RU2346829C1 - Method of diagnosing branches of reversible converter of loaded alternating current locomotive - Google Patents
Method of diagnosing branches of reversible converter of loaded alternating current locomotive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2346829C1 RU2346829C1 RU2007146074/11A RU2007146074A RU2346829C1 RU 2346829 C1 RU2346829 C1 RU 2346829C1 RU 2007146074/11 A RU2007146074/11 A RU 2007146074/11A RU 2007146074 A RU2007146074 A RU 2007146074A RU 2346829 C1 RU2346829 C1 RU 2346829C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vip
- shoulders
- electric locomotive
- rectifier
- diagnosing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение применяется на железнодорожном транспорте и относится к способу, позволяющему не выходя из первой зоны регулирования напряжения на тяговых электрических двигателях на стоянке произвести диагностику всех плеч выпрямительно-инверторных преобразователей (ВИП) электровоза под контактным проводом.The invention is applied to railway transport and relates to a method that allows, without leaving the first zone of voltage regulation on traction electric motors in a parking lot, to diagnose all the arms of a rectifier-inverter converter (VIP) of an electric locomotive under a contact wire.
ВИП предназначен для выпрямления однофазного переменного тока частотой 50 Гц в постоянный, плавного регулирования напряжения питания тяговых двигателей в режиме тяги и преобразования постоянного тока в однофазный переменный ток частотой 50 Гц и плавного регулирования противо-ЭДС инвертора в режиме рекуперативного торможения [1]. На электровозе применяется несколько ВИП в зависимости от его серии.VIP is designed to rectify a single-phase alternating current with a frequency of 50 Hz into a constant, continuously regulating the supply voltage of traction motors in traction mode and converting direct current into a single-phase alternating current with a frequency of 50 Hz and smoothly regulating the counter-EMF of the inverter in the mode of regenerative braking [1]. Several VIPs are used on an electric locomotive, depending on its series.
На фиг.1 представлена упрощенная принципиальная схема электровоза. Принципиальная схема содержит тяговый трансформатор, имеющий первичную (U1) и вторичную обмотки, выполненную в виде трех последовательно соединенных секций, две из которых на равное напряжение (а1-1 и 1-2), а третья - на двойное напряжение (2-х1), и четыре параллельных ветви ВИП, параллельно включенных между шинами постоянного тока (фиг.1). Каждая ветвь ВИП содержит пару последовательно соединенных управляемых плеч тиристоров, а их средние точки подключены к соответствующим выводам вторичной обмотки трансформатора. Силовая часть ВИП, приведенная на фиг.1, состоит из восьми тиристорных плеч V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8. К плюсовой и минусовой шинам ВИП подключаются через сглаживающий реактор (3), параллельно соединенные тяговые двигатели электровоза, содержащие якорь (Д1, Д2, Дn) и обмотки возбуждения (OBI, OB2, OBn), фиг.1.Figure 1 presents a simplified schematic diagram of an electric locomotive. The circuit diagram contains a traction transformer having a primary (U 1 ) and a secondary winding made in the form of three series-connected sections, two of which are of equal voltage (a1-1 and 1-2), and the third is of double voltage (2-x1 ), and four parallel branches of VIP, parallel connected between the DC bus (Fig.1). Each branch of the VIP contains a pair of serially connected controlled arms of the thyristors, and their midpoints are connected to the corresponding terminals of the secondary winding of the transformer. The power part of the VIP, shown in figure 1, consists of eight thyristor arms V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8. To the positive and negative buses, the VIPs are connected through a smoothing reactor (3), parallel-connected traction motors of an electric locomotive containing an armature (D1, D2, Dn) and field windings (OBI, OB2, OBn), Fig. 1.
Известен способ работы управления ВИП, состоящий из четырех зон регулирования выпрямленного напряжения на тяговых двигателях, с целью регулирования скорости движения электровоза путем подачи импульсов управления (α0 - минимальный угол открытия тиристоров, αp - угол регулирования по фазе) на определенные плечи ВИП блоком управления выпрямительно-инверторными преобразователями (БУВИП) или микропроцессорной системой управления движением и диагностики (МСУД), таблица 1 [1].There is a known method of operation of the VIP control, consisting of four zones of regulation of the rectified voltage on the traction motors, in order to control the speed of the electric locomotive by supplying control pulses (α 0 is the minimum opening angle of the thyristors, α p is the angle of phase control) on certain shoulders of the VIP control unit rectifier-inverter converters (BUVIP) or microprocessor-based motion control and diagnostics system (MASD), table 1 [1].
