автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Совершенствование системы ослабления возбуждения тяговых двигателей электровозов переменного тока

КАЛИНИН Михаил Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОСЛАБЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2011

1 7 ОЕВ 2011

4854348

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» (ФГОУ ВПО ПГУПС) на кафедре «Электрическая тяга».

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

МАЗНЕВ Александр Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ИНЬКОВ Юрий Моисеевич

кандидат технических наук, доцент ФРОЛОВ Николай Олегович

Ведущее предприятие - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский энергетический институт (технический университет)».

Защита состоится <*?<Р» февраля 2011 г. в «13» час «30» мин. на заседании диссертационного совета Д 218.008.05 при Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д.9. ауд. 5-407.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан января 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ___

доктор технических наук, профессор

В.А. КРУЧЕК

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В «Энергетической стратегии ОАО «РЖД» на период до 2010 года и на перспективу до 2030 года» отмечается необходимость снижения энергоемкости перевозочного процесса и удельных затрат на энергопотребление в сфере тяги и улучшения тягово-энергетических характеристик локомотивов за счет модернизации эксплуатируемого парка тягового подвижного состава путем перехода на коммутационное электрооборудование на основе силовых полупроводниковых приборов.

Технические средства железнодорожного транспорта характеризуются высокой степенью физического износа, что обуславливает дополнительные затраты на эксплуатацию и ремонт электрического подвижного состава (ЭПС). Одной из причин неудовлетворительного технического состояния электровозного парка, ведущей к увеличению отказов тяговых двигателей (ТЭД), является полная или частичная неукомплектованность локомотивов индуктивными шунтами. Например, на Красноярской ж. д. только 12% электровозов серии ВЛ80С и ВЛ80Т эксплуатируются с индуктивными шунтами. В локомотивном депо Кандалакша (ТЧ-27) Октябрьской ж.д. 7% электровозов данных серий индуктивными шунтами не оборудованы. Потребность в индуктивных шунтах в депо Вологда (ТЧ-11) Северной ж.д. составляет почти 100%.

Компания ОАО «РЖД» заинтересована в создании альтернативных морально устаревшим системам с индуктивным шунтом систем ослабления возбуждения с меньшей стоимостью, массой и габаритами.

Предлагаемая полупроводниковая система ослабления возбуждения электровозов переменного тока с коллекторными тяговыми двигателями позволяет снизить вероятность коммутационных перегрузок тяговых двигателей при возникновении нестационарных режимов работы за счет высокого быстродействия электронных ключей.

Пелыо работы является снижение перегрузки тяговых двигателей электровозов переменного тока в нестационарных режимах при ослабленном возбуждении.

Объектом исследования является тяговый двигатель электровоза переменного тока в режиме ослабленного возбуждения.

Предметом исследования является безындуктивная система

1

ослабления возбуждения тяговых двигателей, обеспечивающая требуемые характеристики электровозов переменного тока.

Основные задачи исследования:

- разработка требований к безындуктивной системе ослабления возбуждения тяговых двигателей;

- обоснование требуемых параметров полупроводниковых приборов для систем ослабления возбуждения и оценка их влияния на характеристики ТЭД;

- экспериментальные исследования безындуктивных систем ослабления возбуждения на основе полупроводниковых приборов;

разработка математической модели для исследования нестационарных режимов работы тяговых двигателей с безьшдуктивными шунтами.

Методика исследований. В диссертационной работе использовались методы расчета электрических цепей, теория электрической тяги, экспериментальные исследования и математическое моделирование с помощью компьютерных программ Ма&аЬ, БшшНпк.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Предложен алгоритм управления полупроводниковым ключом, реализующим работу тяговых двигателей в нестационарных режимах с минимально допустимым коэффициентом регулирования возбуждения. Для уменьшения вероятности возникновения кругового огня по коллектору обеспечен принудительный перевод двигателя на полное возбуждение в нестационарных режимах.

2. Показано, что разработанная система ослабления возбуждения на полностью управляемых полупроводниковых приборах совместима со штатной схемой реостатного торможения.

3. Оценено влияние параметров силовых полупроводниковых приборов на тяговые характеристики двигателей в режиме ослабленного возбуждения, наибольшее расхождение которых относительно штатных составляет для транзисторов ЮВТ 3-4% и 1-2% для транзисторов МС^ЕТ.

4. Показано, что применение транзисторов МОББЕТ в схеме безындуктивного пгунта не требует корректировки величины сопротивления резисторов ослабления возбуждения.

2

Практическая ценность работы:

1. Разработан безындуктивный шунт на основе управляемого полупроводникового прибора для электровозов переменного тока ВЛ80С, ВЛ80Т.

2. Показана возможность снижения удельных показателей массы шунта и капитальных затрат на систему ослабления возбуждения тяговых двигателей электровозов переменного тока за счет применения полупроводниковых приборов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Целесообразность использования полупроводниковых приборов в системах ослабления возбуждения тяговых двигателей взамен индуктивных шунтов.

2. Рекомендации по выбору параметров полупроводниковых приборов в системах ослабления возбуждения электровозов переменного тока.

3. Алгоритм работы безындуктивного шунта для электровозов переменного тока.

3. Результаты - математического моделирования нестационарных режимов работы тягового двигателя при ослабленном возбуждении с безындуктивным шунтом.

4. Результаты экспериментальных исследований безындуктивных систем ослабления возбуждения.

Достоверность основных теоретических положений и работоспособность предложенных технических решений подтверждена результатами экспериментальных исследований макетных образцов на лабораторном стенде, испытательной станции локомотивного депо и электровозе переменного тока ВЛ80С-2031. Расхождение расчетных и экспериментальных данных коэффициентов регулирования возбуждения не превышает 9%. На схемные решения безындуктивных шунтов получены три патента на полезные модели.

Реализадия и внедрение результатов работы: изготовлен и испытан в экспериментальных поездках на электровозе ВЛ80С-2031 безындуктивный шунт на основе управляемого полупроводникового прибора.

Апробация работы: диссертационная работа обсуждалась на заседаниях кафедры «Электрическая тяга» в 2007 - 2010 годах. Основные

3

результаты работы прошли апробацию на: научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее», Санкт-Петербург, ПГУПС в 2006 - 2010 годах; Международных симпозиумах «El'trans' 2007, 2009», СПб, ПГУПС, 2007, 2009; Всероссийской научно-технической конференции «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития», - Екатеринбург, УрГУПС, 2008; Международной научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки, -Хабаровск, ДВГУПС, 2008; Международной конференции «Современные технологии - транспорту», СПб, ПГУПС, 2009.

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 15 печатных работах, из них 2 публикации в изданиях, которые входят в перечень, рекомендованный ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 161 страница состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников (142 наименования) и 7 приложений. Работа содержит 31 таблицу и 100 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе выполнен обзор систем ослабления возбуждения тяговых двигателей электрического подвижного состава постоянного и переменного токов с использованием полупроводниковых приборов.

