ipolytechiPolytech JournaliPolytech Journal2782-40042782-6341Irkutsk National Research Technical University10.21285/1814-3520-2018-3-244-254ipolytech-63Research ArticleТРАНСПОРТTRANSPORTМОДЕЛИРОВАНИЕ АВАРИЙНЫХ ПРОЦЕССОВ ВЫПРЯМИТЕЛЬНО-ИНВЕРТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗА ПРИ ПРОПУСКЕ УПРАВЛЯЮЩИХ ИМПУЛЬСОВMODELING EMERGENCY PROCESSES OF ELECTRIC LOCOMOTIVE REVERSIBLE CONVERTERS UNDER CONTROL PULSE SKIPУстиновР. И.UstinovR. I.romust93@mail.ruМельниченкоО. В.MelnichenkoO. V.olegmelnval@mail.ruИркутский государственный университет путей сообщенияРоссияIrkutsk State Transport UniversityRussian Federation201815092020223244254Copyright © Устинов Р.И., Мельниченко О.В., 20202020Устинов Р.И., Мельниченко О.В.Ustinov R.I., Melnichenko O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/63

ЦЕЛЬ. Повышение работоспособности электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения при пропусках импульсов управления с поддержанием процесса инвертирования и сохранением тормозной силы электровоза. МЕТОДЫ. Математическое моделирование, численные методы решения интегральных и дифференциальных уравнений, теория преобразовательных устройств. Эксперименты проводились на математической модели «тяговая подстанция - контактная сеть - электровоз» в среде MatLab Simulink. РЕЗУЛЬТАТЫ. Произведен анализ электромагнитных процессов в силовых цепях электровоза при пропусках импульсов управления на тиристоры одного из плеч выпрямительно-инверторного преобразователя. В ходе математического моделирования электромагнитных процессов инвертора электровоза в режиме рекуперативного торможения при пропусках импульсов управления были получены кривые токов генераторов и напряжения инвертора. ВЫВОДЫ. В результате анализа кривых токов генераторов и напряжения инвертора предложено техническое решение, повышающее работоспособность электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения, реализуемое за счет изменения программного обеспечения микропроцессорной системы управления электровоза, которое позволяет поддержать процесс инвертирования и сохранить тормозную силу электровоза.

The PURPOSE of the paper is to improve the efficiency of AC electric locomotive in the regenerative braking mode under control pulse skip supporting the inversion process and retaining the electric locomotive braking force. METHODS. The study uses the following methods: mathematical modeling, numerical methods for solving integral and differential equations, the theory of transforming devices. The experiments were carried out using a mathematical model “traction substation - catenary network - electric locomotive" in MatLab Simulink environment. RESULTS. Electromagnetic processes has been analyzed in electric locomotive power circuits under control pulse skips to the thyristors of one of the shoulders of the reversible converter. The curves of generator currents and inverter voltages have been obtained in the course of mathematical modeling of the electromagnetic processes of the electric locomotive inverter in the mode of regenerative braking under control pulse skips. CONCLUSIONS. Having analyzed the curves of generator currents and inverter voltage we have proposed a technical solution that enables to improve the efficiency of AC electric locomotive in the regenerative braking mode that is implemented through changing the software of the microprocessor control system of an electric locomotive. The developed solution allows to support the inversion process and retain locomotive braking force.

