Научная статья на тему 'Номинальные режимы работы тягового трансформатора повышенной частоты'

Номинальные режимы работы тягового трансформатора повышенной частоты Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
212
56
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТРИФАЗНИЙ ТЯГОВИЙ ТРАНСФОРМАТОР ПіДВИЩЕНОї ЧАСТОТИ / ДОСЛіДЖЕННЯ РЕЖИМіВ РОБОТИ / НОМіНАЛЬНИЙ РЕЖИМ / ТРЕХФАЗНЫЙ ТЯГОВЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ / ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ / НОМИНАЛЬНЫЙ РЕЖИМ / HIGHER FREQUENCY THREE-PHASE TRACTION TRANSFORMER / RESEARCH OF OPERATING MODES / NOMINAL MODE

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Муха А. М.

В статье представлены результаты исследования режимов работы трехфазного тягового трансформатора повышенной частоты.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Муха А. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

OPTIMUM WORKING POINTS OF TRACTION TRANSFORMER WITH OVER FREQUENCY

The research results of operating modes for the higher frequency three-phase traction transformer are presented in the article.

Текст научной работы на тему «Номинальные режимы работы тягового трансформатора повышенной частоты»

УДК 629.423.1-83

А. М. МУХА (ДПТ)

НОМ1НАЛЬН1 РЕЖИМИ РОБОТИ ТЯГОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА П1ДВИЩЕНО1 ЧАСТОТИ

У статп представлеш результати дослiдження режимiв роботи трифазного тягового трансформатора шд-вищено! частоти.

Ключовi слова: трифазний тяговий трансформатор шдвищено! частоти, дослiдження режимiв роботи, номшальний режим

В статье представлены результаты исследования режимов работы трехфазного тягового трансформатора повышенной частоты.

Ключевые слова: трехфазный тяговый трансформатор повышенной частоты, исследование режимов работы, номинальный режим

The research results of operating modes for the higher frequency three-phase traction transformer are presented in the article.

Keywords: higher frequency three-phase traction transformer, research of operating modes, nominal mode

Вступ. Збшьшення потужностей тягового електрообладнання електровозiв, а також необ-хщшсть встановлення ново! апаратури, при жо-рстокому обмеженш доступного простору зi сторони кузова електровоза, вимагае впрова-дження шдвищених робочих частот.

В попередшх роботах [1,2,3] автор довiв доцшьшсть використання на багатосистемних електровозах статичш перетворювачi з ланкою пiдвищеноi частоти. Основною складовою цих статичних перетворювачiв е потужнi трифазнi тяговi трансформатори шдвищено! частоти.

Мета роботи. Провести дослщження по ви-значенню параметрiв, якi характеризують ном> нальнi режими роботи трифазного тягового трансформатора шдвищено! частоти, який за-безпечуе реалiзацiю багатосистемностi елект-ровозу, тобто можливють роботи пiд контактною мережею з рiзними параметрами.

Матерiал i результати дослiдження.

Особливiсть роботи тягових трансформато-рiв пiдвищеноi частоти в запропонованих пере-творювальних структурах [2,3], обумовлюеться трьома факторами якi пов'язаш з напругою жи-влення (напругою контактно! мереж!) та напругою навантаження:

1) нестабiльнiсть вхiдноi напруги трансформатора пiд впливом коливанш напруги контактно! мереж (фактор коливання);

2) змiна величини вхщно!' напруги трансформатора, при змш параметрiв контактно! мереж! та схеми поеднання мережевих випрямля-чiв перетворювача (фактор багатосистемностi);

3) необхщнють пiдтримки вихiдноi напруги трансформатора в заданих межах в якост вхщ-

но! напруги тягового контуру (фактор стабшь-ностi).