Регулирование возбуждения - средство более полного использования возможностей ТЭД, которое предназначено для изменения скорости ЭПС при движении на естественных характеристиках двигателя, повышения плавности пуска, ликвидации боксования (юза) колесных пар, защиты тяговых двигателей в режиме реостатного торможения.

Процессам в силовых цепях электровозов в режимах ослабленного возбуждения уделяли большое внимание многие ученые, например, Трахтман JIM., Тихменев Б.Н., Исаев И.П., Розенфельд В.Е., Феоктистов В.П., Иньков Ю.М., Курбасов A.C., Плакс A.B., Лозановский А.Л., Янов В.П., Сидоров H.H., Карш H.A., Кучумов B.C., Гордиенко ПИ, Савоськин

4

A.Н., Некрасов В.И., Дядьков А.М, Вейцман Л.Ю., Мазнев A.C., Тулупов

B.Д. и другие, а также организации, научные институты, университеты, заводы: МГУПС (МИИТ), ВНИИЖТ, ВЭлНИИ, УрГУПС, МЭИ, ПГУПС, УО ВНИИЖТ, ДИИТ, РФ ВНИИВ, РВЗ, РЭЗ, «Динамо» и т.д.

На отечественных электровозах переменного тока с коллекторными тяговыми электродвигателями наибольшее распространение получила контакторно-резисторная система регулирования возбуждения с использованием индуктивных шунтов (рис. 1).

Рис. 1. Упрощенная силовая схема питания ТЭД ЭПС переменного тока с

неуправляемым выпрямителем (Т-токоприемник; Кь К2 - контакторы секционирования обмотки тягового трансформатора; СР - сглаживающий реактор; Я, ОВ - якорь и обмотка возбуждения ТЭД; Кш - контактор ослабления возбуждения; - шунтирующий резистор; ИШ -индуктивный шунт; Яша - постоянно включенный резистор)

Целесообразность применения в системах ослабления возбуждения полупроводниковых элементов в режиме ключа или импульсного преобразователя диктуются высокой стоимостью, габаритными показателями индуктивных шунтов, возможность замены которых при выходе из строя практически отсутствует. Силовые полупроводниковые приборы дают возможность совершенствовать традиционно используемые системы возбуждения за счет быстродействия, незначительной массы и габаритов, снижения затрат на ремонт и обслуживание.

Во второй главе приведены результаты расчета и компьютерного моделирования переходного процесса в цепи тягового двигателя,

OB „

Т'ш0 ИШ У

Кш

ГШ

R...„ . "И

работающего с ослабленным возбуждением, при пульсирующем напряжении.

Наличие пульсаций тока тягового двигателя накладывает ограничение на использование полупроводниковых приборов в устройствах ослабления возбуждения. Отличительной особенностью тяговых двигателей электровозов переменного тока является малое падение напряжения на обмотке возбуждения. При токах 100-200А незначительная величина напряжения на обмотке возбуждения (для электровозов ВЛ80С, ВЛ80Т и0в составляет 0,79-1,58В) может привести к выключению полупроводникового прибора, что необходимо учитывать при разработке ключа и алгоритма его работы.

При восстановлении напряжения питания ТЭД ток якоря двигателя определяется выражением

тт „ . гг „ йФ

4 77 ил-Су-Ф-У-2р-ч!в-о---

1= 2т--+ -—-:-— ■ (1 - ), О)

Ъ-п-2-со-Ь г

где и2т- амплитудное значение выпрямленного напряжения;

цг- начальная фаза;

2р-число пар полюсов тягового двигателя;

а- коэффициент рассеивания магнитного потока главных полюсов;

5 = — - коэффициент затухания;

ь

г - сопротивление цепи нагрузки;

I - индуктивность цепи нагрузки;

Су - конструктивная постоянная электропривода;

V - скорость движения электровоза;

ю - угловая частота;

Ф - магнитный поток;

м>в - число витков обмотки возбуждения;

9 (отт 0 • У

и - Л—г. —1—г.-. 1я - среднее выпрямленное напряжение, ж п

где и2- действующее значение.ПшО-ЮЩ^Ю напряжения;

Хт- индуктивное сопротивление тягового трансформатора;

1Я - среднее значение тока якоря ТЭД.

Восстановление напряжения на ТЭД, как наиболее опасный нестационарный режим, промоделирован с помощью современных прикладных программ Ма1ЬаЬ, БипШшк (рис.2).

Тяговый трансформатор

Источник переменного'^ напряжения4!-' j (контактная cen) f_|

Выпрямительный мост

ш

J« V -]__

•'081 I- Е

■*ОВ2 If

ТЭДНИ18

Осциллограф

Рис. 2. Схема подключения двигателя на пульсирующее напряжение

Для ограничения амплитуды тока в нестационарных режимах работы ТЭД при ослабленном возбуждении целесообразно отключать цепь, шунтирующую обмотку возбуждения, быстродействующими полупроводниковыми ключами.

Результаты расчета и компьютерного моделирования показали, что с выключением режима ослабления возбуждения броски тока уменьшаются на 16%, а с дополнительным отключением шунтирующего резистора Ищо (рис. 1) на 22% (рис.3).

В третьей главе выполнен анализ параметров современных полупроводниковых приборов и показана возможность их применения в системах регулирования возбуждения тяговых двигателей электровозов переменного тока.

В качестве ключевого элемента могут быть использованы однооперационные тиристоры SCR, двухоперационные тиристоры GTO, IGCT, транзисторы IGBT и MOSFET.

Падение напряжения на полупроводниковом приборе определяется Д U = U,+R^-IV, (2)

где U„ - пороговое напряжение прибора;

Яд11ф - дифференциальное сопротивление ключа;

1вр - прямой ток через прибор. В режиме ослабленного возбуждения коэффициент регулирования возбуждения |3 будет определяться величинами сопротивлений резисторов Rrno и Rhi и падением напряжения на полупроводниковом приборе

7

Рис. 3. Осциллограмма тока якоря при восстановлении напряжения питания тягового двигателя: а) ослабленное возбуждение 70%, б) нормальное возбуждение 96%, в) полное возбуждение с отключением

шунтирующего резистора К.Шо 0 = 1я-,

Кэш +Гв+Кдиф

1? /?

где Яэш=- ш' т - эквивалентное сопротивление шунтирующей В-щ +

цепи;

гв - сопротивление обмотки возбуждения. При использовании однооперационных тиристоров в системе ослабления возбуждения разработано схемное решение с пассивным зарядом коммутирующего конденсатора от якоря тягового двигателя (рис. 4). Для ограничения иослекоммутационного напряжения на конденсаторе параллельно якорю двигателя включен обратный диод.

Рис. 4. Безындуктивный шунт на однооперационном тиристоре (СУ -система управления)

В качестве ключевого элемента в системе ослабления возбуждения ТЭД также исследованы полностью управляемые полупроводниковые приборы (ЮВТ и МОЗБЕТ транзисторы). На рис. 5 и 6 приведены схема безындуктивного шунта и алгоритм ее работы.