Способ включает в себя четыре зоны регулирования напряжения (фиг.1):The method includes four voltage control zones (figure 1):
Первая зона: импульсы управления подаются на плечи ВИП V3, V4 и V5, V6, подключенные к секции 1-2 вторичной обмотки трансформатора, - образуют первую зону регулирования напряжения;The first zone: control pulses are fed to the shoulders of the VIP V3, V4 and V5, V6, connected to the section 1-2 of the secondary winding of the transformer, - form the first zone of voltage regulation;
Вторая зона: импульсы управления подаются на плечи ВИП V1, V2, V3, V4 и V5, V6, подключенные к секции а1-2 вторичной обмотки, - образуют вторую зону регулирования напряжения;The second zone: control pulses are fed to the shoulders of the VIP V1, V2, V3, V4 and V5, V6 connected to the secondary winding section A1-2, - form the second voltage control zone;
Третья зона: импульсы управления подаются на плечи ВИП V3, V4, V5, V6 и V7, V8, подключенные к секции 1-х1 вторичной обмотки трансформатора, - образуют третью зону регулирования напряжения;Third zone: control pulses are fed to the shoulders of the VIP V3, V4, V5, V6 and V7, V8 connected to the transformer secondary section 1-x1, - form the third voltage regulation zone;
Четвертая зона: импульсы управления подаются на плечи ВИП V1, V2, V3, V4 и V7, V8, подключенные к секции а1-х1 вторичной обмотки трансформатора, - образуют четвертую зону регулирования напряжения.Fourth zone: control pulses are fed to the shoulders of the VIP V1, V2, V3, V4 and V7, V8 connected to the transformer secondary section a1-x1, - form the fourth voltage control zone.
В настоящее время способом диагностики работоспособности электровоза после ремонта на стоянке является алгоритм управления, применяемый только на первой зоне регулирования, приведенный в таблице 1. Исправность плеч ВИП электровоза, электронного и электрического оборудования контролируется появлением токов якорей тяговых двигателей при подаче импульсов управления на плечи ВИП V3, V4 и V5, V6 (первая зона), ток наблюдается по амперметру, находящемуся в кабине машиниста электровоза, или по монитору микропроцессорной системы управления и диагностики. Угол открытия тиристоров ВИП производится путем поворота штурвала контроллера в положение П (подготовка, сбор схемы тяги) и далее из положения HP (начало регулирования) плавно поворачивая в направлении положения конца первой зоны [1]. Машинист задает значение тока, необходимого для проверки ВИП и каналов электронного оборудования.Currently, a method for diagnosing the operability of an electric locomotive after repair in a parking lot is a control algorithm that is used only in the first regulation zone, shown in Table 1. The serviceability of the arms of the VIP of an electric locomotive, electronic and electrical equipment is controlled by the appearance of currents from the armature of the traction motors when applying control pulses to the shoulders of the VIP V3 , V4 and V5, V6 (first zone), the current is observed by the ammeter located in the driver’s cab of the electric locomotive, or by the monitor of the microprocessor control system and diagnostics the notes. The opening angle of the VIP thyristors is made by turning the control wheel of the controller to position P (preparation, collection of the traction scheme) and then from the HP position (beginning of regulation) smoothly turning in the direction of the end position of the first zone [1]. The driver sets the current value required to check the VIP and electronic equipment channels.
Функциональное назначение ВИП его конструкция и принцип действия определяют особые требования при его ремонте в локомотивном депо и проверке его работоспособности после ремонта под нагрузкой.The functional purpose of the VIP, its design and principle of operation, determine the special requirements for its repair in a locomotive depot and the verification of its operability after repair under load.
