Розробка керованого підсилюючого пункту для розподіленої системи тягового електропостачання
Loading...
Date
2016
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків
Abstract
UKR: В умовах впровадження важковагового та швидкісного руху застосування існуючих заходів з забезпечення належної якості напруги на струмоприймачах електрорухомого складу стає недостатнім. Сучасний розвиток техніки та технологій дає змогу розробляти та впроваджувати удосконалені системи тягового електропостачання. Авторами статті запропонована конфігурація схеми підсилюючого пункту, розрахунок та вибір його основних масогабаритних показників. Визначено критичну частоту роботи високочастотної ланки підсилюючого пункту. Проведено порівняльний аналіз матеріалів магнітопроводу імпульсного трансформатору. Для звуження діапазону відхилення напруги на струмоприймачах електрорухомого складу розроблений алгоритм роботи системи автоматичного керування вихідною потужністю підсилюючого пункту.
RUS: В условиях внедрения тяжеловесных и скоростного движения применение существующих мер по обеспечению надлежащего качества напряжения токоприемников электроподвижного состава становится недостаточным. Современное развитие техники и технологий позволяет разрабатывать и внедрять усовершенствованные системы тягового электроснабжения. Авторами статьи предложена конфигурация схемы усиливающего пункта, расчет и выбор его основных массогабаритных показателей. Определены критическую частоту работы высокочастотной звена усиливающего пункта. Проведен сравнительный анализ материалов магнитопровода импульсного трансформатора. Для сужения диапазона отклонения напряжения на токоприемниках электроподвижного состава разработан алгоритм работы системы автоматического управления выходной мощностью усиливающего пункта.
ENG: The article is devoted to the development of the DC power supply system. The main purpose of the article is schematic structure development of the boost point and calculation of its main weight-size parameters. It also needs to elaborate a work algorithm of the control system for decreasing the voltage ripples on the pantograph of the electric locomotives. Methodology. To minimize expenses on modernization of existing electrified lines, authors proposed the methodology of modernization the electric traction system, which provides the transition to the new schematic decisions. This methodology based on using the boost points distributed along the traction network, which powered by alternative electric energy sources. The boost point work based on the methodology of forced – feed current distribution, and its current calculation conducted applying the method using the resistance function. The switching converter critical frequency value is the basis of the definition the main weight-size parameters of the boost point. Results. The control system testing on the simulation model demonstrated that the distributed power supply system with the use of points allows to optimize the amplification mode of the voltage in the traction network and realize the high-speed traffic modes while reducing energy losses. Originality. We have developed the system structure for decreasing the voltage ripples on the pantograph of the electric locomotives powered by alternative electric sources. Practical value. Traction power supply system with distributed PV generation, discussed in this article, will make it possible to put into practice the concept of intelligence traction power supply system and optimize the process of electric energy consumption in the traction network. This system allows supporting the established voltage quality. As a result, it decreases the power dissipation in traction network. In case of using the alternative energy sources the fuel and energy consumption decreases.
RUS: В условиях внедрения тяжеловесных и скоростного движения применение существующих мер по обеспечению надлежащего качества напряжения токоприемников электроподвижного состава становится недостаточным. Современное развитие техники и технологий позволяет разрабатывать и внедрять усовершенствованные системы тягового электроснабжения. Авторами статьи предложена конфигурация схемы усиливающего пункта, расчет и выбор его основных массогабаритных показателей. Определены критическую частоту работы высокочастотной звена усиливающего пункта. Проведен сравнительный анализ материалов магнитопровода импульсного трансформатора. Для сужения диапазона отклонения напряжения на токоприемниках электроподвижного состава разработан алгоритм работы системы автоматического управления выходной мощностью усиливающего пункта.
ENG: The article is devoted to the development of the DC power supply system. The main purpose of the article is schematic structure development of the boost point and calculation of its main weight-size parameters. It also needs to elaborate a work algorithm of the control system for decreasing the voltage ripples on the pantograph of the electric locomotives. Methodology. To minimize expenses on modernization of existing electrified lines, authors proposed the methodology of modernization the electric traction system, which provides the transition to the new schematic decisions. This methodology based on using the boost points distributed along the traction network, which powered by alternative electric energy sources. The boost point work based on the methodology of forced – feed current distribution, and its current calculation conducted applying the method using the resistance function. The switching converter critical frequency value is the basis of the definition the main weight-size parameters of the boost point. Results. The control system testing on the simulation model demonstrated that the distributed power supply system with the use of points allows to optimize the amplification mode of the voltage in the traction network and realize the high-speed traffic modes while reducing energy losses. Originality. We have developed the system structure for decreasing the voltage ripples on the pantograph of the electric locomotives powered by alternative electric sources. Practical value. Traction power supply system with distributed PV generation, discussed in this article, will make it possible to put into practice the concept of intelligence traction power supply system and optimize the process of electric energy consumption in the traction network. This system allows supporting the established voltage quality. As a result, it decreases the power dissipation in traction network. In case of using the alternative energy sources the fuel and energy consumption decreases.
Description
Є. Косарєв: ORCID 0000-0003-3574-7414, В. Сиченко: ORCID 0000-0002-9533-2897, А. Муха: ORCID 0000-0002-5629-4058
Keywords
постійний струм, відхилення напруги, підсилюючий пункт, імпульсний перетворювач, система керування, постоянный ток, отклонение напряжения, усиливающий пункт, импульсный преобразователь, система управления, DC current, voltage deviation, boost point, switching converter, control system, КІСЕ, КТЕМ
Citation
Розробка керованого підсилюючого пункту для розподіленої системи тягового електропостачання / Є. М. Косарєв, В. Г. Сиченко, А. М. Муха, К. О. Хань // Електротехніка і електромеханіка. – 2016. – № 4(1). – С. 89–93. Повний текст.