Аналіз системи бортового живлення електровоза змінного струму
Основні відомості про систему бортового живлення електровозу
Аналіз та дослідження схем перетворювачів для бортової системи живлення електровозу змінного струму
Розробка системи керування
3.54M
Категория: ЭлектроникаЭлектроника
Похожие презентации:

Дослідження бортової системи живлення електровозу змінного струму

1.

Міністерство освіти і науки
Український державний університет залізничного транспорту
Механіко-енергетичний факультет
Кафедра електроенергетики, електротехніки та електромеханіки
МАГІСТЕРСЬКА РОБОТА
на тему:
ДОСЛІДЖЕННЯ БОРТОВОЇ
СИСТЕМИ ЖИВЛЕННЯ
ЕЛЕКТРОВОЗУ ЗМІННОГО СТРУМУ
ВИКОНАВЕЦЬ: магістрант Гритченко Станіслав

2. Аналіз системи бортового живлення електровоза змінного струму

Зовнішній вид та основні розміри електровоза ЧС8
Електровоз змінного струму ЧС8 є двосекційним та восьмиосним, на кожній секції якого
встановлено трансформатор SL-66/3749/54 вхідний потужністю 6424 кВА при номінальній
напрузі 25 кВ, з масляним охолодженням, масляний радіатор і обдуває його моторвентилятор встановлені безпосередньо на бічній частині бака трансформатора. Первинна
тягова обмотка трансформатора має тривалу потужність 4910 кВА, напругу 0-25 кВ.
Напруга на вторинній тягової обмотці 2 (0-1040) У, тривалий струм 2X2360 А, обмотка для
харчування допоміжних машин має номінальну потужність 185 кВА, напругу холостого
ходу 680 В; обмотка власних потреб відповідно 145/57/22 В і 113/226/264 В, обмотка
опалення вагонів поїзда 1100 кВА і 3021 В.
2

3. Основні відомості про систему бортового живлення електровозу

Мотор-компресор
Чотирициліндровий пневмодвигун 22NP
3

4. Аналіз та дослідження схем перетворювачів для бортової системи живлення електровозу змінного струму

Схема живлення допоміжних машин змінного струму
4

5.

Випрямляч струму з синусоїдальною шиpотно
імnульсною модуляцією
Однофазний мостовий випрямляч струму
Процеси при двополярній синусоїдальній ШІМ
5

6.

Аналіз схем для бортової системи живлення
електровозу змінного струму
ЗН
U

f
ЗОЧ


Х
КМ
Ф
К
uоп
ГПН
ЗЧМ
Структурна схема системи керування трифазного інвертора з ШІМ
вихідної напруги
6

7.

Аналіз схем для бортової системи живлення
електровозу змінного струму
Трифазний трирівневий інвертор напруги
7

8. Розробка системи керування

Генератор пилкоподібної напруги
Опто-ізольована схема керування
затвором транзистора
Розподільник імпульсів для керування автономного інвертора напруги
8

9.

Визначення економічного ефекту модернізації
електровозу, в напрямку впровадження вузла
«статичний перетворювач – допоміжні машини»
Розрахунковий період (роки)
Показник
Капітальні
вкладення кt,
тис.грн.
Економія
поточних витрат
∆ut, тис. грн
Економічний
ефект Еt, тис.грн.
Коефіцієнт
приведення
Економічний
ефект з
урахуванням
приведення
тис.грн.
Економічний
ефект
наростаючим
підсумком
1
2023
2
2024
3
2025
4
2026
5
2027
67,11
0
0
0
0
54,17
54,17
54,17
54,17
54,17
-12,94
54,17
54,17
54,17
54,17
1,0
0,83
0,69
0,58
0,48
-12,94
49,29
44,96
40,62
36,83
-12,94
36,35
81,31
121,94 158,77
тис.грн.
Розрахунок економічного ефекту за роками експлуатації
9

10.

Висновок до магістерської роботи
В даній кваліфікаційній роботі запропоновано елемент модернізації бортової мережі електровозу змінного струму, з цією
метою обґрунтовано внесення змін до такого штатного вузла як живлення допоміжних машин. В схему допоміжних ланцюгів
замість фазорозщеплювача включено статичний перетворювач на базі автономного інвертора напруги на якому застосовано
новітні біполярні транзистори з ізольованим затвором (IGBT) і сучасні системи управління та захисту. У зв’язку з цим
поліпшилась якість електроенергії, яка споживається, що взагалі позитивно впливає на роботу допоміжних машин. Внаслідок
цього зменшується кількість пошкоджень допоміжних машин, збільшується міжремонтний період електродвигунів, які при
застосуванні перетворювачів працюють в полегшеному режимі.
На сьогодні IBGT як клас приладів силової електроніки займає і займатиме домінуюче положення для діапазону
потужностей від одиниць кіловат до одиниць мегават. Подальший розвиток IGBT пов'язаний з вимогами ринку і йтиме по шляху:
- підвищення діапазону граничних комутованих струмів і напруг (одиниці кілоампер, 9-12 кВ);
- підвищення швидкодії;
- підвищення стійкості до перевантажень і аварійних режимів;
- зниження прямого падіння напруги;
- розробка нових структур з щільністю струмів, що наближаються до тиристорних;
- розвитку "інтелектуальних" IGBT (з вбудованими функціями діагностики і захисту) і модулів на їх основі;
- створення нових високонадійних корпусів, зокрема з використанням MMC (AlSiC) і притискної конструкції;
- підвищення частоти і зниження втрат SiC швидко встановлюючихся зворотних діодів;
- застосування прямого водяного охолоджування для виключення з'єднання основи - охолоджувач.
Впровадження вищезазначеної ідеї модернізації морально застарілого електромеханічного перетворювача на статичний
перетворювач – це крок вперед до науково-технічного прогресу не тільки в Україні, а і за кордоном.
10
English     Русский Правила