По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.33 (072)

Улучшение энергетических показателей электровоза «Узбекистан-йуловчи» в несимметричных режимах

Жураева К. К. д-р техн. наук, доцент кафедры электроснабжения, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент, e-mail: lade00@bk.ru
Иксар Е. В. ст. преподаватель кафедры электротехники, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Халилова И. Ф. студентка, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент, e-mail: irodaxalilova1605@mail.ru

В статье рассматриваются вопросы улучшения энергетических показателей магистральных электровозов за счет управления тяговым асинхронным двигателем по критерию минимума потерь мощности при несимметрии напряжения источника питания. При расчете электромагнитной совместимости тягового привода электровоза «Узбекистан-йуловчи» с системой электроснабжения необходимо учитывать процесс регулирования частоты в автономном инверторе.

Литература:

1. Колпахчьян П.Г., Петров П.Ю. Анализ способов управления асинхронным тяговым двигателем на электроподвижном составе // Вестник ВЭлНИИ. – 2005. – № 2(49). – С. 174–187.

2. Луков Н.М., Космодамианский А.С. Автоматические системы управления локомотивов – М.: ГОУ «УМЦ ЖДТ», 2007. – 429 с.

3. Бурханходжаев А.М., Иксар Е.В., Бердиев У.Т. Евразийский союз ученых (ЕСУ). Улучшение тягово-энергетических показателей асинхронных двигателей. – 2019. – №11(68). – 68 с.

4. Бурханходжаев А.М., Иксар Е.В., Бердиев У.Т., Каримов Р.Ч. Программа расчета минимума электрических потерь мощности в асинхронном тяговом двигателе магистральных локомотивов // Сб. науч. трудов V Международной научно-технической конференции, г. Уфа, 15–18 апреля 2020 г. / Электропривод, электротехнологии и электрооборудование предприятий.

5. Бердиев У.Т., Бурханходжаев А.М., Иксар Е.В. Алгоритм снижения электрических потерь в тяговом асинхронном приводе // Международная научно-исследовательская конференция «Проблемы и перспективы инновационной техники и технологий в агропромышленном секторе». – Ташкент, 2020.

6. Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах / А.В. Иванов-Смоленский, Ю.В. Абрамкин, А.И. Власов, В.А. Кузнецов. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 216 с.

7. Ларин А.М., Ларина И.И., Гуедиди Фаузи. Упрощенная модель синхронной машины для расчета трехфазных коротких замыканий с учетом многоконтурности и несимметрии ротора // Научные труды ДонГТУ. Серия: Электротехника и энергетика. – Донецк, 1999. – С. 60–64.

8. Брынский Е.А. Определение частотных характеристик гидрогенератора СВ-1500/ 200-88 // В кн.: Теория, расчет и исследование высокоиспользованных электрических машин. – М.-Л.: Наука, 1965. – С. 85–94.

9. Бурханходжаев О.М., Иксар Е.В., Бердиев У.Т., Туйчиева М.Н. Повышение эффективности использования электровозов с асинхронными тяговыми двигателями // Электр энергиясини ишлаб чиқариш, узатиш ва тақсимлаш ҳамда ундан оқилона фойдаланишнинг долзарб муаммолари мавзусида республика миқесида илмий-техникавий анжуман илмий ишлар тўплами. – Тошкент, 2020. – Б. 151–154.

10. Эксплуатация и ремонт электровозов Oʻzbekiston и Oʻzbekiston-yoʻlovchi // Учебник для студентов железнодорожных вузов. – Ташкент: Adadplyus, 2016. – 285 c.

11. Казовский Е.Я. Переходные процессы в электрических машинах переменного тока. – Л.: Энергия, 1962. – 624 с.

12. Казовский Е.Я., Рубисов Г.В. Переходные процессы в синхронных машинах при анормальных режимах в энергосистеме. – СПб.: Наука, 1994. – 172 с.

13. Казовский Е.Я., Рубисов Г.В. Внезапные несимметричные КЗ синхронной машины, включенной в мощную сеть // Исследование турбо- и гидрогенераторов большой мощности. – Л.: Наука, 1977. – С. 67–84.

14. Кононенко Е.В., Кононенко К.Е., Кружков В.Г. Анализ работы асинхронных двигателей при несимметрии первичного напряжения // Изв. вузов. – Электромеханика. – 2000. – № 1. – С. 30–36.

15. Iksar E., Idriskhodjaeva M. An algoritm for controlling a tracsion asynchronous drive that minimizes electrical power losses E3S Web Conferences 216. 01107 (2020) RSES 2020.

16. Karimov R.Ch., Usmonov K.K., Iksar E. Program for calculating the minimum electrical power Ioss in an asynchronous traction engine of mainline lokomotives // International Journal of Advanced Science and Technology. – 2020. – Vol. 29. – N 11s. – Рp. 1416.

От энергетической эффективности электрической тяги электровозов зависит возможность реализации скоростного движения поездов и обеспечение планируемых показателей. Повышение величины напряжения в контактной сети переменного тока вызвано несимметрией и потерями напряжения в контактной сети и в асинхронном тяговом приводе.

Анализ статистических данных о надежности асинхронных тяговых магистральных электровозов «Узбекистанйуловчи» показывает, что от 16 до 21% повреждений приходится на тяговый двигатель. Из всех повреждений 67% приходится на изоляцию обмоток статоров, 22% связаны с выплавлением или обрывом стержней роторов, 11% вызваны прочими причинами (в основном, подшипниковым узлом).

В тяговом режиме асинхронного привода возникает несимметрия питающих напряжений из-за несимметрии нагрузки сети по фазам или из-за аварийных ситуаций.

Возникают токовые гармоники с частотами, различными по категории несимметрии. Несимметрия может возникать по причине повреждения стержней ротора. В этом случае происходит изменение магнитодвижущей силы ротора, искажение распределения тока в воздушном зазоре и, как следствие, измененная характеристика частот, которые могут быть вычислены как:

fbrb = fs (1 ± 2ks)k = 1, 2, 3…

скольжения двигателя можно рассчитать как:

где fs и fr – частота на выходе инвертора и частота вращения двигателя соответственно;

р – количество полюсов.

Влияние на работу асинхронного тягового привода электровозов «Узбекистон-йуловчи» оказывает система электроснабжения через четырехквадрантный 4qS-преобразователь с широтно-импульсной модуляцией управления, который обеспечивает снижение cosφ в режиме потребления и повышение cosφ = π в режиме рекуперации электроэнергии.

Для улучшения и электромагнитной совместимости тягового привода электровоза «Узбекистан-йуловчи» с системой электроснабжения необходимо учитывать спектр гармонических составляющих несинусоидального напряжения и тока на токоприемнике электровоза. Несимметрия ухудшает условия работы асинхронных двигателей, уменьшает результирующий момент и, как следствие, увеличиваются потери мощности.

Для Цитирования:
Жураева К. К., Иксар Е. В., Халилова И. Ф., Улучшение энергетических показателей электровоза «Узбекистан-йуловчи» в несимметричных режимах. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2021;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: