RU143222U1 - Многодвигательный вспомогательный электропривод электроподвижного состава постоянного тока - Google Patents
Многодвигательный вспомогательный электропривод электроподвижного состава постоянного тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU143222U1 RU143222U1 RU2013155242/11U RU2013155242U RU143222U1 RU 143222 U1 RU143222 U1 RU 143222U1 RU 2013155242/11 U RU2013155242/11 U RU 2013155242/11U RU 2013155242 U RU2013155242 U RU 2013155242U RU 143222 U1 RU143222 U1 RU 143222U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric
- transformer
- motor
- motors
- conversion unit
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
Многодвигательный вспомогательный электропривод электроподвижного состава постоянного тока, содержащий асинхронные электродвигатели, разделенные на группы по условиям регулирования и подключенные к токоприемнику электроподвижного состава посредством электропреобразовательной установки с гальваническим разделением входных и выходных цепей, отличающийся тем, что электропреобразовательная установка выполнена в виде соединенных последовательно автономного инвертора и трансформатора, а для каждой из групп асинхронных электродвигателей предусмотрен отдельный непосредственный преобразователь частоты, посредством которого соответствующая группа подключена ко вторичной обмотке трансформатора.
Description
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, точнее к электровозам и моторным вагонам с питанием от контактной сети постоянного тока, а конкретно к многодвигательным электроприводам вспомогательного назначения (мотор-вентиляторы и мотор-компрессоры).
Известен и широко применяется многодвигательный вспомогательный электропривод электровозов постоянного тока, содержащий две группы вспомогательных электродвигателей постоянного тока (мотор-вентиляторы и мотор-компрессоры), которые подключены к токоприемнику электровозу [1].
Недостаток такого решения связан с тем, что в качестве указанных электродвигателей небольшой мощности 20-40 кВт приходится использовать высоковольтные двигатели на полное напряжение контактной сети до 4 кВ при наличии кратковременных перенапряжений до 9 кВ. Это существенно осложняет конструктивное исполнение этих двигателей, снижает их надежность в эксплуатации из-за опасности пробоя изоляции.
Кроме того, весьма затруднительно регулирование мотор-вентиляторов в зависимости от требуемого режима охлаждения основного оборудования, например, тяговых электродвигателей электровоза.
Эти недостатки частично устранены в многодвигательном вспомогательном электроприводе электроподвижного состава постоянного тока, содержащем асинхронные электродвигатели, разделенные на группы по условиям регулирования и подключенные к токоприемнику электроподвижного состава через электропреобразовательную установку с гальваническим разделением входных и выходных цепей [2].
Это техническое решение может быть принято в качестве прототипа; оно широко применяется на электропоездах постоянного тока, причем в качестве преобразовательной установки используют мотор-генераторный агрегат, что существенно усложняет вспомогательный электропривод и не обеспечивает возможности регулирования мотор-вентиляторов (в данном случае они предназначены для вентиляции пассажирских салонов).
Техническое решение по данной полезной модели заключается в том, что преобразовательная установка выполнена в виде соединенных последовательно автономного инвертора и трансформатора, а для каждой из групп асинхронных электродвигателей предусмотрен отдельный непосредственный преобразователь частоты, посредством которого соответствующая группа подключена ко вторичной обмотке трансформатора.
Сущность заявленной полезной модели иллюстрируется на конкретном примере ее исполнения, показанном на чертеже, где:
- фиг. 1 - блочная схема электропривода;
- фиг. 2 - принципиальная схема электропривода;
- фиг. 3 - диаграммы напряжений на асинхронных двигателях.
Предполагаемый электропривод (фиг. 1) содержит две группы асинхронных двигателей 1 и 2, которые выполняют функции мотор-вентиляторов МВ и мотор-компрессоров МК. Эти двигатели подключены к выходам непосредственных преобразователей частоты НПЧ соответственно 3 и 4. Входы этих НПЧ подключены ко вторичной обмотке трансформатора Тр 5, первичная обмотка которого соединена с выходом автономного инвертора напряжения АИН 6. Входы этого АИН подключены к токоприемнику 7 и заземляющему устройству 8 электровоза.
