RU2359400C2 - Frequency-controlled asynchronous electric drive - Google Patents

Frequency-controlled asynchronous electric drive Download PDF

Info

Publication number
RU2359400C2
RU2359400C2 RU2007122031/09A RU2007122031A RU2359400C2 RU 2359400 C2 RU2359400 C2 RU 2359400C2 RU 2007122031/09 A RU2007122031/09 A RU 2007122031/09A RU 2007122031 A RU2007122031 A RU 2007122031A RU 2359400 C2 RU2359400 C2 RU 2359400C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
arc
electric motor
windings
angle
inverters
Prior art date
Application number
RU2007122031/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007122031A (en
Inventor
Геннадий Викторович Багров (RU)
Геннадий Викторович Багров
Владимир Степанович Мицкович (RU)
Владимир Степанович Мицкович
Александр Иванович Ивахин (RU)
Александр Иванович Ивахин
Вячеслав Алексеевич Хвостов (RU)
Вячеслав Алексеевич Хвостов
Евгений Владимирович Болтенко (RU)
Евгений Владимирович Болтенко
Дмитрий Анатольевич Хохлов (RU)
Дмитрий Анатольевич Хохлов
Original Assignee
ФГУП "192 Центральный завод железнодорожной техники"
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 ФГУП "192 Центральный завод железнодорожной техники" filed Critical ФГУП "192 Центральный завод железнодорожной техники"
Priority to RU2007122031/09A priority Critical patent/RU2359400C2/en
Publication of RU2007122031A publication Critical patent/RU2007122031A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2359400C2 publication Critical patent/RU2359400C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: present invention relates to electrical engineering and can be used in rail vehicles and directly relates to asynchronous traction drives of railway engines. The frequency-controlled asynchronous electric drive for rail vehicles contains an electric motor at least two arc stator windings, mechanically linked to the wheel pair, fitted on the rails, a speed sensor for the electric motor and a control system. The control system consists of a static frequency converter with self-excited inverters for powering the stator windings and a unit for controlling the converter with feedback on speed and direct contact with the static frequency converter. The control system generates signals for controlling the inverters using an algorithm with single commutation of bearing elements in one period. It also provides for changing frequency of voltage at the outputs of the self-excited inverters and shifting current of the inverters relative each other by an angle, defined by the number of arc windings. The electric drive is provided with a device for measuring rotational acceleration of the electric motor, connected to the speed sensor of the electric motor and detecting onset and end of the process of slippage of the wheel pairs, and a device for regulating angle of displacement of current of arc stator windings. When the wheel pair is slipping, the regulator provides for reduction of the angle of displacement of supply current of arc windings in the range π/3k>Θ≥0, defined by the number of arc stator windings, from signals coming from the device for measuring acceleration. The required pulsation of rail tractive force of the drive is set, which allows for attaining maximum tractive force with useful sliding motion in the zone of maximum possible traction coefficient.
EFFECT: improved towing performance of the electric drive in conditions of limited interlocking of wheel pairs and rails.
4 dwg

Description

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и непосредственно касается асинхронных тяговых приводов локомотивов.The invention relates to rail vehicles and directly relates to asynchronous traction drives of locomotives.

Известен частотно-управляемый асинхронный электропривод [Пат. 2194355 РФ. Частотно-управляемый асинхронный электропривод / М.В.Загорский, В.И.Воробьев, А.И.Ивахин, Г.С.Михальченко], содержащий электродвигатель, который снабжен не менее чем двумя дуговыми обмотками статора и механически связан с колесной парой, установленной на рельсах, а также датчик скорости электродвигателя и систему регулирования, состоящую из статического преобразователя частоты с автономными инверторами, каждый из которых подключен к отдельной дуговой обмотке статора, и блока управления преобразователем, имеющего обратную связь по датчику скорости и прямую связь со статическим преобразователем частоты. При этом токи автономных инверторов сдвинуты друг относительно друга на угол, определяемый числом дуговых обмоток статора.Known frequency-controlled asynchronous electric drive [Pat. 2194355 RF. Frequency-controlled asynchronous electric drive / M.V. Zagorsky, V.I. Vorobyov, A.I. Ivakhin, G.S. Mikhalchenko], containing an electric motor that is equipped with at least two arc stator windings and is mechanically connected to the wheel pair, mounted on rails, as well as an electric motor speed sensor and a control system consisting of a static frequency converter with autonomous inverters, each of which is connected to a separate arc stator winding, and a converter control unit with feedback on the sensor in speed and a direct link with a static frequency converter. In this case, the currents of the autonomous inverters are shifted relative to each other by an angle determined by the number of stator arc windings.

