов и напряжений в исследуемых схемах ослабления возбуждения соответствует стандартным трафаретам переходного процесса наброса напряжения и восстановлении напряжения при вращающемся двигателе. Кратности токов полученные в эксперименте не превышают 1,42 и являются допустимыми.

3. В предложенной схеме коммутации обмоток возбуждения распределение токов в цепях обмоток возбуждения тяговых двигателей поддерживается постоянным во всем диапазоне изменения токов тяговых двигателей при переходных процессах.

4. Разработанная схема тиристорного контроллера (патент на полезную модель №41679) позволяет отказаться от использования ненадежного реостатного контроллера. В схеме тиристорного контроллера силовые полупроводниковые приборы обеспечивают бестоковое отключение мостового контактора.

5. Применение тиристорного контроллера совместно с тиристорной системой ослабления возбуждения позволяет интегрировать их в единый блок управления тяговыми электродвигателями, значительно снизить стоимость восстановительных ремонтов и повысить эксплуатационные характеристики (надежность, межремонтный пробег).

134

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате теоретических и практических исследований сформулированы следующие выводы:

1. На основе силовой электроники разработаны системы ослабления возбуждения тяговых двигателей ЭПС с улучшенными массогабаритными показателями за счет исключения индуктивного шунта и дискретного изменения коэффициента ослабления возбуждения.

2. При использовании однооперационных тиристоров предложены решения, позволяющие повысить коммутационную способность полупроводникового «ключа» системы ослабления возбуждения.

3. Оценено влияние параметров полупроводниковых приборов на характеристики тяговых двигателей в тяговом режиме при ослаблении возбуждения, выявлено, что параметры однооперационных тиристоров сказываются на глубине регулирования возбуждения меньше, чем транзисторы IGBT.

4. Показано, что в режиме импульсного реостатного торможения с одновременным регулированием тормозного резистора и ослабления возбуждения для реализации линейной зависимости коэффициента ослабления возбуждения от коэффициента заполнения целесообразно изменять сопротивление резистора шунтирующего обмотку возбуждения двигателя.

5. Определенно, что в схеме ослабления возбуждения за счет коммутации обмоток возбуждения распределение токов в них при переходных и стационарных процессах остается постоянным с незначительным (2%) расхождением.

6. Экспериментально установлено, что наброс и восстановление напряжения на вращающемся двигателе в схеме с переключением обмоток возбуждения с последовательного соединения на параллельное сопровождается увеличением тока в пределах 1,2 - 1,42 от номинального значения.

7. Рекомендуется для снижения стоимости и улучшения технических характеристик ЭПС использовать интегрированную систему ослабления возбуждения и регулирования пусковых резисторов.

8. Разработанные математические модели электронных шунтов для тяговых двигателей ЭПС постоянного тока в режимах тяги и реостатного торможения позволяют оценить линейность изменения коэффициента ослабления возбуждения от дискретности изменения резистора и коэффициента заполнения соответственно.

9. Экспериментальные данные, полученные при испытаниях безындуктивных шунтов электровозов BJI15 в эксплуатации отличаются от расчетных не более, чем на 7-9%.

1. В.А. Гапанович. Основные направления энергетической стратегии железнодорожного транспорта. Железнодорожный транспорт №8, 2004, с.38-40.

2. Доклад заместителя начальника Октябрьской дороги по локомотивному и вагонному хозяйствам Танаева В.Ф. на тему «Программа развития локомотивного хозяйства Октябрьской железной дороги на 2004-2007 годы». СПб., 2004, 11с.

3. Модернизация транспортной системы России. Федеральная целевая программа. Локомотив №11, 2002, с.2-7.

4. А.Н. Кондратенко. Новый тяговый и моторвагонный пассажирский состав для железных дорог России. Железные дороги мира №4, 1998, с.З-8.

5. Тяговые электродвигатели электровозов/ В.И. Бочаров, В.И. Захаров, Л.Ф. Коломейцев, Г.И. Колпахчьян, М.А. Комаровский, В.Г. Наймушин, В.И. Седов, И.И. Талья, В.Г. Щербаков, В.П. Янов; Под ред. В.Г. Щербакова. Новочеркасск: Агентство Наутилус, 1998 672с.

