BRPI0604452B1 - Processo de manutenção de uma tensão contínua, suporte de gravação de informações e veículo elétrico - Google Patents

Processo de manutenção de uma tensão contínua, suporte de gravação de informações e veículo elétrico Download PDF

Info

Publication number
BRPI0604452B1
BRPI0604452B1 BRPI0604452-2A BRPI0604452A BRPI0604452B1 BR PI0604452 B1 BRPI0604452 B1 BR PI0604452B1 BR PI0604452 A BRPI0604452 A BR PI0604452A BR PI0604452 B1 BRPI0604452 B1 BR PI0604452B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
voltage
motor
bus
continuous
converter
Prior art date
Application number
BRPI0604452-2A
Other languages
English (en)
Inventor
Chanal Pierre
Original Assignee
Speedinnov
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Speedinnov filed Critical Speedinnov
Publication of BRPI0604452A publication Critical patent/BRPI0604452A/pt
Publication of BRPI0604452B1 publication Critical patent/BRPI0604452B1/pt

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/16Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
    • B60L9/18Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from dc supply lines
    • B60L9/22Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from dc supply lines polyphase motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/02Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors
    • B60L9/04Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors fed from dc supply lines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L9/00Electric propulsion with power supply external to the vehicle
    • B60L9/02Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors
    • B60L9/08Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors fed from ac supply lines
    • B60L9/12Electric propulsion with power supply external to the vehicle using dc motors fed from ac supply lines with static converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/30AC to DC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00Converter types
    • B60L2210/40DC to AC converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10Electrical machine types
    • B60L2220/12Induction machines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

processo de manutenção de uma tensão contínua, suporte de gravação de informações e veículo elétrico. a presente invenção refere-se a um processo de manutenção de uma tensão contínua na entrada de um conversor de tensão continua-alternada a fim de manter magnetizado um motor assíncrono, sendo que a entrada do conversor que está eletricamente conectada a um barramento de alimentação contínua de um veículo elétrico, compreende, em um modo de roda livre, durante o qual o veículo anda em roda livre e o barramento está desconectado da catenária: a) uma etapa (76) de magnetização do motor, e b) uma etapa (78) de funcionamento do motor como gerador de tensão alternada, e c) uma etapa (72) de parada do conversor quando a tensão contínua do barramento atinge um limiar mais elevado, e d) uma etapa (74) de manutenção do conversor na posição de parada enquanto a tensão contínua do barramento permanecer superior a uma tensão contínua mínima de magnetização do motor assíncrono.

