Снижение влияния на рельсовые цепи тягового привода электропоезда с автономным инвертором тока

• Автор: Лысов, Николай Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОТЕЧЕСТВЕННЫЙ И ЗАРУБЕЖНЫЙ ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ С АСИНХРОННЫМ ТЯГОВЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

1.1 Электроподвижной состав с АТД и автономными инверторами напряжения

1.2 Электроподвижной состав с АТД на основе автономных инверторов тока

1.3 Сравнительный анализ технических характеристик современного ЭПС с АТД

1.4 Нормативы по ЭМС некоторых зарубежных стран

2. ТЯГОВЫЙ ПРИВОД ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ЭТ2А И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА РЕЛЬСОВЫЕ ЦЕПИ

2.1 Режимы работы силового электрооборудования

2.2 Структурная схема привода

2.3 Результаты испытаний электропоезда ЭТ2А

2.4 Методика проведения измерений спектрального
состава потребляемого тока
2.5 Результаты гармонического анализа спектрального состава тока, потребляемого тяговым приводом
стр.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ ТЯГОВОГО ПРИВОДА ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ПОСТОЯННОГО ТОКА С АСИНХРОННЫМИ ТЯГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
3.1 Проблема электромагнитного влияния тягового тока на работу рельсовых цепей и устройства железнодорожной автоматики
3.2 Методика оценки электромагнитного влияния тяговых преобразователей ЭПС на смежные устройства
3.3 Математическая модель ЭПС постоянного тока с ИП и АИТ
4. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ЭТ2А С РЕЛЬСОВЫМИ ЦЕПЯМИ
4.1 Разработка и реализация вычислительной программы
4.2 Определение амплитуд гармонических составляющих тока сглаживающего реактора
4.3 Определение частотного состава спектра входного тока
4.4 Способы устранения мешающего влияния тягового привода на линии СЦБ и связи
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Электрооборудование головных моторных вагонов поезда ICE создано фирмами ABB, AEG и Siemens [1. Для демпфирования высших гармоник тока на выходе АИН применены трехфазные дроссели, через которые двигатели подключаются к преобразовательной установке. Мощность моторного вагона первых выпусков составляла кВт, максимальная скорость - 0 км/ч. Первые головных моторных вагонов оборудованы преобразователями с масляным охлаждением. Все последующие головные вагоны имеют мощность кВт и преобразовательные установки на запираемых тиристорах и испарительным охлаждением (рис. При использовании тиристоров с повторяющимся напряжением 4,5 кВ и выключаемым током 3 кА удалось реализовать мощность в одном инверторе примерно кВт без группового соединения полупроводниковых приборов. Рис. Рис. Благодаря выбранному напряжению в промежуточном звене 2,8 кВ при переходе от обычных тиристоров на запираемые удалось сохранить неизменными сетевой фильтр, тяговый трансформатор, промежуточное звено и АТД. Переход на запираемые тиристоры позволил снизить массу головного моторного вагона при одинаковой мощности примерно на 3 т, упростить изготовление преобразователя, снизить число полупроводниковых приборов [1. В г. Швейцарских железных дорог фирмой ABB Verkehrssystem AG был создан электровоз серии 0. Длительная мощность локомотива составляет кВт, а максимальная — кВт. Эксплуатационная скорость -0 км/ч, максимальная - 0 км/ч. Преобразователь выполнен на запираемых тиристорах с параметрами 4,5 кВ и 2,5 кА по “трехточечной” схеме, предполагающей наличие средней точки в промежуточном звене постоянного напряжения (рис. При этом снижаются уровень мешающего влияния на питающую сеть и пульсации момента тягового двигателя. Вентильные модули входного и выходного преобразователей выполнены одинаковыми по конструкции [1. Португальское железнодорожное общество в декабре г. Siemens универсальных электровозов серии LE. Основные характеристики локомотива согласованы с характеристиками электровоза серии 0. Мощность - кВт, максимальная скорость - 0 км/ч. При рекуперативном торможении развивается мощность кВт, при реостатном - кВт [1. Преобразовательные установки и тормозной регулятор выполнены на запираемых тиристорах (рис. Использовано кипящее погружное охлаждение полупроводниковых модулей. Первый электровоз LH поставлен весной г. По такой же технологии выполнен тяговый привод поездов серии городской железной дороги Португальского железнодорожного общества [1. Применение рекуперативного торможения на данной серии позволило существенно (до %) снизить расход электроэнергии. Рис. Рис. Развитием локомотивов серии 0 является двухсистемный электровоз Б2 ( кВ, Гц и 3 кВ), изготовленный для Испанских железных дорог (рис. Входные прерыватели, выполненные на запираемых тиристорах класса, при питании от контактной сети переменного тока, образуют три 4(5 преобразователя, работающих на тактовой частоте 0 Гц. При питании от контактной сети постоянного тока они образуют входной прерыватель, работающий на частоте 0 Гц. Электровоз развивает мощность кВт при скоростях от до 0 км/ч. Максимальная мощность реостатного торможения составляет кВт, а рекуперативного - кВт. В промежуточном звене поддерживается постоянное напряжение 2,5. В [1. Применение последовательного соединения преобразователей вместо последовательного включения полупроводниковых приборов позволило отказаться от дорогостоящей “трехточечной” схемы и обеспечило индивидуальное регулирование асинхронных тяговых двигателей. Схема силовых цепей электропоезда серии 7 Испанских государственных железных дорог с преобразовательными установками номинальной мощностью кВт в тяге и кВт при электрическом торможении показана на рис. Преобразовательная установка, получающая питание от контактной сети постоянного напряжения 3 кВ, выполнена по модульному принципу с испарительным охлаждением вентилей. Фазный модуль идентичен и взаимозаменяем с модулем испанского электровоза Б2. При изготовлении этого электропоезда выполнено важное требование совместимости нового ЭПС с асинхронными двигателями и ЭПС серии 6 с коллекторными двигателями. Рис.