RU187219U1 - VOLTAGE STABILIZER WITH INVERTER FOR MOBILE COMPOSITION - Google Patents
VOLTAGE STABILIZER WITH INVERTER FOR MOBILE COMPOSITION Download PDFInfo
- Publication number
- RU187219U1 RU187219U1 RU2018120690U RU2018120690U RU187219U1 RU 187219 U1 RU187219 U1 RU 187219U1 RU 2018120690 U RU2018120690 U RU 2018120690U RU 2018120690 U RU2018120690 U RU 2018120690U RU 187219 U1 RU187219 U1 RU 187219U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- power supply
- unit
- bpsn
- charger
- Prior art date
Links
- VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N ethoprophos Chemical compound CCCSP(=O)(OCC)SCCC VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 title 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 7
- 208000015885 Blue rubber bleb nevus Diseases 0.000 claims description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D43/00—Devices for using the energy of the movements of the vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/04—Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator
-
- 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
- Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области энергетики и электротехники, в частности к устройствам для преобразования электромеханической энергии в электрическую, и может быть использовано в качестве источника электроснабжения в системах электропитания автономных электроэнергетических комплексах.The utility model relates to the field of energy and electrical engineering, in particular to devices for converting electromechanical energy into electrical energy, and can be used as a power source in power systems of autonomous electric power complexes.
Перспективным направлением является разработка и внедрение энергетических установок на основе системы автономного электроснабжения (САЭ) с генераторно-приводной установкой от оси колесной пары тележки подвижного состава.A promising direction is the development and implementation of power plants based on an autonomous power supply system (SAE) with a generator-driven installation from the axis of the wheelset of the rolling stock carriage.
Поставленный технический результат достигается тем, что напряжение синхронного генератора (СГ) нестабильной частоты поступает на вход инверторного преобразователя частоты (ПЧ), выход которого через фильтр высших гармоник (ФВГ) питает стабильным напряжением блок коммутации нагрузок (БКН) (рефрижераторов). Синхронность работы генератора на общей шине переменного тока и покрытие пиковых потреблений мощности обеспечивается за счет аккумуляторной батареи (АБ), подключенной к блоку питания собственных нужд (БПСН). При накоплении излишней генерируемой энергии через зарядное устройство (ЗУ) происходит подзаряд аккумулятора. The technical result achieved is achieved by the fact that the voltage of a synchronous generator (SG) of an unstable frequency is supplied to the input of an inverter frequency converter (IF), the output of which feeds a load switching unit (BKN) (refrigerators) with a stable voltage through a higher harmonic filter (FHG). Synchronization of the generator on a common AC bus and coverage of peak power consumption is ensured by the battery (AB) connected to the auxiliary power supply unit (BPSN). When excess generated energy is accumulated through the charger (charger), the battery is recharged.
Description
Полезная модель относится к области энергетики и электротехники, в частности к устройствам для преобразования электромеханической энергии в электрическую, и может быть использовано в качестве источника электроснабжения в системах электропитания автономных электроэнергетических комплексах.The utility model relates to the field of energy and electrical engineering, in particular to devices for converting electromechanical energy into electrical energy, and can be used as a power source in power systems of autonomous electric power complexes.
Система электропитания, являясь одной из основных частей автономных объектов, определяет их надежность, эффективность, ремонтопригодность и сроки активного функционирования.The power supply system, being one of the main parts of autonomous objects, determines their reliability, efficiency, maintainability and terms of active functioning.
Перспективным направлением является разработка и внедрение энергетических установок на основе системы автономного электроснабжения (САЭ) с генераторно-приводной установкой от оси колесной пары тележки подвижного состава.A promising direction is the development and implementation of power plants based on an autonomous power supply system (SAE) with a generator-driven installation from the axis of the wheelset of the rolling stock carriage.
Известна система автономного электроснабжения железнодорожных грузовых вагонов и/или платформ от оси колесной пары (патент RU 130557 U1). Рефрижераторный подвижной состав и платформы для перевозки рефрижераторных контейнеров должны иметь источник электроснабжения, которым может являться подвагонный генератор, обеспечивающий возможность автономного электроснабжения платформ или вагонов при прохождении прямых и криволинейных участков пути, а также отключение привода при порожних пробегах.A known system of autonomous power supply of railway freight cars and / or platforms from the axis of the wheelset (patent RU 130557 U1). Refrigerated rolling stock and platforms for transporting refrigerated containers should have an electric power source, which can be a subcar generator that provides the possibility of autonomous power supply of platforms or wagons when passing straight and curved sections of the track, as well as turning off the drive when empty runs.
