автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Система автоматического регулирования тока коллекторных тяговых двигателей электровоза

На правах рукописи

АЛЕКСЕЕВ АЛЕКСЕЙ СЕРГЕЕВИЧ

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА КОЛЛЕКТОРНЫХ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗА

Специальность 05.09.03 — «Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2009

003467896

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)»

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Савоськин Анатолий Николаевич (МИИТ)

Официальные оппоненты — доктор технических наук, профессор

Ерофеев Евгений Васильевич (МИИТ)

- кандидат технических наук, с.н.с. Широченко Николай Николаевич (ВНИИЖТ)

Ведущее предприятие - Московский энергетический институт

(технический университет)

Защита состоится «21» мая 2009 г. в ауд. 4210 в 13-00 час. на заседании диссертационного совета Д218.005.02 при Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу. 127994, Москва, ГСП-4, ул. Образцова, д. 9, стр. 9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «_ 20 » 2009 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу совета университета.

Ученый секретарь диссертационного совета Д218.005.02,

доктор технических наук, с. н. с. {/ Р Н. Н. Сидорова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из немаловажных направлений совершенствования электроподвижного состава (э. п. с.) являются работы по его автоматизации.

Все разработанные ранее, а также используемые в настоящее время системы автоматического регулирования (САР), как правило, имеют в своем составе типовые регуляторы тока. Главным недостатком таких регуляторов является то, что не учитывается нелинейность и нестационарность регулируемой системы. Изменения параметров контактной сети при движении электровоза и параметров силовой схемы в процессе коммутации вентилей, а также изменения параметров работы тяговых электродвигателей (т. э. д.) при изменениях нагрузки, из-за нагрева и нелинейности их характеристик приводят к тому, что в процессе работы показатели качества регулирования также существенно меняются. Таким образом, выбранные параметры настройки регулятора, обеспечивающие хорошие показатели качества в одних режимах работы, могут привести к плохим и даже неудовлетворительным показателям качества в других режимах.

В связи с этим представляется актуальной задача разработки регулятора тока, который бы сохранял показатели качества регулирования неизменными в самых различных режимах работы и при действии различных внешних факторов (возмущений). Такой регулятор целесообразно реализовать на основе микропроцессорной системы управления (МПСУ) и рекомендовать для использования, в частности, на современных электровозах с коллекторными тяговыми двигателями.

Целью настоящей диссертационной работы является разработка системы автоматического регулирования тока коллекторных тяговых электродвигателей, обеспечивающей показатели качества регулирования, независимые от режимов работы электровоза и от внешних воздей-

ствий.

Методика исследований. Исследования выполнены на разработанных автором математических моделях системы «тяговая подстанция — контактная сеть — электровоз», при этом использовался метод имитационного моделирования переходных процессов с помощью пакета Ма<;ЬАВ. Кроме того, на отдельных этапах работы применялись программы, написанные автором на алгоритмическом языке Паскаль, реализующие метод Рунге-Кутта четвертого порядка для интегрирования системы дифференциальных уравнений, метод Ньютона-Рафсона для решения системы нелинейных алгебраических уравнений и метод сплайн-аппроксимации для описания магнитной характеристики тягового двигателя и кривой динамической индуктивности. При расчетах параметров контактной сети использовались программы, разработанные ранее на кафедре «Электрическая тяга» МИИТа, реализующие многокритериальную оптимизацию методом Нелдера-Мида.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложена конечноэлементная модель участка контактной сети как длинной линии;

- выработана и обоснована новая структура регулятора тока тяговых двигателей в виде системы с астатизмом второго порядка и гибкой обратной связью;

- установлено, что предлагаемый регулятор тока обеспечивает стабильные показатели качества, независимые от режимов работы и внешних воздействий;

- исследовано взаимное влияние электровозов, работающих на одной фидерной зоне.

Предмет исследования: система автоматического регулирования тока коллекторных тяговых двигателей электровоза.

Объект исследования: система «тяговая подстанция — кон-

тактная сеть — электровоз однофазно-постоянного тока».

Практическая ценность. Проведенные исследования позволили:

- выбрать параметры регулятора тока, обеспечивающие стабильные значения показателей качества регулирования в различных условиях эксплуатации;

- разработать комплекс программ, который может быть использован при исследовании электромагнитных процессов в системе «тяговая подстанция — контактная сеть — электровоз» при проектировании систем автоматического управления э. п. с. однофазно-постоянного тока.

Публикации. По результатам исследований опубликовано пять печатных работ, в том числе две в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК: в ежемесячном теоретическом и научно-практическом журнале «Электричество» и в периодическом рецензируемом научно-техническом журнале «Электроника и электрооборудование транспорта».

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 90 наименований и 9 приложений. Работа содержит 302 страницы, в том числе 119 страниц машинописного текста, 42 страницы рисунков, 4 страницы таблиц, 10 страниц списка литературы, 127 страниц приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность диссертационной работы и ее практическая значимость, а также приведен краткий анализ состояния исследуемого вопроса. Отмечено, что значительный вклад в развитие теории автоматического управления применительно к железнодорожному транспорту и в практику применения на нем систем автоматики внесли работы, выполненные Трахтманом Л. М., Тихмене-вым Б. Н., Исаевым И. П., Тулуповым В. Д., Савоськиным А. Н., Некрасовым О. А., Барановым Л. А., Феоктистовым В. П., Плаксом А. В., Ка-линиченко А. Я., Захарченко Д. Д., Ротановым Н. А., Лозановским А. Л., Кучумовым В. А., Капустиным Л. Д., Ефремовым А. А., Ковалем В. Е., Малютиным В. А., Наумовым Б. Н. и другими учеными и инженерами.

Здесь же сформулированы основные научные положения диссертационной работы.

В первой главе сформулированы основные требования, предъявляемые к системам автоматического регулирования, и проведен анализ выполненных работ по САР тока тяговых электродвигателей.

В частности, для улучшения качества регулирования в работе В. И. Плиса предлагается применение пропорционально-дифференцирующего (ПД) регулятора в контуре возмущения. Такой регулятор компенсирует возмущения, воздействующие на систему со стороны контактной сети. Следует отметить, что с одной стороны это улучшает качество работы САР, но с другой стороны автор не рассматривает влияние на работу системы внешних факторов, связанных с изменениями режимов работы, а также влияние нелинейности характеристик элементов самой системы. В работе Н. Б. Завьяловой предлагается применение адаптивной САР, в которой выполняется перенастройка регулятора в зависимости от изменяющейся обстановки. К недостаткам такой системы следует отнести, в частности, то, что алгоритмы адаптации долж-

ны предусматривать все возможные режимы и факторы для реализации «оптимального управления». Однако очевидно, что такой учет невозможен.

