CS525085A2 - Alternating-current powered converter for direct-current railway traction motors with recuperation - Google Patents
Alternating-current powered converter for direct-current railway traction motors with recuperation Download PDFInfo
- Publication number
- CS525085A2 CS525085A2 CS855250A CS525085A CS525085A2 CS 525085 A2 CS525085 A2 CS 525085A2 CS 855250 A CS855250 A CS 855250A CS 525085 A CS525085 A CS 525085A CS 525085 A2 CS525085 A2 CS 525085A2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- block
- control
- traction
- commutating
- inverter
- Prior art date
Links
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 9
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 5
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
- B60L9/02—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using DC motors
- B60L9/08—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using DC motors fed from AC supply lines
- B60L9/12—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using DC motors fed from AC supply lines with static converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/12—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by DC motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
- Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
- Sorting Of Articles (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
Abstract
Description
-1---1--
Vynález se týká měnícího zařízení prostejnosměrné trakční motory s rekuperací, napájenéstřídavým proudem, které je použitelná v železničnímprovozu.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] The present invention relates to an alternating current-free traction motor with alternating-current-supplied regenerative traction motors that can be used in railway operation.
Známé měnící zařízení pro elektrické loko-motivy sestává ze snižovscího transformátoru s jednounebo několika sěkcemi, k němuž jsou připojeny plněřiditelné tyristorové můstkové usměrňovače-invertory,jež jsou spojeny s trakčními motory a vyrovnávacímitlumivkami. Ovládání tyristorových můstkových usměrňo-vačá-ittvertorů se provádí ovládacím blokem výstupníchstupňů, pro trakční a rekuperační režim se zpracovánímprůběžných informací, přicházejících od transformátorůa motorů. No povel řidiče lokomotivy do ovládacího blokutyristorového usměrňovače-invertoru probíhají regulač-ní trakční a rekuperační charakteristik^’' zařízení.The known switching device for electric loco motifs consists of a single or multi-scaled down transformer, to which fully adjustable thyristor bridge rectifiers-inverters are connected, which are connected to traction motors and equalization chokes. The control of thyristor bridge rectifiers is performed by an output stage control block, for traction and regeneration mode, with the processing of continuous information coming from the motor transformer. However, the locomotive driver's command to the four-way rectifier-inverter control block runs the control traction and recovery characteristics of the device.
Nevýhodou známého zařízení je nízký účin-nik co^v rekuperačním režimu, který vzniká v důsledku přirozeného rozfázování mezi napětím aproudem transformátoru v důsledku komutace ventilů,přídavnéÁe^ozfázování v důsledku hluboké fázové f egula.-ce a zakřivení průběhu proudu a napětí transformátoru,vyvolanéAd^yrovnáváním Iproudu trakčních motorů. To všech-no vede ké zvýšené spotřebě reakční energie. Vzrůstá- jí ztráty v napájecí síti a zvyšuje se zahřátí zá-kladních částí zařízení s. v důsledku toho se snižujeužitečný efekt rekupera.ee. Známé technické řešení sesvými nedostatky v rekuperačním režimu způsobuje, žerozšíření elektrických trakčních lokomotiv s rekupera-cí je až dosud velice omezené. Účelem vynálezu je vytvořit měnící zařízenípro elektrické lokomotivy na stejnosměrný pohon, napá-jené střídavým proudem tak, aby měly vysoký účinníkv celera rozmezí rekuperačního provozu a sníženou spotřebu reaktivní energie. Předmětem vynálezu je měniči zařízení prostejnosměrné železniční trakční motory s rekuperací,napájené střídavým proudem, se snižovacím. transformá-torem, k němuž je připojen tyristorový můstkový usmšrňovač-invertor, spojený na vstupu s jednotným ovládacímblokem přes ovládací blok pfOk trakční režim a ovláda-cí blok pro rekuperační režim a na výstupu s trakčnímimotory, opatřenými vyrovnávacími tlumivkami, přičemžtrakční motory a snižovací transformátor jsou spojenys blokem pro zpracování průběžných informací a trakčnímotory jsou spojeny s ovládacím blokem buzení.A disadvantage of the known device is the low efficiency of