автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.12, диссертация на тему:Повышение энергетических показателей преобразовательных установок электроподвижного состава

СШСТ-ПЕТЕРЕУРГСКИЙ ИНСТИТУТ ТОЧНОЙ МЕХАНИКИ И ОПТИКИ

На правах рукописи

СИМОНОВ ¡ЖАКИ ДАВДОЕШ

уда 629.4:621.314:064.5

П0ЕШШ2 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕН ПШШРАЗОВАШЬ'Ж УСТАНОВОК ЭЛЕКТРШОДВИШОГО СОСТАВА

Специальность 05.09.12 - Полупроводниковое

прэобразозатели р энергии

Автореферат диссертации на соисканно ученой степени кандидата технических науп

Санкт-Петербург - 1992

Работа выполнена в Московском ордена Ленина к ордена Трудового,Красного Знамени институте инженеров яелеэнодорокно-го транспорта имени Э.Дзержинского.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Иньков Ю.М.

Официальные оппоненты:доктор технических наук, профессор Ганашов A.B. кандидат технических наук Голубев П.Н.

Зедуцая организация: Государственный Риг.ский электрома-виностроителышй завод r.Plira

Зацигя состоится "3я Uto/jJ 1992 г. в У5"час.£t_iuci. на заседании сг^чиализированного совета К 053.26.06 в Санкт-Петербургском институте точной механики и оптихи.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах), заверенные по чатью учреждения, просим направлять по адресу: I97I0I, Санкт-Петербург, ул.Саблинская, 14, ученое секретарю.

С диссертацией ыожно ознакомиться в библиотеке института СПбкТМО.

Автореферат разослан "•^-"♦•Ссчз^ 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета i кандидат технических наук, ;

11 s

| / АД.Усолыйв

Г

I - 3 -

- | Общая характеристика диссертационной работы

Е^Ь.^' Актуальность работы. Дальнейшее соверсенствованиэ электрооборудования электрического подвижного состаза ( сПС ) является важнейхим условием условием повышения его технико-окономиче-ских показателей. Одним из наиболее-перспективных направлений является внедрение на ЗПС преобразовательных устройств.

В настоящее время на ЭПС переменного тока применяются преобразовательные системы на основе выпрямительных устеновок. Они характеризуются различными энергетическими показателями и отличаются друг от друга степенью сложности силовых попей.

Основным параметром, определяющим эффективность ЭПС, является коэффициент носкости. При низких коэффициентах мощности увеличивается потребление реактивной мощности, загрузка линий электропередач реактивным током, увеличение потерь напряжения и общее снижение энергетических показателей системы электроснабжения.

Наилучшие энергетические характеристики имеют системы,ис-пользупдие принудительную коымутапию вентилей преобразователя, иыпульсно-фазовое регулирование (РШ) и четырехквадрентные преобразователи. Однако все эти преобразовательные устройства имеют установленную мощность в 2*3 раза превышающую мощность нагрузки.

Наиболее простой схемой является схема выпрямительной установки с зонно-фазовым регулированием выходного напряжения, однако этой схеме свойственны низкие энергетические показатели, особенно при глубоком фазовом регулировании выходного напряжения.

Повышение энергетических показателей путем увеличения- числа зсн регулирования может бить применено для ЭПС, длительно

работающего пр;; напряжениях на тяговых двигателях ьенывих но-шшалькых значений, т.е. для грозовых электровозов, Доя {электропоездов характерен кратковременный регам пуска , что .пзлает недедесообразныы использоваш'е преобрезоватачей с чяслоы зон регулирования более двух,

Суцестьует ряд способов, когорие поаьоляот повысить елер-гетическиэ ноказател;: систем тяги иа пзреизнноь: токе пуге&: применения устройств продольной и поперечной ксхлонсаиш реактивной шцаости, подключаемых к контактной сети. Однако пргаге-нение таких устройств для конпенссцли реактивной мощкостк пря изыенящейся нагрузке требует слошй« устройств для регулирования конденсаторов компенсатора. Поохоцу в зависимости от веля-чины нагрузки в контактной соти ыогуг киать ыесто ргааа парэ-коыпенсапии или недокошенссции, что приводит к допелнмгелыаи потерли в контактной сети.