Перший фактор не залежить вiд структури перетворювача i визначаеться нормативними документами [4, 5]. Для контактно! мереж1 постшного струму номiнальною напругою 3000 В мшмальна напруга складае 2200 В, максимальна 3850 В та 4000 В (при наявносп режиму рекупераци енерги). Для контактно! мереж1 змiнного струму промислово! частоти 50 Гц та номшальною напругою 25000 В, мшмальна напруга складае 19000 В, а максимальна 29000 В.

У вщсотковому сшввщношенш значення цих напруг у першому наближенi складатиме:

= 128 %.

= 116%.

4000 3000

= 133 %,

2200 _ 73% 3850 3000 0, 3000 19000 _ 76% 29000 25000 _ 0, 25000

По аналогii з юнуючою системою постшно-го струму 3 кВ, пропонуеться прийняти наступи значення коливання напруг контактно! мереж! постшного струму шдвищено! напруги (табл.1.). Мшмальну напругу контактно! мереж! постшного струму шдвищеного рiвня напруги прийняти на рiвнi 73 % вiд номшально!', а максимальну 133 % (з урахуванням можливостi рекуперацii).

Другий фактор обумовлено необхщнютю змiни схеми поеднання мережевих випрямлячiв при рiзних рiвнях напруги у контактнiй мережi, що необхiдно для реалiзацii багатосистемностi електровозу. Попередш дослiдження [2, 3] показали, що при напрузi у контактнш мереж!

© Муха А. М., 2011

постшного струму 3 кВ необхщне паралельне поеднання кожного з мережевих випрямлячiв до контактно! мереж, тобто за схемою 1а (рис. 1). При шших рiвнях напруги у контакт-нiй мережi постiйного струму та при змшнш напрузi у контагш мережi доцiльно викорис-тання поеднання мережевих випрямлячiв за схемою 3а (рис. 2).

Виходячи з цих вимог до схеми поеднання мережевих випрямлячiв, та враховуючi можли-вi вiдхилення напруги у контактнш мереж постшного (табл. 1) та змiнного струмiв [5] пред-ставимо значення напруг, що дiють на входi мережевих випрямлячiв силових модулiв тягового перетворювача при реалiзащ! багатосис-темност (табл. 2).

Таблиця 1

Значення коливання напруг пiдвищеного рiвня у контактнш мережi

Ршень напруги контактно! мереж!, В Вщносне значення напруги

Мшмальне, 73% Номшальне, 100 % Максимальне, 128 % Максимальне при рекуперацп, 133%

1 2 3 4 5

3000 2200 3000 3850 4000

6000 4400 6000 7700 8000

12000 8800 12000 15400 16000

24000 17600 24000 30800 32000

Таблиця 2

Значення напруг, що дмть на входi мережевих випрямлячiв тягового перетворювача

Напруга контактно! мереж! Схема 1а Схема 3а

1 2 3 4

1 мшмальна 2200

2 3 кВ номшальна 3000

3 максимальна 3850

4 максимальна при рекуперацп 4000

5 мшмальна 1467

6 6 кВ номшальна 2000

7 максимальна 2567

8 максимальна при рекуперацп 2667

9 мшмальна 2934

10 12 кВ номшальна 4000

11 максимальна 5134

12 максимальна при рекуперацп 5334

13 мшмальна 5867

14 24 кВ номшальна 8000

15 максимальна 10267

16 максимальна при рекуперацп 10667

17 25 кВ 50 Гц мшмальна 6333

18 номшальна 8333

19 максимальна 9667

Пояснимо представлен у табл. 2 дат.

При напрузi у контактнiй мереж 3 кВ на кожному з мережевих випрямлячiв дiе напруга контактно! мережi з урахуванням можливих вщхилень (табл. 1). При iнших напругах у кон-тактнiй мережi реатзуеться послiдовне поеднання мережевих випрямлячiв за схемою 3а. При номшальнш напрузi в контактнiй мережi

постшного струму 6 кВ на входi кожного з ме-

6000/ _'

/3 _ 2000 В (ря-

режевих випрямлячiв дiе

док 6, стовпчик 4 у табл. 2).

