Системы бесперебойного электропитания микропроцессорных комплексов железнодорожной автоматики и телемеханики - Автореферат

Системы бесперебойного электропитания микропроцессорных комплексов железнодорожной автоматики и телемеханикиРабота выполнена на кафедре «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения». Защита состоится 7 ноября 2007 г. в 13 часов 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 218.008.02 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» по адресу: 190031, г. С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.Применение систем ЖАТ на современной элементной базе, таких как релейно-процессорные (РПЦ) и микропроцессорные (МПЦ) централизации стрелок и сигналов на станциях, микроэлектронные системы автоматической блокировки на перегонах и др., обозначило смену поколений оборудования ЖАТ. Совершенствованием систем электропитания (СЭ), решается часть общей проблемы электроснабжения всего микропроцессорного комплекса (МПК), состоящего из нескольких взаимоувязанных систем ЖАТ. Сущность проблемной ситуации состоит в противоречии между вновь вводимыми МПК ЖАТ и существующими СЭ, неспособными обеспечить бесперебойное, то есть непрерывное во времени, электропитание этих комплексов. С учетом анализа состояния решаемой научной проблемы целью диссертации является разработка методов обеспечения бесперебойного электропитания, и на основе этих методов осуществление синтеза системы бесперебойного электропитания МПК ЖАТ. Научная задача диссертационной работы состоит в оптимизации синтезируемой СЭ и разработки комплекса научно-обоснованных методик обеспечения безопасности и электромагнитной совместимости СЭ МПК ЖАТ, а также методов их проектирования и технического обслуживания.Во втором разделе решена задача оптимизации структуры СЭ с использованием методов теории управления запасами, осуществлен синтез структуры СЭ микропроцессорных комплексов ЖАТ. Статистически, на основе протоколов работы УБП определен характер потребления мощности нагрузками и установлено, что предельные значения потребления обусловлены увеличением потребляемой мощности кратковременно стрелочными электроприводами и продолжительно рельсовыми цепями при максимальном заполнении путей. Это влечет за собой сокращение времени безотказной работы ДГА, так как для него является крайне неблагоприятным работа на нагрузку, составляющую менее 30% от его номинальной мощности, что имеет место в 90% случаев. Задача оптимизации сводится к выбору параметров составляющих элементов и режимов их работы, соответствующих наилучшему значению характеристического показателя качества функционирования СЭ. Для соединения в проекте непрерывно действующего УБП с нагрузкой, характеризующейся неравномерным потреблением электроэнергии, предлагается подход решения задачи простой системы управления запасами.В диссертационной работе поставлена и решена проблема обеспечения бесперебойного электропитания микропроцессорных комплексов железнодорожной автоматики и телемеханики. Анализ типовых решений по электропитанию ЖАТ отечественных железных дорог показал, что принятая в них концепция построения СЭ не обеспечивает полноценное бесперебойное питание МПК ЖАТ и, как следствие, не может гарантировать непрерывность перевозочного процесса. Анализ отечественных и зарубежных концепций построения СЭ выявил тенденции к использованию систем бесперебойного питания для энергоснабжения критичных нагрузок, из которых выделяются две основных концепции на основе шин переменного и постоянного тока. Анализ концепций построения СЭ для МПК ЖАТ показал преимущества СЭ на основе шины постоянного тока, основными из которых являются открытая архитектура, простые способы резервирования, минимизация ступеней преобразования. Проблема унификации нагрузок решается для новых систем путем стандартизации и унификации требований по использованию электроэнергии вторичными источниками электропитания этих систем.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