Рис. 5. Схема безындуктивного шунта на транзисторах (ДН - датчик напряжения; ДТВ, ДТШ - датчики тока возбуждения и шунта)

Рис. 6. Алгоритм работы безындуктивного шунта

Для ограничения амплитуды тока и исключения интенсивного его нарастания при возникновении нестационарных режимов работы ТЭД при ослабленном возбуждении в схеме предусмотрен транзистор УТ2.

В случае возникновения нестационарных режимов работы тягового двигателя при ослабленном возбуждении (отрыв токоприемника, резкое увеличение напряжения в контактной сети, боксование колесных пар

(срабатывание реле боксования РБ), перегрузка ТЭД) транзисторы выключатся и двигатель будет переведен на полное возбуждение, что уменьшит токовую нагрузку ТЭД и улучшит потенциальные условия на коллекторе.

Зависимость коэффициента Р от тока двигателя определяется выражением

Е/.+^ЧДш+Д-) (4)

диф >

На рис. 7, 8 приведены обобщенные характеристики электровоза в режиме ослабления возбуждения, позволяющие оценить влияние полупроводниковых приборов на коэффициент регулирования возбуждения.

Рис.7. Зависимость коэффициента Рис. 8. Тяговые характеристики регулирования возбуждения от тока электровоза BJI80C

Из рис. 7 видно, что постоянный коэффициент регулирования возбуждения возможен только в случае применения MOSFET транзисторов ((3=0,44). В диапазоне токов 300...1200А коэффициент Р изменяется в пределах: для схемы с тиристором - 0,53-0,35; с транзистором IGBT - 0,48-0,36. Тяговые характеристики электровоза с полупроводниковой системой ослабления возбуждения (рис. 8) отличаются от штатных максимально на 3-4% (с IGBT), 4-5% (с SCR).

Для получения номинальных характеристик ТЭД в режиме ослабленного возбуждения необходима корректировка величины шунтирующего резистора. На 1 и 2-ой позициях ослабления возбуждения при использовании безындуктивного шунта на IGBT транзисторе необходимо увеличить величину сопротивления шунтирующего резистора

на 0,0140м и 0,00540м соответственно. Для получения р = 0,43 Кш должно составлять 0,00320м.

Незначительная величина сопротивления в проводящем состоянии, равномерное распределение тока при параллельном включении, линейная выходная характеристика и отсутствие порогового напряжения позволяют использовать МОББЕТ транзисторы в системах ослабления возбуждения на электровозах переменного тока с коллекторными тяговыми двигателями во всем диапазоне рабочих токов ТЭД, практически не оказывая влияния (расхождение менее 2%) на величину коэффициента регулирования возбуждения и характеристики электровоза.

Применение безындуктивного шунта на полностью управляемых полупроводниковых приборах позволяет сохранить штатную систему электрического торможения. Полупроводниковый шунт при работе электровоза в реостатном торможении позволяет интенсивнее устранять процесс юза колесной пары за счет снижения тока возбуждения, которое для штатной схемы составляет 30%, с транзистором 32-36%.

Результат анализа полупроводниковых приборов методом экспертных оценок показал (по наибольшему показателю весовых коэффициентов и наименьшему значению коэффициентов вариации) целесообразность использования в системе ослабления возбуждения МОЗБЕТ транзисторов.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований, которые получены на лабораторном стенде, испытательной станции и электровозах переменного тока ВЛ80С и ВЛ80Т. Дана оценка экономической эффективности модернизации системы ослабления возбуждения.

Испытания на лабораторном стенде показали, что средняя величина напряжения включения однооперационного тиристора составила 4В, а ЮВТ транзистора 1,5В.

Схема безындуктивного шунта на однооперационном тиристоре показала свою работоспособность и может быть применена на электровозе в режиме тяги.

Экспериментальные исследования тиристорной системы ослабления

возбуждения ТЭД постоянного тока номинальной мощностью 770кВт на

испытательной станции локомотивного депо показали, что коэффициент

регулирования возбуждения Р в диапазоне токов 220...590А составил

12

0,77...0,72. По данным расчета в том же диапазоне токов коэффициент [3 лежит в пределах 0,74...0,72. Расхождение между расчетными и опытными данными коэффициентов (3 составило 4%.

Наибольшие броски тока двигателя при включении режима ослабленного возбуждения наблюдались при использовании в шунтирующей обмотку возбуждения цепи только активного сопротивления.

В ходе испытаний безындуктивного шунта на ЮВТ транзисторе на электровозах ВЛ80С и ВЛ80Т были сняты осциллограммы токов и напряжения в цепи ТЭД при ослабленном возбуждении (рис. 9). Ступени ослабления возбуждения с постоянно шунтирующим резистором составили: ОШ - 71%, ОП2 - 55%, ОПЗ - 42% (номинальные значения позиций ослабления возбуждения электровоза ВЛ80С - 70%, 52%, 43%). Наибольшее расхождение экспериментальных и расчетных данных коэффициентов регулирования возбуждения составляет 9%.

Рис. 9. Осциллограммы токов и напряжения в цепи ТЭД в режиме

ослабленного возбуждения и фотография безындуктивного шунта

Расчет экономической эффективности модернизации системы ослабления возбуждения ТЭД электровозов ВЛ80С и ВЛ80Т показал, что при существующем уровне цен стоимость электронного шунта на ЮВТ транзисторах на 35-40% меньше стоимости штатного индуктивного шунта ИШ-95.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проделанной работы сформулированы следующие выводы:

1. Анализ систем ослабления возбуждения тяговых двигателей подтвердил возможность и целесообразность применения управляемых полупроводниковых приборов в этих системах.

2. Полупроводниковый ключ в системе ослабления возбуждения позволяет снизить перегрузки тягового двигателя при нестационарных режимах за счет быстродействия и предложенного алгоритма работы. Безындуктивный шунт отключает резистор, шунтирующий обмотку возбуждения, что приводит к уменьшению бросков тока якоря в нестационарных режимах на 16 - 22%.

3. В схеме реостатного торможения транзисторный безындуктивный шунт позволяет ограничить тормозную силу при возникновении юза колесной пары за счет снижения тока возбуждения на 32-36%. В схеме с индуктивным шунтом уменьшение тока возбуждения составляет 30%.

4. Проведенные исследования предложенных шунтов, выполненных на различной элементной базе - на, однооперационном тиристоре, IGBT и MOSFET транзисторах, подтвердили эффективность таких систем ослабления возбуждения с уменьшением массогабаритных и стоимостных показателей. Удельный показатель массы безындуктивного транзисторного шунта на 77% меньше соответствующего показателя штатной системы (удельный показатель массы индуктивного шунта 0,14кг/кВт, транзисторного шунта 0,031кг/кВт), стоимость снижается на 35-40%.

5. В качестве перспективной элементной базы для безындуктивных шунтов электровозов переменного тока рекомендуется использовать транзисторы MOSFET, которые позволяют сохранить штатные тяговые характеристики.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

публикации в изданиях, которые входят в перечень, рекомендованный ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации:

1. Мазнев A.C., Евстафьев A.M., Калинин М.В. / Совершенствование систем регулирования возбуждения тяговых двигателей электровозов переменного тока [Текст] // Научно-технический журнал «Транспорт Урала», №1(20)/2009, Екатеринбург, 2009. - С. 63-66.

