Добірка наукової літератури з теми "Асинхронний тяговий привод"

Показано, что наличие упругих связей в системе передачи момента, а также постоянно изменяющихся условий сцепления колеса с рельсом приводят к колебаниям на выходе датчика частоты вращения ротора. Проведён анализ различных способов сглаживания этих сигналов. Приемлемым оказалось сглаживание сигналов путём вычисления простого скользящего среднего. Предлагается обработка сигналов, получаемых с датчиков частоты вращения двигателей в тяговом асинхронном приводе.

Економічна доступність нових сучасних матеріалів з високими рівнем споживчих характеристик, дає змогу розглядати варіанти застосування нових способів зі зменшення енергоспоживання тяговим електрорухомим складом. У статті пропонується використання електромагнітного розвантаження для зниження механічних втрат в підшипникових щитах асинхронних електродвигунів приводу вентиляторів охолодження та компресорів. Джерелом саможивлення пристрою являється аксіальний трифазний генератор на неодимових постійних магнітах. Приведені результати попереднього проектування електромагнітної системи пристрою і опрацювання способу його інтегрування у вже існуючу конструкцію устаткування охолодження і нагнітання тягового електрорухомого складу.

The paper proposes a refined calculation of parameters of low-frequency filters used in direct current locomotives with induction drive. It also provides requirements to setting of filter’s coefficients and equations for constructing frequency characteristics. As a result, the author gives recommendations on improving transient processes in power circuits by optimization of parameters of low-frequency filters.

Objective: To define the reasons, that prevent the implementation of electrical brake for multiple unit rolling stock (MVPS) with asynchronous traction drive as an automatic brake (emergency brakes). To find the method for eliminating of found reasons. To determine, using mathematical simulation, the time indexes of traction drive readiness to the electrical braking in case of no voltage in catenary system. Methods: Mathematical model of traction drive is built in Matlab Simulink software. By using this model the empirical relations of the time from the moment of command input, made by the control system, to start an emergency braking, to the moment of charging of input capacitors to nominal voltage (in case of no voltage in catenary system) from the train speed and equivalent resistance of stator circuit were obtained. Results: The problems, preventing the implementation of electrical brake for MVPS as an automatic brakes, are examined. The methods of solving these problems are suggested. By using the mathematical model the principal possibility of suggested methods is presented, as well as the estimation of the time of traction drive preparing for readiness for braking, depending on the train speed and equivalent resistance of stator circuit. Also, the engineering solutions, are found, that allow to implement the electrical brake for multiple unit rolling stock as an automatic one. Practical importance: Electrical for brake multiple unit rolling stock with asynchronous traction drive has several benefits in comparison with the pneumatic brake. It provides smaller braking distance, not influenced by low temperatures and provides better resistance for sliding and skidding. Implementation of electrical brakes for multiple unit rolling stock in the function of automatic brake will positively influence on the safety of operation and will allow to increase the operating speed of multiple unit rolling stock.

Electric locomotives with asynchronous traction drive are operated on the Russian road network in passenger and freight traffic. The advantage of such a drive is a large specific power. At first glance, electricity consumption of an electric locomotive with asynchronous traction drive should be less than that of an electric locomotive with a collector traction drive. The same is declared by manufacturers of traction rolling stock [1, 2]. But the answer to the question which electric locomotive is more economical in freight traffic: with a collector or asynchronous traction drive? - is far from being unambiguous [3, 4, 5]. In order to determine which electric locomotives have the best energy efficiency regarding the traction drive, a comparison of electric energy costs for traction of freight trains by electric locomotives of the VL80S series with collector traction drive, operated in two- and three-section versions, and a promising two-section electric locomotive of the 2ES7 series with asynchronous traction drive was performed. The energy efficiency assessment was carried out using methods based on elements of mathematical statistics and probability theory, including estimation of the distribution parameters of the studied quantities, statistical hypothesis testing and variance analysis. This article presents the main results of the research carried out at the testing area of the Gorky Railway during the pilot operation of the 2ES7 series electric locomotive on the Druzhinino - Vekovka section.