На основе выполненного анализа можно сделать вывод о том, что предлагаемые в работах В. И. Плиса, Н. Б. Завьяловой и ряде других работ подходы, направленные на улучшение тех или иных качеств системы, тем не менее не решают в целом задачу создания САР тока, которая обеспечивала бы стабильные значения показателей качества независимо от режимов работы и внешних факторов.

Поэтому в данной диссертационной работе предлагается использовать новый регулятор в системе автоматического регулирования тока с астатизмом второго порядка и гибкой обратной связью, которая лишена указанных выше недостатков. На основе этого сформулирована цель и задачи исследования, а также указана область возможного применения предлагаемой системы.

Вторая глава посвящена разработке математической модели системы электроснабжения. В настоящей работе предлагается использование конечноэлементной модели контактной сети, когда фидерная зона разбивается на четырехполюсники, каждый из которых соответствует определенному участку контактной сети. Такой подход позволяет более точно учесть переходные процессы, происходящие в контактной сети как в длинной линии, а также дает возможность располагать один или несколько электровозов на фидерной зоне для исследования их взаимного влияния. Упрощенная схема такой модели приведена на рис. 1.

В данной главе выполнено обоснование количества конечных элементов, на которые следует разбить фидерную зону, а также проверена адекватность полученной модели. Показано, что участок контактной сети длиной 20 км целесообразно разбить на 50 конечных элементов длиной по 400 м каждый.

а) гш Д

б)

Рис. 1. Фидерная зона в математической модели:

а) расчетная схема; б) блок-схема в редакторе вгтиНпк

Проверка адекватности была выполнена на основании сравнения параметров переходных процессов, определяемых теоретически и рассчитываемых по полученным па модели кривым. В частности, расчеты показали практически полное совпадение таких параметров как период колебаний свободная fcв и собственная fc частота, логарифмический декремент затухания с£ и относительное затухание П. Это говорит о хорошей сходимости и возможности дальнейшего использования модели.

На следующем этапе работы было выполнено уточнение схемы конечного элемента тяговой сети для учета влияния поверхностного эффекта, которым обусловлено изменение активного сопротивления и индуктивности линии в зависимости от частоты. Экспериментальные значения указанных параметров в функции частоты были взяты из работы Д. В. Ермоленко, выполненной во ВНИИЖТе. Схема конечного элемента, позволяющего учесть поверхностный эффект, была предложена профессором МИИТа Б. И. Косаревым и приведена на рис. 2.

Рис. 2. Конечный элемент, учитывающий поверхностный эффект

Для расчета значений продольных параметров конечного элемента в данной работе была выполнена многокритериальная оптимизация этих параметров, при которой значения и Г ранее найденные

по результатам решения нелинейных алгебраических уравнений численным методом Ньютона-Рафсопа, рассматривались как нулевое приближение.

В качестве частных критериев были выбраны суммы среднеквадратичных отклонений расчетных значений активного сопротивления и индуктивности от экспериментальных по всем экспериментальным частотам. Методом деформируемого многогранника (симплекс-методом Нелдера-Мида) на ПЭВМ были найдены расчетные значения параметров гр, Х/р, при которых каждый из частных критериев С/х и С/2 минимален:

их = Е [гРМ - г-з(^)]2 тш ¿=1

и2 = Е [£р(«,0 - ¿эМ]2 тт

г=1

где Гр, — расчетные значения параметров;

Гэ, э — экспериментальные значения параметров;

.ЛГ = 39 — количество экспериментальных частот.

Затем для нахождения компромисса между параметрами, обеспечивающими минимумы каждого из частных критериев, была использована целевая функция в виде функции суммарных допустимых потерь:

—> Ш1П

(1)

где

их =-:

и** - и*

£Л - и*

и* — минимум ¿-того частного критерия;

Т Т»|•

и^ — максимум г-того частного критерия.

Значения С7* и ЕЛ** были найдены из множества значений, полученных в процессе минимизации частных критериев по методу Нелдера-Мида.

Минимум целевой функции (1) «лежит» на множестве Парето, состоящем из точек, соответствующих минимуму частных критериев, а также из всех других, для которых целевая функция меньше, чем при минимальных значениях частных критериев. Из совокупности пар значений, входящих в паретово множество, окончательно была выбрана та пара значений XI\ и С/2, которая соответствует минимуму целевой функции Ц, определяемой из (1), и определяет оптимальные значения параметров ¿1—1 и схемы замещения рис. 2.

На рис. 3 приведена кривая, соответствующая реакции системы на скачок по напряжению (прямоугольный сигнал). На приведенном графике низкочастотные колебания (около 2,5 кГц) соответствуют переходным процессам, возникающим в длинной линии, а высокая частота (порядка 35 кГц) обусловлена дискретизацией конечного элемента в модели, а в реальной контактной сети отсутствует. В целом вид кривой соответствует теоретическим представлениям, что также свидетельствует об адекватности предложенной модели и возможности ее дальнейшего использования.

и

Рис. 3. Реакция системы на скачок по напряжению, полученная на модели в

пакете Ма^аЬ

Также в данной главе была окончательно выбрана методика моделирования электромагнитных процессов в системе. По совокупности преимуществ и недостатков использования языка программирования высокого уровня (Паскаль), а также ряда рассмотренных прикладных пакетов, в качестве основного рабочего инструмента был выбран пакет Ма1;ЬаЬ фирмы МаШ\уогкз, как наиболее полно отвечающий поставленным в настоящей работе задачам.

Третья глава посвящена разработке математической модели тягового электропривода. В редакторе ЭппиПпк пакета МаЛаЬ были разработаны модели следующих устройств э. п. е.:

- тягового трансформатора, при этом учитывалось индукционное влияние обмоток друг на друга (модель предложена доцентом МИИТа В. В. Литовченко);

- выпрямительно-инверторного преобразователя (ВИП) и выпря-

мителя управления возбуждением (ВУВ), при этом учитывались процессы коммутации токов вентилей;

- тягового электродвигателя (т. э. д.) с учетом динамической индуктивности и влияния вихревых токов (блок-схема т. э. д., учитывающая влияние вихревых токов по методике М. 3. Жица, предложена профессором ДВГУПС Ю. М. Кулиничем);

- сглаживающего реактора (СР), при этом было показано, что для СР влиянием динамической индуктивности в данной работе можно пренебречь;

- блока управления выпрямителыю-инверторным преобразователем (БУВИП).