Description

“PROCESSO DE MANUTENÇÃO DE UMA TENSÃO CONTÍNUA, SUPORTE DE GRAVAÇÃO DE INFORMAÇÕES E VEÍCULO ELÉTRICO” Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a um processo de manutenção de uma tensão contínua na entrada de um conversor contínuo-alternado de tensão, a fim de manter magnetizado um motor assíncrono, um suporte de gravação para esse processo e um veículo elétrico.
[002] Na presente invenção, utiliza-se o termo “barramento de alimentação” para designar um barramento de alimentação contínua de um veículo elétrico que é, de um lado conectável e desconectável de uma catenária e que está, por outro lado, conectado ao motor assíncrono por meio de um conversor contínuo-alternado para alimentar esse motor. Esse barramento é dotado de unidades de manutenção temporária de uma tensão contínua no barramento, mesmo quando este não é mais alimentado pela catenária. Tipicamente, essas unidades de manutenção são formadas a partir de condensadores e de resistências de descarga.
[003] O barramento de alimentação contínua é também chamado “barramento DC”.
Fundamentos da Invenção [004] Por catenária, designam-se não apenas cabos de alimentação suspensos com os quais um pantógrafo do veículo elétrico entra em contato, mas também um trilho de alimentação disposto no chão e com o qual um patim do veículo elétrico entra em contato. Esse trilho de alimentação é conhecido pelo nome de “terceiro trilho” no campo ferroviário.
[005] É também conhecido freiar veículos fazendo o motor assíncrono funcionar como gerador e dissipando a potência elétrica gerada em resistências ou em um reostato. A maioria dos fabricantes prefere esse tipo de frenagem elétrica ou reostática à frenagem mecânica, pois permite minimizar o custo de manutenção das peças sujeitas a desgaste nesses veículos.
[006] Durante uma frenagem reostática, se o barramento DC estiver conectado à catenária, observa-se um retorno de energia para a catenária. Esse retorno de energia não é aceitável para alguns operadores.
[007] De um lado, se o barramento DC for desconectado da catenária, a tensão contínua nesse barramento diminui progressivamente, tornando-se insuficiente para magnetizar o motor, de modo que uma frenagem reostática não é mais possível.
[008] Para corrigir esse problema em um modo de roda livre durante o qual o veículo anda sobre sua roda livre e o barramento DC está desconectado da catenária, processos conhecidos mantêm uma tensão contínua de magnetização nesse barramento DC, executando uma fase de pré- frenagem.
[009] Essa fase de pré- frenagem compreende: a) uma etapa de magnetização do motor a partir da tensão contínua presente no barramento, e b) uma etapa de funcionamento do motor como gerador de tensão alternada e de funcionamento do conversor como retificador da tensão alternada para recarregar o barramento com tensão contínua.
[0010] Nos processos conhecidos, a etapa b) ocorre enquanto o veículo anda sobre sua roda livre e o barramento DC está desconectado da catenária. O motor funciona, portanto, constantemente como gerador para manter uma tensão de magnetização suficiente para o barramento DC.
[0011] Isso tem como conseqüência impor continuamente uma desaceleração do veículo elétrico mesmo quando ele anda sobre sua roda livre.
Descrição Resumida da Invenção [0012] A presente invenção visa corrigir os inconveniente acima propondo um processo próprio para minimizar a desaceleração imposta ao veículo elétrico para manter uma tensão de magnetização no barramento DC.
[0013] A presente invenção tem por objeto, portanto, um processo de manutenção de uma tensão contínua de magnetização no barramento DC que compreende adicionalmente: c) uma etapa de parada do conversor quando a tensão contínua do barramento atinge um limiar mais elevado, e d) uma etapa de manutenção do conversor na posição de parada enquanto a tensão contínua do barramento permanecer superior a uma tensão contínua mínima de magnetização do motor assíncrono, antes de retornar à etapa a).
[0014] Quando o motor funciona como gerador, o conversor fornece tensão contínua ao barramento DC, que fica carregado, e o motor freia o veículo.
[0015] Quando o conversor estiver inativo, o motor não funciona mais como gerador, e deixa portanto de frear o veículo elétrico. Enquanto o conversor for mantido inativo, a tensão no barramento DC decresce progressivamente, o que corresponde à descarga, por exemplo, de condensadores do barramento DC. Com isso, alternando-se as etapas a), b) e c), d), é possível manter uma tensão contínua de magnetização nesse barramento sem fazer funcionar continuamente o motor como gerador. Isso minimiza a desaceleração imposta ao veículo elétrico no modo de roda livre.
[0016] Além disso, nesse processo, somente o comando do conversor é modificado, de modo que não é preciso recorrer à equipamentos adicionais para carregar o barramento DC um pouco antes da frenagem reostática.
[0017] Finalmente, a parada do conversor permite também que as unidades de manutenção temporária da tensão contínua no barramento se descarreguem de modo que não é preciso utilizar um equipamento auxiliar ou um reostato para essa finalidade.
