Моделирование системы стабилизации напряжения вторичного источника питания цепей управления электровоза

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.

1. Иксар, 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.

2. 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.

3. 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.

4. Электровоз ЭП1М (ЭП1П). Руководство по эксплуатации. Книга 1. Описание и работа. Электрические схемы. ИДМБ.661142–01РЭ1. – ОАО «ВЭлНИИ», 2006. – 1306 с.

5. Ермолин, Н. П. Расчет трансформаторов малой мощности / Н. П. Ермолин. – Москва : Энергия, Ленинград, 1969. – 192 с.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.