RU196819U1 - DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION - Google Patents

DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION Download PDF

Info

Publication number
RU196819U1
RU196819U1 RU2019140700U RU2019140700U RU196819U1 RU 196819 U1 RU196819 U1 RU 196819U1 RU 2019140700 U RU2019140700 U RU 2019140700U RU 2019140700 U RU2019140700 U RU 2019140700U RU 196819 U1 RU196819 U1 RU 196819U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
contactor
traction
output
speed
motors
Prior art date
Application number
RU2019140700U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Юльевич Изварин
Марина Валерьевна Евстафьева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I"
Priority to RU2019140700U priority Critical patent/RU196819U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU196819U1 publication Critical patent/RU196819U1/en

Links

Images

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
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/02—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles characterised by the form of the current used in the control circuit
    • B60L15/08—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles characterised by the form of the current used in the control circuit using pulses
    • 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
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области тягового электропривода и может быть применена на электротранспортных средствах с тяговыми электродвигателями постоянного тока, питаемыми от сети постоянного напряжения. Технический результат - повышение экономичности и надежности устройства для регулирования скорости электроподвижного состава. Устройство позволяет обеспечить режим энергоэффективного пуска с использованием контакторно-реостатной системы регулирования скорости электропоезда. Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава содержит последовательно соединенные источник питания (1), выключатель (2), первый контактор (3), регулируемый резистор (4), последовательно соединенные якорные обмотки первого (5) и второго (6) тяговых электродвигателей постоянного тока, обмотки возбуждения первого (7) и второго (8) тяговых электродвигателей постоянного тока, соединенные с землей, второй (9) и третий (10) контакторы, диод (11), статический преобразователь собственных нужд (12), мостовой трехфазный выпрямитель (13). 1 ил.The utility model relates to the field of traction electric drive and can be used on electric vehicles with traction DC motors, powered from a constant voltage network. EFFECT: increased efficiency and reliability of a device for controlling the speed of electric rolling stock. The device allows for an energy-efficient start-up mode using a contactor-rheostatic system for controlling the speed of an electric train. A device for controlling the speed of electric rolling stock contains a serially connected power source (1), a switch (2), a first contactor (3), an adjustable resistor (4), serially connected anchor windings of the first (5) and second (6) DC traction motors, field windings of the first (7) and second (8) DC traction motors connected to ground, second (9) and third (10) contactors, diode (11), auxiliary static converter (12), three-phase bridge rectifier (13) . 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области тягового электропривода и может быть применена на электротранспортных средствах с тяговыми электродвигателями постоянного тока, питаемыми от сети постоянного напряжения.The utility model relates to the field of traction electric drive and can be used on electric vehicles with traction DC motors, powered from a constant voltage network.

Известно устройство для регулирования скорости электроподвижного состава (электропоезда ЭР2Р, ЭР2Т, ЭТ2, ЭД4), которое содержит источник питания, тяговые двигатели постоянного тока, пусковые резисторы, реостатные контакторы, линейные контакторы. (Руководство по устройству электропоездов серии ЭТ2, ЭР2Т, ЭД2Т, ЭТ2М. - М.: Центр Коммерческих разработок, 2003. - 184 с.).A device for controlling the speed of electric rolling stock (electric trains ER2R, ER2T, ET2, ED4), which contains a power source, DC traction motors, starting resistors, resistor contactors, linear contactors. (Manual for the construction of electric trains of the ET2, ER2T, ED2T, ET2M series. - M.: Center for Commercial Development, 2003. - 184 p.).

Недостаток устройства для регулирования скорости электроподвижного состава: низкая надежность, значительные пусковые потери, невозможность длительной работы на малой скорости движения.The disadvantage of a device for controlling the speed of electric rolling stock: low reliability, significant starting losses, the inability to long-term operation at low speed.