Наиболее целесообразна споеобоы повыаения онергеткческих показателей систеиы электрической тяги на перзгзенном токе яиля-ется использование устройств кошенсощш рогсстивной иощюстк непосредственно на ЭДС.

При разнесении коыпенсирукцих устройств на подвинноа составе появляется возиогшость кошенспроаать реактивную ыощность непосредственно у иотрьбителл, что позволяет снизить потер! знергии не только в линии электропередач, с тахае в тяговой сети и в тяговоы трансформатора.

Повыоение онергетичесн5с: показателей псдв>е-кого состава за счет применения компеисиругщкх устройст является одни из перспективных направлений его совершенствования к определяет актуальность выполненного исследования.

Целью работе является создан« выпрямительных установок с компенсаторами рэакишгай новости, обладакг;их повышенным значением косафиикента гласности на входе выпрямительной установки во всем диапазоне регулирования напряжения.

Для достижения поставленной цзлп в работа решены следуэ-1ц;:э основные задачи:

- выявлены пусховыо режимы работы тягового электропривода, определяющие требования к компенсатору реактивной мощности;

- исследованы на латеыатячесхой модели и экспериментально проверены на опытных образцах электромагнитные процессы з электроприводе, позволившие оценить влияние основных параметров привода и контактной сети на параметры компенсатора реактивной мог^ности и энергетические показатели выпрямительной устанозки

с зонно-фазовым регулированием;

- разработана методика определения составляющих мощности на входе выпрямительной установки, параметров элементов компенсатора реактивной мощности.

Убтоды исследования. Для решения поставленных задач использовались следующие метода анализа электрических цепей: основной гармоники, мгновенных значений и гармонического анализа. Применение этих методов позволило решить в комплексе задачу исследования электромагнитных процессов в системе тягового электропривода с выпрямительной установкой. Для ориентировочной оценки параметров элементов компенсатора реактивной мовртости и использования их в математической модели применялся метод основной гармоники, что дало возможность получить соотношения между параметрами элементов й режимами работы тягового электропривода, удобные для проведения анализа в общем виде. Для проверки основных теоретических положений диссертационной работы были

проведены экспериментальные исследования натурных образ три преобразовательных установок сПС.

Научная новизна работы. На основе анализа реяюгов движения пригородных поездов выявлены характерные зоны работы поезда, в которых необходима компенсация реактивной составляющей энергии.

Для тягового электропривода поезда с выпрямительной установкой, зонно-фазовым регулированием величины выпрямленного напряжения и компенсирующим устройством разработана математическая модель, учитывающая параметры снстеьгы энергоснабжения переменного тока, тягового трансформатора, силовых полупроводниковых приборов и нагрузки. При этом нагрузка эквивалентиро-вана постоянной ЭДС двигателя, активным сопротивлением и индуктивностью, что позволяет обобщить результаты настоящего исследования на электроподвихной состав с тяговыми двигателями пульсирующего тока, а также с тяговыми двигателями переменного тока, подключенными к выпрямительной установке через автономный инвертор тока. Адекватность математической модели подтверждена результатами экспериментальных исследований на натурных образцах преобразовательных установок.'

С использованием математической модели получены характеристики коэффициента мощности на входных займах выпрямительно! установки во всем диапазоне регулирования выходного напряжения.

Установлено влияние параметров комленсирупцего устройства на продолжительность интервала коммутации и на изменение гармонического состава тока потребляемого выпрямителем.

Практическая цзнность. 3 результате выполненных теоретических и гкслс-р^ентлльных исследовачий разработана методика определения пг.рг^етрои компенсирующего устройства и энергетиче-

ск:сс показателей на входе выпрямительной установки.

Предложены методы улучпения энергетических показателей на основе полученных характеристик составлявших косности на входе выпрямителя.

Реализация работы в щхидстлемюсти. Результаты диссертационной работм использованы при разработке технического проекта и конструкторской документации на выпрякительную установку пригородного электропоезда переменного напряжения 25 кЗ,50 Гц с асинхронными тяговыми двигателями, опытный образец которой прошел испытания в составе электрооборудования макетной секции электропоезда типа ЗР-9 с асинхронными тяговьши двигателями.

