авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Статический преобразователь на базе повышающего промежуточного звена

На правах рукописи

ШЕРГИН ВАЛЕРИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НА БАЗЕ ПОВЫШАЮЩЕГО ПРОМЕЖУТОЧНОГО ЗВЕНА Специальность 05.09.03 «Электротехнические комплексы и системы»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва – 2011 УДК 621.314

Работа выполнена на кафедре «Электроэнергетические, электромеха нические и биотехнические системы» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский авиаци онный институт (государственный технический университет)».

Научный консультант: д.т.н., проф. Вольский Сергей Иосифович

Официальные оппоненты: д.т.н., доц. Шевцов Даниил Андреевич к.т.н. Савенков Александр Иванович

Ведущая организация: ОАО АКБ «Якорь», г.Москва

Защита состоится «13» сентября 2011 г. в 11:00 на заседании диссерта ционного совета Д 212.125.07 при Московском авиационном институте (государственном техническом университете) по адресу: 125993, г.Москва, А-80, ГСП-3, Волоколамское шоссе, д.4, Ученый совет МАИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского авиационного института (государственного технического университета) Автореферат разослан «» июня 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Кондратьев А. Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Предъявление к летательным аппаратам (ЛА) следующего поколения высоких требований в части затрат на эксплуатацию, экологичности и топливной эффективности ставит перед специалистами ряд проблем, требующих поиска принципиально новых подходов к построению энергетической системы ЛА. Традиционно на самолетах используются три вторичные энергетические системы: система электроснабжения (СЭС), гид равлическая система и пневматическая система. Недостатками такого подхо да являются высокая стоимость обслуживания и эксплуатации, значительные трудности при интеграции бортового оборудования. В связи с этим для пер спективных типов ЛА такой подход не является оптимальным.

Одним из наиболее перспективных направлений развития отечествен ного авиастроения является внедрение концепции «полностью электрическо го самолета» (ПЭС), что позволит разработать и создать конкурентоспособ ные самолеты, отвечающие требованиям, предъявляемым к воздушным су дам следующего поколения. Основная особенность ПЭС заключается в при менении электроэнергии для питания наиболее энергоемких систем, которые традиционно использовали для своего функционирования гидравлическую и пневматическую энергию. На большинстве современных ЛА для управления аэродинамическими поверхностями и взлетно-посадочными устройствами применяется гидравлическая энергия. Система кондиционирования воздуха, противообледенительная система и система запуска авиадвигателя исполь зуют пневматическую энергию с источником в виде отбираемого от авиадви гателя сжатого воздуха. Реализация концепции ПЭС позволит минимизиро вать или полностью исключить централизованную гидросистему самолета и ликвидировать пневмосистему с отбором воздуха от авиадвигателя.

Повышение уровня электрификации ЛА сопровождается увеличением мощности как источников электрической энергии, так и СЭС в целом. В на стоящее время наиболее перспективными для ПЭС являются СЭС перемен ного тока переменной частоты (в диапазоне 360…800 Гц) с номинальным на пряжением 230 В и СЭС постоянного тока повышенного напряжения 540 В (двухполярного напряжения ±270 В).

Концепция ПЭС включает в себя также отказ от механического приво да постоянной частоты вращения. Таким образом, бортовыми источниками вырабатывается полностью не кондиционированная электроэнергия пере менного или постоянного тока («грязный ток»).

Применительно к СЭС постоянного тока повышенного напряжения, существует необходимость в создании специальных подсистем, которые осуществляют преобразование некондиционированной электроэнергии в электроэнергию со стабилизированными параметрами. Решение такой задачи эффективно достигается посредством применения силовых полупроводнико вых преобразователей напряжения с промежуточным звеном повышенной частоты, имеющих трансформаторную гальваническую развязку.

Однако, бортовые полупроводниковые преобразователи на базе совре менных полупроводниковых элементов до настоящего времени не нашли применения на отечественных разработках ЛА с повышенным уровнем элек трификации. По существу, это связано со сложными условиями работы бор товых электротехнических комплексов, учитывая широкий диапазон измене ния частоты генерируемого напряжения, высокий уровень коммутационных помех, существенные ограничения в части электромагнитной совместимости.

Кроме того, ощущается недостаток теоретических исследований и практиче ской апробации современных полупроводниковых приборов в реальных бор товых электротехнических комплексах ЛА с перспективными СЭС.

