Улучшение характеристик бортовых систем питания электроподвижного состава

Abstract

RU: В диссертации рассмотрены пути улучшения характеристик бортовых систем питания электроподвижного состава. Для решения поставленной задачи предложено использовать в полупроводниковых преобразователях бортовых систем питания режим однородной коммутации ключей, что обеспечивает уменьшение коммутационных потерь в них и упрощение их цепей коммутационной защиты (снабберов), если они применяются, поскольку не нужны цепи рассеяния или возврата в источник питания энергии, запасаемой реактивными элементами снабберов. Следовательно, при однородной коммутации снабберы могут быть бездиссипативными и состоять только из реактивных элементов либо их функцию могут выполнять уже имеющиеся в схеме реактивные элементы (индуктивность рассеяния трансформатора и т. п.). Показано, что при однородной коммутации целесообразно использовать ключи с внутренней обратной связью, удерживающей их во включенном или выключенном состоянии и не допускающей длительного нахождения в промежуточном (активном) состоянии, чем повышается их надежность. Для схем преобразователей электроподвижного состава с естественным выключением и принудительным включением (при однородной коммутации первого рода) рекомендуется применять ключи на однооперационных тиристорах, для схем с естественным включением и принудительным выключением (при однородной коммутации второго рода) наиболее приемлемым типом тиристора есть GCT. Предложены соотношения для расчета основных параметров базовой схемы нового полупроводникового ключа дуального тиристору, названного анистором, с внутренней обратной связью, ускоряющей выключение. Этим обеспечиваются высокие динамические и энергетические характеристики ключа при использовании его в коммутаторах с однородной коммутацией второго рода, а также токовая самозащита без специальных дополнительных элементов.

EN: In the dissertation the ways of improvement of the characteristics of onboard power supply systems of the electrical rolling stock are considered. For the decision of this task the semiconductor keys and structures of semiconductor converters of such onboard systems with the lowered switching losses are offered at the expense of use in switchboards of a mode of homogeneous switching. The basic parities of parameters of the base circuit of a new semiconductor key with internal feedback providing the high dynamic and power characteristics at use of a key in switchboards with homogeneous switching of the second sort is developed. On the basis of the developed methodology of a choice of structure of converters with homogeneous switching the block diagram of the semiconductor converter of the onboard power supply system of main electric locomotives of a constant current is modified. The specified formula for definition of differential conductivity of semiconductor converters of onboard power supply systems with homogeneous switching necessary for account of parameters of elements damping of circuits is offered which provide dynamic stability of converters. For semiconductor keys at homogeneous switching it is offered to use dissipative free of a circuit of switching protection, the technique of account of parameters of elements of these circuits is developed.