Перемикання схеми поеднання мережевих випрямлячiв для електровозу системи 3/6 кВ постшного струму мае мюце змша напруги на входi мережевого випрямляча з 3000 В до 2000 В, що призведе до змши напруги на пер-

виннш обмотщ трансформатора пщвищено! частоти.

Для електровозу системи 3/12 кВ постшного струму така змiна складатиме: 3000 В - 4000 В; для системи 3/24 кВ постшного струм 3000 В -8000 В. Для шших можливих систем живлення багатосистемного електровозу мають мюце таю значення: 3/6/25 кВ - 3000/2000/8333 В; 3/12/25 кВ - 3000/4000/8333 В; 3/24/25 кВ -3000/8000/8333 В.

-и,,

ПР

МВ1 ФН1 ми

МВ2 ФН'/ М12

МВЗ ФИ'1 М1Н

ТТПЧ1

Рис. 1. Мережевий контур перетворювача в режим1 «3 кВ» постшного струму (за схемою 1а): ПР - пе-ремикач режим1в; МВ1, МВ2, МВ3 - мережев1 ви-прямлячц ФН1, ФН2, ФН3 - ф1льтри накопичувачц М11, М12, М13 - мережев1 швертори; ТТПЧ - трифа-зний трансформатор шдвищено! частоти.

1

ПР

МВ1 ФН1 ми ТТПЧ1

МВ2 ФН2 М12 —

МВЗ ФНЯ М1Ч

Рис. 2. Мережевий контур перетворювача при поед-нання мережевих випрямлячв за схемою 3а.

Так змiни вхщно! напруги трансформатора п^ищено! частоти не повинт мати суттевий вплив на рiвень вихщно! напруги трансформатора (фактор стабшьносп).

и

^ _ -

(1)

4,44 ¿Вткс Б

де: и - напруга обмотки; кс - коефщент заповнення сталлю перерiзу магнггопроводу. Для стрiчкового магнтопроводу з iзоляцiею емаллю, при товщин стрiчки 0,08 мм, коефщ> ент кс дорiвнюе 0,85 [6].

Реалiзувати стабiльнiсть вихщно! напруги трансформатора при змш схеми поеднання ме-

режевих випрямлячш перетворювача та напруги контактно! мереж, у вщповщносп до виразу (1), можливо за рахунок змши кiлькостi виткiв w обмоток (первинно! або вторинно!), частоти / вхiдно! напруги або магнiтно! iндукцi! Вт у магнiтопроводi при незмшносп площi Б пере-рiзу магнтопроводу. Частота та магнiтна шду-кщя у трансформаторах пiдвищено! частоти дужi тiсно пов'язанi при забезпеченнi мшма-льних масогабаритних показникiв, тобто змша однiе! величини вимагае змiну шшо!. Тому за-лишаеться один ефективний засб - змiна кшь-кост виткiв обмоток.

Такий спосiб використовуеться в системах зоно-фазового регулювання на електрово-зах змiнного струму радянського виробництва [7, 8 та ш.] та системах регулювання напруги трансформаторiв [9].

Регулювання кiлькостi виткв по первиннiй або вториннiй сторон тягового трансформатора пiдвищено! частоти, слщ обумовлювати на-явнiстю вщповщно! комутуючо! апаратури i нiяким чином не впливае на суть проблеми, яка дослщжуеться у данiй робот. Тому в подаль-шому це питання не розглядаеться i е темою окремих дослщжень.

Вихщна напруга трифазного тягового трансформатора тдвищено! частоти е вхщною для тягового випрямляча [1] який доцшьно ви-конати за трифазною мостовою схемою. Тяго-вий випрямляч живить тяговий двигун постшного струму, або тяговий швертор, який живить асинхронний тяговий двигун. Тобто напруга тягового двигуна постшного, або змшного струму, визначае номшальну вихщну напругу тягового трансформатора пщвищено! частоти (напругу вторинно! обмотки).

На iснуючих електровозах змшного струму, як експлуатуються на залiзницях Укра!ни, ви-користовуються тяговi двигуни постшного (пульсуючого) струму (ДПС) з номшальними напругами вiд 950 В (двигун НБ-418К6) до 1600 В (двигун НБ-412К). Максимальна напруга для цих двигунв дорiвнюе вщповщно 1180 В та 1850 В [7]. Серед номшальних напруг елект-ричних апаратiв, у вiдповiдностi до ДСТУ 2773-94 [5], до яких вiдносяться i тяговi елект-родвигуни, е два значення ям вщповщають представленому дiапазону напруг, це 1000 В та 1500 В.

Тодi для забезпечення максимального рiвня унфшаци, пропонуеться в якостi номiнального рiвня вихiдно! напруги тягового випрямляча прийняти значення 1500 В. Крiм того, саме це значення напруги е номшальним для тягових

двигунш постшного струму, якi використо-вуються на електровозах постшного струму [10, 11, 14, 15].

У разi використання трифазного мостового випрямляча його вхщна и2 та вихвдна ил на-пруги пов'язанi спiввiдношенням [12]:

и, _ 2,34и2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

(2)

Приймаючи и, дПС _ 1500В отримаемо фа-

зну напругу трансформатор шдвищено! частоти у разi живлення вiд випрямляча тягових двигушв постiйного (пульсуючого) струму:

и

и

й ДПС

1500

2 ДПС

: 640 В .

(3)

2,34 2,34 При використання у тяговому приводу бага-тосистемного електровоза асинхронних тягових двигушв (АТД), тяговий випрямляч повинен забезпечити шдтримання на входi тягового ш-вертора стабiльного рiвня напруги [1]. При ви-користаннi в якосп тягового iнвертора трифазного автономного швертора напруги (А1Н) його вхщна напруга приблизно буде дорiвнювати [13]:

ифАтд _ 0,45 • ил АТд . (4)

Лiнiйна напруга сучасного асинхронних тягового двигуна типу АД914 (СТА 1200), який використовуеться на електровозi ДС3 складае 1870 В [11].], тодк

и

и,

фАТД

1870

й АТД

!2400 В.

(5)

0,45 • 0,45 Саме це значения пропонуеться прийняти в якосп базового при визначенi значення вихщ-но! фазно! напруги трифазного трансформатора шдвищено! частоти, який призначено для живлення тягового контуру при асинхронних тяго-вих двигунах.

Тобто по аналоги з виразом (3) отримаемо:

и

и

й АТД

2400

2 АТД

!1026 В.

(6)

2,34 2,34 Таким чином, для статичних перетворюва-чiв тягового приводу багатосистемних електро-возiв, вихiдну фазну напругу трифазного тягового трансформатора шдвищено! частоти при-ймаемо на рiвнi 640 В, у разi використання тягових двигушв постшного (пульсуючого струму) та 1026 В, при використання асинхронних тягових двигушв.

Для перетворювальних структур визначених у попереднiх дослiдженнях [1,2,3] як ращона-льнi, з точки зору надшносп та унiфiкацii, при-ймаемо розрахунковим режим пiдключення мережевих випрямлячiв за схемою 1а (рис.1) до контактно! мережi постiйного струму з напру-

гою 3 кВ, оскiльки цей режим присутнiй у будь-якому варiантi побудови статичного пере-творювача пiдвищеноi частоти для тягового приводу багатосистемного електровозу [2,3].

У цьому режимi рiвень напруги неробочого режиму буде дорiвнювати и1 _ 3000 В, оскшь-ки первина обмотка трансформатора шдвищено! частоти пiдключаеться мережевим шверто-ром до контактно! мережi постiйного струму за заданим алгоритмом.

