RU2285328C1 - Устройство для регулирования производительности вентилятора электровоза переменного тока - Google Patents
Устройство для регулирования производительности вентилятора электровоза переменного тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2285328C1 RU2285328C1 RU2005106472/11A RU2005106472A RU2285328C1 RU 2285328 C1 RU2285328 C1 RU 2285328C1 RU 2005106472/11 A RU2005106472/11 A RU 2005106472/11A RU 2005106472 A RU2005106472 A RU 2005106472A RU 2285328 C1 RU2285328 C1 RU 2285328C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thyristors
- phase
- winding
- group
- fan
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на электроподвижном составе переменного тока для регулирования производительности вентиляторов с приводными трехфазными асинхронными электродвигателями. Устройство содержит тяговый трансформатор 1, имеющий первичную обмотку 2, подключенную к питающей сети, обмотку собственных нужд 4 с концевыми и промежуточными выводами, преобразователь частоты, состоящий из четырех тиристоров и блока управления 9, соединенного своими выходами с управляющими входами тиристоров. Тиристоры соединены в две группы по два последовательно включенных тиристора и подключены к концевым выводам обмотки собственных нужд. Одна группа тиристоров включена согласно с направлением обмотки, а вторая - встречно. Асинхронный трехфазный электродвигатель 10 подключен первой фазой к общей точке соединения тиристоров одной группы, второй фазой - к общей точке соединения тиристоров второй группы, а третьей фазой - к промежуточному выводу обмотки собственных нужд. Техническим результатом является увеличение числа ступеней пониженной частоты вращения двигателя, что позволяет расширить диапазон регулирования производительности вентилятора по току нагрузки и сократить затраты электрической энергии на вспомогательные нужды электровоза. 1 ил.
Description
Изобретение относится к преобразовательной технике преимущественно транспортного назначения и предназначено, в частности, для регулирования производительности вентиляторов с приводными трехфазными асинхронными электродвигателями на электровозах переменного тока.
Известно устройство для регулирования производительности вентиляторов, содержащее регулятор напряжения, промежуточное звено постоянного напряжения, автономный трехфазный инвертор и трехфазный понижающий трансформатор, к выходу которого подключены трехфазные асинхронные электродвигатели привода вентиляторов [1]. Регулирование производительности вентиляторов осуществляется путем изменения частоты питающего асинхронные электродвигатели напряжения. Несмотря на возможность плавного регулирования частоты напряжения, на практике используют три фиксированные частоты, что соответствует трем ступеням частоты вращения электродвигателей. Недостатком известного является сложность преобразователя, большие масса и габариты, а также повышенные потери электрической энергии в преобразователе.
Известно также устройство для регулирования производительности вентилятора электровоза переменного тока, содержащее тяговый трансформатор, имеющий первичную обмотку, подключенную к питающей сети, обмотку собственных нужд с концевыми и промежуточным выводами, преобразователь частоты, состоящий из четырех тиристоров и блока управления, соединенного своими выходами с управляющими входами тиристоров, и асинхронный трехфазный электродвигатель привода вентилятора, которое целесообразно принять в качестве прототипа изобретения [2].
Управление тиристорами преобразователя частоты позволяет сформировать переменное трехфазное напряжение с частотой в три раза меньше, чем частота напряжения питающей сети. Т.е. при частоте напряжения питающей сети 50 Гц можно получить напряжение на выходе преобразователя с частотой, равной 50/3=162/3 Гц, чему соответствует пониженная частота вращения приводного двигателя вентилятора. При работе приводного двигателя на пониженной частоте вращения производительность вентилятора снижается в три раза, а мощность приводного двигателя уменьшается в 27 раз, что обеспечивает пониженное потребление электроэнергии на собственные нужды электровоза.
При работе вентилятора на номинальной частоте вращения питание фаз двигателя осуществляется непосредственно от концевых выводов обмотки собственных нужд трансформатора. Переключение двигателя привода вентилятора с номинальной частоты вращения (50 Гц) на пониженную частоту вращения (162/3 Гц) и обратно осуществляется в зависимости от токовой нагрузки электрического оборудования электровоза.
Недостатком известного является ограниченное число ступеней пониженной частоты вращения вентилятора - одна, что при токах нагрузки больше половины номинального значения требует переключения на номинальную частоту вращения и влечет за собой повышенные затраты электрической энергии на вспомогательные нужды электровоза.
Техническим результатом является увеличение числа ступеней пониженной частоты вращения двигателя, что позволяет расширить диапазон регулирования производительности вентилятора по току нагрузки и сократить затраты электрической энергии на вспомогательные нужды электровоза.
