Влияние режима работы электродвигателей электровоза на коммутационную устойчивость
Значение тока тяговых электродвигателей электровоза в момент запирания рабочих тиристоров силовой схемы тиристорного электропривода, определение силы тока перезарядки коммутирующего конденсатора. Анализ устойчивости тягового тиристорного электропривода.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.05.2018 |
Размер файла | 91,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗА НА КОММУТАЦИОННУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ
Каракулин М.Л. (Караганда, КарГТУ)
Значение тока тяговых электродвигателей электровоза в момент запирания рабочих тиристоров силовой схемы тиристорного электропривода определяет силу тока перезарядки коммутирующего конденсатора, которое, в свою очередь, обусловливает длительность интервала перезарядки коммутирующего конденсатора до уровня, при котором обеспечивается надежная коммутация. Если интервал времени, отводимый ТИСУ на перезарядку коммутирующего конденсатора, меньше, чем длительность реального процесса перезарядки, то коммутирующий конденсатор окажется недозаряжен, что приведет к срыву коммутации силовой схемы на следующем периоде работы. Поэтому оценка длительности перезарядки коммутирующего конденсатора весьма важна при разработке мероприятий по повышению коммутационной устойчивости ТИСУ.
По результатам численного анализа процесса перезарядки коммутирующего конденсатора при следующих параметрах, соответствующих условиям работы электропривода «Импульс-3-600» рудничного электровозатипа ЕЛ-13: емкость конденсатора входного фильтра Сф=5000 мкф; номинальный ток тяговых электродвигателей Iдн=250 А; номинальное напряжение в контактной сети Uн=550В; емкость коммутирующего конденсатора Ск=200мкф. построены зависимости длительности Тк перезарядки коммутирующего конденсатора от значения тока тяговых электродвигателей (рисунок 1) для различных уровней напряжения на Сф, которое принималось неизменным в течение процесса перезарядки Ск. электродвигатель тиристор ток конденсатор
При допустимых колебаниях напряжения Uс (0,6 Uн, <Uс < 1,3 Uн) контактной сети, при которых ТИСУ должна оставаться работоспособной, уровень напряжения на конденсаторе входного фильтра может изменяться в пределах от 0,6Uн до 2,6Uн. Увеличение напряжения на входе ТИСУ влечет за собой возрастание времени Тк перезарядки коммутирующего конденсатора. При одной и той же величине тока тяговых электродвигателей длительность перезарядки может изменяться более, чем в 4 раза, при изменении напряжения на конденсаторе входного фильтра в пределах рабочего диапазона. Учтем также, что в контактной сети возможны кратковременные перенапряжения, обусловленные изменением электромагнитной энергии в сети при отключении больших токов. Эти перенапряжения могут в несколько раз превышать номинальное напряжение сети и привести к значительному увеличению длительности Тк. На оси времени (рисунок 1) показана градуировка длительности Тк по отношению к периоду (Т) работы ТИСУ при частоте 200 Гц. Из рисунка 1 следует, что при номинальном напряжении и токах тяговых электродвигателей менее 40 А длительность Тк превышает период работы ТИСУ, а при возрастании напряжения до 2,6Uн это же будет наблюдаться уже при токах 120 А, при таких условиях работы отпирание рабочих тиристоров произойдет тогда, когда процесс перезарядки коммутирующего конденсатора еще не окончен и конденсатор будет недозаряжен.
Если Тк превышает более чем в два раза интервал времени между запиранием и отпиранием рабочих тиристоров, то отпирание рабочих тиристоров произойдет тогда, когда напряжение на конденсаторе будет близко к нулю, что обязательно вызовет срыв коммутации.
Таким образом, условия для срыва коммутации ТИСУ создаются и вследствие увеличения времени перезарядки коммутирующего конденсатора, обусловленного как уменьшением тока тяговых электродвигателей, так и увеличением напряжения на конденсаторе входного фильтра. Кроме того, срывы коммутации возможны и при резком изменении режима работы ТИСУ, которое приводит к увеличению частоты работы, если при этом реальная длительность перезарядки коммутирующего конденсатора превышает интервал, отводимый для этой цели системой управления.
Мы рассмотрели особенности процесса перезарядки коммутирующего конденсатора, происходящего при неизменном уровне напряжения на Uф. В реальных же условиях работы ТИСУ напряжение наUф, все время изменяется. Специально остановимся на исследовании особенностей процесса перезарядки коммутирующего конденсатора, происходящего при возрастающем законе изменения напряжения на входном фильтре, который наблюдается при увеличении активного сопротивления контактной сети или при других сочетаниях условий работы ТИСУ и сети.
