Підвищення енергетичної ефективності тягового електропривода електровоза змінного струму

Abstract

Об’єктом дослідження є процеси перетворення енергії, які протікають у електротехнічній системі електропривода електровоза змінного струму типу ВЛ80. Предметом дослідження є математичні моделі та структури, які дозволяють підвищити енергетичну ефективність тягового електропривода електровоза змінного струму. Мета і задачі дослідження. Метою дослідження в даній роботі є підвищення енергоефективності та працездатності електроприводів електровоза змінного струму типу ВЛ-80 в режимах тяги та рекуперативного гальмування. Для досягнення цієї мети потрібно розв’язати наступні задачі: • Розглянути загальні експлуатаційні та технічні характеристики об’єкта дослідження. • Провести додаткові розрахунки для вибору потужності двигунів електровозу, виконати розрахунки та побудову навантажувальної діаграми досліджуваного електропривода. • Провести розрахунки економічної доцільності використання найбільш оптимального з технічної та економічної точки зору варіанту системи електропривода електровоза типу ВЛ-80. • Розробити функціональну та принципову електричні схеми електропривода електровоза із ВІП на IGBT-транзисторах для застосування в тяговому електроприводі електровоза. • Розробити алгоритм управління транзисторним ВІП та тяговим електроприводом електровоза в цілому для режимів тяги та рекуперативного гальмування. • Провести моделювання запропонованої системи керування з метою перевірки адекватності поведінки системи реальним фізичним та електромеханічним процесам. Практичне значення одержаних у роботі результатів полягає у підвищенні енергетичної ефективності тягового електропривода електровоза за рахунок реалізації нових алгоритмів управління розробленої силової принципової електричної схеми ВІП на IGBT-транзисторах в режимах тяги і рекуперативного гальмування, які підвищують його коефіцієнт потужності.