В связи с этим, создание бортового статического преобразователя на базе современных полупроводниковых приборов, разработка схемотехниче ских решений и компьютерных моделей, исследование и анализ рабочих процессов, выработка алгоритма проектирования и рекомендаций для реали зации разработанных теоретических положений, их практическая апробация и опытно-промышленное освоение является актуальной и важной научно технической задачей.

Цели и задачи работы. Целью работы является повышение технико экономических показателей перспективных бортовых СЭС подвижных объ ектов, в том числе ЛА, создаваемых в рамках концепции ПЭС, путем созда ния энергоэффективных бортовых преобразователей электроэнергии.



Для достижения указанной цели решены следующие задачи:

Анализ принципов построения бортовых статических преобразо вателей транспортного применения.

Классификация структурных схем статических преобразователей собственных нужд применительно к перспективным СЭС подвижных объектов.

Разработка схемотехнических решений, направленных на повы шение надежности преобразователей за счет снижения тепловых потерь в полупроводниковых приборах.

Разработка законов управления силовыми ключами, позволяю щих уменьшить габариты устройства и снизить уровень тепловых потерь.

Математическое описание и анализ рабочих процессов в разрабо танном блоке конвертора с малыми потерями (КМП), использующемся в ка честве входного стабилизатора в выбранной схеме преобразователя.

Вывод аналитических уравнений и анализ потерь мощности в по лупроводниковых приборах для различных силовых схем КМП.

Компьютерное моделирование и анализ рабочих процессов в раз работанной схеме КМП.

Разработка алгоритма расчета силовых схем статических преоб разователей на основе КМП.

Экспериментальная проверка полученных расчетно теоретических положений и результатов компьютерного моделирования.

Методы исследования. При решении поставленных задач в диссерта ционной работе использованы общепринятые в электротехнике и теории электрических цепей аналитические методы, методы математического анали за, элементы матричной алгебры, современные средства компьютерного мо делирования и экспериментальные методы исследований.





Для математического исследования рабочих процессов в одно- и мно гоуровневых КМП применялся многофункциональный математический пакет MathCAD. Для компьютерного моделирования предложенных схем исполь зовалась программная среда визуального моделирования CASPOC. При про ектировании КМП применялись САПР-пакеты AutoCAD и NanoCAD.

Достоверность теоретических положений и полученных результатов компьютерного моделирования подтверждена экспериментальными исследо ваниями на макетных образцах. Весь комплекс исследований при участии ав тора был проведен на специально разработанном на предприятии ООО «Трансконвертер» универсальном испытательном стенде СИП200.

Научная новизна. При решении задач, поставленных в диссертацион ной работе, получены следующие научные результаты:

Предложена концепция построения многоуровневой схемы КМП, совмещающая в себе принцип коммутации ключей при нулевом токе и мно гоуровневую структуру.

Разработаны асинхронные и синхронные законы управления применительно к различным схемам построения КМП.

Получены математические описания электромагнитных процес сов и расчетные выражения для одно- и многоуровневых схем КМП.

Составлена обобщенная система уравнений КМП и выведены решения системы для всех состояний схемы.

Разработаны компьютерные модели одноуровневого и много уровневого повышающего конвертора, одноуровневого и многоуровневого КМП с синхронным и асинхронным законами управления.

Получены аналитические уравнения для определения тепловых потерь в различных силовых схемах КМП.

Разработаны виртуальные модули для пакета CASPOC, позво ляющие определять статические и динамические потери в полупроводнико вых приборах на основе заданных характеристик приборов.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

Разработанные новые схемотехнические решения построения бортовых преобразователей электроэнергии на базе КМП обеспечивают по вышение технико-экономических показателей перспективных электротехни ческих комплексов подвижных объектов, в частности обеспечивают сниже ние потерь в полупроводниковых силовых ключах входного стабилизирую щего звена до 20%.

Предложенные компьютерные модели одно- и многоуровневого повышающего конвертора, одно- и многоуровневого КМП с синхронным и асинхронным законами управления снижают временные затраты на исследо вание и анализ протекающий в устройствах рабочих процессов.

Составленные виртуальные компьютерные модули для расчета статических и динамических потерь в полупроводниковых приборах позво ляют производить предварительный анализ и выбор типов схем и силовых приборов при проектировании статических преобразователей в условиях по стоянного совершенствования элементной базы.