Апробация работы. Основные результаты работы и ее отдельные положения рассматривались на II Ыеядународной научно-технической конференции "Проблеш создания подвгсотого состава с асинхронными тяговк/л двигателяш" (Рига, 1550 г.), Всесоюзной конференции "Создание комплексов электротехнического оборудования высоковольтной, преобразовательной, сильноточной и полупроводниковой техники" (Москва, 1990 г.), на научно-техническом семинаре кафедры "Электрическая тяга" Московского института инженеров железнодорожного транспорта (1992 г.), на заседании кафедры "Электрическая тяга" (1992 г.).

Публикации. Результаты диссертации отражены "в б печатных работах. Отдельные материалы диссертации изложены в 2 отчетах по НИР.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложенных на /¿/стр. и включаицих

рисунков на стр., списка литературы (51) на 6 стр". и приложения на Ь стр.

- о -

Краткое содержание работы

Во введении обосновывается актуальность прженеши коаяен-сирупцих устройств для повышения энергетических показателей ЗПС переменного токг., сформулированы цель и задачи исследования.

В первой главе приводятся основные технические требования к пригородным электропоездам. Проведен анализ реяиыов и усло-вий'работы тягового привода электропоезда переменного тока,из которого с с! о рму л проз ьш требования к силовой полупроводниковой установке (СНУ). Предварительно определены энергетические показатели выпрямителей тягового электропривода электропоездов и рассмотрены г '.особы повышения энергетических показателей СПУ.

Обзор и анализ применения выпрямительных установок ЭПС, созданных в кашей стране и за рубежом, показывает, что наиболее широкое распространение получили выпрямители с зенпо-фазовым управление).;, образованные путем последовательного или параллельного соединения мостовых выпрямителей. Повышение единичной мощности полупроводниковых приборов (предельного тока и повторяющегося напряжения тиристоров) делает применение параллельного соединения выпрямителей более предпочтительным, так как в этом случае сокращается количество тиристорных плеч и выводов тягового трансформатора. При этом увеличивается КОД как в выпрямительном, так и в инверторном режиме работы при сохранении числа зон регулирования.

Выполненные исследования позволили получить основные соотношения и разработать методику расчета характеристик, и показа- • телей выпрямителя с зонно-фазовым регулированием.^ Определены диапазоны изменения углов регулирования,исключащие автоколебания, и сформулированы требования к построению узлов фазового

управления.

Анализ эн-р;этических показателей и, в частности, зависимостей коэффициента новости в выпрямительном и инверторном резцах с зоино-фазовым регулированием показал, что его снижение связано, с одной стороны, со сдвигом по фазе основной гармоники сетевого тока по отноаенин к-гармонике напряжения, с другой - с искажением форм сетевого тока. Повысить коэффициент новости могло посредством применения в преобразовательной установке компенсаторов реактивной мощности (КРМ). Применение КРМ предполагает подключение ко вторичной обмотке трансформатора резонансного Ь С - фильтра для однозонного выпрямителя, а такае параллельно каждой секции вторичной обмотки при многозон-но« регулировании.

На стадии выбора числа зон регулирования для определения параметров выпрямителя и приближенных показателей его работы, расчеты осуществлялись при допущении, что :

- напряжение контактной сети синусоидальное;

- активноо сопротивление обмоток трансформатора равно нулю;

- выходной ток идеально сглажен.

Исходя из принятых.допущений были рассчитаны энергетические показатели двухзонного выпрямителя, в том числе коэффициента мощности X (рис.1) и составляющих мощности на входе выпрямителя (рис.2), где: р - активная мощность; «У*- полная мощность; о*- реактивная мощность; т*- мо1цность искажения. В качестве базисных величин приняты: для выпрямленного напряжения (.Щ) - максимально выпрямленное напряжение, а для тока ( X/) - ток короткого замыкания выпрямителя.

