РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЁТА АТЭД ЭПС С ПРИМЕНЕНИЕМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Введение 8
1 Компоненты тягового электропривода 12
1.1 Асинхронный тяговыйэлектродвигатель 12
1.2 Современные полупроводниковые устройства для контроля асинхронного электродвигателя. 14
1.2.1 Запираемые тиристоры GTO 15
1.2.2 Тиристоры GCT и IGCT 20
1.2.3 Особенности управления и конструкции GCT и IGCT 23
1.3 Биполярный транзистор с изолированным затвором - это устройство, которое имеет два типа проводимости и способно усиливать сигналы. 25
1.3.1 IGBT-модули 25
1.3.2 Устройство IGBT-транзисторов 26
1.4 Использование полупроводниковых ключей в частотных преобразователях. 28
2 Применение тяговых электроприводов с асинхронными тяговыми электродвигателями 29
2.1 Высокоскоростной электропоезд «САПСАН» 29
2.1.1 Электрическое оборудование для поездов на электричестве 30
2.1.2 Импульсный регулятор напряжения (BST) 31
2.1.3 Автономный инвертор напряжения (PWR) 32
2.2 Электровоз 2ЭС10 41
2.2.1 Тяговый привод электровоза 2ЭС10 43
2.2.2 Тяговый двигатель 45
2.2.3 Редуктор тягового привода 49
3. Расчет асинхронного двигателя для модернизируемого электровоза 2ЭС10 «ГРАНИТ» 52
3.1 Устройство асинхронного тягового двигателя А450-1000/2,1-6-2-УХЛ1 53
3.1.1 Устройство и работа. 53
3.2. Выбор числа пар полюсов 65
3.3. Расчёт номинальных величин 68
3.4. Геометрия зубца статора 69
3.5. Расчет активного слоя ротора 70
3.6. Mathcad и электротехника 71
3.7 Асинхронные двигатели, основные сведения 72
3.8 Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя 73
3.9. Mathcad и его возможности 75
4. Разработка мероприятий по обеспечению пожарной безопасности на подвижном составе железнодорожного транспорта 81
5. Оценка показателей экономической эффективности внедрения системы диагностирования и расчёта асинхронного тягового электродвигателя электроподвижного состава с применением математического пакета MATHAD…………………………………………………………………………96
Заключение 102
Список литературы 103

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время тяговый подвижной состав для железных дорог Российской Федерации, изготавливают такие производители как
АО «Трансмашхолдинг» (ТМХ) и АО «Синара-Транспортные машины» (СТМ). Например:
– на Новочеркасском электровозостроительном заводе
(ООО «ПК «НЭВЗ») производят электровозы постоянного, переменного и двухсистемные серии 2(3,4)ЭС5К, 2(3)ЭС4К, ЭП20, ЭП1М/П и др.;
– на Брянском машиностроительном заводе (АО «УК «БМЗ») выпускают магистральные и маневровые тепловозы серии 2(3)ТЭ28, 2ТЭ25КМ, ТЭМ18ДМ, ТЭМ23;
– на Коломенском заводе (АО «Коломенский завод») изготавливают пассажирские тепловозы серии ТЭП70в/и и пассажирские электровозы ЭП2К;
– на ООО «Уральские локомотивы» производят грузовые электровозы серии 2ЭС6, 2ЭС7, 2ЭС10 и др.;
– на Людиновском тепловозостроительном заводе (АО «ЛТЗ») выпускают маневровые тепловозы серии ТЭМ9, ТЭМ14в/и и др.
В соответствии с аналитическими данными на сети железных дорог Российской Федерации используется свыше 16 тысяч наименований продукции зарубежного производства. Таким образом можно объективно оценить уровень интеграции российского железнодорожного транспорта в мировую экономику. До 2022 года локализация продукции не была в приоритете развития железнодорожной отрасли из-за экономической целесообразности импорта и международной кооперации.

Весь текст будет доступен после покупки

1 КОМПОНЕНТЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
1.1 АСИНХРОННЫЙ ТЯГОВЫЙЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
Принцип действия машин переменного тока основан на образовании вращающегося магнитного поля. Чтобы создать такое поле, необходимо выполнить два условия. Для трехфазной асинхронной машины с одной парой магнитных полюсов они выглядят так:
– фазы статора смещены на 120 градусов друг относительно друга в пространстве.
– передача электрической энергии с помощью токов, сдвинутых на 120 градусов.
На рисунке 1.1 показано, как образуется вращающееся магнитное поле. Обмотки фаз изображены как отдельные витки. Начала обмоток обозначены буквами A, B, C, концы обмоток фаз - X, Y, Z.

Рисунок 1.1 – Принцип образования вращающегося магнитного поля
f1 – частота, Т – период питающего тока.

Результирующая магнитодвижущая сила обмотки статора, например, для моментов времени t1, t2 и t3, с использованием правила «Буравчика». Согласно рисункам результирующей магнитодвижущей силы (м.д.с.) для трех моментов времени можно сделать вывод о повороте результирующей м.д.с. по часовой стрелке с течением времени.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Бурков, А.Т. Электронная техника и преобразователи: Учебник для вузов железнодорожного транспорта / А.Т. Бурков. - М.: Транспорт, 2001. – 464 с.
2. Воскобович, В.Ю. Электроэнергетические установки и силовая электроника транспортных средств / В.Ю. Воскобович, Т.Н. Королёва, В.А. Павлова. - СПб.: Элмор, 2001. – 384 с.
3. Герман – Галкин, С.Г. Виртуальные лаборатории полупроводниковых систем в среде Matlab-Simulink / С.Г. Герман – Галкин. – СПб.: Издательство "Лань", 2013 – 448 с.
4. Герман – Галкин, С.Г. Matlab-Simulink: Проектирование мехатронных систем / С.Г. Герман – Галкин. – СПб.: Корона Век, 2008 – 368 с.
5. Гнеушев, О. Силовые конденсаторы для тяговых электроприводов / О. Гнеушев // Силовая электроника. – 2011. - №3. – С. 14-16.
6. Дьяконов,В.П. Matlab-Simulinkв электроэнергетике. Справочник / В.П. Дьяконов, А.А. Пеньков. – М.: Горячая линия – Телеком, 2009 – 816 с.
7. Ермуратский, В.В. Справочник по электрическим конденсаторам / П.В. Ермуратский. – Кишинёв: Штиинца, 1982. – 308 с.
8. Зарифьян, А.А. Асинхронный тяговый привод локомотивов / А.А. Зарифьян. – М.: ФГБОУ "Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте", 2013. – 411 с.
9. Захаров, А. Расчёт выходного фильтра ШИМ – инвертора на заданный коэффициент гармоник напряжения на нагрузке / А. Захаров // Силовая электроника. – 2005. - №1. – С. 46 - 49.
10. Зиновьев, Г.С. Основы силовой электроники / Г.С. Зиновьев. - Новосибирск: Издательство НГТУ, 2009. – 672 с.
11. Ивановский, Р.И. Компьютерные технологии в науке и образовании. Практика применения систем MathcadPro / Р.И. Ивановский. – М.: Высшая школа, 2003. – 431 с.

Весь текст будет доступен после покупки