14

2. Калинин M.B. / Влияние параметров полупроводниковых приборов на характеристики электровозов переменного тока в режиме ослабленного возбуждения [Текст] // Известия Петербургского университета путей сообщения, выпуск 3, С-Петербург, ПГУПС, 2010. - С. 114-123.

публикации в других изданиях, не входящих в перечень, рекомендованный ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации:

1. Мазнев A.C., Евстафьев A.M., Калинин М.В. и др. / Современная система регулирования скорости электроподвижного состава [Текст] // Известия Петербургского университета путей сообщения, выпуск 1(6), СПб, ПГУПС, 2006. - С. 89-94.

2. Мазнев A.C., Евстафьев A.M., Калинин М.В. и др. / Полупроводниковая система ослабления возбуждения тяговых двигателей электропоездов постоянного тока [Текст] // Материалы научно-технической конференции «Шаг в будущее» (неделя науки 2006), СПб, 2006. - С. 152154.

3. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев, М.В. Калинин // Патент на полезную модель №57212 RU, В60 L15/08, Бюл. №28,2006.

4. Многодвигательный электропривод / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев, М.В. Калинин // Патент на полезную модель №60037 RU, Бюл. №1,2007.

5. Калинин М.В., Черных A.A. и др. / Разработка системы совмещенного регулирования тяговых двигателей электропоезда постоянного тока [Текст] // Материалы научно-технической конференции «Шаг в будущее» (неделя науки 2007), СПб, 2007. - С. 113-114.

6. Евстафьев A.M., Калинин М.В. / Разработка системы ослабления возбуждения тяговых двигателей электровозов переменного тока [Текст] // Электрификация и организация скоростных и тяжеловесных коридоров на железнодорожном транспорте. Тезисы докладов на четвертом международном симпозиуме «El'trans' 2007». СПб, 2007. - С. 47.

7. Калинин М.В., Епифанов Г.А., Лысенко Е.А. / Система регулирования возбуждения тяговых двигателей электровоза переменного тока [Текст] // Материалы межвузовской научно-технической конференции

студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее» (неделя науки-2008). СПб, ПГУПС, 2008.-С. 119-121.

8. Тяговый электропривод / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев, М.В. Калинин//Патент на полезную модель №76295 RU, B60L15/08, Бюл. №26, 2008.

9. Калинин М.В. / Современные устройства регулирования возбуждения тяговых двигателей постоянного тока [Текст] // Вестник Института тяги и подвижного состава «Подвижной состав 21 века»: материалы международной научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки. - Хабаровск, ДВГУПС, 2008. - С. 48-50.

10. Калинин М.В. / Электронная система ослабления возбуждения тяговых двигателей постоянного тока [Текст] // Материалы межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее» (неделя иауки-2009). СПб, ПГУПС, 2009. - С. 122-125.

11. Калинин М.В. / Электронные системы ослабления возбуждения тяговых двигателей электровозов переменного тока [Текст] // Известия Петербургского университета путей сообщения, выпуск 2, СПб, ПГУПС, 2009.-С. 18-28.

12. Калинин М.В. / Использование полупроводниковых приборов в устройствах регулирования возбуждения тяговых двигателей электровозов переменного тока [Текст] // Электрификация, инновационные технологии, скоростное и высокоскоростное движение на железнодорожном транспорте. Тезисы докладов на пятом международном симпозиуме «El'trans' 2009». СПб, 2009. - С. 46.

13. Калинин М.В. / Электронное устройство ослабления возбуждения тяговых электродвигателей электровозов переменного тока [Текст] // Повышение тягово-энергетической эффективности и надежности электроподвижного состава. Межвузовский тематический сборник научных трудов. Омск, ОмГУПС, 2009. - С. 50-53.

Подписано к печати 21.01.11г. Печ.л. -1,0 п.л.

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

Тирах; 100 экз. Заказ № 93._

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

Введение.

ГЛАВА 1. ОБЗОР СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.

1.1. Контакторно-реостатная система ослабления возбуждения тяговых двигателей.

1.2. Импульсное регулирование возбуждения ТЭД.

1.3. Безындуктивный шунт с полупроводниковым ключом.

ГЛАВА 2. РАБОТА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ТОКА ПРИ ОСЛАБЛЕННОМ ВОЗБУЖДЕНИИ В ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ.

2.1. Влияние пульсирующего тока на работу тяговых двигателей.

2.2. Электромагнитные процессы в переходных режимах работы тяговых двигателей при ослабленном возбуждении.

2.3. Компьютерное моделирование переходных процессов в тяговых двигателях, работающих в режиме ослабленного возбуждения.

ГЛАВА 3. СИЛОВЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ В ЦЕПЯХ ОСЛАБЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.

3.1. Анализ возможности использования полупроводниковых приборов в системе ослабления возбуждения тяговых двигателей электровозов переменного тока.

3.2. Влияние параметров полупроводниковых приборов на характеристики тяговых двигателей в режиме ослабленного возбуждения.

3.3. Работа электровоза переменного тока с безындуктивным шунтом в режиме реостатного торможения.

3.4. Использование метода экспертных оценок для анализа элементной базы системы ослабления возбуждения.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОЦЕНКА

ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВАРИАНТОВ СХЕМ

ОСЛАБЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ.

4Л. Испытания систем ослабления возбуждения с использованием полупроводниковых ключевых элементов. 100 4.2. Оценка экономической эффективности систем ослабления возбуждения. ^

В «Энергетической стратегии ОАО «РЖД» на период до 2010 года и на перспективу до 2030 года» отмечается необходимость снижения энергоемкости перевозочного процесса и удельных затрат на энергопотребление в сфере тяги и улучшения тягово-энергетических характеристик локомотивов за счет модернизации эксплуатируемого парка тягового подвижного состава путем перехода на коммутационное электрооборудование на основе силовых полупроводниковых приборов [99101].

261 Федеральный закон Российской Федерации «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ», принятый 18 ноября 2009 года, требует соблюдения режимов экономии энергоресурсов во всех отраслях экономики страны.

Анализ технических средств и технологий железнодорожной энергетики показал, что их состояние характеризуется высокой степенью физического износа и малой энергоэффективностью [103,104]. Применение морально устаревших энергоустановок с низкими конструктивными и эксплуатационными показателями влечет за собой не только повышенный расход энергии, но и дополнительные энергозатраты на эксплуатацию и ремонт электрического подвижного состава (ЭПС) [102].

Одной из причин неудовлетворительного технического состояния электровозного парка, ведущей к увеличению отказов тяговых двигателей (ТЭД), является полная или частичная неукомплектованность локомотивов индуктивными шунтами [105]. Например, на Красноярской ж. д. только 12% электровозов серии BJI80C и BJI80T эксплуатируются с индуктивными шунтами. В локомотивном депо Кандалакша (ТЧ-27) Октябрьской ж.д. 7% электровозов данных серий индуктивными шунтами не оборудованы.

