RU2319619C1 - Устройство для регулирования системы принудительного воздушного охлаждения тяговых электродвигателей электровоза - Google Patents
Устройство для регулирования системы принудительного воздушного охлаждения тяговых электродвигателей электровоза Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319619C1 RU2319619C1 RU2006125102/11A RU2006125102A RU2319619C1 RU 2319619 C1 RU2319619 C1 RU 2319619C1 RU 2006125102/11 A RU2006125102/11 A RU 2006125102/11A RU 2006125102 A RU2006125102 A RU 2006125102A RU 2319619 C1 RU2319619 C1 RU 2319619C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- motor
- electric
- fan
- cooling system
- traction motors
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам для регулирования мотор-вентиляторов в системе принудительного воздушного охлаждения тяговых электродвигателей электровоза. Устройство содержит мотор-вентилятор (2), электродвигатель которого подключен через регулируемый преобразователь (4) электроэнергии к источнику (3) электропитания, автоматический регулятор (9) указанного преобразователя (4) электроэнергии с входным элементом сравнения (7). К входам автоматического регулятора (9) подключены выход датчика (5) тока тяговых электродвигателей электровоза и выход датчика (8) электрических параметров электродвигателя мотор-вентилятора (2). Дополнительно предусмотрен нелинейный функциональный преобразователь (6), включенный между выходом датчика (5) тока тяговых электродвигателей и одним из входов элемента сравнения (7). Технический результат заключается в повышении технической эффективности и экономичности системы охлаждения тяговых электродвигателей. 2 ил.
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а более конкретно к регулированию мотор-вентиляторов в системе принудительного охлаждения (воздушного обдува) тяговых электродвигателей на электровозе.
Известна система принудительного охлаждения (обдува) тяговых электродвигателей, содержащая мотор-вентилятор с пусковой аппаратурой и источником электропитания, а также с воздуховодами, снабженными входным воздушным фильтром, причем указанные воздуховоды подключены к воздухозаборным люкам охлаждаемых тяговых электродвигателей [1].
Недостаток этой системы заключается в том, что при постоянной производительности мотор-вентилятора возникает несогласованность между реализуемым им эффектом охлаждения и реальной мощностью потерь в тяговом электродвигателе. Как правило, имеет место превышение производительности мотор-вентилятора в среднем в 3-4 раза по отношению к необходимому уровню. Лишь 15-20% всего времени работы электровоза производительность обдува соответствует уровню тепловых потерь в тяговом двигателе.
Этот недостаток частично устранен в устройстве для регулирования мотор-вентиляторов с асинхронным приводным электродвигателем [2], которое содержит источник электропитания, преобразователь частоты, выполненный по принципу непосредственного преобразования, а также датчик тока тяговых электродвигателей с регулятором релейного типа, обеспечивающим переключение мотор-вентилятора на пониженную производительность при снижении реализуемой мощности в цепи тяговых электродвигателей.
Недостаток этого устройства состоит в том, что оно обеспечивает только одну ступень регулирования производительности мотор-вентилятора путем переключения его с номинальной частоты 50 Гц на пониженную частоту 16*2/3 Гц. Это не позволяет реализовать в полной мере возможности экономии энергозатрат во вспомогательных целях электровоза.
В качестве прототипа заявленного устройства целесообразно принять устройство для регулирования системы принудительного воздушного охлаждения тяговых электродвигателей электровоза, содержащее мотор-вентилятор, электродвигатель которого подключен через регулируемый преобразователь электроэнергии к источнику электропитания, автоматический регулятор указанного преобразователя электроэнергии с входным элементом сравнения, к входам которого подключены выход датчика тока тяговых электродвигателей электровоза и выход датчика электрических параметров электродвигателя мотор-вентилятора [3].
Недостаток прототипа состоит в том, что не обеспечиваются принципы полного соответствия производительности мотор-вентилятора уровню потерь энергии в тяговых электродвигателях для всех режимов работы электровоза.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение технической эффективности и экономичности системы охлаждения тяговых электродвигателей.
На чертежах изображены схема изобретения (фиг.1) и регулировочные характеристики (фиг.2).
