Добірка наукової літератури з теми "Несиметрія струмів і напруг"

Наведено дослідження гармонічного складу тягових струмів у залізничній системі електропостачання постійного струму. В дослідженні враховано вплив вищих гармонік, зумовлених несиметрією живильної напруги, гармонік трифазних випрямлячів тягових підстанцій, роботу пасивного гібридного фільтра тягової підстанції, а також вплив вищих гармонік, зумовлених імпульсним споживанням струмів тягових автономних інверторів напруги електрорухомого складу з асинхронним тяговим електроприводом. На прикладі фільтра тягової підстанції ЕЧ-20 регіональної філії «Південна залізниця» АТ «Укрзалізниця» показано, що неканонічні гармоніки, зумовлені несиметрією живильної напруги, не придушуються існуючими режекторними ланками фільтра. Вплив вищих гармонік електрорухомого складу досліджено на прикладі роботи асинхронного тягового електропривода з вхідним LC-фільтром та автономним інвертором напруги електричного рухомого складу. Дослідження роботи автономного інвертора напруги електрорухомого складу виконано для режимів синусоїдальної широтно-імпульсної модуляції і просторово-векторної широтно-імпульсної модуляції. Показано, що застосування просторово-векторної широтно-імпульсної модуляції дає змогу покращити гармонічний склад тягових струмів і знизити їх коефіцієнт гармонічних спотворень. Визначення гармонічного складу та перехідних процесів виконано шляхом комп’ютерного моделювання в програмі Mаtlаb/Sіmulіnk. На підставі визначеного гармонічного складу в контактній мережі наведено дослідження впливу скін-ефекту на розподіл щільності струму в перерізі контактного проводу системи залізничного електропостачання постійного струму. Дане дослідження було виконано також шляхом комп’ютерного моделювання в програмі Аnsys Maxwell. Як результат, скін-ефект викликає збільшення еквівалентного активного опору провідника, що зумовлює збільшення додаткових втрат потужності в контактному проводі систем залізничного електропостачання, викликаних вищими гармоніками тягових підстанцій та вищими гармоніками електрорухомого складу

Метою роботи є побудова еквівалентної електричної схеми акумулятора, підключеного до фотоелемента та навантаження. В роботі визначено необхідність створення електричних моделей та еквівалентних схем акумуляторів електричної енергії, а саме при підключенні до сонячних фотоелементів, в якості джерела електричної енергії. Запропоновано різні еквівалентні схеми акумуляторів електричної енергії для різного моделювання. Показано еволюцію еквівалентних схем від спрощеної до узагальненої. Описані їх параметри та викладені рівняння для струмів та напруг. Зокрема, показано спрощену еквівалентну схему акумулятора на основі Rint-моделі. Зазначено, що розвитком даної моделі є RC-модель, так як існують пасивні паразитні елементи. Показано, що є доцільним об’єднання двох моделей в одну, в Thevenin-модель. Викладено, що подальшим розвитком моделей електрохімічного акумулятора є модел Ренделса. Ця еквівалентна схема містить додатково імпеданс Варбурга. Показано, що для спрощення цієї еквівалентної схеми імпеданс замінюється набором резисторно-конденсаторних пар. В якості схеми заміщення фотоелемента для спрощення використано ідеальне джерело напруги та резистор з конденсатором. Для більш широкого моделювання роботи фотоелемента, в якості схеми заміщення було використано ідеальне джерело струму та нелінійні пасивні елементи. Таким чином було отримано узагальнену еквівалентну електричну схему акумулятора, підключеного до фотоелемента та навантаження. Побудовані рівняння для струмів та напруг в отриманій схемі заміщення. Бібл. 6, рис. 6.