[0018] Os modos de realização desse processo podem compreender uma ou mais das seguintes características: - a pulsação de deslizamento do motor durante a etapa b) é determinada por 1/Tr, sendo que Tr é a constante de tempo do motor; - o limiar alto é escolhido inferior a uma tensão mínima de alimentação dos equipamentos auxiliares, - durante a etapa b) o conversor é controlado para que a energia gerada pelo motor seja superior à energia mínima necessária para compensar as perdas por aquecimento do motor, e inferior a 1,05 vezes essa energia mínima; - as etapas a) e b) são repetidas unicamente enquanto o veículo elétrico estiver rodando em roda livre a um velocidade superior a um limiar predeterminado de velocidade que permite recarregar o barramento.
[0019] Os modos de realização do processo de manutenção de uma tensão contínua de magnetização apresentam ainda as seguintes vantagens: - impor uma pulsação de deslizamento igual a 1/Tr, sendo que Tr é a constante de tempo do motor, reduzir as perdas por aquecimento do motor e minimizar, portanto, a desaceleração do veículo; - o fato de não alimentar os equipamentos auxiliares conectados ao barramento DC também minimiza a desaceleração do veículo quando ele movimenta-se em roda livre; - o fato de só fazer com que o motor gere uma energia elétrica no máximo igual a 1,05 vezes a energia necessária para compensar as perdas por aquecimento do motor, é possível tornar a frenagem reduzida diante da inércia do veículo e evita, portanto, que o motorista ou os passageiros sintam solavancos durante a alternância das etapas b) e d).
[0020] A presente invenção tem também por objetivo o suporte de gravação de informações que compreendem instruções para a execução do processo de manutenção da tensão contínua de magnetização de um motor assíncrono no barramento DC, quando essas instruções são executadas por um computador de bordo.
[0021] A presente invenção tem também por objetivo um veículo elétrico apropriado para realizar o processo de manutenção acima, veículo este que é dotado: - de pelo menos um motor assíncrono de acionamento em rotação de rodas motrizes, - de um conversor contínuo-alternado programável, apto a funcionar como um gerador de tensão contínua para alimentar o motor e, de modo alternado, como um retificador de tensão contínua, - um barramento de alimentação continua conectável e desconectável de uma catenária e ligado ao motor por meio de um conversor para alimentar o motor de tensão contínua, e esse barramento é dotado de um dispositivo de manutenção temporária de uma tensão contínua no barramento quando o barramento está desconectado da catenária, e - um computador próprio para controlar: a) uma magnetização do motor, e b) o funcionamento do motor como gerador e o funcionamento do conversor como retificador durante um modo de roda livre, durante o qual o barramento está desconectado da catenária e o veículo elétrico anda em roda livre; sendo que o computador está apto durante o modo de roda livre a, c) controlar a parada do conversor quando a tensão contínua do barramento atinge um limiar alto, e d) controlar a parada do conversor quando a tensão contínua do barramento permanecer superior a uma tensão contínua mínima de magnetização do motor assíncrono, antes de repetir as etapas a) e b).
[0022] Os modos de realização desse veículo elétrico podem compreender as seguintes características: [0023] - o dispositivo de manutenção temporária de uma tensão contínua é formado por, pelo menos, um condensador apto a manter temporariamente uma tensão contínua no barramento de alimentação quando esse barramento estiver desconectado da catenária.
Breve Descrição das Figuras [0024] A presente invenção será mais bem compreendida com a leitura da descrição a seguir dada únicamente a título de exemplo e feita com referência às figuras anexas, as quais: - a Ffigura 1 é uma ilustração esquemática da arquitetura de um veículo elétrico dotado de um barramento DC, e - a Figura 2 é um organograma de um processo de manutenção de uma tensão contínua de magnetização de um motor assíncrono no barramento DC do veículo ilustrado na Figura 1.
Descrição Detalhada da Invenção [0025] A Figura 1 representa um veículo elétrico (2) dotado de pelo menos um motor assíncrono de acionamento em rotação de rodas motrizes (13) desse veículo. Esse veículo é, por exemplo, uma locomotiva ligada a uma catenária (4) por meio de um pantógrafo (6).
[0026] Aqui, para simplificar a ilustração, representou-se apenas um sistema de alimentação de um motor assíncrono (10) próprio para acionar em rotação as rodas (13).
[0027] Os outros sistemas de alimentação de motores assíncronos do veículo (2) são, por exemplo, idênticos ao descrito aqui.
[0028] O sistema de alimentação do motor (10) compreende: - um conversor contínuo-alternado programável (12) apto a alimentar as bobinas do estator do motor (10), - um barramento DC ligado ao conversor (12) para alimentar em tensão contínua, e - uma unidade de conexão do barramento (14) à catenária (4).
[0029] O conversor (12) é próprio para funcionar como um gerador de tensão contínua para alimentar o motor (10) em tensão trifásica, e, em modo alternado, como um retificador de tensão alternada para alimentar o barramento (14) em tensão retificada gerada a partir de uma tensão trifásica gerada pelo motor (10) quando ele está funcionando como gerador.