Разработанный универсальный испытательный стенд обеспечи вает проведение экспериментальных исследований полупроводниковых пре образователей электроэнергии в широком диапазоне входных напряжений и выходных нагрузок.

Предложенный асинхронный закон управления КМП позволяет снизить массу входного дросселя на 25…30%, что имеет важное значение для бортовых электротехнических комплексов.

Реализация результатов работы. Разработанные классификации, схемы, математическое описание, модели и алгоритмы используются в учеб ном процессе на кафедре «Электроэнергетические, электромеханические и биотехнические системы» Московского авиационного института.

Результаты диссертационной работы легли в основу серийного выпуска статических преобразователей на базе повышающего промежуточного звена для подвижного состава железных дорог. В настоящее время подвижной со став с разработанными преобразователями успешно эксплуатируется на Мо сковской, Западно-Сибирской, Северо-Кавказской и Южно-Уральской же лезных дорогах.

Полученные в ходе выполнения диссертационной работы теоретиче ские и практические результаты внедрены в практику проектирования на ООО «Трансконвертер» (г. Москва), ООО «Трансэлкон» (г. Москва) и ЗАО «Трансмашхолдинг». В частности, многие разработанные подходы использо вались в процессе опытно-конструкторских работ по бортовым электротех ническим комплексам для перспективного электропоезда ЭД10 с асинхрон ным тяговым приводом.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 12-й международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2006 г.), 15-й международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва, 2009 г.), научно-практической конференции «Совре менные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании» (г. Одесса, 2008 г.), International Power Electronics and Motion Control Conference (г. Шанхай, 2006 г.) и International Conference for Power Conversion, Intelligent Motion and Power Quality (г. Нюрнберг, 2007 г.) Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 на учных работ, в том числе 4 – в изданиях, рекомендуемых ВАК к публикации основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора и кандидата технических наук. Получен 1 патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из вве дения, 4 глав, заключения, библиографического списка и 3 приложений. Ос новная часть диссертации содержит 203 страницы машинописного текста, включая 70 рисунков и 3 таблицы. Библиографический список включает наименования, в том числе 46 на иностранных языках. Общий объем диссер тационной работы составляет 219 страниц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи диссертации, определены научная новизна и практическая ценность полученных результатов, приведены сведения об апробации и публикациях, представлена структура диссертационной работы.

В первой главе дан обзор существующих принципов построения бортовых систем электроснабжения со статическими преобразователями, а также перспектив их развития. На основе проведенного анализа разработана классификация силовых схем преобразователей электроэнергии с нестабилизированным высоким входным напряжением по следующим признакам: по способу преобразования электрической энергии, по стабилизации на стороне первичной или вторичной обмотки трансформатора, по стабилизации напряжения постоянного или переменного тока и по типу звена, в котором производится регулирование.

Определены области применения силовых схем с промежуточным зве ном повышенной частоты и с непосредственным преобразованием. С учетом ряда преимуществ (использование одного накопительного реактора для мно гоуровневых схем, возможность активной коррекции гармонического состава потребляемого тока) сделан вывод о целесообразности применения во вход ном стабилизирующем звене схемы повышающего конвертора.

С учетом возрастающих требований к энергоэффективности современ ных преобразователей электроэнергии проведен анализ основных способов снижения динамических потерь в полупроводниковых приборах: коммута ции при нулевом напряжении и коммутации при нулевом токе. Обоснована рациональность использования конвертора с малыми потерями (КМП), со держащего многоуровневый каскад последовательных ячеек повышающего конвертора и один вспомогательный контур коммутации с утилизацией ин дуктивности рассеяния трансреактора в целях обеспечения мягкой коммута ции силовых ключей (рисунок 1).

Проведен анализ двух основных принципов управле ния полупроводниковыми ключами: синхронного и асин хронного. Сделан вывод о це лесообразности применения в высоковольтных многоуровне вых преобразователях предло женной схемы КМП с исполь зованием одного дополнитель ного контура коммутации и силового трансреактора, кото- Рисунок 1. Обобщенная схема преобразова теля на базе многоуровневого КМП рая позволяет существенно снизить динамические потери в силовых транзисторах и реализовать асин хронный алгоритм управления силовыми транзисторами.

Во второй главе диссертации проведено исследование рабочих про цессов в предложенной схеме одноуровневого КМП, составлено математиче ское описание и получены расчетные выражения для определения парамет ров схемы. В целях понижения порядка решаемых уравнений и наглядности полученных результатов был сделан ряд допущений и составлена эквива лентная схема замещения КМП (рисунок 2).