Метою даної роботи є побудова еквівалентних електричних схем оптоелектронного навантаження, яке живиться від фотоелемента та акумулятора. В роботі показано необхідність створення таких еквівалентних електричних схем, а саме при підключенні світлодіодів та напівпровідникових лазерів до сонячних фотоелементів, в якості джерела електричної енергії, та при використанні акумуляторів електроенергії. Показано, що еквівалентні електричні схеми витікають з фізичних явищ в напівпровідникових пристроях і рівнянь, які описують явища перетворення електричної енергії в світлову. Викладено різні еквівалентні схеми оптоелектронного навантаження. Показано, як просту так і найбільш узагальнену еквівалентні електричні схеми. Зокрема, показано еквівалентну схему акумулятора і спрощені схеми фотоелемента та оптоелектронного випромінювача світла, де в якості навантаження виступає світлодіод. Зазначено, що розвитком даної моделі є більш узагальнена еквівалентна електрична схема, де в якості оптоелектронного навантаження виступає напівпровідниковий інжекційний лазер. Розписані їх параметри та викладені рівняння для струмів та напруг. Також показано існування пасивних паразитних елементів в таких електричних схемах. Також показано, що в якості схеми заміщення фотоелемента, в спрощеній моделі, використано ідеальне джерело напруги та резистор з конденсатором. В подальшому, в узагальненій моделі, для більш широкого моделювання роботи фотоелемента, в якості схеми заміщення було використано ідеальне джерело струму та нелінійні пасивні елементи. Тобто, в результаті, було отримано узагальнену еквівалентну електричну схему акумулятора, підключеного до фотоелемента та оптоелектронного навантаження. Побудовано рівняння для струмів та напруг в отриманої схеми заміщення. Зроблено висновок. Бібл. 7, рис. 5.

Дедалі частіше в літературі зустрічаються поняття локальних електричних мереж або microgrid. Сучасні локальні електричні системи (ЛЕС) України є складовою частиною розподільних електричних мереж енергопостачальних компаній. Локальна електрична мережа являться розподільною електричною мережею або її частиною, в якій в якості джерел енергії використовуються джерела розосередженого генерування, що використовують нетрадиційні та відновлювальні джерела енергії. Дослідженням показників якості електричної енергії в ЛЕС присвячені роботи як багатьох вітчизняних, так і іноземних вчених. Всі вони акцентують увагу на тому, що напруга у вузлах мережі з ВДЕ під час експлуатації може бути меншою або більшою граничних допустимих значень. Так само гармонійні складові струмів і напруг – можуть мати понаднормовані відхилення. Відомо, що в електричних мережах 3–35 кВ з ізольованою нейтраллю відбуваються процеси, які негативно позначаються на роботі електромагнітних пристроїв. Наприклад, середній термін служби трансформаторів напруги (ТН) часто не перевищує 3–5 років. До причин, які викликають пошкодження електрообладнання, можна віднести ферорезонансні перенапруги, комутаційні перенапруги, перехідні процеси, зміщення нейтралі, наявність постійної складової магнітного потоку в ТН при автоколивальних процесах в мережі. Значна кількість пошкоджень обладнання в мережах з ізольованою нейтраллю викликана ферорезонансом. Це явище викликає перенапруги або надструми, на вплив яких обладнання не розраховане і від яких воно не захищене. Крім того, ферорезонанс виникає частіше, ніж інші види впливів. Він особливо небезпечний тим, що може тривати довго. Показано, що підвищення надійності енергетичного обладнання є засобом підвищення надійності електропостачання споживачів. Це потребує розбудову та розвиток гібридних мереж з одночасним забезпеченням реконструкції і модернізації вже існуючого електроенергетичного устаткування ОЕС України та використання в його структурі відповідних засобів контролю основних контрольно-діагностичних параметрів.

У даній роботі наведена реалізація в програмному середовищі LabVIEW алгоритму гармонічного аналізу періодичного струму або напруги, які відносяться до областей якості електроенергії. Аналіз спектра вищих гармонік у системі електричних мереж, пов’язаний з проблемою якості електроенергії у системах електропостачання промислових підприємств, протягом достатньо тривалого часу залишається однією з найважливіших проблем, що визначає надійність та ефективність електропостачання споживачам. Ця проблема має декілька складових, однією з яких є проблема гармонічних складових (вищі гармоніки).

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Розглядаються методи оптимізації режимів систем електропостачання з несиметричними і нелінійними навантаженнями з метою підвищення енергетичних показників і розрахунку симетро-компенсуючих пристроїв. Обґрунтовано необхідність і можливість застосування комп'ютерних засобів, розроблено узагальнені алгоритми реалізації пошукової оптимізації. Розроблені методи успішно застосовані для оптимізації режимів в трипровідних і чотирипровідних системах, в тому числі в системах з взаємно-зв'язаними індуктивностями, в системах залізничного електропостачання, в системі з нейтралером, в системах живлення асинхронних двигунів, освітлювальних приладів високого тиску, в системах з силовими активними фільтрами, а також для випадків кількох навантажень з урахуванням вкладу кожного з них в зниження енергетичних показників системи.