6. Тиристорное управление электрическим подвижным составом постоянного тока/ В.Е. Розенфельд, В.В. Шевченко, Г.П. Долоберидзе и др. М.: Транспорт, 1970, 240с.

7. Гуткин Л.В., Дымант Ю.Н., Иванов И.А. Электропоезд ЭР200. М., Транспорт, 1981,- 192с.

8. Гаврилов Я.И., Мнацаканов В.А. Вагоны метрополитена с импульсными преобразователями. — М.: Транспорт, 1986, 229с.

9. Руководство по эксплуатации вагонов метрополитена моделей 81-714.5 и 81-717.5/ Акционерное общество Метровагонмаш. — М.: Транспорт, 1995, 447с.

10. В.А. Мнацаканов. Надежно и экономично регулировать силу тяги электропоездов. Локомотив №6, 2004, с.22-23.

11. В.А. Мнацаканов, А. Г. Николаев. Повысить комфортность пассажиров в электропоездах. Локомотив №3, 2005, с.38.

12. Скибинский В.А., Карасев С.И., Бриксман Я.А. Электрооборудование «ПУЛЬС» новых вагонов. Локомотив №12, 1997, с.32-33.

13. Крутов В.А. Электропоезд ЭМ2И: скорость, комфорт, надежность. Локомотив №7, 2002, с. 2-3.

14. А.С. Курбасов, Б.А. Курбасов. Тяговые возможности электровозов ВЛ10 можно улучшить. Локомотив №5, 2004, с.24-25.

15. Сулейманов Р.Я. Аккумуляторный электровоз для метрополитена. Транспорт Урала №2, 2005, с.52-53.

16. Электропривод/ Р.Я. Сулейманов, Ю.А. Шевцов, М.Я. Волосов. А.с.1372565 СССР, МКИ Н02 РЗ/14, БИ, 1988, №5. 17.Устройство для управления тяговым электроприводом/ Р.Я. Сулейманов.

17. М.И. Озеров, А.И. Чумоватов. Регулирование тяги ослаблением возбуждения двигателей. Локомотив №2, 2002, с. 16-18.

18. Меныпутин Н.И., Фаминский Г.В., Монахов Л.И. Эффективность локомотивов с жесткими характеристиками. Железнодорожный транспорт №6, 1984, с.52-56.

19. Головатый А.Т. Эффективность независимого возбуждения на электровозах. Железнодорожный транспорт №6, 1987, с.44-45.

20. Некрасов О.А., Романов С.А. Тягово-эксплуатационные параметры электровозов. Железнодорожный транспорт №11, 1984, с.25-27.

21. Маэкава Е., Цукун С. Разработка метода управления возбуждением с добавлением возбуждающего магнитного поля. IREA, 1985, №10, с.16302-16312. Перевод № Кн-04799. Киев, 1987.

22. Саенко J1.H. Схема управления возбуждением тягового электродвигателя.// Электровозостроение. Сб.научн.трудов ВЭлНИИ. Новочеркасск, 1985.- Т.26.- с.21-31.

23. Устройство для регулирования скорости тягового двигателя ЭПС./ Доценко А.П., Дорош В.П., Лиепа М.А. и др. А.с. №1085865 СССР, В60 L15/08, БИ, 1984, №14.

24. Устройство для управления возбуждением электродвигателя./ Великанов С.А., Лобанов Л.М., Саенко Н.Л., Трофимов И.А. А.с. №303700 СССР, БИ, 1971, №16.

25. Мазнев А.С., Шевцов Ю.А. Тяговый электропривод. А.с. №1303455 СССР, МКИ В60 L15/08, БИ, 1987, №4.

26. Иоффе А.Б. Тяговые электрические машины. М.-Л.: Энергия, 1965 — 232с.

27. Тихменев Б.Н., Трахтман Л.М. Подвижной состав электрических железных дорог ч.З Электрическая часть. М.: Трансжелдориздат, 1951 — 476с.

28. Тихменев Б.Н., Трахтман JI.M. Подвижной состав электрических железных дорог. Теория работы электрооборудования, электрические схемы и аппараты. М.: Транспорт, 1969 408с.