Втрати та струм неробочого ходу залежать вщ розрахунково! потужностi трансформатора [9].

Для проведення подальших дослiджень ре-жимiв роботи статичного перетворювача при-ймаемо: потужнiсть тягового двигуна постшного струму е^валентну потужиостi на валу тягового двигуна ЕД-141У1 (електровоз ДЕ1) -728 кВт при коефщенп корисно! дii 93,3 %

728

споживана потужнють складае -_

0,933

_ 780 кВт; потужнють асинхронного тягового двигуна е^валентну потужносп на валу тягового двигуна АД914 (електровоз ДС3) - 1200 кВт при коефщенп корисно! ди 95,5 % спожи-

• 1200 1256 В вана потужнiсть складае-_ 1256 кВт .

0,955

Серед визначених структур присутш силовi модулi М1, М2 та М3 [2, 3], тобто до трифазного трансформатора тдвищено! частоти тдклю-чаються тяговi контуру, якi живлять вiдповiдно один, два або три тягових двигуна.

До складу тягового контуру при тягових двигунах постшного струму входить тяговий випрямляч та трифазний тяговий швертора [1]. В трифазних системах кращими показниками як енергетичними так i якосп вихщно! напруги та струму, характеризуються трифазш мостовi схеми [12]. Саме тому для тягового випрямляча та тягового швертора, яю входять до складу тягового контуру статичного перетворювача шдвищено! частоти тягового приводу електровозу, пропонуеться використати мостовi схеми.

Коефщенти корисно! дii тягового випрямляча та тягового швертора, у першому набли-женi приймаемо 0,99, що вiдповiдае показни-кам реальних тягових перетворювачiв електро-возiв змiнного струму [7].

Вих!дна потужнють трифазного трансформатора шдвищено!' частоти Р2 залежить вiд типу силового модуля. При силовому модулi М1 до трансформатора пiдключаеться тяговий контур для живлення одного тягового двигуна, при М2 - двох та при М3 - трьох.

При силовому модулi М1 та тяговому дви-гунi постiйного струму, потужшстю е^вален-тною тяговому двигуну ЕД-141У1 та прийня-тому вище коефщенп корисно! дii тягового випрямляча, потужшсть трифазного трансформатора складатиме:

780

_ 1,05--- 827,3 кВт. (7)

Р.

2 ТТПЧ ДПС М1

0,99

Р

2 ТТПЧ АТД М1

_ 1,05 •-

1256

0,99 • 0,99

■ 1345,6 кВт, (9)

1

р2ф ттпчатдМ1 _3• 1345,6 - 448,5 кВт. (10)

Вихвдний струм трифазного трансформатора тдвищено! частоти у номшальному режимi роботи та при рiзних видах тягових двигунiв, з урахуванням рашш визначених рiвнiв вихщних напруг трансформатора, дорiвнюватиме: - при тяговому двигуш постiйного струму

1 2 ТТПЧ ДПС М1

275,7 •Ю3 640

¡430,7 А

- при асинхронному тяговому двигуш

1 2 ТТПЧ АТД М1

448,5-103 1026

■■ 437,1 А.

(11)

(12)

модуля М2 при розрахункових тягових двигу-нах постiйного струму складатиме: ( 780 >

Р2 ТТПЧ ДПС М2 _ 1, 05 •

0,99 + 780 0,99

1654,5 кВт. (13)

Коефщент 1,05 у виразi (5) характеризуе встановлену потужшсть трифазного трансформатора (при активно Индуктивному наванта-женш) [12].

Тодi вихiдна потужиiсть одше! фази трифазного трансформатора тдвищено! частоти складатиме:

Р2ф ТТПЧДПСМ1 _3• 827,3 - 275,7 кВт. (8)

При використаш асинхронних тягових дви-гунiв потужшстю е^валентною тяговому двигуну АД914, вихщна потужиiсть трифазного трансформатора та його одше!' фази, з ураху-вання коефiцiентiв корисно! дii тягового випрямляча та тягового швертора складатиме:

Потужшсть одше! фази триобмоткового трансформатора:

Р.

