Purpose. Development and analysis of the operation of an electrical circuit for controlling a 700 W direct current electric motor using a contactor on IGBT transistors for operation in diesel locomotives. Methodology. Analytical and computational methods for developing and analyzing the operation of an electrical circuit using a contactor on IGBT transistors. Findings. An electrical circuit for controlling a 700 W DC motor using IGBT transistors was developed. The circuit allows you to replace electromagnetic contactors with IGBT transistors to improve the technical characteristics and performance of the electric motor. The use of IGBT transistors allows you to avoid burning of contact groups in comparison with an electromagnetic contactor. A graphical analysis of the transient processes during switching on and off of the electric motor using a circuit based on IGBT transistors was carried out. The analysis of the load characteristic of the electric motor at start-up shows that in the initial section the voltage increases according to a linear law. After the initial increase in voltage, it reaches the set value and the electric motor operates in the operating mode. The analysis of the load characteristics of the electric motor when it is turned off shows, that when the power is turned off, the motor can’t stop immediately, as the phenomenon of self-induction occurs. When the external voltage is turned off, its change on the electric motor occurs according to the exponential law. It is shown that for controlling the operation of the electric motor, it is more appropriate to use an electric circuit based on IGBT transistors, which provides conditions for more stable and safe operation of the electric motor. Using the electrical circuit allows you to find quickly malfunctions for their further elimination. The electrical circuit allows you to avoid physical wear of its electrical elements. Originality. An electrical circuit for controlling an electric motor based on modern electronic components has been developed, which allows the use of IGBT transistors instead of electromagnetic contactors. On the basis of the analytical and calculation method and graphical analysis, the expediency of using IGBT transistors instead of electromagnetic contactors has been proven. Practical value. The developed electrical circuit can be applied to control a 700 W direct current electric motor for operation in diesel locomotives. The proposed electrical circuit allows to increase the mobility of repairs in the event of a malfunction by replacing the corresponding unit.
; Цель работы. Исследовать частотно-температурную зависимость диэлектрической проницаемости пьезокерамики ЦТС в диапазоне низких частот Методы исследования. Для получения частотно-температурной зависимости диэлектрической проницаемости пьезокерамики ЦТС использовалась методика определения емкости конденсатора, между обкладками которого размещался исследуемый образец. По полученному значению емкости конденсатора вычислялось значение диэлектрической проницаемости образца Полученные результаты. Авторами получена частотно-температурная зависимость диэлектрической проницаемости пьезокерамики ЦТС в диапазоне низких частот. При низкой температуре диэлектрическая проницаемость практически не зависит от частоты переменного напряжения, с увеличением температуры ее значение возрастает и наблюдается зависимость от частоты. Температурная зависимость диэлектрической проницаемости пьезокерамики ЦТС удовлетворительно описывается экспоненциальной функциональной зависимостью в диапазоне низких температур. Из графика зависимость логарифма диэлектрической проницаемости пьезокерамики ЦТС от обратной температуры определена энергия активации поляризации. Различные значения энергии активации для двух температурных участков свидетельствуют о существовании различных механизмов поляризации пьезокерамики ЦТС в исследованном температурном диапазоне. Научна новизна. Авторами исследована частотно-температурная зависимость диэлектрической проницаемости пьезокерамики ЦТС в диапазоне низких частот. Установлено, что температурная зависимость диэлектрической проницаемости пьезокерамики ЦТС удовлетворительно описывается экспоненциальной функциональной зависимостью в диапазоне низких температур. Определена энергия активации поляризации для двух температурных участков. Практическая ценность. Результаты исследований могут быть использованы для изучения механизма поляризации пьезокерамических материалов ЦТС, эксплуатируемых в электротехнических и электронных изделиях при воздействии переменных электрических полей различных частот и изменении температуры Ключевые слова: частотно-температурная зависимость; диэлектрическая проницаемость; пьезокерамика ЦТС; диапазон низких частот
ВВЕДЕНИЕПоляризация диэлектриков в электрическом поле представляет особый интерес для исследования ввиду практического использования ряда эффектов, возника-ющих при этом процессе. Например, существует про-блема расчета и измерения электрической емкости и угла диэлектрических потерь изоляционных материалов вы-соковольтных аппаратов при диагностике в условиях высокого уровня эксплуатационных помех в диапазоне частот выше 100 кГц [1,2]. В настоящее время большое внимание уделяется исследованию поляризации поляр-ных диэлектриков, которые обладают дипольной (ориен-тационной) поляризацией. Определенный интерес для исследования поляризации диэлектрических материалов представляет область низких частот, при которых проис-ходит уменьшение диэлектрической проницаемости по-лярных диэлектриков до насыщения, т.е. в области дис-персии диэлектрической проницаемости. АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПУБЛИКАЦИЙРанние работы были посвящены исследованию по-ляризации диэлектриков в зависимости от их химичес-кой природы. В дальнейшем большой вклад в развитие теории полярных диэлектриков был сделан П. Дебаем. Согласно теории Дебая молекулярные диполи ориенти-руются в направлении электрического поля, и положе-ние полярных молекул приобретает некоторую упоря-доченность [3].Спектральные зависимости диэлектрической прони-цаемости полярных диэлектриков могут быть описаны уравнением Дебая [3]:где ∞ ε -диэлектрическая проницаемость при частотах ω → ∞ ; 0 ε -диэлектрическая проницаемость при час-тоте 0 ω → ; i -мнимая единица; ω -частота внешнего электрического поля; τ -время релаксации.С увеличением частоты в области низких частот диэ-лектрическая проницаемость полярных диэлектриков остается постоянной до тех пор, пока время релаксации дипольных молекул остается меньше полупериода при-ложенного электрического поля. За это время молеку-лярные диполи успевают ориентироваться по полю. При увеличении частоты диэлектрическая проницаемость Золотаревский А. И., Лущин С. П., 2017 ©
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.