The article provides a brief overview of the development and application of automatic control systems for subway trains. Modern automatic locomotive signaling systems featuring automatic speed control with signal transmission based on double-phase-diff erence modulation are analyzed. The introduction of electric rolling stock with an asynchronous traction drive and advanced train traffi c automation and remote control systems at the St. Petersburg Metro initiates the drive to ensure their electromagnetic compatibility. For the subway train traffi c automation and remote control systems, there have been no acceptance criteria for electromagnetic interference that occur in their operating range when electric rolling stock with an asynchronous traction drive is put into operation. The article identifi es the main sources of conducted electromagnetic interference and the routes of their penetration into the receive path of automatic locomotive signaling devices with automatic speed control. A method is proposed for determining the limits of hazardous and interfering eff ects (immunity limits) for automatic train signaling systems with automatic speed regulation of the systems of the BARS automatic speed control unit with phase-diff erence modulation and the upgraded PA-M (ПА-М) train automation with phase-diff erence modulation for the St. Petersburg Metro lines. A method is given for the transition from the immunity limits of automatic locomotive signaling systems with automatic speed control to the emission limits of electric rolling stock at diff erent traction current unbalance factors. A technique for measuring traction current at high-potential points on electric rolling stock is considered. A technique for assessing the levels of conducted electromagnetic interference from electric rolling stock by calculating the eff ective value in a sliding window of a pre-fi ltered traction current signal of an electric rolling stock is presented.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.22.09 "Електротранспорт" - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" МОН України, Харків, 2018. Дисертація присвячена створенню наукових основ щодо вибору оптимальних параметрів та режимів роботи систем охолодження асинхронних тягових двигунів електротранспорту. Розроблений алгоритм рішення рівняння Гамільтона-Якобі-Беллмана для задачі руху електрорухомого складу на ділянці шляху із заданим профілем і графіком руху, що дозволяє створити експертну систему управління рухом. Особливостями цього алгоритму є застосування штрафних функцій для опису обмежень, що накладаються графіком руху: досягнення потягом кінцевого пункту за заданий час руху, обмеження швидкості на ділянках шляху, а також відсутність простоїв потягу в процесі руху. Єдиний підхід штрафних функцій застосований також для введення обмежень по зчепленню. Такий підхід дозволяє значно понизити витрати розрахункового часу і спростити процедури розрахунку витрат енергії. Створена математична модель для визначення ефективності тягового приводу. Модель включає в себе визначення основних втрат у асинхронного тягового двигуна з урахуванням насичення магнітної системи, що визначається за результатами вирішення рекурентного нелінійного рівняння. Також у моделі враховані втрати від вищих гармонік напруги в міді та сталі, а також механічні та додаткові втрати. В розробленій моделі враховуються статичні та динамічні втрати у IGBT транзисторах та діодах напівпровідникового перетворювача. Розроблено метод оптимізації параметрів та режимів роботи систем охолодження асинхронних тягових двигунів електрорухомого складу, якій складається з наступних основних етапів: визначення оптимальних режимів роботи тягового приводу на основі запропонованого виразу ефективності тягового приводу; визначення оптимальних режимів руху електрорухомого складу за критерієм мінімуму витрат; вирішення тягової задачі руху на ділянці колії с заданим графіком руху та профілем колії, а також визначенням залежності зміни втрат в елементах тягового двигуна за часом; вибору параметрів та режимів роботи систем охолодження тягових двигунів, які обумовлюють ефективність системи охолодження та вентиляції електрорухомого складу; вирішення задачі умовної мінімізації системи охолодження тягового двигуна за модернізованим критерієм економічної ефективності на основі методу Вейля за узагальненим золотим перетином та задачі аналізу системи вентиляції і охолодження тягових двигунів, яка створена на базі математичної моделі теплових режимів двигуна за узагальненою еквівалентною тепловою схемою.
Thesis for the degree of Doctor of Engineering in specialty 05.22.09 "Electric transport " - National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" MES of Ukraine, Kharkov, 2018. The thesis is devoted to the creation of scientific foundations for the selection of optimal parameters and operating modes for cooling systems for asynchronous traction motors of electric transport. An algorithm for solving the Hamilton-Jacobi-Bellman equation for the problem of the motion of an electric stock on a section of a track with a given profile and a traffic schedule is developed. That makes it possible to create an expert control system for motion. Features of this algorithm is the use of penalty functions to describe the restrictions imposed by the traffic schedule: the train reaches the destination point for a given driving time, the speed limit on the sections of the track, and the absence of train idle time during the movement. A single approach to penalty functions is also applied to introduce constraints on the adhesion. This approach allows to reduce significantly the costs of the estimated time and to simplify the procedures for calculating energy costs. A mathematical model is created to determine the efficiency of the traction drive. The model includes the determination of the main losses in an asynchronous traction motor, taking into account the saturation of the magnetic system, which is determined by the results of solving a recurrent nonlinear equation. Also, the model takes into account losses from higher harmonic stresses in copper and steel, mechanical and additional losses. The developed model takes into account static and dynamic losses in IGBT transistors and diodes of a semiconductor converter. A method for optimizing the parameters and operating modes of cooling systems for asynchronous traction motors of the electric stock is developed. It consists of the following main stages: determination of the optimum mode of the traction drive operation on the basis of the proposed expression of its efficiency; determination of optimum modes of movement of the electric stock by the criterion of minimum costs; solution of the traction problem of motion on a section of the track with a specified traffic schedule and the track profile, as well as the determination of the dependence of the change in losses in the elements of asynchronous traction engines in time; choice of parameters and operation modes of cooling systems for asynchronous traction motors, which determine the efficiency of the cooling and ventilation system of the electric stock; solution of the problem of relative minimization of the cooling system for asynchronous traction motors with a modernized criterion of economic efficiency based on the Weil method on the generalized golden section and the problem of analyzing the ventilation and cooling system of traction motors, which is based on the mathematical model of thermal motor conditions by the generalized equivalent thermal scheme.