Известно устройство для регулирования скорости электроподвижного состава (электровозы 2ЭС6 «Синара» постоянного тока), которое содержит источник питания, восемь тяговых двигателей постоянного тока, линейные контакторы, реостатные контакторы, преобразователь собственных нужд (ПСН), устройство для питания обмоток возбуждения в режиме электрического торможения от статического преобразователя собственных нужд. (Электровоз 2ЭС6 «Синара» / под. ред. В.В. Брексона. - Верхняя Пышма: ООО «Уральские локомотивы», 2015. - 328 с.)A device for controlling the speed of electric rolling stock (electric locomotives 2ES6 "Sinara" DC), which contains a power source, eight traction DC motors, linear contactors, rheostatic contactors, auxiliary converter (PSN), a device for supplying field windings in electric braking mode from a static converter of own needs. (Electric locomotive 2ES6 Sinara / under the editorship of VV Brekson. - Verkhnyaya Pyshma: OOO Ural Locomotives, 2015. - 328 p.)

Недостаток устройства для регулирования скорости электроподвижного состава: низкая надежность, значительные пусковые потери, и потери при движении с малой скоростью в маневровом режиме.The disadvantage of a device for controlling the speed of electric rolling stock: low reliability, significant starting losses, and losses when driving at low speed in shunting mode.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство для регулирования скорости электроподвижного состава постоянного тока (RU 43826, B60L 15/08, 10.02.2005), содержащее источник питания, выключатель, последовательно соединенные якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно соединенные обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, датчик тока якоря, первый вывод первого резистора соединен с общим выводом коммутирующего конденсатора и второго резистора, другой вывод коммутирующего конденсатора соединен с первым выводом третьего резистора, шесть контакторов, общий вывод первого и второго контакторов соединен с первым выводом обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока, первый вывод третьего контактора подключен к второму выводу обмотки возбуждения второго тягового электродвигателя постоянного тока, другой вывод третьего контактора соединен с вторым выводом третьего резистора, к второму выводу второго резистора подключен один из выводов четвертого контактора, регулируемый резистор, первый и второй согласующие блоки, блок управления, блок защиты от юза и боксования, два диода, возбудитель, переключающий элемент, главные и коммутирующий симмисторы, первые электроды которых объединены и подключены к второму выводу первого резистор, соединенного с вторым выводом первого контактора и первым выводом датчика тока якоря, второй электрод главного симмистора соединен с катодом первого диода и общим выводом первого, второго резисторов и коммутирующего конденсатора, второй электрод коммутирующего симмистора соединен с общим выводом третьего резистора и коммутирующего конденсатора, общий вывод третьего контактора и третьего резистора соединен с общим выводом второго резистора и четвертого контактора и анодом первого диода, второй вывод датчика тока якоря соединен с первым выводом обмотки якоря второго тягового электродвигателя постоянного тока и с первым входом блока защиты от юза и боксования, второй вход которого соединен с общей точкой соединения якорных обмоток первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, а третий вход соединен с общим выводом пятого контактора, регулируемого резистора и одним из выводов якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока, второй вывод регулируемого резистора соединен с вторым выводом четвертого и первым выводом шестого контакторов, причем второй вывод шестого контактора соединен с катодом второго диода и первым выводом выключателя, другой вывод выключателя соединен с источником питания, анод второго диода соединен с вторым выводом пятого контактора, выход блока защиты от юза и боксования соединен с первым входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом датчика тока якоря, причем первый выход блока управления через первый согласующий блок соединен с управляющим электродом и первым электродом главного симмистора, второй выход блока управления соединен через второй согласующий блок с управляющим электродом и первым электродом коммутирующего симмистора, а третий выход блока