Comparative analysis of high-voltage converters prospective DC electric locomotives
DOI:
https://doi.org/10.15802/etr.v0i6.24359Keywords:
bi-directional DC-DC converter, HF intermediate, advanced electric, multi-channel converter systemAbstract
In this paper we compared the bidirectional DC-DC step-down converters promising high DC electric. Defined parameters and the required number of active elements (transistors), the specific energy capacitors installed , move the external characteristics and efficiency converters.
Compared two types of DC-DC converters built using single-phase and single-phase half-bridge bridge circuits of cells in a multichannel system with an intermediate transformer link AC high frequency , providing galvanic isolation of input and output circuits , also made a comparison of the proposed DC-DC converters with AC-DC converter (General Settings), built on the same principle . Also considering the possibility of bidirectional transformerless DC-DC buck converter with tape circuit with common rail input and output. Comparison based on the results of the simulation program converters PSIM.References
Розенфельд, В. Е. Система электрической тяги постоянного повышенного напряжения с тиристорными преобразователями на подвижном составе [Текст] / В. Е. Розенфельд, В. В. Щевченко, В. А. Майбога, Г. П. Долаберидзе // Электрическая и тепловозная тяга. - 1968. - №3. - С 4 - 6.
Steigerwald R. L. Comparison of High-Power DC-DC Soft-Switched Converter Topologies / R. L. Steigerwald, R. W. De Doncker, M. H. Kheraluwala // Industry Applications Society Annual Meeting, 1994., Conference Record of the 1994 IEEE. - 1994. – Pp. 1139 - 1145.
Курбасов, А.С. Система электрической тяги XXI века [Текст] / А.С. Курбасов // Железные дороги мира. - 1999. - №4. – С. 24-26.
Kim J. Modeling, Control, and Design of Input-Series-Output-Parallel- Connected Converter for High-Speed-Train Power System / Jung-Won Kim, Jung- Sik You, В. H. Cho // IEEE transactions on power electron-ics. 2001, Vol. 48, № 3.
Lopatkin N. N. Bi-Directional High-Voltage DC-DC-Converter of Advanced Railway Locomotives / N.N. Lopatkin, G.S. Zinovyev, L.G. Zotov // Proceedings of IEEE Energy Conversion Congresss, September, 12-16, 2010,USA, Atlanta, Georgia, pp. 1123-1128.
Зиновьев, Г. С. Высоковольтный DC-DC кон-вертор для электровозов новой волны [Текст] / Г. С. Зиновьев, Н. Н. Лопаткин, Х. Вайс // Электротехника. – 2009. – №12. – С. 46-51.
Зиновьев, Г. С. Пути модернизации систем электроснабжения и электрооборудования высоко-вольтных электровозов постоянного напряжения [Текст] / Г. С. Зиновьев, С. Сальва // Электромеханика. – 2012. – №6. – С. 83-88.
D. Peftitsis, G. Tolstoy, A. Antonopoulos, J. Rabkowski, M. Bakowski, L. Angquist, and H. Nee, “High-power modular multilevel converters with SiC JFETs,” IEEE Trans. Powe r Electr., vol. 27, no. 1, pp. 28–36, Jan. 2012.
Зиновьев, Г. С. Основы силовой электроники [Текст]: учебное пособие, 4-изд. / Г. С. Зиновьев. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2009. - 671 с.
Zinoviev G. S., Rozhentseva A., Suslovа A. Comparative analysis of high-voltage DC prospective converters of electric loco. Proc. EDM2013, Altay, 2013, p. 399-401.
Высоковольтный преобразователь постоянно-го напряжения. Материалы заявки на изобретение №2013136472. НГТУ, 2013.
REFERENCES
Rozenfel'd V. E., Shchevchenko V. V., Mayboga V. A., Dolaberidze G. P. Sistema elektricheskoy tyagi postoyannogo povyshennogo napryazheniya s tiristornymi preobrazovatelyami na podvizhnom sostave [DC electric traction system of high voltage thyristor converters for rolling stock]. Elektricheskaya i teplovoznaya tyaga – Electric and diesel traction, 1968, no.3, pp.4-6.
Steigerwald R. L. Comparison of High-Power DC-DC Soft-Switched Converter Topologies / R. L. Steigerwald, R. W. De Doncker, M. H. Kheraluwala // Indus-try Applications Society Annual Meeting, 1994., Confer-ence Record of the 1994 IEEE. - 1994. – Pp. 1139 - 1145.
Kurbasov A.S. Sistema elektricheskoy tyagi XXI veka [Electric traction system of XXI century]. Zheleznye dorogi mira – Railways world, 1999, no.4, pp.24-26.
Kim J. Modeling, Control, and Design of Input-Series-Output-Parallel- Connected Converter for High-Speed-Train Power System / Jung-Won Kim, Jung- Sik You, В. H. Cho // IEEE transactions on power electron-ics. 2001, Vol. 48, № 3.
Lopatkin N. N. Bi-Directional High-Voltage DC-DC-Converter of Advanced Railway Locomotives / N.N. Lopatkin, G.S. Zinovyev, L.G. Zotov // Proceedings of IEEE Energy Conversion Congresss, September, 12-16, 2010,USA, Atlanta, Georgia, pp. 1123-1128.
Zinov'ev G. S., Lopatkin N. N., Vays Kh. Vysokovol'tnyy DC-DC konvertor dlya elektrovozov novoy volny [High Voltage DC-DC converter for electric new wave]. Elektrotekhnika – Electrical Engineering, 2009, no.12, pp.46-51.
Zinov'ev G. S., Sal'va S. Puti modernizatsii sistem elektrosnabzheniya i elektrooborudovaniya vysokovol'tnykh elektrovozov postoyannogo napryazheniya [Road upgrading of electrical systems and electrical high-voltage DC electric voltage]. Elektromekhanika – Electromechanics, 2012, no.6, pp.83-88.
D. Peftitsis, G. Tolstoy, A. Antonopoulos, J. Rabkowski, M. Bakowski, L. Angquist, and H. Nee, “High-power modular multilevel converters with SiC JFETs,” IEEE Trans. Powe r Electr., vol. 27, no. 1, pp. 28–36, Jan. 2012.
Zinov'ev G. S. Osnovy silovoy elektroniki [Fun-damentals of Power Electronics]. Novosibirsk, NGTU Publ., 2009. 671 p.
Zinoviev G. S., Rozhentseva A., Suslovа A. Comparative analysis of high-voltage DC prospective converters of electric loco. Proc. EDM2013, Altay, 2013, p. 399-401.
Vysokovol'tnyy preobrazovatel' postoyannogo napryazheniya [High Voltage DC converter]. Application materials for the invention, no. 2013136472, 2013.
Downloads
Published
Issue
Section
License
При направленні статті в редакцію, автор гарантує, що стаття надається для публікації уперше і раніше не була опублікована в інших виданнях повністю або частково.
Підписанням ліцензійного договору автор(и) підтверджує(ють), що має(ють) виняткове авторське право на статтю і передає(ють) невиняткові права на свою статтю видавництву журналу «Електрифікація транспорту» для публікації в черговому номері журналу. Автор(и) так само дає(ють) згоду на передачу і розміщення електронної версії своєї статті на сайтах баз даних, створюваних і поширюваних через Інтернет.