[0030] O barramento DC (14) é formado por dois condutores elétricos (20, 21). As extremidades dos condutores elétricos (20, 21) estão conectadas às respectivas entradas do conversor (12). As extremidades opostas dos condutores (20, 21) estão conectadas às respectivas saídas da unidade de conexão (16).
[0031] O barramento (14) compreende também pelo menos um dispositivo de manutenção temporária de uma tensão contínua entre os condutores (20, 21). Aqui, para simplificar a ilustração, somente um dispositivo (24) de manutenção temporária de uma tensão contínua está representado. O dispositivo (24) é, por exemplo, formado por um condensador (26) conectado entre os condutores (20, 21) e com uma resistência (28) de descarga do condensador conectado em paralelo aos bornes do condensador (26). A resistência (28) é, por exemplo, escolhida para permitir uma redução de 50 volts por segundo da tensão contínua presente nos bornes do condensador (26).
[0032] A tensão contínua Vbarramento no barramento (14) é medida por um voltímetro (30). A tensão Vbarramento é igual a 1800 Vdc quando o barramento (14) estiver conectado à catenária (4).
[0033] A unidade (16) de conexão permite conectar e desconectar eletricamente o barramento (14) da catenária (4). Para esse fim, uma entrada da unidade (16) está conectada por meio do pantógrafo (6) à catenária (4). A unidade (16) contém, por exemplo, um disjuntor e, eventualmente, um retificador de tensão se a catenária (4) for alimentada com uma tensão alternada.
[0034] O barramento (14) é também utilizado para alimentar equipamentos auxiliares do veículo (2), tais como, por exemplo, um dispositivo de aquecimento, um dispositivo de ventilação ou bombas de água. Para simplificar a ilustração, representou-se apenas um equipamento auxiliar (40). O equipamento (40) está conectado aos condutores (20, 21) por meio de um conversor contínuo-contínuo (42). Esse conversor (42) apresenta as propriedades de interromper automaticamente a alimentação do equipamento quando a tensão Vbarramento for inferior a um limiar predeterminado Sh. A título de exemplo, para um barramento (14) na qual a tensão contínua é normalmente de 1 800dc, o limiar Sh é escolhido igual a 900 Vdc, ou seja, a metade da tensão contínua normal.
[0035] O barramento (14) está também ligado a um reostato (46) por meio de uma chave (48).
[0036] Esse reostato destina-se a dissipar a energia gerada pelo motor (10) durante uma frenagem reostática.
[0037] O veículo (2) compreende, ainda, um computador (50) próprio para comandar o conversor (12) para executar o processo de manutenção de uma tensão de magnetização da Figura 2. Esse computador está também apto a comandar a chave (48).
[0038] Para comandar o conversor (12), o computador compreende um módulo convencional (52) de pilotagem por modulação de largura de impulsos. Esse módulo (52) é dotado de duas entradas, uma para receber a ordem fs-cons de freqüência estatórica e a outra para receber uma taxa Tx de modulação.
[0039] A freqüência estatórica é a freqüência na qual o campo magnético gira no interior do motor (10). Essa freqüência corresponde a uma velocidade de sincronismo.
[0040] Para executar o processo da Figura 2, o computador (50) está ligado ao voltímetro (30) e a um sensor (56) da freqüência mecânica do rotor. A freqüência mecânica corresponde à velocidade de rotação do eixo do motor (10).
[0041] O computador (50) é controlado por um outro computador apto a executar instruções gravadas em um suporte de gravação de informações (58). Para esse fim, o suporte (58) compreende instruções para a execução do processo da Figura 2 quando essas instruções são executadas pelo computador (50).
[0042] O funcionamento do computador (50) e do sistema de alimentação do motor (10) vai ser agora descrito em relação ao processo ilustrado na Figura 2.
[0043] O veículo (2) pode apresentar os três modos de funcionamento indicados a seguir: - um modo de tração (62) durante o qual o motor (10) aciona em rotação as rodas motoras (13), - um modo de roda livre (63) durante o qual o veículo anda em roda livre e o barramento (14) está desconectado da catenária, e - um modo de frenagem reostática (64) durante o qual o veículo (2) é desacelerado.
[0044] No modo de tração, o barramento (14) está conectado por meio da unidade (16) à catenária (4). Nesse modo de tração, o conversor (12) funciona como gerador para alimentar o motor por meio de uma tensão trifásica gerada a partir da tensão contínua presente no barramento (14).
[0045] Quando o veículo (2) roda em terreno inclinado, onde é preciso deixá-lo desacelerar lentamente, é interessante passar para o modo (63) de roda livre. Nesse modo de roda livre, a unidade (16) desconecta, durante uma etapa (70), o barramento (14) da catenária (4). A seguir, durante uma etapa (72), o computador (50) paralisa o conversor (12). Quando o conversor (12) está parado, o motor (10) não é mais alimentado e se desmagnetiza. Finalmente, o computador procede a uma etapa (74) de manutenção do conversor (12) na posição de parada enquanto a tensão Vbarramento for superior à uma tensão mínima Vmin de magnetização do motor (10). Durante essa etapa (74), a tensão Vbarramento decresce progressivamente pois o condensador (26) se descarrega por meio da resistência (28).