Известны также генераторно-приводные установки для трехэлементных грузовых тележек фитинговых платформ (Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта, №5, 2014 г.). В состав САЭ входит синхронный трехфазный генератор и преобразователь частоты, обеспечивающие работу двух стандартных холодильных модулей общей электрической мощностью 16 кВт во всем скоростном диапазоне движения платформы от 30 до 120 км/час.Generator-driven units for three-element freight carts of fitting platforms are also known (Bulletin of the Research Institute of Railway Transport, No. 5, 2014). The composition of the SAE includes a synchronous three-phase generator and a frequency converter, ensuring the operation of two standard refrigeration modules with a total electric power of 16 kW in the entire speed range of the platform from 30 to 120 km / h.
Известны системы МИКРОГЭС со статическим преобразователем частоты (Журнал «Современные проблемы науки и образования», №6, 2014 г.). К основным показателям качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ 13109-97 относятся параметры выходного напряжения, характеризуемые номинальной величиной и частотой. Поэтому, важнейшим элементом САЭ является система стабилизации, обеспечивающая статически устойчивый режим работы системы и стабилизацию выходного напряжения.Known MICROHES systems with a static frequency converter (Journal "Modern problems of science and education", No. 6, 2014). The main indicators of the quality of electricity in accordance with GOST 13109-97 include the parameters of the output voltage, characterized by a nominal value and frequency. Therefore, the most important element of the SAE is the stabilization system, which provides a statically stable mode of operation of the system and stabilization of the output voltage.
Задачей представленной полезной модели является обеспечение динамической устойчивость системы при переходных режимах, возникающих при скачках нагрузки.The objective of the presented utility model is to ensure the dynamic stability of the system during transient conditions that occur during load surges.
Техническим результатом является повышение эффективности установки и стабильности напряжения на шине переменного тока нагрузок.The technical result is to increase the installation efficiency and voltage stability on the AC bus loads.
Поставленный технический результат достигается тем, что напряжение синхронного генератора (СГ) нестабильной частоты поступает на вход инверторного преобразователя частоты (ПЧ), выход которого через фильтр высших гармоник (ФВГ) питает стабильным напряжением блок коммутации нагрузок (БКН) (рефрижераторов). Синхронность работы генератора на общей шине переменного тока и покрытие редких пиковых потреблений мощности обеспечивается за счет аккумуляторной батареи (АБ), подключенной к блоку питания собственных нужд (БПСН). При накоплении излишней генерируемой энергии через зарядное устройство (ЗУ) происходит подзаряд аккумулятора.The technical result achieved is achieved by the fact that the voltage of a synchronous generator (SG) of an unstable frequency is supplied to the input of an inverter frequency converter (IF), the output of which, through a higher harmonic filter (FHG), supplies a stable voltage to the load switching unit (BKN) (refrigerators). The synchronization of the generator on a common AC bus and the coverage of rare peak power consumption is ensured by a rechargeable battery (AB) connected to the auxiliary power supply unit (BPSN). When excess generated energy is accumulated through the charger (charger), the battery is recharged.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖАBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING
Признаки и преимущества настоящего технического решения станут очевидными из приводимого ниже подробного описания и прилагаемого чертежа, на котором изображена структурная схема устройства (рис. 1).Signs and advantages of this technical solution will become apparent from the following detailed description and the attached drawing, which shows the structural diagram of the device (Fig. 1).
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙLIST OF DESIGNATIONS
GF1...GF4 - автоматические выключатели;GF1 ... GF4 - circuit breakers;
1. Сеть;1. Network;
2. БПСН - блок питания собственных нужд;2. BPSN - power supply unit;
3. СГ - синхронный генератор;3. SG - synchronous generator;
4. ОВ - обмотка возбуждения генератора с контактными кольцами;4. OV - excitation winding of the generator with slip rings;
5. БРВ - блок регулятора возбуждения;5. BRV - excitation regulator block;
6. БК - блок коммутации;6. BC - switching unit;
7. БРБН - блок регулированных балластных нагрузок;7. BRBN - block of regulated ballast loads;
8. ПЧ - блок преобразователя частоты;8. IF - frequency converter block;
9. ФВГ - фильтр высших гармоник;9. FVG - filter of higher harmonics;
10. БП - цепь байпаса;10. PSU - bypass circuit;
11. БКН - блок коммутации нагрузки;11. BKN - load switching unit;
12. КГ - контактор генератора;12. KG - generator contactor;
13. АБ - аккумуляторная батарея;13. AB - rechargeable battery;
14. ЗУ - зарядное устройство;14. Memory - charger;
15. К - контроллер системы управления;15. K - control system controller;
16. ИУШ - измерительно-управляющая шина контроллера;16. IUSH - measuring and control bus of the controller;
17. Н - нагреватель;17. N - heater;
18. В - вентилятор.18. In - a fan.
