кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
доктор технических наук;
doctor of technical sciences;
кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;
Цель исследования заключается в повышении надежности и энергоэффективности работы электропривода компрессора электровоза. Для ее достижения был выполнен расчет необходимой мощности электродвигателя, произведена проверка производительности компрессорной установки, объема главных резервуаров и выбранного электродвигателя по пусковой и регулировочной способности при пониженном напряжении питания. Задача, решению которой посвящена статья заключается в построении электропривода мотор компрессора. Была построена векторная модель асинхронного двигателя. Смоделирован процесс прямого пуска и процесс пуска асинхронного электродвигателя с применение скалярной системы управления и IR-компенсации. Методы исследования: системный подход; положения теории автоматического управления и электротехники; численное моделирование на ПЭВМ с использованием программного комплекса Matlab. Новизна работы заключается в применении частотно-регулируемого электропривода для пуска асинхронного электродвигателя компрессорной установки вместо штатно устанавливаемых пусковых конденсаторов. Данное схемотехническое решение позволит значительно снизить амплитуду пусковых токов, что в свою очередь, уменьшит износ изоляции обмоток. Результаты исследования приведены, по результатам построенных моделей, в качестве графиков зависимостей скорости и тока при прямом пуске электродвигателя и с системой управления. Выводы: скалярная система управления благодаря введению задатчика интенсивности, а также схемы IR-компенсации позволяет продлить время переходного процесса и контролировать величину пускового тока в допустимых значения. Подобный поход к построению электропривода мотор компрессора способен в значительной степени повысить его надежности и срок службы, а также повысить общую энергоэффективность системы.
The study objective is to improve the reliability and energy efficiency of the electric locomotive compressor drive. To achieve this, the required power of the electric motor was calculated the performance of the compressor unit, the volume of the main tanks and the selected electric motor were checked to start and adjust the capacity at low supply voltage. The task to which the paper is devoted is to design an electric drive for a compressor motor. A vector model of an asynchronous motor was made. The process of direct start-up and starting an asynchronous electric motor with the use of a scalar control system and IR compensation were modeled. Research methods: systematic approach; provisions of the theory of automatic control and electrical engineering; numerical PC simulation using Matlab software package. The novelty of the work is in the use of a frequency-controlled electric drive to start the asynchronous electric motor of the compressor unit instead of the normally installed starting capacitors. This design solution will significantly reduce the amplitude of the starting currents, which in turn will reduce the wear of the winding insulation. The study results are presented, based on the results of the constructed models, as graphs of the dependencies of speed and current during direct start of the electric motor and with the control system. Conclusions: the scalar control system, thanks to the introduction of an intensity setter, as well as IR compensation diagram, allow extending the transition time and controlling the value of the inrush current in acceptable values. Such an approach to make an electric drive compressor motor is able to significantly increase its reliability and service life, as well as to increase the overall energy efficiency of the system.