управления соединен с переключающим элементом регулируемого резистора, второй вывод второго контактора соединен с одним из выводов возбудителя, другой вывод которого соединен с общим выводом третьего, четвертого контакторов, второго, третьего резисторов и анодом первого диода, общий вывод обмотки возбуждения второго тягового электродвигателя постоянного тока и третьего контактора соединен с землей.The closest technical solution to the claimed utility model is a device for controlling the speed of DC electric rolling stock (RU 43826, B60L 15/08, 02/10/2005), comprising a power source, a switch, armature windings of the first and second DC traction motors connected in series, in series connected field windings of the first and second DC traction motors, armature current sensor, the first output of the first resistor is connected to the common output of the switching capacitor of the ator and the second resistor, the other terminal of the switching capacitor is connected to the first terminal of the third resistor, six contactors, the common terminal of the first and second contactors is connected to the first terminal of the field winding of the first DC traction motor, the first terminal of the third contactor is connected to the second terminal of the field winding of the second traction motor DC, the other terminal of the third contactor is connected to the second terminal of the third resistor, one is connected to the second terminal of the second resistor the conclusions of the fourth contactor, an adjustable resistor, the first and second matching blocks, a control unit, a protection block against use and boxing, two diodes, an exciter, a switching element, main and switching symmistors, the first electrodes of which are combined and connected to the second terminal of the first resistor connected to the second output of the first contactor and the first output of the armature current sensor, the second electrode of the main simistor is connected to the cathode of the first diode and the common output of the first, second resistors and a switching capacitor, W the second electrode of the switching simistor is connected to the common terminal of the third resistor and the switching capacitor, the common terminal of the third contactor and the third resistor is connected to the common terminal of the second resistor and the fourth contactor and the anode of the first diode, the second terminal of the armature current sensor is connected to the first terminal of the armature winding of the second constant current traction motor current and with the first input of the protection block against homing and boxing, the second input of which is connected to a common connection point of the anchor windings of the first and second traction electric of direct current drivers, and the third input is connected to the common terminal of the fifth contactor, an adjustable resistor, and one of the terminals of the armature winding of the first DC traction motor, the second terminal of the adjustable resistor is connected to the second terminal of the fourth and first terminal of the sixth contactor, and the second terminal of the sixth contactor is connected to the cathode of the second diode and the first terminal of the switch, the other terminal of the switch is connected to a power source, the anode of the second diode is connected to the second terminal of the fifth contactor, output b the protection and anti-skid lock is connected to the first input of the control unit, the second input of which is connected to the output of the armature current sensor, the first output of the control unit through the first matching unit connected to the control electrode and the first electrode of the main simistor, the second output of the control unit connected through the second matching a unit with a control electrode and a first electrode of a switching simistor, and the third output of the control unit is connected to a switching element of an adjustable resistor, the second output of the second contact ora is connected to one of the terminals of the pathogen, the other terminal of which is connected to the common terminal of the third, fourth contactors, second, third resistor and the anode of the first diode a common output a second excitation winding DC traction motor and a third contactor is connected to earth.