Thesis for a Doctor’s degree in Engineering Science by specialty 05.09.03 – Electrical Engineering Complexes and Systems. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkiv, 2018. The dissertation is devoted to the development and research of optimization methods of power supply systems modes in electrotechnical systems with asymmetric and nonlinear loads in order to increase the energy indices and calculate the parameters of symmetry-compensating devices using mathematical and computer models, and using search engine optimization implemented with the use of modern software of computer mathematics. The necessity and the possibility of using computer tools for solving set tasks are substantiated. The generalized algorithms for implementing search engine optimization using modern software packages are developed. The possibilities of applying different optimization criteria for solving the problems of increasing the energy indices of power supply systems with asymmetric and nonlinear loads are shown. The properties of the search engine optimization system have been found to extrude the inappropriate element of the synthesized device, as well as the possibility of releasing the optimization variables by increasing their amount, which allows us to get ahead of a faster locating of the local minimum and then recalculate the parameters corresponding to the global minimum are shown. The developed method of search optimization using the models of power supply systems has been successfully applied for optimization of regimes and synthesis of symmetry-compensating devices in three-phase three-wire and four-wire systems of power supply. The possibilities of using the optimization tools for Mathcad and Matlab software packages are considered, in particular, using zero-order methods that do not require the calculation of derivatives, such as the deformed polyhedron method and the conjugate gradient method. The algorithm of load equivalence is proposed, with the help of which the symmetrical and asymmetric parts of the load are allocated. After this, the parameters of the balancing device are determined with sufficient accuracy by means of the Steinmetz and Kennely formulas. The method of currents direct symmetric component rotation with the preservation of symmetry and the mode of full reactive power compensation is proposed. For four-wire systems, the use of a generalized reactive element in a symmetry-compensating device is proposed, which accelerates the process of achieving the optimal solution. The method of determining the optimal mode based on the decomposition of the power supply system, which improves the convergence of the solution processes, is developed. Systems of power supply containing inductively coupled elements are considered. The calculation of the symmetry-compensating device of the traction system of the alternating current railway power supply is considered. A four-wire system with a neutralizer was studied, with the help of search engine optimization the parameters of the symmetry-compensating device were determined which allows to balance and counterbalance such a system. The possibilities of optimization of the regime in the power system of asynchronous motors, including the asymmetry of the supply network, are shown. Compensation of reactive power allows here to reduce the consumed currents and increase the efficiency of the system. To find the optimal modes of systems with an arc discharge, visual models have been developed that are adapted for use with the SimPowerSystem library elements. With the help of these models, the possibilities of increasing the power indices of arc discharge power supply systems, including high-pressure lighting devices, are investigated. It was shown that the optimization of the power factor alone, calculated with the help of the pro-posed methods, leads to decrease in the current consumed by the fundamental harmonic, which substantially reduces the losses in the transmission lines. For a thyristor compensator with single-stage switching, the advantage of symmetric control is proven, which greatly improves the spectrum of harmonics of supply currents. The use of the search optimization method to increase the power factor is shown without the use of traditional rather complicated control systems by power active filters. Comparison signals are used as control signals, synchronized with the phase voltages of the supply system. The amplitudes of these signals are accepted as optimization variables, and the optimization criterion is determined by the balance of active power in the system, which is characterized by the stabilization of the periodic voltage on the storage capacitor of the power active filter. The problems of synthesis of symmetric-compensating devices for several asymmet-rical loads in parallel and cascade connection are considered. The task is to determine the parameters of the symmetric-compensating devices for each of