На фиг. 2 более подробно показан пример выполнения электропривода в виде принципиальной схемы. В качестве инвертора 5 использована типовая схема АИН [3] с однофазным выходом, нагруженного на первичную обмотку трансформатора 5. Инвертор выполнен на переключателях 6а - 6г (тиристоры с узлами принудительной коммутации или силовые транзисторы). Ко вторичной обмотке трансформатора 5 через НПЧ 3 подключен двигатель 1. Это подключение выполнено посредством контакторов 8-10. НПЧ 3 выполнен по типовой схеме на тиристорах [4].
Аналогичным образом к той же вторичной обмотке трансформатора 5 через контакторы 11-13 и НПЧ 4 подключен двигатель 2. НПЧ 4 выполнен на тиристорах по схеме, аналогичной НПЧ 3.
Предложенный электропривод работает следующим образом. Постоянное напряжение 3 кВ от токоприемника 7 и заземляющего устройства 8 преобразуется АИН 6 в однофазное переменное (фиг. 3а) постоянной частоты f; в рассматриваемом примере принято f=150 Гц. Далее это напряжение понижают трансформатором 5 (до значения 220/380 В) и далее в зависимости от требуемой ступени регулирования двигателей 1-2 преобразуют в трехфазное переменное с величиной фазного напряжения Uф и частоты fф, которые согласно закону частотного регулирования АД должны быть примерно пропорциональны требуемой частоте вращения n, т.е.
В рассматриваемом примере использовано трехступенчатое регулирование, т.е. предусмотрены три ступени для каждой из величин, входящих в выражение (1). Но для группы двигателей 1 (МВ) эти ступени предполагают продолжительный режим, а для группы 2 (МК) ступени с пониженными значениями Uф и fф используют только для пуска.
Рассмотрим реализацию этих ступеней по фиг. 2-3 на примере НПЧ 3 и АД1.
На ступени номинальной частоты вращения n и частоты fф=50 Гц включен контактор 10, а контакторы 8-9 выключены. При этом на входы 14-15 НПЧ 3 поступает полное напряжение вторичной обмотки 5. В соответствии с известным алгоритмом работы НПЧ [4] включением его тиристоров формируют на выходе напряжение с частотой 50 Гц (фиг. 3,б), причем каждая полуволна напряжения с частотой 50 Гц формируется из трех полуволн входного напряжения с частотой 150 Гц. На фиг. 3,б показано трехфазное напряжение Uф с величиной основной гармоники, равной 220 В, что соответствует номинальному режиму АД 1-2.
На ступени fф=25 Гц включен контактор 9, а контакторы 8 и 10 выключены. При этом на входы 14-15 НПЧ 3 поступает половина напряжения вторичной обмотки 5. НПЧ 3 формирует трехфазное напряжение по фиг. 3,в. При этом двигатель 1 работает с пониженной в два раза частотой вращения.
Аналогичным образом реализуют еще одну ступень: включен контактор 8, контакторы 9-10 выключены, на входы 14-15 поступает ¼ напряжения обмотки 5. НПЧ 3 формирует трехфазное напряжение 12,5 Гц (фиг. 3,г). При этом двигатель 1 работает с пониженной в 4 раза частотой вращения.
На рис. 3,в и 3,г показана только одна фаза выходного напряжения, т.е. фаза A.
Для МВ 1 обычно используют длительную работу на любой из рассмотренных ступеней в зависимости от фактической нагрузки силового оборудования, в основном тяговых электродвигателей.
Для МК2 ступени 12,5 Гц и 25 Гц используют для пуска, а ступень 50 Гц - для нормальной работы МК.
Возможны варианты выполнения предложенного электропривода. Инвертор 6 и трансформатор 5 могут быть выполнены и на более высокую частоту Г, что позволит увеличить число ступеней регулирования. Для этого следует также увеличить число отпаек вторичной обмотки трансформатора 5.
Практическое использование данной полезной модели на электровозах обеспечивает повышение надежности вспомогательных машин и за счет регулирования мотор-вентиляторов позволяет экономить электроэнергию.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания полезной модели
1. Калинин В.К. Электровозы и электропоезда. М., Транспорт, 1991;
2. Амелин В.М. и др. Электропоезда. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2000;
3. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи. М., Транспорт, 1999;
4. Устройства силовой электроники железнодорожного подвижного состава. В.М. Антюхин, А.А. Богомяков, Ю.А. Евсеев и др.; под ред. Ю.М. Инькова и Ф.И. Ковалева. - М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2011.