Описываемое Устройство стабилизации напряжения с преобразователем частоты имеет три режима работы:The described voltage stabilization device with a frequency converter has three operating modes:
режим питания от синхронного генератора;power mode from a synchronous generator;
режим питания от внешней промышленной трехфазной сети 380 В, 50 Гц;power mode from an external industrial three-phase network 380 V, 50 Hz;
режим питания по цепи байпас.bypass supply mode.
Режим питания от подвагонного синхронного генератора с приводом от оси колесной пары является основным и используется во время движения платформы. При этом автоматические выключатели GF2 и GF4 включены, a GF1 GF3 выключены. В начальный момент напряжение от сети поступает на блок питания собственных нужд (БПСН) 2 и обеспечивает питание постоянным напряжением +110 В блока регулятора возбуждения (БРВ) 5. После начала движения платформы сеть 1 размыкается и напряжение +110 В на выходе БПСН поддерживается энергией аккумуляторной батареи (АБ) 13. Если состав набирает скорость и в течение установленного времени скорость не падает, то включается контактор генератора (КГ) 12, подключая генератор на вход преобразователя частоты (ПЧ) 8. Фильтр высших гармоник (ФВГ) 9 позволяет исключить высокочастотные гармоники порядка 5, 7, 11 от основной гармоники 50 Гц на выходе преобразователя, обеспечивая суммарный коэффициент гармоник в выходном напряжении не более 5%. Во всех режимах работы напряжение поступает на блок питания собственных нужд (БПСН) 2, который на стоянке при питании от сети обеспечивает заряд аккумуляторной батареи (АБ) 13 через зарядное устройство (ЗУ) 14 и питание контроллера (К) 15, При движении состава питание блока питания собственных нужд (БПСН) 2 поддерживается переменным выходным напряжением генератора (СГ) 3 380 В через замкнутый автомат (GF4). Блок регулируемых балластных нагрузок (БРБН) 7 (нагреватель 17 и вентилятор 18) питается от БПСН 2 постоянным напряжением + 110 В. Блок коммутации нагрузок (БКН) 11 обеспечивает поочередное или совместное подключение через свои контакторы рефрижераторов (холодильные модули). При включении первого контактора производится измерение мощности, потребляемой одним рефрижератором. Затем первый холодильный модуль отключается, включается второй и также происходит замер потребляемой мощности. Если суммарная мощность потребления не превышает мощность на выходе преобразователя частоты, то включаются оба рефрижератора, если превышает - рефрижераторы включаются поочередно. Блок регулирования возбуждения (БРВ) 5, меняя ток в обмотке возбуждения (ОВ) 4, поддерживает напряжение на выходе генератора с заданной точностью во всем диапазоне скорости состава.The power mode from the synchronous generator car driven by the axis of the wheelset is the main one and is used during the movement of the platform. In this case, the circuit breakers GF2 and GF4 are turned on, and GF1 GF3 are turned off. At the initial moment, the voltage from the network is supplied to the auxiliary power supply unit (BPSN) 2 and provides a constant voltage of +110 V to the excitation regulator block (BRV) 5. After the platform starts moving, the
Режим питания от внешней трехфазной сети используется при длительных стоянках платформы. Этот режим активируется включением автоматов GF2 и GF3 при этом автоматы GF1, GF4 должны быть выключены. Блок коммутации (БК) 6 подключает питание сети 1 на вход преобразователя частоты (ПЧ) 8 для проверки работоспособности преобразователя на стоянке.The power mode from an external three-phase network is used for long-term parking of the platform. This mode is activated by turning on the machines GF2 and GF3, while the machines GF1, GF4 must be turned off. The switching unit (BC) 6 connects the power supply of the
В режиме байпас нагрузка подключается к внешней сети автоматом GF1 без подключения к преобразователю частоты (ПЧ) 8. При этом автоматы GF3, GF4 должны быть выключены.In bypass mode, the load is connected to the external network by the GF1 machine without connecting to the frequency converter (IF) 8. At the same time, the GF3, GF4 machines must be turned off.
