Онлайн Электрик > Электронная конференция «Электроэнергетика. Новые технологии»

Дата приоритета: 31.12.2012
Код ГРНТИ: 44.00.00
Сертификат участника: Скачать
Прислать статью

Разработка четырехзонного выпрямителя лестничного типа для электровозов переменного тока

Джаборов М.М., аспирант ФМА
Волкова О.Л., Пьяных А.Н., магистранты ФМА
ФГБОУ ВПО «НГТУ»

     В настоящее время на электровозах переменного тока (ВЛ80Р, ВЛ85, ВЛ65 и др.) применяют зонно-фазовое регулирование напряжения, преимущество которого заключается в возможности плавного управления тяговыми двигателями постоянного тока. Для этих целей чаще всего используются четырехзонные регуляторы, собранные на тиристорах по мостовой схеме выпрямления.

     Однако в силу особенностей коммутационных процессов в таких схемах приходится вводить искусственную задержку угла открытия тиристоров, что снижает среднее значение коэффициента мощности до 0.8. Низкие значения коэффициента мощности дополнительно нагружают электрооборудование электровозов и тяговую сеть реактивными токами, увеличивают расход электроэнергии на тягу поездов.

     В существующих схемах четырехзонных выпрямителей используют трансформатор с тремя секциями вторичных обмоток, напряжения на которых соотносятся как 2:1:1. Это позволяет получить на выходе выпрямителя четыре зоны регулирования напряжения в диапазонах 0-1/4, 1/4-1/2, 1/2-3/4, 3/4-1 от номинального значения (рис. 1).

Рис. 1 - Схема четырехзонного мостового выпрямителя

     В работе предложен новый четырехзонный выпрямитель, собранный по лестничной структуре [1, 2], не требующей искусственной задержки угла открытия тиристоров, что позволяет повысить энергетические показатели и уменьшить расход электроэнергии. Кроме того, предложенный выпрямитель имеет меньшее количество тиристоров, что дополнительно упрощает алгоритм и схему управления тиристорами и повышает надежность работы.

Рис. 2 - Схема предлагаемого четырехзонного

выпрямителя лестничного типа

     Для проверки достоверности теоретических положений в учебно-исследовательской лаборатории факультета мехатроники и автоматизации НГТУ создан физический макет (рис. 3) четырехзонного выпрямителя лестничного типа и проведена серия экспериментов, позволяющая сравнить экспериментальные значения с результатами имитационного моделирования в среде MATLAB(Simulink).

Рис. 3 - Физический макет четырехзонноговыпрямителя

лестничного типа

     Как показали результаты, исключив искусственную задержку угла открытия тиристоров, можно расширить диапазон регулирования выпрямленного напряжения и повысить среднее значение коэффициента мощности четырехзонных выпрямителей до 0.9.

Литература

     1. Пат РФ №2398344. Однофазный преобразователь переменного тока впостоянный // С.А. Евдокимов, Л. Г. Евдокимова. Бюл. №24, 2010.

     2. Евдокимов С. А., Мятеж С. В., Зотова Е. В., Волкова О. Л., Степанов А. А. Крышков В. Ю. Исследование зонного выпрямителя // Сбор.науч. труд. НГТУ. – 2011. - № 1 (63). – С. 105 – 112.




Библиографическая ссылка на статью:
Джаборов М.М., Волкова О.Л., Пьяных А.Н. Разработка четырехзонного выпрямителя лестничного типа для электровозов переменного тока // Онлайн Электрик: Электроэнергетика. Новые технологии, 2012.–URL: /articles.php?id=69 (Дата обращения: 01.12.2021)

Библиографическая ссылка на ресурс "Онлайн Электрик":
Алюнов, А.Н. Онлайн Электрик: Интерактивные расчеты систем электроснабжения / А.Н. Алюнов. - Режим доступа: http://online-electric.ru