the loads separately, and the contribution to the creation of asymmetry and the generation of reactive power of each connected load must be taken into account. This problem is solved by the method of search optimization, and it is shown that, in forming the objective function, currents in the feeders, supplying energy from the point of connection of the load to the network to the common point of connection of the load and the symmetric-compensating device. It is effective to use the developed decomposition method, which makes it possible to simplify and accelerate the determination of the optimal regime of the system under study, taking into account the contribution of each load to the reduction of the energy parameters of the system as a whole. The case is also analyzed when two loads consisting of both unbalanced linear and nonlinear loads are simultaneously connected to the network. Optimization of the regime with increasing power factor is achieved by using a parallel power active filter with control over the proposed optimization algorithm. Methods and algorithms of search optimization developed for the purposes of increasing the energy indicators of power supply systems with asymmetric and nonlinear consumers developed and presented in the thesis work are characterized by high accuracy, the maximum possible use of computer technology, low computer time and the possibility of complete automation of design and research procedures in solving theoretical and practical tasks related to increasing energy performance and quality of electrical energy in power supply systems.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Розглядаються методи оптимізації режимів систем електропостачання з несиметричними і нелінійними навантаженнями з метою підвищення енергетичних показників і розрахунку симетро-компенсуючих пристроїв. Обґрунтовано необхідність і можливість застосування комп'ютерних засобів, розроблено узагальнені алгоритми реалізації пошукової оптимізації. Розроблені методи успішно застосовані для оптимізації режимів в трипровідних і чотирипровідних системах, в тому числі в системах з взаємно-зв'язаними індуктивностями, в системах залізничного електропостачання, в системі з нейтралером, в системах живлення асинхронних двигунів, освітлювальних приладів високого тиску, в системах з силовими активними фільтрами, а також для випадків кількох навантажень з урахуванням вкладу кожного з них в зниження енергетичних показників системи.
Thesis for a Doctor’s degree in Engineering Science by specialty 05.09.03 – Electrical Engineering Complexes and Systems. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkiv, 2018. The dissertation is devoted to the development and research of optimization methods of power supply systems modes in electrotechnical systems with asymmetric and nonlinear loads in order to increase the energy indices and calculate the parameters of symmetry-compensating devices using mathematical and computer models, and using search engine optimization implemented with the use of modern software of computer mathematics. The necessity and the possibility of using computer tools for solving set tasks are substantiated. The generalized algorithms for implementing search engine optimization using modern software packages are developed. The possibilities of applying different optimization criteria for solving the problems of increasing the energy indices of power supply systems with asymmetric and nonlinear loads are shown. The properties of the search engine optimization system have been found to extrude the inappropriate element of the synthesized device, as well as the possibility of releasing the optimization variables by increasing their amount, which allows us to get ahead of a faster locating of the local minimum and then recalculate the parameters corresponding to the global minimum are shown. The developed method of search optimization using the models of power supply systems has been successfully applied for optimization of regimes and synthesis of symmetry-compensating devices in three-phase three-wire and four-wire systems of power supply. The possibilities of using the optimization tools for Mathcad and Matlab software packages are considered, in particular, using zero-order methods that do not require the calculation of derivatives, such as the deformed polyhedron method and the conjugate gradient method. The algorithm of load equivalence is proposed, with the help of which the symmetrical and asymmetric parts of the load are allocated. After this, the parameters of the balancing device are determined with sufficient accuracy by means of the Steinmetz and Kennely formulas. The method of currents direct symmetric component rotation with the preservation of symmetry and the mode of full reactive power compensation is proposed. For four-wire systems, the use of a generalized reactive element in a symmetry-compensating device is proposed, which accelerates the process