Каждая из указанных моделей была отдельно проверена на предмет адекватности путем сравнения полученных на модели расчетных кривых с соответствующими экспериментальными кривыми, либо с теоретическими представлениями.

На данном этапе работы были также выполнены расчеты на полной математической модели, включающей в себя все рассмотренные выше объекты. В качестве прототипа для устройств с использованными в модели параметрами может служить электровоз ЭП1, однако результаты расчетов незначительно изменятся также и для электровоза ВЛ65.

Такая модель электровоза для проверки адекватности системы в целом подключалась к модели контактной сети на разном удалении от тяговой подстанции. При этом были выполнены расчеты для разных скоростей движения электровоза и при разных углах регулирования ВИП.

Интерес представляет сравнение кривых, полученных в результате расчетов на модели, с осциллограммами, полученными экспериментально ВНИИЖТом для электровоза ЭП1 на опытном кольце в Щербинке (рис. 4). Электровоз при испытаниях работал при имитации слабой сети с минимальным углом открытия тиристоров С*о = 13 эл. град.,

д Шэ У \.л

"ар 24° Г\ > * VI г

1\| " г2э 13° 81°, Л)' *

д г2р У <М

/ ÍУÍ

Рис. 4. Сравнение экспериментальных (и±, и ¿2Э) и расчетных {*Чр и »2р) кривых

а также углом регулирования 0:р = 81 эл. град. При таком управлении сетевая коммутация в условиях эксперимента и расчета протекает в течение времени, соответствующего 24 эл. град., расчетные и экспериментальные кривые токов имеют одинаковые характерные всплески, обусловленные коммутацией, кривые напряжений сильно искажены высокочастотными послекоммутационными колебаниями и несколько раз пересекают нулевой уровень в конце каждого полупериода.

Практическое совпадение расчетных и экспериментальных кривых говорит о хорошей сходимости экспериментальных и расчетных данных, из чего был сделан вывод об адекватности модели в целом.

В четвертой главе выполнена разработка модели системы автоматического регулирования тока тяговых двигателей и предложена новая структурная схема регулятора тока. При этом вначале была рассмотрена работа САР тока с использованием типовых регуляторов: интегрирующего (И), пропорционально-интегрирующего (ПИ) и пропорционально-интегрально-дифференцирующего (ПИД). Для каждого из перечисленных регуляторов была выполнена серия расчетов из 17 вариантов при различных комбинациях заданных токов и скоростей движения поезда. Полученные переходные функции и показатели качества регулирования при этом отличались, и в ряде случаев весьма существенно, что говорит о несовершенстве типовых регуляторов.

Вместо типовых в настоящей работе предлагается использовать регулятор тока с астатизмом второго порядка и гибкой обратной связью.

Разомкнутая неизменяемая часть системы, имеющая передаточную функцию охватывается местной отрицательной гибкой обратной связью, в которую устанавливаются два звена с передаточными функциями соответственно ос(р) и Т^2ОС(р)- Вся система в целом при этом продолжает быть охваченной главной обратной связью ГОС. Введение в систему отрицательной гибкой обратной связи обеспечивает снижение влияния нелинейности и нестациопарности охваченной части САР, т. е. именно той ее части, которая и оказывает, главным образом, влияние на вид переходных процессов и показателей качества в переходном режиме (поскольку эта часть САР содержит нелинейные элементы — т. э. д. и ВИП). На основе предварительного решения задачи синтеза линеаризованной модели электровоза методом логарифмических частотных характеристик были определены схемы и параметры звеньв обратной связи. Было установлено, что для рассматриваемой САР требуется два звена обратной связи, передаточные функции кото-

рых, соответственно,

тд/ ( \ к°^Т1Р + м/ / * (Т1Р + 1)(Т2Р + 1)

т2р+ 1

где Т2 = к0СТ1 при &ос < 1.

(Т3р + 1)(Т4р + 1)'

Последовательно с разомкнутой системой были включены два одинаковых изодромных (ПИ-) звена с передаточными функциями соответственно И^1пи(р) и \У2ии(р) и параметрами кп и Ти (коэффициентами усиления и постоянными времени). Эти изодромные звенья обеспечивают астатизм второго порядка, т. е. нулевые установившиеся ошибки по положению (по координате — току г) и по скорости (по его производной (И/(И). Применение двух изодромных звеньев выбрано в связи с тем, что юс включение не ведет к потере устойчивости системы, в отличие от двух интегрирующих звеньев.

Полная структурная схема предлагаемой системы представлена на рис. 5. Для САР тока, содержащей предложенный регулятор с параметрами, найденными при решении задачи синтеза линеаризованной системы, была проведена та же серия расчетов, что и для САР с типовыми регуляторами. В качестве примера на рис. 6 приведены переходные процессы, полученные в двух различных режимах для ПИ-регулятора, а на рис. 7 — переходные процессы в тех же режимах для предлагаемого регулятора.

И. Д ДС» №эти •*12

*

Х22

ГОС

ДС21

ОС И7,ОС

Рис. 5. Структурная схема САР с гибкой обратной связью

б)

Рис. 6. Переходные процессы для ПИ-регулятора в режиме тяги:

а) при скорости движения 10 км/ч и заданном токе 500 А;

б) при скорости движения 50 км/ч и заданном токе 1000 А

а)

б)

Рис. 7.

Переходные процессы для предлагаемого регулятора в режиме тяги:

а) при скорости движения 10 км/ч и заданном токе 500 А;

б) при скорости движения 50 км/ч и заданном токе 1000 А

Из данных рисунков и расчетов видно, что при использовании ПИ-регулятора (см. рис. 6) в первом режиме время регулирования £р = 0,22 с, перерегулирование (Г — 28%, колебательность N = 6, а во втором режиме эти же показатели качества составляют, соответственно, £р = 0,46 с, СГ — 0, N — 2. При использовании предлагаемого регулятора (см. рис. 7) значения показателей качества в первом режиме £р = 0,62 с, (7 = 10%, N = 11, а во втором режиме £р — 0,51 с, сг = 9%, N = 8. Существенным при данном сравнении являются не сами значения показателей качества, а их разброс в различных режимах работы, который, как видно, значителен при использовании ПИ-регулятора и достаточно небольшой при использовании предлагаемого регулятра. Значения показателей качества для предлагаемого регулятора были улучшены в дальнейшем, в ходе его настройки.

