Адаптивная система управления тяговым асинхронным приводом электровоза

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….. 8
1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ЭЛЕКТРОВОЗОВ С АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ………………..
11
1.1 Устройство и технические характеристики тягового асинхронного
электропривода электровозов серии ЭП10………………………………….
11
1.2 Принципы управления асинхронными тяговыми электродвигателями
электровозов ЭП10 от автономных инверторов……………………………...
18
1.3 Построение силовых цепей современных электровозов переменного
и постоянного тока с асинхронными тяговыми электродвигателями……...
23
1.4 Расположение силового оборудования в кузове электровоза ЭП10…… 30
2. ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ АСИНХРОННЫХ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗА ЭП10………………...
32
2.1 Особенности построения силовых тяговых цепей двух системного
электровоза ЭП10………………………………………………………………
32
2.2 Особенности построения силовой цепи управления асинхронными
тяговыми электродвигателями типа НТА-1200………………………………
35
2.3 Особенности построения силовой цепи тягового преобразователя электровоза ЭП10………………………………………………………………
37
2.4 Основные технические характеристики асинхронного тягового
электропривода типа НТА-1200……………………………………………….
42
2.5 Особенности регулирования асинхронного тягового
электропривода НТА-1200…………………………………………………….
44
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОГО ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ТИПА НТА-1200 В ЗАМКНУТЫХ И РАЗОМКНУТЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ..

51
3.1 Исследование механические характеристики разомкнутых систем
управления асинхронного тягового электродвигателя типа НТА-1200
для оценки энергетических характеристик…………………………………...

51
3.2 Моделирование замкнутой математической модели электропривода с
асинхронного тягового электродвигателя типа НТА-1200 электровоза ЭП10……………………………………………………………………………..

56
3.3 Повышение энергоэффективности асинхронного тягового электродвигателя типа НТА-1200 с помощью адаптивного наблюдателя
угловой скорости ротора……………………………………………………….

60
4. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ НЕЙРОСЕТЕВОГО НАБЛЮДАТЕЛЯ
УГЛОВОЙ СКОРОСТИ РОТОРА АСИНХРОННОГО ТЯГОВОГО
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОВОЗА ЭП10……………………………..

63
4.1 Модель искусственной нейронной сети в системах управления
асинхронными тяговыми электродвигателями электровозов……………….
63
4.2 Особенности создания нейросетевого наблюдателя для оценки
энергоэффективности асинхронного тягового электродвигателя…………...
68
4.3 Разработка нейросетевого наблюдателя угловой скорости ротора
асинхронного двигателя………………………………………………………..
70
4.4 Разработка энергоэффективного замкнутого бездатчикого асинхронного тягового электропривода с нейросетевым наблюдателем угловойскорости………………………………………………………………...

74
4.5 Выводы по главе…………………………………………………………… 78
5. РАСЧЁТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА……….. 79
5.1 Расч?т затрат на реализацию проекта…………………………………….. 79
5.2 Расч?т затрат на текущие расходы………………………………………... 84
5.3 Определение срока окупаемости………………………………………….. 87
6. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В ЛОКОМОТИВНОМ ДЕПО……………….
89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………… 95
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………... 97

Весь текст будет доступен после покупки

Железнодорожный транспорт активно развивается в России и за рубежом, обеспечивая все большие объемы грузовых и пассажирских перевозок каждый год. Технические характеристики электровозов напрямую влияют на безопасность и экономику железнодорожных перевозок. С учетом современных тенденций в развитии микропроцессорной техники, силовой электроники и электрических машин, целесообразно использовать электроприводы с асинхронными двигателями при проектировании современных электровозов из-за их преимуществ перед электроприводами с двигателями постоянного тока. Однако это также усложняет управление электровозами из-за отсутствия отдельных каналов для управления магнитным потоком и моментом. Использование систем охлаждения и автоматических систем регулирования температуры асинхронных электродвигателей и преобразователей позволяет избежать перегрева элементов силового цепи управления. Однако до сих пор не существует единого подхода к построению схем и принципов работы этих систем, поэтому проблема охлаждения тягового электропривода остается актуальной. Повышенная температура силовых полупроводниковых приборов тяговых преобразователей частоты может привести к механическим повреждениям сопряженных узлов.

