Разработка системы управления электроснабжением пассажирских вагонов

• Автор: Ильинский, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 187 с. : ил.

Принятые сокращения и обозначения

Глава 1 Анализ существующих систем электроснабжения.

Выявление вопросов, требующих изучения и решения.

1.1. Краткий исторический обзор развития систем электроснабжения пассажирских вагонов

1.2. Общая постановка задачи исследования

1.3. Общие сведения об объекте управления.

1.4 Предварительный выбор структуры системы управления электроснабжением вагона

1.5. Вопросы, требующие изучения и решения.

1.5.1. Влияние статических преобразователей на качество

напряжения в низковольтной вагонной сети

1.5.2 Предварительный анализ режимов совместного функционирования генератора и аккумуляторной батареи на вагоне
Результаты и выводы по главе
Глава 2 Теоретический анализ работы устройств системы
электроснабжения и определение их параметров и характеристик
2.1. Расчетно-аналитическое и экспериментальное определение параметров генератора
2.1.1. Замена индукторного генератора эквивалентным явнополюсным синхронным генератором.
2.1.2. Расчет параметров эквивалентного синхронного генератора.
2.1.3. Сравнение расчетных и экспериментально опреде-

ленных значений тока возбуждения и корректировка расчетных параметров индуктивных сопротивлений, учитывающая расхождение в значениях тока возбуждения
2.2. Определение диапазона изменения тока возбуждения 60 генератора в установившихся режимах.
2.3. Анализ режимов работы аккумуляторной батареи и
определение ее основных параметров
2.4. Обоснование и разработка упрощенных математиче
ских выражений для силовой части преобразователей электроэнергии
Результаты и выводы по главе 2
Глава 3 Разработка математических моделей основных уст
ройств системы электроснабжения и системы электроснабжения в целом.
3.1. Математическая модель генератор но
выпрямительного блока
3.2 Упрощённая модель генераторно-выпрямительного
узла
3.3. Математическая модель аккумуляторной батареи
3.4 Реализация разработанных моделей в программном
пакете МаЙГаЬ и построение модели системы электроснабжения
Результаты и выводы по главе 3
Глава 4 Разработка алгоритма управления системой электро- ИЗ
снабжения
4.1. Основные требования к системе управления электро
снабжением
4.2. Схема с непосредственным подключением аккумуля

торной батареи

4.2.1. Регулирование напряжения возбуждения генератора
4.2.2 Разработка алгоритма управления потребителями
4.3. Схема с подключением аккумуляторной батареи через

обратимый конвертор
Результаты и выводы по главе 4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованной литературы

Приложение 1 Основные данные генератора, модель 160 для уточнения данных и схема испытательного стенда
Приложение 2 Модели узлов системы электроснаб- 171 жения в пакете MatLab-Simulink
Приложение 3 Квазианалоговая и упрощённая мате- 183 матическая модели конверторов
Приложение 4 Состав и работа климатической уста- 185 новки
Приложение 5. Принятые сокращения и обозначения

6. Затем действия по пп. 3, 4, 5 повторяются до момента, когда значения токов возбуждения отличаются не более, чем на 5%.
Определенные таким образом параметры в дальнейшем использованы при разработке математической модели индукторного генератора, являющейся частью математической модели системы электроснабжения вагона.
Ниже приведено подробное изложение пунктов методики. Следует отметить, что расчеты по пп. 1 и 2 выполнены группой специалистов кафедры электромеханики МЭИ (ТУ) под руководством и при непосредственном участии проф. A.B. Иванова-Смоленского.
2.1 Л. Замена индукторного генератора эквивалентным явнополюсным синхронным генератором.
При замене ИГ явнополюсным синхронным генератором с обмоткой возбуждения на роторе сохраняются значения таких параметров, как:
- число и вид соединения фаз, мощность, фазные ток и напряжение,
coscp,
- воздушный зазор, полюсное деление, длина сердечника, размеры зубцового деления и паза, число пазов обмотки якоря, шаг катушек, число полюсных делений, расположенных в активной зоне окружности статора,
- число параллельных ветвей, среднее число витков в фазе, размеры, число и расположение проводников в пазу,
- амплитуда первой гармонической индукции в зазоре, поток взаимоиндукции на полюсном делении.
При замене ИГ явнополюсным синхронным генератором требование о сохранении размеров полюсного деления (чтобы сохранились индукция в зазоре и взаимоиндукция на полюсном делении) приводит к необходимости изменения значений таких параметров, как: