Ідентифікаційна модель швидкісного електрорухомого складу змінного струму
Loading...
Date
2016
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
UK: Розробка і чисельні розрахунки ідентифікаційної моделі швидкісного електрорухомого складу (ЕРС) змінного струму. Використано методики і прилади часової реєстрації випадкових процесів тягових напруг і струмів електровозу змінного струму на діючих ділянках, методи оцінки якості електроенергії згідно ГОСТ 13109-97, методи операційного числення, теорія лишків і випадкових процесів, а також способи імовірнісно-статистичної обробки і реєстограм. Здійснено оцінку гармонійного складу тягових напруг і струмів швидкісного електровозу ДС3М, що дало можливість побудувати і використати передатну функцію як його ідентифікаційну модель. Показано, що імпульсна перехідна функція знаходиться як зворотне перетворення Лапласа передатної функції. Виконано чисельні розрахунки математичного очікування тягового струму електровоза ДС3М у перехідному режимі. Показано, що швидкісні типи ЕРС, які мають на виході перетворювачі типу 4q-s , забезпечуються вхідними гармонійними напругою і (в першому наближені) струмом. Одержано аналітичний вираз імпульсної перехідної функції через зворотне перетворення Лапласа передатної функції. Запропоновано в якості ідентифікаційної моделі ЕРС використовувати імпульсну перехідну функцію. Отримано аналітичну закономірність зміни математичного очікування тягового струму швидкісного електровозу. Проведений гармонічний аналіз тягових напруг і струмів швидкісних ЕРС з перетворювачами 4q-s дає можливість при побудові ідентифікаційних моделей використовувати метод передатних функцій. Отримане аналітичне співвідношення імпульсної перехідної функції дозволяє використовувати її як ідентифікаційну модель для аналізу електромагнітного процесу в швидкісних ЕРС в перехідному режимі. Виконані чисельні розрахунки дозволяють встановити закономірності тісної функціональної взаємопов’язанності імпульсної перехідної і передатної функцій для кожного типу швидкісного ЕРС.
RU: Разработка и численные расчеты идентификационной модели скоростного электроподвижного состава (ЭПС) переменного тока. Методика. Использованы методики и приборы временной регистрации случайных процессов тяговых напряжений и токов электровоза переменного тока на действующих участках, методы оценки качества электроэнергии согласно ГОСТ 13109-97, методы операционного исчисления, теория вычетов и случайных процессов, а также способы вероятностно-статистической обработки осциллограмм и регистрограмм. Осуществлена оценка гармонического состава тяговых напряжений и токов скоростного электровоза ДС3М, что позволило построить и использовать передаточную функцию как его идентификационную модель. Показано, что импульсная переходная функция находится как обратное преобразование Лапласа передаточной функции. Выполнено численные расчеты математического ожидания тягового тока электровоза ДС3М в переходном режиме. Показано, что скоростные типы ЭПС, которые имеют на выходе преобразователи типа 4q-s, обеспечиваются входящими гармоническими напряжением и (в первом приближении) током. Получено аналитическое выражение импульсной переходной функции через обратное преобразование Лапласа передаточной функции. Предложено в качестве идентификационной модели ЭПС использовать импульсную переходную функцию. Получена аналитическая закономерность изменения математического ожидания тягового тока скоростного электровоза. Проведенный гармонический анализ тяговых напряжений и токов скоростных ЭПС преобразователями 4q-s дает возможность при построении идентификационных моделей использовать метод передаточных функций. Полученное аналитическое соотношение импульсной переходной функции позволяет использовать ее как идентификационную модель для анализа электромагнитных процессов в скоростных ЭПС в переходном режиме. Выполнены численные расчеты позволяют установить закономерности тесной функциональной взаимосвязанности импульсной переходной и передаточной функции для каждого типа скоростного ЭПС.
EN: Design and numerical calculations of the identification model of high-speed electric rolling stock (EPS) AC. Methods. The procedure and equipment time registration of random processes traction voltages and electric currents on AC operating areas, methods of power quality assessment in accordance with GOST 13109-97, methods of operational calculus, the theory of random processes and deductions, as well as methods of probabilistic and statistical obrabotkiostsillogramm and corded . The estimation of the harmonic content of the traction voltage and current high-speed electric DS3M that allowed to build and use a transfer function model as his identity. It is shown that the impulse response function is as the inverse Laplace transform of the transfer function. Numerical calculations matematicheskogotiiya electric traction current DS3M in transition mode. It is shown that high-speed types of EPS, which have output the adjustable type pre-4q-s, members are provided, and the harmonic voltage (in first approximation) current. An analytical expression of the impulse response function by the inverse Laplace transform of the transfer function. It is proposed as an identification model EPS to use the impulse response function. The analytical pattern of change of the expectation of a highspeed electric traction current. Held fast Fourier analysis of EPS converters 4q-s traction voltage and current allows the construction of models of identification to use the method of transfer functions. The resulting analytical relation impulse response function allows you to use it as an identification model for the analysis of electromagnetic processes in high-speed EPS in transition mode. Numerical calculations allow us to establish patterns of close functional interrelatedness of the impulse response and transfer function for each type of highspeed EPS.
RU: Разработка и численные расчеты идентификационной модели скоростного электроподвижного состава (ЭПС) переменного тока. Методика. Использованы методики и приборы временной регистрации случайных процессов тяговых напряжений и токов электровоза переменного тока на действующих участках, методы оценки качества электроэнергии согласно ГОСТ 13109-97, методы операционного исчисления, теория вычетов и случайных процессов, а также способы вероятностно-статистической обработки осциллограмм и регистрограмм. Осуществлена оценка гармонического состава тяговых напряжений и токов скоростного электровоза ДС3М, что позволило построить и использовать передаточную функцию как его идентификационную модель. Показано, что импульсная переходная функция находится как обратное преобразование Лапласа передаточной функции. Выполнено численные расчеты математического ожидания тягового тока электровоза ДС3М в переходном режиме. Показано, что скоростные типы ЭПС, которые имеют на выходе преобразователи типа 4q-s, обеспечиваются входящими гармоническими напряжением и (в первом приближении) током. Получено аналитическое выражение импульсной переходной функции через обратное преобразование Лапласа передаточной функции. Предложено в качестве идентификационной модели ЭПС использовать импульсную переходную функцию. Получена аналитическая закономерность изменения математического ожидания тягового тока скоростного электровоза. Проведенный гармонический анализ тяговых напряжений и токов скоростных ЭПС преобразователями 4q-s дает возможность при построении идентификационных моделей использовать метод передаточных функций. Полученное аналитическое соотношение импульсной переходной функции позволяет использовать ее как идентификационную модель для анализа электромагнитных процессов в скоростных ЭПС в переходном режиме. Выполнены численные расчеты позволяют установить закономерности тесной функциональной взаимосвязанности импульсной переходной и передаточной функции для каждого типа скоростного ЭПС.
EN: Design and numerical calculations of the identification model of high-speed electric rolling stock (EPS) AC. Methods. The procedure and equipment time registration of random processes traction voltages and electric currents on AC operating areas, methods of power quality assessment in accordance with GOST 13109-97, methods of operational calculus, the theory of random processes and deductions, as well as methods of probabilistic and statistical obrabotkiostsillogramm and corded . The estimation of the harmonic content of the traction voltage and current high-speed electric DS3M that allowed to build and use a transfer function model as his identity. It is shown that the impulse response function is as the inverse Laplace transform of the transfer function. Numerical calculations matematicheskogotiiya electric traction current DS3M in transition mode. It is shown that high-speed types of EPS, which have output the adjustable type pre-4q-s, members are provided, and the harmonic voltage (in first approximation) current. An analytical expression of the impulse response function by the inverse Laplace transform of the transfer function. It is proposed as an identification model EPS to use the impulse response function. The analytical pattern of change of the expectation of a highspeed electric traction current. Held fast Fourier analysis of EPS converters 4q-s traction voltage and current allows the construction of models of identification to use the method of transfer functions. The resulting analytical relation impulse response function allows you to use it as an identification model for the analysis of electromagnetic processes in high-speed EPS in transition mode. Numerical calculations allow us to establish patterns of close functional interrelatedness of the impulse response and transfer function for each type of highspeed EPS.
Description
Т. Міщенко: ORCID: 0000-0001-6336-7350
Keywords
швидкісний електрорухомий склад, якість електричної енергії, перетворювач 4q-s, скоростной электроподвижной состав, качество электрической энергии, преобразователь 4q-s, high-speed electric rolling stock, quality of electrical energy, converter 4q-s, КІСЕ
Citation
Міщенко Т. М. Ідентифікаційна модель швидкісного електрорухомого складу змінного струму. Електрификація транспорту. 2016. № 12. С. 29–34. DOI: 10.15802/etr.v0i12.100723