Досліджено режими роботи однофазного 4qs-перетворювача з широтно-імпульсною модуляцією в складі електрорухомого складу змінного струму. Розроблено метод визначення параметрів ШІМ, за яких реалізується оптимальний за критерієм мінімізації величини реактивної потужності в системі локомотив - тягова мережа режим роботи перетворювача. Особливостями запропонованої методи є розділення процесу визначення оптимальних параметрів ШІМ на 2 етапи, що надає можливість видалити з імітаційної моделі непотрібні на даному етапі блоки та зменшити сумарний час моделювання. На першому етапі визначаються значення коефіцієнта потужності та струму ланки постійного струму в усьому діапазоні коефіцієнтів модуляції та зсуву між мережевим струмом та опорним синусоїдальним сигналом. Далі, з отриманого масиву даних виділяються пари значень параметрів ШІМ, за яких реалізується найвищій коефіцієнт потужності системи електровоз - тягова мережа, та заносяться до табличною системи завдання параметрів ШІМ. На другому етапі визначаються залежності електричних втрат, а, отже, й ккд, і коефіцієнта нелінійних спотворювань мережевого струму від тактової частоти перетворювачі. Визначення електричних втрат базується на обчисленні енергії, що була розсіяна протягом 1 с на IGBT-транзисторі та снаберному резисторі залежності від миттєвих значень струму через них. Для знаходження параметрів ШІМ за наведеною методою розроблено імітаційну модель 4qs-перетворювача, проведено ідентифікацію параметрів ШІМ перетворювача електровоза для тестової задачі. Визначено, що енергетичні показники перетворювача залежать нелінійно від трьох керувальних величин, що є параметрами ШІМ: коефіцієнта модуляції, зсуву між мережевим струмом та опорним синусоїдальним сигналом, і тактовою частоти ШІМ. Визначено, що перетворювач з ідентифікованими параметрами ШІМ забезпечує одиничний коефіцієнт потужності тягової мережі у разі навантаження більше 10 % від номінального в режимах тяги та рекуперативного гальмування. Отримано залежність електричних втрат перетворювача та коефіцієнта нелінійних спотворень в тяговій мережі від тактової частоти ШІМ. Визначено, що раціональне значення тактової частоти знаходиться в інтервалі 900 - 2000 Гц, при цьому ккд перетворювача досягає 98 - 95 %, коефіцієнт нелінійних спотворень складає 12 - 5 %. Визначено, що виключення з силового кола снаберної ланки може суттєво зменшити сумарні електричні втрати. Встановлено, що втрати на паразитних опорах фільтрів є незначними, тому їх можна не враховувати в загальному балансі втрат.

  Повний текст PDF - 1.663 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"