Повышение коэффициента мощности зависимого инвертора электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.07, кандидат технических наук Фокин, Дмитрий Сергеевич

• Фокин, Дмитрий Сергеевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Фокин, Дмитрий Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ О РАБОТЕ ОДНОФАЗНОГО ЗАВИСИМОГО ИНВЕРТОРА ПРИ РЕКУПЕРАТИВНОМ ТОРМОЖЕНИИ ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1.1 Анализ публикаций о работе однофазного зависимого инвертора на электровозах переменного тока в режиме рекуперативного торможения

1.2 Постановка цели и задач исследования

2 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ РАБОТЫ ОДНОФАЗНОГО ЗАВИСИМОГО ИНВЕРТОРА ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЕГО КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ

2.1 Анализ электромагнитных процессов работы однофазного инвертора электровоза на 1-й зоне регулирования напряжения

2.1.1 Электромагнитные процессы работы мостового инвертора с типовым алгоритмом управления на 1-й зоне регулирования напряжения инвертора

2.1.2 Электромагнитные процессы работы мостового инвертора с новым алгоритмом управления на 1-й зоне регулирования напряжения инвертора

2.1.3 Электромагнитные процессы работы мостового инвертора с новым алгоритмом управления на 1-й зоне регулирования напряжения инвертора с диодным плечом в

схеме инвертора

2.2 Анализ электромагнитных процессов работы многозонного инвертора электровоза

2.3 Расчет коэффициента мощности на 1-й зоне регулирования напряжения инвертора при типовом и новом алгоритмах с

применение диодного плеча в схеме инвертора

2.4 Расчет коэффициента мощности на 2-й и последующих зонах регулирования напряжения инвертора при типовом алгоритме управления и с применение диодного плеча в схеме

инвертора

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАБОТЫ ЗАВИСИМОГО ИНВЕРТОРА ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, РАБОТАЮЩЕГО В РЕЖИМЕ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТОРМОЖЕНИЯ

3.1 Методика и общие принципы математического моделирования системы

3.2 Математическая модель энергоснабжения участка контактной сети

3.3 Математическая модель силовых цепей электровоза в режиме рекуперативного торможения

3.3.1 Математическая модель тягового трансформатора

3.3.2 Математическая модель инвертора с диодным плечом

и без него

3.3.3 Математическая модель цепи выпрямленного тока с диодным плечом и без него

3.4 Метод сравнения эффективности работы однофазного

91

зависимого инвертора

3.5 Сравнительные исследования эффективности работы зависимого инвертора с диодом и без него по результатам

расчета на математической модели

з

4 РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ

КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ ИНВЕРТОРА ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

4.1 Усовершенствование схемы зависимого инвертора электровоза в режиме рекуперативного торможения

4.1.1 Новый способ управления инвертором на 1-й зоне регулирования напряжения инвертора с диодным плечом и без

него

4.1.2 Работа на 2-й и последующих зонах регулирования напряжения зависимого однофазного инвертора с диодным плечом

4.2 Разработка схемы силовых цепей электровоза с включенным в схему инвертора диодного плеча

4.3 Проверка адекватности электромагнитных процессов разработанной математической модели, процессам в реальном электровозе

4.4 Технико-экономическая оценка разработанных технических решений для повышения коэффициента мощности

инвертора

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение коэффициента мощности зависимого инвертора электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения»

ВЕДЕНИЕ.

ОАО «Российские железные дороги» используют 6 % от общего объема электроэнергии, произведенной в Российской Федерации. ОАО «РЖД» одобрена программа «Стратегия развития железнодорожного транспорта до 2030 года»[1], одним из направлений которой является повышение энергоэффективности подвижного состава. ОАО «РЖД» собирается сократить удельный расход электроэнергии на 5 %. Это можно объясняеть особенностями локомотивного хозяйства, где на тягу поездов расходуется около 80 % от сего объема электрической энергии потребляемой в ОАО «РЖД» РФ.

Существующие современные электровозы переменного тока типа ВЛ80Р, ВЛ85, ВЛ65 и ЭП1, ЭП1М, 2ЭС5К, ЗЭС5К оснащены системой электрического рекуперативного торможения. Применение на электровозах электрического рекуперативного торможения приводит не только к значительной экономии электроэнергии, но и снижению эксплуатационных расходов, и к росту безопасности движения грузовых поездов повышенной массы и длины на горных и перевалистых участках пути. Кроме того, важным преимуществом рекуперативного торможения является возможность поддержания неизменной скорости движения поезда на затяжных спусках благодаря жестким тормозным характеристикам электровоза. Это повышает его техническую скорость, а значит, и пропускную способность участка железной дороги. Таким образом, значительная экономия электроэнергии, расходуемой на тягу поездов, и безопасность их движения являются важнейшими направлениями повышения эффективности работы электрифицированных железных дорог.

Применяемые на локомотивах однофазные зависимые управляемые инверторы, имеют низкий коэффициент мощности, который в условиях эксплуатации не превышает 0,7.

Таким образом, значительная экономия электроэнергии, расходуемой на тягу поездов, и безопасность их движения являются важнейшими направлениями повышения эффективности работы современных электровозов переменного тока.

Решение этой проблемы лежит на пути повышения коэффициента мощности зависимого инвертора электровоза, приводящего к увеличению возврата в сеть активной электроэнергии и снижение потребление из сети реактивной энергии электровозом в режиме рекуперативного торможения, что приводит к снижению удельного расхода электроэнергии электровоза на тягу поездов. Поэтому решение обозначенных вопросов по повышению энергетической эффективности электровозов является актуальной и представляет научный и практический интерес.

Научной основой работы послужили исследования, посвященные повышению энергоэффективности электровозов в режиме рекуперативного торможения выполненные такими учеными, как Б.Н. Тихменев, Л.М. Трахтман, В.А. Кучумов, В.Б. Похель, Л.А. Мугинштейн, Ю.М. Иньков, H.A. Ротанов, В.П. Феоктистов, P.P. Мамошин, А.Н. Савоськин, В.М. Антюхин, А.Л. Лозановский, H.H. Широченко, Н.С. Назаров, В.В. Литовченко, Л. В. Поссе, С. В. Захаревич, С. А. Петров, В. А. Голованов, К. Г. Кучма, С. Н. Засорин, А. И. Харитонов, А. Т. Бурков, Б. М. Наумов, Н. С. Копанев, Б. И. Хоменко, Ю.М. Кулинич, C.B. Власьевский, а также другими учеными и специалистами.

Для повышения энергоэффективности электровоза путем увеличения коэффициента мощности зависимого инвертора предложено два технических решения: новый способ управления

б

инвертором электровоза на 1-й зоне регулирования и применение диодного плеча в схеме инвертора, включенного параллельно его цепи выпрямленного тока, на всех четырех зонах регулирования.

Методы исследований. Исследования основаны на применении теории дифференциальных уравнений, теории электрических цепей, методов математического моделирования с использованием пакета прикладных программ ОгСАР, гармонического анализа электромагнитных процессов с целью определения значений коэффициента мощности электровоза в режиме рекуперативного торможения. Выполнены экспериментальные исследования электровоза ВЛ80Р в эксплуатации на Восточно-Сибирской железной дороги.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы подтверждаются использованием апробированного математического аппарата и удовлетворяет сходимостью результатам вычислений и натуральных

экспериментов.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующим:

Разработан новый способ управления зависимым однофазным инвертором на 1-й зоне регулирования напряжения инвертора.

