Экспериментальный стенд для исследования процессов работы тиристорного и транзисторного выпрямительно-инверторных преобразователей электровоза переменного тока в режиме тяги на первой зоне регулирования

Abstract

Рассмотрены вопросы построения экспериментального стенда для исследования процессов работы тиристорного и транзисторного выпрямительно-инверторных преобразователей электровоза переменного тока в режиме тяги. На стенде реализуется два примера выполнения силовой схемы выпрямительно- инверторного преобразователя – на основе тиристоров и транзисторов, на которые даны технические характеристики. В каждой схеме преобразователя перечислены элементы электрического и механического оборудования, а также объяснено их назначение. В статье рассмотрены примеры работы тиристорного и транзисторного преобразователей в режиме выпрямителя (режим тяги электровоза) на первой зоне регулирования, имеющей отличие в процессах по отношению к более высоким (второй и третьей) зонам. Представлены осциллограммы процессов работы преобразователей в виде кривых тока и напряжения в первичной обмотке трансформатора и в цепи выпрямленного тока нагрузки (тягового двигателя), а также дано их сравнение. По результатам сравнительных испытаний работы тиристорного и транзисторного преобразователей в режиме выпрямителя на первой зоне регулирования получены экспериментальные зависимости коэффициента мощности электровоза в зависимости от изменения напряжения первой зоны. Дается сравнительная оценка энергетической эффективности работы преобразователей на первой зоне регулирования через измерение его коэффициента мощности для половины (0,5) и полного (1,0) значений напряжения первой зоны. The paper deals with construction of a test stand for research on operation processes of thyristor and transistor reversible converters of AC locomotive in traction mode. Stand can implement two examples of structure diagrams of reversible converters – based on thyristors and transistors with engineering specifications provided. Each diagram presents elements of electrical and mechanical equipment along with explanation of their functions. It is described how thyristor and transistor converters operate as rectifiers (AC locomotive traction mode) on the first control band that differs in processes from the higher (second and third) bands. The paper presents oscillograph records of converter operation processes as curves of current and voltage on the primary coil and in rectified load current circuit (traction motor); their comparison is also given. From the results of comparative tests of thyristor and transistor converters operating as rectifier on the first control band we obtained experimental dependencies of locomotive power factor on voltage alteration in the first band. The paper gives comparative evaluation of energy performance of converter operation on the first control band through measuring its power factor for half (0.5) and full (1.0) values of the first band voltage.