[0046] A partir do momento em que a tensão Vbarramento medida pelo voltímetro se tornar inferior ao limiar Vmin, o computador comanda, durante uma etapa (76), um conversor (12) de modo a magnetizar o motor (10) a partir da tensão Vbarramento ainda presente no barramento (14). Nesse momento, a tensão Vbarramento é, por exemplo, igual ao limiar Vmin.
[0047] Desde o início da magnetização, e sem esperar que o motor esteja completamente magnetizado, o computador (50) comanda o conversor para que este faça o motor (10) funcionar como gerador durante uma etapa (78). Durante a etapa (78), o computador (50) comanda também o conversor (12) para que este funcione como retificador. Durante as etapas (76) e (78), o motor (10) gera uma tensão trifásica alternada que é retificada pelo conversor (12) de modo que o barramento DC (14) seja alimentado em tensão contínua, o que permite recarregar o dispositivo (24).
[0048] Mais precisamente, durante a etapa (78), a ordem de freqüência Fs.cons é escolhida igual à freqüência mecânica medida pelo sensor (56) menos uma pulsação de deslizamento Fg. Nesse modo de realização, a pulsação Fg é escolhida igual a 1/Tr, sendo que Tréa constante do tempo do motor. Graças a essa escolha da pulsação de deslizamento, a corrente direta ld e a corrente de quadratura lq, utilizadas para comandar o motor (10), são iguais, o que minimiza as perdas por aquecimento. Por perdas por aquecimento entende-se aqui tanto as perdas por efeito Joule como as perdas por atrito.
[0049] Durante a etapa (78), a ordem de taxa de modulação Tx, enviada ao módulo (52), é determinada em função da seguinte relação: Tx = [0,78. Vbarramento] / VaC (I) - é o símbolo da multiplicação 7” é o símbolo da divisão - Vbarramento é a tensão contínua no barramento (14), - Vac é a tensão eficaz alternada entre fases geradas pelo motor (10).
[0050] Durante a etapa (78), o computador comanda o motor por meio do conversor (12) de modo que a quantidade de energia gerada pelo motor (10) seja apenas ligeiramente superior à quantidade de energia mínima necessária para compensar as perdas por aquecimento do motor (10), e no máximo igual a 1,05 vezes essa energia mínima. Assim, a quantidade de energia gerada pelo motor (10) ultrapassa ligeiramente a quantidade de energia consumida pelo próprio motor (10).
[0051] Esse excedente de energia permite, portanto, carregar o condensador (26). Além disso, como esse excedente de energia é pequeno, ele corresponde a uma frenagem mínima do motor (10) de modo que o motorista do veículo não sinta nenhum solavanco quando o motor (10) começa a funcionar como gerador.
[0052] Durante uma etapa (82), o computador (50) verifica se a tensão Vbarramento é inferior ao limiar Sh. Em caso afirmativo, o funcionamento do motor como gerador e o funcionamento do conversor (12) como retificador durante a etapa (78) é mantido.
[0053] Caso contrário, o computador retorna à etapa (72).
[0054] Assim, uma vez que a tensão no barramento (14) não ultrapassa o limiar Sh, equipamentos auxiliares, tais como o equipamento (40), não são alimentados, o que permite limitar a quantidade de energia retirada do motor que funciona como gerador e, portanto, limitar a desaceleração do veículo (2)· [0055] As etapas (72) a (82) são repetidas enquanto o veículo estiver se deslocando em roda livre a uma velocidade suficiente para permitir que o motor (10) recarregue o condensador (26) durante a etapa (78). Por exemplo, a velocidade do veículo (2) deve ser superior a um limiar predeterminad de 10 km/h. Quando a velocidade do veículo (2) não for suficiente para recarregar o condensador (26), o veículo retorna ao modo de funcionamento clássico utilizando, por exemplo, uma fase de pré- frenagem.
[0056] A qualquer momento, durante o modo de roda livre, o motorista do veículo (2) pode passar para o modo de frenagem reostática. Para esse fim, por exemplo, o condutor desloca uma alavanca de freio. Em resposta a esse deslocamento, o computador (50) procede a uma etapa (86) de magnetzação do motor (10) a partir da tensão Vbarramento presente no barramento (14). Essa etapa (86) é, por exemplo, idêntica à etapa (76). E, a partir do momento em que o motor (10) começa a ser magnetizado, o computador (50) comanda, durante uma etapa (88), o conversor (12) para fazer o motor (10) funcionar como gerador (10) e o conversor (12) como retificador.
[0057] Paralelamente, durante uma etapa (92), o computador (50) comanda o fechamento do interruptor (48) para conectar o reostato (46) ao barramento DC. Nesse estado de funcionamento, a tensão trifásica gerada pelo motor (10) é convertida pelo conversor (12) em tensão contínua do barramento DC. Essa tensão contínua é dissipada pelo reostato (48) em forma de calor, o que permite frear o veículo (2).
[0058] As etapas (88) e (92) duram enquanto o motorista mantiver sua ação de frenagem.
[0059] Diversos outros modos de realização do veículo (2) e do processo da Figura 2 são possíveis. Por exemplo, o limiar a partir do qual o computador (50) pára de recarregar o barramento (14) da etapa (82) pode ser escolhido diferente do limiar Sh.
Reivindicações

