Визначення індуктивностей тягового електродвигуна пульсуючого струму
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.229217Ключові слова:
тяговий двигун пульсуючого струму, струм якоря, повна індуктивність обмотки якоряАнотація
Об’єктом дослідження є тяговий електродвигун пульсуючого струму. Для підвищення точності його математичної моделі необхідно використовувати значення параметрів, які визначенні при експериментальних дослідженнях електродвигуна. Зокрема, важливим є використання в моделі електродвигуна індуктивностей, отриманих експериментальним шляхом. Запропоновано методику розрахунку індуктивності обмотки якоря, головних полюсів, додаткових полюсів і компенсаційної обмотки та повної індуктивності кола якоря тягового електродвигуна. Розрахунки базуються на результатах непрямого методу вимірювання індуктивностей, при якому безпосередньо вимірюються електричні величини різних режимів живлення обмоток електродвигуна, а індуктивності визначаються шляхом допоміжних розрахунків. Індуктивності кола якоря тягового двигуна мають нелінійну залежність від струму, що протікає через них. Основна відмінність дослідження полягає у тому, що вимірювання електричних параметрів, необхідних для розрахунку індуктивностей, здійснюється у всьому діапазоні робочих струмів обмоток. Суть запропонованої методики полягає у вимірюванні активної потужності в обмотці якоря, обмотці головних та додаткових полюсів, та компенсаційній обмотці, а також у колі якоря в цілому при їх живленні змінним струмом. За отриманими значеннями втрат активної потужності та зсуву фаз визначаються відповідні втрати реактивної потужності, за допомогою яких розраховуються індуктивності обмоток електродвигуна. Апробацію методики розрахунку індуктивностей проведено для електродвигуна пульсуючого струму НБ-418К6 (країна виробник Росія), що використовується на електровозах серій ВЛ80Т та ВЛ80К (країна виробник Росія). Запропоновано схему вимірювання електричних параметрів, необхідних для розрахунку індуктивностей. Графічні залежності індуктивності від струму якоря, побудовані на основі розрахунків, підтвердили гіпотезу про нелінійну залежність цих індуктивностей від струму якоря. Для подальшого застосування отриманих результатів в імітаційному моделюванні роботи тягового електродвигуна НБ-418К6 виконано поліноміальну апроксимацію повної індуктивності кола якоря.
Посилання
- Kulinich, Iu. M., Shukharev, S. A., Drogolov, D. Iu. (2019). Simulation of the pulsating current traction motor. Vestnik nauchno-issledovatelskogo instituta zheleznodorozhnogo transporta, 78 (5), 313–319.
- Pillai, B. M., Suthakorn, J. (2019). Motion control applications: observer based DC motor parameters estimation for novices. International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS), 10 (1), 195–201. doi: http://doi.org/10.11591/ijpeds.v10.i1.pp195-210
- Maznev, A. S., Nikitin, A. B., Kokurin, I. M., Kostrominov, A. M., Makarova, E. I. (2017). Improvement of the current-limiting devices of collector traction motors of direct-current electric rolling stock. Russian Electrical Engineering, 88 (10), 661–665. doi: http://doi.org/10.3103/s1068371217100108
- Hulak, S. O., Yermolenko, E. K. (2016). Model system «Traction substation – contact net-work – traction drive of electric locomotives series VL-80 T, K». Zbirnyk naukovykh prats Derzhavnoho ekonomikotekhnolohichnoho universytetu transportu. Seriia: Transportni systemy i tekhnolohii, 28, 99–109.
- Ahmed, A. S., Kabir, A. I., Shahjahan, M. (2017). Speed control of DC motor with FZ-D controller. 2017 3rd International Conference on Electrical Information and Communication Technology (EICT), 1–6. doi: http://doi.org/10.1109/eict.2017.8275129
- Qawaqzeh, M. Z., Zagirnyak, M. V., Rodkin, D. Y., Bialobrzheskyi, O. V., Gladyr, A. I. (2019). The Analysis of the Components of the Power of a Direct Current Motor Armature Circuit at Periodic Change of Voltage. 2019 IEEE 2nd Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON), 576–581. doi: http://doi.org/10.1109/ukrcon.2019.8879780
- Shantarenko, S., Kuznetsov, V., Ponomarev, E., Vaganov, A., Evseev, A. (2021). Influence of Process Parameters on Dynamics of Traction Motor Armature. Transportation Research Procedia, 54, 961–971. doi: http://doi.org/10.1016/j.trpro.2021.02.151
- Ismail, A. A. A., Elnady, A. (2019). Advanced Drive System for DC Motor Using Multilevel DC/DC Buck Converter Circuit. IEEE Access, 7, 54167–54178. doi: http://doi.org/10.1109/access.2019.2912315
- Kopchak, B., Kopchak, M., Kushnir, A. (2019). Research of Alternating Current Single-Phase Collector Motor Models Developed on the Basis of Project Design Data. 2019 IEEE XVth International Conference on the Perspective Technologies and Methods in MEMS Design (MEMSTECH), 135–139. doi: http://doi.org/10.1109/memstech.2019.8817391
- Kharlamov, V. V., Popov, D. I., Stretentsev, A. I. (2018). Method of diagnosing the condition of the commutation of collector DC motors. Izvestiia Transsiba, 3 (35), 81–90. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/sposob-diagnostirovaniya-sostoyaniya-kommutatsii-kollektornyh-elektricheskih-dvigateley
- Adcock, B., Brugiapaglia, S., Webster, C. G. (2017). Compressed sensing approaches for polynomial approximation of high-dimensional functions. Compressed Sensing and its Applications. Cham: Birkhäuser, 93–124. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-319-69802-1_3
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Сергій Олександрович Гулак, Віктор Петрович Ткаченко, Світлана Юріївна Сапронова, Олександр Миколайович Співак, Євген Сергійович Рябов, Олександр Олегович Островерх
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.
