Совершенствование системы ослабления возбуждения тяговых двигателей электровозов переменного тока

• Автор: Калинин, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

ГЛАВА 1. ОБЗОР СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.

1.1. Контакторнореостатная 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.
4.1. Испытания систем ослабления возбуждения с использованием полупроводниковых ключевых элементов.
4.2. Оценка экономической эффективности систем ослабления возбуждения.
Заключение.
Список использованной литературы


Основные результаты работы прошли апробацию на: научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее», Санкт-Петербург, ПГУПС в - годах; Международных симпозиумах «Е1Чгапз’ , », СПб, ПГУПС, , ; Всероссийской научно-технической конференции «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития», - Екатеринбург, УрГУПС, ; Международной научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки, - Хабаровск, ДВГУПС, , Международной конференции «Современные технологии - транспорту», СПб, ПГУПС, . ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ Основные положения диссертационной работы опубликованы в 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 1 страница состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников (2 наименования) и 7 приложений. Работа содержит таблицу и 0 рисунков. ГЛАВА 1. Регулирование возбуждения — средство более полного использования возможностей (свойств) тяговых двигателей, которое применяется для изменения скорости электрического подвижного состава при движении на естественных характеристиках двигателя, повышения плавности пуска, ликвидации боксования (юза) колесных пар либо увеличением ослабления возбуждения двигателя, связанного с боксующей осыо, либо увеличением тока возбуждения двигателя, включенного последовательно и связанного с нсбоксующей осыо, защиты тяговых двигателей в режимах рекуперации и реостатного торможения. Процессам в силовых цепях электровозов в режимах ослабленного возбуждения уделяли большое внимание многие ученые, например, Трахтман Л. М., 'Гихменев 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 П. И., Савоськин А. Н., Некрасов В. И., Дядьков А. М, Вейцман Л. Ю., Мазнев A. C., Тулупов В. Д. и другие, а также организации, научные институты, университеты, заводы: МГУГ1С (МИИТ), ВНИИЖТ, ВЭлНИИ, УрГУПС, МЭИ, ПГУПС, УО ВНИИЖТ, ДИИТ, РФ ВНИИВ, РВЗ, РЭЗ, «Динамо» и т. Степень изменения м. Для обмоток последовательного возбуждения р равно отношению измененной м. Яи, - сопротивление цепи, шунтирующей обмотку возбуждения; гв - сопротивление обмотки возбуждения. С1Я і? Ам = п>с - , (1. Яцю —резистор, снижающий пульсации магнитного потока. Х)Цк-? На отечественном ЭПС с коллекторными ТЭД применяется контакторная система ослабления возбуждения со ступенчатым регулированием (рис. В зависимости от типа подвижного состава и рода его работы предусматривается от трех до пяти ступеней ослабления возбуждения. Индуктивный шунт предназначен для улучшения коммутации в ТЭД при переходных процессах. Рис. В приложении 6 приведены технические характеристики индуктивных шунтов и основные параметры тяговых двигателей постоянного и пульсирующего токов, применяемые на отечественном ЭПС [2-]. Индуктивные шунты обладают значительной массой и габаритами, достаточно дороги вследствие наличия в их конструкции цветного металла и сложности ремонта. Удельные показатели массы индуктивных шунтов электровозов переменного тока лежат в пределах 0,-0, кг/кВт. Тяговые двигатели электровозов переменного тока обладают большей мощностью, большим часовым током и меньшим сопротивлением обмоток по сравнению с двигателями электровозов постоянного тока. Сопротивление обмоток катушек главных полюсов двигателей пульсирующего тока на порядок меньше по сравнению с тяговыми машинами постоянного тока. На рис. Для электровозов переменного тока относительные сопротивления обмоток лежат в пределах от 0, до 0,. Ом 0. Рис. Силовые полупроводниковые приборы позволяют совершенствовать традиционно используемые системы возбуждения за счет высокого быстродействия, уменьшенных массы и габаритов, снижения затрат на ремонт и обслуживание. Рис. Временные диаграммы работы устройства импульсного регулирования представлены на рис. О-У-Хщ_0-Л)-Хш = (1-Я) (1. К Вкл. Выю! К1 Вкл. Пи Пи "т. Рис. На рис. Импульсное регулирование возбуждения применено на электропоезде ЭР0 (рис.