Недостаток устройства, принятого за прототип, - оно не обеспечивает возможность длительного движения с малой скоростью в маневровом режиме, так как значительные потери электроэнергии в регулируемых резисторах (более 50%) вызывают их нагрев, требуют многократных переключений коммутационных аппаратов, и как следствие - снижение надежности.The disadvantage of the device adopted as a prototype is that it does not provide the possibility of long-term movement at low speed in shunting mode, since significant losses of electricity in adjustable resistors (more than 50%) cause them to heat up, require multiple switching of switching devices, and as a result, a decrease in reliability .

Задача полезной модели - повысить надежность устройства для регулирования скорости электроподвижного состава и экономичность за счет снижения пусковых потерь при подключении тяговых электродвигателей постоянного тока к контактной сети при маневрах и движении с низкой скоростью.The objective of the utility model is to increase the reliability of the device for controlling the speed of electric rolling stock and the cost-effectiveness by reducing starting losses when connecting DC traction motors to the contact network when maneuvering and moving at low speed.

Технический результат достигается тем, что в устройство для регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее последовательно соединенные источник питания, выключатель, первый контактор, регулируемый резистор, якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно соединенные обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, соединенные с землей, второй и третий контакторы, третий контактор подключен к общей точке соединения регулируемого резистора и якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока, диод, дополнительно введены: статический преобразователь собственных нужд, мостовой трехфазный выпрямитель, первый выход которого соединен с анодом диода, катод которого соединен с вторым выводом третьего контактора, а второй выход мостового трехфазного выпрямителя и первый вход статического преобразователя собственных нужд соединены с землей, второй вход статического преобразователя собственных нужд соединен с первым выводом второго контактора, второй вывод которого подключен к общей точке соединения выключателя и первого контактора, выходы статического преобразователя собственных нужд соединены с соответствующими входами мостового трехфазного выпрямителя, а второй вывод якорной обмотки второго тягового электродвигателя постоянного тока соединен с другим выводом обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока.The technical result is achieved in that in a device for controlling the speed of electric rolling stock containing a serially connected power supply, a switch, a first contactor, an adjustable resistor, anchor windings of the first and second traction DC motors, serially connected excitation windings of the first and second DC traction motors, connected to ground, second and third contactors, the third contactor is connected to a common connection point of an adjustable resistor and the armature winding of the first traction DC motor, a diode, additionally introduced: a static auxiliary converter, a three-phase bridge rectifier, the first output of which is connected to the anode of the diode, the cathode of which is connected to the second output of the third contactor, and the second output of the three-phase bridge rectifier and the first input of the static the auxiliary converter is connected to ground, the second input of the static auxiliary converter is connected to the first terminal of the second contactor, the second terminal to of which is connected to a common connection point of the circuit breaker and the first contactor, the outputs of the auxiliary auxiliary static converter are connected to the corresponding inputs of the bridge three-phase rectifier, and the second output of the armature winding of the second DC traction motor is connected to the other terminal of the excitation winding of the first DC traction motor.

Благодаря тому, что в устройство введены новые элементы и появились новые связи, появляется возможность длительного движения с низкой скоростью в маневровом режиме без потерь в регулируемом резисторе, повышается надежность, и обеспечивается режим энергоэффективного пуска.Due to the fact that new elements have been introduced into the device and new connections have appeared, the possibility of long-term movement at a low speed in shunting mode without loss in an adjustable resistor appears, reliability is increased, and an energy-efficient start mode is provided.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.The drawing shows a circuit diagram of the proposed device.

В соответствии с чертежом устройство для регулирования скорости электроподвижного состава содержит последовательно соединенные источник питания 1, выключатель 2, первый контактор 3, регулируемый резистор 4, последовательно соединенные якорные обмотки первого 5 и второго 6 тяговых электродвигателей постоянного тока, обмотки возбуждения первого 7 и второго 8 тяговых электродвигателей постоянного тока, соединенные с землей, второй 9 и третий 10 контакторы, третий контактор 10 подключен к общей точке соединения регулируемого резистора 4 и якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока 5, диод 11, статический преобразователь собственных нужд 12 (Брексон В.В. Электровоз 2ЭС6 «Синара». Верхняя Пышма: ООО «Уральские локомотивы», 2015. 328 с.), мостовой трехфазный выпрямитель 13. Первый выход мостового трехфазного выпрямителя 13 соединен с анодом диода 11, катод которого соединен с вторым выводом третьего контактора 10, а второй выход мостового трехфазного выпрямителя 13 и первый вход статического преобразователя собственных нужд 12 соединены с землей, второй вход статического преобразователя собственных нужд 12 соединен с первым выводом второго контактора 9, второй вывод которого 9 подключен к общей точке соединения выключателя 2 и первого контактора 3, выходы статического преобразователя собственных нужд 12 соединены с соответствующими входами мостового трехфазного выпрямителя 13.In accordance with the drawing, the device for controlling the speed of electric rolling stock contains a serially connected power supply 1, switch 2, a first contactor 3, an adjustable resistor 4, serially connected anchor windings of the first 5 and second 6 traction DC motors, excitation windings of the first 7 and second 8 traction DC motors connected to earth, second 9 and third 10 contactors, the third contactor 10 is connected to a common connection point of the adjustable resistor 4 and the armature winding of the first traction DC motor 5, diode 11, static auxiliary converter 12 (Brekson V.V. Electric locomotive 2ES6 Sinara. Verkhnyaya Pyshma: Ural Locomotives LLC, 2015. 328 p.), bridge three-phase rectifier 13. The first output of the bridge three-phase rectifier 13 is connected to the anode of the diode 11, the cathode of which is connected to the second output of the third contactor 10, and the second output of the bridge three-phase rectifier 13 and the first input of the auxiliary static converter 12 are connected to ground, the second input is static own needs of the inverter 12 is connected to a first terminal of the second contactor 9, the second terminal 9 which is connected to the common point switch connections 2 and 3 of the first contactor, the outputs of the static converter own needs 12 are connected to corresponding inputs of a three-phase bridge rectifier 13.