Рисунок 1 - Зависимость длительности Тк перезарядки коммутирующего конденсатора от тока тяговых электродвигателей при различных значениях напряжения на входе и при (Т=0,005С)
В этом случае, процесс перезарядки коммутирующего конденсатора происходит в два этапа:
- на первом этапе напряжениеUф больше, чем напряжение Uк, ток iк перезарядки Ск равен току тяговых электродвигателей.
- на втором этапе напряжения Uф и Uк равны, а ток перезарядки определяется скоростью возрастания напряжения на входном фильтре. При это мiк <Iд. Если жеiк=Iд, то процесс перезарядки можно рассматривать как состоящий из одного этапа, идущий при напряжении, равном максимальному напряжению на входном фильтре ТИСУ. Длительность второго этапа зарядки зависит от характера изменения напряжения Uф, которое определяется активным сопротивлением и индуктивностью контактной сети, а также степенью снижения напряжения Uфв момент начала перезарядки. Значение тока перезарядки на втором этапе не влияет на длительность перезарядки, так как значение емкости Ск, как правило, на порядок меньше, чем Сф.
Важно отметить, что условия для протекания процесса перезарядки коммутирующего конденсатора в два этапа создаются при снижении напряжения ниже допустимого уровня под действием причин, описанных в [1]. На первом этапе зарядки напряжение на коммутирующем конденсаторе не достигает величины, при которой обеспечивается надежная коммутация. Дозарядка до нужного уровня может произойти на втором этапе, если интервал времени между импульсами на запирание и отпирание рабочих тиристоров достаточно большой, в противном случае коммутирующий конденсатор останется недозаряженным со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Список использованной литературы
1. Каракулин М.Л., Лапина Л.М., Дайч Л.И., Каракулин Е.М. Анализ коммутационной устойчивости тягового тиристорного электропривода. Приводная техника, № 2, Москва. 2011. С.19-22.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Проектирование системы подчиненного регулирования вентильного электропривода постоянного тока на основе регуляторов тока и скорости. Выбор комплектного тиристорного электропривода и тиристоров. Расчёт статических параметров. Оценка перерегулирования.
курсовая работа [515,5 K], добавлен 06.04.2014Выбор рациональной схемы управляемого выпрямителя, силовая часть электропривода. Расчет и выбор преобразовательного трансформатора, тиристоров, сглаживающего реактора. Расчет двухзвенного преобразователя частоты для частотно-регулируемого электропривода.
курсовая работа [850,2 K], добавлен 07.11.2009Параметры и элементы силовой цепи электропривода: электродвигатель, согласующий трансформатор. Принципиальная схема силовой части электропривода. Внешняя и регулировочная характеристика тиристорного преобразователя, система импульсно-фазового управления.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 12.01.2011Особенности расчета двигателя постоянного тока с позиции объекта управления. Расчет тиристорного преобразователя, датчиков электропривода и датчика тока. Схема двигателя постоянного тока с независимым возбуждением. Моделирование внешнего контура.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.06.2011Расчёт параметров и характеристик разомкнутой системы тиристорного электропривода постоянного тока. Номинальная ЭДС фазы вторичной обмотки трансформатора и активное сопротивление якоря двигателя. Электромеханическая постоянная времени электропривода.
практическая работа [244,7 K], добавлен 20.12.2011Выбор электродвигателей для работы в системах автоматизированного электропривода. Соответствие электропривода условиям пуска рабочей машины и возможных перегрузок. Режимы работы электропривода. Выбор аппаратуры защиты и управления, проводов и кабелей.
курсовая работа [38,1 K], добавлен 24.02.2012Выбор и проверка электродвигателя, расчет его мощности. Выбор основных узлов силовой части электропривода грузового лифта: тиристорного преобразователя, силового трансформатора, сглаживающего фильтра. Синтез регуляторов, системы регулирования тока якоря.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 02.03.2014Выбор электродвигателя, тиристорного преобразователя, согласующего силового трансформатора, сглаживающего дросселя, шунта в цепи якоря, вводного автоматического выключателя, задатчика скорости. Функциональная схема электропривода и ее параметры.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 17.10.2022Исследование реверсивного тиристорного преобразователя – двигателя постоянного тока типа ПБВ100М. Расчет, выбор узлов силовой схемы тиристорного преобразователя с трехфазной шестипульсной Н-схемой выпрямления. Выбор системы импульсно-фазового управления.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 14.12.2012Данные двигателя постоянного тока независимого возбуждения со стабилизирующей обмоткой быстроходного исполнения. Расчет параметров электропривода. Коэффициент усиление тиристорного преобразователя. Структурная схема системы подчиненного управления.
контрольная работа [188,9 K], добавлен 09.04.2009