Analysis of input impedance frequency characteristic of electric vehicles with a.c. motors supplied by 3 kV DC system for reducing disturbances in signalling track circuits caused by the harmonics in the vehicle’s current

• Autorzy: Szeląg A. , Steczek M.

Warianty tytułu

PL

Analiza charakterystyki częstotliwościowej impedancji wejściowej pojazdów trakcyjnych z silnikami prądu przemiennego zasilanych z sieci 3 kV DC w celu ograniczenia zakłóceń w obwodach torowych powodowanych harmonicznymi prądu pojazdu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of an analysis of input impedance of electric traction vehicles powered by asynchronous motors, supplied by 3kV DC system. Input impedance of a traction vehicle is a parameter defined by appropriate norms affecting the insurance of compatibility between a traction vehicle and an electric traction supply system and track circuits of a railway traffic control system. The results presented in the article show that there are parameters of a traction vehicle main circuit, for which a module of vehicle input impedance is not a constant value and changes according to the inverter’s operation point. Additionally, studies were conducted to determine whether input impedance of a traction vehicle fulfils specified requirements depending on the parameters of the applied input filter and minimum required value of impedance module.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy impedancji wejściowej elektrycznych pojazdów trakcyjnych napędzanych silnikami asynchronicznymi, zasilanych z systemu trakcji 3 kV napięcia stałego. Impedancja wejściowa elektrycznego pojazdu trakcyjnego jest parametrem określonym odpowiednimi normami mającym wpływ na zapewnienie kompatybilności między pojazdem trakcyjnym, systemem zasilania trakcji elektrycznej a obwodami torowymi systemu sterowania ruchem kolejowym. Wyniki przedstawione w artykule dowodzą, że istnieją parametry obwodu głównego pojazdu trakcyjnego, dla których moduł impedancji wejściowej pojazdu nie jest wartością stałą i zmienia się wraz ze zmianą punktu pracy przekształtnika. Dodatkowo przeprowadzono badania mające na celu określenie czy impedancja wejściowa pojazdu trakcyjnego spełnia określone wymagania w zależności od parametrów zastosowanego filtru wejściowego i minimalnej wymaganej wartości modułu impedancji.

Słowa kluczowe

EN

input impedance; traction vehicle; asynchronous drive; EMC; track circuits

PL

impedancja wejściowa; pojazd trakcyjny; napęd asynchroniczny; EMC; obwody torowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 3a
• Strony: 29--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., schem., wykr.

Twórcy

autor

Szeląg A.

• Politechnika Warszawska, Instytut Maszyn Elektrycznych, Plac Politechniki 1, 00-661 Warszawa

autor

Steczek M.

• Politechnika Łódzka, Instytut Elektroenergetyki, ul. Stefanowskiego 18/22, 90-924 Łódź

Bibliografia

• [1] Białoń A.: Opracowanie dopuszczalnych parametrów zakłóceń dla urządzeń srk, łączności i pojazdów trakcyjnych. Temat CNTK 6915/23 1999.
• [2] Białoń A., Zając W.: Odporność na zakłócenia wybranych obwodów torowych. VI konferencja Naukowa Trakcji Elektrycznej SEMTRAK'94. Zakopane 1994.
• [3] Durzyński Z., Łatowski M.: Wymagania PKP w zakresie zakłóceń elektromagnetycznych na tle innych zarządów kolei. KN-T Oddziaływanie trakcji elektrycznej na środowisko. Zakopane, 14-16 X 1999.
• [4] Frasunkiewicz W., Toruń A.: Ocena odporności elektromagnetycznej urządzeń sterowania ruchem kolejowym i telekomunikacyjnych. XI Ogólnopolska Konferencja Naukowa Trakcji Elektrycznej i III Szkoła Kompatybilności Elektromagnetycznej w Transporcie, SEMTRAK 2004, Karków-Zakopane, 2004.
• [5] Le Roux W., Steyn B.M: Simulation studies of 50Hz locomotive impedance and DC substation interference sources. Computers in Railways IX., WIT Press, 2004.
• [6] Leksykon Terminów Kolejowych: Kolejowa Oficyna Wydawnicza 2011.
• [7] Lewandowski M., Szeląg A.: Minimizing harmonics of the output voltage of the chopper inverter. Archiv fur Elektrotechnik, 69,1986.
• [8] Lipiński L., Miszewski M.: Performance of EMUs in multiple configuration with limitation on power taken from catenary. Chapter 2 in Monograph „Modern electric traction. Vehicles”. ed. K. Karwowski, A.Szeląg, Gdańsk Univ. of Technology, 2009.
• [9] Magzan A., Rajkovic B.: Peric N.: Possibilities to increase input impedance or power factor of line side converters supplied by DC or AC railway network. Power Electronics and Variable Speed Drives, 18 - 19 September 2000, IEE 2000.
• [10] Mellitt B., Taufiq J.A., Xiaoping J.: Input impedance of chopper equipment and its significance in low-frequency track circuits. IEE PROC., Vol.136, Pt. B, No. 1, JAN. 1989.
• [11] Michna S.: Kłopotliwe zakłócenia obwodów kontroli nie zajętości – czyli kompatybilność taboru z urządzeniami przytorowymi. Infrastruktura Transportu 5/2011.
• [12] PN-EN 50121-1: Zastosowania kolejowe. Kompatybilność elektromagnetyczna. Część 1. Postanowienia ogólne.
• [13] PN-EN 50388 Zastosowania kolejowe: Zasilanie energią a tabor. Kryteria techniczne dotyczące koordynacji zasilania energią (podstacja) z taborem w celu uzyskania interoperacyjności. (maj 2006).
• [14] Rawicki S.: Energooszczędne przejazdy pojazdów tramwajowych z silnikami indukcyjnymi przy zakłóceniach płynności ruchu i złożonym profilu trasy. Przegląd Elektrotechniczny, R. 88, Nr 7a, 2012, 235-241.
• [15] Steczek M.: Metody wyznaczania impedancji wejściowej elektrycznych pojazdów trakcyjnych z przekształtnikowymi układami napędowymi. Rozprawa doktorska 2012. Wydział Elektryczny, Politechnika Warszawska.
• [16] Szeląg A., Steczek M. i inni: Opracowanie specyfikacji technicznej dotyczącej zakłóceń pochodzących od podstacji w prądzie pojazdu trakcyjnego w sieci 3kV. Praca Zakładu Trakcji Elektrycznej IME PW cz. 1 2007, cz.2 2009.
• [17] Szeląg A., Steczek M.: 3 kV DC system: converter-driven vehicle – signaling circuit compatibility. Criteria and analysis. Electromotion 17 (2010), 70-78.