Введение
1 Аналитический обзор систем питания собственных нужд электроподвижного состава ...: 5
1.1 Системы собственных нужд на электроподвижном составе постоянного тока. 5
1.2 Системы собственных нужд на электровозах переменного тока серий ЧС 6
1.3 Отечественные электровозы переменного тока 6
1.4 Недостатки существующих систем питания 10
1.5 Анализ технических решений вспомогательных приводов зарубежного подвижного состава 10
1.6 Топологии схем тяговых вспомогательных преобразователей... 12
1.7 Мощности вспомогательных машин и преобразовательных установок 18
1.8 Резервирование 20
1.9 Применяемая элементная база
1.10 Компоновочные решения 21
1.11 Отечественный опыт построения статических преобразователей собственных нужд 22
1.12 Обобщенная структура 22
Выводы 25
2 Анализ процессов в системах собственных нужд с конденсаторными и вращающимися фазорасщепителями 27
2.1 Анализ работы вспомогательных машин на отечественных электровозах переменного тока 27
2.1.1 Структура схем подключения вспомогательных машин 27
2.1.2 Анализ отказов электрических машин в эксплуатации : 29
2.1.3 Типы и параметры вспомогательных машин 30
2.1.4 Приводные механизмы, их характеристики и параметры
2.2 Имитационная модель асинхронного двигателя 35
2.3 Моделирование работы вспомогательных двигателей при синусоидальных режимах 40
2.4 Описание показателей качества работы вспомогательных машин
2.4.1 Показатели переходного режима: 42
2.4.2 Показатели установившегося режима 43
2.5 Анализ электромагнитных процессов 45
2.5.1 Установившиеся режимы асинхронных двигателей при питании от однофазной сети с синусоидальным напряжением 45
2.5.2 Оценка синусоидальных режимов работы вспомогательных машин 46
Выводы 54
3 Анализ электромагнитных процессов во вспомогательных машинах с учетом тяговой нагрузки 55
3.1 Расчетные режимы с учетом тяговой нагрузки 55
3.1.1 Разработка математической модели трансформатора 57
3.2 Моделирование контактной сети 62
3.3 Результаты имитационного моделирования работы вспомогательных машин с учетом тяговой нагрузки 66
3.3.1 Переходные режимы (режимы пуска) 76
3.3.2 Исследование работы вспомогательных электроприводов при рекуперации электровоза 81
3.3.3 Влияние работы электровозов на соседних фидерных зонах 85
3.3.4 Физика появления искажений фазных токов двигателя и тока обмотки СН
3.4 Сравнение расчетных и экспериментальных данных 90
Выводы 95
4 Разработка системы симметрирования фазных напряжений 96
4.1 Функциональная роль фазорасщепителя 96
4.2 Определение необходимой мощности фазорасщепителя 101
4.3 Принцип управления преобразователем 104
4.4 Способ формирования напряжения 105
4.4.1 Предельное качество регулирования преобразователя 106
4.5 Общая информация о схемотехническом решении 108
4.5.1 Реверсивный расщепитель фаз 108
4.5.2 Определение частоты первой гармоники напряжения 110
4.5.3 Определение амплитуды первой гармоники напряжения 111
4.5.4 Получение высокого коэффициента мощности на входном преобразователе 119
4.5.5 Синтез контура тока 120
4.5.6 Выбор емкости синус-фильтра С{ 122
4.5.7 Выбор пусковой фазосдвигающей емкости 125
4.5.8 Фазосдвигающая емкость, как накопитель реактивной энергии 126
4.5.9 Выбор емкостей С\ и С2 126
4.5.10 Определение зависимости частоты переключения ключей/ индуктивности дросселя Zf и непостоянной составляющей тока (ширина токового коридора) А/ 133
4.6 Расчетные режимы работы статического расщепителя фаз 137
4.7 Параметры расчетных схем 141
4.8 Результаты расчета
4.8.1 Результаты расчета работы инвертора при синусоидальном питании в режимах А2 и A3 141
4.8.2 Работа фазорасщепителя в режиме пуска двигателя, режим А1 146
4.8.3 Электромагнитные процессы двух- и трехуровневых инверторов в режиме А1 150
4.8.4 Результаты расчета переходных процессов при работе фазорасщепителя 155
4.8.5 Работа преобразователя при наличии тягового тока (режимы Bl, В2 и ВЗ, раздел 4.6) 161
Выводы 165
5 Эксперементальное исследование фазосдвигающего устройства 167
Выводы по работе 171
Список используемой литературы
