Determination of optimal parameters of the pulse width modulation of the 4qs transducer for electriс rolling stock
Вантажиться...
Дата
2018
ORCID
DOI
doi.org/10.15587/1729-4061.2018.143789
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Технологический центр
Украинская государственная академия железнодорожного транспорта
Украинская государственная академия железнодорожного транспорта
Анотація
Досліджено режими роботи однофазного 4qs-перетворювача з широтно-імпульсною модуляцією в складі електрорухомого складу змінного струму. Розроблено методу визначення параметрiв ШIМ, при яких реалізується оптимальний за критерiєм мiнiмiзацiї величини реактивної потужності в системі "локомотив – тягова мережа" режим роботи перетворювача. Особливостями запропонованої методи є розділення процесу визначення оптимальних параметрів ШІМ на 2 етапи, що дозволяє видалити з імітаційної моделі непотрiбнi на даному етапі блоки та зменшити сумарний час моделювання. На першому етапі визначаються значення коефіцієнту потужності та струму ланки постійного струму в усьому діапазоні коефiцiєнтiв модуляції та зсуву між мережевим струмом та опорним синусоїдальним сигналом. Далi, з отриманого масиву даних виділяються пари значень параметрів ШІМ, за яких реалізується найвищий коефіцієнт потужності системи "електровоз – тягова мережа", та заносяться до табличною системи завдання параметрів ШІМ. На другому етапi визначається залежності електричних втрат, а, отже, й ККД, та коефіцієнту нелінійних спотворювань мережевого струму вiд тактової частоти перетворювачi. Визначення електричних втрат ґрунтується на обчисленнi енергiї, що була розсiяна протягом 1 с на IGBT-транзисторi та снаберному резисторi в залежностi вiд миттєвих значень струму через них. Для знаходження параметрiв ШIМ за наведеною методою розроблено iмiтацiйну модель 4qs-перетворювача, проведено iдентифiкацiю параметрiв ШIМ перетворювача електровозу для тестової задачi. Визначено, що енергетичнi показники перетворювача залежать нелiнiйно вiд трьох керуючих величин, що є параметрами ШIМ: коефiцiєнту модуляцiї, зсуву мiж мережевим струмом та опорним синусоїдальним сигналом, та тактовою частоти ШIМ. Визначено, що перетворювач з iдентифiкованими параметрами ШIМ забезпечує одиничний коефiцiєнт потужностi тягової мережi при навантаженнi бiльше 10 % вiд номiналь- ного в режимах тяги та рекуперативного гальмування. Отримано залежнiсть електричних втрат перетворювача та коефiцiєнту нелiнiйних спотворень в тяговiй мережi вiд тактової частоти ШIМ. Визначено, що рацiональне значення тактової частоти лежить в iнтервалi 900…2000 Гц, при цьому ККД перетворювача досягає 98…95 %, коефiцiєнт нелiнiйних спотворень складає 12…5 %. Визначено, що виключення з силового кола снаберної ланки може суттєво зменшити сумарнi електричнi втрати. Встановлено, що втрати на паразитних опорах фiльтрiв незначнi, тому їх можна не враховувати в загальному балансi втрат.
Опис
Ключові слова
перетворювач, склад електрорухомий, потужність, модуляція широтно-імпульсна, моделювання імітаційне, втрати електричні
Бібліографічний опис
Determination of optimal parameters of the pulse width modulation of the 4qs transducer for electriс rolling stock / O. Demydov [et al.] // Eastern-european journal of enterprise technologies = Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2018. – Vol. 5, iss. 5 (95). – С. 29-38.