the regenerative mode, which is due to the natural distribution between the voltage and the current of the transformer due to the commutation of the valves, additional phasing due to the deep phase response and the curvature of the current and voltage transformer induced by Ad by comparing the current of the traction motors. This all leads to increased consumption of reaction energy. Losses in the power supply network increase and heating of the base parts of the device increases, and consequently the useful effect of recuperation is reduced. The known technical solution causes some drawbacks in the regenerative mode, so that the extension of the electric traction locomotives with recuperation is still very limited. It is an object of the present invention to provide alternating current electric locomotives for direct current electric locomotives powered by alternating current so as to have a high celerial power recovery range and reduced reactive energy consumption. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an alternating current rail-assisted traction motor converter with alternating current supplied with a reduction. a transformer to which a thyristor bridge rectifier-inverter is connected, connected at the input with a single control block via a control block to a traction mode and a control unit for a regenerative mode and at the output with traction motors equipped with equalization chokes, a traction motors and a lowering transformer are connected by a continuous information processing block and the traction motors are connected to an excitation control block.
Podstata vynálezu spočívá, v tom* že k tyris-torovému můstkovému usměrňovači-invertoru je v rekuperač-ním režimu připojen komutační blok s kondenzátorem* při·?·pojený ke stejnosměrné úhlopříčce rtů stku a ve stejnémsmyslu jako tyristory, kde jedhgsStrans. komutačního koh~denzátoru je připojena ke společnému bodu obou větvíusmčrňovače-invertoru, komutační blok je spojen s ovlá-daéím blokem pro umělou komutaci* přičemž ovládací blo-ky jsou připojeny k výstupům jednotného bloku pro ovlá-dání* trakci s rekuperaci* jehož další výstup je připo- 'jen k ovládacímu bloku buzení trakčních motorů a jehovstup je spojen s výstupem bloku pro zpracování průbež-ný ch«.,,informací. ^ře srovnaní se známými zařízeními umožňu-je měniči zařízení podle vynálezu rekuperační provozs vysokými hodnotami typického účinní&u. V důsledkutoho se podstatně sníží ztráty v napájecí síti* zmenšu-je se ohřev základních částí zařízení a tím.je dána mož-.nost rekuperace většího množství energie. Napětí n& od-bočkách jiných jednotek* pracujících ve stejné zónětransformátoru* se nesnižuje.The invention is based on the fact that a commutation block connected to a DC diagonal of the lips and in the same direction as the thyristors, where the transistors are connected to a rectangular diagonal of the lips and in the same sense as the thyristors are connected to the thyristor bridge rectifier-inverter. the commutation block is connected to the common point of both branches of the throttle-inverter, the commutation block is connected to the control block for artificial commutation * and the control blocks are connected to the outputs of the single block for traction control with its further output it is only connected to the traction motor excitation control block and the input is connected to the output of the continuous information processing block. In comparison with the known devices, the device changer of the invention allows for a recovery operation with high typical power & values. As a result, the losses in the power supply network are substantially reduced and the heating of the main parts of the apparatus is reduced and thus the possibility of recovering a greater amount of energy is given. Voltage n & the offsets of other units operating in the same transformer * do not decrease.
Použití jediného kondenzátoru pro uměloukomutaci zjednodušuje ovládání a snižuje počet nezbytnýchprvků* přičemž umožňuje dosažení lepších charakteristikpokud jde o rozměry a vlastní hmotnost* a Současně dávámožnost použití elementů s velkou regenerační dobou.The use of a single condenser for compaction simplifies operation and reduces the number of essential elements * while allowing for better characteristics in terms of dimensions and weight * and at the same time allowing the use of elements with high recovery time.
To zase dává možnost vytvořit zařízení s menším poStem - tf- tyristorů.This in turn gives the possibility to create a device with a smaller number of thyristors.