Устройство работает следующим образом. В маневровом режиме включены выключатель 2, первый 3 и второй 9 контакторы, и высокое напряжение по цепи источник питания 1, выключатель 2 и первый контактор 3 поступает на статический преобразователь собственных нужд 12, с выхода статического преобразователя собственных нужд 12 трехфазное напряжение подается на входы мостового трехфазного выпрямителя 13, выпрямленное напряжение через диод 11 и включенный второй контактор 9 подается на якорные обмотки первого 5 и второго 6 тяговых электродвигателей постоянного тока, включенных последовательно, выход якорной обмотки второго тягового электродвигателя постоянного тока 6 соединен с последовательно соединенными обмотками возбуждения первого 7 и второго 8 тяговых электродвигателей постоянного тока, второй вывод обмотки возбуждения второго тягового электродвигателя постоянного тока 8 соединен с землей, которая является общим проводом силовой схемы тягового привода и источника питания. В режиме маневрового движения тяговые электродвигатели постоянного тока получают питание от преобразователя собственных нужд 12. Такая схема позволяет поддержать низкую скорость движения на железнодорожных путях, где она ограничена значениями 5-15 км/ч, без многократных подключений к контактной сети и перегрева регулируемых резисторов. При этом снижение потерь электроэнергии при пуске и маневровом режиме составит 80-90% в сравнении со схемой реостатно-контакторного пуска. При увеличении скорости движения (выше 5 км/ч) схема переходит на реостатный пуск, при этом первый 3 и второй 9 контакторы отключаются и включается третий контактор 10, дальнейший разгон и движение электропоезда осуществляется с питанием тяговых электродвигателей по цепи: источник питания 1, третий контактор 10, регулируемый резистор 4, последовательно соединенные якорные обмотки первого 5, второго 6 тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно соединенные обмотки возбуждения первого 7 и второго 8 тяговых электродвигателей постоянного тока, земля. В режиме движения, со скоростью более 5-15 км/ч, статический преобразователь собственных нужд 12 для питания тяговых электродвигателей постоянного тока не используется, а используется для питания нетяговых нагрузок. Диод 11 служит для предотвращения попадания высокого напряжения на мостовой трехфазный выпрямитель 13 и статический преобразователь собственных нужд 12 при переключении с маневрового режима на реостатный пуск при одновременном замыкании третьего контактора 10 и размыкании второго контактора 9.The device operates as follows. In shunting mode, circuit breaker 2, first 3 and second 9 contactors are turned on, and a high voltage is connected to power supply 1, circuit breaker 2 and first contactor 3 are supplied to auxiliary static converter 12, three-phase voltage is supplied to bridge inputs from the output of static auxiliary converter 12 three-phase rectifier 13, the rectified voltage through the diode 11 and the included second contactor 9 is fed to the anchor windings of the first 5 and second 6 traction DC motors connected in series , the output of the armature winding of the second traction DC motor 6 is connected to series excitation windings of the first 7 and second 8 traction DC motors, the second output of the excitation winding of the second traction DC motor 8 is connected to ground, which is a common wire of the power circuit of the traction drive and source nutrition. In shunting mode, DC traction motors are powered by auxiliary converter 12. Such a scheme allows maintaining a low speed on railway tracks, where it is limited to 5-15 km / h, without multiple connections to the contact network and overheating of adjustable resistors. In this case, the reduction in energy losses during start-up and shunting mode will be 80-90% compared with the rheostat-contactor start-up circuit. With an increase in the speed of movement (above 5 km / h), the circuit switches to rheostat starting, while the first 3 and second 9 contactors are switched off and the third contactor 10 is turned on, further acceleration and movement of the electric train are carried out with the power of the traction motors along the circuit: power source 1, third contactor 10, adjustable resistor 4, series-connected anchor windings of the first 5, second 6 traction DC motors, series-connected field windings of the first 7 and second 8 traction motors current, earth. In the driving mode, with a speed of more than 5-15 km / h, the static auxiliary converter 12 is not used to power the traction DC motors, but is used to power non-traction loads. The diode 11 serves to prevent high voltage from entering the bridge three-phase rectifier 13 and static auxiliary converter 12 when switching from shunting mode to rheostat while simultaneously closing the third contactor 10 and opening the second contactor 9.