Весь текст будет доступен после покупки

1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ЭЛЕКТРОВОЗОВ С АСИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ
1.1 Устройство и технические характеристики тягового асинхронного электропривода электровозов серии ЭП10
Тяговой асинхронный электропривод электровоза серии ЭП10 характеризуется зависимостью вращающего момента на валу двигателя от скорости вращения ротора, что является ключевой характеристикой. Электровозы этой серии отличаются высокой мощностью, динамикой разгона и улучшенными энергетическими показателями. Установленные жесткие массогабаритные показатели не позволили увеличить вес тяговых электродвигателей, однако асинхронные двигатели ЭП10 проявили лучшие характеристики, чем иностранные аналоги. Часть электровозов находится в эксплуатации, а часть проходит модернизацию. Основным недостатком признана низкая надежность тяговых электродвигателей, а также выявлены и другие проблемы. Все локомотивы оборудованы системой для рекуперации, автоматическим управлением тягой и рекуперативно-реостатным тормозом. Предусмотрена возможность обслуживания электровоза в одиночку, но управление в одиночку затруднительно из-за расположения части органов управления на пульте помощника машиниста. Электрооборудование поставляется компанией Bombardier Transportation. Электромеханическая характеристика асинхронного тягового электродвигателя определяется законами регулирования основных параметров электрического питания его обмоток, причем существуют два вида питания: трехфазное переменное напряжение с неизменными значениями величины и частоты, а также трехфазное переменное напряжение с регулируемыми значениями величины и частоты.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Зюзев А.М., Нестеров К.Е. К построению бездатчикового электропривода системы ТПН – АД // Электротехника. – № 9. – 2005. – С. 38–41.
2. Браславский И.Я., Костылев А.В., Мезеушева Д.В. Цифровое прогнозирующее управление с использованием нейронных предсказателей // Электротехника. – № 11. – 2007. – С. 43–47.
3. Радин, В. И. Электрические машины; Асинхронные машины: учебник / В. И. Радин, Д. Э. Брускин, А. Е. Зорохович; Под ред. И. П. Копылова. — Москва: Высшая школа, 1988. — 328 с.
4. Прайс-лист приводов ООО «Звезда-Электроника» URL: www.zvezda-el.ru (дата обращения: 24.06.2014).
5. Зиновьев Г. С. Основы силовой электроники: учебное пособие / Г. С. Зиновьев. – 2-е изд., испр. и доп. – Новосибирск: изд-во НГТУ. – 2003. – 664 с.
6. Нестеров К.Е. Разработка и исследование системы «Тиристорный преобразователь напряжения – асинхронный двигатель» с вычислителем скорости ротора по ЭДС статора// дис. … канд. техн. наук. – Екатеринбург. – 2009. – 140 с.
7. Браславский И.Я. Асинхронный полупроводниковый электропривод с фазным ротором. – М.: Энергоатомиздат. – 1988. – 224 с.
8. Козлова Л.Е., Боловин Е.В. Исследование статики и динамики замкнутого бездатчикого асинхронного электропривода собственных нужд ТЭС по схеме ТРН – АД с нейросетевым наблюдателем угловой скорости [электронный ресурс] // Cовременные проблемы науки и образования. – 2014. – №. 3. – С. 1-6. – Режим доступа: http://www.science-education.ru/117-13581 (дата обращения: 10.07.2014).
9. Круглов В.В., Борисов В.В. Искусственные нейронные сети. Теория и практика. – М.: Горячая линия – Телеком, 2001. – 382 с.

Весь текст будет доступен после покупки