of achieving the optimal solution. The method of determining the optimal mode based on the decomposition of the power supply system, which improves the convergence of the solution processes, is developed. Systems of power supply containing inductively coupled elements are considered. The calculation of the symmetry-compensating device of the traction system of the alternating current railway power supply is considered. A four-wire system with a neutralizer was studied, with the help of search engine optimization the parameters of the symmetry-compensating device were determined which allows to balance and counterbalance such a system. The possibilities of optimization of the regime in the power system of asynchronous motors, including the asymmetry of the supply network, are shown. Compensation of reactive power allows here to reduce the consumed currents and increase the efficiency of the system. To find the optimal modes of systems with an arc discharge, visual models have been developed that are adapted for use with the SimPowerSystem library elements. With the help of these models, the possibilities of increasing the power indices of arc discharge power supply systems, including high-pressure lighting devices, are investigated. It was shown that the optimization of the power factor alone, calculated with the help of the pro-posed methods, leads to decrease in the current consumed by the fundamental harmonic, which substantially reduces the losses in the transmission lines. For a thyristor compensator with single-stage switching, the advantage of symmetric control is proven, which greatly improves the spectrum of harmonics of supply currents. The use of the search optimization method to increase the power factor is shown without the use of traditional rather complicated control systems by power active filters. Comparison signals are used as control signals, synchronized with the phase voltages of the supply system. The amplitudes of these signals are accepted as optimization variables, and the optimization criterion is determined by the balance of active power in the system, which is characterized by the stabilization of the periodic voltage on the storage capacitor of the power active filter. The problems of synthesis of symmetric-compensating devices for several asymmet-rical loads in parallel and cascade connection are considered. The task is to determine the parameters of the symmetric-compensating devices for each of the loads separately, and the contribution to the creation of asymmetry and the generation of reactive power of each connected load must be taken into account. This problem is solved by the method of search optimization, and it is shown that, in forming the objective function, currents in the feeders, supplying energy from the point of connection of the load to the network to the common point of connection of the load and the symmetric-compensating device. It is effective to use the developed decomposition method, which makes it possible to simplify and accelerate the determination of the optimal regime of the system under study, taking into account the contribution of each load to the reduction of the energy parameters of the system as a whole. The case is also analyzed when two loads consisting of both unbalanced linear and nonlinear loads are simultaneously connected to the network. Optimization of the regime with increasing power factor is achieved by using a parallel power active filter with control over the proposed optimization algorithm. Methods and algorithms of search optimization developed for the purposes of increasing the energy indicators of power supply systems with asymmetric and nonlinear consumers developed and presented in the thesis work are characterized by high accuracy, the maximum possible use of computer technology, low computer time and the possibility of complete automation of design and research procedures in solving theoretical and practical tasks related to increasing energy performance and quality of electrical energy in power supply systems.

Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.22.09 – "Електротранспорт" 141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка) – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" МОН України. Харків, 2020. Дисертація присвячена створенню наукових основ вибору оптимальних параметрів та режимів роботи системи компенсації реактивної потужності на електровозах змінного струму. Проаналізовані фактори, що мають найбільший вплив на якість тягового електропостачання збоку електрорухомого складу змінного струму. До факторів, що вносять найбільше спотворення форми напруги контактної мережі слід віднести вищі гармонійні складові, які вносяться в систему тягового електропостачання електрорухомим складом. Показано, що такі чинники, як неякісне струмознімання, проходження електрорухомим складом фідерної зони, наявність декількох одиниць електрорухомого складу на одній фідерній