Повышение надежности предлагаемого устройства для регулирования скорости электроподвижного состава достигается тем, что при пуске тяговых электродвигателей постоянного тока и движении с низкой скоростью питание тяговых электродвигателей постоянного тока осуществляется от статического преобразователя собственных нужд, надежность которого значительно выше, чем надежность регулируемого резистора, используемого в прототипе, изменение сопротивления которого производится с помощью контакторов, а поддержание низкой скорости движения (маневровый режим) осуществляется повторными подключениями тяговых электродвигателей постоянного тока через регулируемый резистор к источнику питания, что отрицательно влияет на надежность, так как на надежность контакторов влияет количество коммутационных циклов (Дуров В.В., Линденбаум М.Д., Шаповалов Г.А. Надежность электрооборудования пассажирских вагонов. М.: Транспорт, 1981, 184 с.), при большом количестве циклов интенсивность отказов возрастает по сравнению с непрерывным режимом, тем выше, чем выше частота включений. Так же предлагаемое устройство значительно превосходит прототип по энергоэффективности в режиме пуска и движения с низкой скоростью. Потребляемая мощность в этом режимеImproving the reliability of the proposed device for controlling the speed of electric rolling stock is achieved by the fact that when starting the traction DC motors and driving at low speed, the power of the traction DC motors is carried out from a static auxiliary converter, the reliability of which is significantly higher than the reliability of the adjustable resistor used in the prototype, whose resistance is changed using contactors, while maintaining a low speed (shunting mode) is carried out by reconnecting DC traction motors through an adjustable resistor to a power source, which negatively affects reliability, since the number of switching cycles affects the reliability of contactors (Durov V.V., Lindenbaum M.D., Shapovalov G.A. Reliability of electrical equipment for passenger cars. M: Transport, 1981, 184 pp.), With a large number of cycles, the failure rate increases compared to continuous operation, the higher the higher the switching frequency. Also, the proposed device is significantly superior to the prototype in energy efficiency in start-up and low-speed driving. Power consumption in this mode

Figure 00000001
Figure 00000001

где ∑PТ.Д. - суммарная мощность тяговых электродвигателей постоянного тока,where ∑P T.D. - total power of traction electric motors of direct current,

ηпр. - КПД статического преобразователя собственных нужд,η ave. - Efficiency of a static converter of own needs,

Р1 - потребляемая мощность предлагаемого устройства регулирования скорости электроподвижного состава.P 1 - power consumption of the proposed device for controlling the speed of electric rolling stock.

