(untitled) (Транспортні системи і технології, 2021)
В роботі проведено дослідження енергетичних характеристик активного тягового перетворювача з широтно-імпульсною модуляцією в складі тягового електропривода електровоза змінного струму. Тяговий перетворювач забезпечує широтно-імпульсне регулювання напруги на колекторних тягових двигунах постійного струму і належить до базової схеми змінно-постійного струму (AC/DC). Перехідний процес при комутації транзисторних ключів супроводжується значними стрибками напруги, що обумовлені реакцією індуктивності розсіяння тягового трансформатора. Дослідження показали, що діодні розрядні буферні контури на вході навантаження не забезпечують розрядку електромагнітної енергії, накопиченої в обмотках трансформатора. Для зниження комутаційних перенапруг необхідно використовувати конденсатори великої ємності. Розроблено алгоритм роботи тягового перетворювача з використанням широтно-імпульсного та фазового регулювання випрямленої напруги. Комутація транзисторних ключів відбувається при наявності паралельного кола протікання струму. При цьому створюються умови для розрядки електромагнітної енергії, накопиченої в колі вторинної обмотки тягового трансформатора. Розроблена математична модель дозволяє дослідити електромагнітні процеси, що відбуваються при комутації транзисторних ключів та оцінити енергетичну ефективність електровоза з активним тяговим перетворювачем. У процесі моделювання досліджено вплив параметрів тягового перетворювача та алгоритму роботи на коефіцієнт потужності електропривода, сумарні коефіцієнти спотворень THD по струму та напрузі і відносні значення випрямленої напруги. Запропоновано заходи щодо підвищення коефіцієнта потужності та зниження рівня емісії вищих гармонік струму в тягову мережу.