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.22.09 "Електротранспорт" - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" МОН України, Харків, 2018. Дисертація присвячена створенню наукових основ щодо вибору оптимальних параметрів та режимів роботи систем охолодження асинхронних тягових двигунів електротранспорту. Розроблений алгоритм рішення рівняння Гамільтона-Якобі-Беллмана для задачі руху електрорухомого складу на ділянці шляху із заданим профілем і графіком руху, що дозволяє створити експертну систему управління рухом. Особливостями цього алгоритму є застосування штрафних функцій для опису обмежень, що накладаються графіком руху: досягнення потягом кінцевого пункту за заданий час руху, обмеження швидкості на ділянках шляху, а також відсутність простоїв потягу в процесі руху. Єдиний підхід штрафних функцій застосований також для введення обмежень по зчепленню. Такий підхід дозволяє значно понизити витрати розрахункового часу і спростити процедури розрахунку витрат енергії. Створена математична модель для визначення ефективності тягового приводу. Модель включає в себе визначення основних втрат у асинхронного тягового двигуна з урахуванням насичення магнітної системи, що визначається за результатами вирішення рекурентного нелінійного рівняння. Також у моделі враховані втрати від вищих гармонік напруги в міді та сталі, а також механічні та додаткові втрати. В розробленій моделі враховуються статичні та динамічні втрати у IGBT транзисторах та діодах напівпровідникового перетворювача. Розроблено метод оптимізації параметрів та режимів роботи систем охолодження асинхронних тягових двигунів електрорухомого складу, якій складається з наступних основних етапів: визначення оптимальних режимів роботи тягового приводу на основі запропонованого виразу ефективності тягового приводу; визначення оптимальних режимів руху електрорухомого складу за критерієм мінімуму витрат; вирішення тягової задачі руху на ділянці колії с заданим графіком руху та профілем колії, а також визначенням залежності зміни втрат в елементах тягового двигуна за часом; вибору параметрів та режимів роботи систем охолодження тягових двигунів, які обумовлюють ефективність системи охолодження та вентиляції електрорухомого складу; вирішення задачі умовної мінімізації системи охолодження тягового двигуна за модернізованим критерієм економічної ефективності на основі методу Вейля за узагальненим золотим перетином та задачі аналізу системи вентиляції і охолодження тягових двигунів, яка створена на базі математичної моделі теплових режимів двигуна за узагальненою еквівалентною тепловою схемою.
Thesis for the degree of Doctor of Engineering in specialty 05.22.09 "Electric transport " - National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" MES of Ukraine, Kharkov, 2018. The thesis is devoted to the creation of scientific foundations for the selection of optimal parameters and operating modes for cooling systems for asynchronous traction motors of electric transport. An algorithm for solving the Hamilton-Jacobi-Bellman equation for the problem of the motion of an electric stock on a section of a track with a given profile and a traffic schedule is developed. That makes it possible to create an expert control system for motion. Features of this algorithm is the use of penalty functions to describe the restrictions imposed by the traffic schedule: the train reaches the destination point for a given driving time, the speed limit on the sections of the track, and the absence of train idle time during the movement. A single approach to penalty functions is also applied to introduce constraints on the adhesion. This approach allows to reduce significantly the costs of the estimated time and to simplify the procedures for calculating energy costs. A mathematical model is created to determine the efficiency of the traction drive. The model includes the determination of the main losses in an asynchronous traction motor, taking into account the saturation of the magnetic system, which is determined by the results of solving a recurrent nonlinear equation. Also, the model takes into account losses from higher harmonic stresses in copper and steel, mechanical and additional losses. The developed model takes into account static and dynamic losses in IGBT transistors and diodes of a semiconductor converter. A method for optimizing the parameters and operating modes of cooling systems for asynchronous traction motors of the electric stock is developed. It consists of the following main stages: determination of the optimum mode of the traction drive operation on the basis of the proposed expression of its efficiency; determination of optimum modes of movement of the electric stock by the criterion of minimum costs; solution of the traction problem of motion on a section of the track with a specified traffic schedule and the track profile, as well as the determination of the dependence of the change in losses in the elements of asynchronous traction engines in time; choice of parameters and operation modes of cooling systems for asynchronous traction motors, which determine the efficiency of the cooling and ventilation system of the electric stock; solution of the problem of relative minimization of the cooling system for asynchronous traction motors with a modernized criterion of economic efficiency based on the Weil method on the generalized golden section and the problem of analyzing the ventilation and cooling system of traction motors, which is based on the mathematical model of thermal motor conditions by the generalized equivalent thermal scheme.