В режиме реостатного пуска потребляемая электропоездом мощность:In the rheostat mode, the power consumed by the train:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Р2 - мощность, потребляемая прототипом в режиме пуска,where P 2 is the power consumed by the prototype in start-up mode,

Rрег.резист. - сопротивление регулируемого резистора,R reg.resist. - resistance of an adjustable resistor,

Iпуск - ток тяговых электродвигателей постоянного тока в режиме пуска.I start - current of DC traction motors in start-up mode.

Т.к. современные статические преобразователи собственных нужд, имеют высокое значение КПД близкое к 1, то уравнение 1 можно записать следующим выражением:Because modern static converters of their own needs, have a high value of efficiency close to 1, then equation 1 can be written as follows:

Figure 00000003
Figure 00000003

Подставив (3) в (2) получим следующее выражениеSubstituting (3) into (2) we obtain the following expression

Figure 00000004
Figure 00000004

Следовательно, предлагаемое устройство регулирования скорости электроподвижного состава имеет лучшую надежность и энергоэффективность, чем прототип.Therefore, the proposed device for controlling the speed of electric rolling stock has better reliability and energy efficiency than the prototype.

При этом снижение потерь электроэнергии при пуске и маневровом режиме составит 80-90% в сравнении со схемой реостатно-контакторного пуска, применяемой в прототипе.In this case, the reduction in energy losses during start-up and shunting mode will be 80-90% in comparison with the rheostat-contactor start-up circuit used in the prototype.

Claims (1)

Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава, содержащее последовательно соединенные источник питания, выключатель, первый контактор, регулируемый резистор, якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, последовательно соединенные обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока, соединенные с землей, второй и третий контакторы, третий контактор подключен к общей точке соединения регулируемого резистора и якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока, диод, отличающееся тем, что в него введены статический преобразователь собственных нужд, мостовой трехфазный выпрямитель, первый выход которого соединен с анодом диода, катод которого соединен с вторым выводом третьего контактора, а второй выход мостового трехфазного выпрямителя и первый вход статического преобразователя собственных нужд соединены с землей, второй вход статического преобразователя собственных нужд соединен с первым выводом второго контактора, второй вывод которого подключен к общей точке соединения выключателя и первого контактора, выходы статического преобразователя собственных нужд соединены с соответствующими входами мостового трехфазного выпрямителя, а второй вывод якорной обмотки второго тягового электродвигателя постоянного тока соединен с другим выводом обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока.A device for controlling the speed of electric rolling stock, containing a power supply connected in series, a switch, a first contactor, an adjustable resistor, anchor windings of the first and second DC traction motors, series-connected excitation windings of the first and second DC traction motors, connected to the ground, the second and third contactors, the third contactor is connected to a common connection point of the adjustable resistor and the armature winding of the first traction electrode a direct current drive, a diode, characterized in that a static converter of auxiliary needs is introduced into it, a three-phase bridge rectifier, the first output of which is connected to the diode anode, the cathode of which is connected to the second output of the third contactor, and the second output of the three-phase bridge rectifier and the first input of the static converter auxiliary needs are connected to ground, the second input of the static auxiliary converter is connected to the first output of the second contactor, the second output of which is connected to a common point with The connections of the circuit breaker and the first contactor, the outputs of the auxiliary static converter are connected to the corresponding inputs of the bridge three-phase rectifier, and the second output of the armature winding of the second DC traction motor is connected to the other terminal of the excitation winding of the first DC traction motor.
RU2019140700U 2019-12-09 2019-12-09 DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION RU196819U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019140700U RU196819U1 (en) 2019-12-09 2019-12-09 DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019140700U RU196819U1 (en) 2019-12-09 2019-12-09 DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU196819U1 true RU196819U1 (en) 2020-03-17

