Автореферат диссертации на соискание учёной
степени кандидата технических наук. Москва, федеральное
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Московский государственный
университет путей сообщения» (МГУПС (МИИТ)), 2014. — 24 с.
Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы
Научный руководитель: д.т.н., профессор Феоктистов В.П.
Цель диссертационной работы заключается в обобщении известных методов расчета ТЭП с импульсными преобразователями постоянного напряжения и разработке на этой основе унифицированного метода для анализа квазистационарных процессов в электромагнитной системе тягового электропривода с двигателем постоянного тока последовательного возбуждения.
Научная новизна работы заключается в обосновании и применении универсального метода анализа и расчета режимов работы тягового электропривода с исполнительными (тяговыми) электродвигателями постоянного тока последовательного возбуждения при широтно-импульсном регулировании выходного напряжения импульсного преобразователя постоянного напряжения. Предложенный метод позволяет учитывать реальные параметры тягового электродвигателя, в том числе, нелинейность магнитной характеристики и наличие вихревых токов. По единой методике рассмотрены все три возможных рабочих режима: тяга, рекуперативное и реостатное торможение. Универсальные формулы теоретической модели сведены в общую таблицу. Универсальность предлагаемого метода обеспечивается допущением о линейности изменения тока двигателя в функции времени в течение рабочего интервала и паузы каждого цикла импульсного регулирования. Обоснована возможность построения обобщенной расчетной модели на основе указанного допущения; показано, что эта модель позволяет выполнять анализ систем импульсного регулирования для любых структур импульсных преобразователей постоянного напряжения и режимов ТЭП (тяга, рекуперативное и реостатное торможение, регулирование потока возбуждения). Для этого реализуется следующая последовательность: запись дифференциальных уравнений по второму закону Кирхгофа, переход к линейным алгебраическим уравнениям, их решение и исследование полученных регулировочных и пульсационных характеристик.
Практическая значимость работы заключается в том, что предложенный расчетно-аналитический аппарат может быть использован при проектировании систем импульсного регулирования ТЭП для оценки пульсаций тока, построения регулировочной характеристики, определения быстродействия импульсного преобразователя (регулятора) и устойчивости его работы, при учёте обратных связей.
Цель диссертационной работы заключается в обобщении известных методов расчета ТЭП с импульсными преобразователями постоянного напряжения и разработке на этой основе унифицированного метода для анализа квазистационарных процессов в электромагнитной системе тягового электропривода с двигателем постоянного тока последовательного возбуждения.
Научная новизна работы заключается в обосновании и применении универсального метода анализа и расчета режимов работы тягового электропривода с исполнительными (тяговыми) электродвигателями постоянного тока последовательного возбуждения при широтно-импульсном регулировании выходного напряжения импульсного преобразователя постоянного напряжения. Предложенный метод позволяет учитывать реальные параметры тягового электродвигателя, в том числе, нелинейность магнитной характеристики и наличие вихревых токов. По единой методике рассмотрены все три возможных рабочих режима: тяга, рекуперативное и реостатное торможение. Универсальные формулы теоретической модели сведены в общую таблицу. Универсальность предлагаемого метода обеспечивается допущением о линейности изменения тока двигателя в функции времени в течение рабочего интервала и паузы каждого цикла импульсного регулирования. Обоснована возможность построения обобщенной расчетной модели на основе указанного допущения; показано, что эта модель позволяет выполнять анализ систем импульсного регулирования для любых структур импульсных преобразователей постоянного напряжения и режимов ТЭП (тяга, рекуперативное и реостатное торможение, регулирование потока возбуждения). Для этого реализуется следующая последовательность: запись дифференциальных уравнений по второму закону Кирхгофа, переход к линейным алгебраическим уравнениям, их решение и исследование полученных регулировочных и пульсационных характеристик.
Практическая значимость работы заключается в том, что предложенный расчетно-аналитический аппарат может быть использован при проектировании систем импульсного регулирования ТЭП для оценки пульсаций тока, построения регулировочной характеристики, определения быстродействия импульсного преобразователя (регулятора) и устойчивости его работы, при учёте обратных связей.