vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2025_4_179vrgup-171Research ArticleПОДВИЖНОЙ СОСТАВ, БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯROLLING STOCK, TRAFFIC SAFETYМоделирование системы стабилизации напряжения вторичного источника питания цепей управления электровозаModeling of the voltage stabilization system for the secondary power supply of electric locomotive control circuitsОльховатовД. В.OlkhovatovD. V.

Ольховатов Дмитрий Викторович, кафедра «Тяговый подвижной состав», кандидат технических наук, доцент

Olkhovatov Dmitry Viktorovich, Chair “Traction Rolling Stock”, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

Dmolkh@yandex.ruШевкуноваА. В.ShevkunovaA. V.

Шевкунова Анастасия Владимировна, кафедра «Тяговый подвижной состав», кандидат технических наук, доцент

Shevkunova Anastasiya Vladimirovna, Chair “Traction Rolling Stock”, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

nastya3051990@mail.ruКоноваловП. Ю.KonovalovP. Yu.

Коновалов Павел Юрьевич, кафедра «Тяговый подвижной состав», кандидат технических наук, доцент

Konovalov Pavel Yurievich, Chair “Traction Rolling Stock”, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

pk_zao@dek.rgups.ruПритыкинД. Е.PritykinD. E.

Притыкин Дмитрий Евгеньевич, кафедра «Тяговый подвижной состав», Центр развития инновационныхкомпетенций, кандидат технических наук, доцент,директор

Pritykin Dmitry Evgenievich, Chair “Traction Rolling Stock”, Center for the Development of Innovative Competencies, Candidate of Engineering Sciences,Associate Professor, Director

pde_crik@rgups.ruСклифусЯ. К.SklifusYa. K.

Склифус Ярослав Константинович, кафедра «Тяговый подвижной состав», Центр дизайна, проектированияи моделирования, кандидат технических наук, доцент,начальник центра

Sklifus Yaroslav Konstantinovich, Chair “Traction Rolling Stock”, Center for Design, Engineering and Modeling, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor, Head of the Center

Yaroslav.sklifus@mail.ruРостовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)Rostov State Transport University (RSTU)20253012202504179187Copyright © Ольховатов Д.В., Шевкунова А.В., Коновалов П.Ю., Притыкин Д.Е., Склифус Я.К., 20252025Ольховатов Д.В., Шевкунова А.В., Коновалов П.Ю., Притыкин Д.Е., Склифус Я.К.Olkhovatov D.V., Shevkunova A.V., Konovalov P.Y., Pritykin D.E., Sklifus Y.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/171

Нестабильность выходного напряжения вторичных источников питания электровозов при значительных колебаниях напряжения в контактной сети приводит к сбоям в работе аппаратуры, отказам и экономическим ущербам от их простоя. В качестве решения предлагается разработка усовершенствованной конструкции управляемого вторичного источника напряжения с системой автоматического регулирования, обеспечивающей стабилизацию выходного напряжения. Для достижения поставленной цели в работе выполнен анализ типовых схем вторичных источников питания, проведен расчет ключевых элементов, таких как разделительный трансформатор, и разработана система управления на основе регулятора напряжения, верифицированная с помощью имитационного моделирования в среде SimInTech. Результаты моделирования подтвердили работоспособность и эффективность разработанной системы управления, продемонстрировав ее способность поддерживать стабильное выходное напряжение при изменения входного.

Instability of the output voltage of electric locomotive secondary power supplies during significant voltage fluctuations in the overhead contact line leads to malfunctions of equipment, failures, and economic losses from their downtime. As a solution, the development of an improved design of a controlled secondary voltage source with an automatic regulation system that ensures output voltage stabilization is proposed. To achieve this goal, the work involved an analysis of typical secondary power supply circuits, a calculation of key elements such as an isolation transformer, and the development of a control system based on a voltage regulator, verified through simulation modeling in the SimInTech environment. The simulation results confirmed the operability and effectiveness of the developed control system, demonstrating its ability to maintain a stable output voltage during input voltage changes.