Недостатками типового способа управления ВИП является отсутствие возможности диагностики всех плеч ВИП электровоза на стоянке под нагрузкой. Особенно это необходимо после проведения ремонта электровозов переменного тока в локомотивных депо по циклу всех текущих ремонтов (ТР), технического обслуживания (ТО), среднего и капитального ремонта, так как после этого производится диагностика электрической и электронной аппаратуры электровоза под контактным проводом при рабочих токах нагрузки и передача электровоза в эксплуатацию. Однако ремонтная бригада имеет возможность проверить работоспособность плеч ВИП на стоянке под нагрузкой только четыре плеча (первая зона), V3, V4, V5, и V6 (не выходя из первой зоны регулирования напряжения), вместо содержащихся восьми из-за образования больших токов тяговых двигателей, так как на стоянке электровоза противо-ЭДС тяговых двигателей равны нулю и активное сопротивление мало. Попытка выйти на вторую зону регулирования приводит к движению электровоза и аварийному режиму тяговых двигателей из-за возникновения больших токов, что вызывает срабатывание защиты, которая разбирает схему тяги электровоза. Следовательно, половина электрической и электронной части аппаратуры, которая работает при управлении соответствующих плеч ВИП, остается непроверенной. Также является невозможным определить неисправность плеча ВИП с точностью до одного, что существенно повышает трудоемкость при определении возникшей неисправности, которые в эксплуатации приводят к отказу работы электрооборудования электровоза.The disadvantages of a typical VIP control method are the inability to diagnose all the shoulders of a VIP electric locomotive parked under load. This is especially necessary after the repair of AC electric locomotives in the locomotive depots according to the cycle of all current repairs (TR), maintenance (MA), medium and major repairs, since after that the electric and electronic equipment of the electric locomotive under the contact wire is diagnosed at operating currents of the load and transfer of the electric locomotive into operation. However, the repair team has the ability to check the operability of the VIP arms in a parking lot under load with only four arms (first zone), V3, V4, V5, and V6 (without leaving the first voltage regulation zone), instead of eight of them due to the formation of high currents of traction motors , since in the parking lot of the electric locomotive the counter-EMF of the traction engines are equal to zero and the active resistance is small. An attempt to enter the second regulation zone leads to the movement of the electric locomotive and the emergency mode of the traction motors due to the occurrence of high currents, which causes a trip that protects the traction scheme of the electric locomotive. Consequently, half of the electrical and electronic parts of the equipment, which operates under the control of the respective shoulders of the VIP, remains untested. It is also impossible to determine the malfunction of the VIP arm with an accuracy of one, which significantly increases the complexity in determining the malfunction that occurs, which in operation leads to the failure of the electrical equipment of the electric locomotive.
В результате при применении штатного способа проверки плеч ВИП электровоза образовалась «технологическая дыра», позволяющая выдавать электровозы после проведения ремонта в эксплуатацию, при этом не гарантируя его исправность во всем диапазоне регулирования напряжения, т.е. на зонах 2, 3 и 4 (таблица 1).As a result, when applying the standard method of checking the shoulders of the VIP of an electric locomotive, a “technological hole” was formed, which allowed issuing electric locomotives after repair was put into operation, while not guaranteeing its serviceability in the entire voltage control range, i.e. in
Целью предлагаемого изобретения является:The aim of the invention is:
- повышение безопасности движения поездов;- improving the safety of train traffic;
- не выходя из первой зоны регулирования напряжения на тяговых электрических двигателях на стоянке произвести диагностику электрического и электронного оборудования всех плеч выпрямительно-инверторных преобразователей электровоза под контактным проводом;- without leaving the first zone of voltage regulation on traction electric motors in the parking lot, to diagnose the electrical and electronic equipment of all the arms of the rectifier-inverter converters of the electric locomotive under the contact wire;
- с точностью до одного определить неисправное плечо ВИП;- to within one, determine the faulty arm of the VIP;
- снижение трудоемкости определения неисправности электровоза.- reducing the complexity of determining the failure of an electric locomotive.
Предлагаемый способ заключается в том, что сигналы управления первой зоны регулирования подаются на ВИП по новому алгоритму управления для того, чтобы проверить все плечи ВИП на стоянке под нагрузкой. Предлагается использовать два варианта алгоритма управления ВИП: четырехплечевого и двухплечевого.The proposed method consists in the fact that the control signals of the first regulation zone are fed to the VIP according to the new control algorithm in order to check all the shoulders of the VIP in the parking lot under load. It is proposed to use two versions of the VIP control algorithm: four-arm and two-arm.
