BR102021017243A2

BR102021017243A2 - Sistema de acionamento com controle de frenagem

Info

Publication number: BR102021017243A2
Application number: BR102021017243-6A
Authority: BR
Inventors: Nikhil Edlabadkar; Ajith Kuttannair Kumar; Joe Ferko
Original assignee: Transportation Ip Holdings, Llc
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2021-08-31
Publication date: 2022-03-15
Also published as: US20220080834A1; AU2022283719A1; CN114161937A; EP3968512A1; AU2021229144A1; AU2021229144B2; US11897367B2; CN114161937B; JP2022047511A; AU2022283719B2

Abstract

Um sistema compreendendo pernas de circuito resistivo acopladas com e dispostas entre (a) um conversor que converte corrente elétrica para um motor de um sistema de acionamento e (b) uma fonte de corrente elétrica para energizar o motor, cada uma das pernas de circuito incluindo um resistor de frenagem acoplado com o conversor, um contator acoplado com o resistor de frenagem de tal maneira que o resistor de frenagem se encontre entre o conversor e o contator, e um interruptor semicondutor acoplado com o contato de tal maneira que o contator está entre o interruptor semicondutor e o resistor de frenagem, onde, durante um modo de operação de frenagem regenerativa do sistema de acionamento, a energia regenerada a partir do motor é conduzida para o resistor de frenagem e dissipada como calor.

Description

SISTEMA DE ACIONAMENTO COM CONTROLE DE FRENAGEM

Referência Cruzada a Pedidos de Patente Correlacionados

[001] Este pedido de patente reivindica a prioridade do pedido provisório de patente norte-americana No. US 63/077,267, o qual foi depositado no dia 11 de setembro de 2020, e cuja revelação é aqui incorporada a título de referência. Antecedentes da Invenção

Campo da Invenção

[002] O assunto em questão aqui descrito se refere a um sistema de acionamento que controla a frenagem.

Discussão da Técnica

[003] A frenagem regenerativa e a frenagem reostática em sistemas alimentados (com potência) são úteis para reverter a corrente em dispositivos eletromagnéticos, tais como motores para desacelerar sistemas de potência tais como veículos. Todavia, quando os sistemas alimentados (com potência) entram em tal modo de frenagem, o processo de frenagem ocorre em etapas discretas devido ao uso de interruptores de contator que abrem e fecham para controlar a condução de corrente. Isto pode acarretar em formação de arco e desgaste associado em vários componentes do circuito do sistema alimentado (com potência), tais como nos interruptores/chaves de contator e/ou resistores de frenagem. O desgaste nesses componentes pode requerer uma manutenção crescente assim como custos de substituição associados com os componentes desgastados.

Sumário da Invenção

[004] Em uma ou mais realizações, é proporcionado um sistema de acionamento que inclui pernas de circuito resistivas acopladas com e dispostas entre um conversor que converte corrente elétrica para um motor de um sistema alimentado (com potência) e uma fonte de corrente elétrica para alimentar o motor. Cada uma das pernas de circuito pode incluir um resistor de frenagem acoplado com o conversor. Cada uma das pernas de circuito pode incluir um contator acoplado com o resistor de frenagem de tal maneira que o resistor de frenagem está entre o conversor e o contator. Cada uma das pernas de circuito pode incluir um interruptor semicondutor acoplado com o contato de tal maneira que o contator está entre o interruptor semicondutor e o resistor de frenagem. Durante um modo de frenagem regenerativa de operação do sistema de alimentação (com potência), a energia regenerativa a partir do motor pode ser conduzida para o resistor de frenagem e dissipada como calor.

[005] Em outro aspecto, é proporcionado um sistema de acionamento que pode incluir um resistor de frenagem acoplado com um conversor que converte corrente elétrica para um motor de um sistema alimentado (com potência) e várias pernas de circuito acopladas com o resistor de frenagem em paralelo um com o outro. Cada uma das pernas de circuito pode incluir um contator e um interruptor semicondutor acoplado com o contator de tal maneira que o contator está entre o interruptor semicondutor e o resistor de frenagem. Durante um modo de frenagem regenerativa de operação do sistema de alimentação (com potência), a energia regenerativa a partir do motor pode ser conduzida para o resistor de frenagem e dissipada como calor, com base em qual contator ou interruptor semicondutor está fechada.

[006] Em uma ou mais realizações, é proporcionado um sistema de acionamento que pode incluir indutores. Cada um dos indutores pode ser configurado para ser disposto embarcada de um sistema de acionamento (com potência) e seletivamente acoplado com a fonte de uma primeira corrente elétrica e um conversor que converte a corrente elétrica para um motor de um sistema de acionamento. Adicionalmente, cada um dos indutores pode ser acoplado com um nó localizado entre um dreno de um interruptor semicondutor e um anodo de um diodo ou um interruptor semicondutor controlado. Cada um dos anodos pode ser acoplado com um conversor, contatores em paralelo um com o outro entre a fonte da primeira corrente elétrica e o conversor. Adicionalmente, cada um dos anodos pode ser acoplado com os resistores de frenagem conectados em paralelo um com o outro, cada um dos resistores de frenagem conectado em série com um contator diferente entre o contator e o conversor. Adicionalmente, cada um dos anodos pode ser acoplado com um interruptor semicondutor acoplado com o contator de tal maneira que o contator está entre o interruptor semicondutor e os resistores de frenagem. Durante um modo de frenagem regenerativa, modo de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos os modos de operação do sistema alimentado (com potência), a corrente elétrica regenerada a partir do motor pode ser conduzida para o resistor de frenagem e dissipada como calor, com base em quais contatores ou primeiros interruptores semicondutores estão fechados.

Breve Descrição dos Desenhos

[007] O assunto em questão inventivo pode ser entendido a partir da leitura da seguinte descrição e especificação das realizações não limitantes, com referência aos desenhos anexos, nos quais:

[008] a Figura 1 ilustra uma vista esquemática de um sistema de acionamento em um modo de operação de uma máquina propulsora;

[009] a Figura 2 ilustra uma vista esquemática de um sistema de acionamento em um modo de operação de reforço;

[010] a Figura 3 ilustra uma vista esquemática de um sistema de acionamento em um modo de operação de frenagem dinâmica;

[011] a Figura 4 ilustra uma vista esquemática de um sistema de acionamento em um modo de operação de uma máquina propulsora;

[012] a Figura 5 ilustra uma vista esquemática de um sistema de acionamento em um modo de operação de reforço;

[013] a Figura 6 ilustra uma vista esquemática de um sistema de acionamento em um modo de operação de frenagem dinâmica;

[014] a Figura 7 ilustra uma vista esquemática de um sistema de acionamento em um modo de operação de frenagem dinâmica;

[015] a Figura 8 ilustra uma vista esquemática de um sistema de d8ireção em um modo de operação de uma máquina propulsora;

[016] a Figura 9 ilustra uma vista esquemática de um sistema de acionamento em um modo de operação de uma máquina propulsora;

[017] a Figura 10 ilustra uma vista esquemática de um sistema de acionamento em modo de operação de uma máquina propulsora;

[018] a Figura 11 ilustra um exemplo de um método de um sistema de acionamento de frenagem dinâmica;

[019] a Figura 12 ilustra um exemplo de um método de frenagem dinâmica em um sistema de acionamento; e

[020] a Figura 13 ilustra um exemplo de um método de frenagem dinâmica em um sistema de acionamento.

Descrição Detalhada das Realizações Preferidas

[021] As realizações do assunto em questão aqui descrito se referem a um sistema de acionamento com controle de frenagem. Por intermédio do uso de um interruptor semicondutor, opcionalmente em conjunto com um contator e um resistor de frenagem, um atraso controlado durante a frenagem de um sistema alimentado (com potência) pode ser realizado. Por exemplo, a pulsação ou a abertura e o fechamento do interruptor semicondutor pode permitir menores e mais discretas quantidades de corrente através do resistor de frenagem. Se a corrente é muita para um interruptor semicondutor lidar, outro interruptor semicondutor pode lidar com a corrente, pelo menos por algum tempo. Por exemplo, um interruptor semicondutor pode lidar com a corrente um terço do tempo ao passo que outro interruptor semicondutor lida com a corrente por outro terço do tempo e outro interruptor semicondutor lida com a corrente durante o restante terço de tempo. Essa transferência de atividade de comutação pode proporcionar um controle contínuo no que diz respeito ao sistema alimentado (com potência). Os ciclos de trabalho de cada um dos interruptores semicondutores lidam com quão longa a corrente é permitido passar através do resistor de frenagem. Ciclos de trabalho mais longos representam um tempo maior em que o interruptor semicondutor é fechado e lida com a corrente. O uso dos interruptores semicondutores em conjunto com os resistores de frenagem e os interruptores contatores podem reduzir ou eliminar a formação de arcos, e o desgaste sobre os discretos componentes. Isto pode proporcionar um sistema com relativamente menos partes móveis de tal maneira que a complexidade da fabricação e os custos sejam reduzidos.