2ф ТТПЧДПС М2

_1 • 1654,5 - 551,5 кВт. (14)

Струм однiеi вихщно! обмотки трифазного триобмоткового трансформатора тдвищено! частоти силового модуля М2 при тягових дви-гунах постшного струму буде дорiвнювати:

12 ТТПЧ ДПС М2

1 551,5-103

2

640

¡431А. (15)

Аналогiчно потужиiсть трифазного триобмоткового трансформатора тдвищено! частоти силового модуля М2 при розрахункових асинх-ронних тягових двигунах складатиме:

(

Р _ 1 05 х

1 2ТТПЧ АТД М2 л

1256

0,99 • 0,99 1256 0,99 • 0,99

2691,1 кВт.

(16)

При силових модулях тишв М2 та М3 дощ-льно з точки зору надшно! роботи тягових дви-гушв та реатзацп принцiв iндивiдуального приводу використовувати трьох та чотирьох-обмотковi трифазнi трансформатори. Тобто на одному стрижш розташовувати три та чотири обмотки, з яких одна первина та двi (три) вто-ринш. Таке схемне рiшення дозволить при ава-рiйних режимах вiдключати тяговий контур в якому спостершаеться коротке замикання або шших не бажаний режим роботи.

Потужиiсть трифазного триобмоткового трансформатора тдвищено! частоти силового

Потужшсть одше! фази триобмоткового трансформатора:

р2ф ттпч атдМ2 _ 3 • 2691,1 - 897 кВт. (17)

Струм одше! вихщно! обмотки трифазного триобмоткового трансформатора тдвищено! частоти силового модуля М2 при асинхронних тягових двигунах складатиме:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

_ \ 897 -Ш3 - 437 1А (18)

2 ТТПЧ АТД М2 _ 2 1026 V10/

Таким саме чином розрахуемо параметри номшального режиму роботи тягового трансформатора тдвищено! частоти силового модуля М3 при тягових двигунах постшного струм та асинхронних тягових двигунах:

Р _ 1 05 х

1 2 ТТПЧДПС М3 Л

( 780 780 780 ^ „л01 „ „

х I-+-+-I-2481,8 кВт; (19)

^ 0,99 0,99 0,99)

р2ф ттпчдпсМ3 _3• 2481,8 - 827,3 кВт; (20)

1 827,3 •Ю3

1 2 ТТПЧ ДПС М3

640

431А; (21)

Р _ 1 05 х

1 2 ТТПЧ АТД М3 — -I, " ^ Л

( 1256 0,99 • 0,99 1256 0,99 • 0,99

1256 ^ 0,99•0,99

! 4036,7 кВт; (22)

Р.

2ф ТТПЧАТДМ

£ 2 ТТПЧ АТД М3

_1 • 4036,7 «1345,6 кВт;

(23)

1 1345,6 •Ю3 3 •

1026

■ 437,1 А . (24)

Р

Р.

1 ТТПЧ ДПС М1

2 ТТПЧ ДПС М1 ПТТПЧ

827,3 0,985

; 839,9 кВт.

(27)

Р

1ф ТТПЧ ДПС М1

_-• Р

1 ТТПЧ ДПС М1

_-• 839,9 « 280 кВт. 3

4

ТТПЧ ДПС М1

280 •Ю3 3000

: 93,3 А;

(29)

2) силовий модуль М1, асинхронний тяговий двигун

Порiвнявши значення струмiв вторинних обмоток трифазних тягових трансформаторiв пiдвищено! частоти для рiзних силових модулiв та рiзних видах тягових двигунiв, приймаемо як середне розрахункове:

- номшальний вихщний струм трансформатора при ТДПС

430 7 + 431 + 431

1 _ ' ^ 431 А • (25)

12 ТТПЧ ДПС _ 3 У1"-'!

