Текст ПЗ ВКР (1221353), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Подставив численные значение в формулы (6.7-6.10), получим:
;
;
кВт;
кВт.
Разница потерь мощности 
при использовании двухуровневого инвертора и четырехуровневого с минимальным числом ключей определяется по формуле
, (6.11)
Вт.
При неизменной в расчете скорости движения поезда V = 80 км/час и весе поезда Рпоезда = 3600 т, экономия удельного расхода электроэнергии от применения на электровозе четырехуровневого АИН с минимальным числом ключей в целом для системы составит:
. (6.12)
Подставив численные значения в формулу (6.12), получим
кВт
ч/104
брутто.
При среднегодовой работе электровоза 
брутто экономия расхода электроэнергии [16] составляет
, (6.13)
кВт ч.
Стоимость 1 кВт ч электроэнергии в рублях в ценах за второе полугодие 2015 года составляет 
, экономия Э от внедрения на электровозе четырехуровневого АИН с минимальным числом ключей [16] составит
, (6.14)
рубля.
Срок окупаемости (эффективность) Ток четырехуровневого АИН с минимальным числом ключе определим как отношение расходов Р (Р = Квлож), отнесенных к экономии Э, в результате расчета получим:
. (6.15)
года
или 
дней.
Таким образом, максимально возможная экономия денежных средств от внедрения четырехуровневого инвертора с минимальным числом ключей составляет 1002,3 тыс. рублей.
Согласно расчетам по формуле (6.15) срок окупаемости Ток от внедрения рассматриваемого четырехуровневого инвертора составляет приблизительно два месяца.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В дипломном проекте произведен анализ эффективности работы двухуровневого инвертора напряжения и четырехуровневого с минимальным числом ключей. В ходе исследования четырехуровневый инвертор с минимальным числом ключей показал более выгодные показатели.
При исследовании определялась зависимость коэффициента гармонического искажения напряжения от относительного напряжения инвертора как для двухуровневого, так и для четырехуровневого с минимальным числом ключей. У первого максимальное значение коэффициента составило 198%, а минимальное – 31%, а у второго: максимальное значение коэффициента – 107%, а минимальное – 12%. Применение рассмотренного четырехуровневого инвертора позволит уменьшить искажение кривой напряжения приблизительно в 2 раза. Так же данный инвертор, в отличие от двухуровневого, позволяет уменьшить уровень искажения выходного тока примерно в 1,5 раза.
Применение четырехуровневого инвертора с минимальным числом ключей позволит уменьшить непроизводительные потери мощности асинхронного тягового двигателя. А так же позволит повысить КПД всего электровоза на 0,2%.
Годовая экономия денежных средств от внедрения на электровозе (одной секции) четырехуровневого АИН с минимальным числом ключей составит 1002,3 тыс. рублей. А срок окупаемости составляет приблизительно два месяца.
Таким образом, внедрение на электроподвижном составе четырехуровневого инвертора напряжения с минимальным числом ключей способствует эффективной работе асинхронного тягового двигателя. Сэкономленные средства от реализации данного инвертора можно направить на другие цели.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Кабалык, Ю.С. Системы управления электроподвижным составом [Текст] : учеб. пособие / Ю.С. Кабалык. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2013. – 119 с. : ил.
2. Тяговый преобразователь SIBAC E23-3000-1DC-2ST-lSTm-oR [Текст] : инструкция по эксплуатации (в ред. от 10.2010). Внутренний номер изделия A5E02216682Q АА / Siemens AG. Германия, 2010. 107 с.
3. Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС10 с асинхронными тяговыми электродвигателями [Текст] : руководство по эксплуатации. Ч. 1.2ЭС 10.00.000.000 РЭ. ОАО «Синара-Транспортные машины». Верхняя Пышма. 101с.
4. Перспективный грузовой электровоз переменного тока с асинхронным тяговым приводом 2ЭС7 [Текст] : техническое описание. ООО «Уральские локомотивы»
5. Покровский, С.В., компания Bombardier. Тяговые преобразователи. Тяговый преобразователь высокой мощности на IGBT-транзисторах [Текст] / C. В. Покровский // Изд-во Железные дороги мира. 2010. № 12.
6. Попков, О.З. Основы преобразовательной техники [Текст] : учеб. пособие для вузов / О.З. Попков. 2-е изд., стереот. – М. : Издательский дом МЭИ, 2007 – 200с.: ил.
7. Боок, А. Разработка трехфазного мостового инвертора для питания асинхронных электродвигателей электровозов постоянного тока [Текст] / А. Боок, В. Завгородний, О. Арискин, Г. Шестоперов. // Изд-во Силовая Электроника. 2005. № 2.
8. Кабалык, Ю.С. Повышение энергоэффективности 3-фазного автономного инвертора напряжения [Текст] / Ю. С. Кабалык // Изд-во Электро. 2015. № 1.
