Визначення електричних втрат тягового приводу електропоїзду на базі синхронного двигуна зі збудженням від постійних магнітів

Автор(и)

  • Borys Liubarskyi Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-2985-7345
  • Aleksandr Demydov Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-0532-9748
  • Bagish Yeritsyan Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-0579-3882
  • Ramil Nuriiev Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-5034-7350
  • Dmytro Iakunin Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-3995-3162

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.127936

Ключові слова:

тяговий синхронний двигун зі збудженням від постійних магнітів, електричні втрати

Анотація

Ідентифіковано параметри інвертора напруги тягового приводу на базі синхронного двигуна зі збудженням від постійних магнітів. Синтезовано імітаційну модель тягового приводу, що дозволяє отримати миттєві значення електричних втрат в інверторі та двигуні. Проаналізовано залежність електричних витрат від швидкості руху поїзда та тактової частоти інвертора

Біографії авторів

Borys Liubarskyi, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, професор

Кафедра електричного транспорту та тепловозобудування

Aleksandr Demydov, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Старший викладач

Кафедра електричного транспорту та тепловозобудування

Bagish Yeritsyan, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук

Кафедра електричного транспорту та тепловозобудування

Ramil Nuriiev, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Аспірант

Кафедра електричного транспорту та тепловозобудування

Dmytro Iakunin, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра електричного транспорту та тепловозобудування

