DOI: https://doi.org/10.15802/etr.v0i12.101792

The research of temperature effects windings of the induction traction motors on operation autonomous voltage inverters

О.М. Петренко, Б.Г. Любарський, Є.С. Рябов

Abstract


The article is devoted to the development of methods for determining changes depending on the operating mode of autonomous inverter voltage from the traction motor temperature, which is based on determining the effectiveness of traction drive. A feature of the technique is the definition of drive efficiency as a result of solving the problem of optimizing the traction drive parameters using the combined method of the search on the basis of genetic algorithm and method of Nelder - Mead. The proposed target function to determine the effectiveness of its drive for determining the optimum operating conditions when using different modes of PWM. For acceleration and deceleration mode provides the use of a vector of the objective function with the components caused by the efficiency and power of traction, and the mode is the cruise scalar function, which is due to drive efficiency.

As parameters for the mode space vector PWM is selected vector with sliding components and a modulation ratio, and for the single PWM - slip.


Keywords


asynchronous traction motor; autonomous voltage inverter; pulse-width modulation; optimal modes; effectiveness factor; temperature windings traction engine.

References


Lyubarskiy B. G. Teoretychni osnovy dlya vyboru ta otsinky perspektyvnykh system elektromekhanichnoho peretvorennya enerhiyi elektrorukhomoho skladu. Dokt., Diss. [The theoretical basis for the selection and evaluation of promising systems of Electromechanical energy conversion electric rolling stock. Doct. Diss.]. Kharkiv, 2014. 368 p.

Lyubarskiy B. G. Optimizatsiya rezhimov raboty tyagovogo asinkhronnogo privoda [Optimization of operation modes of asynchronous traction drive]. Elektrika – Electrics, 2014, no. 6, pp. 5-10.

Petrenko O.M., Lyubarskiy B. G. Matematychna model' optymal'noho keruvannya rukhom elektrorukhomoho skladu na pidstavi vyrishennya rivnyan' Hamil'tona-Yakobi-Bellmana [Mathematical model of optimal motion control of electric rolling stock on the basis of the solution of the equations of Hamilton-Jacobi-Bellman]. Informatsiyno-keruyuchi systemy na zaliznychnomu transporti - Information management systems in railway transport, 2016, no. 2, pp. 19-24.

Blokhin E.P., Pshin'ko A.N., Evdomakha G.V., Skalozub V.V. Vybor energeticheski optimal'nykh rezhimov vedeniya poezdov [The selection of energetically optimal modes of trains]. Zaliznychnyy transport Ukrayiny - Railway transport of Ukraine, 2001, no. 6, pp. 19-22.

Dmitrienko V.D., Zakovorotnyy A.Yu. Modelirovanie i optimizatsiya protsessov upravleniya dvizheniem dizel'-poezdov [Modeling and optimization of the processes control the movement of diesel trains]. Kharkiv, NTMT Publ., 2013. 248 p.

Petrenko O.M., Lyubarskiy B. G., Hlyebova M.L. Prohramno-oriyentovana matematychna model' rukhu transportnoho zasobu [Software-oriented mathematical model of the vehicle]. Visnyk Natsional'noho tekhnichnoho universytetu «Kharkivs'kyy politekhnichnyy instytut» [Bulletin of National technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"], 2016, no. 6 (1178), pp. 89-95.

Petrenko O.M., Lyubarskiy B. G. Vyznachennya efektyvnosti elektrorukhomoho skladu. Osnovni polozhennya ta pidkhody [Determination of the effectiveness of electric rolling stock. The main provisions and approaches]. Informatsiyno-keruyuchi systemy na zaliznychnomu transporti - Information management systems in railway transport, 2015, no. 6, pp. 8-13.

Petrenko O.M., Lyubarskiy B. G. Analiz metodiv vyznachennya enerhetychno optymal'nykh parametriv upravlinnya transportnykh zasobiv [Analysis of methods for determining energy-optimal control parameters of vehicles]. Systemy ozbroyennya i viys'kova tekhnika - Weapons systems and military equipment, 2015, no. 4(44), pp. 96-100.

Petrenko O.M., Lyubarskiy B. G. Vyznachennya chynnykiv, shcho vplyvayut' na efektyvnist' elektrychnoho transportnoho zasobu [Determination of factors affecting the efficiency of electric vehicles]. Systemy obrobky informatsiyi - System of information processing, 2015, no. 12(137), pp. 37-42.