Технический результат в предложенном устройстве достигается тем, что тиристоры соединены в две группы по два последовательно включенных тиристора и подключены к концевым выводам обмотки собственных нужд тягового трансформатора, причем одна группа тиристоров включена согласно с направлением обмотки, а вторая - встречно, к общей точке соединения тиристоров первой группы подключена первая фаза асинхронного двигателя, к общей точке соединения тиристоров второй группы подключена вторая фаза асинхронного двигателя, а третья фаза асинхронного двигателя подключена к промежуточному выводу обмотки собственных нужд трансформатора.
Существенные отличительные признаки предложения:
- что тиристоры соединены в две группы по два последовательно включенных тиристора и подключены к концевым выводам обмотки собственных нужд тягового трансформатора, причем одна группа тиристоров включена согласно с направлением обмотки, а вторая - встречно, к общей точке соединения тиристоров первой группы подключена первая фаза асинхронного двигателя, к общей точке соединения тиристоров второй группы подключена вторая фаза асинхронного двигателя, а третья фаза асинхронного двигателя подключена к промежуточному выводу обмотки собственных нужд трансформатора.
Введение в устройство совокупности новых взаимосвязей позволяет расширить диапазон регулирования частоты вращения вентилятора по току нагрузки и сократить затраты электрической энергии на вспомогательные нужды электровоза.
Это обусловлено тем, что устройство позволяет при поочередном включении тиристоров двух групп сформировать на фазах двигателя переменное напряжение с частотами равными 50/2=25 Гц, 50/4=12.5 Гц, 50/8=6.25 Гц и т.д.. Кроме того, поочередно-циклическое включение тиристоров двух групп позволяет сформировать на фазах двигателя переменное напряжение с частотой, равной 50/3=162/3 Гц. Таким образом, устройство обеспечивает дополнительные ступени регулирования частоты вращения двигателя, и расширяется диапазон регулирования производительности вентилятора.
На чертеже представлена схема устройства для регулирования частоты вращения вентилятора.
Устройство для регулирования частоты вращения вентилятора электровоза переменного тока содержит тяговый трансформатор 1, имеющий первичную обмотку 2, подключенную к питающей сети 3 и обмотку собственных нужд 4 с концевыми и промежуточным выводами. Преобразователь частоты содержит четыре тиристора 5, 6, 7, 8 и блок управления 9, соединенный своими выходами с управляющими входами тиристоров. Тиристоры соединены в две группы по два последовательно включенных тиристора (5, 7 и 6, 8) и подключены к концевым выводам обмотки собственных нужд 4. Одна группа тиристоров 5, 7 включена согласно с направлением обмотки, а вторая 6, 8 - встречно. Асинхронный трехфазный электродвигатель 10 подключен: первой фазой к общей точке соединения тиристоров 5 и 7, второй фазой - к общей точке соединения тиристоров 6 и 8, а третьей фазой - к промежуточному выводу обмотки собственных нужд 4.
Предложенное устройство работает следующим образом. На тиристоры преобразователя подают импульсы управления таким образом, чтобы период выходного напряжения был кратен периоду напряжения питания.
Так, для получения выходного напряжения с частотой 50/2=25 Гц тиристоры преобразователя включают следующим образом: тиристор 5 включают в полупериоды питающего напряжения 1-5-9-13-..., тиристор 6 - в полупериоды 4-8-12-16-..., тиристор 7 - в полупериоды 3-7-11-15-..., а тиристор 8 - в 2-6-10-14-... полупериоды питающего напряжения. Для получения выходного напряжения с частотой 50/4=12.5 Гц тиристоры преобразователя включают следующим образом: тиристор 5 включают в полупериоды питающего напряжения 1-9-17-25-..., тиристор 6 - в полупериоды 8-16-24-32-..., тиристор 7 - в полупериоды 5-13-21-29-..., а тиристор 8 - в 4-12-20-28-... полупериоды питающего напряжения.
Для получения же выходного напряжения с частотой 50/3=162/3 Гц тиристоры преобразователя включают поочередно-циклически следующим образом: тиристор 5 включают в полупериоды питающего напряжения 1-7-13-19-..., тиристор 6 - в полупериоды 4-10-16-22-..., тиристор 7 - в полупериоды 3-9-15-21-..., а тиристор 8 - в 2-8-14-20-... полупериоды питающего напряжения.
Наличие дополнительной ступени пониженной частоты вращения вентилятора (25 Гц) снижает его производительность в два раза, а полезную мощность двигателя в 23, т.е. в 8 раз. Так как при пониженной в два раза производительности вентилятора обеспечивается удовлетворительная работа электрооборудования электровоза при токах нагрузки до 0.75 номинального значения, то это расширяет диапазон регулирования частоты вращения вентилятора по току нагрузки и позволяет дополнительно сократить затраты электрической энергии на вспомогательные нужды электровоза.
Технико-экономическая эффективность предложения определяется тем, что при его использовании увеличивается до двух число ступеней пониженной частоты вращения вентилятора. Это позволяет расширить по току нагрузки диапазон работы вентилятора с пониженной производительностью и дополнительно сократить затраты электрической энергии на вспомогательные нужды электровоза на 20% по сравнению с одноступенчатым регулированием частоты вращения вентилятора электровоза.