[022] O sistema de acionamento pode incluir um controlador. Em uma realização um interruptor semicondutor adequado pode ser um transistor bipolar de portal isolado (IGBT). Um conector adequado pode ser um interruptor eletricamente controlado usado para comutar um circuito de potência elétrica. O contator pode ser controlado por intermédio de um circuito o qual tem um nível de potência mais baixo do que o do circuito comutado, tal como um eletromagneto de bobina de 74 Volts controlando um interruptor de motor de 1000 Volts. Em uma realização, o contator pode ser um relé. Em outra realização, o contator pode incluir uma ou mais características para controlar ou suprimir qualquer arco produzido quando da interrupção de uma corrente elétrica. Um resistor de frenagem adequado pode incluir um banco de resistores que pode dissipar a corrente elétrica como calor. Outros resistores podem incluir dispositivos que recebem e/ou gerenciam/lidam com a corrente elétrica de entrada. Por exemplo, qualquer circuito elétrico pode ter uma resistência elétrica inerente e, até pelo menos alguma extensão, ser usado como um circuito resistivo. Em uma realização, o circuito resistivo pode incluir uma ou mais dispositivos de armazenamento de energia. Adicionalmente a ter uma resistência elétrica interna, os dispositivos de armazenamento de energia podem agir como um repositório para a corrente elétrica. Em outra realização, o circuito resistivo pode aceitar, e dispor de a corrente elétrica através do trabalho desempenhado (como uma alternativa ou em adição a geração de calor). Por exemplo, um circuito resistivo pode incluir um compressor a ar de tal maneira que quando o circuito é energizado o compressor opera uma bomba de ar. Em outra realização, o circuito resistivo não está embarcada (não embarcado) do sistema alimentado com potência, mas, eletricamente acoplado ao sistema alimentado (com potência) via, por exemplo, uma catenária ou um terceiro trilho. Esse circuito resistivo não embarcada pode contar com a resistência inerente do circuito e/ou pode incluir dispositivos que proporcionam uma carga e/ou pode incluir dispositivos de armazenamento de energia. Nos exemplos não limitantes, o sistema alimentado (com potência) pode ser um veículo, uma turbina eólica, ou outro sistema contendo um motor. Em outros exemplos não limitantes, o motor pode ser usado para propulsão, tal como um motor de tração, ou para outros propósitos, tal como lâminas rotativas em um ventilador, turbinas eólicas, ou os similares.

[023] As Figuras 1,2 e 3 ilustram a operação de uma primeira realização de um sistema de acionamento em um modo de máquina propulsora, um modo de propulsão de reforço, e um modo de frenagem dinâmica, respectivamente. Estão incluídas nas vistas esquemáticas ilustradas, duas fontes de corrente elétrica, uma fonte embarcada e uma fonte não embarcada. Alternativamente, o sistema de acionamento pode ter outra fonte embarcada, tal como uma bateria ao invés de uma fonte não embarcada. A fonte não embarcada de corrente elétrica 124 pode ser uma fonte de potência tal como um trilho energizado ou uma catenária. A fonte embarcada pode ser um conjunto de máquina-alternador 102, um dispositivo de armazenamento de energia, ou uma bateria. A fonte não embarcada de corrente elétrica é conectada a um barramento positivo 11 e a um barramento negativo. O barramento positivo conecta a fonte de corrente elétrica com um interruptor 122 e um indutor 120. O interruptor está localizado entre a fonte de corrente elétrica e o indutor.

[024] O indutor está conectado ao coletor do interruptor semicondutor 116 e ao anodo de um diodo 118. O catodo do diodo está conectado em paralelo com uma perna de circuito 126 que inclui um interruptor contator 115 e um resistor de frenagem 114. Um nó 128 correspondente é disposto entre o interruptor contator e o interruptor semicondutor. Na perna de circuito, o contator e o resistor de frenagem estão conectados em série, um com o outro. A perna de circuito é conectada em paralelo com o diodo. O catodo do diodo e a perna de circuito que tem o resistor de frenagem e o contator são acoplados com uma corrente direta a um conversor de corrente alternada (DC-AC) 106 por intermédio do barramento positivo. O conversor de DC-AC está conectado a um motor 108 por intermédio de outro barramento positivo 145 e outro barramento negativo 140. Um capacitor 110 está conectado em paralelo com o diodo, com a perna de circuito, e com o conversor de DC-AC. A fonte não embarcada da corrente elétrica é conectada com um emissor do interruptor semicondutor por intermédio do barramento negativo. O barramento negativo está conectado com o capacitor e com o conversor de DC-AC. O retificador 104 está conectado com o conversor de DC-AC por intermédio de outro barramento positivo e outro barramento negativo. Na realização ilustrada, o motor é um motor de tração. Opcionalmente, o motor pode não ser um motor de tração que gera torque para impulsionar um veículo. Por exemplo, o motor pode potencializar uma bomba ou desempenhar trabalhos além daqueles de propulsão.

[025] No modo de operação de máquina propulsora ilustrado na Figura 1, o contator disposto entre a fonte de corrente elétrica e o indutor está aberto, algo que não permite qualquer corrente ser conduzida a partir da fonte de corrente elétrica. O conjunto de máquina-alternador gera potência para o retificador para proporcionar potência para o motor. Um fluxo de corrente 130 é conduzido a partir do conjunto de máquina-alternador para o motor. O retificador pode converter a voltagem AC a partir do conjunto máquina-alternador para DC, proporcionando corrente para carregar o capacitor. A corrente é conduzida para o conversor de DC-AC. O conversor de DC-AC pode converter DC de entrada para AC para proporcionar corrente para o motor. O motor usa a AC para impulsionar um sistema alimentado (com potência).

[026] A Figura 2 ilustra o sistema de acionamento em um modo de operação de reforço. No modo de operação de reforço, o interruptor de contator disposto entre a fonte de corrente elétrica e o indutor está fechado, permitindo que uma corrente flua a partir da fonte de corrente elétrica ao longo do barramento positivo. A fonte de corrente elétrica gera potência para o indutor, em que a energia pode ser armazenada. A corrente pode ser conduzida através do diodo para proporcionar potência para o motor. Conectado a fonte de corrente elétrica via o barramento negativo, o capacitor pode ser carregado, e o motor pode receber a corrente.

[027] A Figura 3 ilustra o sistema de acionamento em um modo de operação de frenagem dinâmica. O modo de frenagem dinâmica pode ser um modo de frenagem regenerativa, um modo de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos os modos. No modo de frenagem regenerativa ou no modo de frenagem reostática, ou em uma combinação de ambos os modos, o interruptor de contator disposto entre a fonte de corrente elétrica e o indutor está aberta e não permite com que a corrente seja conduzida a partir da fonte de potência não embarcada para o motor. Todavia, o interruptor de contator disposto na perna de circuito está fechado e permite sim que a corrente seja conduzida a partir do motor através do resistor de frenagem e do interruptor semicondutor. A energia regenerada a partir do motor é conduzida para o resistor de frenagem e é dissipada como calor. Esta configuração com o interruptor fechado disposto entre a fonte de corrente elétrica e o indutor pode ser referida a como estado ligado (on-state). Um fluxo de corrente para o circuito é aqui ilustrado, conduzindo a partir do motor ao longo do barramento positivo do sistema de acionamento 300 através do interruptor semicondutor. Então, a corrente é conduzida ao longo do barramento negativo para o capacitor, para o conversor DC-AC, e de volta para o motor. Nesta realização, o capacitor é descarregado, e o motor proporciona a voltagem nesta realização. O interruptor semicondutor pode modular aberto e fechado de uma maneira rápida. A rápida pulsação do interruptor semicondutor permitirá com que a frenagem seja um atraso suave e controlado. Por exemplo, com o contator disposto na perna de circuito fechada, a pulsação ou a abertura e o fechamento do interruptor semicondutor pode permitir menores e mais discretas quantidades de corrente através do resistor de frenagem. Se a corrente é muita para que um interruptor semicondutor lide com a mesma, outro interruptor semicondutor pode ser configurado para lidar com pelo menos alguma parte da corrente. Por exemplo, um interruptor semicondutor pode lidar com a corrente um terço do tempo ao passo que outro interruptor semicondutor lida com a corrente por outro terço do tempo e outro interruptor semicondutor lida com a corrente durante o restante terço de tempo. Essa transferência de atividade de comutação pode proporcionar um controle contínuo no que diz respeito ao sistema alimentado (com potência). Os ciclos de trabalho de cada um dos interruptores semicondutores lidam com quão longa a corrente é permitido passar através do resistor de frenagem. Ciclos de trabalho mais longos representam um tempo maior em que o interruptor semicondutor é fechado e lida com a corrente. O uso dos interruptores semicondutores em conjunto com os resistores de frenagem e os interruptores contatores podem reduzir ou eliminar a formação de arcos, e o desgaste sobre os discretos componentes. Isto pode proporcionar um sistema com relativamente menos partes móveis de tal maneira que a complexidade da fabricação e os custos sejam reduzidos.

[028] As Figuras de 4 a 7 ilustram a operação de uma realização de um sistema de acionamento em um modo de máquina propulsora, um modo de máquina de reforço, e um modo de frenagem dinâmica, respectivamente. Inclusas na vista esquemática ilustrada estão duas fontes de corrente elétrica, uma fonte embarcada e uma fonte não embarcada de corrente elétrica. Alternativamente, o sistema de acionamento pode ter outra fonte embarcada, tal como uma bateria ao invés de uma fonte não embarcada de corrente elétrica. A fonte de corrente elétrica 424 pode ser uma fonte de potência, tal como um trilho energizado ou uma catenária. A fonte embarcada 402 pode ser um conjunto de máquina - alternador, um dispositivo de armazenamento de energia (por exemplo, uma bateria), etc. A fonte de corrente elétrica é conectada a um barramento positivo 411 e a um barramento negativo 412. O barramento positivo conecta a fonte de corrente elétrica com um interruptor 422 e com um indutor 420. O interruptor é localizado entre a fonte de corrente elétrica e o indutor.

[029] O indutor está conectado a um coletor de um primeiro interruptor semicondutor 416 e um emissor de um segundo interruptor semicondutor 418. O coletor do segundo interruptor semicondutor está conectado em paralelo com uma perna de circuito 426 que inclui o interruptor contator 415 e o resistor de frenagem. Um nó correspondente 428 é disposto entre o interruptor contator e o primeiro interruptor semicondutor. Na perna de circuito, o contator e o resistor de frenagem estão conectados em série, um com o outro. A perna de circuito é conectada em paralelo com o segundo interruptor semicondutor. O coletor do segundo interruptor semicondutor e a perna de circuito que tem o resistor de frenagem e o contator está acoplado com um conversor de corrente direta para corrente alternada (DC-AC) 406 por intermédio do barramento positivo. O conversor de DC-AC está conectado a um motor 408 por intermédio de outro barramento positivo 445 r outro barramento negativo 440. O capacitor 410 está conectado em paralelo com o segundo interruptor semicondutor, com a perna de circuito, e com o conversor de DC-AC. A fonte de corrente elétrica não embarcada é conectada como emissor do primeiro interruptor semicondutor por intermédio de um barramento negativo. O barramento negativo está conectado com o capacitor e com o conversor de DC-AC. Um retificador 404 está conectado com o conversor de DC-AC por intermédio de outro barramento positivo e outro barramento negativo. Na realização ilustrada, o motor é um motor de tração.