К недостаткам указанного технического решения относится нерегулируемый угол смещения токов питания дуговых обмоток статора, что не позволяет управлять касательной силой тяги привода при возникновении процесса боксования колесной пары.The disadvantages of the indicated technical solution include the unregulated angle of bias of the supply currents of the stator arc windings, which does not allow controlling the tangential force of the drive traction when the process of boxing of the wheel pair occurs.

Техническим результатом изобретения является повышение тяговых качеств привода в условиях ограниченного сцепления колесной пары и рельсов путем регулирования угла смещения токов питания дуговых обмоток статора.The technical result of the invention is to improve the traction properties of the drive in conditions of limited adhesion of the wheelset and rails by adjusting the angle of bias of the supply currents of the stator arc windings.

Технический результат достигается тем, что электропривод содержит электродвигатель, который снабжен не менее чем двумя дуговыми обмотками статора и механически связан с колесной парой, установленной на рельсах, а также датчик скорости электродвигателя и систему регулирования, состоящую из статического преобразователя частоты с автономными инверторами, каждый из которых подключен к отдельной дуговой обмотке статора, и блока управления преобразователем, имеющего обратную связь по датчику скорости и прямую связь со статическим преобразователем частоты. Система регулирования посредством блока управления статическим преобразователем частоты формирует сигналы управления инверторами по алгоритму с однократной на периоде коммутацией силовых элементов, обеспечивает изменение частоты напряжений на выходах автономных инверторов и сдвиг токов инверторов относительно друг друга на угол, определяемый числом дуговых обмоток. При этом блок управления статическим преобразователем частоты снабжен устройством измерения ускорения вращения электродвигателя, связанным с датчиком скорости электродвигателя и фиксирующим возникновение и окончание процесса боксования колесной пары, а также регулятором угла смещения токов дуговых обмоток статора, которое по сигналам, поступающим от устройства измерения ускорения вращения электродвигателя, обеспечивает в режиме боксования колесной пары уменьшение угла смещения токов питания дуговых обмоток в диапазоне, определяемом числом дуговых обмоток статора.The technical result is achieved by the fact that the electric drive contains an electric motor that is equipped with at least two arc stator windings and is mechanically connected to a wheel pair mounted on rails, as well as an electric motor speed sensor and a control system consisting of a static frequency converter with autonomous inverters, each of which is connected to a separate arc winding of the stator, and the converter control unit, which has feedback on the speed sensor and a direct connection with the static converter frequency caller. The control system through the control unit of the static frequency converter generates control signals for inverters according to an algorithm with a once switching power elements during a period, provides a change in the frequency of voltages at the outputs of autonomous inverters and a shift of the currents of inverters relative to each other by an angle determined by the number of arc windings. In this case, the control unit of the static frequency converter is equipped with a device for measuring the acceleration of rotation of the electric motor, connected with the speed sensor of the electric motor and fixing the occurrence and termination of the process of boxing of the wheel pair, as well as a regulator of the angle of the bias currents of the arc windings of the stator, which according to the signals received from the device for measuring the acceleration of rotation of the electric motor , provides in the mode of boxing a pair of wheels a decrease in the angle of bias of the supply currents of the arc windings in the range IOM arc number of stator windings.

Изложенная сущность изобретения поясняется чертежом.The essence of the invention is illustrated by the drawing.

Электропривод содержит (фиг.1) электродвигатель 1 с дуговыми обмотками 2 статора (в качестве примера на фиг.1 изображен электропривод с тремя дуговыми обмотками), механически связанный с колесной парой 3, установленной на рельсах 4, а также датчик скорости 5 электродвигателя 1 и систему регулирования, которая состоит из статического преобразователя частоты 6 с автономными инверторами 7 и блока управления 8 преобразователем 6. При этом каждый автономный инвертор 7 подключен к отдельной дуговой обмотке 2, а блок управления 8 имеет обратную связь по датчику скорости 5 и прямую связь со статическим преобразователем частоты 6.The electric drive contains (Fig. 1) an electric motor 1 with arc windings 2 of the stator (as an example, Fig. 1 shows an electric drive with three arc windings) mechanically connected to a pair of wheels 3 mounted on rails 4, as well as a speed sensor 5 of the electric motor 1 and control system, which consists of a static frequency converter 6 with autonomous inverters 7 and a control unit 8 of the converter 6. Moreover, each autonomous inverter 7 is connected to a separate arc winding 2, and the control unit 8 has feedback speed sensor 5 and direct communication with a static frequency converter 6.

