Попов Денис Игоревич Разработка научных основ построения электротехнических комплексов для испытания тяговых электрических машин методом взаимной нагрузки

Краткое описание

Попов Денис Игоревич Разработка научных основ построения электротехнических комплексов для испытания тяговых электрических машин методом взаимной нагрузки

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

доктор наук Попов Денис Игоревич

Список принятых сокращений

Введение

1. Актуальность разработки, анализ системных свойств и параметров электротехнических комплексов для испытаний тяговых электрических машин

1.1. Постановка проблемы построения электротехнических комплексов для испытаний тяговых электрических машин

1.1.1. Анализ нормативной документации по испытаниям электрических машин

1.1.2. Проблема построения электротехнических комплексов

для испытаний тяговых электрических машин и пути ее решения

1.2. Анализ актуальности вопроса испытаний тяговых электрических машин

1.3. Анализ системных свойств и параметров существующих электротехнических комплексов для испытаний тяговых электрических машин

1.3.1. Экспериментальная оценка эффективности электротехнических комплексов для испытаний тяговых электрических машин, применяющих возврат мощности, обусловленной нагрузкой

1.3.2. Анализ известных схемных решений для испытания асинхронных машин с возвратом мощности в сеть

1.3.3. Структурная схема электротехнического комплекса для испытаний тяговых электрических машин методом взаимной нагрузки

и классификация ее элементов

1.4. Выводы по первому разделу

2. Математическое и имитационное компьютерное моделирование компонентов комплексов испытаний электрических машин

2.1. Особенности математического моделирования преобразователя частоты

2.2. Особенности математического моделирования асинхронного двигателя

2.3. Математическая модель системы из двух асинхронных двигателей с механически связанными валами

2.4. Учет потерь при математическом моделировании взаимной нагрузки пары асинхронных машин

2.5. Выводы по второму разделу

3. Математическое моделирование электротехнических комплексов для испытаний тяговых электрических машин методом взаимной нагрузки

3.1. Разработка показателей энергоэффективности электротехнических комплексов для испытаний тяговых электрических машин методом взаимной нагрузки

3.1.1. Сравнение энергоэффективности различных схем испытаний, исходя из состава их оборудования

3.1.2. Разработка и расчет коэффициентов экономичности и затрат схем испытаний асинхронных машин методом взаимной нагрузки

3.1.3. Сравнение энергоэффективности схем испытаний с асинхронной нагрузочной машиной и нагрузочным генератором постоянного тока

3.2. Формирование математических моделей электротехнических комплексов, предназначенных для испытаний тяговых электрических машин методом взаимной нагрузки

3.2.1. Математическая модель испытательного комплекса с системой «асинхронный двигатель - асинхронный генератор» с двумя преобразователями частоты

3.2.2. Математическая модель испытательного комплекса с системой «асинхронный двигатель - генератор постоянного тока»

3.2.3. Математическая модель испытательного комплекса с системой «асинхронный двигатель - асинхронный генератор» четырехфазного исполнения

3.2.4. Математическая модель испытательного комплекса с системой «асинхронный двигатель - асинхронный генератор» с обменом энергией по сети

3.3. Экспериментальные исследования и сопоставление их результатов с результатами математического моделирования

3.4. Разработка программного обеспечения для расчета основных параметров элементов испытательных комплексов

3.5. Выводы по третьему разделу

4. Разработка алгоритмов управления процессом испытаний асинхронных двигателей методом взаимной нагрузки, соответствующих схемных решений и принципов их применения

4.1. Разработка алгоритма управления процессом стендовых испытаний методом взаимной нагрузки с системой асинхронный двигатель -асинхронный генератор с обменом энергией по сети

4.2. Разработка алгоритма управления процессом стендовых испытаний методом взаимной нагрузки с системой асинхронный двигатель -асинхронный генератор с обменом энергией по звену постоянного тока

4.3. Разработка алгоритма управления процессом стендовых испытаний методом взаимной нагрузки с системой асинхронный двигатель -генератор постоянного тока

4.4. Разработка алгоритма выбора варианта схемы испытания асинхронных двигателей методом взаимной нагрузки

4.5. Выводы по четвертому разделу

5. Исследование влияния внутренних параметров и внешних воздействий на качество функционирования испытательных комплексов

5.1. Исследование влияния параметров и схем испытательных комплексов на гармонический состав тока, потребляемого из сети

5.2. Исследование переходных режимов работы в звене постоянного тока испытательных комплексов

5.3. Исследование влияния изменения напряжения сети на качество функционирования испытательных комплексов

5.4. Разработка и исследование эффективности способа снижения потерь в схеме испытаний с системой «асинхронный двигатель - асинхронный генератор»

5.5. Выводы по пятому разделу

6. Разработка способов и средств повышения эффективности электротехнических комплексов для испытаний тяговых электрических машин

6.1. Разработка способов косвенного определения мощности на участках схем электротехнических комплексов для испытаний тяговых

электрических машин

6.1.1. Совершенствование способов определения мощности и потерь в основных элементах схем испытания асинхронных машин методом взаимной нагрузки

6.1.2. Обоснование применимости предложенных способов определения мощностей, потребляемых и вырабатываемых асинхронными машинами в схемах испытания методом взаимной нагрузки

6.1.3. Экспериментальное апробирование способа определения потерь мощности на участках схем испытательных комплексов электрических машин

6.2. Разработка интегрированных схем испытаний электрических машин различного типа

6.3. Выводы по шестому разделу

7. Совершенствование структурных компонентов электротехнических комплексов для испытаний тяговых электрических машин

7.1. Разработка новых технических решений, направленных на совершенствование подсистемы измерений механических параметров на валу электрических машин

7.1.1. Разработка устройства для измерения вращающего момента на валу

7.1.2. Разработка способа измерения частоты вращения вала асинхронных машин, работающих по схеме взаимной нагрузки, с применением спектр-токового анализа

7.2. Разработка новых технических решений, направленных на совершенствование структурных компонентов комплексов для испытаний тяговых машин постоянного тока

7.2.1. Обоснование необходимости учета параметров режимов эксплуатации при испытаниях тяговых электродвигателей

7.2.2. Разработка способа определения остаточного ресурса электрощеток и метода настройки тяговых электродвигателей

7.2.3. Экспериментальная проверка предложенных решений

по определению остаточного ресурса электрических щеток

7.3. Расчет экономической эффективности предложенных разработок

7.4. Выводы по седьмому разделу

Заключение

Список литературы