ПОВЫШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ЗА СЧЕТ НОВОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СЕТЕВОЙ КОММУТАЦИИ ПЛЕЧ ВЫПРЯМИТЕЛЬНО-ИНВЕРТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Приведен анализ накопленного опыта в использовании разрядного диодного плеча с целью повышения энергетических характеристик тягового режима отечественных электровозов переменного тока. Предложен новый подход в применении разрядного плеча, являющийся дальнейшим развитием технического решения и подразумевающий реорганизацию алгоритма управления тиристорными плечами преобразователей электровоза. Положительный эффект в таком случае достигается не только благодаря уменьшению продолжительности коммутации тиристорных плеч выпрямительно-инверторного преобразователя, но и за счет использования электромагнитной энергии, накапливаемой в цепи выпрямленного тока, для закрытия отработавших плеч через контур разрядного плеча. Проведено сравнительное математическое моделирование электромагнитных процессов работы типового и предлагаемого преобразователей в режиме тяги, результаты которого представлены в форме рисунков и сводной таблицы. Предлагаемый выпрямительно-инверторный преобразователь был исследован при различных углах открытия тиристорных плеч, которые принимались равными 9, 15, 20 и 26 электрическим градусам. При анализе результатов моделирования видно, что наибольший эффект достигается при угле открытия, составляющем 26 электрических градусов, когда разрядное плечо полностью закрывает ранее проводившие ток тиристорные плечи. Результаты проведённого исследования представлены в форме перечня выводов. Коммутация тиристорных плеч выпрямительно-инверторного преобразователя с разрядным диодным плечом при угле открытия в 26 электрических градусов протекает в три раза быстрее по сравнению с типовой благодаря обеспечению избыточных потенциальных условий и устойчивой работы тиристоров. Подобная организация коммутации изменяет назначение угла открытия, который становится управляющим импульсом для перевода тиристоров плеча выпрямительно-инверторного преобразователя из запертого состояния в открытое, при этом исключается возникновение короткого замыкания в секциях вторичной обмотки тягового трансформатора. Полученные при моделировании данные позволяют говорить о достижении положительного эффекта в виде повышения коэффициента мощности электровоза в среднем на 3,8 % и снижения потерь мощности в плечах преобразователей на 4,5 %.