В электроприводе блок управления 8 снабжен устройством измерения ускорения вращения 9 электродвигателя 1, связанным с датчиком скорости 5, и регулятором угла смещения токов 10 дуговых обмоток 2.In the electric drive, the control unit 8 is equipped with a device for measuring the acceleration of rotation 9 of the electric motor 1, connected with a speed sensor 5, and a regulator of the angle of the bias of the currents 10 of the arc windings 2.

Электропривод работает следующим образом.The electric drive operates as follows.

Регулирование электропривода осуществляется частотным способом. Система регулирования посредством блока управления 8 статическим преобразователем частоты 6 формирует сигналы управления автономными инверторами 7 по алгоритму с однократной на периоде коммутацией силовых элементов и обеспечивает изменение частоты f1 напряжений на выходах автономных инверторов в соответствии с сигналом fp датчика скорости 5 электродвигателя 1 по известному закону f1=f2+fp, гдеElectric drive regulation is carried out in a frequency manner. The control system by means of the control unit 8 by a static frequency converter 6 generates control signals of the autonomous inverters 7 according to the algorithm with switching power elements once per period and provides a change in the frequency f 1 of the voltages at the outputs of the autonomous inverters in accordance with the signal f p of the speed sensor 5 of the electric motor 1 according to the known law f 1 = f 2 + f p , where

f2 - частота абсолютного скольжения (частота тока ротора). Кроме того, система регулирования задает сдвиг токов инверторов относительно друг друга на угол Θ=π/3k, определяемый числом k дуговых обмоток 2 статора, где k≥2.f 2 is the absolute slip frequency (rotor current frequency). In addition, the control system sets the shift of the inverter currents relative to each other by an angle Θ = π / 3k, determined by the number k of stator arc windings 2, where k≥2.

Известно [Курбасов А.С., Седов В.И., Сорин Л.Н. Проектирование тяговых электродвигателей / Под ред. А.С.Курбасова - М.: Транспорт, 1987. - с.364-365], что в области низких частот f1 напряжения питания дуговых обмоток 2 при законах управления статическим преобразователем частоты с однократной на периоде коммутацией силовых элементов (λ=180 эл. градусов или λ=120 эл. градусов) пульсации δМα, крутящего момента, создаваемого в двигателе каждой обмоткой, могут достигать 25% и более от его среднего значения (фиг.2) в зависимости от заданной величины f2 и текущего значения fp. При этом частота следования пульсаций крутящего момента равна шестикратной частоте питающего напряжения, т.е. fδM=6f1.It is known [Kurbasov A.S., Sedov V.I., Sorin L.N. Design of traction electric motors / Ed. A.S. Kurbasova - M .: Transport, 1987. - p.364-365], that in the low frequency region f 1 the supply voltage of the arc windings 2 under the laws of control of a static frequency converter with switching power elements once during a period (λ = 180 e. degrees or λ = 120 e. degrees) ripple δM α , the torque generated in the motor by each winding can reach 25% or more of its average value (figure 2) depending on a given value of f 2 and the current value of f p . In this case, the pulse ripple repetition rate is six times the frequency of the supply voltage, i.e. f δM = 6f 1 .

Для угла Θ=π/3k суммирование крутящих моментов дуговых обмоток позволяет уменьшить до минимально возможного уровня относительную пульсацию δМΣ крутящего момента двигателя с одновременным увеличением частоты следования пульсаций до значений fδM=6kf1, а также достичь необходимой величины среднего момента МсрΣ электродвигателя (на фиг.2 приведен крутящий момент электродвигателя с тремя дуговыми обмотками). При уменьшении угла сдвига токов питания дуговых обмоток в диапазоне π/3k>Θ≥0 пульсация δМΣ крутящего момента двигателя увеличивается и в случае Θ=0 достигает максимального значения, равного пульсации δМα момента от одной дуговой обмотки (фиг.2). В рассматриваемом диапазоне угла Θ частота первой гармоники пульсации момента двигателя составляет fδM=6f1.For the angle Θ = π / 3k, the summation of the torques of the arc windings makes it possible to reduce the relative pulsation δM Σ of the motor torque to the minimum possible level while increasing the pulsation repetition rate to f δM = 6kf 1 , and also to achieve the required average moment M crΣ of the electric motor ( figure 2 shows the torque of the electric motor with three arc windings). With a decrease in the angle of shear of the supply currents of the arc windings in the range π / 3k> Θ≥0, the ripple δM Σ of the motor torque increases and in the case Θ = 0 reaches a maximum value equal to the ripple δM α of the moment from one arc winding (Fig. 2). In the considered range of angle рассматрива, the frequency of the first harmonic of the pulsation of the motor torque is f δM = 6f 1 .

