PROVIDING STATIC STABILITY OF THE REGENERATIVE BRAKING MODE BY USING FULLY CONTROLLED IGBT-TRANSISTORS IN THE POWER ARM OF THE RECTIFIER-INVERTER CONVERTER

Authors

  • Vyacheslav S. Tomilov Irkutsk State Transport University
  • Oleg V. Melnichenko Irkutsk State Transport University

Keywords:

AC electric locomotive, rectifier-inverter converter, IGBT transistor, regenerative braking, power factor, ballast resistor block, external characteristic

Abstract

One of the tasks of JSC Russian Railways in the Strategy for Scientific and Technological Development of Russian Railways Holding for the Period up to 2025 and in the Long Term until 2030 is to reduce the specific consumption of electric energy by electric rolling stock and increase its energy efficiency. Domestic electric locomotives of alternating current operating today on the railways of Russia have unsatisfactory energy indicators both in traction mode and in regenerative braking mode. In the recuperation mode, there is a significant consumption of reactive electricity by an electric locomotive from the contact network, and, as a result, an extremely low power factor, not exceeding 0.65 at the highest voltage regulation zone. The presence of blocks of ballast resistors in the power circuit, which is directly related to the adopted law of control of rectifier-inverter converters, not only limits the range of braking characteristics of the electric locomotive, but also significantly reduces the amount of electricity supplied to the overhead. In this article, the authors considered a modern approach to solving the issue of the energy efficiency of an electric locomotive in the recuperation mode, namely: the use of a rectifier-inverter converter based on IGBT transistors and the development of a method for implementing regenerative braking without blocks of ballast resistors with ensuring the electrical stability of this mode.

References

Трахтман Л.М. Электрическое торможение электроподвижного состава [Текст] / Л.М. Трахтман. – М.: Транспорт, 1965. – 204 с.

Электровоз магистральный 2ЭС5К (3ЭС5К). Руководство по эксплуатации [Текст] / Новочеркасск: 2007. – т.1 – 635 с., т.2 – 640 с.

Плакс. А.В. Системы управления электрическим подвижным составом. Учебник для вузов ж.-д. транспорта. – М.: Маршрут, 2005. – 360 с.

Тихменев Б.Н. Подвижной состав электрифицированных железных дорог [Текст] / Б.Н. Тихменев, Л.М. Трахтман. – М.: Транспорт, 1980. – 471 с.

Лисунов В.Н. Применение рекуперативного торможения на участках переменного тока [Текст] / В.Н. Лисунов, В.М. Бабич, Б.С. Барковский, Л.В. Бычков // ЭТТ. – 1970. – №7 – С. 10–11.

Власьевский, С.В. Процессы коммутации тока вентилей в выпрямительно-инверторных преобразователях элекровозов однофазно-постоянного тока [Текст]: Монография / С.В. Власьевский // Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000. – 112 с.

Томилов В. С. Повышение энергетической эффективности работы электровозов переменного тока / В.С. Томилов, О.В. Мельниченко, С.Г. Шрамко, С.А. Богинский // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2020. – Т. 65 № 1. – С. 172–182. – DOI: 10.26731/1813-9108.2020.1(65).172-182.

Томилов В.С. Моделирование работы электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения / В.С. Томилов // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения №2. 2021. С. 106-114.

Published

2022-01-12

How to Cite

Томилов, В. С., & Мельниченко, О. В. (2022). PROVIDING STATIC STABILITY OF THE REGENERATIVE BRAKING MODE BY USING FULLY CONTROLLED IGBT-TRANSISTORS IN THE POWER ARM OF THE RECTIFIER-INVERTER CONVERTER. The Electronic Scientific Journal "Young Science of Siberia", (3(13). Retrieved from https://ojs.irgups.ru/index.php/mns/article/view/255

Issue

Section

Electric rolling stock