Результаты, полученные для других режимов, также показали, что получаемые переходные функции и показатели качества при использовании предлагаемого регулятора отличаются незначительно. На основании этого был сделан вывод, что предлагаемая структурная схема регулятора и рассмотренные законы регулирования обеспечивают требования, сформулированные для системы в целом, т. е. позволяют получить показатели качества регулирования, практически ие зависящие от режимов работы и внешних факторов.

В пятой главе выполнена настройка предложенного регулятора тока, и исследована его работа при различном удалении электровоза от тяговой подстанции, а также при различном расположении двух электровозов на фидерной зоне для исследования их взаимного влияния.

Настройка регулятора выполнялась методом организованного поиска. По результатам настройки были получены окончательные параметры регулятора, которые рекомендуются для работы (обозначения параметров соответствуют принятым в главе 4):

ка = 0, 224; Ти = 0, 71 с; кос = 0, 01;

Тг = 0,5 с;Т2 = 5-10"3с;Тз = 10с;Т4 = 2, 5-10~4 с.

После настройки регулятора на полной модели был выполнен ряд расчетов при работе одного и двух электровозов на фидерной зоне. При работе одного электровоза выполнялись расчеты для следующих вариантов:

1) расположение электровоза в непосредственной близи тяговой подстанции;

2) расположение электровоза при удалении на 8 км (немногим более 1/3 длины участка);

3) расположение электровоза на максимальном удалении — 20 км;

4) работа электровоза при имитации слабой сети.

При исследовании работы двух электровозов на фидерной зоне рассматривался однопутный участок, при этом были выполнены следующие варианты расчетов:

1) оба электровоза расположены вблизи тяговой подстанции и находятся рядом друг с другом (следуют один за другим «по удалению»);

2) оба электровоза находятся рядом друг с другом, но на максимальном расстоянии от подстанции (20 км);

3) один электровоз находится рядом с подстанцией, а другой — на максимальном расстоянии от нее.

В качестве примера на рис. 8 приведены переходные процессы, полученные в двух разных режимах при работе одного электровоза на фидерной зоне, а на рис. 9 — при работе двух электровозов.

Из полученных результатов видно, что:

- после настройки регулятора показатели качества регулирования существенно улучшились и их значения стали удовлетворять существующим требованиям;

- переходные процессы, полученные для одного электровоза в раз-

а) скорость 80 км/ч, заданный ток 200 А; б) скорость 30 км/ч, заданный ток 1000 А

Рис. 9. Работа двух электровозов на удалении 20 км от тяговой подстанции:

о) скорость 80 км/ч, заданный ток Z00 А; б) скорость 30 км/ч, заданный ток 1000 А

ных режимах работы и при разном удалении от тяговой подстанции, отличаются незначительно;

- электровозы, находящиеся на одной фидерной зоне, при использовании предлагаемого регулятора оказывают влияние на показатели качества, но это влияние также незначительно.

Таким образом, выбранный регулятор тока обеспечивает независимость показателей качества как при разном удалении от тяговой подстанции, так и при разном взаимном расположении двух электровозов на фидерной зоне.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ

1. Для исследования переходных процессов в системе «контактная сеть — электровоз» и получения наилучшей сходимости расчетных и экспериментальных данных следует использовать конечноэлементную модель контактной сети с разбиением участка контактной сети на конечные элементы длиной по 400 м.

2. Для учета поверхностного эффекта следует использовать предложенную схему замещения конечного элемента, параметры которой выбраны методом многокритериальной оптимизации.

3. Для получения наибольшей адекватности математические модели устройств э. п. с. следует реализовывать с учетом многих особенностей моделируемых объектов. В частности, модель тягового трансформатора должна учитывать индукционное влияние обмоток друг на друга, математическая модель ВИП и ВУВ — процессы коммутации токов.

4. При моделировании тягового двигателя следует обязательно учитывать влияние динамической индуктивности и вихревых токов, поскольку в противном случае картина переходного процесса искажается

и отличается от реального. В то же время для сглаживающего реактора динамической индуктивностью можно пренебречь.

5. Адекватность предложенной модели «тяговая подстанция — контактная сеть — электровоз» подтверждена удовлетворительной сходимостью расчетных кривых переходных процессов, полученных на полной модели, с экспериментальными кривыми, полученными ВНИИЖТ. Это позволяет разработанную модель системы в целом считать пригодной для проведения на ней дальнейших исследований.

6. Серьезным недостатком типовых И, ПИ-регуляторов, а также ПИД-регулятора в контуре стабилизации тока э. п. с. является существенное изменение показателей качества регулирования в зависимости от режима работы и нагрузки из-за нелинейностей, присущих объекту регулирования — тяговому электродвигателю и исполнительному элементу — выпрямительно-инверторному преобразователю.

7. Для обеспечения стабильных значений показателей качества регулирования, практически не зависящих от режима работы и нагрузки, целесообразно использовать регулятор тока, содержащий два ПИ-звена в последовательной цепи структурной схемы, и два звена гибкой обратной связи, охватывающей неизменяемую часть системы.

8. Переходные процессы, полученные для разных режимов работы и на разном удалении электровоза от тяговой подстанции, отличаются незначительно. Таким образом, предложенный регулятор тока вместе с регулятором возмущения обеспечивают независимость показателей качества регулирования от режимов работы электровоза и при разном расстоянии от подстанции.

9. Предложенный в данной работе регулятор тока и выбранные параметры его настройки можно рекомендовать к использованию на современном э. п. с. с коллекторными тяговыми двигателями.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах автора

1. А. С. Алексеев. «Исследование влияния нелинейности кривой намагничивания тягового электродвигателя на переходные процессы в силовой цепи электровоза». Труды МИИТа, сборник №912, 1997 г.

2. А. Н. Савоськин, Ю. М. Кулинич, Г. А. Аксенова, А. С. Алексеев. «Учет влияния контактной сети на работу системы автоматического регулирования тока электровоза». Тезисы IX Международной научно-практической конференции «Проблемы развития рельсового транспорта», Луганск, 1999 г.

3. А. С. Алексеев. «Использование метода конечных элементов для исследования переходных процессов в контактной сети». Тезисы III Международной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития электроподвижного состава», Новочеркасск, 2000 г.

4. А. Н. Савоськин, Ю. М. Кулинич, А. С. Алексеев. «Математическое моделирование электромагнитных процессов в динамической системе «контактная сеть — электровоз». «Электричество», №2/2002.