29. Тихменев Б.Н., Трахтман JT.M. Подвижной состав электрических железных дорог. Теория работы электрооборудования, электрические схемы и аппараты. М.: Транспорт, 1980 471с.

30. Мазнев А.С., Евстафьев A.M. Тяговые возможности электропоездов можно улучшить. Локомотив №10, 2004, с.32 33.

31. A.C. Мазнев, О.И. Шатнев, K.B. Марченко. Электропоезд ЭР2 с тиристорной системой ослабления возбуждения. Локомотив №3, 2001, с.29-30.

32. Тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением. Минаев М.И., Борейша В.В., Скобельцин В.В., Мазнев А.С. Патент на изобретение №2208530, Бюл.№20, 2003.

33. Б.З. Дробкин, С.С. Чернов, М.В. Черахчиев, Э.И. Сукач. Знакомьтесь: электропоезд ЭД4Э. Локомотив №7, 2002, с.34-35.

34. Н.А. Буше, С.М. Захаров, Т.Г. Яковлева. Пути экономии цветных металлов на железнодорожном транспорте. Железные дороги мира, №2, 2004, с.52-55.

35. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава. Мазнев А.С., Евстафьев A.M. Патент на полезную модель №43826 RU, В60 L15/08, Бюл. №4, 2005.

36. Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи: семейства, характеристики, применение. М.: Додэка, 2001 380с.

37. Абрамович М.И., Бабайлов В.М., Либер В.Е., Сакович А.А., Шпер В.Л. Диоды и тиристоры в преобразовательных установках. М.: Энергоатомиздат, 1992 432с.

38. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи. М.: Транспорт, 1999-464с.

39. Все электронные компоненты. С Петербург: Симметрон, каталог №4, 1999-40с.

40. Замятин В.Я., Кондратьев Б.В., Петухов В.М. Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры: Справочник. М.: Радио и связь, 1987-576с.

41. Тиристоры (технический справочник). Пер. с англ., под ред. В.А. Лабунцова, С.Г. Обухова, А.Ф. Свиридова. М.: Энергия, 1971 560с.

42. Силовые полупроводниковые приборы каталог. Саранск: Мордовское книжное издательство, 2000.

43. Электропоезд ЭР2. Инструкционная книга. М.: Транспорт, 1966 246с.

44. Цукало П.В., Просвирин Б.К. Эксплуатация электропоездов: справочник. М.: Транспорт, 1994 383с.

45. Электровозы ВЛ10, ВЛ10У. Руководство по эксплуатации. Под. ред. Кикнадзе О.А. М.: Транспорт, 2001 519с.

46. Электровоз ВЛ11М. Руководство по эксплуатации. М.: Транспорт, 1994 — 416с.

47. Савичев Н.В. Машинисту об электровозе ВЛ15. Санкт-Петербург: МПС РФ Октябрьская железная дорога учебно-производственный центр№3, 2003, 187с.

48. Тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением. Мазнев А.С., Евстафьев A.M. Решение о выдаче патента на полезную модель №2005119936.59225. Электронные компоненты. С Петербург: Симметрон, каталог 2004 -2005-464с.

49. Мазнев А.С., Евстафьев A.M., Шатнев О.И. Полупроводниковые системы регулирования возбуждения. Известия Петербургского университета путей сообщения, выпуск 2. СПб: ПГУПС, 2004, с.55-60.

50. Ситник Н.Х. Силовая полупроводниковая техника. М.: Энергия, 1968 -320с.

51. Ромаш Э.М. Тиристорные преобразователи постоянного тока. М.: Энергия, 1973-112с.

52. Герлах В. Тиристоры: пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1985 -328с.

53. Скаржепа В.А., Морозов А.А. Устройства автоматики на тиристорах. Киев: Техника, 1974 — 224с.

54. Королев Ю.Н. Тиристоры. М.: Знание, 1968 64с.

55. Грейвулис Я.П., Лиелпетерис, Путнинып В.Я. Полупроводниковые реле тока и напряжения. М.: Энергия, 1970 128с.