Через механическую связь крутящий момент двигателя передается колесной паре 3 (фиг.1), установленной на рельсах 4, создавая касательную силу тяги Fk привода. В качестве примера на фиг.3 приведена упрощенная тяговая характеристика тепловоза [Осипов С.И. и др. Основы локомотивной тяги/ С.И.Осипов., К.А.Миронов, В.И.Ревич. - М.: Транспорт, 1979. - 440 с., С.112-121], которая представляет собой зависимость касательной силы тяги локомотива Fк от скорости движения V и независимо от вида электропередачи содержит участки ограничения по сцеплению 1, ограничения по пусковому току тягового генератора 2 и ограничения по мощности дизеля 3. Участок ограничения по сцеплению 1 рассчитывается для сухих рельсов, а участок ограничения по пусковому току 2 - из условия реализации меньшей силы тяги, чем на участке 1 для уменьшения возможности боксования колесной пары. Трогание с места и разгон локомотива производится по кривой 2, чему соответствует режим пуска и разгона привода при малых частотах f1 напряжения питания дуговых обмоток двигателя. Низкий уровень пульсации δМΣ крутящего момента двигателя при Θ=π/3k благодаря ее гашению в элементах механической связи (на фиг.1 не показаны) практически не вызывает пульсации силы тяги Fk.Through mechanical coupling, the engine torque is transmitted to the pair of wheels 3 (FIG. 1) mounted on the rails 4, creating a tangential traction force F k of the drive. As an example, figure 3 shows a simplified traction characteristic of a diesel locomotive [Osipov S.I. and other Fundamentals of locomotive traction / S.I. Osipov., K. A. Mironov, V. I. Revich. - M .: Transport, 1979. -. 440, S.112-121], which represents the dependence tangent locomotive traction force F to the speed of movement V and irrespective of the power limit comprises portions clutch 1 by the starting current limitation traction generator 2 and limits on diesel power 3. The clutch restriction section 1 is calculated for dry rails, and the inrush current restriction section 2 is based on the condition that less traction is realized than on section 1 to reduce the possibility of wheel pair blocking. Starting and accelerating the locomotive is performed according to curve 2, which corresponds to the mode of starting and accelerating the drive at low frequencies f 1 of the supply voltage of the arc windings of the engine. The low level of pulsation δM Σ of the engine torque at Θ = π / 3k due to its damping in the mechanical coupling elements (not shown in FIG. 1) practically does not cause pulsation of the traction force F k .

Увлажнение рельсов, попадание масла в контакт колеса и рельса и другие факторы вызывают уменьшение коэффициента сцепления ψ на всех скоростях движения локомотива V и, следовательно, снижение участка 1 тяговой характеристики (на фиг.3 - кривая 1'). В результате возникает срыв сцепления, приводящий к режиму боксования колесной пары.The wetting of the rails, the ingress of oil into the contact of the wheel and the rail, and other factors cause a decrease in the coefficient of adhesion ψ at all speeds of the locomotive V and, consequently, a decrease in the section 1 of the traction characteristic (in Fig. 3, curve 1 '). As a result, a clutch disruption occurs, leading to a wheel pair boxing mode.

