Тяговий електропривод змінного струму з плавно мінливою структурою для рудникового акумуляторного електровозу

Abstract

UA: Дисертація присвячена розвитку теорії та практики синтезу тягового електроенергоощадного електроприводу змінного струму з плавно мінливою структурою для рудникових акумуляторних електровозів. Визначено критерії вибору базової структури тягового електроприводу, розвинений і конкретизований алгоритм пошуку оптимальної структури тягового електроприводу й імпульсного перетворювача. Запропоновано схемотехнічні рішення тягового електроприводу з секціями, що переключаються плавно послідовно паралельним перемиканням тягових двигунів з забезпеченням при цьому істотного зниження струмових навантажень акумуляторної батареї в процесі розгону електровозу. Проведено аналітичні комп'ютерні та експериментальні дослідження електромагнітних процесів у силовому ланцюгу тягового електроприводу при ШІМ напруги живлення тягових двигунів, в результаті яких встановлена аналітична залежність між частотою модуляції, шпаруватістю імпульсного перетворювача, коефіцієнтом пульсації струму, параметрами силового ланцюга. Обґрунтовані переваги двоступеневого регулювання напруги, розроблено алгоритм регулювання, що реалізується мікропроцесорним блоком керування.

EN: The thesis is devoted to research and development of an energy-efficient AC traction electric drive for a mine accumulator locomotive with a combination pulse converter. Criteria for choosing the basic structure of the traction electric drive have been defined, a global optimal structure searching algorithm has been elaborated and specified for the traction electric drive and combination pulse converter. Schematics of a traction electric drive with smoothly-switching parallel-series accumulator battery sections and traction motors have been introduced to provide significant reduction of the accumulator current loading during the locomotive acceleration. Analytical computer-aided and experimental research on quasitransient processes in the traction electric drive power circuit with PWM voltage applied to the traction motors has been conducted, which has allowed specifying analytic dependence between the modulation frequency, pulse converter off-duty factor, current ripple factor, and power circuit parameters and operation modes, and proving advantages of two-stage voltage regulation. A two-stage voltage regulation algorithm has been developed and implemented in form of a microprocessor control unit.