сотрудник
Ростов-на-Дону, Ростовская область, Россия
сотрудник
Ростов-на-Дону, Ростовская область, Россия
сотрудник
Ростов-на-Дону, Ростовская область, Россия
ББК 392 Железнодорожный транспорт
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.
электровоз, машины, компрессорная установка, электропривод, система, управление, схема IR-компенсации
1. Космодамианский, А.С. Тяговый и вспомогательный привод локомотивов с асинхронными двигателями / А.С. Космодамианский, В.И. Воробьёв, А.А. Пугачёв // Локомотив. 2019. № 3 (747). С. 30-34.
2. Ольховатов, Д.В. Разработка энергоэффективного асинхронного электропривода мотор-вентилятора электровоза / Д.В. Ольховатов, А.В. Шевкунова // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. 2023. № 3 (59). С. 46-55.
3. Ольховатов, Д.В. Синтез электропривода вентилятора для охлаждения тяговых электродвигателей / Д.В. Ольховатов, А.В. Шевкунова, А.В. Донченко // Приводы и компоненты машин. 2023. № 1-3 (40). С. 6-10.
4. Анализ энергетической эффективности асинхронного электропривода электровозов / Т.Л. Алексеева, Н.Л. Рябченок, Л.А. Астраханцев, В.В. Немыкина // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2020. №1 (65). С. 101-111.
5. Андрющенко, А.А. Повышение энергетической эффективности пассажирских электровозов с асинхронным тяговым приводом / А.А. Андрющенко, А.А. Зарифьян, П.Г. Колпахчьян // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2015. №4 (45). С. 5-14.
6. Выжимова, В.Н. Комплексная оценка факторов, влияющих на надежность асинхронных вспомогательных машин электровозов переменного тока, определение основных причин отказов / В.Н. Выжимова. – Текст : электронный // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2013. №3 (39). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kompleksnaya-otsenka-faktorov-vliyayuschih-na-nadezhnost-asinhronnyh-vspomogatelnyh-mashin-elektrovozov-peremennogo-toka-opredelenie (дата обращения: 05.04.2024).
7. Васильев, А.А. Анализ надежности вспомогательных электрических машин электропоездов Восточно-Сибирского региона / А.А. Васильев. – Текст : электронный // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2015. №2 (46). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-nadezhnosti-vspomogatelnyh-elektricheskih-mashin-elektropoezdov-vostochno-sibirskogo-regiona (дата обращения: 05.04.2024).
8. Иванов, П.Ю. Повышение эксплуатационной надёжности асинхронных вспомогательных машин магистральных электровозов переменного тока : специальность 05.22.07 «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация» : дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук / Иванов Павел Юрьевич ; Иркутский государственный университет путей сообщения ИрГУПС (ИрИИТ). Иркутск, 2015. 198 с. Библиогр.: с. 180-194.
9. Афлятунов, И.Ф. Асинхронный электропривод с конденсаторным пуско-компенсирующим устройством : 05.09.03 «Электротехнические комплексы и системы» : дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук / Афлятунов Ильдар Фаатович ; Ульяновский государственный технический университет. Ульяновск, 2016. –181 с. Библиогр.: С. 166-180.
10. Достоинства и недостатки современных устройств плавного пуска электродвигателей / А.В. Масенко, В.А. Скворцов, Н.И. Сбитнева, В.А. Щебетеев // Проблемы научной мысли. 2019. Т. 1, № 3. С. 59-65.
11. Еремочкин, С.Ю. Разработка и исследование имитационной модели асинхронного электропривода с однофазным частотным регулятором скорости / С.Ю. Еремочкин, А.А. Жуков, Д.В. Дорохов. – Текст : электронный // Вестник НГИЭИ. 2021. №11 (126). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-i-issledovanie-imitatsionnoy-modeli-asinhronnogo-elektroprivoda-s-odnofaznym-chastotnym-regulyatorom-skorosti (дата обращения: 07.04.2024).
12. Марченко, А.А. Исследование механических характеристик асинхронного электродвигателя в режиме генераторного торможения / А.А. Марченко, С.В. Столетов. – Текст : электронный // Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития. 2022. №IV. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-mehanicheskih-harakteristik-asinhronnogo-elektrodvigatelya-v-rezhime-generatornogo-tormozheniya (дата обращения: 07.04.2024).