5. А. С. Алексеев. «Улучшение показателей качества системы автоматического регулирования тока электровоза с коллекторными тяговыми двигателями». «Электроника и электрооборудование транспорта», №5/2007.

АЛЕКСЕЕВ АЛЕКСЕЙ СЕРГЕЕВИЧ

Система автоматического регулирования тока коллекторных тяговых двигателей электровоза

Специальность 05.09.03 «Электротехнические комплексы и системы»

Объем -4,5 печ. л. Заказ № 451

Подп. к печати В. О 4,09. Формат бумаги 60x90 1/16 Тираж 80 экз.

127994, Москва, ГСП-4, ул. Образцова, д. 9, стр. 9. Типография МИИТа

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ И ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Основные требования, предъявляемые к системам автоматического регулирования.

1.2. Анализ выполненных работ по системам автоматического регулирования тока.

1.3. Постановка цели и задачи диссертационной работы.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

2.1. Выбор общей схемы конечноэлементной модели контактной сети и обоснование необходимого числа конечных элементов.

2.2. Уточнение схемы конечного элемента для учета влияния поверхностного эффекта.

2.3. Выбор методики моделирования электромагнитных процессов в системе.

2.4. Математическая модель системы «тяговая подстанция — контактная сеть — электровоз» в пакете MatLab.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЯГОВОГО

ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

3.1. Тяговый трансформатор.

3.2. Выпрямительно-инверторный преобразователь и выпрямитель управления возбуждением.

3.3. Тяговый электродвигатель и сглаживающий реактор.

3.4. Функциональная модель БУВИП.

3.5. Проверка адекватности модели «тяговая подстанция — контактная сеть — электровоз».

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.

4.1. Функциональная схема САР.

4.2. Работа САР с типовыми регуляторами тока.

4.3. Предлагаемый регулятор тока с гибкой обратной связью. Выбор структурной схемы и закона регулирования.

4.4. Работа САР с предлагаемым регулятором тока.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. РАБОТА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ С ПРЕДЛАГАЕМЫМ РЕГУЛЯТОРОМ ТОКА.

5.1. Настройка регулятора тока.

5.2. Работа САР с применением ПД-регулятора в контуре регулирования по возмущению.

5.3. Исследование работы САР при расположении одного и двух электровозов на фидерной зоне.

Выводы по главе 5.

Огромную роль в экономике нашей страны играют железные дороги. На их долю в РФ приходится около 70% общего грузооборота и более 40% пассажирооборота. В таких условиях вопросам качества перевозок неизбежно следует уделять особое внимание. Очевидно, что качество перевозок должно не просто находиться на высоком уровне, но и постоянно улучшаться.

Наиболее актуально это становится в последние годы, когда в условиях быстрого развития рыночной экономики все более остро возникают вопросы конкуренции железных дорог с другими видами транспорта (автомобильным, воздушным). Требования, предъявляемые к железнодорожным перевозкам, становятся все более высокими. Для успешной конкуренции железные дороги должны быть оснащены самой совершенной техникой на базе последних научных разработок, и не в последнюю очередь это касается подвижного состава. .

В настоящее время начала исполняться «Программа развития российских железных дорог до 2030 года» («Стратегия-2030»), принятая 25 октября 2007 года на Железнодорожном съезде в Кремле [1]. Для решения поставленных в программе задач в отрасль будет инвестировано около 13,7 трлн. рублей. В соответствии с данной программой, на первом этапе (до 2015 года) предполагается, в частности, замена всего изношенного подвижного состава новым, разработанным с учетом самых современных требований. А поскольку в дальнейшем планируется также существенное расширение сети железных дорог (одних только скоростных пассажирских линий будет построено свыше 10 тыс. км, см. [1]) и практически полная электрификация существующих и вновь построенных участков, то особое внимание будет уделено именно электрическому подвижному составу (э. п. е.).

Одним из немаловажных направлений совершенствования э. п. с. являются работы по его автоматизации. Работы в этой области были начаты в нашей стране еще в 1950-е годы, и первая опытная система автоматического управления была реализована в 1957 годз^ на моторном вагоне электропоезда С^ [2].

Значительный вклад в развитие теории автоматического управления применительно к железнодорожному транспорту и в практику применения на нем систем автоматики внесли работы, выполненные Трахтманом Л. М., Тихменевым Б. Н., Исаевым И. П., Тулуповым В. Д., Савоськиным А. Н., Некрасовым О. А., Барановым JI. А., Феоктистовым В. П., Плаксом А. В., Калиниченко А. Я., Захарченко Д. Д., Рота-новым Н. А., Лозановским А. Л., Кучумовым В. А., Капустиным Л. Д., Ефремовым А. А., Ковалем В. Е., Малютиным В. А., Наумовым Б. Н. и другими учеными и инженерами.

Задачи автоматизации э. п. с. приобрели в нашей стране еще большую значимость после прекращения поставок электровозов серии ЧС из Чехословакии и начала разработок современных отечественных пассажирских электровозов.

К числу первых таких локомотивов с автоматическим управлением следует отнести грузовые электровозы ВЛ85 и ВЛ65, а также пассажирский электровоз ЭП1 однофазно-постоянного тока с коллекторными тяговыми электродвигателями (т. э. д.). На этих электровозах применена двухконтурная система автоматического регулирования (САР). Во внешний контур регулирования скорости подчиненным контуром входит САР тока т. э. д. При этом на электровозах ВЛ65, ЭП1 и последующих серий системы автоматики реализованы уже в виде микропроцессорной системы управления (МПСУ), а не на интегральных схемах, как это делалось ранее на электровозах ВЛ85.

Следует также отметить, что признано целесообразным продолжать выпуск электровозов с коллекторными т. э. д., не отказываясь от них полностью в пользу асинхронного или вентильного привода; к таковым принадлежит, в частности, недавно выпущенный электровоз серии 2ЭС5К. Очевидно, что задачи автоматизации должны быть решены для всех современных электровозов независимо от типа тягового привода.

Наряду с САР тока и скорости, появившимися относительно недавно, на электровозах продолжают использоваться САР, разработанные значительно раньше: БРУЗ — блок регулирования угла запаса инвертора (впервые применен на электровозе BJI80P), САУТ — система автоматического управления торможением (BJI80C, BJI10, BJI11) и другие.