электровозвторичный источник питанияцепи управленияуправляемый выпрямительстабилизация напряженияматематическое моделированиеelectric locomotivesecondary power supplycontrol circuitscontrolled rectifiervoltage stabilizationmathematical modelingReferencesИксар, Е. В. Повышение энергоэффективности источников вторичного питания в схеме управления тяговым приводом электроподвижного состава / Е. В. Иксар // Инновационные технологии в водном, коммунальном хозяйстве и водном транспорте: материалы Международной научно-технической конференции, Минск, 17–18 октября 2024 года. – Минск : Белорусский национальный технический университет, 2024. – С. 373–379.Iksar, E. V. Increasing the energy efficiency of secondary power sources in the control circuit of the traction drive of electric rolling stock / E. V. Iksar // Innovative Technologies in Water, Utilities and Water Transport : proceedings of the International scientific and technical conference, Minsk, October 17–18, 2024. – Minsk : Belarusian National Technical University, 2024. – P. 373–379.Самойлов, А. Г. Устройства электропитания : учебное пособие / А. Г. Самойлов, С. А. Самойлов ; Владим. гос. ун-т им. А. Г. и Н. Г. Столетовых. – Владимир : Изд-во ВлГУ, 2021. – 160 с. – ISBN 978-5-9984-1183-0.Samoylov, A. G. Power supply devices : textbook / A. G. Samoylov, S. A. Samoylov ; Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs. – Vladimir : VlSU Publishing House, 2021. – 160 p. – ISBN 978-5-9984-1183-0.Милютин, В. С. Источники питания для сварки / В. С. Милютин, М. П. Шалимов, С. М. Шанчуров. – Москва : Айрис-пресс, 2007. – 384 с. – ISBN 978-5-8112-2741-9.Milyutin, V. S. Power sources for welding / V. S. Milyutin, M. P. Shalimov, S. M. Shanchurov. – Moscow : Iris-press, 2007. – 384 p. – ISBN 978-5-8112-2741-9.Электровоз ЭП1М (ЭП1П). Руководство по эксплуатации. Книга 1. Описание и работа. Электрические схемы. ИДМБ.661142–01РЭ1. – ОАО «ВЭлНИИ», 2006. – 1306 с.Electric locomotive EP1M (EP1P). Operation manual. Book 1. Description and operation. Electrical circuits. IDMB.661142–01RE1. – JSC “VElNII”, 2006. – 1306 p.Ермолин, Н. П. Расчет трансформаторов малой мощности / Н. П. Ермолин. – Москва : Энергия, Ленинград, 1969. – 192 с.Ermolin, N. P. Calculation of Low-Power Transformers / N. P. Ermolin. – Moscow : Energiya, Leningrad, 1969. – 192 p.Худяков, В. Ф. Моделирование источников вторичного электропитания в среде MATLAB 7.x : учебное пособие / В. Ф. Худяков, В. А. Хабузов. – Санкт-Петербург : ГУАП, 2008. – 332 с.Khudyakov, V. F. Modeling of secondary power sources in the MATLAB 7.x environment : a textbook / V. F. Khudyakov, V. A. Khabuzov. – Saint-Petersburg : GUAP, 2008. – 332 p.Моделирование объёмных характеристик области нагрева контактного провода подвижной электрической дугой и их вычисление в среде MathCAD / И. А. Кондрашов, Ю. Г. Семенов, А. Д. Цой, Д. А. Кецкало // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2021. – № 1 (81). – С. 140–148. – DOI 10.46973/0201-727X_2021_1_140.Modeling the volumetric characteristics of the contact wire heating area by a moving electric arc and their calculation in the MathCAD environment / I. A. Kondrashov, Yu. G. Semenov, A. D. Tsoy, D. A. Ketskalo // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2021. – No. 1 (81). – P. 140–148. – DOI 10.46973/0201-727X_2021_1_140.Сироткин, В. В. Эффективное использование энергии рекуперации в тяговой сети электроснабжения / В. В. Сироткин // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2024. – № 2 (94). – С. 100–109. – DOI 10.46973/0201-727X_2024_2_100.Sirotkin, V. V. Efficient use of regeneration energy in a traction power supply network / V. V. Sirotkin // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2024. – No. 2 (94). – P. 100–109. – DOI 10.46973/0201-727X_2024_2_100.Шевкунова, А. В. Моделирование работы тиристорного выпрямителя / А. В. Шевкунова, Д. В. Ольховатов // Молодежь и наука : актуальные проблемы фундаментальных и прикладных исследований : материалы VIII Всероссийской национальной научной конференции молодых учёных, Комсомольск-на-Амуре, 07–11 апреля 2025 года. – Комсомольск-на-Амуре : Комсомоль- ский-на-Амуре государственный университет, 2025. – С. 307–311.Shevkunova, A. V. Modeling of a thyristor rectifier operation / A. V. Shevkunova, D. V. Olkhovatov // Youth and science : actual problems of fundamental and applied research : materials of the VIII All-Russian national scientific conference of young scientists, Komsomolsk-on-Amur, April 07–11, 2025. – Komsomolsk-on-Amur : Komsomolsk-on-Amur State University, 2025. – P. 307–311.Ольховатов, Д. В. Разработка энергоэффективного асинхронного электропривода моторвентилятора электровоза / Д. В. Ольховатов, А. В. Шевкунова // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. – 2023. – № 3 (59). – С. 46–55. – DOI 10.20291/2079-0392-2023-3-46-55.Olkhovatov, D. V. Development of an energyefficient asynchronous motor drive for an electric locomotive motor-fan / D. V. Olkhovatov, A. V. Shevkunova // Vestnik of the Ural State University of Railway Transport. – 2023. – No. 3 (59). – P. 46–55. – DOI 10.20291/2079-0392-2023-3-46-55.Зарифьян, А. А. Изучение электромеханических процессов в коллекторном тяговом двигателе с учетом потерь / А. А. Зарифьян, А. Ш. Мустафин // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2021. – № 3 (83). – С. 81–89. – DOI 10.46973/0201727X_2021_3_81.Zarifyan, A. A. Study of electromechanical processes in a commutator traction motor taking into account losses / A. A. Zarifyan, A. Sh. Mustafin // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2021. – No. 3 (83). – P. 81–89. – DOI 10.46973/0201727X_2021_3_81.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.