[030] No modo de operação de máquina propulsora ilustrado na Figura 4, o conjunto máquina-alternador gera potência para o retificador para proporcionar potência para o motor. O fluxo de corrente 430 é conduzido as partir do conjunto de máquina-alternador para o motor. O retificador pode converter a voltagem de AC a partir do conjunto de máquina-alternador para DC, assim proporcionando corrente para carregar o capacitor. A corrente é conduzida para o conversor de DC-AA. O conversor de DC-AC pode converter a DC de entrada para AC para proporcionar corrente para o motor. O motor usa a AC para impulsionar um sistema alimentado (com potência.).

[031] A Figura 5 ilustra o sistema de acionamento em um modo de operação de reforço. No modo de reforço, o interruptor contator disposto entre a fonte de corrente elétrica e o indutor está fechado, permitindo um fluxo de corrente a partir da fonte de corrente elétrica ao longo do barramento positivo. A fonte de corrente elétrica gera potência para o indutor, em que a energia pode ser armazenada. A corrente pode ser conduzida através do segundo interruptor semicondutor para proporcionar potência para o motor. Conectado a fonte de corrente elétrica via o barramento negativo, o capacitor pode ser carregado, e o motor pode receber corrente.

[032] A Figura 6 ilustra o sistema de acionamento em um modo de operação de frenagem dinâmica. O modo de frenagem dinâmica pode ser um modo de frenagem regenerativa, um modo de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos os modos. No modo de frenagem regenerativa, modo de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos os modos, o interruptor contator disposto entre a fonte de corrente elétrica e o indutor está fechado e permite com que a corrente seja conduzida para a fonte não embarcada de corrente elétrica. Todavia, o interruptor contator disposto na perna de circuito está aberto e não permite sim que a corrente seja conduzida do resistor de frenagem e do primeiro e do segundo interruptores semicondutores a partir do motor. Um fluxo de corrente para o circuito é ilustrado, conduzindo a partir do motor (carga) ao longo de um barramento positivo do sistema de acionamento, para o conversor de DC-AC ao longo de outro barramento positivo para o capacitor, através dos interruptores semicondutores. O primeiro interruptor semicondutor pode permitir com que a corrente seja conduzida. O segundo interruptor semicondutor pode modular aberto e fechado de uma maneira rápida. A rápida pulsação do segundo interruptor semicondutor pode permitir a frenagem como sendo um retardo suave e controlado. Por exemplo, com o contator disposto na perna de circuito fechado, a pulsação ou a abertura e o fechamento do primeiro interruptor semicondutor pode permitir quantidades menores e mais discretas de corrente através do resistor de frenagem. Se a corrente é muita para um interruptor semicondutor lidar, outro interruptor semicondutor pode ser configurado para lidar pelo menos com alguma corrente. Por exemplo, o primeiro interruptor semicondutor pode lidar com a corrente por um terço do tempo, enquanto outro interruptor semicondutor lida com a corrente por outro terço de tempo e outro semicondutor lida com a corrente durante o terço de tempo remanescente. Essa transferência de atividade de comutação pode proporcionar um controle continuo no que diz respeito à frenagem do sistema alimentado (com potência). Os ciclos de trabalho de cada um dos interruptores semicondutores lidam com quão longo a corrente é permitida passar através do resistor de frenagem. Ciclos de trabalho mais longos representam um tempo mais longo que o interruptor semicondutor está fechado e lidando com a corrente. Com o uso dos interruptores semicondutores em conjunto com os resistores de frenagem e os interruptores contatores, a formação de arcos, e o desgaste nos componentes discretos são reduzidas, e com menos partes móveis, a complexidade da fabricação e os custos são reduzidos. O fluxo de corrente pode continuar sendo conduzido para a fonte de corrente elétrica passando por uma conexão com o emissor do semicondutor, do capacitor, do conversor de DC-AC e de volta para o motor ao longo do barramento negativo. Nesta realização o capacitor é descarregado e o motor proporciona a voltagem nesta realização.

[033] A Figura 7 ilustra o sistema de acionamento em um modo de operação de frenagem dinâmica. O modo de frenagem dinâmica pode ser um modo de frenagem regenerativa, um modo de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos os modos. No modo de frenagem regenerativa, modo de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos os modos, o interruptor contator disposto entre a fonte de corrente elétrica e o indutor está aberto e não permite com que a corrente seja conduzida para a fonte não embarcada de corrente elétrica. Todavia, o interruptor contator disposto na perna de circuito está fechado e permite sim que a corrente flua através do resistor de frenagem e do primeiro e do segundo interruptores semicondutores a partir do motor. O segundo interruptor semicondutor pode simplesmente conduzir a corrente, ao passo que o primeiro semicondutor pode modular aberto e fechado de uma maneira rápida. A energia regenerada a partir do motor é conduzida para o resistor de frenagem e é dissipada como calor. A rápida pulsação do primeiro interruptor semicondutor pode permitir com que a frenagem seja um atraso suave e controlado. Por exemplo, com o contator disposto na perna de circuito fechado, a pulsação ou a abertura e o fechamento do primeiro interruptor semicondutor pode permitir quantidades menores e mais discretas de corrente através do resistor de frenagem. Se a corrente está acima de um limite limiar determinado para o primeiro interruptor semicondutor lidar, outro interruptor semicondutor pode lidar com pelo menos alguma parte da corrente. Por exemplo, o primeiro interruptor semicondutor pode lidar com a corrente um terço do tempo enquanto outro interruptor semicondutor lida com a corrente outro terço de tempo e outro interruptor semicondutor lida com a corrente durante o restante terço de tempo. Essa transferência de atividade de comutação pode proporcionar um controle continuo no que diz respeito a frenagem do sistema alimentado (com potência). Os ciclos de trabalho de cada um dos interruptores semicondutores lidam com quão longo a corrente é permitida passar através do resistor de frenagem. Ciclos de trabalho mais longos representam um tempo mais longo que o interruptor semicondutor está fechado e lidando com a corrente. Com o uso dos interruptores semicondutores em conjunto com os resistores de frenagem e os interruptores contatores, a formação de arcos, e o desgaste nos componentes discretos são reduzidas, e com menos partes móveis, a complexidade da fabricação e os custos são reduzidos. O fluxo de corrente para o circuito pode ser conduzido a partir do interruptor ao longo do barramento negativo do sistema de acionamento 700 através do capacitor, do conversor de DC-AC, e daí para o motor ao longo de outro barramento negativo. Nesta realização, o capacitor é descarregado e o motor proporciona a voltagem nesta realização.

[034] A Figura 8 ilustra a operação de uma realização do sistema de acionamento. O sistema de acionamento pode operar em um modo de máquina propulsora, um modo de propulsão de reforço, ou um modo de frenagem dinâmica, respectivamente. Duas fontes de corrente elétrica são incluídas na vista esquemática aqui ilustrada: uma fonte embarcada e uma fonte não embarcada. Alternativamente o sistema de acionamento pode ter outra fonte embarcada, tal como uma bateria ao invés de uma fonte não embarcada. A fonte não embarcada de corrente elétrica 824 pode ser uma fonte de potência, tal como um trilho eletrificado ou energizado ou uma catenária. A fonte embarcada pode ser um conjunto de máquina-alternador 802, um dispositivo de armazenamento de energia, ou uma bateria. A fonte não embarcada de corrente elétrica pode ser conectada a um barramento positive 811 e a um barramento negativo 812. O barramento positivo conecta a fonte de corrente elétrica com um interruptor 822 e com indutores plurais 820, e estão conectados em paralelo, uns com os outros. O interruptor está localizado entre a fonte de corrente elétrica e os indutores plurais. Cada um dos indutores dos indutores plurais está conectado a um coletor de um interruptor semicondutor 816 dos interruptores semicondutores plurais e ao anodo de um diodo 818 dos diodos plurais. Os catodos dos diodos plurais estão conectados em paralelo com as pernas de circuito 826 que incluem os interruptores contatores plurais 815 e os resistores de frenagem plurais 814. Os nós correspondentes 828 são dispostos entre os interruptores contatores plurais e os interruptores semicondutores plurais. Em pelo menos algumas das pernas de circuito plurais, os contatores e o resistor de frenagem estão conectados em série, um com o outro. As pernas de circuito plurais são conectadas em paralelo com os diodos plurais. Os catodos dos diodos plurais e as pernas de circuito plurais que tem resistores de frenagem e contatores podem ser acopladas com um conversor de corrente direta para corrente alternada (DC-AC) 806 por intermédio do barramento positivo. O conversor de DC-AC pode ser conectado a um motor 808 por intermédio de outro barramento positivo 845e outro barramento negativo 840. O capacitor 810 pode ser conectado em paralelo com os diodos plurais, com as pernas de circuito plurais, e com co conversor de DC-AC. A fonte não embarcada de corrente elétrica pode ser conectada com os emissores dos interruptores semicondutores por intermédio do barramento negativo. O barramento negativo pode ser conectado com o capacitor e com o conversor de DC-AC. Na realização ilustrada, o motor é um motor de tração.

[035] Em um modo de operação de máquina propulsora, o conjunto de máquina-alternador gera potência para o retificador 804 para proporcionar potência para o motor. Os contatores estão abertos, de tal maneira que a corrente é conduzida a partir do conjunto de máquina-alternador para o motor. O retificador pode converter voltagem de AC a partir do conjunto de máquina-alternador para DC, proporcionando corrente para carregar o capacitor. A corrente é conduzida para o conversor de DC-AC. O conversor de DC-AC pode converter DC de entrada para AC para proporcionar corrente para o motor. O motor pode usar a corrente de AC para impulsionar o sistema alimentado (com potência).