Claims (7)

1. PROCESSO DE MANUTENÇÃO DE UMA TENSÃO CONTÍNUA, na entrada de um conversor contínuo alternado de tensão (12), a fim de manter magnetizado um motor assíncrono (10), sendo que a entrada do conversor contínuo-alternado (12) está eletricamente conectada a um barramento (14) de alimentação contínua de um veículo elétrico, e esse barramento (14) de alimentação é conectável e desconectável de uma catenária para alimentar o motor (10), processo este que compreende em um modo de roda livre durante o qual o veículo anda em roda livre e o barramento (14) está desconectado da catenária: a) uma etapa (76) de magnetização do motor (10) a partir da tensão contínua presente no barramento (14), e b) uma etapa (78) de funcionamento do motor (10) como gerador de tensão alternada e de funcionamento do conversor como retificador da tensão alternada para recarregar o barramento (14) com tensão contínua, sendo que no modo de roda livre, o processo é caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: c) uma etapa (72) de parada do conversor (12) quando a tensão contínua do barramento (14) atinge um limiar mais elevado, e d) uma etapa (74) de manutenção do conversor (12) na posição de parada enquanto a tensão contínua do barramento (14) permanecer superior a uma tensão contínua mínima de magnetização do motor assíncrono (10), antes de retornar à etapa a), sendo que a pulsação de deslizamento do motor (10) durante a etapa b) é escolhida igual a 1/Tr, sendo que Tr é a constante de tempo do motor.
2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1, para um veículo elétrico dotado de pelo menos um equipamento elétrico auxiliar cuja alimentação a partir do barramento é automaticamente cortada quando a tensão contínua do barramento se torna inferior a uma tensão mínima de alimentação dos equipamentos auxiliares, sendo caracterizado pelo fato do limiar elevado ser escolhido inferior à tensão mínima de alimentação dos equipamentos auxiliares.
3. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que durante a etapa b) o conversor ser comandado para que a energia gerada pelo motor seja superior à energia mínima necessária para compensar as perdas por aquecimento do motor e inferior a 1,05 vezes essa energia mínima.
4. PROCESSO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as etapas a) a d) serem repetidas unicamente enquanto o veículo estiver no modo de roda livre a uma velocidade superfícial a um limiar predeterminado de velocidade que permite recarregar o barramento.
5. SUPORTE DE GRAVAÇÃO DE INFORMAÇÕES, caracterizado pelo fato de compreender instruções para a execução de um processo conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, quando essas instruções são executadas por um computador.
6. VEÍCULO ELÉTRICO equipado com: - pelo menos um motor assíncrono (10) de acionamento de rotação de rodas motrizes, - um conversor contínuo-alternado (12) programável apto a funcionar como um gerador de tensão contínua para alimentar o motor e, de modo alternado, como um retificador de tensão contínua, - um barramento (14) de alimentação continua conectável e desconectável de uma catenária e contectado ao motor por meio de um conversor para alimentar o conversor em corrente contínua, e esse barramento é dotado de um dispositivo (24) de manutenção temporária de uma tensão contínua no barramento quando o barramento está desconectado da catenária, e - um computador (50) próprio para comandar: a) a magnetização do motor, e b) o funcionamento do motor como gerador e o funcionamento do conversor como retificador durante um modo de roda livre, sendo que o barramento está desconectado da catenária e o veículo elétrico anda no modo de roda livre, sendo que o computador opera, durante o modo de roda livre: c) o comando da parada do conversor quando a tensão contínua do barramento atingir um limiar elevado, e d) a manutenção do conversor parado enquanto a tensão contínua do barramento permanecer superior a uma tensão contínua mínima de magnetização do motor assíncrono antes de repetir os comandos a) e b), caracterizado pelo fato de que a pulsação de deslizamento do motor durante a etapa b) é escolhida igual a 1/Tr, sendo que Tr é a constante de tempo do motor.
7. VEÍCULO ELÉTRICO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo (24) de manutenção temporária de uma tensão contínua ser formado por pelo menos um condensador (26) apto a manter temporariamente uma tensão contínua no barramento de alimentação quando esse barramento estiver desconectado da catenária.
BRPI0604452-2A 2005-10-07 2006-10-06 Processo de manutenção de uma tensão contínua, suporte de gravação de informações e veículo elétrico BRPI0604452B1 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0510283 2005-10-07
FR0510283A FR2891961B1 (fr) 2005-10-07 2005-10-07 Procede de maintien d'une tension continue a l'entree d'un convertisseur continu-alternatif de tension, support d'enregistrement pour ce procede et vehicule electrique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0604452A BRPI0604452A (pt) 2007-10-09
BRPI0604452B1 true BRPI0604452B1 (pt) 2018-05-15