Анализ кривых .представленных на рис.1 и рис.2, показывает, что реактивная мо^ость обусловлена не только величиной

It о : jíf (j ■ i ; i ni o j i -г мощности диухзошюго ширшмнтслн при lu -0,1 ; 0,г

¡.ющпости па иходо выпрямителя

угла регулирования тиристорами выпрямителя, но и длительностью коммутационного интервала ¿Г , которая зависит от тока нагрузки и индуктивных сопротивлений цепи переменного тока. Реактивная мопумсть достигает максимального значения при 11с1 =0,25 на первой зоне, а на второй - при И^ =0,75. Существенное отличие реактивных мощностей на первой и второй зонах регулирования является следствием большое змтервалов коммутации на второй зоне регулирования из-за роста индуктивности рассеяния трансформатора. Этот фактор приводит,к необходимости различных параметров компенсирующих устройств на разных зонах регулирования. В зависимости от зоны регулирования значение коэффициента мощности отличается от идеализированных ( не учитывающих интервал коммутант тиристоров) на 7+10$ в зависимости от величины тока нагрузки. Поэтому при расчете компенсирупцкх устройств необходим учет параметров питающей сети.

Полученные входные характеристики двухзонного выпрямителя приняты за исходные для предварительного выбора параметров компенсатора реактивной мощности. Для повышения энергетических повышения энергетических показателей выпрямителя следует уменьшать реактивную мощность м значения высших гармонических составлять« в кривой потребляемого тока ( в основном третью и пятую гармоники).

Вторая глава посвящена анализу электромагнитных процессов в двухзонном выпрямителе с устройствами компенсации реактивной энергии с учетом конечных параметров нагрузки и питающей сети при помощи разработанной математической модели и определению на основе.результатов этого анализа параметров и энергетических показателей выпрямительной установки.

Выполненные в работе исследование и анализ режимов работы

преобразовательной установки электропоезда позволили предварительно осуществить выбор параметров компенсаторов реактивной мощности. Так как значения коэффициента искажения в процессе регулирования даже на перЕЭй зоне достаточно велики, то эквивалентная емкостьвеличина которой компенсирует заданный уровень реактивной мощности, на каждой зоне регулирования определена исходя из основной гармоники тока в питакцей сети :

г = Ifi>' 6i-n v

где: U- напряжение на входе преобразователя; СО - частота литакцей сети;

JР - фазовый сдвиг между кривыми напряжения на входе выпрямителя и основной гармоникой тока. Определение начального угла сдвига £аэ между напряжением и током на входе выпрямителя в результате использования КРМ выпол

нено по выражению: , _

in V = U'F<J> sin У ~ CJ-Смв U _ , аЫп-У 9 U-1(0■ cos~ 9У~ Itf Cos<р

7~ г COSV -L ¿t<) С CSV

где: У- фазовый сдвиг между напряжением и током питающей сети;

X - ток питащей сети. Применение l С-контура с данной величиной оквивалентной емкости повышает коэффициент ыэндеости не только за счет увеличения значения коэффициента сдвига во все« диапазоне регулирования, но и .благодаря снижению в питамцей сети выспих гармонических составляла тока. Как показывает анализ, особое влияние на входные характеристики выпрямителя оказывают третья и пятая гармоники тока, поэтому для снижения величии етих гармоник в питаецей сети сопротивление устройства КРЫ на етих частотах должно быть миапмлаьн.'Л!. КастроГка l С-контура на подавление какой-либо

гармоники является нецелесообразной, так как в этом случае снижение других гармоник будет незначительно.

Собственная частота колебаний С00 контура,состоящего из индуктивности и конденсатора КРМ и индуктивности литащей сети выпрямителя, долгна быть такой, чтобы параметра КРМ исключили бы резонансные явления на частотах, кратных (2к + I где:к-О,

Метод расчета по основной гармонике позволяет определить параметры КРМ на любой зоне регулирования с достаточной степенью точности рассчитать изменения величины осноеной гармоники тока питшщей сети и приближенно установить величину разового сдвига тока и напряжения. Однако, применение указанного метода не позволяет установить как изменяется гармонический состав тока питакцгЯ сети, а такие, как изменяются коммутапконные потери выпрямителя.

. Поэтому с целью определения характеристик компенсирозкно-го выпрямительного устройства и окончательного выбора параметров ь С-контура была разработана математическая модель, позволяющая уточнить знергетические показатели выпрямительной ус-тглавки ЭДС с учетом конечных параметров нагрузки и питающей сети. В работе использован численный метод расчета преобразовательной системы по кнте-рвально-временным схемам замещения. Расчетная схема замещения двухзонного выпрямителя с КРМ представлена на рис. 3.

