Введение к работе
ЛіО'уадьііості^ Целью прнмеїіеїш.'і асішхроішого тягового привода
является аНЕісеїіис стоимости производства электровозов, увеличение
скорости движения поездов и повышение нядекностн локомотивов за счет нспользовагаїя бесколлскторных тяговых пашня н бесконтактных систем управления.
О связи с прасраатетшем производства грузопых злектровозоа постояшюго тока на Тбилисском электровозостроительном заводе, АО ВЭяНИИ (г. Новочеркасск) разрабатывает электровоз Н20 с , асинхронным тяговым приводом (АТП). Анализ эцехтромапштных нро-цессов в силовой схеме этого электровоза осложняется необходимостью учета коммутации ппшеторов автономного нивертора напряжения (АИН), нелинейностью параметров асинхронного тягового дзн-гзтелз (АТД), зависнмостыо этих параметров от выходной частоты швертора, которая в процессе пуска изменяется в широких пределах, а ткзстсе сложностью алгоритма работы АИН.
Цель н зтлпчч рпЕоты. Целью настоящей работы является разработка мероприятий по обеспечению работоспособности асинхронного тягового привода электровоза постоянного тока с учетом зліший питающей селі. Зіа цель достигается решением следующих задач:
1. Рз.-гпйботгся ылтематнчкгеол моделі! асинхронного тягового привода
электровоза Н20, удгшзггошей шненмше параметров АТД при
частотном пуске и зависимость (J10?1-11-! напряжения на тгхоаом
двигателе от от реализуемого рсягпма таги .
2. Разработка метода стабилизации, коммутационной стоіікости
автономного инвертора напряжения электропоза с АТД во всем
диапазоне изменения напряжения в тяговой сети.
3. Определение структуры и расчет параметров двухэвенного входного
пітьтря электровоза постоянного тока с АТД , позволяющего спязигь
меллпкгоге воздпЧстшм ка лтапт сп.тзп и СЦБ при тех же
массогг.барігппдх показателях.
4. Экспфимаггальная проверка сделанных рекомендаций на стенде натурной мощности с асинхрошплм тяговым злсктродмігателгм НБ-609 и тирнсторпыы преобразователем частоты ТПЧ 1500/3.
Методика исследования. В работе использованы методы теоріш электрических целей, электрических иалвш, электрической тяга, численные методы решения дифференциальных уразнснші. Програмшше продукты разрабатывались на языке Сч. Основные результаты моделирования подтверждены зкспернмеїггамн на макетной установке мощностью 35 кВт в лаборатории электрической таги ПГУПС и на натурном стенде мощтюстыо 1200 кВт D ВЭпНИИ.
Научная новизна,
1. Разработана матеи&тическая иодель яашхроішого татового привода,
позвоавющая исследовать йаекгроиагштхые процессы в ашоаой цгтг
электровоза постоянного тока при частотной пуске с учетом кшенспля
параметров АТД, алгоритма улрашшвая АИН в 1« шшянш на тшчэеыс
показатели локомотива.
2. Разработана иатеиатическап модель автономного инвертора
напряжения, рсалгоуемая на ПЭВМ широкого применения, позволяющая
оценивать токи и напряжения во всех элементах асинхронного тягового
привода электровоза с частотным пуском н выбрать алгоритм работы
преобразователя, обссиечнвакзщнй стабильные уетокіг коммутации
тиристоров.
-
Предложен алгоритм безударного подключения асгаперешюго тягового двигателя к АИН, позволяющий еншнтъ примерно в даа раза динамические усилия в тяговой передаче.
-
Установлена зависимость времени задержки открытия зарядных тиристоров, обеспечивахогдаа необходимую коымутацнопнух» стойкости АИН при изменении нагрузки электровоза п напряжения в тяговой ссш.
5. Обосносішя целесообразность ііршшіеїшя на электровозе постоянного тока с ЛТД днухздпгяого входного фильтра, позволяющего но сргані-іпно с одкозі'.еішмм снизить амплитуду пульсацнії входного тока более, чем я два раза без существенного изменения пассы фильтра.
Праіепгеескія Э«*3"11?^ Разработанная система асинхронного
гяговоіч) привода электровоза постоянного тока испытана на натурном стенде стєїїдс ВЭлНИИ мощностью 1200 кВт и реализована п проекте грузового электровоза посто.чітого тока с асинхронными тхгопьімн двигателями Н20, разработанного ВЭлНИИ.
Лл225л?Шіи Диссертаппопііая работа обсуждалась на зассдаїпих кафедры 'Электрическая тяга" ПГУПС в 1993, 1994 и 1995 годах. Осногиме результаты работы доложены на пятьдесят второй п пятьдесят третьей научно-технических конференциях ПГУПС (1992,1993), П2^ нежвузовскоЯ конференции (1994, ПГУПС), Цей международной научной конференция (Варшавская Политехника, 1995), а также на технических совещаниях отдела электровозов ВЭлНИИ (1993, 1994, 1995 г.).
Публикации. По результатам исследоваїпія опубликовало 3 печатные работы (в т.ч. одна зарубежная) и получено 3 авторских свидетельства на изобретения.
Структура н объ*м работы. Диссертация состоит in введения, четырех глав, заключения л содержит 93 стр. маїшшопиаюго текста, 33 гоппострашш, 21 таблицу, а так же 4 приложения.
Библиография. Список использованной литературы содержит 5? наименований.