Family

ID=36603074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0604452-2A BRPI0604452B1 (pt) 2005-10-07 2006-10-06 Processo de manutenção de uma tensão contínua, suporte de gravação de informações e veículo elétrico

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7436142B2 (pt)
EP (1) EP1772953B1 (pt)
JP (1) JP2007110891A (pt)
KR (1) KR101244811B1 (pt)
CN (1) CN1949661B (pt)
BR (1) BRPI0604452B1 (pt)
CA (1) CA2558791C (pt)
FR (1) FR2891961B1 (pt)
NO (1) NO336493B1 (pt)
RU (1) RU2416531C2 (pt)
TW (1) TWI401876B (pt)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2935930B1 (fr) * 2008-09-12 2010-10-29 Alstom Transport Sa Chaine de traction electrique pour vehicule ferroviaire.
ITTO20120674A1 (it) * 2012-07-30 2014-01-31 Ansaldobreda Spa Controllo del funzionamento di un sistema elettronico di azionamento di un motore elettrico utilizzato per la trazione di un veicolo
DE102012224188A1 (de) 2012-12-21 2014-06-26 Wobben Properties Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Wasserschütz-Antriebs für ein Wasserschütz mit einer elektrischen Maschine, Betriebsschaltung, Wasserschütz-Antrieb und Wasserkraftanlage
DE102016223539A1 (de) * 2016-11-28 2018-05-30 Robert Bosch Gmbh Schutzvorrichtung für ein elektrisches Antriebssystem, elektrisches Antriebssystem und Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Antriebssystems

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4087734A (en) * 1975-09-29 1978-05-02 National Mine Service Company Charging circuit for combination trolley and battery powered locomotives
JPS579270A (en) 1980-06-18 1982-01-18 Shinko Electric Co Ltd Controlling circuit for transistor inverter
JPS579278A (en) * 1980-06-19 1982-01-18 Fuji Electric Co Ltd Overvoltage protecting device for inverter
US4454455A (en) * 1982-09-30 1984-06-12 General Electric Company Fault responsive means for changing control sequence of a multiple-bridge electric power converter
JPS6198187A (ja) * 1984-10-17 1986-05-16 Mitsubishi Electric Corp インバ−タ制御回路
JPS6271404A (ja) * 1985-09-24 1987-04-02 Toshiba Corp 電気車用過電圧保護装置
DE4423692A1 (de) * 1994-07-06 1996-01-11 Abb Patent Gmbh Verfahren zur Überbrückung von Lücken in der Stromversorgung von elektrischen Schienenfahrzeugen
KR0174093B1 (ko) * 1995-11-27 1999-05-01 전성원 전기 자동차의 제동성 증대 장치 및 그 제어 방법
JP2874709B2 (ja) * 1996-02-07 1999-03-24 日本電気株式会社 電界放出型冷陰極の製造方法
DE10228825A1 (de) * 2002-06-27 2004-01-29 Siemens Ag Schaltungsanordnung mit einem Spannungszwischenkreisumrichter
CN1489275A (zh) * 2002-10-09 2004-04-14 群 黄 交流电动机的自整流制动方法
US8025115B2 (en) * 2003-06-02 2011-09-27 General Electric Company Hybrid vehicle power control systems and methods
WO2006020667A2 (en) * 2004-08-09 2006-02-23 Railpower Technologies Corp. Locomotive power train architecture