Обосновано применение диодного плеча, включённого параллельно цепи выпрямленного тока, позволяющего уменьшить угол запаса инвертора 5 с 25 эл. град, до 15 эл. град, что обеспечивает повышение коэффициента мощности электровоза в режиме рекуперативного торможения.

Уточнены формулы, определяющие коэффициент мощности на всех зонах регулирования при применении диодного плеча в схеме инвертора электровоза и нового способа управления инвертором на 1-й зоне регулирования его напряжения.

7

Разработана математическая модель зависимого однофазного инвертора с диодным плечом, включенным параллельно цепи выпрямленного тока.

Практическая ценность и реализация результатов работы заключается в том что:

Включение в схему инвертора диодного плеча позволяет поддерживать в нем минимально допустимую величину угла запаса 6 = 15 эл. град., а следовательно и меньшую величину угла сдвига фазы ф, что в свою очередь ведет к увеличению коэффициента мощности электровоза в режиме рекуперативного торможения. Для 4-й зоны регулирования при номинальном режиме нагрузке коэффициент мощности увеличился на 8,7 %.

Разработан алгоритм управления, позволяющий реализовать новый способ управления инвертора на 1-й зоне регулирования.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и ее результаты докладывались и обсуждались:

на 5-й Международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке» (Хабаровск, 17-19 апреля 2007 года), ДВГУПС;

на 45-й Международной научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки (Хабаровск, 7-9 ноября 2007 года), ДВГУПС;

на 2-й международной научно-практической конференции «Электрификация железнодорожного транспорта ТРАНСЭЛЕКТРО-2008» (30.09.2008-04.09.2008 года) ДНУЖТ;

на Международной научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников представителей академической науки. (Хабаровск, 13-14 ноября 2008 года), ДВГУПС;

на 11-м Краевом конкурсе-конференции молодых ученых и аспирантов (Хабаровск, 21 января 2009 года), ТОГУ;

на Пятом международном симпозиуме «Элтранс-2009»(СПб 2023 октября 2009 года) ,ПГУПС;

на заседаниях кафедры «Электротехника электроника и электромеханика» ДВГУПС.

Публикации . По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ, из них две статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях перечня ВАК Минобрнауки Росси и один патент РФ на изобретение.

1 АНАЛИЗ ПУБЛИКАЦИЙ О РАБОТЕ ОДНОФАЗНОГО ЗАВИСИМОГО ИНВЕРТОРА ПРИ РЕКУПЕРАТИВНОМ ТОРМОЖЕНИИ ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.

1.1 Анализ публикаций о работе однофазного зависимого инвертора на электровозах переменного тока в режиме рекуперативного торможения.

В нашей стране в течении сорока лет развивались силовые схемы электровозов с рекуперативным торможением. В ведущих научно-исследовательских организациях в области электровозо строении переменного тока (ВНИИЖТ и ВЭлНИИ) был обосновон и предложен ряд принципиальных схем с четырьмя зонами регулирования внутри каждой зоны [ 2, 3, 4, 5, 6]. Благодаря проведенным работам были построены отечественные электровозы ВЛ80Р, ВЛ85, ВЛ65, ЭП1, ЭП1М, 2ЭС5К и ЗЭС5К. В патентных материалах зарубежных источниках и литературе встречаются публикации о электровозах с рекуперативным торможением, у которых имеются схемы с двумя, четырьмя и шестью зонами регулирования. Так, например во Франции имеются электровозы с двумя зонами регулирования серии ВВ15000 [7]. В Японии построены электровозы с четырьмя зонами серии ED78 и электропоезда серии 713, электровозы с шестью зонами серии EF71 [8],.

Теории и практики преобразования постоянного тока в однофазный переменный для целей рекуперативного торможения были посвящены работы таких ученых и специалистов как Б.Н. Тихменев, Л.М. Трахгман, В.А. Кучумов, В.Б. Похель, Л.А. Мугинштейн, Ю.М. Иньков, H.A. Ротанов, В.П. Феоктистов, P.P. Мамошин, А.Н. Савоськин, В.М. Антюхин, А.Л. Лозановский, H.H. Широченко, Н.С. Назаров, В.В. Литовченко, Л. В. Поссе, С. В. Захаревич, С. А. Петров, В. А. Голованов, К. Г. Кучма, С. Н. Засорин, А. И. Харитонов,

ю

А. Т. Бурков, Б. М. Наумов, Н. С. Копанев, Б. И. Хоменко, Ю.М. Кулинич, С.В. Власьевский и многих других.

В работах этих учёных показаны методики исследований процессов инвертирования при определенных значениях индуктивностей и активных сопротивлений цепей переменного и выпрямленного тока, проблемы регулирования выпрямленного напряжения, разработка схемных решений и влияния параметров схемы электровоза на его тормозные и энергетические характеристики. И все-таки в работах этих учёных недостаточно присутствует описание, приходных процессов коммутации тиристорных плеч в зависимых инверторах и раскрывающие в подробностях принцип их влияния на работу электровоза.

Большее место в теории преобразования постоянного тока в переменный приобретают процессы коммутации тока вентильных плеч инвертора электровоза переменного тока, в переходных режимах.

Известно из существующей теории, что переходные процессы в электрических схемах это не что иное, как процессы переходы от одного уровня до другого в энергетическом состоянии режима работы цепи. Эти процессы имеют большую скорость протекания, и интервал времени их составляет малые доли секунды. Значит, сам процесс перехода называется коммутацией, под коммутацией часто осознается процесс включения или выключение электрической схемы контактором или возможно прочим устройством, например тиристором.

Исследования переходных процессов дает возможность определить и сделать оценку трансформации амплитуды и кривизну сигнала, они в свою очередь могут негативно влиять на устойчивость, а также показатели качества системы. Тем более, исследования

динамических процессов позволяет определить перенапряжения на

и

конкретных моделях оборудования, они в свою очередь влияют очень негативно на изоляцию,

Сегодня на электровозах переменного тока с рекуперативным торможением динамические процессы появляться не только из-за включения и выключения главного выключателя, а также, по причине периодических включений и выключений тиристоров инвертора в процессе естественной коммутации тока вентилей при изменении полярности напряжения сети. Что значит исследования динамических процессов при инвертировании в системе сеть - электровоз очень важны.

В трудах [9 - 16] были показаны процессы коммутации в инверторе при идеальных условиях сглаживаного выпрямленного тока, в таком случае индуктивности цепей генераторов принимаются бесконечно большими, а также рассмотренные временные интервалы коммутации тиристорных плеч при определенном значении индуктивности этой цепи. Тут же показано воздействие коммутации на энергетические характеристики электровоза. В свою очередь, в этих исследованиях отсутствуют описание процессов коммутации в многозонных инверторах.

В труде [17] был проведен анализ устойчивости системы инвертирования электровоза переменного тока в эксплуатационных условиях, разработаны рекомендации устойчивой работы зависимого инвертора и улучшение их энергетических параметров. Благодаря методам математического моделирования и ЭВМ в труде сделано исследование процессов коммутации для однозонного (электровоз ВЛ60Р) и многозонного (электровоз ВЛ80Р) инверторов при работе с прерывистым и непрерывном током нагрузки. Но в данном исследовании нет, описания объяснения поведения коммутации в короткозамкнутых контурах многозонного зависимого инвертора

электровоза переменного тока и влияние потенциальных условий на них.