зоні, режими робот електрорухомого складу призводять до того, що процес зміни напруги в контактній мережі є недетермінованим, неергодичним негаусовим процесом, при якому для аналізу спектральних складових тягового стуму електровозу застосування класичних методів перетворення Фур‘є є некоректним. Аналіз схемотехнічних рішень щодо компенсації реактивної потужності, яка споживається електрорухомим складом змінного струму, показав, що на сьогоднішній день найбільш оптимальним рішенням є застосування гібридних компенсаторів реактивної потужності (ГКРП). В таких компенсаторах пасивна частина зменшує фазовий зсув між напругою вторинної обмотки тягового трансформатора та тяговим струмом, активна частина – видаляє вищі гармонійні складові тягового струму. Пасивною частиною ГКРП є LC-фільтр, а активною - автономний інвертор струму і система керування інвертором. Система керування виконує спектральний аналіз тягового струму, формує алгоритм для генерації автономним інвертором вищих гармонік, однакових по амплітуді але протифазними до вищих гармонік тягового струму. В існуючих системах керування для визначення спектральних складових тягового струму використовуються методи перетворення Фур‘є, які в реальних умовах експлуатації електрорухомого складу дають некоректні результати. Запропоновано для визначення спектральних складових тягового струму застосувати методи кореляційного спектрального аналізу. Створено математичні та програмно-орієнтовані моделі роботи тягового та допоміжного приводу електровозу змінного струму (на прикладі електровозу ВЛ-80к). Відмінними особливостями цих моделей є можливість врахування взаємного впливу роботи тягового та допоміжного приводів, а також режимів роботи електровозу. Доопрацьовано методику розрахунку параметрів асинхронних двигунів при несиметричних обмотках статора. Показано взаємозв‘язок таких параметрів, як індуктивність розсіювання та взаємна індуктивність із геометричними параметрами обмоток. Ця методика використовувалась при створенні математичної моделі приводу допоміжних машин, зокрема для моделювання роботи розчіплювача фаз. Запропоновано для дослідження електродинамічних процесів в приводах допоміжних машин у сталому режимі роботи замінити розчіплювач фаз несиметричною системою напруги, яка живить мотор-вентилятори. Досліджено взаємний вплив роботи тягового приводу і приводу допоміжних машин. Результати дослідження дозволили уточнити спектральний склад струму в ланцюгах тягового та допоміжного приводів. Розраховано елементи пасивної та активної частин ГКРП. Розроблено систему керування активною частиною ГКРП, основою якого є блок визначення гармонійних складових тягового струму та видалення із спектру струму нульової та вищих гармонійних складових. Запропоновано новий підхід до визначення спектральних складових тягового струму, в основі якого лежить застосування методу лінійного прогнозування Левінсона-Дарбіна. Такий підхід дозволяє враховувати випадковий характер зміни напруги на струмоприймачі електровозу і, як наслідок, тягового струму, та адаптувати роботу компенсатора до параметрів напруги контактної мережі. Застосування зазначеного підходу дозволяє також враховувати такі фактори, як характер режиму роботи електровозу, прохід меж ділянок контактної мережі, тощо. Скорегована математична модель тягового приводу при застосуванні ГКРП, розраховано та побудовано амплітудно-частотні та фазо-частотні спектральні характеристики напруги та струму тягової обмотки трансформатора. Розраховано коефіцієнт потужності модернізованого тягового приводу. Обґрунтовано застосування в системі живлення допоміжних машин статичного перетворювача замість фазорозчіплювача. Виконано математичне моделювання системи допоміжного приводу електровозу, розраховано та побудовано амплітудно-частотні та фазочастотні спектральні характеристики напруги на обмотці власних потреб трансформатора та струму, що протікає по обмотці власних потреб. Розраховано коефіцієнт потужності модернізованого допоміжного приводу. Розраховано втрати активної та повної потужності в тяговому та допоміжному приводах електровозу до та після модернізації. Розраховано залежності ККД і коефіцієнту потужності приводів до та після модернізації. Отримані результати свідчать про те, що ККД тягового приводу після застосування компенсатора знизився на 0,6%, а коефіцієнт потужності збільшився на 3,2%. ККД допоміжного приводу після модернізації збільшився на 1,5%, а коефіцієнт потужності – на 26,4%. Розроблені наукові положення є ефективним інструментом модернізації існуючого парку вантажних електровозів змінного струму серій ВЛ-80т та ВЛ-80к і створення нового електрорухомого складу залізниць. Результати дисертаційної роботи впроваджені у "Науково-дослідному та конструкторсько-технологічному інституті залізничного транспорту" АТ "Укрзалізниця" (м. Київ), ДП "Український науково-дослідницький інститут вагонобудування" (м. Кременчук) та у навчальному процесі Державного університету інфраструктури та технологій (м. Київ).
