Специалисты в области тягового подвижного состава неоднократно обращались к идее создания тягового привода без редуктора. Такой непосредственный привод предлагается реализовать на базе синхронного двигателя с возбуждением постоянными магнитами. Расчеты, выполненные на математической модели, показали реальность такого проекта и возможность значительного снижения затрат жизненного цикла электровоза в целом.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В АСИНХРОННОМ ТЯГОВОМ ПРИВОДЕ ТЕПЛОВОЗА ТЭМ21
Канд. техн. наук Г. А. ФЕДЯЕВА, инж. В. Н. ФЕДЯЕВ
Разработка тепловозов с асинхронным тяговым приводом является перспективным направлением развития локомотивостроения. Надежность новых локомотивов с асинхронными двигателями определяется прежде всего нормальным функционированием асинхронного тягового привода (АТП). Поэтому необходимо на стадии проектирования исследовать динамические процессы в приводе как в обычных, так и в нештатных режимах работы. Исследование целесообразно вести на основе компьютерного моделирования.
При описании процессов формирования выходных квазисинусоидальных напряжений (КСН) преобразователей частоты (ПЧ) их мгновенные значения чаще всего представляются в виде тригонометрического ряда Фурье с бесконечным числом гармонических составляющих. Такой подход дает положительные результаты при анализе гармонического состава и интегральных характеристик КСН, однако малоэффективен при их синтезе. В работе представляются результаты исследований по созданию математической модели ПЧ, отображающей как формирование выходных КСН и токов нагрузки, так и процессы формирования потребляемых токов из первичных систем электропитания без применения разложения в ряд Фурье.
УНИФИЦИРОВАННЫЕ МНОГОСИСТЕМНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ С АСИНХРОННЫМИ ТЯГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ
В декабре 2004 г. завершены приемочные испытания и переданы в регулярную эксплуатацию первые 12 двухсистемных электровозов серии Re484, изготовленных компанией Bombardier Transportation по заказу грузовой компании Федеральных железных дорог Швейцарии SBB Cargo для вождения транзитных грузовых поездов в Швейцарии и Италии.
Современные пригородные моторвагонные поезда имеют много электрических потребителей, для которых необходимы не связанные с высоким потенциалом источники стабилизированного низкого напряжения. Для этой цели используют бортовые или, как их называют, вспомогательные (в отличие от тяговых) преобразователи (HBU). В качестве входной ступени компактного бортового преобразователя Combiverter фирмы Transtechnik, Германия, служит запатентованная и проверенная в эксплуатации схема предварительного преобразования постоянного/постоянного тока.
Разработка системы управления асинхронным двигателем с детальной разработкой программ при различных законах управления
Описан объект автоматического управления - асинхронный двигатель.
Цель работы- разработка системы управления асинхронным двигателем с разработкой программы при различных законах управления. Выполнен обзор существующих схем управления и сформулированы технические требования к системе. Показано, что частотное управление асинхронным двигателем не удовлетворяет требованиям, в связи с чем предложено применить закон управления напряжением двигателя в функции частоты и нагрузки, обеспечивающих снижение потерь в двигателе, предложенный М. П. Костенко. Разработана функциональная схема системы управления, использующая цифровые сигналы.
Выполнено проектирование системы - разработана принципиальная схема и печатная плата системы управления асинхронным двигателем при помощи интерфейса RS-232C. Рассчитана максимально возможная скорость передачи данных в канале связи. Разработан протокол обмена и программа верхнего уровня, моделирующая работу двигателя при различных законах управления. Предприняты меры по обеспечению безопасности при работе с объектом упраления. Определена плановая стоимость разработки и плановая прибыль.
В начале 1990-х годов начались разработки в области тяговых преобразователей на биполярных транзисторах с изолированным затвором (IGBT), уже достаточно широко применявшихся в промышленности. Преимущества этих силовых полупроводниковых приборов заключаются в повышенной механической прочности, надежности и малых затратах на схемы управления и их монтаж. Эти новые элементы тяговых преобразователей должны в перспективе вытеснить силовые диоды, обычные и запираемые тиристоры.