Also Published As

Publication number Publication date
US7436142B2 (en) 2008-10-14
FR2891961A1 (fr) 2007-04-13
KR101244811B1 (ko) 2013-03-18
RU2006135454A (ru) 2008-04-20
NO336493B1 (no) 2015-09-07
JP2007110891A (ja) 2007-04-26
EP1772953A2 (fr) 2007-04-11
FR2891961B1 (fr) 2008-03-14
TWI401876B (zh) 2013-07-11
KR20070038905A (ko) 2007-04-11
US20070138995A1 (en) 2007-06-21
NO20064424L (no) 2007-04-10
CA2558791A1 (fr) 2007-04-07
CN1949661B (zh) 2010-10-13
CN1949661A (zh) 2007-04-18
CA2558791C (fr) 2015-05-19
EP1772953A3 (fr) 2008-04-09
TW200731651A (en) 2007-08-16
RU2416531C2 (ru) 2011-04-20
BRPI0604452A (pt) 2007-10-09
EP1772953B1 (fr) 2014-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101239593B (zh) 车辆驱动装置及其使用的电路装置
CN105431325B (zh) 电力转换设备、紧急行驶系统及铁路车辆
EP2875982B1 (en) Device and method for controlling propulsion of electric vehicle
US20060097670A1 (en) Vehicle driving system
JP2002238107A (ja) 電気推進車両への電力供給システム
KR100843040B1 (ko) 외부 동력 공급 모드 또는 자체 동력 공급 모드에서작동하도록 설계된 전기 추진 차량에 대한 전기 동력공급을 제어하는 방법 및 시스템
BRPI0801864B1 (pt) Sistema de recuperação da energia de freagem de veículos ferroviários, subestação de recuperação da energia de freagem de veículos ferroviários e processo de recuperação da energia de freagem de veículos ferroviários
JP2006222087A (ja) ハイブリッド鉄道車両用二次電池装置
ES2882549T3 (es) Control optimizado del funcionamiento de uno o más sistemas de tracción de un tren para entrar y salir de una condición de marcha por inercia
BRPI0604452B1 (pt) Processo de manutenção de uma tensão contínua, suporte de gravação de informações e veículo elétrico
JP2009148080A (ja) 電気車制御装置
JP2009165276A (ja) 自動車用電力回生システム
JPH0646505A (ja) 発電ブレーキ装置
JP2006335289A (ja) 電気駆動車への給電方法及び装置
KR101082001B1 (ko) 하이브리드 전기철도차량의 제어방법
JP7066408B2 (ja) 電動式直動アクチュエータおよび電動ブレーキ装置
US20230278441A1 (en) Bidirectional electric vehicle charging with multi-phase machines
KR100972581B1 (ko) 고속 영역에서 전기제동력을 확보하기 위한 전동차의 전기제동 시스템
JP2004040881A (ja) 超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両への給電システム
KR100296446B1 (ko) 철도차량용선형유도전동장치
KR100986836B1 (ko) 선로의 구배를 고려한 전동차의 전기제동 시스템
CN101931360B (zh) 电力变换装置
KR101403697B1 (ko) 선형 및 회전형 모터 추진 혼용 휠온레일 방식의 철도시스템
JP2007252084A (ja) 電気車制御装置
CN117157872A (zh) 马达控制装置、车辆、计算机程序及存储有计算机程序的存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: ALSTOM TRANSPORT TECHNOLOGIES (FR)

B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B25G Requested change of headquarter approved

Owner name: ALSTOM TRANSPORT TECHNOLOGIES (FR)

B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: SPEEDINNOV (FR)

B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]