Все разработанные ранее, а также используемые в настоящее время системы регулирования, как правило, имеют в своем составе типовые регуляторы тока. Главным недостатком применяемых на всех перечисленных электровозах САР тока является то, что используемые в них типовые регуляторы не учитывают нелинейность и нестационарность регулируемой системы. Изменения параметров контактной сети при движении электровоза, изменения силовой схемы в процессе коммутации вентилей, а также изменения параметров самих т. э. д. из-за нагрева и нелинейности их характеристик приводят к тому, что в процессе работы показатели качества регулирования также существенно меняются. Это лее происходит при изменениях режимов работы и при изменениях нагрузки. Таким образом, выбранные параметры настройки регулятора, обеспечивающие хорошие показатели качества в одних условиях или режимах, могут привести к плохим и даже неудовлетворительным показателям качества в других условиях.

В связи с этим представляется актуальной задача разработки регулятора тока, который бы не просто обеспечивал хорошие показатели качества регулирования, но и сохранял их неизменными в самых различных режимах работы и в условиях изменений параметров системы и действия внешних факторов (возмущений). Такой регулятор целесообразно реализовать на основе МПСУ и рекомендовать для использования, в частности, на современных электровозах с коллекторными тяговыми двигателями.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью настоящей диссертационной работы является разработка системы автоматического регулирования тока коллекторных тяговых электродвигателей, обеспечивающей показатели качества регулирования, независимые от режимов работы электровоза и от внешних факторов.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования выполнены на разработанных автором математических моделях системы «тяговая подстанция — контактная сеть — электровоз», при этом использовался метод имитационного моделирования переходных процессов с помощью пакета MatLAB. Кроме того, на отдельных этапах работы применялись программы, написанные автором на алгоритмическом языке Паскаль, реализующие метод Рунге-Кутта четвертого порядка для интегрирования системы дифференциальных уравнений, метод Ньютона-Рафсона для решения системы нелинейных алгебраических уравнений и метод сплайн-аппроксимации для описания магнитной характеристики тягового двигателя и кривой динамической индуктивности. При расчетах параметров контактной сети использовались программы, разработанные ранее на кафедре «Электрическая тяга» МИИТа, реализующие многокритериальную оптимизацию методом Нелдера-Мида.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

- предложена конечноэлементная модель участка контактной сети как длинной линии;

- выработана и обоснована новая структура регулятора тока тяговых двигателей в виде системы с астатизмом второго порядка и гибкой обратной связью;

- установлено, что предлагаемый регулятор тока обеспечивает стабильные показатели качества, независимые от режимов работы и внешних факторов;

- исследовано взаимное влияние электровозов, работающих на одной фидерной зоне.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

- выбраны параметры регулятора тока, обеспечивающие стабильные значения показателей качества регулирования в различных условиях эксплуатации;

- разработанный комплекс программ может быть использован при исследовании электромагнитных процессов в системе «тяговая подстанция — контактная сеть — электровоз» при проектировании систем автоматического управления различных типов э. п. с. однофазно-постоянного тока.

ПУБЛИКАЦИИ

По результатам исследований опубликовано пять печатных работ, в том числе две в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК: в ежемесячном теоретическом и научно-практическом журнале «Электричество» и в периодическом рецензируемом научно-техническом журнале «Электроника и электрооборудование транспорта».

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 90 наименований и 9 приложений. Работа содержит 302 страницы, в том числе 119 страниц машинописного текста, 42 страницы рисунков, 4 страницы таблиц, 10 страниц списка литературы, 127 страниц приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ

1. Для исследования переходных процессов в системе «контактная сеть — электровоз» и получения наилучшей сходимости расчетных и экспериментальных данных следует использовать конечноэлементную модель контактной сети с разбиением участка контактной сети на конечные элементы длиной по 400 м.

2. Для учета поверхностного эффекта следует использовать предложенную схему замещения конечного элемента, параметры которой выбраны методом многокритериальной оптимизации.

3. Для получения наибольшей адекватности математические модели устройств э. п. с. следует реализовывать с учетом многих особенностей моделируемых объектов. В частности, модель тягового трансформатора должна учитывать индукционное влияние обмоток друг на друга, математическая модель ВИП и ВУВ — процессы коммутации токов.

4. При моделировании тягового двигателя следует обязательно учитывать влияние динамической индуктивности и вихревых токов, поскольку в противном случае картина переходного процесса искажается и отличается от реального. В то же время для сглаживающего реактора динамической индуктивностью можно пренебречь.

5. Адекватность предложенной модели «тяговая подстанция — контактная сеть — электровоз» подтверждена удовлетворительной сходимостью расчетных кривых переходных процессов, полученных на полной модели, с экспериментальными кривыми, полученными ВНИИЖТ. Это позволяет разработанную модель системы в целом считать пригодной для проведения на ней дальнейших исследований.

6. Серьезным недостатком типовых И, ПИ-регуляторов, а также ПИД-регулятора в контуре стабилизации тока э. п. с. является существенное изменение показателей качества регулирования в зависимости от режима работы и нагрузки из-за нелинейностей, присущих объекту регулирования — тяговому электродвигателю и исполнительному элементу — выпрямительно-инверторному преобразователю.

7. Для обеспечения стабильных значений показателей качества регулирования, практически не зависящих от режима работы и нагрузки, целесообразно использовать регулятор тока, содержащий два ПИ-звена в последовательной цепи структурной схемы, и два звена гибкой обратной связи, охватывающей неизменяемую часть системы.

8. Переходные процессы, полученные для разных режимов работы и на разном удалении электровоза от тяговой подстанции, отличаются незначительно. Таким образом, предложенный регулятор тока вместе с регулятором возмущения обеспечивают независимость показателей качества регулирования от режимов работы электровоза и при разном расстоянии от подстанции.

9. Предложенный в данной работе регулятор тока и выбранные параметры его настройки можно рекомендовать к использованию на современном э. п. с. с коллекторными тяговыми двигателями.

1. Материалы и решения Первого Российского Железнодорожного съезда. М.:Кремль, 2007.

2. Раков В. А. Локомотивы отечественных железных дорог, т. 1 (1845 -1955 гг.). Изд. 2-е. М.Транспорт, 1995. — 564 с.

3. Под. ред. Савоськина А. Н. Автоматизация электроподвижного состава. М.:Транспорт, 1990. — 311 с.

4. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники: электрические цепи. М.:Высшая школа, 1978. — 528 с.

5. Тихменев Б. Н., Кондрашов В. Д., Горин Н. Н., Кучумов В. А., Петровичев А. П. Исследование способов демпфирования высокочастотных колебаний в тиристорных преобразователях.