Первый вариант заключается в том, что сигналы управления подаются на четыре плеча ВИП, причем могут использоваться всевозможные варианты двухполупериодных мостовых схем выпрямления, состоящие из четырех плеч ВИП, образовывая однофазную мостовую схему из N-х мостов. В таблице 2 показан алгоритм первого варианта работы устройства, представленного на фиг.2. На фиг.2 показан один из вариантов устройства. Переключение проверяемых плеч производится двумя галетными переключателями, подвижный контакт которых показан прямоугольником, где 1', 2' и т.д. до 5' и 1'', 2'' и т.д. до 8'' - это номера неподвижного контакта переключателя, где С3, С4, С5, С6 - сигналы управления выхода БУВИП, МСУД, подаваемые на третье, четвертое, пятое и шестое плечо ВИП в первой зоне. На фиг.2 показаны провода , и т.д. до , подходящие соответственно к первому, второму и т.д. и восьмому плечам ВИП. При установке первого переключателя в положение 5' производится переключение устройства во второй вариант диагностики по двухплечевому варианту. В таблице 3 показан алгоритм второго варианта работы устройства, представленного на фиг.2.The first option is that control signals are applied to the four arms of the VIP, and all kinds of two-half-wave bridge rectification schemes consisting of four arms of the VIP can be used, forming a single-phase bridge circuit of N-bridges. Table 2 shows the algorithm of the first embodiment of the device shown in figure 2. Figure 2 shows one embodiment of the device. Switching of the checked shoulders is carried out by two dial switches, the moving contact of which is shown by a rectangle, where 1 ', 2', etc. up to 5 'and 1'',2'', etc. up to 8 '' are the numbers of the fixed contact of the switch, where C3, C4, C5, C6 are the output control signals of the BUVIP, MSUD supplied to the third, fourth, fifth and sixth arm of the VIP in the first zone. Figure 2 shows the wires , etc. before suitable respectively to the first, second, etc. and the eighth shoulders of the VIP. When the first switch is set to 5 ', the device is switched to the second diagnostic option using the two-arm option. Table 3 shows the algorithm of the second embodiment of the device shown in figure 2.
Второй вариант заключается в том, что сигналы управления подаются на два плеча ВИП, причем могут использоваться всевозможные варианты однополупериодной схемы выпрямления, состоящие из двух плеч ВИП, работающие только при положительном напряжении полупериода по отношению к подключаемым плечам ВИП.The second option is that the control signals are fed to the two arms of the VIP, and all sorts of options for a half-wave rectification scheme consisting of two arms of the VIP, working only at a positive half-voltage with respect to the connected arms of the VIP, can be used.
Таким образом, производится диагностика работоспособности всех плеч ВИП электровоза, электрической и электронной аппаратуры электровоза.Thus, the diagnostics of the performance of all the shoulders of the VIP of the electric locomotive, electrical and electronic equipment of the electric locomotive.
Подачу управляющих сигналов с БУВИП, МСУД на систему формирования импульсов (СФИ) осуществляют посредством применения переключателя (фиг.2).The supply of control signals from BUVIP, MSSD to the pulse formation system (SFI) is carried out by applying a switch (figure 2).
Диагностика по первому варианту необходима для создания больших токов тяговых двигателей, при таких токах более качественно производится проверка работоспособности плеч ВИП электровоза и цепей его управления.Diagnostics according to the first option is necessary to create large currents of traction motors; at such currents, the performance of the shoulders of the VIP of an electric locomotive and its control circuits is more qualitatively checked.
Исправность плеч ВИП электровоза, электронного и электрического оборудования контролируется появлением токов якорей тяговых двигателей, при подаче импульсов управления на соответствующие плечи (таблица 2, 3), ток контролируется по амперметру, находящемуся в кабине машиниста электровоза, или по монитору МСУД.The serviceability of the shoulders of the VIP of an electric locomotive, electronic and electrical equipment is controlled by the appearance of currents of the anchors of the traction motors, when control pulses are applied to the corresponding shoulders (table 2, 3), the current is monitored by an ammeter located in the driver’s cab of the electric locomotive, or by the ICMD monitor.
Отсутствие тока якоря сигнализирует о неисправности плеча ВИП.The lack of armature current signals a malfunction of the VIP arm.
Точное его определение производится по двухплечевому варианту следующим образом: например, при формировании импульсов управления на два плеча, V5 и V2, ВИП наблюдают, что токи якорей тяговых двигателей равны нулю, следовательно, на ВИП неисправно плечо V5 или V2. Для точного определения неисправного плеча и его цепей управления необходимо произвести проверку вариантов, содержащих плечи V5, V2, в сочетании с другими плечами ВИП; например, V5, V4 - путем подачи на них импульсов управления, таким образом, проверить, есть ли нагрузка на тяговых двигателях. Если в сочетании с другими плечами плечо V5 работает и на двигателях есть нагрузка, то неисправным является плечо V2 ВИП.Its exact determination is made according to the two-arm version as follows: for example, when forming control pulses on two arms, V5 and V2, the VIPs observe that the currents of the traction motor anchors are zero, therefore, the V5 or V2 arm is faulty on the VIPs. To accurately determine the faulty shoulder and its control circuits, it is necessary to check the options containing the shoulders V5, V2, in combination with other VIP arms; for example, V5, V4 - by applying control pulses to them, thus checking whether there is a load on the traction motors. If, in combination with other shoulders, the V5 shoulder works and there is a load on the engines, then the VIP arm V2 is faulty.