Thesis for a Candidate Degree in Engineering (Doctor of Philosophy) in specialty 05.22.09 - "Electrotransport" 141 - Electric Power Engineering, Electrical Engineering and Electromechanics) - National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", MES of Ukraine. Kharkiv, 2020. The dissertation is devoted to creation of scientific bases of a choice of optimum parameters and operating modes of system of compensation of reactive power on electric locomotives of alternating current. The factors that have the greatest impact on the quality of traction power supply from the side of the electric rolling stock of alternating current are analyzed. The factors that cause the greatest distortion of the voltage form of the catenary include the higher harmonic components, which are introduced into the traction power supply system by electric rolling stock. It is shown that such factors as poor current collection, passage of electric rolling stock of the feeder zone, the presence of several units of electric rolling stock in one feeder zone, modes of operation of electric rolling stock lead to the fact that the process of voltage change in the catenary is nondeterministic for the analysis of the spectral composition of the traction current of an electric locomotive, the application of classical Fourier transform methods is incorrect. The analysis of circuit solutions for the compensation of reactive power consumed by the electric rolling stock of alternating current showed that to date the most optimal solution is the use of hybrid reactive power compensators (НRPС). In such compensators, the passive part reduces the phase shift between the voltage of the secondary winding of the traction transformer and the traction current, the active part - removes the higher harmonic components of the traction current. The passive part of the НRPС is LC-filter, and the active stand-alone current inverter and control system of inverter. The control system of inverter performs spectral analysis of the traction current, forms an algorithm for the generation of autonomous inverter higher harmonics, the same amplitude but antiphase to the higher harmonics of the traction current. Existing control systems use Fourier transform methods to determine the spectral components of the traction current, but in real operating conditions of the electric rolling stock they are incorrect. It is proposed to apply the methods of correlation spectral analysis to determine the spectral components of the traction current. Mathematical and program-oriented models of operation of the traction and auxiliary drive of the AC electric locomotive (on the example of the VL-80k electric locomotive) were created. Distinctive features of these models are the ability to take into account the mutual influence of traction and auxiliary drives, as well as modes of operation of the electric locomotive. The method of calculating the parameters of induction motors with asymmetric stator windings has been improved. The relationship between parameters such as scattering inductance and mutual inductance with the geometric parameters of the windings is shown. This technique was used in the creation of a mathematical model of the drive of auxiliary machines, in particular for modeling the operation of the phase release. It is proposed to replace the phase release with an asymmetric voltage system that feeds the motor-fans to study the electrodynamic processes in the drives of auxiliary machines in steady-state operation. The mutual influence of the work of the traction drive and the drive of auxiliary machines is investigated. The results of the study allowed clarifying the spectral composition of the current in the circuits of traction and auxiliary drives. The elements of the passive and active parts of НRPС are calculated. A control system for the active part of the НRPС has been developed, the basis of which is a unit for determining the harmonic components of the traction current and removing zero and higher harmonic components from the current spectrum. A new approach to determining the spectral components of traction current is proposed. This approach is based on the application of the Levinson-Darbin linear prediction method. This approach allows to take into account the random nature of the voltage change at the current collector of the electric locomotive and, as a consequence, the traction current, and to adapt the operation of the compensator to the voltage parameters of the catenary. The application of this approach also allows taking into account such factors as the nature of the mode of operation of the electric locomotive, the passage of the boundaries of the catenary, and so on. The mathematical model of the traction drive when using НRPС is corrected, the amplitude-frequency and phase-frequency spectral characteristics of the voltage and current of the traction winding of the transformer are calculated and constructed. The power factor of the modernized traction drive is calculated. The use of a static converter instead of a phase breaker in the power supply system of auxiliary machines is substantiated. Mathematical modeling system of auxiliary drive of the electric locomotive is performed, amplitude-frequency and phase-frequency spectral characteristics of the voltage of the winding of the transformer's own winding and the current flowing in the winding of the own needs are calculated and constructed. The power factor of the modernized auxiliary drive is calculated. The losses of active and full power in the traction and auxiliary drives of the electric locomotive before and after the modernization are calculated. The dependences of factor efficiency and factor power of drives before and after modernization are calculated. The obtained results show that the factor efficiency of the traction drive after the application of the compensator decreased by 0,6%, and the power factor increased by 3,2%. The factor efficiency of the auxiliary drive after modernization increased by 1,5%, and the power factor - by 26,4%. The developed scientific provisions are an effective tool for modernization of the existing fleet of electric locomotives of the VL-80t and VL-80k series and the creation of a new electric rolling stock of railways. The results of the dissertation were implemented at the Scientific Research Design and Engineering Institute of Railway Transport of OJSC "Ukrzaliznytsya" (Kyiv), SE "Ukrainian Research Institute of Carriage" (Kremenchuk) and in the educational process of the State University of Infrastructure and Technology (Kyiv).

У дипломній роботі виконано аналіз методів і засобів діагносту¬ван¬ня режимів роботи асинхронних двигунів при несиметрії напруги мережі. У роботі проведено теоретичне і експериментальне дослідження вказаних режимів роботи, у тому числі, при їх полегшенні. Запропоновані нові методи та засоби діагностування і полегшення режимів роботи асинхронних двигунів при несиметрії напруги мережі.