Operation analysis of AC traction motors in terms of electromagnetic torque capability on sustainable railway vehicles

Abstract

Abstract. Sustainable operation of electric railway systems represents a significant purpose nowadays in the development of high power and high speed locomotives and trains. At present, high speed electric vehicles mostly work with three-phase induction motors or three-phase synchronous motors as traction motors. The two electric machine types have different efficiencies at different operation points, and experience differences with respect to safety, speed and power, energy use and exergy efficiency. An important issue that correlates these aspects is the electromagnetic torque developed by an electric traction motor. In order to provide an overview of the technical performance of the operation of sustainable railway systems, a detailed analysis is carried out of the electromagnetic torque capability of AC electric motors utilized as traction motors in modern locomotives of high power and/or high speed. The results of this work may help in enhancing the main criteria for optimising the safe and sustainable operation of electric railway traction systems.

Development of algorithms for effective control of process of testing induction motors by mutual load

“…Электроприводы переменного тока получают все большее распространение в различных областях применения, в том числе для привода транспортных средств [1][2][3][4][5]. Данная тенденция обусловлена значительным скачком в развитии силовой полупроводниковой техники, в том числе силовых транзисторов и выполненных на их основе преобразователей [6-10].…”

“…Далее осуществляется задание номинальной нагрузки путем постепенного увеличения напряжения U в с шагом ∆U в , пока не перестанет выполняться условие (3).…”

Analysis of the account of slot harmonics in stator’s EMF in mathematical modeling of the process of testing induction motors by the mutual load method

“…С целью обеспечения высокой энергоэффективности электротехнических комплексов при нагрузочных испытаниях электрических машин разработан ряд схем с рекуперацией энергии от нагрузочного устройства [1][2][3][4][5]. Для испытаний асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, питающимся в эксплуатации от преобразователей частоты [6][7][8], необходимо применение схем взаимной нагрузки с таким же типом питания. Применение данных схем позволяет при испытаниях обеспечить условия, соответствующие эксплуатационным [9][10].…”

“…Определим эти границы. В алгоритме задания режима нагрузки в известных способах асинхронные двигатели сначала разгоняются без нагрузки на валу путем одновременного увеличения частоты питающих напряжений, подаваемых на обе машины [6][7][8]. На этом этапе измерение частоты вращения не требуется.…”