Vynález bude vysvětlen v souvislosti s pří-kladem provedení znázorněným na výkrese.The invention will be explained with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing.
Zařízení sestává ze snižovacího transformá-toru 1, z tyristorového můstkového usmerňovače-invertoru2, který je spojen s blokem trakčních motorů 3, opatřenýchvyrovnávacími tlumivkami, a přes oddělovací komutačníblok 4 s blokem 5 pro umělou komutaci. Tyristorový mást-kový usměrňovač-iinvertor 2 v trakčním režimu je spojens ovládacím blokem 6 pro trakční režim a při rekuperacis ovládacím blokem 7 pro rekuperační režim. Blok 5 prokomutaci je spojen s ovládacím blokem 8 pro umělou komu-taci. Všechny tři řídicí bloky _6, 7, 8, jsou spojenys jednotným blokem 9 pro ovládání, trakci a rekuperaci,který je rovněž spojen s oddělovacím komutačním blokem4 a s ovládacím blokem 10 buzení trakčních motorů J. Vý-stup snižovacího transformátoru JL, a informační výstupytrakčních motorů^ jsou připojeny k bloku 11 pro zpraco-vání průběžných informací, jehož výstup je vyveden navstup jednotného blokuj^ pro ovládání, trakci a rekupera-ci.The apparatus consists of a lowering transformer 1, a thyristor bridge rectifier-inverter 2, which is connected to a traction motor block 3 provided with equalization chokes, and via an isolating commutation block 4 with a block 5 for artificial commutation. The traction mode rectifier-inverter 2 in traction mode is coupled by the traction mode control block 6 and the recuperation mode control block 7 in recuperation. The commutation block 5 is connected to a control block 8 for artificial communication. All three control blocks 6, 7, 8 are connected by a single control, traction and regeneration block 9, which is also connected to a decoupling commutation block 4 and to a traction motor excitation control block 10. The output of the decoupling transformer J1 and the information output of the extraction motors. They are connected to a continuous information processing block 11, the output of which is provided with a single block access for control, traction and recovery.
Komutační blok 5 sestává z komutačních ty-ristorů 9.1 a 5.2 a z komutačního kondenzátoru J5.3. Přes oddělovací komutační blok 4 je komutační tyristor 5.1 připojen ke kladné svorce a druhý komutační tyristor g.2 k záporné svorce usměrňovače-invertoru 2*. Jeden ko-nec komutačního kondenzátoru g.3 je připojen ke společ-nému bodu mezi . dvěma větvemi usmerňovače-invertoru 2,:které pracují při jeho vybíjení v režimu nulových ven-tilů.The commutation block 5 consists of commutation thyristors 9.1 and 5.2 and a commutation capacitor J5.3. Through the isolation commutation block 4, the commutation thyristor 5.1 is connected to the positive terminal and the second commutation thyristor g.2 to the negative rectifier-inverter terminal 2 *. One end of the commutation capacitor g.3 is connected to a common point between. two branches of the rectifier-inverter 2, which operate in its zero-discharge mode when discharged.
Zařízení podle vynálezu pracuje takto:The device according to the invention operates as follows:
Zařízení na lokomotivě se nastaví na trakční režim.The locomotive equipment is set to traction mode.
Na rozkaz řidiče se přes povelový blok 12 s, přes jed-notný blok 9 pro ovládání| trakci a rekupfiraci řídítyristorový usměrňovač-invertor jako usměrňovač ovlá- dacím blokem 6 až do dosažení předem stanoveni trakčnícharakteristik^. Napětí trakčních motorů 3 se reguluje.fázově při ořirozené komutací ventilů, nrotože oddělovacíkomutační blok 4 nepřipnul komutační blok g* vyvolávajícíumělou komutaci.On the order of the driver, via command block 12 s, via single control block 9 traction and re-aspiration control the flow rectifier-inverter as a rectifier by the control block 6 until a predetermined traction characteristic is achieved. The tension of the traction motors 3 is controlled in phase with the commutation of the valves, since the isolation block 4 does not adhere to the commutation block g * causing the commutation.
Jednotný blok 9 pro ovládání, trakci s. reku-peraci srovnává povel řidiče s napětím trakčních moto-rů 3 a rychlosti'pohybu, kteréžto informace jsou do nějpřiváděny < bloku 11 pro zpracování průběžných informa-cí. Při dosažení předem stanovené tažné síly se přeruší ·nastavování fázového úhlu ovládacím blokem 6 pro trakčnírežim. Buzení trakčních motorů 3 je řízeno ovládacímblokem 10 buzení. Při rekuperačním režimu se na rozkaz řidi-če vyšle z povelového bloku 12 pite jednotný blok 9k ovládání, trakci s. rekuperaci signál k připojení 'oddělovacího komutačního bloku 4, čímž se komutačníblok 5 pro umělou komutaci připojí k tyristorovéhu 'můstkovému usměrňovači-invertoru 2^. Když řidič určíurčitou charakteristiku brzdění, vyšle jednotný blok 9přes povelový blok 12 do ovládacího bloku 7 rekuperační-ho režimu, do ovládacího bloku J3 pro umělou komutacia do ovládacího bloku 10 buzení signály. Ovládací blokJ7 pro relq^perační režim řídí tyristory můstkového usměr- *7 2 novače-invertoru”a ovládací blok 8 pro umělou komutaciřídí tyristory komutačního bloku 5. Energie generovanátrakčními motory 3 se přivádí přes tyristorový m&stko-vý usměrňovač-invertox^který v tomto případě pracujejako invertor, do snižovacího transformátoru 1, a proto-že oddělovací komutační blok 4^komutační blok 5 je připo-jen k invertoru, dochází k fázové regulaci předního azadního čela napětí, tedy k sektorové regulaci napětí.Zpracovaná průběžná informace o hodnotě sekundárníhonapětí transformátoru 1, o napětí trakčního motoru 3a o rychlosti pohybu se vede do jednotkového bloku 5pro ovládání, trakci a rekuperaci. Při dosažení stanovenéhodnoty C&astaví jednotkový blok 9 změnu uhlu na před-ním a zadním čele napětí. Průměrný úči jlník v rekuperačním -J- režimu elektrického kolejového vozidlaa vybaveného zná-mým měnícím .zařízeními je od Oj 5 do Oj 6* zatímco při pou žití zařízení podle vynálezu je průměrný účijBfník vyššínež Oj85.The uniform traction control unit 9 compares the command of the driver with the traction motor voltage 3 and the speed movement, which information is fed to it by block 11 for processing continuous information. When the predetermined traction force is reached, the phase angle adjustment is interrupted by the traction control control block 6. The excitation of traction motors 3 is controlled by the excitation control knob 10. In the recovery mode, a single block 9k of control is transmitted from the command block 12k to the driver by command of the driver 12, whereby the commutation block 5 is connected to the thyristor bridge rectifier-inverter 2 ^. . When the driver determines a certain braking characteristic, the uniform block 9 sends a command block 12 to the regenerative mode control block 7 to the control block 10 for the actuation block 10 to generate signals. The operating mode control block 7 controls the thyristors of the bridge-in-converter inverter 7 and the control block 8 for the commutation commutation thyristors of the commutation block 5. The energy generated by the extraction motors 3 is fed through the thyristor m & in this case, as an inverter, in a downstream transformer 1, and since the commutating block 4 'of the commutation block 5 is connected to the inverter, the phase control of the front and back end of the voltage occurs, i.e. the sector voltage regulation. of the transformer 1, the speed of the traction motor 3a of the speed of movement is fed to a unit block 5 for control, traction and recovery. When the specified C &amp; value is reached, the unit block 9 sets the angle change at the front and rear faces of the voltage. The average power factor in the recovery mode of the electric rail vehicle equipped with the known changing devices is from 5 to 6, while the average power of the device according to the invention is higher than 855.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG8466417A BG38773A1 (en) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | Converting device for electric mobile composition for alternating current with recuperation in direct current traction motors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS525085A2 true CS525085A2 (en) | 1990-06-13 |