Контроллер (К) 15 системы управления устройства со своей измерительно-управляющей шиной (ИУШ) 16 обеспечивает необходимый алгоритм работы устройства.The controller (K) 15 of the control system of the device with its measuring and control bus (IUSh) 16 provides the necessary algorithm for the operation of the device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018120690U RU187219U1 (en) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | VOLTAGE STABILIZER WITH INVERTER FOR MOBILE COMPOSITION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018120690U RU187219U1 (en) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | VOLTAGE STABILIZER WITH INVERTER FOR MOBILE COMPOSITION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU187219U1 true RU187219U1 (en) | 2019-02-25 |
Family
ID=65479642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018120690U RU187219U1 (en) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | VOLTAGE STABILIZER WITH INVERTER FOR MOBILE COMPOSITION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU187219U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2779324C1 (en) * | 2021-11-15 | 2022-09-06 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт электромеханики" | Autonomous power supply system for passenger rail cars |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2340071C1 (en) * | 2007-09-11 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения" (ОАО "НИИПТ") | Method of supply voltage regulation of multilevel self-commutated voltage inverter |
KR20090113971A (en) * | 2008-04-29 | 2009-11-03 | 한국철도기술연구원 | Power supply system for an electric rail car having function for stabilizing voltage of a wire |
RU146904U1 (en) * | 2014-04-29 | 2014-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НОВЕКА" | RAILWAY PLATFORM OR WAGON WITH AUTONOMOUS POWER SUPPLY |
RU2556236C1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-07-10 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Power conversion system for diesel locomotive auxiliaries |
US9270160B2 (en) * | 2013-12-04 | 2016-02-23 | Liebert Corporation | Repetitive servomechanism controller for uninterruptible power supply system |
RU2612068C1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-03-02 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" | Conversion system for auxiliary power supply of gas turbine locomotive |
-
2018
- 2018-06-05 RU RU2018120690U patent/RU187219U1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2340071C1 (en) * | 2007-09-11 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения" (ОАО "НИИПТ") | Method of supply voltage regulation of multilevel self-commutated voltage inverter |
KR20090113971A (en) * | 2008-04-29 | 2009-11-03 | 한국철도기술연구원 | Power supply system for an electric rail car having function for stabilizing voltage of a wire |
US9270160B2 (en) * | 2013-12-04 | 2016-02-23 | Liebert Corporation | Repetitive servomechanism controller for uninterruptible power supply system |
RU2556236C1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-07-10 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Power conversion system for diesel locomotive auxiliaries |
RU146904U1 (en) * | 2014-04-29 | 2014-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НОВЕКА" | RAILWAY PLATFORM OR WAGON WITH AUTONOMOUS POWER SUPPLY |
RU2612068C1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-03-02 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" | Conversion system for auxiliary power supply of gas turbine locomotive |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2779324C1 (en) * | 2021-11-15 | 2022-09-06 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт электромеханики" | Autonomous power supply system for passenger rail cars |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103840450A (en) | Electric energy regulation device and method for electrified railways | |
JP2008172857A5 (en) | ||
JP2008172857A (en) | Charger for battery in railroad vehicle | |
CN203491707U (en) | Energy storage system based on cascade utilization of power battery | |
CN201309445Y (en) | Emergency electric power supply vehicle | |
JP2012253952A (en) | Fast charger, fast charging apparatus and fast charging method | |
CN105391150A (en) | Trolleybus power supply system and power supply control method thereof | |
CN107733055B (en) | Charging system for vehicle-mounted power battery of oil-electricity hybrid power locomotive | |
US10020653B2 (en) | Station-building power supply device | |
CN106864267A (en) | A kind of confession method for electrically for train | |
RU187219U1 (en) | VOLTAGE STABILIZER WITH INVERTER FOR MOBILE COMPOSITION | |
JP6870678B2 (en) | Power storage system | |
RU2326774C1 (en) | Converting device of the passangers car power supply system | |
CN206180690U (en) | Solar energy commercial power complementation USP electrical power generating system for urban rail transit | |
Maoka et al. | Demonstration testing and evaluation of a train running under its own power using a stationary energy storage system | |
CN210082991U (en) | Shaft end generator power generation, energy storage and power supply system | |
CN106849306A (en) | A kind of self powered supply for train | |
US20240128761A1 (en) | Docking stations for mobile energy storage units | |
RU133060U1 (en) | Shunting Electric Locomotive | |
RU2334348C1 (en) | Undercarriage device for power supply of passenger railroad carriage | |
CN106026074A (en) | Low-voltage DC micro-grid experiment platform | |
RU2790590C1 (en) | Active traction power supply system | |
JP2019112036A (en) | Power storage device for railway | |
CN205142041U (en) | Urgent dc -to -ac converter | |
RU82636U1 (en) | RAILWAY ELECTRICITY SYSTEM |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RH9K | Utility model duplicate issue |
Effective date: 20191029 |