- номiнальний вихщний струм трансформатора при АТД

437,1 + 437,1 + 437,1

12 ТТПЧАТД _ 3 _ 437,1А. (26)

Сучаснi технологи будiвництва трансфор-маторiв дозволяють отримати коефщенти ко-рисно! дi! трансформаторiв на рiвнi 98... 99% [9]. Тому, у першому наближенi, приймаемо, що коефщент корисно! дi! тягового трифазного трансформатора пщвищено! частоти дорiвнюе Пттпч _ 98,5 %.

Виходячи з цього, визначимо номiнальнi параметри трансформатора по первинному колу для розрахункового режиму роботи - жив-лення первинних обмоток трансформатора вщ однофазних мережевих iнверторiв зi зсувом напруг 120 ел. градусв, як пiдключенi парале-льно з фшьтрами та мережевими випрямлячами до контактно! мережi постiйного струму напру-гою 3 кВ. Тобто за першою гармонкою приймаемо, що вхщна напруга трансформатора дорiвнюе и1 _ 3000 В .

В залежност вщ типу силового модуля (М1, М2, М3) та виду тягового двигуна вхщна поту-жнють Р1 тягового трифазного трансформатора (повна та на один стержень Рф) i вхiдний струм однiе! фази трансформатора , будуть дорiвнювати.

1) силовий модуль М1, тяговий двигун постшного струму

Р

Р.

1 ТТПЧ АТД М1

2 ТТПЧ АТД М1 ПТТПЧ

1345,6 0,985

¡1366,1 кВт,

Р

1ф ТТПЧ АТД М1

ТТПЧ АТД М1

_-• 1366,1« 455,4кВт , 3

ТТПЧ АТД М1

455,4-103 3000

: 151,8 А .

(30)

(31)

(32)

Результати розрахункв вхiдних параметрiв тягового трансформатора пiдвищено! частоти представлен у табл.3.

Загальш висновки.

1. Особливютю роботи тягових трансформа-торiв пiдвищено! частоти в запропонованих перетворювальних структурах, обумовлюеться трьома факторами як пов'язанi з напругою жи-влення та напругою навантаження:

- нестабшьнють вхiдно! напруги трансформатора пщ впливом коливаны напруги контактно! мереж (фактор коливання);

- змiна величини вхщно! напруги трансформатора, при змш параметрiв контактно! мереж та схеми поеднання мережевих випрямлячiв перетворювача (фактор багатосистемносп);

- необхiднiсть пiдтримки вихщно! напруги трансформатора в заданих межах в якосп вхщ-но! напруги тягового контуру (фактор стабшьносп).

2. Реалiзувати стабiльнiсть вихiдно! напруги трансформатора при змш схеми поеднання мережевих випрямлячiв перетворювача та напруги контактно! мереж, пропонуеться змшою кiлькостi виткiв обмоток.

3. Випрямляч тягового контуру, який пщ-ключено до вихщно! напруги трифазного тягового трансформатора пщвищено! частоти, дощ-льно виконати за трифазною мостовою схемою.

4. Для забезпечення максимального рiвня унфшацл, пропонуеться в якосп номшального рiвня вихiдно! напруги тягового випрямляча прийняти значення 1500 В при тягових двигу-нах постшного струму та 2400 В при асинхрон-них тягових двигунах.