Трудностям магнитоэлектрической рассогласованности статических инверторов электровозов однофазно-постоянного тока и тяговой сети посвящены работы [8, 10, 17, 18, 19]. В этих трудах исследованы электромагнитные процессы в тяговой сети с распределённой индуктивностью и ёмкостью, поскольку они возникают при коммутации и инвертировании тока в инверторе электровоза, а также даны расчетные параметры электромагнитных процессов, благодаря которым были определены свободные составляющие тока и напряжения в контактной сети. Тут описано, поскольку наличие распределённой ёмкости тяговой сети, а также процессы включения и выключения тиристорных плеч во время коммутации инвертора электровоза сопровождаются появлением свободных колебаний токов и напряжения вдоль контактной сети, они в свою очередь вызывают искажения питающего напряжения сети. В этих трудах не описаны исследования по коммутации многозонного инвертора и последовательности её протекания в короткозамкнутых контурах инвертора которые имеют огромное значение на процесс в самом инверторе и на его энергетические характеристики.

Так, в трудах [18, 19] процесс возникновения коммутации представлен просто в виде замкнутого ключа, как параллельное включение тиристоров двух плеч зависимого инвертора и выключение двух других тиристорных плеч на последнем этапе коммутации в мостовом однозонном инверторе. Также принято допущение, что процессы коммутации происходят в одном короткозамкнутом контуре при одновременно открытых вентилях четырёх плеч инвертора. Но данное допущение не корректно, поскольку процессы коммутации при типовом способе управления в многозонном инверторе электровоза переменного тока происходят не одновременно, а поочерёдно. А

13

значит результаты принятых допущений не совсем корректны, следовательно недостаточно полно раскрыты процессы.

В трудах [21, 22, 23] выполнен анализ по разработке различных методов и технических решений демпфирования высокочастотных послекоммутационных колебаний напряжения на токоприёмнике электровоза переменного тока. В этих трудах объяснено, что рассчитывать послекоммутационные перенапряжения следует по Т -образной схеме замещения тяговой сети с последующей корректировкой перенапряжения для учёта затухания. Чтобы уменьшить послекоммутационные перенапряжения необходимо применить на электровозе переменного тока демпфирующее устройство которое представляет собой конденсаторный поглотитель энергии, включённый на стороне постоянного тока. Однако в этих трудах также как и в рассмотренных предыдущих трудах управление процессом коммутации представлено в упрощённом виде, что приводит к не точности оценки результатов уровня послекоммутационных колебаний.

Процессы коммутаций тока тиристорых плеч вызывают искажение формы кривой напряжения контактной сети, что в свою очередь вызывает падение напряжения в сети, а значит, влияет на энергетические показатели работы зависимого инвертора электровоза переменного тока.

В трудах [9- 16, 19, 20, 25, 29, 30, 31, 32] рассмотрены процессы инвертирования постоянный тока в однофазный переменный и, в том числе процессы естественной коммутации тока вентилей для различных схем инвертирования электровозов переменного тока. Так, в трудах [8 - 15] представлены исследования процессов в схеме с нулевой точкой и мостовой схеме инвертора. Здесь также показано влияние процесса коммутации тока вентилей при бесконечной и

конечной величинах индуктивности в цепи выпрямленного тока на коэффициент мощности электровоза.

Исследованиям процессов инвертирования в многозонных инверторах электровозов посвящены труды [11, 15, 18, 22, 27, 28, 29]. В них рассмотрены процессы зонно-фазового регулирования выпрямленного напряжения, показано влияние процесса коммутации тока вентилей на энергетические показатели и внешние характеристики инвертора. Во всех перечисленных выше работах электромагнитные процессы в однозонных и многозонных инверторах исследованы при синусоидальном характере напряжения в контактной сети и без учёта нелинейности кривой намагничивания тяговых двигателей. Однако в условиях эксплуатации напряжение в контактной сети имеет несинусоидальный характер. Кроме того, в этих работах процесс коммутации тока вентилей в многозонной мостовой схеме инвертора рассмотрен как процесс организации поочерёдной коммутации вентилей двух плеч, вступающих в работу в очередном цикле инвертирования. В этом случае коммутация проходит последовательно в двух контурах - сначала в большом, а затем в малом. Такой способ организации коммутации осуществлён в инверторах всех современных электровозов и принят за типовой.

В трудах [34, 35, 36] были проведены теоретическое и экспериментальное исследования способа повышения энергетических показателей электровозов однофазно-постоянного тока, включая и качество электрической энергии, потребляемой из контактной сети, за счёт изменения процесса основной коммутации тока вентилей выпрямительно-инверторного преобразователя. Однако в трудах полностью не раскрывается то обстоятельство, что глубокое искажение спадающей части формы кривой напряжения будет значительно оказывать влияние на устойчивую работу системы.

В работах [37, 38, 39] представлена разработка и исследование устройства, позволяющего уменьшить искажение формы напряжения в тяговой сети переменного тока, возникающее при работе электровозов с помощью применение компенсирующих устройств. Применение разработанного компенсатора искажения напряжения на электровозах переменного тока позволяет полностью устранить свободные высокочастотные колебания напряжения в тяговой сети, а также уменьшить провал этого напряжения во время коммутации. Но применение разработанного компенсатора повышает коэффициент мощности электровоза в режиме рекуперативного торможения незначительно т.е. всего лишь 0,2-1,6 % в зависимости от режима его работы. В тоже время применение компенсатора вызывает усложнение силовой схемы и затруднения в его расположении на электровозе.

В целом в ряде работ профессора Савоськина А.Н. [40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47] отражены вопросы различных исследований по рекуперативному торможению современных электровозов переменного тока.

Так в работах [41, 42, 43] содержаться разработки способов и технических средств по реализации системы автоматического регулирования (САР) угла запаса однофазного инвертора, которое приводит к увеличению его коэффициента мощности, т. е. к повышению энергетической эффективности рекуперативного торможения электровозов. В данной диссертации такой путь повышения коэффициента мощности не исследуется, однако выбор

углов запаса небольшой величины (6 = 12 — 15 эл. град.) опирается

в своих возможностях и на результаты упомянутых исследований. В системах управления современных электровозах заложены принципы построения САР угла запаса, учитывающие изложенные выше исследования.

В работах [46, 47] изложены исследования по математическому моделированию электромагнитных процессов в динамической системе «контактная сеть - электровоз». На основе этих исследований получены математические модели, с помощью которых учитывается влияние распределенных параметров контактной сети на электромагнитные процессы в силовой цепи электровоза. Также показаны пути повышения коэффициента мощности электровоза с помощью использования компенсатора реактивной мощности. В данной диссертации математическое моделирование процессов в системе «контактная сеть - электровоз» с учетом данных исследований.

В работе [52] показан путь совершенствования синхронизации в системе управления ВИП электровоза переменного тока с рекуперативным торможением. Устройство синхронизации является важнейшим основополагающим узлом в системе управления, от которого зависит не только устойчивая работа ВИП, но и выполнение заявленных тяговых, тормозных и энергетических характеристик, электровоза. В данной диссертации эти очень важные вопросы не исследовались, однако процессы работы инвертора электровоза переменного тока с рекуперативным торможением организованы с использованием принципов построения синхронизации, изложенные в упомянутой работе.

В работе [45] показаны пути повышения коэффициента мощности электровоза, в том числе и в рекуперативном торможении на основе применения компенсатора реактивной мощности. В данной диссертации такие исследования не проводились. В тоже время уменьшение искажения в кривой напряжения контактной сети происходит за счет применения диодного плеча в схеме инвертора.