[036] Alternativamente, o sistema de acionamento pode operar em um modo de propulsão de reforço. No modo de reforço, o interruptor contator disposto entre a fonte de corrente elétrica e os indutores plurais está fechado, permitindo que a corrente seja conduzida a partir da fonte de corrente elétrica ao longo do barramento positivo. Os contatores plurais disposto nas pernas de circuito restantes estão abertos. A fonte de corrente elétrica gera potência para os indutores plurais, em que a energia pode ser armazenada. A fonte de corrente elétrica pode ser uma fonte de potência não embarcada, tal como um trilho eletrificado ou energizado ou uma catenária ou uma fonte de corrente elétrica embarcada, tal como um dispositivo de armazenamento de energia ou uma bateria. A corrente pode ser conduzida através dos diodos plurais para proporcionar potência para o motor. Conectado a fonte de corrente elétrica via o barramento negativo, o capacitor pode ser carregado, e o motor pode receber corrente.

[037] Alternativamente, o sistema de acionamento pode operar em um modo de frenagem dinâmica. O modo de frenagem dinâmica pode ser um modo de frenagem regenerativa, um modo de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos os modos. No modo de frenagem regenerativa, no modo de frenagem reostática, ou em uma combinação de ambos os modos, o interruptor contator disposto entre a fonte de corrente elétrica e os indutores plurais está aberto e não permite com que a corrente seja conduzida a partir da fonte não embarcada de corrente elétrica. Todavia, pelo menos um dos interruptores contatores plurais disposto na perna de circuito está fechado e não permite com que a corrente seja conduzida através dos resistores de frenagem correspondentes e dos interruptores semicondutores plurais correspondentes a partir do motor. A energia regenerada a partir do motor pode ser conduzida para pelo menos alguns dos resistores de frenagem plurais para ser dissipada como calor. Os interruptores semicondutores plurais podem modular aberto e fechado de uma maneira rápida. A rápida pulsação do interruptor semicondutor permitira que a frenagem seja um atraso suave e controlado. Por exemplo, com o contator disposto nas pernas de circuito fechado, a pulsação ou a abertura e o fechamento do interruptor semicondutor pode permitir menores e mais discretas quantidades de corrente através do resistor de frenagem. Se a corrente é muita para um interruptor semicondutor lidar, outro interruptor semicondutor pode ser configurado para lidar pelo menos com alguma corrente. Por exemplo, um interruptor semicondutor pode lidar com a corrente por um terço do tempo enquanto outro interruptor semicondutor lida com a corrente por outro terço de tempo e outro semicondutor lida com a corrente durante o terço de tempo remanescente. Essa transferência de atividade de comutação pode proporcionar um controle contínuo no que diz respeito a frenagem do sistema alimentado (com potência). Os ciclos de trabalho de cada um dos interruptores semicondutores lidam com quão longo a corrente é permitida passar através do resistor de frenagem. Ciclos de trabalho mais longos representam um tempo mais longo que o interruptor semicondutor está fechado e lidando com a corrente. Com o uso dos interruptores semicondutores em conjunto com os resistores de frenagem e os interruptores contatores, a formação de arcos, e o desgaste nos componentes discretos são reduzidas, e com menos partes móveis, a complexidade da fabricação e os custos são reduzidos. A corrente é conduzida a partir dos interruptores semicondutores plurais ao longo do barramento negativo do sistema de acionamento 800 para o capacitor, para o conversor de DC-AC, e daí para o motor. Nesta realização, o capacitor é descarregado e o motor proporciona a voltagem nesta realização.

[038] A Figura 9 ilustra a operação de uma realização do sistema de acionamento. O sistema de acionamento pode operar em um modo de máquina propulsora, um modo de propulsão de reforço, ou um modo de frenagem dinâmica, respectivamente. Duas fontes de corrente elétrica são incluída na vista esquemática ilustrada: uma fonte embarcada e uma fonte não embarcada. Alternativamente o sistema de acionamento pode ter outra fonte embarcada, tal como uma bateria ao invés de uma fonte não embarcada. A fonte não embarcada de corrente elétrica 924 pode ser uma fonte de potência, tal como um trilho eletrificado ou energizado ou uma catenária. A fonte embarcada pode ser um conjunto de máquina-alternador 902, um dispositivo de armazenamento de energia, ou uma bateria. A fonte não embarcada de corrente elétrica pode ser conectada a um barramento positive 911 e a um barramento negativo 912. O barramento positivo conecta a fonte de corrente elétrica com um interruptor 922 e com indutores plurais 920, e estão conectados em paralelo, uns com os outros. O interruptor está localizado entre a fonte de corrente elétrica e os indutores plurais. Cada um dos indutores dos indutores plurais está conectado a um coletor de um interruptor semicondutor 916 dos interruptores semicondutores plurais e ao anodo de um diodo 918 dos diodos plurais. Os catodos dos diodos plurais estão conectados em paralelo com as pernas de circuito 926 que incluem um resistor de frenagem 914 conectado em serie a outras pernas de circuito plurais conectados, uns aos outros, em paralelo. Cada uma das outras pernas de circuito plurais incluem um contator 915. A perna de circuito com o resistor de frenagem e os contatores plurais conectados em paralelo, uns com os outros, é conectada em paralelo com diodos plurais. Os nós correspondentes 928 são dispostos entre os interruptores contatores plurais e os interruptores semicondutores plurais. Os catodos dos diodos plurais e a perna de circuito que tem o resistor de frenagem e os contatores plurais conectados em paralelo um com o outro, podem ser acoplados com um conversor de corrente direta para corrente alternada (DC-AC) 906 por intermédio de um barramento positivo. O conversor de DC-AC pode ser conectado a um motor 908 por intermédio de outro barramento positivo 945 e outro barramento negativo 940. O capacitor 910 pode ser conectado em paralelo com os diodos plurais, com as pernas de circuito plurais, e com o conversor de DC-AC. A fonte de corrente elétrica não embarcada pode ser conectada com os emissores dos interruptores semicondutores plurais opor intermédio do barramento negativo. O barramento negativo pode ser conectado com o capacitor e com o conversor de DC-AC. Na realização ilustrada, o motor é um motor de tração.

[039] Em um modo de operação de máquina propulsora, o conjunto de máquina-alternador gera potência para o retificador 904 para proporcionar potência para o motor. Os contatores estão abertos, de tal maneira que a corrente é conduzida a partir do conjunto de máquina-alternador para o motor. O retificador pode converter voltagem de AC a partir do conjunto de máquina-alternador para DC, proporcionando corrente para carregar o capacitor. A corrente é conduzida para o conversor de DC-AC. O conversor de DC-AC pode converter DC de entrada para AC para proporcionar corrente para o motor.

[040] Alternativamente, o sistema de acionamento pode operar em um modo de propulsão de reforço. No modo de propulsão de reforço, o interruptor contator disposto entre a fonte de corrente elétrica e os indutores plurais está fechado, permitindo com que a corrente seja conduzida a partir da fonte de corrente elétrica ao longo do barramento positivo. Os contatores plurais dispostos nas pernas de circuito estão abertos. A fonte de corrente elétrica gera potência para os indutores plurais, em que a energia pode ser armazenada. A fonte decorrente elétrica pode ser uma fonte de potência não embarcada, tal como um trilho eletrificado ou energizado ou uma catenária ou uma fonte de corrente elétrica embarcada, tal como um dispositivo de armazenamento de energia ou uma bateria. A corrente pode ser conduzida através de diodos plurais para proporcionar potência para o motor. Conectado a fonte de corrente elétrica via o barramento negativo, o capacitor pode ser carregado e o motor pode receber corrente.

[041] Alternativamente, o sistema de acionamento pode operar em um modo de frenagem dinâmica. O modo de frenagem dinâmica pode ser um modo de frenagem regenerativa, um modo de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos os modos. No modo de frenagem regenerativa, no modo de frenagem reostática, ou em uma combinação de ambos os modos, o interruptor contator disposto entre a fonte de corrente elétrica e os indutores plurais está aberto e não permite com que a corrente seja conduzida a partir da fonte não embarcada de corrente elétrica. A corrente elétrica regenerada a partir do motor é conduzida para o resistor de frenagem e é dissipada como calor. Todavia, pelo menos um dos interruptores contatores plurais nas pernas de circuito está fechado e permite sim com que a corrente seja conduzida através do resistor de frenagem e dos interruptores semicondutores plurais correspondentes a partir do motor. Os interruptores semicondutores plurais podem modular aberto e fechado de uma maneira rápida. A rápida pulsação do interruptor semicondutor permitirá com que a frenagem seja um atraso suave e controlado. Por exemplo, com o contator disposto nas pernas de circuito fechado, a pulsação ou a abertura e o fechamento do interruptor semicondutor pode permitir menores e mais discretas quantidades de corrente através do resistor de frenagem. Se a corrente é muita para que um interruptor semicondutor lide com a mesma, outro interruptor semicondutor pode ser configurado para lidar com pelo menos alguma parte da corrente. Se a corrente é muita para um interruptor semicondutor lidar, outro interruptor semicondutor pode ser configurado para lidar pelo menos com alguma corrente. Por exemplo, um interruptor semicondutor pode lidar com a corrente por um terço do tempo, enquanto outro interruptor semicondutor lida com a corrente por outro terço de tempo e outro semicondutor lida com a corrente durante o terço de tempo remanescente. Essa transferência de atividade de comutação pode proporcionar um controle contínuo no que diz respeito à frenagem do sistema alimentado (com potência). Os ciclos de trabalho de cada um dos interruptores semicondutores lidam com quão longo a corrente é permitida passar através do resistor de frenagem. Ciclos de trabalho mais longos representam um tempo mais longo que o interruptor semicondutor está fechado e lidando com a corrente. Com o uso dos interruptores semicondutores em conjunto com os resistores de frenagem e os interruptores contatores, a formação de arcos, e o desgaste nos componentes discretos são reduzidas, e com menos partes móveis, a complexidade da fabricação e os custos são reduzidos. A corrente é conduzida a partir dos interruptores semicondutores ao longo do barramento negativo do sistema de acionamento 900 para o capacitor, para o conversor de DC-AC, e daí para o motor. Nesta realização, o capacitor é descarregado, e o motor proporciona a voltagem nesta realização.