56. Найдис В.А., Лебедев A.M., Орлова Р.Т., Юферов В.Ф. Электроприводы с полупроводниковым управлением. Системы постоянного тока на тиристорах. М.-Л.: Энергия, 1966 104с.

57. Р.В. Билик, B.C. Крутенко, В.Г. Малышкин, В.Н. Силаев. Импульсные схемы на динисторах и тиристорах. М.: Наука, 1968 240с.

58. Многодвигательный электропривод. Мазнев А.С. Патент на изобретение №2048311,Бюл.№32, 1995.

59. Мазнев А.С., Плакс А.В., Евстафьев A.M., Изварин М.Ю. Расчет широтно-импульсного преобразователя: Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Электронные преобразовательные аппараты». СПб.: ПГУПС, 2004 42с.

60. А.С. Курбасов. Повышение работоспособности тяговых электродвигателей. М.: Транспорт, 1977-223с.

61. В.Н. Лисунов. Использование сил взаимодействия движущего колеса с рельсом в режимах тяги и электрического торможения: Монография. Омский государственный университет путей сообщения. Омск, 2003 — 160с.

62. Б.К. Просвирин. Электропоезда постоянного тока. М.: УМК МПС России, 2001-669с.

63. Й. Янсен. Курс цифровой электроники: в 4-х томах. М.: Мир, 1987 Т.1. 334с.

64. У. Титце, К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника. М.: Мир, 1982 — 512с.

65. В.И. Карлащук. Электронная лаборатория на IBM PC. Лабораторный практикум на базе Electronics Workbench и MATLАВ. Издание 5-е. М.: СОЛОН Пресс, 2004 - 800с.

66. П. Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники: в 2-х томах. М.: Мир, 1983-Т. 1.598с.

67. В.П. Дьяконов. MATLAB 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5. Основы применения. Полное руководство пользователя. М.: СОЛОН — Пресс, 2002 768с.

68. Н.А. Паяин. Ремонт вспомогательных электрических машин тепловозов. М.: Транспорт, 1967 95с.

69. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава. Мазнев А.С., Евстафьев A.M. Патент на полезную модель №44599 RU, В60 L15/08, Бюл. №9, 2005.

70. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава. Мазнев А.С., Евстафьев A.M. Патент на полезную модель №46228 RU, В60 L15/04, Бюл. №18, 2005.

71. Б. Уильяме. Силовая электроника: приборы, применение, управление. М.: Энергоатомиздат, 1993-240с.

72. Б.Ю. Семенов. Силовая электроника для любителей и профессионалов. М.: СОЛОН Пресс, 2001 - 327с.

73. Э.Н. Воронков, Ю.А. Овечкин. Основы проектирования усилительных и импульсных схем на транзисторах. М.: Машиностроение, 1973 — 312с.

74. Р. Дорф, Р. Бишоп. Современные системы управления. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2004 — 832с.

75. И.С. Ефремов, А.Я. Калиниченко, В.П. Феоктистов. Цифровые системы управления электрическим подвижным составом с тиристорными импульсными регуляторами. М.: Транспорт, 1988 253с.

76. А.Б. Новгородцев. Расчет электрических цепей в MATLAB: Учебный курс. СПб.: Питер, 2004 250с.

77. И.В. Черных. SIMULINK: среда создания инженерных приложений. М.: ДИАЛОГ МИФИ, 2003 - 496с.

78. С.Г. Герман-Галкин. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0: Учебное пособие. СПб.: Корона, 2001 320с.

79. Д.Д. Захарченко, В.И. Некрасов, А.В. Плакс, В.В. Привалов, Н.Д. Треймундт. Автоматизация систем управления электрическим подвижным составом. М.: Трансжелдориздат, 1963 — 215с.

80. Сергеев Б.С. Схемотехника функциональных узлов источников вторичного электропитания: Справочник. М.: Радио и связь, 1992 — 224с.

81. А.Б. Сергиенко. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 2003 — 608с.

82. Сато Ю. Обработка сигналов. Первое знакомство. М.: Издательский дом Додэка-ХХ1, 2002 176с.

83. Устройство для регулирования возбуждения тягового электродвигателя постоянного тока. Мазнев А.С., Евстафьев A.M. Патент на полезную модель №46718. Бюл.№21, 2005.

84. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава. Мазнев А.С., Евстафьев A.M. Решение о выдаче патента на полезную модель №2005112511/22.

85. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава. Мазнев А.С., Евстафьев A.M. Решение о выдаче патента на полезную модель №2005119937/22.

86. A.M. Евстафьев. Особенности построения электронных систем ослабления возбуждения. Известия Петербургского университета путей сообщения, выпуск 1, СПб, ПГУПС, 2005, с.46-51.

87. А.С. Мазнев, О.И. Шатнев, A.M. Евстафьев. Повышение эксплуатационной надежности силовой схемы электропоездов ЭР2. Тезисы докладов Международной научно-практической конференции. Гомель 2002, БелГУТ-347с.

88. И. Бадьян. Аппаратура микропроцессорной системы управления и диагностики электровоза. Современные технологии автоматизации №4, 2000, с.48-52.

89. М. Дорофеев. Управление полевыми транзисторами в импульсных преобразователях. Радио № 7, 2003, с.29-31.

90. Режимы работы магистральных электровозов/О.А. Некрасов, A.JI. Лисицын, В.И. Рохманинов и др. М.: Транспорт, 1983,-231с.

91. Курочка А. Л., Суровиков А. А., Янов В.П. Исследование высоковольтных электрических машин постоянного и пульсирующего тока. М.: Энергия, 1975, 192с.

92. А.Е. Алексеев. Тяговые электродвигатели. М.: Трансжелдориздат, 1951,-484с.

93. А.Е. Алексеев. Тяговые электрические машины и преобразователи. Л.: Энергия, 1977, 444с.

94. Рюденберг Р. Переходные процессы в электроэнергетических системах. М.: Издательство иностранной литературы, 1955 — 714с.

95. М.З. Жиц. Переходные процессы в машинах постоянного тока. М.: Энергия, 1974- 112с.

96. А.В. Плакс, М.Ю. Изварин. Параметры коллекторных тяговых электродвигателей при моделировании переходных процессов в цепях электровозов. ВестникВЭлНИИ№1, Новочеркасск, 2004- с. 112-118.

97. А.С. Мазнев. Пояснительная записка к опытно-конструкторским работам по разработке электронного безындуктивного шунта для электропоездов ЭР2. СПб.: ПГУПС, 1997.

98. А.С. Мазнев, A.M. Евстафьев. Патент на изобретение №2246412 Многодвигательный электропривод. Бюл.№5, 2005.

99. A.M. Евстафьев. Системы ослабления возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока. Материалы межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее» (неделя науки-2004). СПб.: ПГУПС, 2004, с. 136-139.

100. А.С. Мазнев, A.M. Евстафьев. Патент на полезную модель №38136 Многодвигательный электропривод. Бюл.№15, 2004.

101. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава. Мазнев А.С., Шатнев О.И., Евстафьев A.M. Решение о выдаче патента на изобретение №2004108081/11.

102. Евстафьев A.M. Модернизация схемы реостатного контроллера электропоездов. Локомотив №12, 2004, с.26.

103. Name = Input В Date =25.11.2004 Time =19:03:351. Y Scale = 10 V/Div1. Y At 50% = 39,6 V

104. J . J. . . i---- » . . i , i . . Г 1 i ■ , « i—.L.,, 1. . J . i r . « . it. ,, К . ,i , ,i , — .i. „ Л Д i , .-504 ms200 ms/Div-Datablock

105. Name = Input A Date =25.11.2004 Time =19:03:351. V Scale = 10 mV/Div1. Y At 502= -0,4 mV

106. X Scale = 200 ms/Div XAt 0% =-504 ms X Size = 250 (250) Maximum = 24,4 mV Minimum = -5,6 mV1. Cursor Values1. X1 -8 ms1. X2 544 msdX 552 ms1. V1 24,4 24,4 mV1. V 2 14,8 14,8 mVdV -9,6 -9,6 mV1. Рис.4.8

107. Г l '" V T- "" Г ' r 1 " 1 " 4 4 1 .1 ■■■T < < ' s.г.1. Г 4 1 T --,- T - Jf yVVTrfWy ft 1 T 1 4 T •ft -i1 i. i I1 1 L 1 1 :i 4 t ■