1.2. Постановка цели и задач исследования.

Поиск путей повышения энергетической эффективности и в частности повышение коэффициента мощности электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения, по мнению автора, лежит в направлении уменьшения величины угла запаса инвертора и уменьшения длительности основной коммутации. Путём включения диодного плеча в схему инвертора параллельного цепи выпрямленного тока, а также использование нового способа управления тиристорами с организацией буферного контура на 1-й зоне регулирования его напряжения.

Из теории мы знаем, что регулирование напряжения зависимого инвертора ухудшает коэффициент мощности электровоза переменного тока, что ведет к уменьшению выпрямленного напряжения зависимого инвертора.

В режиме инвертора индуктивное падение образуется в конце

интервала времени коммутации при ю1 = |3 ив середине интервала времени коммутации при регулировании аЛ = (Зр = п - ар. Существующий сегодня стандартный способе управления инвертором, малую величину угла запаса 5 не удаётся обеспечивать из-за не синусоидальности формы кривой напряжения в сети в конце каждого полупериода и необеспечении устойчивости инвертирования в переходных процессах, что приводит к необеспечению потенциальных условий на тиристорах и опрокидыванию инвертора, т.е. к срыву рекуперативного торможения [11].

Существующее значение угла запаса 8 = 25 эл. градусов значительно больше, по сравнению с минимально допустимой величиной 8 = 15 эл. градусов, это ведет к уменьшению коэффициент мощности зависимого инвертора электровоза

переменного тока. Уменьшение коэффициента мощности зависимого

18

инвертора объясняется тем, что из-за индуктивного сопротивления обмоток трансформатора, которые образуют зону регулирования, и

увеличивают угол запаса 6 и угол коммутации у зависимого инвертора. В результате, снижение коэффициента мощности Км связано с величиной угла сдвига фаз ф основной гармоники переменного тока по отношению к переменному напряжению.

Следовательно, снижение величины угла запаса 8 и угла

основной коммутации у зависимого инвертора являются актуальной задачей в проблеме повышения энергетической эффективности электровозов переменного тока с рекуперативным торможением.

Целью работы является повышение энергетической эффективности электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения за счёт включения в схему зависимого инвертора диодного плеча, подключённого параллельно цепи выпрямленного тока и применения нового способа управления инвертором на 1-й зоне регулирования его напряжения.

Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие задачи:

предложен новый способ управления инвертора на 1-й зоне регулирования и включение диодного плеча в схему инвертора на всех зонах регулирования.

проведены аналитическое исследование электромагнитных процессов работы зависимого инвертора электровоза переменного тока и их влияние на его коэффициент мощности при типовом и предлагаемом способе управления на 1-й зоне регулирования с включенным диодным плечом в схему инвертора на всех зонах регулирования.

разработана математическая модель системы «тяговая подстанция - контактная сеть - электровоз» с помощью которой

19

проведено математическое моделирование электромагнитных процессов в стационарных и переходных режимах работы инвертора электровоза;

выполнен сравнительный расчет электромагнитных процессов в системе «тяговая подстанция - контактная сеть - электровоз» для различных условиях эксплуатации.

показано улучшение электроэнергетических показателя (коэффициента мощности) электровоза перемененного тока в режиме рекуперативного торможения при применение предложенного способа управления и диодного моста в схеме инвертора электровоза.

предложена корректировка силовой схемы электровоза переменного тока для реализации предлагаемых технических решений.

2 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ РАБОТЫ ОДНОФАЗНОГО ЗАВИСИМОГО ИНВЕРТОРА ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЕГО КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ.

2.1 Анализ электромагнитных процессов работы однофазного инвертора электровоза на 1-й зоне регулирования напряжения.

2.1.1 Электромагнитные процессы работы мостового инвертора с типовым алгоритмом управления на 1-й зоне регулирования напряжения инвертора

Чтобы электровозу переменного тока перейти в рекуперативный режим (см. рисунок.2.1) достаточно тяговые двигатели перевести в генераторный режим работы, при этом запитать обмотку возбуждения от независимого источника. Открывать тиристорные плечи нужно в конце положительного полупериода напряжения контактной сети с

опережением на некоторый угол |3. Благодаря этому токи в режиме рекуперативного торможения будут течь в противоположную сторону направления напряжения тягового трансформатора. В результате происходит передача энергии от генераторов электровоза переменного тока через трансформатор в тяговую сеть.

Если в определённый интервал времени, соответсвующий углу опережения р при работающих в данный момент плечах \/81 и \/84, открыть плечи \/Б2 и \/ЭЗ, то начнется процесс коммутации. Направление тока коммутации ¡к показано на рисунке 2.1, а. Переходный режим работы тиристорных плеч необходимо закончить до времени изменения знака полярности напряжения первичной

обмотки трансформатора с резервом на некоторый угол запаса б, значение его должно быть достаточным чтобы восстановить

запирающие способности тиристорных плечей VS1 и VS4. Если этого не произойдет и переходный процесс затяница, то тиристорные плечи закрыть не получиться, следовательно возникнет аварийный режим работы зависимого инвертора электровоза переменного тока, короткое замыкание инвертора (опрокидывание инвертора).

В режиме рекуперативного торможения ток в первичной обмотке трансформатора имеет фазу, которая находиться в противофазе с напряжением в тяговой сети [48]. Угол сдвига фаз ф между током и напряжением в первичной обмотке трансформатора зависит от угла р,

при этом, чем больше |3, тем больше и ф. Значит, значение угла р напрямую оказывает воздействие на энергетические показатели процесса инвертирования. Выбирая угол Р постоянным, то есть независимым от нагрузок инвертора,

бдоп = Р - У, (2-1)

где 8дОП- допустимая минимальная величина угла запаса инвертора; р -

угол опережения открытия тиристорных плеч зависимого инвертора; у -время (угол) переходного процесса (коммутации) зависимого инвертора.

При таком способе управления при допустимо малой величине угла запаса работа зависимого инвертора электровоза переменного тока будет стабильной и обладать низкими энергетическими показателями, поскольку при незначительных нагрузках угол коммутации у уменьшается, а угол запаса 5 будет расти, а значит приведет к росту угла сдвига фаз ф между напряжением и током в первичной обмотке трансформатора, что в свою очередь к снижению коэффициента мощности электровоза переменного тока. Для увеличения коэффициента мощности надо применять автоматическое

управление угла запаса 5 чтобы поддерживать постоянную

минимальную допустимую величину, т. е. бдоп = const [49]. Такой

22

закон управления обеспечивает устойчивость инвертора. Сейчас все электровозы обладающие режимом рекуперативного торможения имеют систему автоматического регулирования угла запаса 8. При этом система автоматического регулирования угла запаса должна обеспечивать устойчивую работу.

При этом должно соблюдаться неравенство электрической

устойчивости работы инвертора - ^ < - ^

d d

В работах [50, 51] проведены исследования переходных процессов и методов подержания динамической устойчивости процесса инвертирования. Во время перехода в режим инвертирования в инверторе появляются прерывистые токи, которые впоследствии переходят в непрерывный ток, при этом данный процесс сопровождается броском тока. На границе данного переходного процесса при регулировании с 8 = const наблюдается неустойчивая работа зависимого инвертора и неполадки в работе системы автоматического регулирования угла запаса. В работе [50] было показано, чтобы обеспечить устойчивую работу зависимого

инвертора необходимо выбирать величину начального угла |3 = 8 > 25 эл. град. Это условие позволит избежать нестабильной работы инвертора, вовремя переходных процессов коммутации с прерывистыми токами. Электромагнитные процессы в инверторе, при законе управления углом запаса 8 = const, будут начинаться с включении тиристорных плечей зависимого инвертора с фазой угла опережения (3 = 8.

