Улучшение тяговых свойств электроподвижного состава с вентильно-индукторным тяговым электроприводом путем снижения пульсаций электромагнитного момента

• Автор: Шайхиев, Алексей Рифкатович
• Шифр специальности: 05.22.07, 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЕНТИЛЬНО

ИНДУКТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ

1.1. Условия работы и требования, предъявляемые к эксплуатационным характеристикам тягового электропривода ЭПС.
1.2. Требования к тяговым характеристикам электровоза в момент трогания и в период разгона

1.3. Обоснование использования вентильноиндукторного

электропривода на ЭПС.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ В СИСТЕМЕ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПРИ

ФОРМИРОВАНИИ ТЯГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
2.1. Математическая модель вентильноиндукторного электропривода
2.2. Условия постоянства электромагнитного момента тягового
вентильноиндукторного двигателя ЭПС
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ТЯГОВОГО ВЕНТИЛЬНОИНДУКТОРНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭПС В РЕЖИМЕ РАВНОМЕРНОГО
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОМЕНТА.
3.1. Формирование равномерного электромагнитного момента ВИМ с фазовым перекрытием в электрических градусов.
3.2. Четырехфазный тяговый электропривод с электромагнитным моментом без пульсаций.
3.3. Расчет электромагнитного момента двигателя без пульсаций с
использованием теории оптимального управления
3.4 Расчет предельных тяговых характеристик ВИП
Выводы но главе 3
ГЛАВА 4. СИЛОВАЯ ЧАСТЬ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНОИНДУКТОРНОГО ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА ЭПС В РЕЖИМЕ РАВНОМЕРНОГО
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО МОМЕНТА
4.1 Силовые полупроводниковые приборы и элементная база систем управления.
4.2. Схемотехнические решения для управления тяговым двигателем ЭПС в режиме равномерного без пульсаций электромагнитного момента
4.3. Компьютерное моделирование и экспериментальное подтверждение полученных теоретических результатов.
4.4. Экономическая эффективность предлагаемых технических решений.
Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


По данным совещания ОАО «РЖД» от декабря года «О состоянии дел и ходе разработки и освоения производства новых локомотивов» с просроченным сроком службы в эксплуатации находится ,3% пассажирских электровозов постоянного тока, ,7% пассажирских электровозов переменного тока, ,7% пассажирских тепловозов. Подвижной состав железных дорог во многом устарел не только физически, но и морально. Возрастают расходы на содержание и ремонт эксплуатируемого парка. Пути решения проблем локомотивного хозяйства отражены в Федеральной программе развития транспортной системы России, утвержденной Постановлением Правительства Российской Федерации, Комплексной программе реорганизации и развития отечественного локомотиво- и вагоностроения на период - г. Постановлением расширенного заседания апрельской Коллегии МПС России г. В электровозостроении намечен целый ряд мер по совершенствованию технико-экономических показателей электровозов. Достаточно долго электропривод, на базе коллекторной машины постоянного тока, обладал . Стремление исключить коллектор, привело к использованию в электрической тяге синхронных и асинхронных электрических машин, что позволило поднять на значительно более высокую ступень технико-экономические показатели электропривода. ОАО «Научно-производственное объединение Новочеркасский электровозостроительный завод» (ОАО «НПО НЭВЗ»)), еще в году, были разработаны опытные, четырехосные, секции электровозов, переменного тока, с вентильными тяговыми двигателями ВЛВ-6 и с асинхронными тяговыми двигателями ВЛА-8 [2]. Локомотивы нового поколения должны соответствовать типажу на подвижной состав, утвержденному распоряжением МПС № 7р от ноября года и Техническим требованиям к новым локомотивам, утвержденным МПС 9 декабря года. В типаже предусматривается создание пассажирских электровозов постоянного и переменного тока, на скорость 0-0 км/ч и электропоездов на скорость 0 км/ч. Локомотивный парк по электровозам за счет поставки новых локомотивов к году может быть обновлен на % . Все это свидетельствует о необходимости принятия срочных мер по созданию и выпуску локомотивов нового поколения. В настоящее время также ведутся работы по внедрению на подвижном составе железных дорог ВИП [3, 4, 5, 6]. ВИП вышли на рынок регулируемых приводов в качестве сильного конкурента электроприводам на базе электрических машин традиционного исполнения (синхронных и асинхронных с короткозамкнутым ротором) [4]. Значительный вклад в разработку и исследование перспективных систем тяговых электроприводов в пуско-тормозных режимах внесли ученые России: В. Д. Авилов, Ю. А. Бахвалов, А. И. Беляев, Д. М. Беленький, Е. П. Блохин, В. И. Бочаров, Ю. Г. Быков, В. А. Винокуров, И. С. Ефремов, Д. Д. Захарченко, И. П. Исаев, В. Г. Иноземцев, Ю. М. Юньков, В. К. Калинин, Л. Ф. Коломейцев, A. C. Курбасов, Д. К. Минов, В. И. Некрасов, A. B. Плакс, М. Г. Потапов, Б. Д. Никифоров, В. Е. Розенфельд, H. A. Ротанов, А. Н. Савоськин, H. H. Сидоров, В. Е. Скобелев, В. В. Стрекопытов, Э. Д. Тартаковский, Б. Н. Тихме-нев, Л. М. Трахтман, Т. А. Тибилов, В. П. Феоктистов, В. В. Шаповалов, В. Г. Щербаков, В. П. Янов и др. В мировой практике наблюдается интенсивное развитие тяговых бес-коллекторных электроприводов электроподвижного состава с высокими технико-экономическими показателями. Для более полного использования возможностей современного электропривода важной задачей является разработка высокоэффективных законов управления на базе оптимизационных алгоритмов. ГЛАВА 1. Условия эксплуатации тягового электропривода подвижного состава значительно тяжелее, чем приводов общепромышленного исполнения [2]. Всё электрооборудование, входящее в состав электропривода, должно надёжно работать на высоте до м над уровнем моря при температурах в диапазоне от - °С до + °С, влажности до %, высокой запыленности, при значительных динамических нагрузках. Условия, в которых работает ЭПС, зависят от погоды, подвергаются суточным и сезонным изменениям и могут значительно изменяться за небольшой промежуток времени.