9. Филатов, В. Двух- и трехуровневые инверторы на IGBT [Текст] / В. Филатов // Изд-во Силовая Электроника. 2012. № 4.
10. Филатов, В. Направление развития модулей MINISKIP от компании SEMIKRON [Текст] // Изд-во Вестник Электроники. 2012. № 3 (41). С. 10-13.
11. Сипайлов, Г. А. Математическое моделирование электрических машин [Текст] : учебн. пособие для студентов вузов / Г. А. Сипайлов, А. В. Лоос. – М. : Высш. шк., 1980. – 176 с.
12. Самарский, А. А. Математическое моделирование : Идеи. Методы. Примеры [Текст] / А. А. Самарский, А. П. Михайлов. – 2-е изд., испр. – М. : ФИЗМАТЛИТ, 2005. – 320 с.
13. Советов, Б. Я. Моделирование систем [Текст] : учеб. для вузов по специальности «Автоматизированные системы обработки информации и управления» / Б. Я. Советов, С. А. Яковлев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Высш. шк., 1998. – 319 с.
14. Разевиг, В. Д. система проектирования OrCAD 9.2 [Текст] / В. Д. Разевиг. – М. : «Солон-Р», 2001. – 520 с.
15. OrCAD PSpice. User’s Guide [Текст] – Part Number 60-30-6361998. OrCAD, Inc., 1998. – 404 p.
16. Кабалык, Ю. С. Снижение высших гармоник напряжения в тяговой сети электрифицированных железных дорог посредством активной фильтрации [Текст] : монография / Ю. С. Кабалык. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2015. – 119 с. : ил.
17. Fundamentals of Power Electronics / Robert W. Erickson, Dragan Maksimovic. – Kluver Academic Publishers, Norwell, Massachusetts, USA. – 2004. – 821 p.
18. Руководство по устройству электроустановок – Schneider Electric. MKP-CAT-EL GUIDE-09, 12/2009. – 469 c.
19. Калачев, Ю. Н. Векторное регулирование [Текст] : заметки практика / Ю. Н. Калачев – М. : «ЭФО», 2013. – 63 с.
20. Асинхронный электропривод [Текст] : метод. пособие / Томский политехнический институт; сост. ассистент С. В. Ланграф. – Томск, 2003. – 51 с.
21. Чугулев, А. О. Определение влияния высших гармоник питающего напряжения с широтно-импульсной модуляцией на потери мощности в асинхронном двигателе / А. О. Чугулев // Омский научный вестник. 2008. № 1 (64). С. 72-75.
22. Induction motor drive energy efficiency – simulation and analysis / Lassi Aarniovuori. Thesis for the degree of Doctor of Science (Technology). – Lappeenranta University of Technology, Lappeenranta, Finland, 2010. – 130 p.
23. Файнбург, Г.З. Охрана труда: Учебное пособие для специалистов и руководителей служб охраны труда организаций [Текст] / Файнбург Г.З., Овсянкин А.Д., Потемкин В.И. – Под ред. проф. Г.З. Файнбурга. – Изд. 8-е, испр. и дополн. – Владивосток, 2007, 449 с.
24. Фролов, А.В. Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда : учеб. пособие для вузов [Текст] /А. В. Фролов, Т. Н. Бакаева; под. общ. ред. А. В. Фролова. — Изд. 2-е, доп. и перераб. — Ростов н/Д.: Феникс, 2008. — 750 с: ил.
25. Клочкова, Е.А. Охрана труда на железнодорожном транспорте: Учебник для техникумов и колледжей ж.-д. трансп. [Текст] / Е.А. Клочкова — М.: Маршрут, 2004. — 412 с.
26. Инструкция по охране труда для слесаря по ремонту электровозов и электропоездов [Электронный ресурс] – Режим доступа : http://prom-nadzor.ru/content/instrukciya-po-ohrane-truda-dlya-slesarya-po-remontu-elektrovozov-i-elektropoezdov
27. Инструкция по охране труда для слесаря по ремонту электровозов ОАО «РЖД» [Текст] : ИОТ РЖД-4100612-ЦТР-19-2012
28. Мамот, Б.А. Безопасность жизнедеятельности: Сборник лабораторных работ [Текст] / под ред. Б.А. Мамота. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. – 100 с.
29. Гусарова, Е.В. Экономическое обоснование эффективности проектных решений и внедрения новой техники на железнодорожном транспорте [Текст] : учеб. пособие / Е. В. Гусарова. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС. 2008. – 157 с. : ил.
30. Дроненко, Д.М. Экономическая эффективность технических решений в машиностроении [Текст] : метод. указания по выполнению организационно-экономического раздела дипломного проекта / Д. М. Дроненко – Волгоград : Изд-во Гос. техн. ун-т. 2005. – 34 с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