[042] A Figura 10 ilustra a operação de uma realização de um sistema de acionamento. O sistema de acionamento pode operar em um modo de máquina propulsora, um modo de propulsão de reforço, ou um modo de frenagem dinâmica, respectivamente. Duas fontes de corrente elétrica são incluída na vista esquemática ilustrada: uma fonte embarcada e uma fonte não embarcada. Alternativamente o sistema de acionamento pode ter outra fonte embarcada, tal como uma bateria ao invés de uma fonte não embarcada. A fonte não embarcada de corrente elétrica 1024 pode ser uma fonte de potência, tal como um trilho eletrificado ou energizado ou uma catenária. A fonte embarcada pode ser um conjunto de máquina-alternador 1002, um dispositivo de armazenamento de energia, ou uma bateria. A fonte não embarcada de corrente elétrica pode ser conectada a um barramento positive 1011 e a um barramento negativo 1012. O barramento positivo conecta a fonte de corrente elétrica com um interruptor 1022. O barramento positivo conecta a fonte de corrente elétrica com uma perna de circuito conectada em série com outras pernas de circuito plurais 1026 conectadas em série, umas com as outras. Em cada uma das pernas de circuito plurais, o contator 1015 e o resistor de frenagem 1014 estão conectados em série, um com o outro. O barramento positivo conecta os indutores plurais 1020, os indutores plurais conectados em paralelo, uns com os outros. O interruptor é localizado entre a fonte de corrente elétrica e os indutores plurais. Cada um dos indutores dos indutores plurais está conectado a um coletor de um interruptor semicondutor 1016 dos interruptores semicondutores plurais e com o anodo de um diodo 1018 de diodos plurais. Os catodos dos diodos plurais estão conectados em paralelo com as pernas de circuito que incluem interruptores contatores plurais e resistores de frenagem plurais. nós correspondentes 1028 são dispostos entre os interruptores contatores plurais e os interruptores semicondutores plurais. As pernas de circuito plurais são conectadas em paralelo com os diodos plurais. Os catodos dos diodos plurais e as pernas de circuito plurais que têm resistores de frenagem e contatores podem ser acoplados com um conversor de corrente direta para corrente alternada (DC-AC) 1006 por intermédio do barramento positivo. O conversor de DC-AC pode ser conectado a um motor 1008 por intermédio de outro barramento positivo e outro barramento negativo. O capacitor 1010 pode ser conectado em paralelo com os diodos plurais, e com o conversor de DC-AC. A fonte de corrente elétrica não embarcada pode ser conectada com os emissores dos interruptores semicondutores plurais por intermédio do barramento negativo. O barramento negativo pode ser conectado com o capacitor e com o conversor de DC-AC. Um retificador 1004 pode ser conectado com o conversor de DC-AC por intermédio de outro barramento positivo 1045 e outro barramento negativo 1040. Na realização ilustrada, o motor é um motor de tração.

[043] Em um modo operação de máquina propulsora, o conjunto de máquina-alternador gera potência para o retificador para proporcionar potência para o motor. Os contatores estão abertos, de tal maneira que a corrente é conduzida a partir do conjunto de máquina-alternador para o motor. O conjunto de máquina-alternador pode ser potencializado por intermédio de combustível, tal como diesel. O conjunto de máquina-alternador pode proporcionar AC para os requerimentos elétricos auxiliares, tais como iluminação. O retificador pode converter a voltagem de AC a partir do conjunto de máquina-alternador para DC, assim proporcionando corrente para carregar o capacitor. A corrente é conduzida para o conversor de DC-AC. O conversor de DC-AC pode converter DC de entrada para AC para proporcionar corrente para o motor.

[044] Alternativamente, o sistema de acionamento pode operar em um modo de propulsão de reforço. No modo de reforço, o interruptor contator disposto entre a fonte de corrente elétrica e os indutores plurais está fechado, permitindo com que a corrente seja conduzida a partir da fonte de corrente elétrica ao longo do barramento positivo. Os contatores plurais estão abertos. A fonte de corrente elétrica gera potência para os indutores plurais dispostos nas pernas de circuito, em que a energia pode ser armazenada. A fonte de corrente elétrica pode ser uma fonte de potência não embarcada, tal como um trilho energizado ou uma catenária ou uma fonte de corrente elétrica embarcada, tal como um dispositivo de armazenamento de energia ou uma bateria. A corrente pode ser conduzida através dos diodos plurais para proporcionar potência para o motor. Conectado a fonte de energia elétrica via o barramento negativo, o capacitor pode ser carregado e o motor pode receber corrente.

[045] Alternativamente, o sistema de acionamento pode operar em um modo de frenagem dinâmica. O modo de frenagem dinâmica pode ser um modo de frenagem regenerativa, um modo de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos os modos. No modo de frenagem regenerativa, no modo de frenagem reostática, ou em uma combinação de ambos os modos, o interruptor contator disposto entre a fonte de corrente elétrica e os indutores plurais está aberto e não permite com que a corrente seja conduzida a partir da fonte não embarcada de corrente elétrica. Todavia, pelo menos um dos interruptores contatores plurais nas pernas de circuito está fechado e permite sim com que a corrente seja conduzida através do resistor de frenagem e dos interruptores semicondutores plurais correspondentes a partir do motor. A energia regenerada a partir do motor é conduzida para o resistor de frenagem e dissipada como calor. Os interruptores semicondutores plurais podem modular aberto e fechado de uma maneira rápida. A rápida pulsação do interruptor semicondutor permitirá com que a frenagem seja um atraso suave e controlado. Por exemplo, com o contator disposto nas pernas de circuito fechado, a pulsação ou a abertura e o fechamento do interruptor semicondutor pode permitir menores e mais discretas quantidades de corrente através do resistor de frenagem. Se a corrente é muita para que um interruptor semicondutor lide com a mesma, outro interruptor semicondutor pode ser configurado para lidar com pelo menos alguma parte da corrente. Se a corrente é muita para um interruptor semicondutor lidar, outro interruptor semicondutor pode ser configurado para lidar pelo menos com alguma corrente. Por exemplo, um interruptor semicondutor pode lidar com a corrente por um terço do tempo, enquanto outro interruptor semicondutor lida com a corrente por outro terço de tempo e outro semicondutor lida com a corrente durante o terço de tempo remanescente. Essa transferência de atividade de comutação pode proporcionar um controle contínuo no que diz respeito à frenagem do sistema alimentado (com potência). Os ciclos de trabalho de cada um dos interruptores semicondutores lidam com quão longo a corrente é permitida passar através do resistor de frenagem. Alternativamente, interruptores semicondutores podem ser comutados entre LIGADO & DESLIGADO (ON & OFF) simultaneamente. Os ciclos de trabalho mais longos representam um tempo mais longo que o interruptor semicondutor está fechado e lidando com a corrente. Com o uso dos interruptores semicondutores em conjunto com os resistores de frenagem e os interruptores contatores, a formação de arcos, e o desgaste nos componentes discretos são reduzidas, e com menos partes móveis, a complexidade da fabricação e os custos são reduzidos. A corrente é conduzida a partir dos interruptores semicondutores ao longo do barramento negativo do sistema de acionamento 1000 para o capacitor, para o conversor de DC-AC, e daí para o motor. Nesta realização, o capacitor é descarregado, e o motor proporciona a voltagem nesta realização.

[046] A Figura 11 proporciona um exemplo de um método de frenagem regenerativa, frenagem reostática, ou uma combinação de ambos no sistema de acionamento ilustrado na Figura 8. Na etapa 1102, a energia regenerada é conduzida a partir de um motor. Por exemplo, o motor pode atuar como uma fonte de potência para o sistema de acionamento. O motor pode operar como um gerador proporcionando energia previamente alimentada por intermédio de outras fontes, tais como baterias. A corrente a partir do motor é conduzida a partir do motor para o conversor de DC-AC. A corrente pode ser uma corrente alternada (AC). A corrente pode ser conduzida para o conversor de DC-AC ao longo de um barramento positivo localizado entre o motor e o conversor de DC-AC. O conversor de DC-AC pode converter a corrente alternada para corrente direta (DC).

[047] Na etapa 1104, a corrente é conduzida a partir do conversor de DC-AC ao longo de outro barramento positivo para o capacitor. Por exemplo, a corrente pode ser conduzida entre o conversor de DC-AC e o capacitor ao longo de um barramento positivo diferente daquele barramento que é disposto entre o motor e o conversor de DC-AC. Alternativamente, a corrente pode ser conduzida a partir do conversor de DC-AC ao longo do mesmo barramento que está localizado entre o motor e o conversor de DC-AC.

[048] Na etapa 1106, o capacitor descarrega. Por exemplo, no modo de frenagem regenerativa, no modo de frenagem reostática, ou em uma combinação de ambos os modos, a energia armazenada por intermédio do capacitor pode drenar ao longo do barramento positivo. A corrente pode continuar sendo conduzida em um sentido aos resistores de frenagem plurais.