Потребность в индуктивных шунтах в депо Вологда (ТЧ-11) Северной ж.д. составляет почти 100%.

Компания ОАО «РЖД» заинтересована в создании альтернативных морально устаревшим системам с индуктивным шунтом систем ослабления возбуждения с меньшей стоимостью, массой и габаритами.

Предлагаемая полупроводниковая система ослабления возбуждения электровозов переменного тока с коллекторными тяговыми двигателями позволяет снизить вероятность коммутационных перегрузок тяговых двигателей при возникновении нестационарных режимов работы за счет высокого быстродействия электронных ключей.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является снижение перегрузки тяговых двигателей электровозов переменного тока в нестационарных режимах при ослабленном возбуждении.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

- разработка требований к безындуктивной системе ослабления возбуждения ТЭД;

- обоснование требуемых параметров полупроводниковых приборов для систем ослабления возбуждения и оценка их влияния на характеристики ТЭД; экспериментальные исследования безындуктивных систем ослабления возбуждения на основе полупроводниковых приборов; разработка математической модели для исследования нестационарных режимов работы тяговых двигателей с безындуктивными шунтами.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ Объектом исследования является тяговый двигатель электровоза переменного тока в режиме ослабленного возбуждения.

ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ Предметом исследования является безындуктивная система ослабления возбуждения тяговых двигателей, обеспечивающая требуемые характеристики электровозов переменного тока.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ В диссертационной работе использовались методы расчета электрических цепей, теория электрической тяги, экспериментальные исследования и математическое моделирование с помощью компьютерных программ Ма1:ЬаЬ, ЗшшНпк.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Предложен алгоритм управления полупроводниковым ключом, реализующим работу тяговых двигателей в нестационарных режимах с минимально допустимым коэффициентом регулирования возбуждения. Для уменьшения вероятности возникновения кругового огня по коллектору обеспечен принудительный перевод двигателя на полное возбуждение в нестационарных режимах.

2. Показано, что разработанная система ослабления возбуждения на полностью управляемых полупроводниковых приборах совместима со штатной схемой реостатного торможения.

3. Оценено влияние параметров силовых полупроводниковых приборов на тяговые характеристики двигателей в режиме ослабленного возбуждения, наибольшее расхождение которых относительно штатных составляет для транзисторов ЮВТ 3-4% и 1-2% для транзисторов МОБРЕТ.

4. Показано, что применение транзисторов МОББЕТ в схеме безындуктивного шунта не требует корректировки величины сопротивления резисторов ослабления возбуждения.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Практическая ценность работы:

1. Разработан безындуктивный шунт на основе управляемого полупроводникового прибора для электровозов переменного тока ВЛ80С, ВЛ80Т.

2. Показана возможность снижения удельных показателей массы шунта и капитальных затрат на систему ослабления возбуждения тяговых двигателей электровозов переменного тока за счет применения полупроводниковых приборов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Диссертационная работа обсуждалась на заседаниях кафедры «Электрическая тяга» в 2007 - 2010 годах. Основные результаты работы прошли апробацию на: научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее», Санкт-Петербург, ПГУПС в 2006 - 2010 годах; Международных симпозиумах «ЕГ^гапэ' 2007, 2009», СПб, ПГУПС, 2007, 2009; Всероссийской научно-технической конференции «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития», - Екатеринбург, УрГУПС, 2008; Международной научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки, - Хабаровск, ДВГУПС, 2008, Международной конференции «Современные технологии — транспорту», СПб, ПГУПС, 2009.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ Основные положения диссертационной работы опубликованы в 15 печатных работах, из них 2 публикации в изданиях, которые входят в перечень, рекомендованный ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ Диссертация общим объемом 161 страница состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников (142 наименования) и 7 приложений. Работа содержит 31 таблицу и 100 рисунков.

Выводы по четвертой главе

1. Удельный показатель массы транзисторного электронного ключа превосходит штатную систему на 77% (удельный показатель массы индуктивного шунта 0,14кг/кВт, безындуктивного шунта 0,031 кг/кВт).

2. При экспериментальных исследованиях транзисторного электронного шунта на основе ЮВТ на электровозе переменного тока ВЛ80С-2031 с учетом постоянного шунтирующего резистора получены следующие ступени ослабления возбуждения: ОП1 - 71%, 0112 - 55%, ОПЗ -42%. Наибольшее расхождение экспериментальных и расчетных данных составляет 9%.

3. При испытаниях на лабораторном стенде определены значения порогового напряжения, которые составили для однооперационного тиристора 4В, ЮВТ транзистора — 1,5В, что подтверждает необходимость применения в системе ослабления возбуждения приборов с полевым управлением.

4. Экспериментальные исследования на испытательной станции локомотивного депо показали, что электромеханические характеристики ТЭД постоянного тока мощностью 770кВт при использовании в системе ослабления возбуждения однооперационного тиристора отличаются от штатных на 4%. Наибольшее расхождение между расчетными и опытными данными составило 4%.

5. Экономический эффект от внедрения разработанной системы ослабления возбуждения тяговых двигателей составляет 24 тыс. руб. в год на один электровоз.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате теоретических и практических исследований сформулированы следующие выводы:

1. Анализ систем ослабления возбуждения тяговых двигателей подтвердил возможность и целесообразность применения управляемых полупроводниковых приборов в этих системах.

2. Полупроводниковый ключ в системе ослабления возбуждения позволяет снизить перегрузки тягового двигателя при нестационарных режимах за счет быстродействия и предложенного алгоритма работы. Безындуктивный шунт отключает резистор, шунтирующий обмотку возбуждения, что приводит к уменьшению бросков тока якоря в нестационарных режимах на 16 - 22%.

3. В схеме реостатного торможения транзисторный безындуктивный шунт позволяет ограничить тормозную силу при возникновении юза колесной пары за счет снижения тока возбуждения на 32-36%. В схеме с индуктивным шунтом уменьшение тока возбуждения составляет 30%.

4. Проведенные исследования предложенных шунтов, выполненных на различной элементной базе - на однооперационном тиристоре, ЮВТ и МОБЕЕТ транзисторах, подтвердили эффективность таких систем ослабления возбуждения с уменьшением массогабаритных и стоимостных показателей. Удельный показатель массы безындуктивного транзисторного шунта на 77% меньше соответствующего показателя штатной системы (удельный показатель массы индуктивного шунта 0,14кг/кВт, транзисторного шунта 0,031 кг/кВт), стоимость снижается на 35-40%.

5. В качестве перспективной элементной базы для безындуктивных шунтов электровозов переменного тока рекомендуется использовать транзисторы МОБРЕТ, которые позволяют сохранить штатные тяговые характеристики.

1. Розенфельд В.Е., Исаев И.П., Сидоров H.H. Теория электрической тяги: Учебник для вузов железнодорожного транспорта. — М.: Транспорт, 1983.-328с.

2. Электровоз ВЛ80С. Руководство по эксплуатации. М.: Транспорт, 1982. - 622с.