В разработанной модели питающая сеть эквизалентирована источником 5ДС с сосредоточенны!® параметрами (Я ), а сепь нагрузки - активным и индуктивным сопротивлением с При рассмотрен:« работы СНУ были составлены мгновенные схе^ для всех возыоэояс .чнтерэалов работы выпрямителя и для катдо'-мгновенной схемы записаны систем дк^еренгяальных урине.-::*.".

- 14 -т

Расчетная схема доухзонкого выпряыитолп

Ld

м «

-CD-

Рис.З. ,

характеризующих данный интервал работы СПУ. Для внекоммутапи-ошюго интервала справедливы следущие дифференциальные уравнения:

; - -Ь. еМс

Сс ' Хс С/&

где - ЭДС, приведенная ко вторичной обмотке трансформатора, Х3/ /£ - суммарные индуктивные и активные сопротивления трансформатора, приведенные ко вторичной обмотке, и/ //~с - индуктивное и активное сопротивления кокпенсирущего контура,

Ха^/у - индуктивное и активное сопротивления нагрузки,

Гг - активное сопротивлеш^э вентиля в откритои состоянии, ■ - ток вторичной обмотка трансформатора, _

¿с - ток компенсирующего контура,

- ток нагрузки, ¿Ус - напряжение на еькости компенсиругсцего контура, 17$ - падение напряжения на вентильном плоче в прямом направлении.

На интервале коифтацни для токов выпрямителя справедлива система уравнений, вклэтапяая в себя первое и третье уравнения

из предыдущей системы, а тигаз :

£° * * Га'1£/ "зм& = 0

где = 4' * ¿с

Е0 - сДС нагрузки.

Согласно алгоритму управления' тиристораю) выпргаптельнС/'' установки составлена программа для расчета на ЦЗД здеЕтрсиаг-

нитных прокосов в силовых цепях преобразователя с получением мгновенных токов и напряжений и последующим вычислением энергетических показателей в квазиустановивиихся режимах. Еремен-ные диаграммы токоз и напряжений в компенсированном выпрямителе приведены на рис.4.

Анализ электромагнитных процессов позволил уточнить параметры элементов Ь С-контура и выбрать частоту его собственных колебаний, характеризующуюся мощностью искажения, т.е. величинами третьей к пятой гармоники пита^дей сети. Исследования показали, что на первой зоне регулирования частота собственных колебаний ЬС-контура находится около 180 Гц, а на второй -135 Гц.

Для установившихся режимов работы СП/ рассматривалась различная степень компенсации реактивной новости. За полную компенсацию принималось максимальное значение реактивной мощности на входе, выпрямителя на каждой зоне регулирования при значениях =0,1 и =0,2, что в полной степени характеризует рабочие режимы преобразовательной установки ЭПС.

На рис.5 и рис.6 представлены полученные на основании проведенных расчетов зависимости коэффициента мощности X. (, коэффициента сдвига Сс£ <р ( , коэффициента искажения V ( с учетом гармонического состава кривой входного тока при полной и частичной компенсации реактивной мощности.

Анализ кривых позволяет сделать еыеод, что при полной компенсации в любом режиме выпрямления ток питающей сети имеет емкостной характер. В то же время при малых и больших углах регулирования на каждой зоне выпрямления ес-гникает значительная перекомпенсагия, что приводит к росту фазового угла. Наиболее целесообразно принимать ьелкчину емкостной компенсации порядка ''Ъъ'Л. от пзлно;,, что позволяет палучить высокие значения коэф-

Диаграммы токов и напряжений

- 18 -

фициента сдвига во всем диапазоне регулирования.

Подключение КРМ ко втор:!чныы обмоткам тягового трансформатора оказывает влияние на продолжительность процессов коммутации в преобразователе из-за снижения потерь напряжения в питащей сети за счет уменьшения величины потребляемого тока. Наибольшее уменьшение угла коммутации (10+15$) наблюдается' при значениях углов регулирования, меньших 45 град.эл. и больших 135 град.эл. и достигает (5*9) град. эл., что в свою' очередь обеспечивает снижение угла сдвига фаз между входным током и напряжением.