[049] Na etapa 1108, a corrente é conduzida para resistores de frenagem plurais e é dissipada como calor devido ao contator fechado. Por exemplo, pelo menos um dos interruptores contatores plurais está fechado e permite com que a corrente seja conduzida através dos resistores de frenagem plurais correspondentes ao longo do barramento positivo. A corrente não pode ser permitida a ser conduzida ao longo do barramento positivo para os diodos devido à natureza do viés para frente dos diodos. Nesta realização, os diodos podem ser orientados para restringir o fluxo de corrente em uma perna de circuito em particular. Alternativamente, outro interruptor semicondutor, tal como um IGBT, pode ser usado para operar e para permitir com que a corrente seja conduzida de uma forma bidirecional através do componente.

[050] Na etapa 1110, a corrente é conduzida através de interruptores semicondutores plurais. Por exemplo, a pulsação ou a abertura e o fechamento dos interruptores semicondutores pode permitir quantidades menores e mais discretas de corrente através do resistor de frenagem. Se a corrente é muita para um interruptor semicondutor lidar, outro interruptor semicondutor pode ser configurado para lidar com pelo menos alguma parte da corrente. Por exemplo, um interruptor semicondutor pode lidar com a corrente um terço do tempo ao passo que outro interruptor semicondutor lida com a corrente por outro terço do tempo e outro interruptor semicondutor lida com a corrente durante o restante terço de tempo. Essa transferência de atividade de comutação pode proporcionar um controle contínuo no que diz respeito ao sistema alimentado (com potência). Os ciclos de trabalho de cada um dos interruptores semicondutores lidam com quão longo a corrente é permitida passar através do resistor de frenagem. Ciclos de trabalho mais longos representam um tempo mais longo que o interruptor semicondutor está fechado e lidando com a corrente. Com o uso dos interruptores semicondutores em conjunto com os resistores de frenagem e os interruptores contatores, a formação de arcos, e o desgaste nos componentes discretos são reduzidas, e com menos partes móveis, a complexidade da fabricação e os custos são reduzidos. Outras fontes de potência podem ser ignoradas ou desviadas devido a contatores fechados quando do modo de frenagem regenerativa. Em conformidade, a corrente é conduzida ao longo do barramento negativo do sistema de acionamento em um sentido ao capacitor.

[051] Na etapa 1112, a corrente é conduzida para o capacitor. Por exemplo, a corrente é conduzida ao longo do barramento negativo. O barramento negativo está conectado a parte final do capacitor não conectada ao barramento positivo. A corrente é conduzida ao longo do barramento negativo através da conexão do capacitor para o conversor de DC-AC.

[052] Na etapa 1114, a corrente é conduzida para o conversor de DC-AC ao longo do barramento negativo. Por exemplo, o terminal negativo do conversor de DC-AC está conectado ao barramento negativo. O conversor de DC-AC pode converter DC para AC conforme for necessário e preciso por intermédio do motor durante o modo de frenagem regenerativa, modo de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos os modos. A corrente é conduzida a partir do conversor de DC-AC em um sentido ao motor.

[053] Na etapa 1116, a corrente é conduzida para o motor. Por exemplo, a corrente pode ser conduzida a partir do conversor de DC-AC ao longo do barramento negativo. Alternativamente, a corrente pode ser conduzida ao longo do mesmo barramento negativo que está conectado aos outros componentes do circuito. Para o modo de frenagem regenerativa, o motor proporciona potência para o sistema de acionamento. O sistema pode operar neste modo conforme é requerida a produção de frenagem controlada e um atraso suave.

[054] A Figura 12 proporciona um exemplo de um método de frenagem regenerativa, de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos no sistema de acionamento ilustrado na Figura 9. Na etapa 1202, a energia regenerada é conduzida a partir de um motor. Por exemplo, o motor pode atuar como uma fonte de potência para o sistema de acionamento. O motor pode operar como um gerador proporcionando energia previamente alimentada por intermédio de outras fontes, tais como baterias. A corrente a partir do motor é conduzida a partir do motor para o conversor de DC-AC. A corrente pode ser uma corrente alternada (AC). A corrente pode ser conduzida para o conversor de DC-AC ao longo de um barramento positivo localizado entre o motor e o conversor de DC-AC. O conversor de DC-AC pode converter a corrente alternada para corrente direta (DC).

[055] Na etapa 1204, a corrente é conduzida a partir do conversor de DC-AC ao longo de outro barramento positivo para o capacitor. Por exemplo, a corrente pode ser conduzida entre o conversor de DC-AC e o capacitor ao longo de um barramento positivo diferente daquele barramento que é disposto entre o motor e o conversor de DC-AC. Alternativamente, a corrente pode ser conduzida a partir do conversor de DC-AC ao longo do mesmo barramento que está localizado entre o motor e o conversor de DC-AC.

[056] Na etapa 1206, o capacitor descarrega. Por exemplo, no modo de frenagem regenerativa, no modo de frenagem reostática, ou em uma combinação de ambos os modos, a energia armazenada por intermédio do capacitor pode drenar ao longo do barramento positivo. A corrente pode continuar sendo conduzida em um sentido a um resistor de frenagem.

[057] Na etapa 1208, a corrente é conduzida para o resistor de frenagem e é dissipada como calor devido a um contator fechado. Por exemplo, o resistor de frenagem pode ser conectado em série a contatores plurais conectados em paralelo, uns aos outros. Pelo menos um dos contatores plurais está fechado e permite com que a corrente seja conduzida através do resistor de frenagem ao longo do barramento positivo. A corrente não pode ser permitida a ser conduzida ao longo do barramento positivo para os diodos devido à natureza do viés para frente dos diodos. Nesta realização, os diodos podem ser orientados para restringir o fluxo de corrente em uma perna de circuito em particular. Alternativamente, outro interruptor semicondutor, tal como um IGBT, pode ser usado para operar e para permitir com que a corrente seja conduzida de uma forma bidirecional através do componente.

[058] Na etapa 1210, a corrente é conduzida através de interruptores semicondutores plurais. Por exemplo, a pulsação ou a abertura e o fechamento dos interruptores semicondutores pode permitir quantidades menores e mais discretas de corrente através do resistor de frenagem. Se a corrente é muita para um interruptor semicondutor lidar, outro interruptor semicondutor pode ser configurado para lidar com pelo menos alguma parte da corrente. Por exemplo, um interruptor semicondutor pode lidar com a corrente um terço do tempo ao passo que outro interruptor semicondutor lida com a corrente por outro terço do tempo e outro interruptor semicondutor lida com a corrente durante o restante terço de tempo. Essa transferência de atividade de comutação pode proporcionar um controle contínuo no que diz respeito ao sistema alimentado (com potência). Os ciclos de trabalho de cada um dos interruptores semicondutores lidam com quão longo a corrente é permitida passar através do resistor de frenagem. Ciclos de trabalho mais longos representam um tempo mais longo que o interruptor semicondutor está fechado e lidando com a corrente. Com o uso dos interruptores semicondutores em conjunto com os resistores de frenagem e os interruptores contatores, a formação de arcos, e o desgaste nos componentes discretos são reduzidas, e com menos partes móveis, a complexidade da fabricação e os custos são reduzidos. Outras fontes de potência podem ser ignoradas ou desviadas devido a contatores fechados quando do modo de frenagem regenerativa. Em conformidade, a corrente é conduzida ao longo do barramento negativo do sistema de acionamento em um sentido ao capacitor.

[059] Na etapa 1212, a corrente é conduzida para o capacitor. Por exemplo, a corrente é conduzida ao longo do barramento negativo. O barramento negativo está conectado a parte final do capacitor não conectada ao barramento positivo. A corrente é conduzida ao longo do barramento negativo através da conexão do capacitor para o conversor de DC-AC.

[060] Na etapa 1214, a corrente é conduzida para o conversor de DC-AC ao longo do barramento negativo. Por exemplo, o terminal negativo do conversor de DC-AC está conectado ao barramento negativo. O conversor de DC-AC pode converter DC para AC conforme for necessário e preciso por intermédio do motor durante o modo de frenagem regenerativa, modo de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos os modos. A corrente é conduzida a partir do conversor de DC-AC em um sentido ao motor.

[061] Na etapa 1216, a corrente é conduzida para o motor. Por exemplo, a corrente pode ser conduzida a partir do conversor de DC-AC ao longo de outro barramento negativo. Alternativamente, a corrente pode ser conduzida ao longo do mesmo barramento negativo que está conectado aos outros componentes do circuito. Para o modo de frenagem regenerativa, para o modo de frenagem reostática, ou para uma combinação de ambos os modos, o motor proporciona potência para o sistema de acionamento. O sistema pode operar neste modo conforme é requerida a produção de frenagem controlada e um atraso suave.

[062] A Figura 13 proporciona um exemplo de um método de frenagem regenerativa, de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos no sistema de acionamento ilustrado na Figura 9. Na etapa 1302, a energia regenerada é conduzida a partir de um motor. Por exemplo, o motor pode atuar como uma fonte de potência para o sistema de acionamento. O motor pode operar como um gerador proporcionando energia previamente alimentada por intermédio de outras fontes, tais como baterias. A corrente a partir do motor é conduzida a partir do motor para o conversor de DC-AC. A corrente pode ser uma corrente alternada (AC). A corrente pode ser conduzida para o conversor de DC-AC ao longo de um barramento positivo localizado entre o motor e o conversor de DC-AC. O conversor de DC-AC pode converter a corrente alternada para corrente direta (DC).

[063] Na etapa 1304, a corrente é conduzida a partir do conversor de DC-AC ao longo de outro barramento positivo para o capacitor. Por exemplo, a corrente pode ser conduzida entre o conversor de DC-AC e o capacitor ao longo de um barramento positivo diferente daquele barramento que é disposto entre o motor e o conversor de DC-AC. Alternativamente, a corrente pode ser conduzida a partir do conversor de DC-AC ao longo do mesmo barramento que está localizado entre o motor e o conversor de DC-AC.

[064] Na etapa 1306, o capacitor descarrega. Por exemplo, no modo de frenagem regenerativa, no modo de frenagem reostática, ou em uma combinação de ambos os modos, a energia armazenada por intermédio do capacitor pode drenar ao longo do barramento positivo. A corrente pode continuar sendo conduzida em um sentido aos resistores de frenagem plurais.