Family
ID=3914198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS855250A CS525085A2 (en) | 1984-07-27 | 1985-07-15 | Alternating-current powered converter for direct-current railway traction motors with recuperation |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0173077B1 (en) |
| JP (1) | JPS6142202A (en) |
| AT (1) | ATE53721T1 (en) |
| BG (1) | BG38773A1 (en) |
| CS (1) | CS525085A2 (en) |
| DE (1) | DE3578284D1 (en) |
| RO (1) | RO92123B (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105119544A (en) * | 2015-09-22 | 2015-12-02 | 东方电机控制设备有限公司 | Magnetic blow-out switch protective device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1538293B2 (en) * | 1966-09-08 | 1976-05-06 | Bbc Ag Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz) | RECOVERY DEVICE WHEN SUPPLYING DC MOTORS FROM MAINS |
| JPS5357431A (en) * | 1976-11-04 | 1978-05-24 | Hitachi Ltd | Commutation circuit controller |
-
1984
- 1984-07-27 BG BG8466417A patent/BG38773A1/en unknown
-
1985
- 1985-06-26 RO RO119321A patent/RO92123B/en unknown
- 1985-07-08 JP JP14845185A patent/JPS6142202A/en active Pending
- 1985-07-15 CS CS855250A patent/CS525085A2/en unknown
- 1985-07-24 EP EP85109303A patent/EP0173077B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-24 DE DE8585109303T patent/DE3578284D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-07-24 AT AT85109303T patent/ATE53721T1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG38773A1 (en) | 1986-02-28 |
| RO92123B (en) | 1987-10-31 |
| ATE53721T1 (en) | 1990-06-15 |
| JPS6142202A (en) | 1986-02-28 |
| EP0173077B1 (en) | 1990-06-13 |
| DE3578284D1 (en) | 1990-07-19 |
| RO92123A (en) | 1987-10-30 |
| EP0173077A2 (en) | 1986-03-05 |
| EP0173077A3 (en) | 1986-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI119862B (en) | Controllers for parallel operation of inverters or inverters | |
| JP4041798B2 (en) | Multi-voltage power supply for railway vehicles | |
| JP3890924B2 (en) | Electric car drive system | |
| US4641234A (en) | A-C or D-C to D-C converter for dual current locomotives with D-C motors | |
| CA1312116C (en) | Method and device for braking a squirrel-cage motor | |
| JP6851502B2 (en) | Power conversion system for railway vehicles | |
| Yano et al. | Transition from slip-frequency control to vector control for induction motor drives of traction applications in Japan | |
| Suru et al. | Indirect Current Control of a Filtering and Regeneration System used in DC Substations for Urban Traction | |
| CS525085A2 (en) | Alternating-current powered converter for direct-current railway traction motors with recuperation | |
| Abraham | Power electronics in German railway propulsion | |
| Fletcher | Regenerative equipment for railway rolling stock | |
| JPH06245316A (en) | Controller for universal electric vehicle | |
| KR100473273B1 (en) | variable power drive control system by train | |
| RU2853796C1 (en) | Electric locomotive electric drive | |
| JPH0398401A (en) | Power converter for vehicle | |
| JP2001339990A (en) | Star Delta controller | |
| CN1847046A (en) | Drives for vehicles moving along tracks, especially maglev trains | |
| JPS61135392A (en) | Elevator drive system | |
| JP2827715B2 (en) | Control method of AC / DC electric vehicle | |
| JPH07212909A (en) | Electric vehicle control device | |
| JP2019193490A (en) | Power conversion device | |
| US1076214A (en) | Electric railway and electric-motor control. | |
| JPH10327503A (en) | Stationary frequency converter for AC trains | |
| KR100491864B1 (en) | dirct current(D.C)power supply system used of revivable 2-level PWM converter, for electromotive car | |
| JP2839867B2 (en) | Electric car control device |