Немыкина В. В. Анализ несимметрии токов и напряжений в обмотках статора асинхронных двигателей привода вспомогательных машин / В. В. Немыкина, Н. Л. Рябчёнок, Т. Л. Алексеева, Л. А. Астраханцев // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2020. –№ 4 (68). – С. 85–92. – DOI: 10.26731/1813-9108.2020.4(68).85-92
10.26731/1813-9108.2020.4(68).85-92
На отечественных электровозах формирование трехфазного напряжения, необходимого для работы асинхронных двигателей вспомогательных машин, выполняется с помощью симметрирующих конденсаторов и резисторов системы преобразования числа фаз. Выполненное в работе исследование системы преобразования числа фаз, применяемой на электровозе в настоящее время, создает несимметричное напряжение и токи в обмотках статора трехфазных асинхронных электродвигателей. Наличие угловой и амплитудной несимметрии токов и напряжений при преобразовании однофазного напряжения в трехфазное приводит к отказам асинхронных двигателей и недопустимому нагреву обмоток повышенными токами. Исследование несимметрии напряжений и токов в обмотках статора электродвигателя выполнено при помощи метода симметричных составляющих с использованием прямой и обратной последовательностей. Для каждой из систем последовательностей напряжений и токов электромагнитные процессы в фазах подобны, что позволяет воспользоваться однолинейными схемами для каждой последовательности и выполнять расчеты для одной фазы. Реализация метода симметричных составляющих выполнена с применением математической программы «Matlab» в среде Simulink. Расчеты симметричных составляющих выполняются с использованием комплексов действующих линейных напряжений на выходе системы преобразования числа фаз. Результатами расчета по этому методу являются коэффициенты несимметрии по прямой и обратной последовательности, которые позволяют оценить разницу между фактическими значениями коэффициентов несимметрии по прямой и обратной последовательности и максимально допустимыми для нормальной работы электродвигателей значениями коэффициентов несимметрии. Исследование работы электропривода и расчеты производились при различных допустимых напряжениях контактной сети. Определен благоприятный режим работы асинхронного электродвигателя, работающего при помощи штатной системы преобразования числа фаз при номинальном напряжении на токоприемнике электровоза.
- Электровоз магистральный 2ЭС5К (3ЭС5К): Руководство по эксплуатации / Новочеркасск: Новочеркасский электровозостроительный завод, 2007. Т. 1. 635 с.; Т. 2. 640 с.
- Некрасов О.А. Вспомогательные машины электровозов переменного тока / О.А. Некрасов, А.М. Рутштейн. М.: Транспорт, 1988. 223 с.
- Сайт ООО «Электро СИ». URL: http://electro-si.ru/o-kompanii.html.
- Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники / К.С. Демирчан, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин. СПб.: Питер, 2009. Т. 2. 431 с.
- Jenella S., Radj Kumar V. Power Electronics and Renewable Energy Systems, Proceedings of ICPERES, 2014. Рp. 225–236.
- Маевский О.А. Энергетические характеристики вентильных преобразователей. М.: Энергия, 1978. 320 с.
- Рябченок Н.Л., Алексеева Т.Л., Михальчук Н.Л. и др. Электронные преобразователи // Железнодорожный транспорт, 2008. № 10. С. 54−55.
- Астраханцев Л.А., Асташков Н.П. Обоснование метода построения автоматизированной системы управления производительностью мотор-вентиляторов на электровозах // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2012. № 3 (62). С. 90–95.
- Зиновьев Г.С. Прямые методы расчета энергетических показателей вентильных преобразователей. Новосибирск: Изд-во Новосибирского государственного университета, 1990. 219 с.
- Рябченок Н.Л., Астраханцев Л.А., Алексеева Т.Л. Математическое обоснование энергетических характеристик с полупроводниковыми преобразователями // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. Иркутск: ИрГУПС, 2011. Т. 2. С. 307–312.
- Prasuna P.V., Rama Rao J.V.G., Lakshmi Ch.M. International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA), 2013. Vol. 2 (4). Pp. 2368–3376.
- Mohanraj K., Lanya Bersis C., Sekhar S. Power Electronics and Renewable Energy Systems, Proceedings of ICPERES, 2014. Pp. 29–38.
- Бурков А.Т. Электроника и преобразовательная техника: Т. 2. М.: УМЦ ЖДТ, 2015. 307 с. [Электронный ресурс]. URL: http://e.lanbook.com/book/59179.
- Литовченко В.В. 4qS – четырехквадрантный преобразователь электровозов переменного тока // Изв. ВУЗов. Электромеханика. 2000. № 3. С. 64–73.
- Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. 1996. 638 с.
- ГОСТ 32144-2013.Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М. : Изд-во стандартов, 2014. 15 с.
- Патент на изобретение № 2377631. Российская Федерация. Способ регулирования мощности и устройство трехфазного инвертора / Т.Л. Алексеева, Л.А. Астраханцев, В.А. Тихомиров, К.П. Рябченок. Официальный бюллетень «Изобретения. Полезные модели», 2009, № 36. Заявка № 2008103616/09 от 21.04.2008.
- Теоретические основы электротехники / под ред. П.А. Ионкина. М. : Высшая школа, 1976. Т. 1. 544 с.
- Функциональная схема системы автоматического управления мотор-вентиляторами электровоза на выбеге и остановках на промежуточных станциях / Н.П. Асташков, В.А. Тихомиров, С.П. Асташков // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. 2016. Т. 2. С. 354–357.