[065] Na etapa 1308, a corrente é conduzida para os resistores de frenagem plurais e é dissipada como calor devido a um contator fechado. Por exemplo, os resistores de frenagem plurais podem ser conectados em paralelo, uns aos outros. Pelo menos um dos contatores plurais está fechado e permite com que a corrente seja conduzida através do resistor de frenagem ao longo do barramento positivo. A corrente não pode ser permitida a ser conduzida ao longo do barramento positivo para os diodos devido à natureza do viés para frente dos diodos. Nesta realização, os diodos podem ser orientados para restringir o fluxo de corrente em uma perna de circuito em particular. Alternativamente, outro interruptor semicondutor, tal como um IGBT, pode ser usado para operar e para permitir com que a corrente seja conduzida de uma forma bidirecional através do componente. A corrente é conduzida, através das pernas de circuito resistivas plurais conectadas umas as outras, em paralelo aos indutores plurais.

[066] Na etapa 1310, a corrente é conduzida através de indutores plurais. Por exemplo, os indutores plurais podem ser conectados em paralelo um ao outro, e conectados em série as pernas de circuito resistivas. A energia armazenada nos indutores plurais pode descarregar em um modo de frenagem regenerativa, em um modo de frenagem reostática ou em uma combinação de ambos os modos. A corrente pode ser conduzida ao longo do barramento positivo a partir dos indutores plurais para os interruptores semicondutores plurais.

[067] Na etapa 1312, a corrente é conduzida através dos interruptores semicondutores plurais. Por exemplo, a pulsação ou a abertura e o fechamento do interruptor semicondutor pode permitir menores e mais discretas quantidades de corrente através do resistor de frenagem. Se a corrente é muita para um interruptor semicondutor lidar, outro interruptor semicondutor pode lidar com a corrente, pelo menos por algum tempo. Por exemplo, um interruptor semicondutor pode lidar com a corrente um terço do tempo ao passo que outro interruptor semicondutor lida com a corrente por outro terço do tempo e outro interruptor semicondutor lida com a corrente durante o restante terço de tempo. Essa transferência de atividade de comutação pode proporcionar um controle contínuo no que diz respeito ao sistema alimentado (com potência). Os ciclos de trabalho de cada um dos interruptores semicondutores lidam com quão longa a corrente é permitido passar através do resistor de frenagem. Ciclos de trabalho mais longos representam um tempo maior em que o interruptor semicondutor é fechado e lida com a corrente. O uso dos interruptores semicondutores em conjunto com os resistores de frenagem e os interruptores contatores podem reduzir ou eliminar a formação de arcos, e o desgaste sobre os discretos componentes. Isto pode proporcionar um sistema com relativamente menos partes móveis de tal maneira que a complexidade da fabricação e os custos sejam reduzidos. Outras fontes de potência podem ser ignoradas ou desviadas devido à contatores fechados quando do modo de frenagem regenerativa, de frenagem reostática, ou de uma combinação de ambos os modos. Em conformidade, a corrente é conduzida ao longo do barramento negativo do sistema de acionamento em um sentido ao capacitor.

[068] Na etapa 1314, a corrente é conduzida para o capacitor. A corrente é conduzida ao longo do barramento negativo. Por exemplo, o terminal negativo está conectado a parte final do capacitor não conectada ao barramento positivo. A corrente é conduzida ao longo do barramento negativo através da conexão do capacitor ao conversor de DC-AC.

[069] Na etapa 1316, a corrente é conduzida para o conversor de DC-AC ao longo do barramento negativo. O conversor de DC-AC pode converter DC em AC conforme for necessário e preciso por intermédio do motor durante o modo de frenagem regenerativa, de frenagem reostática, ou de uma combinação de ambos os modos. A corrente é conduzida a partir do conversor de DC-AC em um sentido ao motor.

[070] Na etapa 1318, a corrente é conduzida para o motor. Por exemplo, a corrente pode ser conduzida a partir do conversor de DC-AC ao longo do barramento negativo. Alternativamente, a corrente pode ser conduzida ao longo do mesmo barramento negativo que está conectado a outros componentes do circuito. Para o modo de frenagem regenerativa, de frenagem reostática, ou para uma combinação de ambos os modos, o motor proporciona potência para o sistema de acionamento. O sistema pode operar neste modo conforme requerido para a produção de uma frenagem controlada e um atraso suave.

[071] Em uma ou mais realizações, é aqui proporcionado um sistema que inclui pernas de circuito resistivas acopladas e dispostas entre (a) um conversor que converte corrente elétrica para um motor e (b) uma fonte de corrente elétrica para potencializar o motor. Cada uma das pernas de circuito pode incluir um resistor de frenagem acoplado com o conversor. Cada uma das pernas de circuito pode incluir um contator acoplado com o resistor de frenagem de tal maneira que o resistor de frenagem está entre o conversor e o contator e um primeiro interruptor semicondutor acoplado com o contator de tal maneira que o contator está entre o primeiro interruptor semicondutor e o resistor de frenagem. Durante um modo de frenagem regenerativa, de frenagem reostática, ou de uma combinação de ambos o modo de frenagem regenerativa e o modo de frenagem reostática, a corrente elétrica regenerada a partir do motor pode ser conduzida para o resistor de frenagem e dissipada como calor.

[072] Opcionalmente, cada um dos contatores pode ser configurado para ser individualmente controlado para alternar entre (a) um estado aberto em que o resistor de frenagem correspondente acoplado com o contator está desconectado a partir do nó correspondente e (b) um estado fechado em que o resistor de frenagem correspondente a e acoplado com o contator está conectado com o nó correspondente do contator.

[073] Opcionalmente, cada um dos resistores de frenagem pode ser configurado para dissipar pelo menos parte da corrente elétrica regenerada a partir do motor como calor, ao passo que o contator correspondente está no estado fechado. Opcionalmente, cada um dos resistores de frenagem pode ser configurado para dissipar pelo menos parte da corrente elétrica regenerada a partir do motor como calor ao passo que o primeiro interruptor semicondutor correspondente está do estado fechado. Opcionalmente, cada um dos contatores pode ser configurado para fazer com que pelo menos parte da corrente regenerada a partir do motor seja conduzida através de um capacitor enquanto o capacitor está no estado aberto. Opcionalmente, (a) um ou mais diodos ou (b) um segundo interruptor semicondutor pode ser conectado em paralelo um com o outro, e com os contatores e os resistores de frenagem entre a fonte de corrente elétrica e o conversor. Opcionalmente, a fonte de corrente elétrica pode ser um ou mais dos seguintes: um trilho eletrificado ou energizado ou uma catenária ou um dispositivo de armazenamento de energia. Opcionalmente, (a) um ou mais indutores, (b) um ou mais diodos ou um segundo interruptor semicondutor, (c) os contatores, e (d) os resistores de frenagem podem ser conectados com o conversor em paralelo a um alternador e a um retificador.

[074] Em outro aspecto, é proporcionado um sistema que pode incluir um resistor de frenagem acoplado com um conversor que converte corrente elétrica para um motor de um sistema de acionamento e várias pernas de circuito acopladas com o resistor de frenagem em paralelo um com o outro. Cada uma das pernas de circuito pode incluir um contator e um primeiro interruptor semicondutor acoplado com o contator de tal maneira que o contator está entre o primeiro interruptor semicondutor e o resistor de frenagem. Durante um modo de operação de frenagem regenerativa ou um modo de operação de frenagem reostática do sistema de acionamento, a energia regenerada a partir do motor de um sistema de acionamento pode ser conduzida para o resistor de frenagem e dissipada como calor, com base em qual dos (a) o contator ou (b) o primeiro interruptor semicondutor estiver fechado.

[075] Opcionalmente, os contatores podem ser conectados em paralelo um ao outro, entre a fonte de corrente elétrica não embarcada e o resistor de frenagem. Opcionalmente, um ou mais indutores podem ser conectados em paralelo um com o outro, e com os contatores e os resistores de frenagem entre a fonte de corrente elétrica e o conversor. Opcionalmente, (a) um ou mais diodos ou (b) um segundo interruptor semicondutor estão conectados em paralelo um com o outro, e com os contatores e os resistores de frenagem entre a fonte de corrente elétrica não embarcada e o conversor. Opcionalmente, a fonte de corrente elétrica pode ser um ou mais dos: um trilho eletrificado ou energizado ou uma catenária ou um dispositivo de armazenamento de energia. Opcionalmente, (a) os indutores, (b) um ou mais diodos ou um segundo interruptor semicondutor, (c) os contatores, e (d) os resistores de frenagem estão conectados com o conversor em paralelo a um alternador e a um retificador. Opcionalmente, um capacitor pode ser conectado com o conversor em paralelo para um alternador ou um retificador.

[076] Em uma ou mais realizações, é proporcionado um sistema que pode incluir dois ou mais indutores, um ou mais primeiros interruptores semicondutores, e um ou mais segundos interruptores semicondutores. Cada um dos indutores pode ser disposto embarcada de um sistema de acionamento e seletivamente acoplado com uma fonte de potência não embarcada e um conversor que converte corrente elétrica para um motor de um sistema alimentado (com potência). Adicionalmente, cada um dos indutores pode ser acoplado com um nó localizado entre um catodo de um primeiro interruptor semicondutor do um ou mais primeiros interruptores semicondutores e (a) um anodo de um diodo ou (b) um emissor de um segundo interruptor semicondutor do um ou mais segundos interruptores semicondutores. Cada um dos anodos e emissores pode ser acoplado com um conversor, contatores conectados em paralelo, uns com os outros, entre a fonte de corrente elétrica e o conversor. Adicionalmente, o anodo ou o emissor pode ser acoplado com os resistores de frenagem conectados em paralelos, um com o outro, cada um dos resistores de frenagem conectado em série com um diferente contator entre o contator e o conversor. Ainda mais, cada um dos anodos pode ser acoplado com um primeiro interruptor semicondutor acoplado com o contator de tal maneira que o contator está entre o primeiro interruptor semicondutor e os resistores de frenagem. Durante um modo de frenagem regenerativa ou um modo de frenagem reostática do sistema alimentado (com potência), a energia regenerada a partir do motor pode ser conduzida para o resistor de frenagem e dissipada como calor, com base em qual contator ou primeiro interruptor semicondutor estiver fechado.

