RU187714U1 - Ac-dc преобразователь для электровоза - Google Patents
Ac-dc преобразователь для электровоза Download PDFInfo
- Publication number
- RU187714U1 RU187714U1 RU2018136912U RU2018136912U RU187714U1 RU 187714 U1 RU187714 U1 RU 187714U1 RU 2018136912 U RU2018136912 U RU 2018136912U RU 2018136912 U RU2018136912 U RU 2018136912U RU 187714 U1 RU187714 U1 RU 187714U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transformer
- channel
- voltage
- converter
- channels
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
- B60M3/00—Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
- B60M3/06—Arrangements for consuming regenerative power
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к однофазным полупроводниковым преобразователям электрической энергии для электровоза, предназначенным для преобразования переменного напряжения в регулируемое по величине постоянное напряжение, и может быть использована для регулирования и стабилизации постоянного напряжения на нагрузке, в том числе и в других системах электропитания.
Высоковольтный AC-DC преобразователь, состоящий из N каналов, каждый из которых содержит высокочастотный трансформатор, на первичной стороне к которому подключены входной реактор, первый ключ переменного тока и первый конденсатор, а на вторичной стороне трансформатора подключены второй конденсатор и диод, каждый последующий канал подключается через входной реактор ко второму выводу первичной обмотки трансформатора предыдущего канала, а по выходам все каналы объединяются параллельно в общую шину постоянного тока, отличающийся тем, что содержит в себе меньшее количество элементов за счет использования двух ступеней преобразования энергии, вместо четырех.
Таким образом, преобразователь является более простым, за счет того, что содержит в себе меньшее количество активных элементов.
Description
Полезная модель относится к полупроводниковым преобразователям электрической энергии, предназначенным для преобразования переменного напряжения в регулируемое по величине постоянное напряжение, которые могут быть использованы для регулирования и стабилизации постоянного напряжения на нагрузке, в том числе в системах электроснабжения электровозов.
Известен AC-DC преобразователь для электровоза (Тяговый выпрямитель / Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи), который состоит из низкочастотного трансформатора и набора диодных выпрямителей, подключенных ко вторичным обмоткам трансформатора.
Недостатком такого преобразователя является недостаточно высокие удельные массогабаритные показатели как кг/кВА и дм.куб/кВА, так как он содержит в себе многообмоточный низкочастотный трансформатор напряжения частотой 50 Гц.
Известен AC-DC преобразователь для электровоза, (Dr. Michael Steiner, Dr. Harry Reinold. Medium Frequency Topology in Railway Applications, European PE Conf., 2-5 Sept. 2007. - Aalborg (Denmark), 2007, ISBN 9789075815108), являющийся прототипом. Преобразователь состоит из N-количества каналов преобразователей переменного напряжения в постоянное, при этом каждый канал состоит из каскада блоков, а именно блока активного выпрямителя, блока автономного высокочастотного однофазного инвертора, блока высокочастотного однофазного трансформатора, блока управляемого выпрямителя.
Недостатком такого преобразователя является его сложность из-за большого количества блоков в каждом канале и соответственно большого количества активных элементов в блоках и в преобразователе в целом, обусловленная четырьмя блоками (ступенями) преобразования энергии в каждом канале.
Задачей (техническим результатом) предлагаемой полезной модели является упрощение AC-DC преобразователя.
Поставленная задача достигается тем, что AC-DC преобразователь для электровоза, состоит из N каналов, каждый из которых содержит высокочастотный трансформатор, ключи, конденсаторы и реакторы, причем к первичной стороне высокочастотного трансформатора подключен входной реактор, ключ переменного тока и входной накопительный конденсатор, а ко вторичной стороне трансформатора подключены выходной накопительный конденсатор и диод выпрямителя, при этом каждый последующий канал подключен через свой входной реактор ко второму выводу первичной обмотки трансформатора предыдущего канала, а по выходам все каналы через выходные фильтровые реакторы объединены параллельно и подключены к нагрузке.