Устройство (фиг.1) предназначено для охлаждения тяговых электродвигателей 1 при помощи мотор-вентилятора 2 с приводным электродвигателем постоянного или переменного тока. Этот электродвигатель получает электропитание от источника электроэнергии 3 через регулируемый преобразователь электроэнергии 4.
В цепь тягового двигателя 1 включен датчик тока 5, выход которого через нелинейный функциональный преобразователь (НФП) 6 подключен на вход (+) элемента сравнения 7. На другой вход (-) этого элемента подключен выход датчика 8 электрических параметров, подключенного к входной цепи электродвигателя мотор-вентилятора 2.
Выход элемента сравнения 7 подключен к входу регулятора 9, который может быть выполнен, например, по типовому принципу пропорционально-интегрального регулирования. Выход регулятора 9 соединен со входом управления преобразователя 4.
В качестве преобразователя 4 могут быть использованы типовые полупроводниковые преобразователи электроэнергии: управляемый выпрямитель, импульсный преобразователь, непосредственный преобразователь частоты, автономный инвертор напряжения. Выбор конкретного типа преобразователя определяется видом источника 3 (постоянный или переменный ток) и типом электродвигателя мотор-вентилятора 2.
Элементы 5-9 выполнены на типовых компонентах систем управления.
Ниже обоснован конкретный вид характеристики НФП 6. Статический напор Н воздушного потока 10, подаваемого от мотор-вентилятора 2 в двигатель 1, пропорционален квадрату частоты вращения мотор-вентилятора 2, т.е. H≡n2. Объем воздуха Q, подаваемого в потоке 10, пропорционален частоте вращения мотор-вентилятора 2, т.е. Q≡n. Таким образом, для производительности (мощности) мотор-вентилятора можно записать
Pмв≡H·Q≡n3.
Тепловые потери в охлаждаемом тяговом электродвигателе 1 пропорциональны квадрату его тока, т.е.
ΔРтд≡I2 тд,
причем величина этих потерь должна соответствовать производительности мотор-вентилятора Pмв. Следовательно, частоту вращения следует регулировать по закону, обеспечивающему соотношение
Pмв≡I6 тд,
причем эта зависимость в относительных единицах показана на фиг.2 (кривая А).
Мощность на входе мотор-вентилятора 2 должна быть больше Рмв на величину потерь в этом агрегате. Указанная мощность Рмв-вх соответствует кривой Б на фиг.2.
Снижение частоты вращения возможно до некоторой минимальной величины nmin, обеспечивающей статический напор Нmin в канале 10. Это значение соответствует мощности Р*мв-вх. При этом участок кривой Б между точками Б1 и Б2 аппроксимируется прямой В. Таким образом результирующая характеристика НФП 6 получается кусочно-линейной; она состоит из двух прямых участков В и Г.
Для реализации указанного закона регулирования датчик 8 замеряет фактическую мощность Рф мв-вх, например, путем умножения напряжения на ток в цепи питания мотор-вентилятора 2, преобразователь НФП 6 определяет заданное значение мощности, т.е. РЗ мв-вх. Элемент сравнения 7 определяет рассогласование
Δ=РЗ мв-вх-Рф мв-вх,
а регулятор 9 обеспечивает такое управление преобразователем 4, чтобы свести это рассогласование к нулю.
Таким образом обеспечивается регулирование мотор-вентилятора 2 соответственно уровню потерь в тяговом двигателе 1.
Технико-экономическая эффективность предложенного устройства состоит в экономии электроэнергии на вспомогательные нужды электровоза. Испытания на электровозах ЧС4 и ВЛ80 показали, что экономия расхода электроэнергии в цепи питания мотор-вентиляторов составляет 18-27%.
Источники информации
1. Электровоз ВЛ85. Тушканов Б.А. и другие. Москва, Транспорт, 1992 г., с.30, 56-57, рис.3.2.
2. Некрасов О.А., Рутштейн А.М. Вспомогательные машины электровозов переменного тока. М., Транспорт, 1988, с.164-175, рис.5.5.
3. Каптелкин В.А. (ред.). Пассажирские электровозы ЧС4 и ЧС4Т. Издание второе, М., Транспорт, 1975, с.91-103, рис 66.