[077] Opcionalmente, os dois ou mais indutores e (a) os diodos ou (b) o segundo interruptor semicondutor pode ser conectado em paralelo aos contatores e aos resistores de frenagem entre a fonte de corrente elétrica e o conversor. Opcionalmente, a fonte de corrente elétrica pode ser um ou mais dos: um trilho eletrificado ou8 energizado ou uma catenária ou um dispositivo de armazenamento de energia. Opcionalmente, (a) os dois ou mais indutores, (b) os diodos ou o segundo interruptor semicondutor, (c) os contatores, e (d) os resistores de frenagem podem ser conectados com o conversor em paralelo a um alternador e a um retificador. Opcionalmente, um capacitor pode ser conectado com o conversor em paralelo a um alternador e um retificador.

[078] A forma no singular de “um”, “uma” e “o”, “a” inclui referências no plural a não ser que o contexto claramente expresse de outra maneira. “Opcional” ou “opcionalmente” significa que o evento ou a circunstância subseqüentemente descrito pode ou não ter ocorrido e que a descrição pode incluir casos em que o evento ocorre e casos em que o evento não ocorre. A linguagem de aproximação, conforme aqui usada por toda a especificação e nas reivindicações pode ser aplicado para modificar qualquer representação quantitativa que poderia permissivamente variar sem resultar em uma mudança na função básica na qual pode ser relatada. Em conformidade, um valor modificado por intermédio de um termo ou termos tais como “acerca de”, "substancialmente”, e "aproximadamente”, pode não ser limitado ao valor exato especificado. Pelo menos em alguns casos, a linguagem de aproximação pode corresponder à precisão de um instrumento para a medição do valor. Aqui e por toda a especificação e reivindicações, as limitações de alcance e de taxa podem ser combinadas e/ou inter comutadas, tais alcances e taxas podem ser identificadas e incluem todas as subtaxas ali contidas a não ser que o contexto ou a linguagem indique de outra forma.

[079] Este relatório descritivo exemplos para revelar as realizações, incluindo o melhor modo, e para permitir um indivíduo com especialização ordinária na técnica praticar as realizações, incluindo fabricar e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e desempenhar quaisquer métodos incorporados. As reivindicações definem o escopo patenteável da revelação, e inclui outros exemplos que ocorrem para aqueles com especialização ordinária na técnica. Tais outros exemplos são intencionados para estárem dentro do escopo das reivindicações se os mesmos têm elementos estruturais que não diferem a partir da linguagem literal das reivindicações, ou se os mesmos incluem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais a partir da linguagem literal das reivindicações.

Claims

Sistema de acionamento com controle de frenagem, caracterizado pelo fato que compreende:
pelo menos uma perna de circuito resistivo acoplada com e disposta entre (a) um conversor que converte uma primeira corrente elétrica para um motor e (b) uma fonte da primeira corrente elétrica para acionamento do motor, a pelo menos uma perna de circuito resistivo incluindo:
um resistor de frenagem acoplado com o conversor, e
um contator acoplado com o resistor de frenagem de tal maneira que o resistor de frenagem está entre o conversor e o contator; e
um primeiro interruptor semicondutor acoplado com a pelo menos uma perna de circuito resistivo,
em que, durante um modo de frenagem regenerativo, um modo de frenagem reostática, ou uma combinação de ambos o modo de frenagem regenerativa e o modo de frenagem reostática, ambos o contator e o primeiro interruptor semicondutor são controlados para conduzir pelo menos parte de uma corrente elétrica regenerada a partir do motor para o resistor de frenagem para controlar a frenagem pelo motor.
Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o contator está configurado para ser individualmente controlado para alternar entre (a) um estado aberto em que o resistor de frenagem correspondendo a e acoplado com o contator é desconectado a partir de um nó correspondente e (b) um estado fechado em que o resistor de frenagem correspondendo a e acoplado com o contator está conectado com o nó correspondente, o nó correspondente disposto entre o contator e o primeiro interruptor semicondutor.
Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato que o resistor de frenagem está configurado para dissipar pelo menos parte da corrente elétrica regenerada a partir do motor como calor enquanto o contator correspondente está no estado fechado.
Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato que o contator está configurado para fazer com que pelo menos parte da corrente elétrica regenerada a partir do motor seja conduzida através de um capacitor enquanto o contator está no estado aberto, o capacitor disposto entre as pernas de circuito e o conversor e em paralelo a pelo menos uma perna de circuito resistivo.
Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o resistor de frenagem está configurado para dissipar pelo menos parte da corrente elétrica regenerada a partir do motor como calor enquanto o primeiro interruptor semicondutor está em um estado fechado.
Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que, a pelo menos uma perna de circuito resistivo, (a) diodos ou (b) um segundo interruptor semicondutor estão conectados em paralelo um com o outro e com a pelo menos uma perna de circuito resistivo incluindo o contator e o resistor de frenagem entre a fonte da primeira corrente elétrica e o conversor.
Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que a fonte da primeira corrente elétrica é um ou mais dos: trilho energizado, uma catenária, ou um dispositivo de armazenamento de energia.
Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que (a) um ou mais indutores, (b) um ou mais diodos ou o segundo interruptor semicondutor, (c) o contator, e (d) o resistor de frenagem estão conectados com o conversor em paralelo a um alternador e um retificador.
Sistema de acionamento com controle de frenagem, caracterizado pelo fato que compreende:
um resistor de frenagem acoplado com um conversor que converte uma primeira corrente elétrica para um motor de um sistema de acionamento;
várias pernas de circuito acopladas com o resistor de frenagem em paralelo umas com as outras, cada uma das pernas de circuito incluindo um contator, e
um primeiro interruptor semicondutor acoplado com o contator de tal maneira que o contator está entre o primeiro interruptor semicondutor e o rsistor de frenagem,
em que, durante um modo de operação de uma frenagem regenerativa ou de uma frenagem reostática do sistema de acionamento, a corrente elétrica regenerada a partir do motor é conduzida para o resistor de frenagem e dissipada como calor, com base no qual dos: (a) o contator ou (b) o primeiro interruptor semicondutor está fechado em cada uma das várias pernas de circuito.
Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato que o contator em cada uma das várias pernas de circuito está conectado a outros contatores nas várias pernas de circuito entre uma fonte da primeira corrente elétrica e o resistor de frenagem.
Sistema de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato que um ou mais indutores estão conectados em paralelo um com o outro, entre a fonte da primeira corrente elétrica e o resistor de frenagem.
Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato que (a) um ou mais diodos ou (b) um segundo interruptor semicondutor estão conectados em paralelo um com o outro, e com o contator e o resistor de frenagem entre uma fonte da primeira corrente elétrica e o conversor.
Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato que uma fonte da primeira corrente elétrica é um ou mais dos: um trilho energizado, ou uma catenária ou um dispositivo de armazenamento de energia.
Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato que (a) indutores, (b) um ou mais diodos ou um ou mais interruptores semicondutores, (c) o contator, e (d) o resistor de frenagem estão conectados com o conversor em paralelo a um alternador e a um retificador.
Sistema de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato que um capacitor está conectado com o conversor em paralelo a um alternador e a um retificador.
Sistema de acionamento com controle de frenagem, caracterizado pelo fato que compreende:
um ou mais primeiros interruptores semicondutores;
um ou mais segundos interruptores semicondutores;
dois ou mais indutores, com cada um dos indutores dos dois ou mais indutores configurados para serem dispostos a bordo de um sistema alimentado (com potência) e seletivamente acoplados com uma fonte da primeira fonte de corrente e um conversor que converte a primeira corrente elétrica para um motor do sistema alimentado (com potência), os dois ou mais indutores cada um dos mesmos acoplados com nodos localizados entre o um ou mais primeiros interruptores semicondutores e (a) um ou mais diodos ou (b) o um ou mais segundos interruptores semicondutores, o segundo interruptor semicondutor acoplado com um conversor;
os contatores conectados em paralelo um com o outro, entre a fonte da primeira corrente elétrica e o conversor; e
resistores de frenagem conectados em paralelo um com o outro, cada um dos resistores de frenagem conectado em série com um contator diferente dos contatores entre o contator e o conversor;
em que o primeiro interruptor semicondutor do um ou mais primeiros interruptores semicondutores está acoplado com um contator dos contatores conectados em paralelo um com o outro, de tal maneira que o contator dos contatores conectados em paralelo um com o outro, está entre o primeiro interruptor semicondutor do um ou mais primeiros interruptores semicondutores e os resistores de frenagem,
em que, durante um modo de operação de frenagem regenerativa ou um modo de operação de frenagem reostática do sistema de acionamento, a corrente elétrica regenerada a partir do motor do sistema de acionamento é conduzida para os resistores de frenagem e dissipada como calor, com base em qual dos contatores dos um ou mais interruptores semicondutores esse encontram fechados.
Sistema de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato que os dois ou mais indutores e (a) o diodo ou (b) o segundo interrupto semicondutor estão em paralelo com os contatores e os resistores de frenagem entre a fonte da primeira corrente elétrica e o conversor.
Sistema de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato que a fonte da primeira corrente elétrica é uma ou mais do: trilho energizado, uma catenária, ou um dispositivo de armazenamento de energia.
Sistema de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato que (a) o um ou mais indutores, (b) o diodo ou o segundo interruptor semicondutor, (c) os contatores, e (d) os resistores de frenagem estão conectados com o conversor em paralelo a um retificado.
Sistema de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato que um capacitor está conectado com o conversor em paralelo a um alternador e a um retificador.