6. Труды ВНИИЖТа, вып. 642. М.:ВНИИЖТ, 1981.

7. Широченко Н. Н. Электромагнитное воздействие электровозов с тяговой сетью с распределенными параметрами и пути его уменьшения. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т. н. М.:ВНИИЖТ, 1985.

8. Плис В. И. Комбинированная адаптивная система регулирования тока тягового электродвигателя с воздействием по возмущению и отклонению. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т. н. М.:МИИТ, 1997.

9. Лосев В. В. Автоматическое микропроцессорное управление пневматическими тормозами грузового поезда. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т. н. М.:МИИТ, 1996.

10. Малютин В. А. Системы автоматического регулирования электровозов переменного тока в условиях повышенных возмущений. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т. н. М.:ВНИИЖТ, 1983.

11. Марквардт К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. М.:Транспорт, 1982. — 528 с.

12. Под. ред. Находкина М. Д. Проектирование тяговых электрических машин. М.:Транспорт, 1967. — 536 с.

13. Под ред. Солодунова А. М. Преобразовательные устройства электропоездов с асинхронными тяговыми двигателями. Рига: Зинат-не, 1991. — 351 с.

14. Под ред. Бочарова В. И. Основы тягового электропривода. Ростов-на-Дону: Ростовский университет, 1995. — 432 с.

15. Ермоленко Д. В. Повышение электромагнитной совместимости системы тягового электроснабжения с тиристорным электроподвижным составом. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т. н. М.:ВНИИЖТ, 1999.

16. Фролов А. В. Взаимодействие тяговых и рекуперирующих электровозов с системах электроснабжения переменного тока. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т. н. М.:МИИТ, 1981.

17. Под. ред. Герасимова В. Г. Электротехнический справочник, т. 1. М.:МЭИ, 1995. — 440 с.

18. Изерман Р. Цифровые системы управления. Перевод с английского. М.:Мир, 1984. — 541 с.

19. Федоров В. В. Теория оптимального эксперимента. М.:Наука, 1971. — 312 с.

20. Н. Джонсон, Ф. Лион. Статистика и планирование эксперимента в науке и технике. М.:Мир, 1980. — 616 с.

21. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. Перевод с английского. М.:Мир, 1975. — 534 с.

22. Дьяконов В. П. Справочник по алгоритмам и программам для персональных ЭВМ. М.:Наука, 1989. — 240 с.

23. Деруссо П., Рой Р., Клоуз Ч. Пространство состояний в теории управления. Перевод с английского. М.:Наука, 1970. — 620 с.

24. Шульце К. П., Реберг К. Ю. Инженерный анализ адаптивных систем. Перевод с немецкого. М.:Мир, 1992. — 280 с.

25. Бурков А. Т. Электронная техника и преобразователи. М.Транспорт, 1999. — 464 с.

26. Трахтман JI. М. Электрическое торможение электроподвижного состава. М.:Транспорт, 1965. — 204 с.

27. Алексеев А. С. Исследование влияния нелинейности кривой намагничивания тягового электродвигателя на переходные процессы в силовой цепи электровоза. Труды МИИТа, вып. 912. М.:МИИТ, 1997. — 104 с.

28. Под ред. Ротанова Н. А. Проектирование систем управления электроподвижным составом. М.:Транспорт, 1986. — 328 с.

29. Тихменев Б. Н., Трахтман JI. М. Подвижной состав электрических железных дорог. М.:Транспорт, 1980. — 472 с.

30. Исаев И. П., Розенфельд В. Е., Сидоров Н. Н. Теория электрической тяги. М.-Транспорт, 1995. — 294 с.

31. Бурков А. Т. Электронная техника и преобразователи. М.Транспорт, 1999. — 464 с.

32. Курбасов А. С., Седов В. Н., Сорин JI. Н. Проектирование тяговых электрических машин. М.'Транспорт, 1974.

33. Кулинич Ю. М. Адаптивная система автоматического управления гибридного компенсатора реактивной мощности электровоза с плавным регулированием напряжения. Монография. Хабаровск: ДВГУПС, 2001. — 154 с.

34. Ту Ю. Т. Современная теория управления. Перевод с английского. М.:Машиностроение, 1971. — 472 с.

35. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М.:Наука, 1975.

36. Под ред. Баранова JI. А. Системы автоматического и телемеханического управления электроподвижным составом. М.Транспорт, 1984. — 311 с.

37. Тулупов В. Д. Автоматическое регулирование сил тяги и торможения электроподвижного состава. М.:Транспорт, 1976. — 368 с.

38. Виннер Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине. М.:Наука, 1983. — 340 с.

39. Савоськин А. Н., Кулинич Ю. М., Алексеев А. С. Математическое моделирование электромагнитных процессов в динамической системе «контактная сеть — электровоз». «Электричество», № 2/2002, с. 29.

40. Олссон Г., Пиани Д. Цифровые системы автоматизации и управления. СПб.:Невский диалект, 2001. — 557 с.

41. Власьевский С. В. Повышение эффективности выпрямитсльно-ин-верторных преобразователей электровозов однофазно-постоянного тока с рекуперативным торможением. Автореферат диссертации на соискание ученой степени д. т. н. М.:МИИТ, 2001.

42. Кулинич Ю. М. Повышение качества электроэнергии, потребляемой электровозом однофазно-постоянного тока, на основе применения гибридного компенсатора реактивной мощности. Автореферат диссертации на соискание ученой степени д. т. н. М.:МИИТ, 2002.

43. Электровоз BJI65: руководство по эксплуатации. Техническое описание, электрические аппараты. Новочеркасск:ВЭлНИИ, 1992.

44. Фаронов В. В. Турбо-Паскаль 7.0. Начальный курс: учебное пособие. М.:Нолидж, 1997. — 616 с.

45. Разевиг В. Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0. М.:Солон, 1999 — 704 с.

46. Разевиг В. Д. Система проектирования OrCAD 9.2. М.:Солон-Р, 2001. — 528 с.

47. Ануфриев И. Е. MatLab 5.3/б.х: самоучитель. СПб.:БХВ-Петер-бург, 2003. — 736 с.

48. Герман-Галкин С. Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MatLab 6.0: учебное пособие. СПб.:Корона принт, 2001. — 320 с.

49. Бахвалов Н. С., Жидков Н. П., Кобельков Г. М. Численные методы: учебное пособие. М.:Наука, 1987. — 600 с.