Выполненный в работе анализ электромагнитных процессов в силовых цепях выпрямительной установки с КРМ позволил исследовать режимы его работы и определить наиболее рациональные параметры элементов компенсатора, обеспечиващие значения коэффициента мощности на токоприемнике £ПС, превышающее на любой зоне, регулирования значения аналогичного показателя при четырехзонном регулировании и отсутствии КРМ.,

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследования СПУ, оборудованной секционным ин^уктивно-емкост-ным компенсатором реактивной мощности. Испытания проводились на опытном образце электропоезда ЭР-29 и натурном стенде Рижского электромашиностроительного завода.

Сравнение результатов проведенных экспериментов с результатами теоретических расчетов энергетических показателей СПУ, оборудованной устройствами компенсации реактивной мощности, показывают их удовлетворительную сходимость, расхождение не превышает 10%.

Энергетические показатели и гармонический состав входного тока двухзонного выпрямителя при полной компенсации реактивной мощности

Энергетические показатели и гармонический состав входного тока

- 21 -

В четвертой глава исследовано влияние компенсируацЕос устройств, установленных на 5ПС, на тягово-анергетичесх?:з пока-зс.тс-;.:! электропоезда. Шявлено влияние ксмпенсиру 1гцего устройства на потерн непряяэния выпря^тгельной установки, относительная велич.чка которую может Сыть определена соотнесением:

л ЦУхСсЛР,ч) ТЛЯут г ^ )7

а&шлмтуда тока короткого замыланзш при начальных условиях ис (0) н (0), дЦ,'х - относительные велкчмш потерь напркгеиил.

Из даггюго еыралг-ния следует, что использование компенсатора приводит к ¿ггеньшзниа потерь па 25^, что ра^нзгймгло увеличена выпрямленного напряжения на 2,54-4л.

Энергетические показатели тягового привода определяется яооф$иаиентом мощности и коэффициентом полезного действия,ко-'¿ор;э характеризуют качество и эффективность преобразования электрической энергии, поступающей от источнике.

Оценку влияния компенсатора реамизноЯ энергии на потери мощности в система преобразования энергии кояо прокзсти, определив потери активной мощности иа отдельных элементах сис-теш электроснабжения и в самой компенсатора. Измгкешгз потерь мощности в системе электроснабжения определяется из соотношения п , , . л .

а рз /¡р») __ x /с крм)

хЗ Р3 /> ЛРМ) КРМ)

С учетом выполненных я работе огзнок по определения ко&ф-{►.ягчаяов ае^-остя X СезА«?) «0,7+0,73 ч X (елл*) =»0,99 в рт-ги2й9 тяги следуэТг что потери мок^остм з системе тягорего злея-троснабзония уке^саются в 1,5*1,8 раза. В реиага электрического торюзения эффехт енкзения потерь в скстеме тягового злегт-росиабзекия будет более суцестве!!ньае. В силу малссти

У. ^ 0,6 снижение потерь произойдет более чем в 2 ра-

за.

Применение компенсатора реактивной мощности вызывает подъем внешней характеристики выпрямителя ££ (), что положительно отражается на электромеханических и электротяговых характеристиках ЭПС (рис.7). Таким образом использование компенсатора на электропоезде наряду с повышением энергетических показателей увеличивает производительность электропоезда, сокращая время хода и увеличивая участковую,техническую скорость движения.

Основные выводы.

1. Анализ режимов работы электропоездов переменного тока показал, что с целью повышения энергетических показателей тягового электропривода целесообразно использовать дзухзонный преобразователь с фазовым регулированием напряжения и компенсатором реактивной мощности.

2. Разработанная математическая модель сложной вентильной системы, включапцая в себя тяговую подстанцию, контактную сеть переменного тока, тяговый трансформатор электропоезда и входной двухзонный преобразователь выпрямительного типа показало, что уровень реактивной мощности на разных зонах регулирования отличается примерно в два раза, что требует применения секционированной компенсации реахтивной мощности.

3. На основании анализа электромагнитных процессов в системе тягового электропривода электропоезда получены предварительные основные расчетные соотношения для определения еквивалент-ной емкости компенсатора реактивной мощности.