Claims (1)
- Устройство для регулирования системы принудительного воздушного охлаждения тяговых электродвигателей электровоза, содержащее мотор-вентилятор, электродвигатель которого подключен через регулируемый преобразователь электроэнергии к источнику электропитания, автоматический регулятор указанного преобразователя электроэнергии с входным элементом сравнения, к входам которого подключены выход датчика тока тяговых электродвигателей электровоза и выход датчика электрических параметров электродвигателя мотор-вентилятора, отличающееся тем, что дополнительно предусмотрен нелинейный функциональный преобразователь с кусочно-линейной внешней характеристикой, состоящей из горизонтального и наклонного участков, причем этот преобразователь включен между выходом датчика тока тяговых электродвигателей и одним из входов элемента сравнения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006125102/11A RU2319619C1 (ru) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | Устройство для регулирования системы принудительного воздушного охлаждения тяговых электродвигателей электровоза |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006125102/11A RU2319619C1 (ru) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | Устройство для регулирования системы принудительного воздушного охлаждения тяговых электродвигателей электровоза |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2319619C1 true RU2319619C1 (ru) | 2008-03-20 |
Family
ID=39279726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006125102/11A RU2319619C1 (ru) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | Устройство для регулирования системы принудительного воздушного охлаждения тяговых электродвигателей электровоза |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2319619C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2631677C9 (ru) * | 2012-04-10 | 2017-12-12 | Дженерал Электрик Компани | Система и способ охлаждения электродвигателя |
-
2006
- 2006-07-13 RU RU2006125102/11A patent/RU2319619C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Каптелкин В.А. Пассажирские электровозы ЧС4 и ЧС4Т. Издание второе. - М.: Транспорт, 1975, с.91-103, рис.66. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2631677C9 (ru) * | 2012-04-10 | 2017-12-12 | Дженерал Электрик Компани | Система и способ охлаждения электродвигателя |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8550009B2 (en) | Diesel-electric locomotive | |
RU2502614C1 (ru) | Устройство управления силовой установкой | |
RU2001108530A (ru) | Способ управления системой привода большой мощности | |
JP2007151388A (ja) | 発電回路 | |
US6066935A (en) | Pole-changing asynchronous fan motor with continuously adjustable speed | |
RU2319619C1 (ru) | Устройство для регулирования системы принудительного воздушного охлаждения тяговых электродвигателей электровоза | |
RU2370381C1 (ru) | Способ повышения энергетических показателей режима рекуперативного торможения электровозов переменного тока | |
RU2238856C2 (ru) | Способ и устройство для вентиляции электрооборудования на рельсовом транспортном средстве | |
KR101842816B1 (ko) | 과급기 및 선박 | |
RU64826U1 (ru) | Устройство для регулирования системы принудительного воздушного охлаждения тяговых электродвигателей электровоза | |
US7091627B2 (en) | Controller for a power train | |
RU2421349C1 (ru) | Тяговый электропривод транспортного средства | |
RU2556236C1 (ru) | Преобразовательный комплекс электроснабжения собственных нужд тепловоза | |
US20160176296A1 (en) | Systems and methods for regenerative dynamic braking | |
RU143222U1 (ru) | Многодвигательный вспомогательный электропривод электроподвижного состава постоянного тока | |
US20160099669A1 (en) | Method and device for operating an electromotive fan drive | |
RU2285329C1 (ru) | Устройство для регулирования частоты вращения вентилятора электровоза переменного тока | |
RU2722734C1 (ru) | Тяговый электропривод локомотива | |
RU1817069C (ru) | Устройство регулировани температуры дизел и возбуждени вспомогательного генератора тепловоза | |
RU2285328C1 (ru) | Устройство для регулирования производительности вентилятора электровоза переменного тока | |
WO2012069053A2 (en) | Apparatus and method for controlling a motor and generating thermal energy | |
RU107008U1 (ru) | Автономная стартер-генераторная система электроснабжения | |
RU2295461C1 (ru) | Система автоматизированного регулирования частоты вращения вентилятора электровоза переменного тока | |
RU152652U1 (ru) | Устройство управления двухскоростным электродвигателем дутьевого вентилятора котельного агрегата | |
RU45574U1 (ru) | Устройство для регулирования охлаждения тяговых двигателей локомотивов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150710 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |