Михаил Юрьевич ПУСТОВЕТОВ, канд. техн. наук, доцент по кафедре «Автоматизация и электропривод станочных систем», инженер-конструктор по электрической части
Author ID: 416793
344019, г. Ростов-на-Дону, Россия, ул. 13-я линия, д. 93
Mikhail Yu. PUSTOVETOV, Cand. of Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Automation and Electric Drives of Machine Tool Systems, Electrical Design Engineer
Author ID: 416793
344019, Russia, Rostov-on-Don, 93, 13th line St.
Введение. Объектом исследования является вспомогательный частотно-регулируемый электропривод электровоза переменного тока, а более точно — структура и параметры системы регулирования координат активного корректора коэффициента мощности, входящего в состав электропривода в качестве узла, обеспечивающего электромагнитную совместимость электропривода с другим оборудованием на борту электровоза и сетью и его энергетическую эффективность. Цель исследования — обоснование структуры системы регулирования координат активного корректора коэффициента мощности, выбор типов регуляторов и расчет их параметров.
Материалы и методы. В качестве метода исследования выбран расчет передаточных функций регуляторов системы подчиненного регулирования с последующим компьютерным моделированием процессов в электрических цепях с использованием системы автоматизированного проектирования OrCAD.
Результаты. Сделан вывод о целесообразности использования двухконтурной системы подчиненного регулирования координат, содержащей контур регулирования напряжения и контур регулирования тока. Приведены и аналитически сопоставлены результаты моделирования двухконтурной системы регулирования координат активного корректора коэффициента мощности при различных типах регуляторов. Лучшие результаты показало моделирование при использовании апериодического регулятора тока и пропорционально-интегрального регулятора напряжения.
Обсуждение и заключение. Полученные данные служат основой для дальнейшего улучшения работы активного корректора коэффициента мощности за счет совершенствования и оптимизации настроек, структуры и алгоритмов системы управления, которые при выбранной элементной базе силовой части позволят ему с высокой степенью надежности выполнять свои функции во всем диапазоне возмущающих и управляющих воздействий на борту электровоза.
Introduction. The object of this study is an auxiliary frequency-controlled electric drive of an AC locomotive, or more specifically, the structure and parameters of the system for regulating the coordinates of the active power factor corrector, which is a part of the electric drive and a unit that ensures the energy efficiency of the electric drive as well as its electromagnetic compatibility with other equipment on board the electric locomotive and the power network. The purpose of the study is to substantiate the structure of the system for regulating the coordinates of an active power factor corrector, the choice of types of regulators and the calculation of their parameters.
Materials and methods. The author has chosen as the research method the calculation of transfer functions of regulators of the subordinated regulation system, followed by computer simulation of the processes in electrical circuits using the OrCAD computer-aided design system.
Results. The author made a conclusion about the expediency of using a two-circuit system of subordinated coordinate regulation containing a voltage control circuit and a current control circuit. The researcher presented and analytically compares the results of modelling of a two-circuit coordinate regulation system for the active power factor corrector for various types of regulators. The models with an aperiodic current regulator and a proportional-integral voltage regulator showed the best results.
Discussion and conclusion. The obtained data serve as the basis for further improvement of the active power factor corrector operation by improving and optimising the settings, structure and algorithms of the control system, which, with the selected hardware components of the power unit, will enable it to perform its functions with a high degree of reliability in the entire range of disturbing and controlling actions on board of an electric locomotive.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.