50. Гутер Р. С., Овчинский Б. В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта. М.:Физматгиз, 1962. — 356 с.

51. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. С предисловием Луи де Бройля. Перевод с французского. М.:Наука, 1965. — 780 с.

52. Жиц М. 3. Переходные процессы в машинах постоянного тока. М.:Энергия, 1974. — 118 с.

53. Рябков А. Я. Электрический расчет электрических сетей. М.:ГЭИ, 1950. — 400 с.

54. Алексеев А. С. Улучшение показателей качества системы автоматического регулирования тока электровоза с коллекторными тяговыми двигателями. «Электроника и электрооборудование транспорта», № 5/2007, с. 15.

55. Ерофеев Е. В. Принципы построения систем автоведения поездов метрополитена и пассажирских поездов при электрической тяге. Автореферат диссертации на соискание ученой степени д. т. н. М.:МИИТ, 1985.

56. Корзина И. В. Имитационная модель электровоза для отладки микропроцессорных систем управления. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т. н. М.:МИИТ, 2006.

57. Стрельников В. В. Совершенствование систем управления тяговым электроприводом электровозов однофазно-постоянного тока на основе применения микропроцессорной техники. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т. н. М.гМИИТ, 1988.

58. Напрасник М. В. Микропроцессорный контроллер системы управления тяговым приводом магистрального электровоза. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к. т. н. Новочер-касск:ВЭлНИИ, 1987.

59. Широченко Н. Н., Татарников В. А., Бибинеишвили 3. Г. Улучшение энергетики электровозов переменного тока. «Железнодорожный транспорт», № 7/1988, с. 33 37.

60. Лещев А. И., Москалев Б. А. Электромагнитная совместимость электровозов с системой тягового электроснабжения. Сборник трудов 2 Международного симпозиума. М.гМИИТ, с. 136 137.

61. Литовченко В. В., Баранцев О. Б., Чекмарев А. Е. Современные силовые управляемые полупроводниковые приборы. «Локомотив», № 10/1988, с. 24 28.

62. Тихменев Б. Н., Кучумов В. А. Электровозы переменного тока с тиристорными преобразователями. М.:Транспорт, 1986. — 312 с.

63. Ардатский Н. И. Импульсное регулирование в однофазной мостовой схеме. Труды МИИТа, вып. 327. М.:МИИТ, 1970. с. 21 29.

64. Ардатский Н. И. Кривые выпрямленного тока и коэффициент мощности при импульсном регулировании на электроподвижномсоставе однофазно-постоянного тока. Труды МИИТа, вып. 327. М.:МИИТ, 1970. с. 30 39.

65. Власьевский С. В. Процессы коммутации тока вентилей в выпря-мительно-инверторных преобразователях электровозов однофазно-постоянного тока. Монография. Хабаровск:ДВГУПС, 2000.

66. Дядичко В. Я., Лещев А. И. Электропоезд ЭНЗ: особенности конструкции и электрических схем. «Локомотив», № 5/2000, с. 34 37.

67. Засорин С. Н. и др. Электронная и преобразовательная техника. М.:Транспорт, 1981. — 320 с.

68. Чураков Е. П. Оптимальные и адаптивные системы. М.:Энерго-атомиздат, 1987. — 256 с.

69. Малютин В. А. Принципы построения систем автоматического регулирования электровозов переменного тока. «Вестник ВНИИЖТ», № 5/1982, с. 15 20.

70. Кулинич Ю. М., Находкин В. В. Испытания электровоза ВЛ85 с разнофазным управлением выпрямительно-инверторными преобразователями. «Вестник ВНИИЖТ», № 4/1986, с. 23 26.

71. Капустин Л. Д., Находкин В. В., Покровский С. В. Результаты тягово-энергетических испытаний электровозов ВЛ85. «Вестник ВНИИЖТ», № 1/1986, с. 21 25.

72. Кулинич Ю. М. Устройство и работа выпрямительно-инверторного преобразователя. «Локомотив», № 1/2001, с. 14 18.

73. Браммер Ю. А., Пагцук И. Н. Импульсная техника. М.гВысшая школа, 1971. — 328 с.

74. Никитенко А. Г., Плохов Е. М., Зарифьян А. А., Хоменко Б. И. Математическое моделирование динамики электровозов. М.:Высшая школа, 1998. — 274 с.

75. Кучумов В. А., Широчснко Н. Н. Электромагнитные процессы в тяговой сети с распределенной емкостью при коммутации тока в преобразователе электроподвижного состава. «Вестник ВНИИЖТ», № 1/1984, с. 19 23.

76. Атабеков Г. И. Основы теории цепей. М.:Энергия, 1969. — 424 с.

77. Мамошин Р. Р., Малютин А. П. Влияние поперечной емкостной компенсации на электромагнитные процессы в тяговой сети переменного тока. «Электричество», № 5/1984, с. 9 12.

78. Асанов Т. К., Караев Р. И. Элементы математической модели электровоза с тиристорным преобразователем. «Вестник ВНИИЖТ», № 3/1981, с. 34 38.

79. Коваль В. Е., Плис В. И. Регулирование инвертора электровоза однофазно-постоянного тока с использованием энергетических критериев. Сборник трудов ВЭлНИИ, Новочеркасск, 1993, с. 23 30.

80. Орнатский П. П. Автоматическое измерение и приборы. М.:Высшая школа, 1981. — 335 с.

81. Калинин В. К. Электровозы и электропоезда. М.:Транспорт, 1991. — 480 с.

82. Вольвич А. Г., Малютин В. А. Развитие электронных средств управления магистральных электровозов. Сборник трудов ВЭлНИИ, Новочеркасск, 1991, с. 116 122.

83. Под ред. Тищенко А. И. Справочник по электроподвижному составу, тепловозам и дизельпоездам. М.:Транспорт, 1976. — 432 с.- 17586. Деев В. В., Ильин Г. А., Афонин Г. С. Тяга поездов. М.Транспорт, 1987. — 264 с.

84. Раков В. А. Локомотивы и моторвагонный подвижной состав. М.Транспорт, 1979. — 213 с.

85. Калинин В. К., Михайлов Н. М., Хлебников В. Н. Электроподвижной состав железных дорог. М.:Транспорт, 1972. — 536 с.

86. Разработка новых электровозов и электропоездов. Сборник трудов ВЭлНИИ, Новочеркасск, 1995, с. 3 8.

87. Тулупов В. Д. и др. Основы электрического транспорта. М.Академия, 2006. — 464 с.