Family

ID=69897834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019140700U RU196819U1 (en) 2019-12-09 2019-12-09 DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU196819U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58144505A (en) * 1982-02-22 1983-08-27 Japanese National Railways<Jnr> Drive device for electric motor vehicle
US5163170A (en) * 1989-06-29 1992-11-10 Grabowski Frank M Spin and or stall detector for an electrically propelled traction vehicle
RU2252151C2 (en) * 2003-07-31 2005-05-20 Закрытое акционерное общество "Спецремонт" Dc traction electric motor speed control device
RU2475378C1 (en) * 2011-10-04 2013-02-20 Некоммерческая организация Научно-техническое учреждение "Инженерно-технический центр" открытого акционерного общества "Ижевский мотозавод "Аксион-холдинг" (НТУ "ИТЦ") Device for adjusting electric train speed, using regenerative power and eliminating train wheels slippage
RU161344U1 (en) * 2015-07-22 2016-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" DEVICE FOR REGULATING SPEED OF TRACTION ELECTRIC MOTORS
RU183291U1 (en) * 2018-02-15 2018-09-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Device for controlling the speed of electric rolling stock

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58144505A (en) * 1982-02-22 1983-08-27 Japanese National Railways<Jnr> Drive device for electric motor vehicle
US5163170A (en) * 1989-06-29 1992-11-10 Grabowski Frank M Spin and or stall detector for an electrically propelled traction vehicle
RU2252151C2 (en) * 2003-07-31 2005-05-20 Закрытое акционерное общество "Спецремонт" Dc traction electric motor speed control device
RU2475378C1 (en) * 2011-10-04 2013-02-20 Некоммерческая организация Научно-техническое учреждение "Инженерно-технический центр" открытого акционерного общества "Ижевский мотозавод "Аксион-холдинг" (НТУ "ИТЦ") Device for adjusting electric train speed, using regenerative power and eliminating train wheels slippage
RU161344U1 (en) * 2015-07-22 2016-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" DEVICE FOR REGULATING SPEED OF TRACTION ELECTRIC MOTORS
RU183291U1 (en) * 2018-02-15 2018-09-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Device for controlling the speed of electric rolling stock

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU84313U1 (en) VEHICLE POWER ELECTRIC DRIVE
AU2022283719B2 (en) Drive system
RU2370381C1 (en) Method for increase of energy indicators of ac electric locomotives
RU196819U1 (en) DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION
RU2501674C1 (en) Traction motor for transport facility
RU148658U1 (en) VEHICLE POWER ELECTRIC DRIVE
RU2666363C1 (en) Traction converter of electric voltage of alternate current for the modes of traction and recovery brake
RU143222U1 (en) MULTI-MOTOR AUXILIARY DC ELECTRIC MOTOR ACTUATOR
RU2626779C1 (en) Speed regulation device for electric rolling stock
RU2377143C1 (en) Vehicle traction drive
Izvarin et al. Increasing the efficiency of existing systems of rheostatic braking of diesel locomotives
RU2733007C1 (en) Device for control of traction motor speed
RU114004U1 (en) DC ELECTRICITY SUPPLY SYSTEM
RU76295U1 (en) TRACTION ELECTRIC DRIVE
CN113911146B (en) Environment-friendly diesel locomotive alternating current-direct current transmission system
RU2268172C2 (en) Device for electric braking of electric train
RU71601U1 (en) PULSED HEX-ELECTRIC TRUCK DRIVE WITH PULSE CONTROL
RU172437U1 (en) Electric traction trolley bus
RU2629617C1 (en) Speed control device of electric stock
RU2003509C1 (en) Device for feeding supplementary circuits of direct current electric train
RU67350U1 (en) MINING ELECTRIC AC TRACTION ELECTRIC DRIVE CONTROL SYSTEM
RU57212U1 (en) DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION
RU39307U1 (en) DEVICE FOR REGULATING THE SPEED OF ELECTRIC MOBILE COMPOSITION
RU88865U1 (en) DEVICE FOR INDEPENDENT EXCITATION OF DC TRAIN ENGINES
RU42205U1 (en) MULTI-MOTOR ELECTRIC DRIVE

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20201210