2. Характеристики преобразовательной установки эпс

1. Внешние характеристики преобразовательной установки и скоростные характеристики эпс для двигательного режима работы тэд

Внешняя характеристика преобразовательной установки – это зависимость среднего выпрямленного напряжения на тяговых электродвигателях от тока двигателей при постоянном угле регулирования тиристоров ВИП.

Скоростная характеристика – это зависимость скорости движения ЭПС от тока двигателей при постоянном угле регулирования тиристоров ВИП.

Расчёт минимального угла регулирования тиристоров для режима выпрямления (I зона регулирования) при :

(2.1.1)

Расчёт минимального угла регулирования тиристоров для режима выпрямления (II зона регулирования) при :

(2.1.2)

где – фазовая задержка начала коммутации при создании буферного контура для протекания выпрямленного тока;

– номер зоны регулирования.

Расчёт минимального угла регулирования тиристоров для режима выпрямления (III зона регулирования) при :

(2.1.3)

Расчёт минимального угла регулирования тиристоров для режима выпрямления (IV зона регулирования) при :

(2.1.4)

Расчёт максимального угла регулирования тиристоров для режима инвертирования (I зона регулирования) при :

(2.1.5)

где – угол запаса инвертора.

Расчёт максимального угла регулирования тиристоров для режима инвертирования (II зона регулирования) при :

(2.1.6)

Расчёт максимального угла регулирования тиристоров для режима инвертирования (III зона регулирования) при :

(2.1.7)

Расчёт максимального угла регулирования тиристоров для режима инвертирования (IV зона регулирования) при :

(2.1.8)

Расчёт регулировочных характеристик ВИП выполнен для:

1. режима выпрямления при для постоянного значения тока тягового двигателя ;

2. режима инвертирования при для постоянного значения тока тягового двигателя .

Пример расчёта для I зоны регулирования.

Расчёт приведённого эквивалентного сопротивления ВИП для I зоны регулирования в режиме выпрямления:

(2.1.9)

где – угол регулирования тиристоров ВИП.

Расчёт приведённого эквивалентного сопротивления ВИП для I зоны регулирования в режиме инвертирования:

(2.1.10)

Выходное напряжение ВИП для I зоны регулирования в режиме выпрямления:

(2.1.11)

Выходное напряжение ВИП для I зоны регулирования в режиме инвертирования:

(2.1.12)

Результаты расчёта регулировочных характеристик ВИП для режимов выпрямления и инвертирования представлены в виде таблиц 8, 9.

Графики регулировочных характеристик ВИП для двигательного и инверторного режимов работы представлены на рисунках 6, 7 соответственно.

Таблица 8 – Регулировочные характеристики ВИП для двигательного режима работы

Зона регулирования	Угол регулирования тиристоров
	27°	30°	60°	90°	120°	150°	155,45°
	Выходное напряжение
1	201,02	198,13	156,1	98,84	41,55	-0,54	-5,59
2	431,26	431,45	420,14	393,6	367,04	355,66	356,19
3	640,24	640,87	633,95	611,81	589,64	582,66	583,99
4	829,88	837,79	826,72	807,42	788,1	783,96	785,81

Таблица 9 – Регулировочные характеристики ВИП для инверторного режима работы

Зона регулирования	Угол регулирования тиристоров
	0°	30°	60°	90°	120°	150°	155,45°
	Выходное напряжение
1	1,24	-13,97	-55,53	-112,32	-169,14	-210,77	-215,74
2	-211,05	-256,52	-328,33	-415,38	-502,45	-574,33	-580,48
3	-407,59	-457,45	-533,67	-625,11	-716,57	-792,86	-804,12
4	-586,12	-638,82	-717,88	-812,17	-906,48	-985,6	-997,39

Внешняя характеристика преобразовательной установки – это зависимость среднего выпрямленного напряжения на тяговых электродвигателях от тока двигателей при постоянном угле регулирования тиристоров ВИП.

Скоростная характеристика – это зависимость скорости движения ЭПС от тока двигателей при постоянном угле регулирования тиристоров ВИП.

Пример расчёта для IV зоны регулирования.

Приведённое к вторичной обмотке трансформатора ко всем параллельным ветвям ТЭД эквивалентное сопротивление ВИП в IV зоне регулирования при минимальном угле регулирования:

(2.1.13)

Расчёт среднего значения выпрямленного напряжения на тяговых двигателях при токе двигателя при работе ВИП в IV зоне регулирования:

(2.1.14)

Расчёт скорости ЭПС для IV зоны регулирования при :

(2.1.15)

где – скорость ЭПС при номинальном напряжении на двигателе.

Результаты расчёта внешних и скоростных характеристик представлены в виде таблицы 10.

Внешние характеристики представлены на рисунке 8.

Таблица 10 – Внешние характеристики преобразовательной установки и скоростные характеристики электровоза для двигательного режима работы ТЭД

Зона регулирования		Расчётные величины	Расчётный ток
1	0,00369		215,24	212,87	209,32	206,48	203,4	203,14
			12,98	12,5	11,77	11,17	10,5	10,44
2	0,00934		439,59	434,96	428,02	422,46	416,44	415,94
			26,97	26,47	25,7	25,07	24,38	24,32
3	0,01835		662,59	654,36	642,01	632,13	621,42	620,52
			40,87	40,26	39,34	38,58	37,73	37,66
4	0,03632		882,02	866,59	843,46	824,97	804,91	803,22
			54,55	53,61	52,17	50,99	49,69	49,58