На фиг. 1 приведена схема предлагаемого преобразователя на примере трехканального преобразователя; на фиг. 2 и фиг. 3 представлены эпюры напряжений и токов на входе и выходе преобразователя, соответственно.
Предлагаемый преобразователь (фиг. 1) является однофазным, он состоит из N идентичных каналов (в данном примере из трех каналов 1, 2 и 3), первый канал содержит в себе входной реактор 4 одним выводом подключен к источнику, во втором канале последовательно ко второму выводу первичной обмотки трансформатора и т.д.), к которой последовательно подключен первый накопительный конденсатор 5 и ключ переменного тока 6, вторым выводом ключ переменного тока подключен ко второму выводу первичной обмотки трансформатора 7. К второму выводу конденсатора 5 подключена первичная обмотка трансформатора 7. К первому выводу вторичной обмотки трансформатора 7 последовательно подключен второй накопительный конденсатор 8 и выходной реактор 9, а к месту их соединения подключен первый электрод выпрямительного диода 10, а его второй электрод подключен ко второму выводу вторичной обмотки трансформатора 7. Этот вывод является общим выводом первого канала и наряду с вторым выводом выходного реактора 9 образуют выход напряжения канала. Аналогично первому каналу выполнены и остальные каналы. Элементы 11-17 второго канала и элементы 18-24 третьего канала соединены в своих каналах также, как соответствующие элементы 4, 5. 6, 7, 8, 9, 10 первого канала. Выходы напряжений каждого канала объединяется параллельно в общую выходную шину постоянного тока, которая подключается к конденсатору фильтра нагрузки 25 и сопротивлению нагрузки 26. Источник питания 27 преобразователя подключен одним своим выводом к входному реактору 4 первого канала и второму выводу первичной обмотки трансформатора последнего (третьего) канала.
Устройство работает следующим образом (на примере, когда количество каналов N=3): ключ 6 и диод 10 работают попеременно, т.е. когда ключ 6 находится в проводящем состоянии, ключ 10 находится в непроводящем состоянии. Управляющие импульсы ключей 13 и 20 сдвинуты на 360/N (где N=3) градусов относительно ключа 6. В первый момент времени, когда ключ 6 находится в проводящем состоянии, в реакторе 4 происходит запасание энергии. Затем ключ 6 размыкается, и энергия, запасенная во входном реакторе 4, складываясь с энергией источника 27, заряжает входной накопительный конденсатор 5, передается через трансформатор 7 и запасается во втором накопительном конденсаторе 8, в то время, пока проводит диод 10. При управлении обеспечивается равенство вольт-секундных интегралов положительного и отрицательного импульсов напряжения на первичной обмотке трансформатора.
Канал 3 работает аналогичным образом со сдвигом в импульсах управления ключами в 360/3 градусов. Затем, выходы напряжений каждого канала через выходные фильтровые реакторы 9, 16, 23 объединяется параллельно в общую выходную шину постоянного тока.
Таким образом, предлагаемый преобразователь является более простым, за счет того, что содержит в себе меньшее количество активных элементов, а именно один ключ в канале вместо четырех как в прототипе, за счет меньшего количества блоков преобразования в каждом канале.
