Фалалєєв, Микола Іванович2010-12-022010-12-022009Підвищення ефективності електропоїздів змінного струму використанням електропередачі зі змінною структурою : Авт. дис. к. т. н. : 05.22.09 / М. І. Фалалєєв. - Дніпропетровськ, 2009.УДК 621.315:621.314:621.382http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/98UK: АНОТАЦІЯ. Дисертація присвячена питанням, направленим на подальший розвиток теорії вентильних електроприводів для електропередачі електротранспорту з двигунами постійного і змінного струму. В результаті досліджень науково обґрунтовано можливість підвищення ефективності використання устаткування електропередачі приміського електротранспорту з використанням вентильних електроприводів із змінною структурою силової схеми за рахунок зменшення встановленої потужності і підвищення коефіцієнту корисної дії електропередачі. Вперше одержано аналітичні залежності для визначення встановленої потужності устаткування джерела живлення від параметрів силового кола електропоїздів з двигуном постійного струму і змінною структурою вентильної частини схеми. Також вперше розроблено імітаційні моделі електропередачі з 4q-S перетворювачами і одержано раніше невідомі залежності струму рекуперації від параметрів схеми електропередачі.RU: АННОТАЦИЯ. Диссертация посвящена вопросам повышения эффективности электропередачи электропоездов с использованием схем с переменной структурой в главной цепи и развития теории вентильных электроприводов для электропередачи электротранспорта с двигателями постоянного и переменного тока. Полученные научные результаты представляют собой комплексное решение научно-технической задачи, которая состоит в установлении взаимосвязи параметров оборудования с требуемыми техническими характеристиками электропередачи. В результате исследований научно обоснована возможность повышения эффективности использования электропоездов с использованием вентильных электроприводов с переменной структурой силовой схемы за счет уменьшения установленной мощности электрооборудования и повышения коэффициента полезного действия электропередачи. Впервые получены аналитические зависимости установленной мощности оборудования: трансформатора и вентильной части схемы - от параметров якорной цепи для электропередачи с сериесными двигателями постоянного тока. Проведены аналитические исследования работы 4q-S преобразователей в режимах выпрямления и рекуперации и выявлены особенности работы фильтров высших гармоник. Получены приближенные аналитические выражения для определения пульсации напряжения на конденсаторе фильтра второй гармоники в функции допустимых пульсаций на фильтре звена постоянного тока, частоты модуляции и параметров входных фильтров высших гармоник. Установлено, что относительная величина пульсаций напряжения на конденсаторе (тока в индуктивности) фильтра второй гармоники пропорциональна отношению частоты модуляции к частоте фильтра второй гармоники. Показано, что величина этих пульсаций в реальных схемах преобразователей может в 4-5,5 раз превышать амплитуду пульсаций напряжения на фильтре звена постоянного тока. Получены приближенные аналитические выражения для определения амплитуды пульсаций входного тока 4q-S преобразователей в зависимости от амплитуды допустимых пульсаций на конденсаторе фильтра и параметров вторичной цепи трансформатора (L) и фильтра (С). Проведен сравнительный анализ алгоритмов управления 4q-S преобразователем (синусоидальной ШИМ модуляцией и режим «прозрачного» преобразователя), который показал, что использование алгоритма «прозрачного» преобразователя обеспечивает в 1,14 раза больший ток рекуперации при одинаковых параметрах схемы и уменьшение установленной мощности реакторного оборудования и конденсаторного оборудования при одинаковом токе рекуперации. Разработана имитационная модель для исследования режимов работы 4q-S преобразователей при изменении параметров схемы и алгоритмов управления и проведены компьютерные исследования, в результате которых получены ранее неизвестные зависимости токов и напряжений для двух алгоритмов управления: синусоидальной ШИМ и сплошным импульсом ограниченной длительности (режим «прозрачного» преобразователя), определены приемлемые зоны изменения углов управления (α) ключами преобразователя. Проведено исследование влияния напряжения в звене постоянного тока и индуктивности входного реактора на величину тока рекуперации. Установлено, что увеличение индуктивности входного реактора уменьшает ток рекуперации. Проведен анализ электромагнитной совместимости 4q-S преобразователя с сетью для различных режимов работы и алгоритмов управления при наличии входных фильтров высших гармоник. Сравнительным анализом установлено, что в случае применения одиночного 4q S преобразователя наиболее приемлемым режимом является работа преобразователя с переменной структурой (раздельно работают выпрямитель в двигательном режиме, а инвертор в режиме «прозрачного» преобразователя) при рекуперации с установкой входного фильтра третьей гармоники.EN: ABSTRACT. The thesis is focused on the issues for the subsequent development of the theory of electric drives valve for electric power engines with permanent and AC. As a result, research scientifically justified the use of the opportunity to improve the efficiency of equipment suburban electric power using variable valve Electric power structure of the scheme by reducing the installed capacity and improve efficiency power. For the first time received dependency analysis to determine the installed capacity of power supply equipment parameters and the power circuit electro-diesel engine DC and variable valve structure portion scheme.uk-UAелектроприводзмінна структураефективність використанняімітаційні моделіаналітичні залежностідвигун постійного струмуалгоритмэлектроприводпеременная структураэффективность использованияимитационные моделианалитические зависимостидвигатель постоянного токаdrivenvariable structureefficiencymathematical modelsanalytical dependenceDC enginealgorithmOther