3. Тушканов Б.А., Пушкарев Н.Г. и др. Электровоз ВЛ85. Руководство по эксплуатации. М.: Транспорт, 1992. - 480с.

4. Быстрицкий Х.Я., Дубровский З.М., Ребрик Б.Н. Устройство и работа электровозов переменного тока: Учебник для технических школ железнодорожного транспорта. — М.: Транспорт, 1982. —456с.

5. Дубровский З.М., Тушканов Б.А., ВПопов.И. Грузовые электровозы переменного тока: Справочник. — М.: Транспорт, 1991. — 471с.

6. Электровоз ЭП1. Руководство по эксплуатации. Новочеркасск, 2007. - 540с.

7. Лисицын А.Л., Никитин A.C., Моховиков Д.И. и др. Пассажирский электровоз ЧС2Т. — М.: Транспорт, 1979. 288с.

8. Каптелкин В.А., Колесин Ю.В., Ильин И.П. Пассажирские электровозы ЧС4 и ЧС4Т. М.: Транспорт, 1975. - 384с.

9. Электровоз ВЛ8. Руководство по эксплуатации. М.: Транспорт, 1982. -320с.

10. Электровоз ВЛ22М. Инструкционная книга. М.: Транспорт, 1961. — 238с.

11. Электровозы ВЛ10 и ВЛ10У. Руководство по эксплуатации./ Под ред. O.A. Кикнадзе. — М.: Транспорт, 1981. -519с.

12. Электровоз ВЛ11. Руководство по эксплуатации / Под ред. Г.И. Чиракадзе и O.A. Кикнадзе. — М.: Транспорт, 1983. 464с.

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

14. Электропоезд ЭР2. Руководство по эксплуатации. — М.: Транспорт, 1971.-247с.

15. Электропоезд ЭР9М. Руководство по эксплуатации. М.: Транспорт, 1978.-328с.

16. Гуткин JI.B., Дымант Ю.Н., Иванов И.А. Электропоезд ЭР200. М.: Транспорт, 1981. - 192с.

17. Цукало П.В., Ерошкин Н.Г. Электропоезда ЭР2 и ЭР2Р. М.: Транспорт, 1986. -359с.

18. Дудченко Д.Н. / Импульсное регулирование тока возбуждения тяговых электродвигателей на электроподвижном составе постоянного тока // Электроника и электрооборудование транспорта, №2, 2008. С. 9-12.

19. Многодвигательный электропривод / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №2288111 RU, B60L15/08, 2005.

20. Бухштабер Е.Я., Машихин А.Д., Андреев Ю.М. / Импульсный регулятор напряжения для сериесных электродвигателей // Электротехническая промышленность. Тяговое и подъемно-транспортное электрооборудование, №2, 1984. С. 1-3.

21. Много двигательный электропривод / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №2246412 RU, B60L15/08, 2005.

22. Тяговый электропривод / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №2291794 RU, B60L15/08, Бюл. №2, 2007.

23. Устройство регулирования скорости электроподвижного состава / A.C. Мазнев, В.А, Баранов // Патент на полезную модель №79496 RU, В60 LI5/04, Бюл. №1,2009.

24. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №44599 RU, В60 LI5/08, Бюл. №9, 2005.

25. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №43826 RU, В60 LI5/08, Бюл. №4, 2005.

26. Тяговый электропривод / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №51368 RU, B60L15/08, B60L7/10, Бюл. №4, 2006.

27. Устройство для регулирования скорости тяговых электродвигателей / A.C. Мазнев, О.И. Шатнев // Патент на полезную модель №2076445 RU, В60 L15/08, 6Н02Р5/16, 1997.

28. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №46228 RU, В60 LI5/04, 7/22, Бюл. №18, 2005.

29. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №57213 RU, В60 LI5/08, Бюл. №28, 2006.

30. Тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №2291068 RU, В60 LI5/08, Бюл. №1, 2007.

31. Охотников Н.С. / Повышение тяговых свойств электроподвижного состава при помощи накопителей энергии // Вестник ВНИИЖТ, №3, 2009.-С. 27-31.

32. Мазнев A.C., Евстафьев A.M., Калинин М.В. и др. / Современная система регулирования скорости электроподвижного состава // Известия Петербургского университета путей сообщения. СПб, 2006 — Вып. 1(6).-С. 89-94.

33. Мазнев A.C., Шатнев О.И., Марченко K.B. / Электропоезд ЭР2 с тирнсторной системой ослабления возбуждения // Локомотив. М.: 2001 -№3.-С. 29-30.

34. Тяговый электропривод постоянного тока с тиристорным управлением / М.И. Минаев, В.А. Борейша, В.В. Скобельцин, A.C. Мазнев // Патент на изобретение №2208530 RU, 2001.

35. Тяговый электропривод постоянного тока / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №55693 RU, B60L15/08, 2006.

36. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава /ч

37. A.C. Мазнев, О.И. Шатнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №2262456 RU, В60 LI5/08, 2005.

38. Тяговый электропривод / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев, М.В. Калинин // Патент на полезную модель №76295 RU, B60L15/08, Бюл. №26, 2008.

39. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №50928 RU, В60 L15/08, Бюл. №3, 2006.

40. Мазнев A.C., Евстафьев A.M. / Интегрированная система управления тяговым двигателем // Материалы научно-технической конференции «Шаг в будущее» (неделя науки 2005), СПб, 2005. С. 151-152.

41. Мазнев A.C., Евстафьев A.M. / Снижение расхода электроэнергии в электропоезде оптимизацией методов регулирования // „Известия Петербургского университета путей сообщения, СПб, 2006 Вып. 4(9). -С. 45-49.

42. Мазнев A.C., Евстафьев A.M. / Снижение расхода электроэнергии при пуске электропоезда постоянного тока // Электроника и электрооборудование транспорта, №2. М.: 2008. - С. 2-5.

43. Многодвигательный электропривод / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев, М.В. Калинин и др. // Патент на полезную модель №60037 RU, B60L15/08, 2007.

44. Мазнев A.C., Евстафьев A.M. / Современные системы управления для электроподвижного состава постоянного тока // Известия Петербургского университета путей сообщения, СПб, 2007 Вып. 1(10).-С. 61-69.

45. Мазнев A.C., Евстафьев A.M. / Пути повышения эффективности электроподвижного состава // Научно-технический журнал «Транспорт Урала», Екатеринбург, 2005 Вып. 4(7). - С. 28-31.

46. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев, М.В. Калинин и др. // Патент на полезную модель №57212 RU, В60 L15/08, 2006.

47. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №48501 RU, В60 LI5/04, Бюл. №30, 2005.

48. Устройство для регулирования возбуждения тягового электродвигателя постоянного тока / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №46718 RU, В60 L15/08, Бюл. №21, 2005.

49. Устройство для регулирования возбуждения тягового электродвигателя постоянного тока / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №2283248 RU, В60 L15/04, Н02Р7/06, Бюл. №25, 2006.

50. Тихменев Б.Н., Кучумов В.А. Электровозы переменного тока с тиристорными преобразователями. -М.: Транспорт, 1988. -311с.