Предлагаемый алгоритм диагностики плеч ВИП электровоза под нагрузкой на первой зоне регулирования напряжения, на стоянке, также может быть реализован в режиме рекуперативного торможения.The proposed algorithm for diagnosing the shoulders of a VIP electric locomotive under load in the first voltage control zone, in the parking lot, can also be implemented in regenerative braking mode.
Источники информацииInformation sources
1. Электровоз ВЛ85. Руководство по эксплуатации [текст] / Б.А.Тушканов, Н.Г.Пушкарев, Л.А.Позднякова и др. - М.: Транспорт, 1995. - 480 с.: ил., табл.1. Electric locomotive VL85. Operation manual [text] / B.A. Tushkanov, N.G. Pushkarev, L.A. Pozdnyakova et al. - M .: Transport, 1995. - 480 pp., Ill., Tab.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007146074/11A RU2346829C1 (en) | 2007-12-11 | 2007-12-11 | Method of diagnosing branches of reversible converter of loaded alternating current locomotive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007146074/11A RU2346829C1 (en) | 2007-12-11 | 2007-12-11 | Method of diagnosing branches of reversible converter of loaded alternating current locomotive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2346829C1 true RU2346829C1 (en) | 2009-02-20 |
Family
ID=40531738
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007146074/11A RU2346829C1 (en) | 2007-12-11 | 2007-12-11 | Method of diagnosing branches of reversible converter of loaded alternating current locomotive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2346829C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766917C1 (en) * | 2021-07-29 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Method for determining emergency arm of rectifier-inverter converter of ac electric loader |
RU225744U1 (en) * | 2023-12-26 | 2024-05-06 | Публичное Акционерное Общество "Электровыпрямитель" | Diagnostic device for the arms of rectifier-inverter converters of AC electric locomotives |
-
2007
- 2007-12-11 RU RU2007146074/11A patent/RU2346829C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2766917C1 (en) * | 2021-07-29 | 2022-03-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Method for determining emergency arm of rectifier-inverter converter of ac electric loader |
RU225744U1 (en) * | 2023-12-26 | 2024-05-06 | Публичное Акционерное Общество "Электровыпрямитель" | Diagnostic device for the arms of rectifier-inverter converters of AC electric locomotives |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2678696B1 (en) | Machine systems including pre-power diagnostics | |
US8004285B2 (en) | Leakage detection device of vehicle mounted power supply system | |
US6239566B1 (en) | Drive system for a permanently excited electric motor having at least one phase winding | |
CN103364708B (en) | For diagnosing the method and apparatus of the discharge circuit of electrical system | |
EP2689983B2 (en) | Drive system and railway vehicle provided with the drive system | |
US11091038B2 (en) | Technique for insulation monitoring in vehicles | |
US20200216102A1 (en) | Vehicle electrical system for a rail vehicle, method for operating the vehicle electrical system, and rail vehicle | |
CN107342715A (en) | To the failure closing control of motor in vehicle or the torque system of other direct current supplys | |
EP3383692A1 (en) | Power converter | |
US6422350B1 (en) | Monitoring device for drive equipment for elevators | |
US20190137558A1 (en) | Inverter open/short failure detection | |
FI119765B (en) | Electric supply device for a transport system | |
RU2346829C1 (en) | Method of diagnosing branches of reversible converter of loaded alternating current locomotive | |
EP2873547B1 (en) | Power converter, electric car and method for controlling sequence test | |
CN108351365B (en) | Method and device for detecting the rotational speed in a generator unit | |
RU74531U1 (en) | DIAGNOSTIC DEVICE FOR RECTIVE-INVERTER SHOULDER OF RECTIFIER OF AC ELECTRIC TRUCK UNDER LOAD | |
JP4249956B2 (en) | Power module inspection method and inspection apparatus | |
CN111186449B (en) | Electric drive system | |
DE3520201C2 (en) | ||
WO2002018962A1 (en) | Computerized method and system for determining degradation of dc link capacitors | |
RU2019446C1 (en) | Device for centralized electric heating of passenger train | |
RU2551297C1 (en) | Traction electric drive of transport vehicle | |
EP4100275B1 (en) | Arrangement and method for carrying out a self-load test on a rail vehicle | |
RU19327U1 (en) | DC ELECTRIC ENERGY METER FOR RAILWAY COMPOSITION OF RAILWAY TRANSPORT | |
RU2013841C1 (en) | Device for protecting ac/dc power transmission of diesel locomotive against faults |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091212 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110610 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121212 |