Посилання

  1. Energy Efficiency and its contribution to energy security and the 2030 Framework for climate and energy policy. Communication from the commission to the European Parliament and the Council (2014). Brussels, 17. Available at: https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/2014_eec_communication_adopted_0.pdf
  2. Petrenko, A. N., Liubarskiy, B. G., Pliugin, V. E. (2017). Determination of railway rolling stock optimal movement modes. Electrical Engineering & Electromechanics, 6, 27–31. doi: 10.20998/2074-272x.2017.6.04
  3. Liubarskyi, B., Petrenko, А., Shaida, V., Maslii, A. (2017). Analysis of optimal operating modes of the induction traction drives for establishing a control algorithm over a semiconductor transducer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (8 (88)), 65–72. doi: 10.15587/1729-4061.2017.109179
  4. Liubarskyi, B., Petrenko, О., Iakunin, D., Dubinina, O. (2017). Optimization of thermal modes and cooling systems of the induction traction engines of trams. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (9 (87)), 59–67. doi: 10.15587/1729-4061.2017.102236
  5. Buriakovskyi, S., Babaiev, M., Liubarskyi, B., Maslii, A., Karpenko, N., Pomazan, D. et. al. (2018). Quality assessment of control over the traction valve-inductor drive of a hybrid diesel locomotive. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (2 (91)), 68–75. doi: 10.15587/1729-4061.2018.122422
  6. Lyubarskiy, B. G., Zyuzin, D. Yu., Demidov, A. V., Glebova, T. V., Ryabov, E. S. (2007). Cifrovoe modelirovanie tyagovogo privoda na osnove sinhronnogo tyagovogo dvigatelya s vozbuzhdeniem ot postoyannyh magnitov. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu “Kharkivskyi politekhnichnyi instytut”, 37, 111–115.
  7. Nahodkin, M. D. (Ed.) (1976). Proektirovanie tyagovyh elektricheskih mashin. Moscow: Transport, 624.
  8. General Considerations for IGBT and Intelligent Power Modules (1998). Mitsubish Application Notes. Available at: http://www.mitsubishielectric.com/semiconductors/files/manuals/powermos3_0.pdf
  9. Zhang, Y., Sobhani, S., Chokhawala, R. Snubber considerations for IGBT applications. International Rectifier. Available at: https://www.infineon.com/dgdl/tpap-5.pdf?fileId=5546d462533600a401535748b5103fe8
  10. Ivahno, V. V., Zamaruev, V. V., Il'ina, O. V. (2014). Vybor i raschet silovyh poluprovodnikovyh priborov poluprovodnikovogo preobrazovatelya elektricheskoy energii. Kharkiv, 72.
  11. Golubenko, A. L., Novikov, V. M., Basov, G. G., Tulup, V. A., Tasang, E. H. (2011). Raschet tyagovo-energeticheskih harakteristik teplovozov. Lugansk: iz-vo «Noulidzh», 423.
  12. Husevskyi, Yu. I., Lutai, S. M., Mastepan, A. H., Pashynska, Yu. V. (2015). Dvorivnevyi invertor z pokrashchenoiu formoiu vykhidnoi napruhy. Zbirnyk naukovykh prats Ukrainskoho derzhavnoho universytetu zaliznychnoho transportu, 153, 12–20.
  13. Lee, J.-G., Nam, K.-H., Lee, S.-H., Choi, S.-H., Kwon, S.-W. (2009). A Lookup Table Based Loss Minimizing Control for FCEV Permanent Magnet Synchronous Motors. Journal of Electrical Engineering and Technology, 4 (2), 201–210. doi: 10.5370/jeet.2009.4.2.201
  14. Guo, Q., Zhang, C., Li, L., Zhang, J., Wang, M. (2017). Maximum Efficiency Control of Permanent-Magnet Synchronous Machines for Electric Vehicles. Energy Procedia, 105, 2267–2272. doi: 10.1016/j.egypro.2017.03.650
  15. Guo, Q., Zhang, C., Li, L., Zhang, J., Wang, M. (2017). Design and Implementation of a Loss Optimization Control for Electric Vehicle In-Wheel Permanent-Magnet Synchronous Motor Direct Drive System. Energy Procedia, 105, 2253–2259. doi: 10.1016/j.egypro.2017.03.644
  16. Zhang, Z., Ge, X., Tian, Z., Zhang, X., Tang, Q., Feng, X. (2018). A PWM for Minimum Current Harmonic Distortion in Metro Traction PMSM With Saliency Ratio and Load Angle Constrains. IEEE Transactions on Power Electronics, 33 (5), 4498–4511. doi: 10.1109/tpel.2017.2723480
  17. Cavallaro, C., DiTommaso, A. O., Miceli, R., Raciti, A., Galluzzo, G. R., Trapanese, M. (2005). Efficiency Enhancement of Permanent-Magnet Synchronous Motor Drives by Online Loss Minimization Approaches. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 52 (4), 1153–1160. doi: 10.1109/tie.2005.851595
  18. Maswood, A. I. (2008). A switching loss study in SPWM IGBT inverter. 2008 IEEE 2nd International Power and Energy Conference. doi: 10.1109/pecon.2008.4762548
  19. Zhang, C., Guo, Q., Li, L., Wang, M., Wang, T. (2017). System Efficiency Improvement for Electric Vehicles Adopting a Permanent Magnet Synchronous Motor Direct Drive System. Energies, 10 (12), 2030. doi: 10.3390/en10122030
  20. Sato, D., Itoh, J. (2013). Total loss comparison of inverter circuit topologies with interior permanent magnet synchronous motor drive system. 2013 IEEE ECCE Asia Downunder. doi: 10.1109/ecce-asia.2013.6579149
  21. Dilshad, M. R., Ashok, S., Vijayan, V., Pathiyil, P. (2016). An energy loss model based temperature estimation for Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM). 2016 2nd International Conference on Advances in Electrical, Electronics, Information, Communication and Bio-Informatics (AEEICB). doi: 10.1109/aeeicb.2016.7538266
  22. Zhou, Z., Khanniche, M. S., Igic, S., Towers, S. M., Mawby, P. A. (2005). Power Loss Calculation and Thermal Modelling for a Three Phase Inverter Drive System. J. Electrical Systems, 1-4, 33–46.
  23. German-Galkin, S. G. (2008). Matlab & Simulink. Proektirovanie mekhatronnyh sistem na PK. Sankr-Peterburg: KORONA-Vek, 368.
  24. Pravila tyagovyh raschetov dlya poezdnoy raboty (1985). Moscow: Transport, 287.
  25. Gel'man, M. V., Dudkin, M. M., Preobrazhenskiy, K. A. (2009). Preobrazovatel'naya tekhnika. Chelyabinsk: Izdatel'skiy centr YuUrGU, 425.
  26. Kozachenko, V. F. (1999). Osnovnye tendencii razvitiya vstroennyh sistem upravleniya dvigatelyami i trebovaniya k mikrokontrolleram. CHIP NEWS, 1 (34), 2–9.
  27. MBI400VD-120-50 IGBT module (V series) 1200V/400A/2 in one package. Fuji Electric. Available at: http://www.fujielectric-europe.com/downloads/2MBI400VD-120-50_1734273.PDF
  28. Meeker, D. (2015). Finite Element Method Magnetics Version 4.2. Available at: http://www.femm.info/Archives/doc/manual42.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-04-04

Як цитувати

Liubarskyi, B., Demydov, A., Yeritsyan, B., Nuriiev, R., & Iakunin, D. (2018). Визначення електричних втрат тягового приводу електропоїзду на базі синхронного двигуна зі збудженням від постійних магнітів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(9 (92), 29–39. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.127936

Номер

Том 2 № 9 (92) (2018): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Інформаційно-керуючі системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Borys Liubarskyi, Aleksandr Demydov, Bagish Yeritsyan, Ramil Nuriiev, Dmytro Iakunin

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.