4. Кспользование предварительных параметров математической модели преобразовательной системы с компенсатором реактивной моглзсти дглэ возможность выполнить анализ электромагнитных

íp

Coi^H,

lу

Udo

038

ffM

- 23 -

экспериментальные и расчетные характеристики выпрямительных установок

Ц/ 0,2 Ût3 0,4 05 0,6 Рис.7

côjtypm

-X— * Vd f . vjo

\ Vf cojíp

/ ^ vd

\ JC !

1 í 1 ■ 1

1

i

« 1 i 1

* ! »

процессов в ней с учетом реальных изменений параметров элементов, имеющих место при эксплуатации электропоездов.

5.Разработанная модель позволила определить собственную частоту колебаний Ь С-контура компенсатора, которая доляна находиться на уровне 160 Гц для первой и 135 Гц для второй зон регулирования соответственно, что определяется спектром входаого тока на данных зонах.

6. Исследование влияния степени компенсации реактивной мощности на энергетические показатели электропривода переменного тока показали, что эквивалентная емкость компенсатора реактивной мощности для получения наибольших значений коэффициента мощности во всем диапазоне изменения напряжения каждой зоны регулирования должна быть на уровне 70кЮ% от максимальной при полкой компенсации.

7. На основании анализа энергетических показателей входных преобразователей ЭПС переменного тока с компенсатором реактивной мощности установлено, что включение секционированного компенсатора уменьшает продолжительность коммутационного интервала на .

В. Применение компенсатора наряду со снижением потерь в системе первичного электроснабжения (4+5%) приводит к увеличению потерь в элементах преобразовательной установки поезда, параметры которых необходимо выбирать с учетом увеличения потерь в компенсаторе реактивной мощности.

9. Особенность выполненного исследования заключается в том, что введение в цепь нагрузки входаого преобразователя последовательного элемента со значительной индуктивностью позволило обобщить результаты работы на перспективные системы тягового электропривода с двигателями переменного тока к которые подключайся к выпрямителю через автономный инвертор тока.

- 25 -

Основнке положения дуссетдагии опубликованы

а сле.цукпих работах:

1.Антюхкн В.М..Симонов М.Д. Выбор параметров компенсирующих устройств кногозснных выпрямителей.Тезисы докладов II Международной научно-технической конференции "Проблз:.м создания подвижного состава с асинхронными тяговыми двигателями".Рига, 1930.

2.Иванов И.А. «Иньков Ю.М. Дитовченко В.3. .Ротснов В.Н., Симонов М.Д. Преобразовательная установка перспективного электропоезда с асинхронными тяговыми двигателями.Тезисы докладов II Международной научно-технической конференции "Проблемы создания подвижного состава с асинхронными тяговыми двигателями". Рига, 1990.

3.Кньков Ю.М.,Коваль В.Е..Симонов М.Д.Входной преобразователь электропоезда с компенсирующим устройством и моделирование его силовых цепей. 3 кн. Меявуэ. сб.науч.тр. №12.Харьков; Харьк. ин-т кня.я.д.транспорта, 1990. -с.77-89.

4.Антюхин В.М.«Инькоз О.М.«Коваль В.Е.«Симонов М.Д. ЕЬбор рациональных параметров компенсирующих устройств для преобразовательных установок тяговго электропривода. Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Создание комплексов электротехнического оборудования высоковольтной, преобразовательной, сильноточной и полупроводниковой техники". М., 1990.

5. Испытания и исследования электрооборудования электропоездов переменного тока 25 кВ, 50 Гц с электрическим торможением и асинхронными тяговыми дзигатолями. Отчет о НИР (промежуточный) Моск.ин-т инж.ж. д.транспорта. (Й1Ш); Руководитель темы Ю.М. Инькоз,' - 1о/87; № ГР 01в7005Ъ47; нивЛ- 02Ь90043922.

- М. 15о8. - 60с.

- 26 -

Симоноз Михаил Давидович

Повышение энергетических показателей преобразовательных установок элек-грсяодвилсчого состава.

05.09.12 - Электрические и полупроводниковые преобразователи электроэнергии.

Подписано к печати 28.Ci.92 Формат 60x34 1/16

Усл. печ. л. 1,625 ' Захаз 869 Тирах 100 экз.

Типография ИИЯа