Рисунок 2. Эквивалентная схема замещения одноуровневого КМП С целью осуществления поинтервального анализа рабочих процессов в силовой схеме КМП составлена обобщенная система уравнений:

iвх (t ) iд (t ) Gд (t ) I L = 0, (1) i (t ) G (t ) + I i (t ) G VD 2 (t ) iо (t ) Go (t ) = 0, д (2) L д вых U вх u Lр.о (t ) u Lр.д (t ) uC 2 (t ) + uVT 2 (t ) G д (t ) uVT 1 (t ) G о (t ) = 0, (3) U вых uVT 1 (t ) G о (t ) uVD 2 (t ) GVD 2 (t ) = 0, (4) в результате решения которой для всех интервалов работы схемы, получено обобщенное выражение для токов:

U I = G 1 I L + G 2 вых I L sin 1t G 3 I L cos 1t, (5) Z 1 а также для напряжений:

U = G 4U вх + G 5U вых + G 6 (U вых I L Z1 )cos1t G 7 I L Z1 sin 1t + I (6) 2I Z +G 8 U вых 1 L 1 + L t + G 9 I L Z1.

C U вых Получены расчетные выражения коэффициента передачи по напряжению:

U вых =, t U вх 2I Z (7) 1 o + 4 1 L 1 2Tо U вых среднего значения тока трансреактора:

I L = Iн, t 4 1 T1 (8) 1 o + To 2 To а также для определения требуемой емкости вспомогательного конденсатора и индуктивности намагничивания трансреактора:

( ) 4 Lр.д + L р.о I н 2 kТ С2, (9) U вых 2 (1 o ) To (U вых U вх ) U Lн вх.

U k р.о вых (10) I н k П. max 1 k р.о Определены соотношения для расчета статических и динамических по терь в силовых и вспомогательных полупроводниковых ключах одноуровне вого КМП. В целях оценки эффективности применения КМП по сравнению с классическим повышающим конвертором осуществлен сравнительный ана лиз статических, динамических и суммарных потерь для данных типов кон верторов. В результате анализа сделан вывод о преимуществе КМП по сум марным потерям мощности на более высоких частотах коммутации.

В третьей главе диссертационной работы составлено математическое описание многоуровневого КМП, проведен анализ рабочих процессов в си ловой схеме и определены расчетные соотношения для элементов схемы.

С целью определения отличий общего решения мно гоуровневого КМП от одно уровневого были рассмотрены процессы на примере двух уровневой схемы, последую щее выявление зависимостей в которой позволило получить основные соотношения для Рисунок 3. Эквивалентная схема схемы многоуровневого КМП.

замещения двухуровневого КМП На основании эквивалентной схемы замещения (рисунок 3) двухуров невого КМП была составлена обобщенная система уравнений:

в результате решения которой получены аналитические уравнения рабочих процессов на всех интервалах работы схемы двухуровневого КМП.

Также получены выражения для расчета коэффициента передачи по напряжению, среднего значения тока трансреактора и параметров дополни тельного контура коммутации. Показано, что требуемая индуктивность на магничивания трансреактора для двухуровневой схемы в 2,5 – 3 раза меньше, чем для одноуровневой.

На основе анализа разработанного математического описания и полу ченных выражений выявлены зависимости, связывающие рабочие соотноше ния для одноуровневого и многоуровневого КМП с количеством уровней m.

При этом было принято допущение, что собственная резонансная частота контура на стороне вторичной обмотки входного трансреактора много выше частоты коммутации основного контура.

При синхронном законе управления силовыми ключами основные вы ражения для многоуровневой схемы имеют тот же вид, что и для одноуров невой. В случае асинхронного закона управления соотношение для коэффи циента передачи схемы m-уровневого КМП по напряжению выведено как:

U вых1 =, m(1 о ) (17) U вх что совпадает с коэффициентом передачи по напряжению для m-уровневого классического повышающего конвертора.