При полностью включенных тиристорных плечах инвертора в каком - либо полупериоде напряжения сети и прохождении кривой этого напряжения через точку %, 2п и т. д., устанавливается процесс

инвертирования тока генератора Id во вторичную обмотку трансформатора и далее в контактную сеть, при котором ЭДС генератора Е или вместо нее равная ей при принятых допущениях постоянная составляющая выпрямленного напряжения инвертора Ud уравновешивается величиной синусоидального напряжения трансформатора и ЭДС самоиндукции обмоток трансформатора и

did

цепи выпрямленного тока, X

- Ud = UmSinot - X ,

dcot

где X - общее реактивное сопротивления обмотки трансформатора Хт и цепи выпрямленного тока Xd инвертора, X = Xj+ Xd . Знак перед Ud означает, что при инвертировании значение выпрямленного напряжения инвертора приобретает обратную полярность по сравнению с выпрямителем в силу того что открытие вентилей происходит при а = тс—р > я/2 в диапазоне я/2 * %.

В оценке электромагнитного процесса при инвертировании важную роль играет процесс коммутации тока вентилей, при котором напряжение на вторичной обмотке трансформатора становится равной ЭДС самоиндукции обмоток трансформатора, закороченных вентилями (вступающих в работу и оканчивающих работу инвертора). В этом случае процесс коммутации в инверторе разбивается на два процесса: коммутация в цепи переменного тока (трансформатор) и коммутация в цепи выпрямленного тока (генератор) Процесс коммутации в цепи переменного тока описывается уравнением

did

Заключение диссертации по теме «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация», Фокин, Дмитрий Сергеевич

Выводы по четвертой главе:

1. Для реализации нового способа на 1-й зоне с буферным контуром и для использования диодного плеча в схеме инвертора предложена модернизированная схема силовых цепей электровоза ВЛ80Р с включённым диодным плечом в схему инвертора.

2. Достоверность результатов подтверждается удовлетворительной сходимостью осциллограммы токов и напряжений в первичной обмотке трансформатора а также осциллограмма выпрямленных токов и напряжения реального электровоза ВЛ80Р при работе на участке Иркутск - Слюдянка ВС>КД, и результатов расчета на математической модели при одинаковых нагрузках. Расхождение составило по углу запаса 3% по углу коммутации 7%. Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения по экспериментальным данным составил 8,3% а по расчетным 7,65% , относительная погрешность не превышает 8%.

3 Экономия средств от внедрения разработанного алгоритма управления и диодного плеча на один электровоз в год составляет 128650,00 руб. капитальные затраты 402 299 руб. сроке окупаемость 3,12 года.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведённых в данной диссертации работе исследований получены следующие наиболее значимые результаты:

1. Проведены аналитические исследования электромагнитных процессов работы четырехзонного инвертора на всех зонах регулирования с включенным диодным плечом и без него. В результате этого исследования уточнены формулы расчета коэффициента мощности на 1-й и 2, 3, 4 зонах регулирования напряжения.

2. Разработана математическая модель инвертора, оборудованная диодным плечом, включенным параллельно цепи выпрямленного тока.

3. Обосновано, что применение диодного плеча, включённого параллельно цепи выпрямленного тока, позволяет уменьшить угол запаса инвертора 4 с 25 до 15 эл. град., что обеспечивает повышение коэффициента мощности электровоза в режиме рекуперативного торможения.

4. Разработан новый способ управления зависимым инвертором на 1-й зоне регулирования напряжения инвертора.

5. Включение в схему инвертора диодного плеча позволяет поддерживать в нем минимально допустимую величину угла запаса б = 15 эл. град., а, следовательно, и меньшую величину угла сдвига фазы (р, что, в свою очередь, ведет к увеличению коэффициента мощности электровоза в режиме рекуперативного торможения, например, на 4-й зоне в номинальном режиме работы на 8,7%.

6. Разработаны технические решения по включению диодного плеча в схему инвертора и применение нового способа управления инвертора на 1-й зоне регулирования напряжения.

7. Рассчитана годовая экономическая эффективность на один электровоз ВЛ80Р, которая составила 128 650,00 руб. с новым способом управления на первой зоне регулирования и включённым диодным плечом в схему инвертора электровоза.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Фокин, Дмитрий Сергеевич, 2012 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Стратегия развития железнодорожного транспорта в РФ до 2030 года [Электронный ресурс] / ОАО «Российские железные дороги». - Электрон. дан. - Режим доступа: http://doc.rzd.ru/wps/portal/ doc?structure_id=5086.

2. Штибен Г.А. Статические преобразователи на управляемых кремниевых вентилях [Текст] // Электрическая и тепловозная тяга. -1966.-№12.

3. Штибен Г.А. Исследование схем рекуперативного торможения электропод вижного состава переменного тока на управляемых кремниевых вентилях: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук.- М.: ВНИИЖТ, 1968.-222 с.

4. Копанев А.С., Хоменко Б.И. О выборе схемы тиристорного преобразователя для электроподвижного состава[Текст] // Электротехника. - 1975. - № 10. - С. 46-49.

5. А.с. 385770 СССР. Бесконтактный преобразователь / А.С. Копанев, Б.И. Хо- менко (СССР). - № 137079/24-7; Заявл. 20.10.69; Опубл. 14.06.73, Бюл. №26.

6. А.с. 1363403 СССР, МКИ Н 02 М 5/12. Способ управления многозонным преобразователем переменного тока / СБ. Власьевский, Ю.М. Басов, Б.Н. Тихменев, М.Л. Перцовский, В.В. Находкин, Н.Н. Широченко, А.Л. Донской (СССР). - № 4121259/2407; Заявл. 16.07.86; Опубл. 30.12.87, Бюл. № 48.

7. Коссие А. Развитие электровозов с тиристорами на железных дорогах Франции (Evolutionde la locomotive a thyristorsala SNCF )

[Текст] // Elektrische Bahnen. - 1981. -V. 52. - № 1-2. - P. 18-22, 5260

8. Гриньков Б.Н. Тиристорное регулирование на электроподвижном составе переменного тока за рубежом [Текст] // Железные дороги мира. - 1979

9. Тихменев Б.Н. Электровозы переменного тока со статическими преобразователями. [Текст]// - М.: "Гострансжелдориздат", 1958. -268 с.

10. Кучма К.Г. Выпрямительные установки электроподвижного состава переменного тока. [Текст]// - М.: Транспорт, 1966. - 224 с.

11. Захаревич C.B. Переходные и установившиеся процессы в схемах электро- подвижного состава выпрямительного типа. - П.: Наука, 1966.-240 с.

12. Тихменев Б.Н., Трахтман Л.М. Подвижной состав электрифицированных железных дорог. . [Текст]// М.: Транспорт, 1980.-471 с.

13. Трахтман Л.М. Электрическое торможение электроподвижного состава. . [Текст]// М.: Транспорт, 1967. - 204 с.

