Выбор параметров статических преобразователей пассажирских вагонов с централизованным электроснабжением с учетом условий эксплуатации

• Автор: Корольков, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Состояние разработок и внедрения преобразователей для питания собст

венных нужд на пассажирском подвижном составе

1.1 Применение преобразователей на российских железных дорогах

1.2 Преобразователи фирмы АВВ

1.3 Преобразователи фирмы

1.4 Преобразователи фирмы V, Словакия для пассажирских вагонов

1.5 Способы определения основных параметров статических преобразова

телей и системы централизованного электроснабжения вагона

2 Анализ параметров и режимов работы потребителей электроэнергии пас

сажирских вагонов
2.1 Состав потребителей вагона
2.2 Анализ эксплуатационных режимов питания электрооборудования ваго
нов высоким напряжением
2.3. Математическая модель работы электропотребителей вагона
2.4 Выбор параметров источников питания вагонных потребителей
2.4.1 Потребители переменного тока 0 В Гц
2.4.2. Потребители, обеспечивающие работоспособность вагона и безопасность движения
2.4.3 Низковольтные нагреватели
2.4.4 Электродвигатели
3 Анализ режимов работы аккумуляторных батарей и их зарядных устройств
3.1 Алгоритмы заряда и число аккумуляторов в батарее
3.2 Режимы разряда аккумуляторной батареи
3.3. Методика определения мкости аккумуляторной батареи
3.3.1. Определение мкости по времени и току разряда
3.3.2. Оценка возможности применения аналитического выражения процесса разряда никелькадмиевой аккумуляторной батареи к вагонным аккумуляторным батареям
3.3.3. Методика определения потребной мкости аккумуляторной батареи по е нагрузочной способности на основании аналитического выражения процесса разряда
3.4. Математическая модель работы аккумуляторной батареи и е зарядного устройства
4 Исследование энергетических показателей климатического оборудования
4.1 Анализ режимов работы и конструктивных особенностей климатического
оборудования
4.2 Математическая модель работы климатического оборудования
4.2.1. Общие положения
4.2.2 Исходные данные
4.2.3 Принципы расчта тепловых процессов при работе климатического оборудования
4.2.4 Математическая модель системы термоавтоматики
4.3 Сравнительный анализ энергозатрат при различных исполнениях систе
мы климатического оборудования
5 Экспериментальное исследование режимов работы и параметров преобра
зователей
5.1. Общие положения
5.2 Методика испытаний преобразователей. Испытательное и измеритель
ное оборудование
5.3 Методика определения энергетических показателей статических преоб
разователей
5.4 Суточные графики нагрузки преобразователей вагонов
5.5 Направления совершенствования структурных схем статических преоб
разователей
5.6 Мощностные характеристики преобразователей вагонов с ц.э.с.
Заключение
Список использованной литературы


Модули работают при малых токовых нагрузках в режиме стабилизации напряжения, а при достижении максимального тока переходят в режим ограничения тока, причм у модулей, предназначенных только для заряда батареи, максимальный ток задатся равным току заряда батареи. У модулей, предназначенных для питания потребителей стабилизированным напряжением уставка по напряжению фиксированная, а у модулей, обеспечивающих заряд аккумуляторной батареи, уставка автоматически регулируется в зависимости от температуры в аккумуляторном ящике в пределах от 2 до 2 В. Если модуль одновременно обеспечивает питание потребителей и заряд батареи, в нм предусмотрено и ограничение выходного тока при перегрузке, и ограничение тока заряда аккумуляторной батареи. Технические данные преобразователей представлены в табл. Из представленных данных видно, что для близких по назначению вагонов были разработаны преобразователи, значительно отличающиеся как по мощности, так и по набору выходных напряжений, что свидетельствует об отсутствии единого подхода в определении основных параметров вагонных преобразователей и систем электроснабжения в целом. Все описанные выше преобразователи выполнены либо по схеме с общей шиной, либо по схеме с общим трансформатором. Поэтому с точки зрения построения схемы силовых цепей представляет интерес высоковольтный статический преобразователь ВПВ разработанный ВЭИ для спецвагона. В соответствии с руководством по эксплуатации МИНЮ. В для непосредственного питания вагонных потребителей и 0 В для питания через трехфазный преобразователь ПТК электродвигателей установки кондиционирования воздуха. Таблица 1. Изготовитель вагона КВЗ Грлиц ФРГ Аммен дорф ФРГ 3д г. Малага Испания ТВЗ и МВСЗ им. Тип преобразователя МОП2 ПТОЕ 1. БЭВ1. БЭВ1. Изготовитель преобразователя ТЭЗ АЭГ ФРГ i ФРГ Испания i ФРГ i ФРГ
Номинальное напряжение 1. В 3 кВ, Гц 3 кВ 1 кВ,ГЦ 1,5кВ. Частота высоковольтного инвертора, Гц 0. Напряжение , В 2. Частота 0, Гц . Напряжение , В 7. Частота 0, Гц . Мощность, кВткВА 2. Частота . Мощность, кВткВА 3 2x3. Продолжение таблицы 1. Мощность, кВткВА 3 3 1. Напряжение, В 0. Мощность, кВт 6 8 ь 9 ь 3. Напряжение, В . Преобразователь состоит из модуля коммутации и защиты МКЗ и блока высоковольтного преобразователя БВП, включающего в себя модуль высоковольтный выходной МВВ и модуль низковольтный входной МНВ. Главное отличие преобразователя ВПВ от описанных выше применение трансформаторов с двумя вторичными обмотками, с которых через соответствующие выпрямители реализованы два выхода постоянного тока 0 В и 0 В. При этом обмотки выхода 0 В включены последовательно, а вторичные обмотки трансформаторов выхода 0 В подключены к отдельным выпрямителям, которые соединены параллельно. После выпрямителей выходов 0 и 0 В напряжение поступает в модуль МНВ. Стабилизация выходных напряжений преобразователя осуществляется с обратной связью по напряжению выхода 0 В. Поэтому выход 0 В будет иметь относительно большее отклонение по напряжению, чем выход 0 В. Исполнение преобразователя с двумя выходами объясняется составом потребителей вагона. Мощность, потребляемая цепями 0 В в зимнем режиме работы оборудования, может достигать кВт. В то же время в летнем режиме для питания преобразователя кондиционера с наименьшими потерями требуется мощность кВт при напряжении постоянного тока 0 В. При этом, суммарная мощность по двум каналам должна быть не менее кВт. Другой особенностью преобразователя является применение принудительного жидкостного отопления, что объясняется необходимостью размещения преобразователя в объме 1,7 м3, которого занимает защитнокоммутационная аппаратура, обеспечивающая также работу высоковольтного отопления модуль МКЗ. В системе охлаждения жидкость прогоняется насосом через теплообменник радиатор, расположенный на внешней стороне передней панели модуля и обдуваемый двумя автомобильными вентиляторами. Общая масса преобразователя 0 кг, а массы отдельных модулей составляют 0 кг, МНВ 0 кг, МКЗ0 кг. Преобразователи фирмы АВВ представляют собой модульную систему . Каждый модуль обеспечивает питание одного потребителя например, установки кондиционирования воздуха или определнной группы электропотребителей единицы железнодорожного подвижного состава.