Енергоефективний безредукторний тяговий привод приміського електропоїзду на базі синхронного двигуна з постійними магнітами

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.09 "Електротранспорт" (275 – Транспортні технології) – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" МОН України, Харків, 2021 р. Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-практичної задачі щодо підвищення енергоефективності приміських електропоїздів змінного струму на основі концепції електромеханічного перетворювання енергії за допомогою безредукторного тягового приводу з синхронним двигуном зі збудженням від постійних магнітів та вхідного 4qs–перетворювача. Розроблено імітаційну модель ланки "тяговий двигун – тяговий інвертор", особливістю якої є визначення миттєвих складових втрат інвертора за регресійними залежностями, а також визначення втрат в двигуні виходячи з гармонійного аналізу фазних струмів з урахуванням втрат від вищих гармонійних струму. Розроблено методику ідентифікації параметрів системи керування 4qs-перетворювачем приміського електропоїзду, що забезпечує оптимальні, за коефіцієнтом потужності в тяговій мережі, залежності коефіцієнту модуляції та коефіцієнту зсуву між мережевим струмом та опорним синусоїдальним сигналом. Розроблено концептуальний проект приміського електропоїзду змінного струму.

The thesis for granting the Degree of Candidate of Technical sciences on spe-cialty 05.22.09 "Electrotransport" (275 - Transport technologies) - National technical university "Kharkiv polytechnic institute" of the Ministry of Education and Science of Ukraine, Kharkiv, 2021. The dissertation is devoted to the solution of the actual scientific and technical problem on increase of energy efficiency of commuter electric AC trains on the basis of the concept electromechanical energy conversion by means of direct traction drive with permanent magnet synchronous motor and input 4 qs-converter. A simulation model of the link "traction motor - traction inverter" has been developed, the feature of model is to determine the instantaneous components of inverter losses by regression dependences, as well as to determine losses in the motor using harmonic analysis of phase currents taking into account losses from higher harmonic currents. A method for identifying the parameters of the control system of a commuter electric train 4qs-converter, which provides optimal, according to the traction network power factor, dependence of the modulation factor and the shift factor between the mains current and the reference sinusoidal signal, has been developed. A conceptual design of a commuter AC electric train has been developed.