14. Бурков А.Т. Исследование электрических процессов в тяговой сети при рекуперативном торможении выпрямительных электровозов . [Текст]// Сб. тр. ЛИИЖТ. - 1963. - Вып. 212. - С. 715.

15. Харитонов А.И. Исследование режимов работы выпрямительного электро- воза при рекуперативном торможении . [Текст]// Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. - Л.: ЛПИ, 1963.-24 с.

16. Петров С.А. Рекуперативное торможение на выпрямительных электровозах. [Текст]// Тр. ЦНИИ МПС. - 1960. - Вып. 201. - С. 1423.

17. Назаров Н.С. Исследование устойчивости и эксплуатационных режимов работы зависимых инверторов электровозов. [Текст]// Дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук . [Текст]// - М.: ВНИИЖТ, 1977. -217 с.

18. Кучумов В.А., Широченко H.H. Электромагнитные процессы в тяговой сети с распределенной емкостью при коммутации и выпрямлении тока в преобразо- вателе электроподвижного состава. [Текст]// Вестн. ВНИИЖТ. - 1984. - № 1. - С. 19-23. - № 8. - С. 2327.

19. Тихменев Б.Н., Кучумов В.А. Электровозы переменного тока с тиристорными преобразователями. [Текст]// М.: Транспорт, 1986. -312 с.

20. Фроленков И.Н. Свободные колебания тока в тяговой сети электрифицированных железных дорог и испытательных полигонов . [Текст]//// Тр. ВНИИЖТ. - М.: Транспорт, 1980. - Вып. 636. - С. 93100.

21. Тихменев Б.Н., Кондратов В.Д., Кучумов В.А. Исследование устройств демпфирования перенапряжений в преобразовательной установке электровоза переменного тока . [Текст]// Тр. ВНИИЖТ-М.: Транспорт, 1980 - Вып. 636. - С. 27-37.

22 Лозановский, А.Л. Энергетические характеристики отечественных элек-тровозов переменного тока [Текст] / А.Л. Лозановский // Электровозостроение: Сб. науч. тр. Всесоюзн. науч.-

исслед., проект.-констр. и технол. ин-та электровозостроения. -Новочеркасск, 1984. - Т. 25. - С. 58-68.

23. Исследование способов демпфирования высокочастотных колебаний в тиристорных преобразователях . [Текст] / Б.Н. Тихменев, В.Д. Кондратов, H.H. Горин и др. // Тр. ВНИИЖТ- М.: Транспорт, 1984. - Вып. 642. - С. 94-115.

24. Симонов М.Д. Повышение энергетических показателей преобразовательных установок электроподвижного состава. [Текст]// Автореф. дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук. - СПб.: СПИТМИО, 1992.-26 с.

25. Расчет и проектирование статических преобразователей подвижного состава. [Текст] / Ю.М. Иньков, В.М. Антюхин, В.В. Литовченко, О.С. Назаров; Под ред. Ю.М. Инькова: Учеб. пособие. -М.: МИИТ, 1985. - 196 с.

26. Крамсков С.А. Повышение эффективности работы узлов системы управления тиристорными преобразователями электровозов однофазно-постоянного тока . [Текст]// Автореф. дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук. - М.: МИИТ, 1985. - 24 с.

27. A.c. 1190489 СССР, МКИ H 03 К 5/01. Формирователь синхроимпульсов / C.B. Власьевский, В.А. Голованов (СССР). - № 3664693/24-21; Заявл. 23.11.83; Опубл. 07.11.85, Бюл. №41.

28. Голованов В.А., Власьевский C.B. Условия эффективной работы системы автоматического регулирования угла запаса инвертора электровоза переменного тока. [Текст] // Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта с использованием элементов автоматики: Труды ЦНИИ МПС. - М.: Транспорт, 1973. - Вып. 484. - С. 36-40.

154

29. Преобразовательные устройства электропоездов с асинхронными тяговыми двигателями. [Текст] / A.M. Солодунов, Ю.М. Иньков, Г.Н. Коваливкер, В.В. Литовченко. - Рига: «Зинатне», 1991. - С. 352.

30. Преобразовательные полупроводниковые устройства подвижного состава . [Текст]// / Ю.М. Иньков, H.A. Ротанов, В.П. Феоктистов, О.Г. Чаусов. - М.: Транспорт, 1982. -264 с.

31. Широченко, H.H. Улучшение энергетики электровозов переменного тока [Текст]/ H.H. Широченко, В.А. Татарников, З.Г. Бибинешвили //Железнодорожный транспорт. - 1988. - №7. - С.33-37.

32. Тихменев Б.Н., Голованов В.А., Басов Ю.А. Плавное регулирование выпрямленного напряжения на электровозах с тиристорами . [Текст]//// Тр. ВНИИЖТ. - М.: Транспорт, 1966. - Вып. 312. - С. 18-32.

33 Новый алгоритм управления выпрямительно-инверторным преобразователем . [Текст]/ C.B. Власьевский, Ю.А. Басов, М.Л. Перцовский, В.В. Находкин// Электрическая и тепловозная тяга. -1988.-№ 5.-С. 30-31.

34. Власьевский C.B. Новая организация коммутации тока вентилей выпрями- тельно-инверторного преобразователя для повышения энергетических показателей электровозов однофазно-постоянного тока . [Текст] // Второй международный симпозиум "Энергосбережение, качество электроэнергии, электромагнитная совместимость на железнодорожном транспорте": Сб. тр. / Под ред. д.т.н., проф. P.P. Мамошина. - 21-22 марта 2000 г. - М.: МИИТ, 2000. - С. 91-93.

35. Власьевский C.B. Выбор способа организации процесса коммутации в выпрямительно-инверторном преобразователе электровоза однофазно-постоянного тока [Текст]// Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте: Тр. второй науч.-практ. конф.: В 2-х кн. Кн. 1. - М.: МИИТ, 1999. - С. 4-18.

36. Власьевский, С. В. Эффективность и проблемы применения рекуперативного торможения на электровозах переменного тока [Текст] / C.B. Власьевский, В.В. Кравчук // Вестник ВЭлНИИ. - 2005. -№ 2(49)-С. 147-158

37. Кабалык Ю.С. Снижение влияния электровозов переменного тока на форму напряжения в тяговой сети электрифицированных железных дорог. [Текст]// Автореф. дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук. - М.: ДВГУПС, 2010. - 25 с

38. Пат. 2382464 Российской федерация, МПК H 02 j 3/01. Устройство для преобразования формы напряжения потребителя [ Текст]/ Кулинич Ю.М. Кабалык Ю.С. ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения». - № 2008152854/09 ; заявл. 30.12.2008 ; опубликовано 20.02.2010, Бюл № 5 - 10 е.: ил

39. Кулинич Ю. М. Адаптивная система автоматического управления гибридного компенсатора реактивной мощности электровоза с плавным регулированием напряжения [Текст] : монография. / Ю. М. Кулинич. - Хабаровск : изд-во ДВУПС, 2001. -153 с. : ил.

40. Савоськин А.Н. Оценка перспективных схем тиристорных выпрямительно - инверторных преобразователей электровозов переменного тока [Текст] / А.Н. Савоськин, В.А. Голованов, C.B.

Власьевкий, A.A. Ефремов // Электрическое торможение электроподвижного состава: Сб, науч. Тр ВНИИЖТ; под ред О.А Некрасова. - М: Транспорт, 1984. - С.З - 8.

