Преобразователь для питания бортовых цепей электропоездов постоянного тока

• Автор: Изварин, Михаил Юльевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1996
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 257 с.

ВВЕДЕНИЕ.
СОДЕРЖАНИЕ

1. АНАЛИЗ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДЛЯ ПИТАНИЯ БОРТОВЫХ ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА
1.1. Морфологическая структура системы бортового электроснабжения электропоездов постоянного тока
1.2. Анализ вариантов структурных схем для питания бортовых цепей
электропоездов ЭР1 и ЭР2 (типа ЭР2)
1.3. Анализ вариантов структурных схем источника питания бортовых цепей электропоездов, оборудованных системой рекуперативнореостатного торможения
2. АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАБОТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ В БСЭ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА
2.1 Анализ потребителей в системе БСЭ
2.2. Расчет типовой нагрузки преобразователя в рамках разработки технических требований к источнику питания бортовых цепей электропоездов постоянного тока без рекуперативного торможения (типа ЭР2)
2.3.Расчет типовой мощности преобразователя для питания бортовых цепей электропоездов постоянного тока с рекуперативно-реостатным торможением (типа ЭР2Т)
2.4. Определение компоновки преобразователя с учетом минимально допустимого коэффициента полезного действия преобразователя бортовой системы электроснабжения электропоездов постоянного тока

3. ВХОДНОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ БОРТОВЫХ ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ПОСТОЯННОГО ТОКА
3.1. Факторы, влияющие на выбор принципиальной схемы входного
преобразователя
3.2. Математическое моделирование электромагнитных процессов в цепях автономного инвертора напряжения
3.3. Анализ электромагнитных процессов в схеме автономного полумостового инвертора напряжения на основе однооперационных тиристоров с резонансным колебательным контуром коммутации
3.3.1. Сравнительные расчеты электромагнитных процессов в цепях автономного резонансного инвертора напряжения
3.3.2. Расчет электромагнитных процессов в контуре коммутации АИН операторным методом
3.3.3. Расчет переходных процессов в схеме автономного инвертора напряжения с использованием пакета прикладных программ “БЫКАМ”
3.3.4. Расчет переходных процессов путем моделирования с использованием пакета Р8р1зе
3.4. Схема полумостового однофазного автономного инвертора напряжения с принудительной коммутацией
3.5. Схема полумостового инвертора напряжения с независимым контуром коммутации (схема Мак-Муррея)
3.6. Трехуровневая схема полумостового АИН на основе однооперационных тиристоров с принудительной коммутацией
3.7. Трехуровневая схема с регулированием напряжения на нагрузке на основе полностью управляемых (вТО) тиристоров
3.8. Выводы по главе

4. ПОТЕРИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯХ ДЛЯ ПИТАНИЯ БОРТОВЫХ ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ
4.1. Причины возникновения потерь электроэнергии в системе питания бортовых цепей электропоездов постоянного тока
4.2. Возможные пути повышения экономичности системы питания бортовых цепей и вспомогательных электроприводов
4.3. Рациональный выбор параметров резонансного контура коммутации полумостового АИН
4.4.Схемы преобразователей для питания бортовых цепей, имеющие уменьшенные потери электроэнергии
4.4.1. Автономный инвертор напряжения с бивентильным контуром коммутации
4.4.2. Преобразователь для питания бортовых цепей с резонансным автономным инвертором напряжения и контуром трансформаторной коммутации
4.5. Использование режима превышения напряжения (накопления энергии) для регулирования кратности тока коммутации АИН в
зависимости от нагрузки и напряжения контактной сети
4.6 Сравнение энергетических показателей систем для питания бортовых цепей электропоездов, имеющих различные преобразователи
для питания собственных нужд электропоездов
4.6.1 Оценка энергетических показателей схем БСЭ с различными АИН по мгновенной мощности
4.6.2. Сравнительный анализ потерь электроэнергии в источниках питания бортовых цепей, имеющих различное схемное решение АИН и
разный алгоритм управления ими
4.7. Выводы по главе

машин производится прямым включением. Можно и объединить эти системы, но следует учесть, что при этом существенно увеличиваются масса и габариты системы из-за необходимости выдерживать перегрузки при прямом пуске. По подобной схеме выполнено большинство преобразователей , являющимися зарубежными аналогами данной системы. В частности, преобразователь фирмы “SIEMENS”, предназначенный для питания бортовых цепей пассажирского вагона, и имеющий установленную мощность 55 кВт. В этом случае, входной автономный инвертор напряжения выполнен на основе запираемых СТО тиристоров 60 класса с максимальным током 500А. Такой инвертор не требует дорогостоящего и тяжелого контура коммутации, а только цепей “снаббера”, компенсирующего реактивную энергию в цепях преобразователя, и следовательно, имеет значительно лучшие показатели, чем преобразователи на основе одноперационных тиристоров. В качестве элементов для выходного трехфазного инвертора напряжения используются16ВТ-транзисторы 17 класса с прямым током коллектора до 250 А и временем коммутации 1-2мкС. Широтно- импульсная модуляция кривой выходного напряжения позволяет значительно приблизить ее к первой гармонике, сократив содержание действующего значения остальных до 15-20 %. По подобной схеме предполагается создать источник питания для перспективного электропоезда ЭД4 (типаЭР2Т). Применение для питания автономных инверторов выпрямителей с двухзонным регулированием позволит снизить пульсации выходного напряжения и уменьшить массу и габариты промежуточного фильтра.
Использование в качестве источника питания для мотор -компрессора автономного инвертора тока (рис. 1.3,е) примерно равноценна описанной выше схеме, и предпочтение системе с АИТ может быть отдано, если массо - габаритные показатели входного реактора будут меньше, чем аналогичные показатели индуктивно - емкостного фильтра автономного инвертора напряжения, что может быть при до-