51. Тяговый электропривод постоянного тока / A.C. Мазнев, A.M. Евстафьев // Патент на полезную модель №76294 RU, B60L15/08, B60L3/10, Бюл. №26, 2008.

52. Мазнев A.C., Шатнев О.И., Евстафьев A.M. / Электронные системы регулирования возбуждения для электрического подвижного состава // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения, №3(27). Ростов-на-Дону, 2007. - С. 12-17.

53. Озеров М.И., Чумоватов А.И. / Регулирование тяги ослаблением возбуждения двигателей // Локомотив. -М.: 2002, №2. С. 16-18.

54. Амелин В.М., Антюхин В.М., Ротанов В.Н., Рубцов A.A. Теория работы тяговых электрических машин пульсирующего тока (избранные лекции). -М.: МИИТ, 2001. 82с.

55. Скобелев В.Е. Двигатели пульсирующего тока. Ленинград: Энергия, 1968. - 232с.

56. Плакс A.B. Системы управления электрическим подвижным составом. -М.: Маршрут, 2005. 360с.

57. Мазнев A.C., Евстафьев A.M. / Тяговые возможности электропоездов можно улучшить // Локомотив. М.: 2004 - №10. - С. 32-33.

58. Морозов Д.П., Чиликин М.Г., Лысенков Н.Г., Твердин Л.М. / Новая схема быстродействующего импульсного регулирования в системах с ионными преобразователями // Электричество, №2. 1958. - С. 22-27.

59. Электропоезда постоянного тока с импульсными преобразователями. Под ред. проф. В.Е. Розенфельда. М.: Транспорт, 1976. -279с.

60. Лось В.А. / Регулирование поля возбуждения тяговых двигателей ЭПС постоянного тока при питании их от тиристорно-импульсных преобразователей // Вопросы усовершенствования устройств электрической тяги. Труды ДИИТа, 1972, вып. 135. С. 105-109.

61. Лось В.А. / Дискретная схема управления тиристорно-импульсными регуляторами напряжения и поля возбуждения тяговых двигателей

62. ЭПС постоянного тока // Вопросы усовершенствования устройств электрической тяги. Труды ДИИТа, 1972, вып. 135.-С. 110-119.

63. Плакс A.B., Изварин М.Ю. / Параметры коллекторных тяговых электродвигателей при моделировании переходных процессов в цепях электровозов // Вестник ВЭлНИИ, №1. — Новочеркасск, 2004. — С. 112118.

64. Мазнев A.C., Евстафьев A.M. / Совершенствование системы регулирования возбуждения для электропоездов // Вестник транспорта Поволжья, №2(14). Самара, 2008. - С. 4-10.

65. Евстафьев A.M./ Особенности построения электронных систем ослабления возбуждения // Известия Петербургского университета путей сообщения. — 2005. №1. - С. 46-51.

66. Мазнев A.C., Евстафьев A.M., Калинин М.В. / Совершенствование систем регулирования возбуждения тяговых двигателей электровозов переменного тока // Научно-технический журнал «Транспорт Урала», № 1 (20)/2009, Екатеринбург, 2009. С. 63-66.

67. Калинин М.В., Епифанов Г.А., Лысенко Е.А. / Система регулирования возбуждения тяговых двигателей электровоза переменного тока //А

68. Материалы межвузовской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее» (неделя науки-2008). С-Петербург, ПГУПС, 2008. С. 119-121.

69. Уильяме Б. Силовая электроника: приборы, применение, управление. М.: «Энергоатомиздат», 1993. 239с.

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

71. Воронков Э.Н., Овечкин Ю.А. Основы проектирования усилительных и импульсных схем на транзисторах. М.: «Машиностроение», 1973. -312с.

72. Флоренцев С.Н. / Состояние и перспективы развития приборов силовой электроники на рубеже столетий // Электротехника №4, 1999. С. 2-10.

73. Герлах В. Тиристоры. -М.: Энергоатомиздат, 1985. 328с.

74. Горохов В.А., Щедрин М.Б. Физические основы применения тиристоров в импульсных схемах. М.: «Советское радио», 1972. -304с.

75. Поташников М.Ю. / COOL MOS: Сименс прорывает барьер // Электротехника№4, 1999.-С. 18-20.

76. Steimer Р.К., Gruning Н.Е., Werninger J. / IGCT появление новой технологии для сверхмощных экономически эффективных преобразователей //Электротехника№4, 1999.-С. 10-18.

77. Дуплякин Е. / IGBT или MOSFET? Оптимальный выбор // Электронные компоненты №1, 2000. С. 57-60.

78. Керенцев А., Ланин В. / Конструктивно-технологические особенности MOSFET транзисторов // Силовая электроника №1, 2008. - С. 34-40.

79. Мускатиньев В., Мартыненко В. и др. / ОАО «Электровыпрямитель» расширяет производство IGBT модулей // Силовая электроника №3, 2008.-С. 32-36.

80. Сидоров М. / IGBT модули компании Eupec // Силовая электроника №1,2004.-С. 22-24.

81. Сидоров М. / Новые IGBT транзисторы компании Fuji Electric Device Technology // Силовая электроника №1, 2004. - С. 24-26.

82. Юдин А. / IGBT — модули большой мощности для тяговых преобразователей производства компании Infineon // Силовая электроника №2, 2008. С. 32-38.

83. Бербенец А. / Силовые IGBT модули Infineon Technologies // Силовая электроника №2, 2008. - С.-38-42.

84. Бандура Г., Пастухов В. / Российские IGBT — модули производства ОАО «Контур» // Силовая электроника №1, 2007. С. 28-32.

85. Welleman A., Ramezani Е., Waldmeyer J. / Полупроводниковые компоненты и твердотельные ключи компании ABB для импульсной техники // Силовая электроника №3, 2007. С. 12-16.

86. Мартыненко В., Чумаков Г. / Новые высокомощные диоды и тиристоры для промышленности, транспорта и энергетики // Силовая электроника №1, 2005. С. 8-12.

87. Недолужко И., Лебедев А. / Модели мощных биполярных транзисторов и определение их параметров // Силовая электроника №1, 2005. С. 1218.

88. Слабухин А. / Устранение паразитных колебаний, возникающих при параллельном соединении транзисторов MOSFET // Силовая электроника №1, 2005. С. 34-38.

89. Борисов А. / Мощные MOSFET транзисторы с датчиком тока // Силовая электроника №2, 2005. - С. 8-11.

90. Бономорский О., Воронин П., Щепкин Н. / Сравнительный анализ эффективности ключевых транзисторов с полевым управлением // Силовая электроника №2, 2005. С. 11-14.

91. Тихменев Б.Н., Трахтман Л.М. Подвижной состав электрофицированных железных дорог. Теория работы электрооборудования. Электрические схемы и аппараты. — М.: Транспорт, 1980. — 472с.

92. Правила тяговых расчетов для поездной работы. — М.: Транспорт, 1985. -287с.

93. Трахтман Л.М. Электрическое торможение электроподвижного состава. М.: Транспорт, 1965. - 204с.

94. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи. — М.: Транспорт, 2001.-464с.

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

96. Рюденберг Р. Переходные процессы в электроэнергетических системах. М.: 1955. 714с.

97. Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи: семейства, характеристики, применение. М.: Издательский дом «Додэка — 21», 2005.-384с.

98. Энергетическая стратегия железнодорожного транспорта на период до 2010 года и на перспективу до 2020 года. Основные направления. Приоритеты. Эффективность // Железнодорожный транспорт, №8, 2004.-С. 52-55.

99. Энергетическая стратегия железнодорожного транспорта. По материалам Научно-технического совета ОАО «РЖД» // Железнодорожный транспорт, №8, 2004. С. 33-34.

100. Кобзев С.А. / Пути повышения энергоэффективности тягового подвижного состава // Железнодорожный транспорт, №8, 2004. С. 4144.

101. Гапанович В.А. / Основные направления энергетической стратегии железнодорожного транспорта // Железнодорожный транспорт, №8, 2004. С. 35-40.

102. Гапанович В.А. / Перспективы обновления подвижного состава Российских железных дорог // Транспорт Российской Федерации, №2, 2006.-С. 43-45.

103. Гапанович В.А. / Перспективы обновления подвижного состава Российских железных дорог (окончание) // Транспорт Российской Федерации, №3, 2006. С. 52-55.

104. Крутов В.А. / Ремонту локомотивов — пристальное внимание // Локомотив, № 1, 2006. С. 4-7.

105. Юб.Меншутин H.H., Фаминский Г.В., Монахов Л.И. / Эффективность локомотивов с жесткими характеристиками // Железнодорожный транспорт, №6, 1984. С. 52-56.

106. Лапидус Б.М. Техническая политика как инструмент реализации стратегии на железнодорожном транспорте. Подходы к методологии: Монография. М.: Маршрут, 2004. - 208с.

107. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте. -М.: МПС, 1998. 87с.

108. Себестоимость железнодорожных перевозок: Учебник для вузов ж.-д. • транспорта / Под ред. Н.Г. Смеховой и А.И. Купорова. М.: Маршрут,2003.-494с.

109. Типовые нормы времени на слесарные работы по ремонту электрической аппаратуры электровозов переменного тока. М.: 2000. -42с.

110. Мазнев A.C. Поиск эффективных технических решений тягового привода электрического подвижного состава с тиристорными преобразователями. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Ленинград, 1991. 502с.

111. Ринзбург С.Г. Методы решения задач по переходным процессам в электрических цепях. М.: «Высшая школа», 1967. - 387с.

112. Орлов А.И. Теория принятия решений. Учебное пособие. М.: Издательство «Март», 2004. - 656с.

113. Вейцман Л.Ю. Исследование и анализ некоторых особенностей работы систем импульсного регулирования тяговых двигателей моторвагонного подвижного состава. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ленинград, 1968. — 156с.

114. Бирзниекс Л.В. Импульсные преобразователи постоянного тока. М.: «Энергия», 1974. —256с.

115. Силовая электроника, №3, 2008. С. 2.

116. Иньков Ю.М., Ротанов H.A., Феоктистов В.П., Чаусов О.Г. Преобразовательные полупроводниковые устройства подвижного состава. М.: Транспорт, 1982 — 263с.

117. Сулейманов Р.Я. Теоретические основы электротехники. -Екатеринбург, 2003. 195с.

118. Ротанов H.A., Плакс A.B., Некрасов В.И. и др. Проектирование систем управления подвижным составом электрических железных дорог. М.: Транспорт, 1964 — 351с.

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

120. Березниковский С.Ф. Автоматическое регулирование и управление электрическими машинами. Ленинград, «Судостроение»* 1964. -419с.

121. Усов В.А. / Расчет жесткости тяговых характеристик электровозов постоянного тока // Улучшение тяговых, тормозных и регулировочных характеристик электрического подвижного состава. Часть 3. -Свердловск, 1970.-С. 15-18.

122. Калинин М.В., Черных A.A. и др. / Разработка системы совмещенного регулирования тяговых двигателей электропоезда постоянного тока // Материалы научно-технической конференции «Шаг в будущее» (неделя науки-2007), С-Петербург, ПГУПС, 2007. С. 113-114.

123. Калинин М.В. / Электронные системы ослабления возбуждения тяговых двигателей электровозов переменного тока // Известия Петербургского университета путей сообщения, выпуск 2, С-Петербург, ПГУПС, 2009. С. 18-28.

124. Калинин М.В. / Влияние параметров полупроводниковых приборов на характеристики электровозов переменного тока в режиме ослабленного возбуждения // Известия Петербургского университета путей сообщения, выпуск 3, С-Петербург, ПГУПС, 2010. С. 114-123.

125. Ривкин Г.А. Преобразовательные устройства. М.: «Энергия», 1970. — 544с.128.0бжерин Е./ Силовые модули на карбиде кремния компании Infineon // Электроника: наука, технология, бизнес. №7, 2009. - С. 22-24.

126. Фукалов Р./ Новые IGBT-модули компании Mitsubishi electric // Электроника: наука, технология, бизнес. №7, 2009. — С. 26-27.

127. Мазнев A.C., Евстафьев A.M. / Особенности построения электронных систем управления тяговым приводом электрического подвижного состава постоянного тока // Транспорт Урала. №1. - 2008. - С. 52.

128. Мазнев A.C., Евстафьев A.M. / Интегрированная система управления тяговым приводом электрического подвижного состава постоянного тока // Транспорт Урала. 2007. - № 2. - С. 46-49.

129. Электротехнический справочник: В 3 т. Т. 1. Общие вопросы. Электротехнические материалы. Под ред. профессоров МЭИ В. Г. Герасимова и др. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 488с.

130. Евстафьев A.M. Электронные системы ослабления возбуждения тяговых двигателей электроподвижного состава. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. СПб.: 2005. -177с.

131. Карш H.A. Переходные процессы в силовых цепях тяговых двигателей, работающих с ослабленным полем. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ленинград, 1953. — 141с.

132. Некрасов В.И. Исследование, разработка и внедрение импульсных преобразователей на электропоездах ЭР-12, ЭР-30 и электропоездах переменного тока. 1976. — 133с.

133. Тулупов В.Д. Повышение эффективности электрического торможения локомотивов. М.: Транспорт, 1968. 364с.

134. Тулупов В.Д. Автоматическое регулирование сил тяги и торможения электрического подвижного состава. М.: Транспорт, 1976. -368с.

135. Некрасов В.И. Импульсное управление тяговыми двигателями электрического' подвижного состава постоянного тока. Л.: ЛИИЖТ, 1972.- 115с.

136. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1961. 792с.

137. Руденко B.C., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники. М.: Высшая школа, 1980. 424с.

138. Baliga B.J. / Silicon RF power MOSFETS. // N.Jersey. World Scientific, 2005.-p. 45-50.

139. Daucher C. / 100% solder-free IGBT module purpose-designed for automotive applications. // Semikron elektronik, 2006. p. 26-32.