Выражения для минимально допустимого значения емкости вспомога тельного конденсатора и требуемого значения индуктивности намагничива ния трансреактора для многоуровневого КМП определены как:

2mkТ I н С 2 k р Lн, (18) U вх To (U вх (m 1)U вых1 )(mU вых1 U вх ) Lн.

k р.о (19) mU вых1 I н k П. max 1 k р.о Проведен сравнительный анализ статических и динамических потерь мощности для двухуровневого и одноуровневого КМП и двухуровневого классического повышающего конвертора (рисунок 4), в результате которого получены следующие выводы:

– увеличение числа уровней в два раза позволяет добиться примерно двукратного снижения динамических потерь при той же частоте коммута ции;

– величина суммарных потерь двухуровневого КМП в среднем на 35…65% ниже, чем одноуровневого КМП;

– использование схемы двухуровневого КМП в качестве входного зве на позволяет добиться повышения частоты тока входного реактора в четыре раза при том же среднем уровне суммарных потерь, что и для одноуровневой схемы КМП.

Рисунок 4. Сравнительный анализ суммарных потерь мощности одно- и двухуровневых классического повышающего конвертора и КМП Четвертая глава диссертации посвящена компьютерному моделиро ванию КМП и экспериментальному подтверждению результатов исследова ний. С использованием пакета программ для визуального моделирования CASPOC были разработаны компьютерные модели одноуровневого и двух уровневого КМП. В качестве примеров на рисунках 5 и 6 показаны компью терные модели силовой схемы и системы управления одноуровневого КМП.

Разработаны виртуальные блоки, реализующие в автоматическом ре жиме постоянный расчет и индикацию значения мощности динамических и статических потерь в полупроводниковых ключах. Разработанную компью терную модель рационально использовать для составления алгоритма работы системы управления создаваемых силовых схем на базе КМП.

Рисунок 5. Компьютерная модель силовой схемы одноуровневого КМП Рисунок 6. Компьютерная модель части системы управления одноуровневого КМП Составлен алгоритм расчета параметров силовой схемы КМП, позво ляющий определить оптимальное сочетание параметров силовой схемы по критерию мощности потерь при заданном значении массы основных силовых элементов устройства и выполнить компьютерную проверку работы схемы с выбранными параметрами.

В рамках экспериментальных исследований КМП был изготовлен ма кетный образец статического преобразователя выходной мощностью 80 кВА (рисунок 7). Экспериментальные исследования проводились на специально изготовленном на ООО «Трансконвертер» универсальном испытательном стенде СИП200, который позволяет проводить весь спектр электрических испытаний статических преобразователей.

Снятые в результате эксперимента характеристики (рисунки 8 и 9) имеют незначительные расхождения (не более 6%) с расчетными результата ми. В дальнейшем полученные результаты использованы при проектирова нии преобразователей собственных нужд на базе повышающего промежу точного звена для подвижного состава железных дорог.

Рисунок 7. Макетный образец статического преобразователя на основе КМП.

Рисунок 8. Расчетные и эксперимен- Рисунок 9. Расчетные и эксперимен тальные зависимости КПД от выход- тальные зависимости КПД от входного ной мощности для КМП и повышаю- напряжения для КМП и повышающего щего конвертора конвертора ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ Диссертационная работа способствует решению важной научно технической задачи по созданию бортового статического преобразователя электроэнергии с использованием современных полупроводниковых прибо ров, разработке схемотехнических решений и компьютерных моделей, ис следованию и анализу рабочих процессов, выработке алгоритма проектиро вания и рекомендаций для реализации разработанных теоретических поло жений, их практической апробации и опытно-промышленному освоению.

Проведенный сравнительный анализ принципов построения бор товых статических преобразователей и разработанная классификация сило вых схем преобразователей с нестабилизированным высоким входным на пряжением позволяют составлять структурные схемы, обеспечивающие наи больший положительный эффект в части организации нескольких выходных каналов, резервированию и снижению массы и габаритов преобразователя.

Применение принципа КМП в высоковольтных многоуровневых преобразователях с использованием одного дополнительного контура комму тации и силового трансреактора дает существенный эффект в части сниже ния динамических потерь в силовых транзисторах и обеспечивает реализа цию асинхронного алгоритма управления силовыми транзисторами.

Увеличение числа уровней схемы КМП позволяет добиться зна чительного снижения динамических потерь при той же частоте коммутации.

В частности, величина суммарных потерь двухуровневого КМП в среднем на 25…35% ниже, чем одноуровневого КМП.

Использование схемы n-уровневого КМП в качестве входного звена повышает частоту тока входного силового реактора в n раз при том же среднем уровне суммарных потерь, как у одноуровневой схемы КМП, что обеспечивает существенное снижение массогабаритных параметров электро магнитных устройств и преобразователя в целом.