Источники информации
1. Лещев А.И., Матекин С.С., Усвицкий С.А., Кириллов B.C. Электровоз двойного питания ЭП10. - "Локомотив", №11, 1999 г., с.28-32.
2. Рутштейн А.М., Щупак А.А., Бабин А.А. Опытный электровоз ВЛ85. - "Электрическая и тепловозная тяга", №1, 1991 г., с.38-40.
Claims (1)
- Устройство для регулирования производительности вентилятора электровоза переменного тока, содержащее тяговый трансформатор, имеющий первичную обмотку, подключенную к питающей сети, обмотку собственных нужд с концевыми и промежуточным выводами, преобразователь частоты, состоящий из четырех тиристоров и блока управления, соединенного своими выходами с управляющими входами тиристоров, и асинхронный трехфазный электродвигатель привода вентилятора, отличающееся тем, что тиристоры соединены в две группы по два последовательно включенных тиристора и подключены к концевым выводам обмотки собственных нужд тягового трансформатора, причем одна группа тиристоров включена согласно с направлением обмотки, а вторая - встречно, к общей точке соединения тиристоров первой группы подключена первая фаза асинхронного двигателя, к общей точке соединения тиристоров второй группы подключена вторая фаза асинхронного двигателя, а третья фаза асинхронного двигателя подключена к промежуточному выводу обмотки собственных нужд трансформатора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106472/11A RU2285328C1 (ru) | 2005-03-11 | 2005-03-11 | Устройство для регулирования производительности вентилятора электровоза переменного тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005106472/11A RU2285328C1 (ru) | 2005-03-11 | 2005-03-11 | Устройство для регулирования производительности вентилятора электровоза переменного тока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2285328C1 true RU2285328C1 (ru) | 2006-10-10 |
Family
ID=37435688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005106472/11A RU2285328C1 (ru) | 2005-03-11 | 2005-03-11 | Устройство для регулирования производительности вентилятора электровоза переменного тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2285328C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462374C1 (ru) * | 2011-01-12 | 2012-09-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") | Схема питания вспомогательных нагрузок локомотива |
-
2005
- 2005-03-11 RU RU2005106472/11A patent/RU2285328C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
РУТШТЕЙН А.М. и др. Опытный электровоз ВЛ85. Ж. «Электрическая и тепловозная тяга». №1, 1991, с.28-32. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462374C1 (ru) * | 2011-01-12 | 2012-09-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") | Схема питания вспомогательных нагрузок локомотива |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6631080B2 (en) | Systems and methods for boosting DC link voltage in turbine generators | |
DK1610456T3 (en) | Rectifier with two operating modes, system and method | |
US5777459A (en) | Induction electrical power generating system with variable numbers of poles and excitation frequency | |
Maamoun | Development of cycloconverters | |
CN203637592U (zh) | 驱动装置及车辆 | |
RU2285328C1 (ru) | Устройство для регулирования производительности вентилятора электровоза переменного тока | |
Patil et al. | Operating three phase induction motor connected to single phase supply | |
RU2285329C1 (ru) | Устройство для регулирования частоты вращения вентилятора электровоза переменного тока | |
Thanyaphirak et al. | PWM AC chopper control schemes for energy saving of single-phase induction motors | |
RU2556236C1 (ru) | Преобразовательный комплекс электроснабжения собственных нужд тепловоза | |
Takahashi et al. | High power factor control for current-source type single-phase to three-phase matrix converter | |
RU2361357C2 (ru) | Устройство для управления асинхронным электродвигателем транспортного средства | |
Isobe et al. | Improved performance of induction motor using magnetic energy recovery switch | |
Yahia et al. | Direct torque control to improve the performances of the DSIM powered by indirect matrix converter | |
Bhardwaj et al. | Performance analysis of SPRS-based induction motor drive using multi-level inverter and buck-boost chopper | |
RU2256284C1 (ru) | Преобразователь частоты дьякова (варианты) | |
Gerald et al. | A novel control DC-DC-AC buck converter for single phase capacitor-start-run induction motor drives | |
CN108448973A (zh) | 无刷双馈独立发电装置以及系统 | |
CN104709101B (zh) | 驱动装置及车辆 | |
RU2572023C2 (ru) | Электрическая передача мощности тягового транспортного средства на переменном токе | |
Qin et al. | Considerations of harmonic and torque ripple in a large power doubly salient electro-magnet motor drive | |
JP2001339976A (ja) | ブラシレス誘導発電機 | |
CN112838795B (zh) | 一种交流无刷励磁同步电机快速制动方法及其采用的系统 | |
RU55224U1 (ru) | Асинхронный двигатель для безредукторного электропривода | |
Singh et al. | An adjustable speed PMBLDCM drive for air conditioner using PFC Zeta converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20080417 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20130618 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210312 |