108. L.J- 4- . i i « ! ,i < . i . 1i.-Datablock

109. Name = Input В Date =25.11.2004 Time =17:18:111. Y Scale = 10 V/Div1. Y At 50% = 40,0 V

110. X Scale = 200 ms/Div XAt0% =-504 ms X Size =250(250) Maximum = 42,8 V Minimum = 26,8 V1. XI X 2 dX Y1 Y 2 dY

111. Cursor Values — -352 ms 992 ms 1344 ms 27,2 27,2 V 40,8 40,8 V 13,6 13,6 V-504 ms200 ms/Div1. Рис.4.1019,8 г1. Datablock

112. Name = Input А Date =25.11.2004 Time =17:18:111. Y Scale = 5 mV/Div1. Y At 50% = -0,2 mV

113. X Scale = 200 ms/Div XAt 0% =-504 ms XSize =250(250) Maximum = 20,0 mV Minimum = -2,6 mV1. X1 X 2 dX1. Y 11. Y 2 dY1. Cursor Values-248 ms -16 ms 232 ms18,2 18,2 mV 12,4 12,4 mV -5,8 -5,8 mV-504 ms200 ms/Div1. Рис.4.11

114. Name Date Time Y Scale YAt 50% X Scale X At 0% XSize Maximum Minimum

115. А 1 Л .к . . . J , 1 1 .i .1—1-. J J l .I 1 — 1., 1 ■ ■ ■ ■ i t. , , , . .Я , I 7 1 . A i-Datablock

116. Name = Input В Date =25.11.2004 Time =17:35:041. Y Scale = 10 V/Div1. Y At 50% = 40,0 V

117. X Scale = 200 ms/Div XAt0% =-504 ms X Size =250(250) Mawmum= 42,8 V Minimum = 22,4 V1. Cursor Values1. X1 328 ms1. X 2 552 msdX 224 ms1. Y1 42,0 42,0 V1. Y 2 40,4 40,4 VdY -1,6 -1,6 V-504 ms200 ms/Div1. Рис.4.13-Datablock

118. Name = Input A Date =25.11.2004 Time =17:35:041. V Scale = 5 mV/Div1. V At 50% = 15,0 mV

119. X Scale = 200 ms/Div XAtO% =-504 ms XSize =250(250) Maximum = 33,6 mV Minimum = 5,2 mV-Cursor Values1. XI: 3G8 ms1. X2: 1048 msdX: 680 ms1. V1: 33,6 33,6 mV

120. V 2: 26,2 26,2 mV dY: -7,4 -7,4 mV1. Рис.4.141. Рис.4.151. Name = Date

121. Time = V Scale = YAt 50% = X Scale = X At 0% = X Size = Maximum = Minimum =

122. Name = Input A Date =25.11.2004 Time =18:00:581. Y Scale = 5 mV/Div1. Y At 50% = 5,0 mV

123. Date =25.11.2004 Time =18:00:581. Y Scale = 5 mV/Div1. Y At 50% = 20,0 mV

124. X Scale = 200 ms/Div XAt0% =-504 ms X Size = 250 (250) Maximum = 19,8mV Minimum = 10,0mV•504 ms200 ms/Div1. Рис.4.1725,0 20,015,0 10,0 5,0 mV 0,0 •5,0 -10,0 -15,0

125. I . ■ . , " Г ' t " » ( " " T '1 ;jjj yVr^jW чтщ fjVv^Aty ■Wv | J% -t— —t—f—f— !f V -1-------<| :i 1 —i. ii — ■ ■ * 1 .,. , -Л-i-1-i- .л.„. *„,. . Л ■„, Л .„, .

126. Name Date Time Y Scale YAt 50% X Scale XAt 0% XSize Maximum Minimum

127. Name = Input В Date =25.11.2004 Time =19:04:331. Y Scale = 10 V/Div1. Y At 50% = 39,6 V

128. X Scale = 200 ms/Div XAt0% =-504 ms X Size =250(250. Maximum= 64,8 V Minimum = -4,8 V1. X1 X 2 dX Y1 Y 2 dY