41. Савоськин А.Н. Автоматизация электроподвижного состава [Текст]: учебник для вузов ж. - д. транспорта / А.Н. Савоськин, Л.А. Баранов, A.B. Плакс, В.П. Феоктистов; под ред. А.Н. Савоськина. -М.: Транспорт, 1990. 311 с.

42. Савоськин А.Н. Совершенствование системы автоматического управления током тяговых двигателей электровоза однофазно-постоянного тока.[Текст] / А.Н. Савоськин, М.С. Телегин // Электроника электрооборудование транспорта . - 2010. - №2-3. - С. 10-14

43. A.c. 1270852 СССР, МКИ Н 02 М 7/515. Устройство для управления ведомым сетью инвертором / В.Е. Коваль, А.Н. Савоськин, В.В. Стрельниво (СССР). - № 4476390/24-07; Заявл. 04.07.88; Опубл. 30.10.90, Бюл. № 40.

44. Савоськин А.Н. Новый способ синхронизации полупроводникового преобразователя электровоза однофазно -постоянного тока с питающей сетью [Текст] / А.Н. Савоськин, Д.И. Болдин, М.С. Телегин // Электроника электрооборудование транспорта . - 2010. - №5-6. - С. 14-18

45. Кулинич Ю.М. Повышения эффективности работы активного компенсатора реактивной мощности [Текст] / Ю.М. Кулинич, А.Н. Савоськин, // Электроника электрооборудование транспорта . -2010.-№2-3.-С. 29-33

46. Савоськин А.Н. Математическое моделирование электромагнитных процессов в динамической системе контактная

157

сеть - электровоз / А.Н. Савоськин, Ю.М. Кулинич, A.C. Алексеев // Электричество. - 2002. - №2. - С. 29-35

47. Савоськин А.Н. Повышение коэффициента мощности электровоза переменного тока [Текст]/ А.Н. Савоськин, Ю.М. Кулинич, Р.П. Гринберг// Электротехника - 2002, - № 5. - С. 11-16.

48 Фокин Д.С. Анализ принципов автоматического регулирования угла запаса инвертора на электровозах переменного тока с рекуперативным торможением. [Текст]// Труды Пятой международной научной конференции творческой молодежи «Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке» / ДВГУПС 17-19 апреля 2007 г. том 2 С. 50-53.

49. Фокин Д.С. Проблемы обеспечения минимально допустимого угла запаса инвертора при рекуперативном торможении электровоза переменного тока. [Текст] // Вестник института тяги и подвижного состава / Труды 45-й Международной научно -практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки ДВГУПС 7-9 ноября 2007 г. выпуск 4 С. 113-115.

50. Назаров Н.С. Исследование устойчивости и эксплуатационных режимов работы зависимых инверторов электровозов. [Текст]// Дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук. - М.: ВНИИЖТ, 1977. -217 с

51. Корбут Е.А., Рыбин П.Ф. Выбор начальных углов включения тиристорных преобразователей на электроподвижном составе с целью повышения надежности и экономичности [Текст]// Электровозостроение: Сб. науч. тр. Всесоюз. науч.исслед., проект.-

158

конструкт, и технолог, инта электровозостроения. - Новочеркасск, 1985.-Т. 26.-С. 58-64.

52. Власьевский C.B., Фокин Д.С. Буняева Е.В. Пути увеличения коэффи-циента мощности однофазного инвертора электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения [Текст]// Электрификация, инновационные технологии, скоростное и высокоскоростное движение на железнодорожном транспорте / Материалы Пятого международного симпозиума «Элтранс-2009». СПб: ПГУПС, 2009. - С. 453-464,

53. Фокин Д.С. К вопросу расчета коэффициента мощности инверторного преобразователя электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения [Текст]// Материалы международной научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников представителей академической науки / Вестник Института тяги и подвижного состава «Подвижной состав 21 века», Хабаровск: ДВГУПС, 2008 год. -С. 196-198,

54. Фокин Д.С. Повышение коэффициента мощности электровоза пере-менного тока в режиме рекуперативного торможения. [Текст]// Материалы 2 международной научно-практической конференции «Электрификация железнодорожного транспорта ТРАНСЭЛЕКТРО-2008»./ДНУЖТ 30.09.2008-04.09.2008 года. - С. 15,

56. Власьевкий C.B. Повышение эффективности выпрямительно-инверторных преобразователей электровозов однофазно-постоянного тока с рекуперативным торможением. [Текст]// Дисс. на соискание уч. степени док. тех наук.-М:МИИТ, 2001. - 305 с.

57. Газизов Ю.В. Повышение качества электрической энергии в контактной сети при работе электровоза переменного тока с адаптивной системой равнофазного управления в режиме тяги. [Текст]// Дисс. На соискания уч. степени кан. тех. наук.-М,ДВГУПС 2011 г. . -222 с.

58. Самарский А. А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. [Текст] / А. А. Самарский, А. П. Михайлов. - 2-е изд., испр. - М. : ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 320 с.

59. OrCAD PSpice. User's Guide. - Part Number 60-30-6361998. - Or-CAD, Inc., 1998.-404 c.

60. Златин И. Л. Моделирование на функциональном уровне в OrCAD 9.2 / И. Л. Златин // Компоненты и технологии [Электронный ресурс] - Электрон, журнал. - СПб., 2003. - № 3. - Режим доступа: http://www.kit-e.ru/articles/cad/2003_04_140.php.

61. Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и Pspice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ [Текст]: в 4 выпусках. / В.Д. Разевиг - М.: Радио и связь, 1992.

62. Разевиг В.Д. Система проектирования OrCAD 9.2 / В.Д. Разевиг - М.: Солон-Р, 2001. - 528 с.

63. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0 [Текст] / В.Д. Разевиг - М.: Солон-Р, 2003. -704 с.

64. Крумм Л. А. Применение метода Ньютона-Рафсона для расчета стационарного режима сложных электрических систем. [Текст] / Л.А. Крумм // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт -1965. - №5.-С. 3-12.

65. Годжелло А.Г. Первые уроки моделирования с помощью пакета программ PSpice. Методическое пособие по курсу «Моделирование в электроаппаратостроении» / А.Г. Годжелло, М.В. Рябчицкий, М.И. Гливка // М: Изд-во МЭИ, 1998. - 36 с.

66. Асанов Т.К. Исследование электромагнитных процессов в тяговой сети при совместной работе нескольких преобразовательных агрегатов [Текст] / Т.К. Асанов // Автореф. дисс. на соис. уч. ст. канд. техн. наук. - М.: 1979. - 24 с.

67. Балабанов, В.Н. Высшие гармонические в системе тягового электроснабжения при одновременной работе тяговых и рекуперирующих электровозов [Текст] / В.Н. Балабанов // Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта Сибири и Дальнего Востока: Сб. тез. докл. / Хабаровск: ДВГУПС, 1997. - 4.1. -С. 156-157.

68. Быкадоров, A.J1. Гибридная математическая модель динамических процессов в тяговой сети [Текст] / А.Л. Быкадоров, A.B. Жуков // Автоматизированные системы электроснабжения железных дорог: Межвузовский сборник научных трудов - Ростов-на-Дону, РГУПС, 1995, С.33-38.

69. Власьевский C.B. Свободные колебания напряжения в контактной сети, вызванные процессами коммутации тиристорных преобразователей электровозов [Текст] / C.B. Власьевский, В.Г. Скорик, О.В. Мельниченко // Электроника и электрооборудование транспорта. - 2007. - № 1. - С. 14-19.