Claims (1)
- Многодвигательный вспомогательный электропривод электроподвижного состава постоянного тока, содержащий асинхронные электродвигатели, разделенные на группы по условиям регулирования и подключенные к токоприемнику электроподвижного состава посредством электропреобразовательной установки с гальваническим разделением входных и выходных цепей, отличающийся тем, что электропреобразовательная установка выполнена в виде соединенных последовательно автономного инвертора и трансформатора, а для каждой из групп асинхронных электродвигателей предусмотрен отдельный непосредственный преобразователь частоты, посредством которого соответствующая группа подключена ко вторичной обмотке трансформатора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013155242/11U RU143222U1 (ru) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | Многодвигательный вспомогательный электропривод электроподвижного состава постоянного тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013155242/11U RU143222U1 (ru) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | Многодвигательный вспомогательный электропривод электроподвижного состава постоянного тока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU143222U1 true RU143222U1 (ru) | 2014-07-20 |
Family
ID=51220111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013155242/11U RU143222U1 (ru) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | Многодвигательный вспомогательный электропривод электроподвижного состава постоянного тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU143222U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612064C1 (ru) * | 2016-01-28 | 2017-03-02 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" | Преобразовательная система электроснабжения собственных нужд электровоза |
RU2654172C1 (ru) * | 2017-06-27 | 2018-05-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" | Преобразовательная система электроснабжения собственных нужд электровоза |
-
2013
- 2013-12-13 RU RU2013155242/11U patent/RU143222U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612064C1 (ru) * | 2016-01-28 | 2017-03-02 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" | Преобразовательная система электроснабжения собственных нужд электровоза |
RU2654172C1 (ru) * | 2017-06-27 | 2018-05-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" | Преобразовательная система электроснабжения собственных нужд электровоза |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Huber et al. | Solid-state transformers: On the origins and evolution of key concepts | |
RU2422299C1 (ru) | Система электроснабжения электропоезда с асинхронным тяговым приводом | |
RU185666U1 (ru) | Многофазная система электродвижения судов | |
RU2321133C1 (ru) | Симметрирующий трехфазно-однофазный трансформатор напряжения | |
RU2385237C1 (ru) | Преобразовательная система | |
Pramanick et al. | A harmonic suppression scheme for full speed range of a two-level inverter fed induction motor drive using switched capacitive filter | |
EP2719888A1 (en) | Dual-DC bus starter/generator | |
RU157368U1 (ru) | Система электродвижения судов | |
RU2370381C1 (ru) | Способ повышения энергетических показателей режима рекуперативного торможения электровозов переменного тока | |
RU143222U1 (ru) | Многодвигательный вспомогательный электропривод электроподвижного состава постоянного тока | |
RU2623643C1 (ru) | Способ регулирования напряжения системы газовая турбина - генератор для обеспечения питания вспомогательных электрических приводов транспортного средства | |
RU2470436C1 (ru) | Преобразовательный комплекс энергоснабжения тепловоза | |
US9673741B2 (en) | System for supplying electrical power to a load and corresponding power supply method | |
RU148658U1 (ru) | Тяговый электропривод транспортного средства | |
RU181202U1 (ru) | Система электродвижения судов | |
CN109412469B (zh) | 牵引变流系统主电路、控制方法及其系统 | |
Lopatkin et al. | Controllable rectifiers with input power factor correction | |
RU2418356C1 (ru) | Электропривод с трехфазным асинхронным двигателем | |
RU2719040C1 (ru) | Устройство стабилизации напряжения в системе питания асинхронных вспомогательных машин электровозов переменного тока | |
WO2018226120A1 (ru) | Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения | |
RU2556236C1 (ru) | Преобразовательный комплекс электроснабжения собственных нужд тепловоза | |
RU150254U1 (ru) | Устройство электропитания постоянным током автономного транспортного судна | |
RU187809U1 (ru) | Многофазная система электродвижения судов с коммутатором в нейтрали | |
RU2457612C1 (ru) | Устройство для регулирования и стабилизации напряжения автономного многофункционального асинхронного генератора | |
RU2612066C1 (ru) | Преобразователь тяговый тепловоза |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20151214 |