Известно [Минов А.К. Повышение тяговых свойств электровозов и тепловозов с электрической передачей. - М.: Транспорт, 1965. - С.229], что режим боксования начинается при окружном ускорении колесной пары w, превышающем 0,45-0,5 м/с2. Для выделения процесса боксования блок управления 8 (фиг.1) статическим преобразователем частоты 6 снабжен устройством измерения ускорения вращения 9 электродвигателя 1, которое производит дифференцирование сигнала по частоте вращения ротора fр двигателя, поступающего с датчика скорости 5:It is known [Minov A.K. Improving the traction properties of electric locomotives and diesel locomotives. - M .: Transport, 1965. - P.229], that the boxing mode starts when the circumferential acceleration of the wheelset w exceeds 0.45-0.5 m / s 2 . To highlight the boxing process, the control unit 8 (Fig. 1) with a static frequency converter 6 is equipped with a device for measuring the acceleration of rotation 9 of the electric motor 1, which differentiates the signal according to the rotational speed of the rotor f r of the engine coming from the speed sensor 5:

εр=Tдdfp/dt,ε p = T d df p / dt,

где Tд - постоянная времени дифференцирования, величина которой определяет необходимую продолжительность процесса измерения углового ускорения ротора εр.where T d - the time constant of differentiation, the value of which determines the necessary duration of the process of measuring the angular acceleration of the rotor ε p .

При выделении сигнала εр, которое в пересчете соответствует окружному ускорению колесной пары w, превышающему 0,5 м/с2, устройство 9 подает сигнал на регулятор угла смещения токов 10 дуговых обмоток 2. Регулятор 10 обеспечивает уменьшение угла сдвига токов питания дуговых обмоток 2 в диапазоне π/3k>Θ≥0 до значения, определяющего величину пульсации δМΣ, момента двигателя (фиг.2), при которой процесс боксования прекращается. Момент окончания боксования фиксируется также устройством 9 путем измерения εр, соответствующего w<0,45 м/с2, и от устройства 9 подается сигнал на регулятор 10, который устанавливает угол Θ в указанном выше значении. Этот момент соответствует точке А на фиг.3.When the signal ε p is selected, which in terms of the peripheral acceleration of the wheel pair w exceeds 0.5 m / s 2 , the device 9 supplies a signal to the angle displacement regulator of the currents 10 of the arc windings 2. The controller 10 provides a decrease in the angle of the current bias of the arc windings 2 in the range π / 3k> Θ≥0 to a value that determines the ripple value δМ Σ , the engine torque (Fig. 2), at which the boxing process stops. The moment of the end of boxing is also fixed by the device 9 by measuring ε p corresponding to w <0.45 m / s 2 , and a signal is sent from the device 9 to the regulator 10, which sets the angle Θ in the above value. This moment corresponds to point A in figure 3.

Полученная пульсация момента двигателя вызывает пульсацию 4 силы тяги Fk (фиг.3), которая в одной части периода пульсации находится ниже кривой 1', а в другой части - выше. Это позволяет реализовать предельную силу тяги с полезным проскальзыванием в зоне максимально возможного коэффициента сцепления ψmax при отмеченных ранее неблагоприятных условиях работы привода. На фиг.4 приведена зависимость коэффициента сцепления ψ от скорости скольжения Vск (или коэффициента скольжения s) 1 при фиксированной скорости движения локомотива V [П.Вигнер. Тягово-энергетические показатели электровозов серии 250 // Железные дороги мира. - 1985. - №10, С.9-16]. По аналогичной зависимости изменяется предельно возможная сила тяги, определяемая известным выражением Fк=ψQ, где Q - сцепной вес локомотива, а для рассматриваемого привода - осевая нагрузка. При полученной пульсации сила тяги Fk реализуется по замкнутой кривой 2 (фиг.4), не приводя к разносному боксованию колесной пары.The resulting ripple of the engine torque causes a ripple 4 of the thrust force F k (Fig. 3), which in one part of the ripple period is below the curve 1 ', and in the other part is higher. This allows you to realize the ultimate traction force with useful slippage in the zone of the maximum possible coefficient of adhesion ψ max under the previously noted adverse operating conditions of the drive. Figure 4 shows the dependence of the friction coefficient ψ on the sliding speed V ck (or slip coefficient s) 1 at a fixed locomotive speed V [P. Wigner. Traction and energy indicators of electric locomotives of the 250 series // Railways of the world. - 1985. - No. 10, S.9-16]. By a similar dependence, the maximum possible traction force changes, determined by the well-known expression F к = ψQ, where Q is the coupling weight of the locomotive, and for the drive in question, the axial load. When the ripple is obtained, the traction force F k is realized along a closed curve 2 (Fig. 4), without leading to a blocking of the wheel pair.