70. Ермоленко Д. В. Улучшение электромагнитного взаимодействия тиристорного электроподвижного состава и

системы тягового электроснабжения [Текст]/ ДБ. Ермоленко, И.В. Павлов // Вестник ВНИИЖТ. - 1989. - №8. - С. 25-30.

71. Андреев, B.C. Теория нелинейных электрических цепей. . [Текст]/ B.C. Андреев // М.: Связь, 1972. - 328 с.

72. Косарев Б.И. Оценка влияния тяговой сети переменного тока при квазиустановившемся режиме работы электроподвижного состава [Текст] / Б.И. Косарев В.В. Волынцев, Е.И. Коннова // Транспорт. Наука, техника, управление. - 2000. - №9. - С.24-26.

73. Влияние искажений синусоидальной формы кривых тока и напряжения на погрешности измерительных трансформаторов [Текст] / Н.Е. Миронюк, Ю.И. Дидик, Ю.В. Гилев и др. // Электричество. - 2005. - №2. - С. 31-36.

74. Кучумов В.А. Электромагнитные процессы в тяговой сети с распределенной емкостью при коммутации тока в преобразователе электроподвижного состава: [Текст] / В.А. Кучумов, H.H. Широченко // Вестник ВНИИЖТ. - 1984. - № 1. - С. 19-23.

75. Лещев А.И. Электромагнитная совместимость электровозов с системой тягового электроснабжения [Текст] / А.И. Лещев, Б.А. Москалев // Сб. трудов второго международного симпозиума. М.: МИИТ, С. 136-137

76. Михайлов М. И. Определение электрических параметров контактной сети однофазного переменного тока [Текст] / М. И. Михайлов, Ю. Е. Купцов, А. Д. Разумов // Вестник ВНИИЖТ. - 1957. - № 8.-С.16-20.

77. Скорик В. Г. Снижение влияния электровозов переменного тока с плавным регулированием напряжения на качество электрической 160

энергии в контактной сети. [Текст] : Дисс. ... канд. техн. наук : 05.22.07 : защищена 10.05.07 / Скорик Виталий Геннадьевич. -Хабаровск., 2007. - 136 с.

78. Тихменев Б.Н. Потенциальные условия работы тиристоров в выпрямительно-инверторном преобразователе электровоза ВЛ80Р [Текст] / Б.Н. Тихменев, Ю.А. Басов, В.В. Находкин // Под ред. O.A. Некрасова // Электрическое торможение электроподвижного состава: Сб. науч. тр. - М.: Транспорт, 1984. - С. 9-21.

79. Китаев А. В. Математическое описание электромагнитных процессов трансформаторов на основе теории четырехполюсников [Текст] / А. В. Китаев // Электричество. - 2000. - № 4 - С. 64-68.

80. Рустамов С.А. К учету параметров модели ЛЭП, учитывающей поверхностный эффект в земле и проводах / С.А. Рустамов, М.М. Демирташ // Электричество. - 2005. - №5. - С. 12.

81. Савоськин А.Н. Математическое моделирование электромагнитных процессов в динамической системе контактная сеть - электровоз / А.Н. Савоськин, Ю.М. Кулинич, A.C. Алексеев // Электричество. - 2002. - №2. - С. 29-35

82. Савоськин А.Н. Повышение коэффициента мощности электровоза переменного тока [Текст]/ А.Н. Савоськин, Ю.М. Кулинич, Р.П. Гринберг//Электротехника - 2002, - № 5. - С. 11-16.

83. Михайлов М.И. Определение электрических параметров контактной сети однофазного переменного тока [Текст] / М.И.

Михайлов, Ю.Е. Купцов, А.Д. Разумов // Вестник ВНИИЖТ. - 1957. -№8.-С. 16-20.

84. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. [Текст]/ Л.А. Бессонов // — М.: Высшая школа, 1978,- 528 с.

85. Заволока О.Г. Электрический расчет тяговой сети переменного тока с учетом нелинейности сопротивления рельсов [Текст] / Заволока О.Г. //Вопросы повышения эффективности и надежности систем электроснаб-жения: Межвуз. сб. науч. тр. / Хабаровск: ДВГУПС, 1999.-С. 13-18.

86. Математическое моделирование динамики электровозов [Текст] / А.Г. Никитенко, Е.М. Плохов, А.А. Зарифьян, и др. М.: Высшая школа, 1998. - 274 с.

87. Лейтес Л. В. Схемы замещения многообмоточных трансформаторов. [Текст] / Л.В. Лейтес, A.M. Пинцов - М.: Энергия, 1974Г С. 192

88. Вольдек, А.И. Электрические машины [Текст] / А.И. Вольдек // Л.: Энергия, 1978. - 832 с.

89. Электровоз ВЛ80Р: Руководство по эксплуатации. Техническое описание [Текст] / Электрические аппараты. // Новочеркасск: ВЭлНИИ, 1985.-534 с.

90. Капустин Л. Д. Надежность и эффективность электровозов ВЛ80Р в эксплуатации [Текст] / Л. Д. Капустин, А. С. Копанев, А. Л. Лозановский ; под ред. Л. Д. Капустина. - М. : Транспорт, 1986. - 240 с

91. Алексеев A.C. Исследование влияния нелинейности кривой намагничивания тягового электродвигателя на переходные

164

процессы в силовой цепи электровоза [Текст] / Алексеев A.C. // Фундаментальные проблемы динамики и прочности подвижного состава: Юбил. сб. науч. тр. / Под ред. А.Н. Савоськина. М.: МГУПС, 1997Г С. 84-88.

92. Беркович Е.И. К определению понятия мощности в нелинейных цепях [Текст]/ Е.И. Беркович // Электричество. - 1989. - № 1. - С. 6164.

93. Власьевский C.B., Скорик В.Г., Фокин Д.С., Буняева Е.В. Повышение коэффициента мощности выпрямительно-инверторного преобразователя электровоза переменного тока в режиме тяги и рекуперативного торможе-ния. [Текст]// Электроника и электрооборудование транспорта №1 2011 г - С. 2-5

94. Власьевский C.B., Скорик В.Г., Буняева Е.В., Фокин Д.С. Повышение эффективности работы электровоза переменного тока сплавным регулированием напряжения в режимах тяги и рекуперативного торможения. // «Электрификация транспорта» научный журнал №1 2011 г, Днепропетровск,ДНУЖТ . - С. 30-34,

95. Пат. 2418354 Российская Федерация, МПК6 H 02 M 0005/12. Зависи-мый многозонный инвертор однофазного переменного тока [Текст] / Власьевский C.B., Буняева Е.В., Скорик В.Г., Фокин Д.С. ; заявитель и патентооб-ладатель ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения». - № 2001011366; заявл. 07.04.2010; опубл. 10.05.2011.

96. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов( вторая редакция, исправления и дополненная), утвержденная Министерством экономики РФ, Министерством финансов РФ, Госстроем РФ № ВК 477 от 21.06.1999 г.

97. Мельниченко О.В. Технико-экономическая оценка эффективности разработанных технических решений в дипломном проектировании: учебное пособие [Текст] / О.В. Мельниченко, Т.А. Булохова, Т.Н. Мельниченко. - Иркутск : Изд-во ИрГУПС, 2008 . - 48 с.

98. Дербас, Н. В. Определение экономической эффективности инновационных разработок [Текст] : методические рекомендации / Н. В. Дербас. - Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2004. - 24 с.: ил.