электровозэлектромагнитные процессывыпрямительно-инверторный преобразовательпропуск импульсаинвертораварийный режимтиристорное плечоelectric locomotiveelectromagnetic processesreversible converterpulse skipinverteremergency modethyristor shoulderReferencesЛившиц Б.Г. Электровоз однофазно-постоянного тока с ртутным преобразователем // Электричество. 1937. № 19. С. 16-24.Лившиц Б.Г. Электровоз однофазно-постоянного тока с ртутным преобразователем // Электричество. 1937. № 19. С. 16-24.Раков В.А. Локомотивы отечественных железных дорог 1956-1975. М.: Транспорт, 1999. 443 с.Раков В.А. Локомотивы отечественных железных дорог 1956-1975. М.: Транспорт, 1999. 443 с.Тихменев Б.Н., Чекмарев Н.О. Опытный электровоз однофазного тока 50 Hz // Электричество. 1939. № 6. С. 43-45.Тихменев Б.Н., Чекмарев Н.О. Опытный электровоз однофазного тока 50 Hz // Электричество. 1939. № 6. С. 43-45.Мельниченко О.В. Обеспечение работоспособности электровоза в режиме тяги при аварийных режимах выпрямительно-инверторного преобразователя: монография. Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2014. 169 с.Мельниченко О.В. Обеспечение работоспособности электровоза в режиме тяги при аварийных режимах выпрямительно-инверторного преобразователя: монография. Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2014. 169 с.Мельниченко О.В., Власьевский С.В. Аварийные процессы на первой зоне регулирования напряжения преобразователя электровоза переменного тока и обеспечение его работоспособности // Электрификация транспорта. 2013. № 6. С. 101-112.Мельниченко О.В., Власьевский С.В. Аварийные процессы на первой зоне регулирования напряжения преобразователя электровоза переменного тока и обеспечение его работоспособности // Электрификация транспорта. 2013. № 6. С. 101-112.Пименов В.П., Поссе А.В. Опрокидывание инвертора // Электричество. 1957. № 7. С. 65-70.Пименов В.П., Поссе А.В. Опрокидывание инвертора // Электричество. 1957. № 7. С. 65-70.Мельниченко О.В., Линьков О.А., Портной А.Ю. Шрамко С.Г. Математическое моделирование работы электровоза с новой выпрямительной установкой возбуждения на IGBT транзисторах // Наука и техника транспорта. 2013. № 2. С. 21-28.Мельниченко О.В., Линьков О.А., Портной А.Ю. Шрамко С.Г. Математическое моделирование работы электровоза с новой выпрямительной установкой возбуждения на IGBT транзисторах // Наука и техника транспорта. 2013. № 2. С. 21-28.Мельниченко О.В. Математическое моделирование выпрямительно-инверторного преобразователя электровоза в аварийных режимах с типовым и предлагаемым способами управления // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2013. № 4 (40). С. 229-233.Мельниченко О.В. Математическое моделирование выпрямительно-инверторного преобразователя электровоза в аварийных режимах с типовым и предлагаемым способами управления // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2013. № 4 (40). С. 229-233.Устинов Р.И., Мельниченко О.В. Линьков А.О., Газизов Ю.В. Повышение работоспособности ВИП электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения при пропуске импульсов управления // Транспортная инфраструктура Сибирского региона: материалы VII Междунар. науч.-практ. конф. (Иркутск, 25 мая 2016 г.). Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2016. С. 517-520.Устинов Р.И., Мельниченко О.В. Линьков А.О., Газизов Ю.В. Повышение работоспособности ВИП электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения при пропуске импульсов управления // Транспортная инфраструктура Сибирского региона: материалы VII Междунар. науч.-практ. конф. (Иркутск, 25 мая 2016 г.). Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2016. С. 517-520.Устинов Р.И., Мельниченко О.В. Разработка нового алгоритма управления ВИП в случае пропуска импульсов управления в режиме рекуперативного торможения. Наука и молодежь: сб. тр. II Всерос. науч.- практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых (Иркутск, 29 марта - 01 апреля 2016 г.). Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2016. С. 256-259.Устинов Р.И., Мельниченко О.В. Разработка нового алгоритма управления ВИП в случае пропуска импульсов управления в режиме рекуперативного торможения. Наука и молодежь: сб. тр. II Всерос. науч.- практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых (Иркутск, 29 марта - 01 апреля 2016 г.). Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2016. С. 256-259.Устинов Р.И., Мельниченко О.В. Способ повышения работоспособности ВИП электровоза переменного тока при пропуске импульсов управления в режиме рекуперативного торможения // Вестник Института тяги и подвижного состава. 2016. № 12. С. 64-67.Устинов Р.И., Мельниченко О.В. Способ повышения работоспособности ВИП электровоза переменного тока при пропуске импульсов управления в режиме рекуперативного торможения // Вестник Института тяги и подвижного состава. 2016. № 12. С. 64-67.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.