Таблиця 3

Значения вх1дних параметр1в тягового трансформатора шдвищеноТ частоти при р1зних видах тягових двигун1в та типах силових модул1в

Тяговий двигун постшного струму Асинхронний тяговий

Параметр видного кола двигун

Тип силового модуля

М1 М2 М3 М1 М2 М3

1 2 3 4 5 6 7

1 Вх1дна потужшсть Р1, кВт 839,9 1679,7 2519,6 1366,1 2732,1 4098,2

2 Потужшсть одного стержня рф.кВт 240 559,9 839,9 455,4 910,7 1366,1

3 Вхщний струм одше! фази трансформатора /1, А 93,1 186,6 280 151,8 303,6 455,4

Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК

1. Дубинець, Л. В. Структурна схема перспективного електровозу подвшного живлення [Текст] / Л. В. Дубинець, Г. М. Чшкш, А. М. Муха // Зб. наук. пр. Дншродзерж. держ. техн. ун-ту (техшчш науки). Тематичний випуск «Пробле-ми автоматизованого електропривода. Теор1я й практика». - Дншродзержинськ: ДДТУ, 2007. - С. 356-357.

2. Муха, А. М. Пор1вняльний анал1з перетворюва-льних структур тягового приводу перспектив-них багатосистемних електровоз1в з тягови-ми двигунами постшного струму [Текст] / А. М. Муха // В1сник Дншропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. ш. акад. В. Лазаряна. - 2009. -Вип. 27. - Д.: Вид-во ДНУЗТ, 2009. - С. 93-98.

3. Муха, А. М. Структурна надшшсть тягового перетворювача для багатосистемного електро-воза з асинхронными тяговими двигунами [Текст] / А. М. Муха // В1сник Дншропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Лазаряна. 2009. - Вип. 28 - Д.: Вид-во ДНУЗТ, 2009. -С. 40-47.

4. Транспорт электрифицированный с питанием от контактной сети. Ряд напряжений: ГОСТ 6962-75.

- [чинний в1д 1977-01-01]. - М.: Изд-во стандартов, 1978. - 6 с.

5. Апарати електричш тяговг Загальш техшчш умови: ДСТУ 2773-94 (ГОСТ 9219-95). - [чинний в1д 1996-01-07]. - К.: Держстандарт Укра!-ни, 1996. - 74 с.

6. Расчет электромагнитных элементов вторичного электропитания [Текст] / А. Н. Горский [и др.].

- М.: Радио и связь, 1988. - 176 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. Дубровский, З. М. Грузовые электровозы переменного тока [Текст] : сравочник / З. М. Дубровский, В. И. Попов, Б. А. Тушканов. - М.: Транспорт, 1991. - 471 с.

8. Электровоз ВЛ85: Руководство по эксплуатации [Текст] / Б. А. Тушканов [и др.]. - М.: Транспорт, 1992. - 480 с.

9. Тихомиров, П. М. Расчет трансформаторов. [Текст] / П. М. Тихомиров. - М.: Энергоатомиз-дат, 1986. - 528 с.

10. Захарченко, Д. Д. Подвижной состав электрических железных дорог. Тяговые электрические машины и трансформаторы [Текст] / Н. А. Ро-танов, Е. В. Горчаков, П. Н. Шляхто. - М.: Транспорт, 1968. - 296 с.

11. Безрученко, В. Н. Электрические машины [Текст] / В. Н. Безрученко, А. С. Хотян. - К.: Вища шк., 1987. - 215 с.

12. Забродин, Ю. С. Промышленная электроника [Текст] / Ю. С. Забродин. - М.: Высш. шк., 1982. - 496 с.

13. Ротанов, Н. А. Электроподвижной состав с асинхронными тяговыми двигателями [Текст] / Н. А. [и др.]; под. ред. Н. А. Ротанова. - М.: Транспорт, 1991. - 336 с.

14. Электровоз ВЛ-8. Руководство по эксплуатации. [Текст] / под ред. О. А. Кикнадзе. - М.: Транспорт, 1982. - 320 с.

15. Электровозы ВЛ-10 и ВЛ-10У. Руководство по эксплуатации [Текст] / под ред. О. А. Кикнадзе. - М.: Транспорт, 1981. - 519 с.

Надшшла до редколегп 12.11.2010.

Прийнята до друку 18.11.2010.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.