Severyn V.P. Modeli i metody optymizatsiyi pokaznykiv yakosti system avtomatychnoho upravlinnya enerhobloku atomnoyi elektrostantsiyi. Avtoreferat Diss. [Models and methods for optimization of quality parameters of automatic control systems of the nuclear power plant unit. Author’s abstract]. Kharkiv, 2007, 35 p.

Severyn V.P., Nikulina E.N. Metody odnomernogo poiska [Methods of one-dimensional search]. Kharkiv, NTU KhPI Publ., 2013. 124 p.

Lyubarskiy B. G., Severyn V.P., Ryabov E.S., Emel'yanov V.L. Sintez tyagovogo reaktivnogo induktornogo dvigatelya s aksial'nym magnitnym potokom dlya skorostnogo podvizhnogo sostava [Synthesis of reactive traction induction motor with axial magnetic flux for high-speed rolling stock]. Elektrotekhnika i elektromekhanika - Electrical engineering and electromechanics, 2010, no. 6, pp. 28 – 30.

Panchenko T. V. Geneticheskie algoritmy [Genetic algorithms]. Astrakhan', Astrakhan University Publ., 2007. 88 p.


GOST Style Citations


Любарский, Б. Г. Теоретичні основи для вибору та оцінки перспективних систем електромеханічного перетворення енергії електрорухомого складу: дис. на здобуття наукового ступеня д. т. н. за спец. 05.22.09 «Електротранспорт» / Б. Г. Любарский; Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут». – Х., 2014. – 368 с.

Любарский, Б.Г. Оптимизация режимов работы тягового асинхронного привода / Б.Г. Любарский // Электрика. – 2014 – №6. –С. 5–10.

Петренко, О.М. Математична модель оптимального керування рухом електрорухомого складу на підставі вирішення рівнянь Гамільтона-Якобі-Беллмана/ О.М. Петренко, Б.Г. Любарський // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. – 2016. - № 2. –С. 19-24

Выбор энергетически оптимальных режимов ведения поездов / Е.П. Блохин, А.Н. Пшинько, Г.В. Евдомаха, В.В. Скалозуб // Залізничний транспорт України. - 2001. - № 6. - С. 19-22.

Дмитриенко, В.Д. Моделирование и оптимизация процессов управления движением дизель-поездов / В.Д. Дмитриенко, А.Ю. Заковоротный. - X.: Изд. центр "НТМТ", 2013. - 248 с.

Петренко, О.М. Програмно-орієнтована математична модель руху транспортного засобу/ О.М. Петренко, Б.Г. Любарський, М.Л. Глєбова // Вісник Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». – Х.,2016. - № 6(1178). –С. 89-95.

Петренко, О.М. Визначення ефективності електрорухомого складу. Основні положення та підходи / О.М. Петренко, Б.Г. Любарський // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. – 2015. - № 6. – С. 8-13.

Петренко, О.М. Аналіз методів визначення енергетично оптимальних параметрів управління транспортних засобів / О.М. Петренко, Б.Г. Любарський // Системи озброєння і військова техніка. — 2015. — № 4(44). — С. 96-100.

Петренко, О.М. Визначення чинників, що впливають на ефективність електричного транспортного засобу/ О.М. Петренко, Б.Г. Любарський // Системи обробки інформації. — 2015. — № 12(137). — С. 37-42.

Моделі і методи оптимізації показників якості систем автоматичного управління енергоблоку атомної електростанції: автореф. дис... д-ра техн. наук: 05.13.07 / В.П. Северин ; Нац. техн. ун-т "Харк. політехн. ін-т". — Харків, 2007. — 35 с.

Северин, В. П. Методы одномерного поиска. / В.П. Северин, Е.Н. Никулина. – Х.: НТУ ХПИ, 2013. – 124 с.

Рябов, Е.С. Синтез тягового реактивного индукторного двигателя с аксиальным магнитным потоком для скоростного подвижного состава / Б.Г. Любарский, В.П. Северин, Е.С. Рябов В.Л. Емельянов // Електротехніка і електромеханіка.– 2010. – №6. – С. 28–30.

Панченко, Т. В. Генетические алгоритмы / Т. В. Панченко. – Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2007. – 88 с.