Повышение энергетической эффективности электропоездов постоянного тока

• Автор: Васильев, Виталий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Елава Е ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БОРТОВЫХ НАКОПИТЕЛЕЙ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ РЕКУПЕРАЦИИ ПРИГОРОДНЫХ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА С КОЛЛЕКТОРНЫМИ ТЯГОВЫМИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ
1.1 Оценка энергетической эффективности существующей системы рекуперативного торможения пригородных электропоездов постоянного тока
1.2 Обоснование типа бортового накопителя электроэнергии для тягового электропривода пригородного электропоезда
1.2.1 Электрохимические накопители энергии
1.2.2. Инерционные механические накопители энергии
1.2.3. Сверхпроводящие индуктивные накопители
1.2.4. Ионисторы
1.3 Определение современных тенденций применения ионисторов на электроподвижном составе
Выводы по первой главе
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ С ЕМКОСТНЫМ НАКОПИТЕЛЕМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
2.1 Определение массо-габаритных показателей системы импульсного регулирования напряжения с ионисторами
2.2 Разработка алгоритмов управления тяговым электроприводом электропоезда с накопителем энергии в режиме тяги и торможения
2.2.1 Обоснование необходимости разработки специальных алгоритмов управления электроприводом
2.2.2 Разработка алгоритма управления тяговым электроприводом при разгоне электропоезда

2.2.3 Разработка алгоритма управления тяговым электроприводом при рекуперативном торможении электропоезда
2.3 Разработка силовой схемы системы импульсного регулирования напряжения с емкостным накопителем энергии
2.3.1 Описание тягового режима
2.3.2 Описание тормозного режима
2.3.2.1 Реализация классического рекуперативного торможения
2.3.2.2 Режим замещающего реостатного торможения при классической рекуперации
2.3.2.3 Реализация импульсного рекуперативного торможения
2.3.2.4 Работа защиты аппаратов в режиме торможения
2.3.2.5Аварийные схемы в режиме разгона и электрического торможения 55 Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПРИГОРОДНОМ ЭЛЕКТРОПОЕЗДЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЕМКОСТНЫМИ НАКОПИТЕЛЯМИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
3.1 Обоснование способа моделирования
3.2 Исследование и моделирование переходных процессов в режиме разгона
3.2.1 Модель тягового двигателя в режиме разгона
3.2.2 Моделирование системы управления импульсного преобразователя
3.2.3 Моделирование емкостного накопителя энергии
3.2.4 Модель силовой схемы импульсного преобразователя
3.2.5 Модель контактной сети
3.2.6 Программная реализация имитационной модели в режиме разгона
3.3 Исследование и моделирование переходных процессов в режиме рекуперативного торможения
3.3.1 Моделирование процесса переключения двигателей от контактной сети к емкостному накопителю энергии

3.3.2 Модель тягового электродвигателя в режиме независимого возбуждения при торможении
3.3.3 Программная реализация имитационной модели в режиме импульсной рекуперации
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ЛАБОРАТОРНОМ МАКЕТЕ РЕЖИМОВ РАЗГОНА И ИМПУЛЬСНОГО РЕКУПЕРАТИВНОГО ТОРМОЖЕНИЯ С ЕМКОСТНЫМ НАКОПИТЕЛЕМ ЭНЕРГИИ
4.1 Лабораторный макет системы импульсного регулирования напряжения с емкостным накопителем для исследования режимов разгона и импульсного рекуперативного торможения
4.2 Описание работы экспериментального макета
4.2.1 Режим разгона при питании от емкостного накопителя
4.2.2. Режим импульсной рекуперации
4.3 Описание системы управления импульсного регулятора напряжения
4.4 Измерительный комплекс
4.5 Экспериментальные исследования режимов разгона и импульсной рекуперации
4.5.1 Подтверждение работоспособности системы импульсного регулирования напряжения с емкостным накопителем
4.5.2 Экспериментальная проверка качества переходных процессов при регулировании пускового и тормозного токов
4.6 Оценка экономической эффективности при оборудовании электропоезда ЭД4М системой импульсного регулирования и емкостными накопителями энергии
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

км/ч V
Рис. 2.6 Алгоритм режима совмещенного регулирования напряжения и возбуждения при разгоне электропоезда
Иен, В ао4о

2840-
Рис. 2.7 Разрядная характеристика емкостного накопителя ііенОО при
1П=350А