Усовершенствование алгоритмов управления тяговыми электродвигателями электропоезда переменного тока с зонно-фазовым регулированием

• Автор: Викулов, Илья Павлович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 180 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.
СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1.ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1.1. Потребность в электропоездах переменного тока

1.2. Развитие современного отечественного пригородного подвижного состава. .

1.3. Существующий пригородный ЭПС переменного тока.

1.4. ЭПС с зоннофазовым регулированием напряжения.

1.5. Анализ бортовых систем управления с использованием микропроцессорных средств.

1.6. Разработка опытного электропоезда переменного тока с зоннофазовым регулированием напряжения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ.

Глава 2. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ НАСТРОЙКИ РЕГУЛЯТОРОВ САУ С УЧЕТОМ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СИЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1. Структурные схемы САУ электропоезда.
2.2. Выбор величины сопротивления стабилизирующего резистора.
2.3. Способ расчета параметров настройки регуляторов.
2.4. Рекомендуемые параметры настройки регуляторов.
вывода по второй главе
Глава 3. КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ.
3.1. Модель силовой цепи электропоезда.
3.2. Модель САУ с дискретной обработкой сигналов.
3.3. Оценка адекватности компьютерной модели.
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ.
Глава 4. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ САУ
4.1. Процессы входа режимов тяги и рекуперации
4.2. Режимы юза и боксования
4.3. Отрывы токоприемника в режимах тяги и рекуперативного торможения.
4.4. Короткие замыкания в силовой цепи
4.5. Ступенчатое изменение напряжения тяговой сети режима тяги и рекуперативного торможения.
4.6. Расчет эффективности применения нового электропоезда переменного тока на участке обращения.
ВЫВОДЫ 1Ю ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для реализации концепции производства современного энергосберегающего подвижного состава необходимо применение новых принципов построения САУ на базе микроконтроллерных технологий, позволяющих значительно расширить функции регулирования электромеханических систем и повысить их техникоэкономические показатели []. Перспективным на данном этапе развития отечественного производства тягового подвижного сотава железных дорог следует считать использование на новых электропоездах переменного тока плавного зонно-фазового регулирования напряжения на ТЭД с использованием микропроцессорной системы автоматического управления (МПСУ). ЭПС с зонно-фазовым регулированием напряжении. Зарубежный подвижной состав. Первый электропоезд с тиристорным управлением, оборудованный тиристорными преобразователями в г. Трехвагонная секция серии ЕТ № 0 (новое обозначение 5. Вт для питания четырех тяговых двигателей часовой мощностью по 0 кВт (электрооборудование фирмы АЕС-ТЫейткеп Германия). Электропоезд был сдан в эксплуатацию летом г. В декабре г. Для скоростного междугородного пассажирского сообщения был предназначен четырехвагонный электропоезд серии 3 с максимальной скоростью движения 0 км/ч, на котором было установлено электрооборудование электропоезда серии 0. В июне г, завершилось строительства первого моторного вагона из шести заказанных для трех опытных электропоездов АРТ-Р переменного тока кВ, Гц (Англия). Четырехосный моторный вагон массой т оборудован четырьмя тяговыми двигателями пульсирующего тока мощностью по 0 кВт с независимым возбуждением, которые питаются от четырех тиристорных преобразователей с зонно-фазовым регулированием напряжения. Входные преобразователи с искусственной коммутацией для фазового регулирования напряжения дали новые возможности для снижения потребляемой реактивной мощности. В г. Граце (Австрия) Фёрстером были предложены схемы преобразователей с пониженным потреблением реак тивной мощности за счет искусственной коммутации. Искусственная коммутация получила применение прежде всего во входных преобразователях с двухзонным фазовым регулированием по схеме несимметричного полуу правя яемого мостового выпрямителя, получивших преимущественное распространение на тиристорном электроподвижном составе переменного тока. Выпрямитель оборудуется дополнительно устройством искусственной коммутации, в котором в качестве источника коммутирующего напряжения используются, как правило, перезаряжаемые конденсаторы. Электропоезд 0. Германия). Эксперименты на электропоезде 0. Опытная эксплуатация электропоездов 0. Схемы входных тиристорных преобразователей для электроподвижного состава переменного тока, обеспечивающие двустороннее фазовое регулирование напряжения, разрабатывались фирмой Siemens. Отечественный подвижной состав. В г учеными и конструкторами Рижского филиала ВНИИВ совместно с ВНИИЖТ был разработан и изготовлен электропоезд нового поколения с плавным тиристорным регулированием напряжения. Опытный шестивагонпый электропоезд ЭР переменного тока с рекуперативным торможением и длиной вагонов ,5 м. Электропоезд ЭР первоначально был оборудован тиристорными преобразователями с импульсно-фазовым регулированием напряжения на тяговых двигателях. Такая система преобразования, разработанная ВНИИЖТ, получила название РИФ. Известно, что электроподвижной состав переменного тока с тиристорным регулированием (электровозы ВЛР, ВЛ) сильно искажает форму напряжения в тяговой сети и загружает ее реактивной мощностью, что приводит к дополнительным потерям в сетях электроснабжения. Решением задачи снижения этих потерь занимаются многие научные центры, но проблема на отечественных ж. Преобразователь РИФ был одним из вариантов решения. Снижение рективной мощности достигалось за счет искусственной коммутации тиристоров преобразователя в конце каждого полупериода. Цепи искусственной коммутации были очень громоздкими, что стало причиной размещения тягового трансформатора на прицепных вагонах ЭР. Позже аналогичные технические решения стали применять на подвижном составе в европейских странах, но с использованием запираемых тиристоров (СТО). Преобразователи РИФ на поезде работали неустойчиво.