Повышение эффективности рекуперативного торможения электровозов постоянного тока путем использования в тяговой сети инерционного накопителя энергии со встроенной вентильно-индукторной электрической машиной

• Автор: Петрушин, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Список принятых сокращений
ВВЕДЕНИЕ
1 Обоснование использования инерционных накопителей энергии в системе тягового электроснабжения железных дорог для приема и последующего использования энергии рекуперации
1.1 Требования к сети тягового электроснабжения при рекуперации электрического подвижного состава. Постановка задачи
1.2 Рекуперативное торможение на действующем и перспективном ЭПС
1.3 Показатели качества электрической энергии тяговой сети
1.4 Анализ показателей надежности и качества работы основных потребителей тяговой системы электроснабжения
1.5 Обоснование использования инерционных накопителей энергии в системе тягового электроснабжения
Выводы по главе
2 Математическое моделирование вентильно-индукторной электрической машины
2.1 Математическая модель и алгоритм расчета вентильно-индукторной электрической машины
2.2 Расчет магнитного поля вентильно-индукторной электрической машины
2.3 Расчет показателей вентильно-индукторной электрической машины в режиме накопления энергии и отдачи ее в тяговую сеть
Выводы по главе
3 Математическое моделирование системы тягового электроснабжения с инерционным накопителем энергии
3.1 Выбор метода расчета режимов работы инерционного накопителя энергии в системе тягового электроснабжения
3.2 Структурная схема модели
3.3 Параметры тяговой подстанции и тяговой сети в схеме замещения
3.4 Расчет энергоемкости инерционного накопителя энергии
3.5 Расчет маховика на прочность
3.6 Расчет режимов работы инерционного накопителя энергии в системе тягового электроснабжения
Выводы по главе
4 Экспериментальные исследования и рекомендации по внедрению инерционного накопителя энергии
4.1 Полупроводниковая элементная база инерционного накопителя энергии
4.2 Физическое моделирование инерционного накопителя энергии
4.3 Рекомендации по внедрению инерционных накопителей энергии
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Акт об йспользовании результатов диссертационной работы в учебном
процессе

Список принятых сокращений
АТП - асинхронный тяговый электропривод БФПИ - блок формирования питающего импульса ВИМ - вентильно-индукторная электрическая машина ВИГ - вентильно-индукторный генератор ВИЛ - вентильный индукторный электропривод
ВНИИЖТ ОАО - Всероссийский научно-исследовательский институт железно
дорожного транспорта. Открытое акционерное общество
ВСЖД - Восточносибирская железная дорога
ДВЖД - Дальневосточная железная дорога
ДПР - датчик положения ротора
ИНЭ - инерционный накопитель энергии
ИТМ - «интеллектуальные» транзисторные модули
КПД - коэффициент полезного действия
МКЭ - метод конечных элементов
МВ - мотор-вентилятор для охлаждения тяговых двигателей НЭВЗ - Новочеркасский электровозостроительный завод НИЛ - научно-исследовательская лаборатория
ОАО РЖД - открытое акционерное общество «Российские железные дороги»
ОПН - ограничитель перенапряжения
ПСН - преобразователь собственных нужд
СТЭ - система тягового электроснабжения
ТП - тяговая подстанция
ТЭД - тяговый электродвигатель
ЦПП - центральная процессорная плата
ТТТИМ - широтно-импульсная модуляция
ЭПС - электрический подвижной состав
ЭМП - электромагнитный подшипник
ЮРГТУ - Южно-Российский государственный технический университет

Рисунок 1
Источник бесперебойного питания Flywheel
Power System
Рисунок 1.11- Накопитель Starsine компании SatCon Power Systems
Компания Active Power выпускает накопители CleanSource, в которых маховики объединены с мотором/генератором в один агрегат (рис. 1.12).