Раціональні режими тягової мережі транспорту з індукційною передачею енергії

Abstract

У дисертаційній роботі вирішена важлива наукова задача, яка полягає у встановленні закономірностей зміни режимів в тяговій мережі безконтактного транспорту та обґрунтуванні вибору необхідних параметрів режимів електроспоживання з урахуванням стану мережі живлення і тягового перетворювача, що забезпечує підвищення ефективності роботи транспорту за рахунок зниження рівня втрат і виключення перенапруг. Розроблено математичну модель визначення параметрів пускового і сталого режиму тягової мережі транспорту з індукційною передачею енергії, яка враховує, на відміну від відомих моделей, активну провідність кабельної лінії. Вирівнювання напруги в високодобротних лініях з розподіленими параметрами є необхідним і має бути враховано при проектуванні тягових мереж. Для тягових мереж шахтного рейкового транспорту з індукційною передачею енергії нерівномірність розподілу напруг може бути усунена тільки завдяки раціональному розміщенню компенсуючих пристроїв та обґрунтуванню раціональних режимів пуску перетворювача. Однією з умов надійної роботи комплексу транспорту з індукційною передачею енергії - це електромагнітна сумісність ТПЧ і іскробезпека сторонніх провідників при перехідних режимах тягової мережі. В роботі запропоновані оціночні способи аналізу якості напруги з урахуванням особливостей режимів тягових перетворювачів. Проведено порівняння результатів моделювання з експериментальними дослідженнями, які підтверджують достовірність отриманих в роботі наукових результатів.

В диссертационной работе решена важная научная задача, которая заключается в установлении закономерностей изменения режимов в тяговой сети бесконтактного транспорта и обосновании выбора требуемых параметров режимов электропотребления с учетом состояния питающей сети и тягового преобразователя, что обеспечивает повышение эффективности работы транспорта за счет снижения уровня потерь и исключения перенапряжений. Разработана математическая модель определения параметров пускового и установившегося режима тяговой сети транспорта с индукционной передачей энергии, которая учитывает, в отличие от известных моделей, активную проводимость кабельной линии. Для эффективного расчета параметров пускового режима, учитывая особенности протекания электромагнитных процессов, наиболее целесообразно применять численный метод прогонки. Этот метод практически всегда дает устойчивое решение и приемлемую для расчетов погрешность при незначительных затратах времени. Выравнивание напряжений в высокодобротных линиях с распределенными параметрами является необходимым и должно быть учтено при проектировании тяговых сетей. Для тяговых сетей шахтного рельсового транспорта с индукционной передачей энергии неравномерность распределения напряжений может быть устранена только благодаря особому подходу к размещению компенсирующих устройств и обоснованию рациональных режимов пуска преобразователя. Путем численного решения дифференциальных уравнений, положенных в основу разработанной модели, были отработаны возможные граничные значения режима напряжений тяговой сети при учете длины линии, числа компенсационных пунктов и начального времени. При подобной постановке задачи получены новые результаты, которые позволяют оценить и контролировать электрический режим тяговой сети при любых соотношениях начальных параметров, что было недоступно ранее. Математическая модель расчета режимов работы тяговой сети в ненагруженных и пусковых режимах создана для отработки множества комбинаций исходных значений тока преобразователя и состояния тяговой сети. Учет активной проводимости кабеля при моделировании позволил доказать, что наиболее подвержены перенапряжениям конденсаторы первого компенсационного пункта, что должно быть учтено при эксплуатации комплекса. которым возможна оценка энергетической эффективности функционирования комплекса. Это, прежде всего учет максимально возможного напряжения на элементах тяговой сети и минимального тока преобразователя. Решение поставленной в данной диссертационной работе научной задачи заключается в подборе оптимального сочетания пускового тока преобразователя и времени его нарастания. Одним из условий надежной работы комплекса транспорта с индукционной передачей энергии – это электромагнитная совместимость ТПЧ и искробезопасность посторонних проводников при переходных режимах тяговой сети. В работе предложены оценочные способы анализа качества напряжения с учетом особенностей режимов тяговых преобразователей. Проведено сравнение результатов моделирования с экспериментальными исследованиями, которые подтверждают достоверность полученных в работе научных результатов.

The dissertation solved important scientific task, which is to establish patterns of regime change in the power network of contactless transport and grounding chosen your settings mode power consumption in the light of the power supply and traction converter, which enhances the efficiency of transport by reducing losses and off surge. The mathematical model of determining the parameters of starting treatment and sustainable power network of transport with induction energy transfer was created. It takes into account, in contrast to known models, active cable line conductivity. Alignment voltage lines in high-Q with distributed parameters are necessary and must be taken into account when designing the power network. For traction mine rail transport networks with induction energy transfer uneven distribution of stress can be eliminated only through rational allocation compensating devices and substantiation of rational modes start converter. One of the conditions for reliable operation of complex transport of energy transfer induction - is electromagnetic compatibility and intrinsically safe TFC foreign leaders during the transition mode power network. The thesis proposed valuation methods as stress analysis allowing for the modes of traction converters. Comparisons of simulation results with experimental studies were made. They are confirming the reliability of the scientific results of the work.