Составленное математическое описание схемы КМП позволяет проводить анализ рабочих процессов, осуществлять расчет и выбор парамет ров элементов с достаточной для инженерных расчетов точностью. Предло женные подходы математического описания эффективны для исследования режимов функционирования разрабатываемых на базе КМП устройств.

Разработанные компьютерные модели являются эффективным инструментом для проверки функционирования создаваемых на базе КМП устройств, оценки рациональности использованных решений и составления алгоритма работы системы управления проектируемых преобразователей.

Разработанный алгоритм расчета параметров КМП позволяет оп ределять рациональное сочетание параметров силовой схемы и обеспечивает гибкий подход к проектированию силовых схем в условиях постоянного со вершенствования полупроводниковой элементной базы.

Проведенные экспериментальные исследования подтверждают работоспособность разработанного макетного образца одноуровневого КМП, справедливость основных теоретических положений и результатов компью терного моделирования.

Результаты диссертационной работы положены в основу серий ного выпуска статических преобразователей на базе повышающего промежу точного звена для подвижного состава железных дорог. В настоящее время разработанные преобразователи установлены на электропоездах серии ЭД4МКМ-АЭРО и пассажирских вагонах повышенной комфортности. Разра ботанные подходы использовались в процессе опытно-конструкторских ра бот по бортовым электротехническим комплексам для перспективного элек тропоезда ЭД10 с асинхронным тяговым приводом.

Основные положения диссертации нашли отражение в следующих научных трудах:

Шергин В.Е. Разработка универсального высоковольтного испы тательного стенда для электрооборудования железнодорожного транспорта // 12-я международная научно-техническая конференция студентов и аспиран тов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика»: тезисы докладов.

Том 2. М.: МЭИ, 2006. с.205–207.

2 Shergin V.Y., Volsky S.I., Skorokhod Y.Y. The Analysis and Simula tion of Power Circuits for High Voltage Converter // Proceedings IPEMC 2006.

Shanghai, 2006. p. 1133-1137.

3 Shergin V.Y., Skorokhod Y.Y., Volsky S.I. The Analysis and Simula tion of Power Circuits for a High Voltage Converter // Proceedings PCIM Europe 2007. Nuremberg, 2007. p. 351–356.

Шергин В.Е. Анализ преимуществ многозвенной схемы статиче ского преобразователя электроэнергии // Сборник научных трудов по мате риалам научно-практической конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2008», том 6.

Одесса: Черноморье, 2008. с. 71–80.

Шергин В.Е., Петрашевская А.А. Уменьшение габаритов реакто ров в статических преобразователях электроэнергии // 15-я международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектрони ка, электротехника и энергетика»: тезисы докладов. Том 2. М.: МЭИ, 2009.

с.201–202.

Шергин В.Е. Математическое исследование различных типов схем статического преобразования электроэнергии // Электронный физико технический журнал. 2009. Том 4. с. 35–47. URL: http://eftj.secna.ru (дата об ращения: 30.03.2011).

Шергин В.Е., Скороход Ю.Ю. Перспективные схемы стабилиза ции напряжения для СЭС полностью электрического самолета // Авиакосми ческое приборостроение. 2009. №8. с. 13–21.

Шергин В.Е. Анализ асинхронного способа управления транзи сторами в многоуровневом повышающем конверторе // Известия Челябин ского научного центра Уральского отделения Российской Академии Наук, вып. 4 (46), 2009. с. 22–27.

Шергин В.Е., Скороход Ю.Ю. Анализ входных силовых схем преобразователя для перспективных систем электроснабжения ЛА // Вестник МАИ. №5, 2009. с. 101–110.

Шергин В.Е., Петрашевская А.А., Ниткин Д.А. Внедрение систе мы резервирования статических преобразователей по входному высокому напряжению // Вестник РГУПС. 2010. №2 (38). с. 105–111.

Шергин В.Е., Вольский С.И., Петрашевская А.А., Скороход Ю.Ю. Математическая модель высоковольтного преобразователя c дополни тельным контуром коммутации // Электричество. 2010. №8. с. 25–33.

Шергин В.Е. Как повысить стабильность работы статических преобразователей // Локомотив. 2010. №9 (645). с. 40–42.

Патент РФ №92582 от 25.12.2009. Преобразователь напряжения постоянного тока / Шергин В. Е., Вольский С. И., Скороход Ю. Ю.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.