Аннотация: Показана актуальность разработки и исследования систем прямого управления моментом синхронного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов (СДПМ). Математическое описание работы электропривода выполнено в двухфазной системе координат, в которой приведена эквивалентная схема замещения СДПМ, учитывающая потери в магнитопроводе статора и магнитах ротора. Приведены результаты компьютерного моделирования энергетических характеристик двух типов СДПМ (с одинаковыми и разными индуктивностями статора по осям dq) в составе электропривода с системой прямого управления моментом, в качестве которых выбрана зависимость тока обмотки статора от потокосцепления статора. Установлен экстремальный характер этих зависимостей. Для двух типов магнитной системы СДПМ выведены алгебраические выражения для определения задания на потокосцепление статора, обеспечивающие минимум тока обмотки статора. Разработан алгоритм поиска минимума тока обмотки статора с помощью дополнительных сигналов задания на потокосцепление. Приведена функциональная схема электропривода с системой прямого управления моментом СДПМ, содержащая ПИ-регуляторы в контурах регулирования момента и потокосцепления, выходные сигналы которых являются задающими для системы пространственновекторной модуляции напряжения обмотки статора. Приведены результаты моделирования электропривода с предложенными алгебраическими выражениями и разработанным алгоритмом поиска задания на потокосцепление, обеспечивающим минимум тока обмотки статора. Установлена работоспособность всех предложенных решений, при этом поисковый алгоритм одинаков для обоих типов СДПМ и обеспечивает минимизацию тока обмотки статора в обеих зонах регулирования, в то время как алгебраические выражения задания на потокосцепление статора отличаются для разных типов СДПМ и обеспечивают минимум тока обмотки статора не во всем диапазоне изменения частоты вращения.

Аннотация: Рассмотрены типы систем электроснабжения пассажирских вагонов, приведена методика расчёта тока и мощности фотоэлектрической панели в зависимости от напряжения на выходе, выполнено моделирование для отечественной фотоэлектрической панели SIP330Вт-24 (5BB) PERC, доказана адекватность модели на основе сравнения результатов расчёта с технической документацией, построены зависимости выходных параметров фотоэлектрической панели от напряжения для различных условий окружающей среды, показана возможность использования фотоэлектрических панелей в качестве дополнительного источника питания пассажирского вагона

Аннотация: Показана актуальность разработки и исследования трехуровневых автономных инверторов напряжения (АИН) для трехфазных промышленных источников бесперебойного питания (ИБП). Установлено, что наиболее перспективными для применения в составе ИБП являются трехуровневые АИН с фиксирующими диодами и АИН Т-типа. Приведены структуры одной фазы АИН с фиксирующими диодами и АИН Т-типа, дано математическое описание функций переключения полупроводниковых ключей этих инверторов, в том числе обеспечивающих уменьшение коммутационных потерь в динамических режимах для полупроводников АИН Т-типа. В качестве критериев сравнения эффективности работы АИН выбраны потери мощности в полупроводниковых ключах и коэффициент гармонических искажений выходного тока. Представлена математическая модель расчета потерь мощности в установившихся и динамических режимах работы и коэффициента гармонических искажений выходного тока. Приведены зависимости выбранных показателей качества работы АИН от частоты коммутации полупроводниковых ключей и коэффициента модуляции выходного напряжения для разных режимов работы и мощностей нагрузки. Установлено, что АИН Т-типа обеспечивает более эффективное преобразование электроэнергии во всем диапазоне изменения частот коммутации и коэффициента модуляции, при этом с ростом частоты коммутации разница в потерях мощности между АИН Т-типа и АИН с фиксирующими диодами возрастает; изменение разницы в потерях мощности от коэффициента модуляции выражено слабо. При применении синусоидальной широтно-импульсной модуляции напряжения оба рассматриваемых типа АИН показали одинаковую эффективность по критерию коэффициента гармонических искажений выходного тока, при этом их преимущество по отношению к двухуровневому АИН возрастает с уменьшением нагрузки и уменьшением частоты коммутации.

Аннотация: Статья посвящена анализу, обобщению и развитию опыта решения задач предиктивной аналитики, которые существенно влияют на безопасность движения. Применение новых метрик качества оценки работы модели, использование «скрытых» признаков работы тягового электродвигателя для оценки его состояния, сочетание различных методов машинного обучения позволяют повысить качество работы моделей. Рассмотрены этапы работы модели: показан способ формирования признаков и множества исходных данных; выбрана метрика качества работы алгоритма и интервалов наблюдений; предложены различные способы построения алгоритма оценки состояния тяговых электродвигателей и проведено сравнение результатов их работы с реальными данными. Показаны возможности использования результатов работы автокодировщика, возможности расширения области применения ранее введенных метрик в рамках вновь введенных, важность использования в качестве исходных данных не только результатов электротехнических измерений, но и диагностических сообщений.

Аннотация: Рассмотрены проблема реализации электроприводом локомотивов предельных по сцеплению тяговых и тормозных усилий, причины возникновения автоколебательных процессов в тяговом тракте и приведены их результаты моделирования, дана классификация основных алгоритмов управления, используемых в режимах предельных усилий. Показана целесообразность и пояснены принципы совмещения программных комплексов для отработки на моделях алгоритмов управления электроприводом в режимах предельных усилий, обоснована перспективность развития методики моделирования на основе совмещения программных комплексов SimInTech и Universalmechanism.

Аннотация: Выполнено моделирование и исследование электромагнитного влияния тяговой сети на смежную продольную линию электроснабжения в режимах холостого хода, нагрузки, когда на перегоне имеется электроподвижной состав, и режиме короткого замыкания в тяговой сети. Моделирование электромагнитного влияния выполнено методом зеркальных изображений, для которого необходимо было решить уравнения Д’Аламбера в цилиндрических координатах. Анализ и синтез несимметрии напряжений и погонных электрических параметров в фазных проводах, появляющейся в результате электромагнитного воздействия тяговой сети, говорит о возможном превышении нормированных значений согласно ГОСТ-32144-2013, особенно в условиях, когда высоковольтная линия устанавливается на опорах контактной сети. Предложены методы снижения несимметрии электрических параметров воздушной линии продольного электроснабжения, возникающей из-за электромагнитного влияния тяговой сети. Наиболее эффективной является защита линий продольного электроснабжения от электромагнитного влияния тяговой сети на основе транспозиции проводов воздушной высоковольтной линии электроснабжения.

Аннотация: Анализ процессов в силовых электрических цепях тягового привода электропоезда постоянного тока с асинхронными двигателями показал, что наибольшие значения синфазного напряжения возникают при пуске асинхронного тягового двигателя электропоезда. В этом режиме подшипниковые токи и их частота могут достигать максимальных значений и быть причиной повреждения подшипников тяговых двигателей. Путем математического имитационного эксперимента определены факторы, вызывающие повреждения подшипников тяговых двигателей при воздействии синфазного напряжения. Показано, что применение моторно-якорных подшипников с защитным диэлектрическим покрытием является эффективным методом снижения повреждаемости подшипников благодаря емкостному сопротивлению и уменьшению тем самым подшипникового тока, однако основным средством снижения высокочастотных токов является надлежащая система заземления. Необходимо уменьшать активное сопротивление и индуктивность заземляющего провода путем заземления остова тягового двигателя на ось приводимой им в движение колесной пары. Кроме того, муфту, передающую вращающий момент от тягового двигателя к редуктору, рационально выполнять из электрически непроводящих материалов.