Claims (1)
- AC-DC преобразователь для электровоза, состоящий из N каналов, каждый из которых содержит высокочастотный трансформатор, ключи, отличающийся тем, что в каждый канал введены конденсаторы, реакторы и диод выпрямителя, причем к первичной стороне высокочастотного трансформатора подключены входной реактор, ключ переменного тока и входной накопительный конденсатор, а к вторичной стороне трансформатора подключены выходной накопительный конденсатор и диод выпрямителя, при этом каждый последующий канал подключен через свой входной реактор ко второму выводу первичной обмотки трансформатора предыдущего канала, а по выходам все каналы через выходные фильтровые реакторы объединены параллельно и подключены к нагрузке.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136912U RU187714U1 (ru) | 2018-10-19 | 2018-10-19 | Ac-dc преобразователь для электровоза |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018136912U RU187714U1 (ru) | 2018-10-19 | 2018-10-19 | Ac-dc преобразователь для электровоза |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU187714U1 true RU187714U1 (ru) | 2019-03-15 |
Family
ID=65758984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018136912U RU187714U1 (ru) | 2018-10-19 | 2018-10-19 | Ac-dc преобразователь для электровоза |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU187714U1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1530504A1 (ru) * | 1987-03-25 | 1989-12-23 | Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта им.Я.М.Свердлова | Устройство электроснабжени железной дороги посто нного тока |
RU2079958C1 (ru) * | 1991-03-12 | 1997-05-20 | Государственный Макеевский Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности | Система для преобразования переменного тока в постоянный для питания нагрузки |
DE19823233A1 (de) * | 1998-05-25 | 1999-12-02 | Asea Brown Boveri | Vorrichtung zur Speisung von gleichstrombetriebenen Fahrzeugen |
-
2018
- 2018-10-19 RU RU2018136912U patent/RU187714U1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1530504A1 (ru) * | 1987-03-25 | 1989-12-23 | Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта им.Я.М.Свердлова | Устройство электроснабжени железной дороги посто нного тока |
RU2079958C1 (ru) * | 1991-03-12 | 1997-05-20 | Государственный Макеевский Научно-Исследовательский Институт По Безопасности Работ В Горной Промышленности | Система для преобразования переменного тока в постоянный для питания нагрузки |
DE19823233A1 (de) * | 1998-05-25 | 1999-12-02 | Asea Brown Boveri | Vorrichtung zur Speisung von gleichstrombetriebenen Fahrzeugen |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20140049990A1 (en) | Soft-switching high voltage power converter | |
CN110677060A (zh) | 功率变换系统及其中直流母线电容的预充电方法 | |
EP3734794A1 (en) | Full direct-current boost/buck power transmission system and method | |
WO2017119977A3 (en) | System and method for integrating energy storage into modular power converter | |
RU2454779C1 (ru) | Двунаправленный понижающий преобразователь постоянного напряжения | |
Krishnamoorthy et al. | New medium-voltage adjustable speed drive (ASD) topologies with medium-frequency transformer isolation | |
RU187714U1 (ru) | Ac-dc преобразователь для электровоза | |
US8804376B2 (en) | DC/DC converter with selectable coupling ratio and power inverter using the same | |
RU2297707C2 (ru) | Выпрямитель трехфазного тока | |
RU174024U1 (ru) | Двухтактный трансформаторный импульсный преобразователь | |
Takahashi et al. | Power decoupling method for isolated DC to single-phase AC converter using matrix converter | |
RU2726946C1 (ru) | Регулятор переменного напряжения | |
RU158492U1 (ru) | Устройство заряда-разряда емкостного накопителя энергии | |
RU144509U1 (ru) | Преобразователь с 24-кратной частотой пульсации переменного напряжения в постоянное | |
RU186131U1 (ru) | Высоковольтный ас-ас преобразователь | |
RU190083U1 (ru) | Импульсный преобразователь частоты со звеном постоянного напряжения | |
RU2509404C1 (ru) | Преобразователь постоянного напряжения в трехфазное квазисинусоидальное | |
CN111987919A (zh) | 电力转换器 | |
RU2368937C1 (ru) | Регулятор переменного напряжения | |
RU2454781C2 (ru) | Двунаправленный понижающий преобразователь переменного напряжения в постоянное | |
JP2019146433A5 (ru) | ||
RU2750955C1 (ru) | Преобразователь собственных нужд | |
Todorčević et al. | A dc-dc modular multilevel topology for electrostatic renewable energy converters | |
RU2472280C1 (ru) | Многозонный матричный преобразователь частоты | |
SU1112508A1 (ru) | Двадцатичетырехфазный преобразователь переменного тока в посто нный |