В случае повторного возникновения процесса боксования колесной пары (фиг.3, точка В), вызванного некоторым уменьшением величины δМΣ в процессе разгона привода и расхождением участков 2 и 1' характеристики, регулятор 10 (фиг.1) производит дальнейшее уменьшение угла Θ, и электропривод работает по описанному выше алгоритму. В точке С (фиг.3) кривая 2 или 3 пересекает участок Г тяговой характеристики, что обуславливает окончательное прекращение режима боксования.In the event of a repeated occurrence of the process of boxing of the wheelset (Fig. 3, point B), caused by a slight decrease in the value of δM Σ during the drive acceleration and the discrepancy of the characteristic sections 2 and 1 ', the regulator 10 (Fig. 1) further reduces the angle Θ, and the electric drive works according to the algorithm described above. At point C (Fig. 3), curve 2 or 3 crosses section G of the traction characteristic, which leads to the final cessation of the boxing mode.

Переход тяговой характеристики с участка 2 на участок 3 обычно происходит при скоростях движения локомотива 5-15 км/ч. На участке 3 сила тяги Fk быстро уменьшается, а скорость движения V возрастает. При достижении скорости V>15 км/ч, гарантирующей выход из зоны боксования, система регулирования переходит в исходное состояние, задавая угол сдвига токов инверторов Θ=π/3k. Это можно осуществить, например, путем переключения регулятора 10 (фиг.1) по сигналу fp датчика скорости 5, соответствующему в пересчете указанной скорости. Кроме того, возвращение системы в исходное состояние аналогично производится по сигналу отключения сети питания привода (сброса нагрузки).The transition of the traction characteristic from section 2 to section 3 usually occurs at locomotive speeds of 5-15 km / h. In section 3, the thrust force F k decreases rapidly, and the speed V increases. When reaching a speed of V> 15 km / h, guaranteeing an exit from the boxing zone, the control system returns to its initial state by setting the angle of the shift of the inverter currents Θ = π / 3k. This can be done, for example, by switching the controller 10 (Fig. 1) according to the signal f p of the speed sensor 5, corresponding in terms of the indicated speed. In addition, the return of the system to its original state is likewise carried out according to the signal to turn off the power supply to the drive (load shedding).

Технико-экономическая эффективность изобретения в сравнении с прототипом заключается в том, что в режиме боксования колесной пары система регулирования электропривода обеспечивает уменьшение угла сдвига токов дуговых обмоток электродвигателя. При этом задается требуемая пульсация касательной силы тяги привода, которая позволяет реализовать предельную силу тяги с полезным проскальзыванием в зоне максимального коэффициента сцепления, благодаря чему электропривод имеет повышенные тяговые качества в условиях ограниченного сцепления колесной пары и рельсов.The technical and economic efficiency of the invention in comparison with the prototype lies in the fact that in the mode of boxing the wheelset, the electric drive control system reduces the angle of shear of the currents of the arc windings of the electric motor. At the same time, the required pulsation of the tangential force of the traction of the drive is set, which allows you to realize the ultimate traction force with useful slippage in the zone of maximum coefficient of adhesion, due to which the electric drive has increased traction in conditions of limited adhesion of the wheelset and rails.

Claims (1)

Частотно-управляемый асинхронный электропривод рельсового транспортного средства, содержащий электродвигатель, который снабжен не менее чем двумя дуговыми обмотками статора и механически связан с колесной парой, установленной на рельсах, а также датчик скорости электродвигателя и систему регулирования, состоящую из статического преобразователя частоты с автономными инверторами, каждый из которых подключен к отдельной дуговой обмотке статора, и блока управления преобразователем, имеющего обратную связь по датчику скорости и прямую связь со статическим преобразователем частоты, при этом система регулирования посредством блока управления статическим преобразователем частоты формирует сигналы управления инверторами по алгоритму с однократной на периоде коммутацией силовых элементов, обеспечивает изменение частоты напряжений на выходах автономных инверторов и сдвиг токов инверторов относительно друг друга на угол, определяемый числом дуговых обмоток, отличающийся тем, что блок управления статическим преобразователем частоты снабжен устройством измерения ускорения вращения электродвигателя, связанным с датчиком скорости электродвигателя и фиксирующим возникновение и окончание процесса боксования колесной пары, а также регулятором угла смещения токов дуговых обмоток статора, который по сигналам, поступающим от устройства измерения ускорения вращения электродвигателя, обеспечивает в режиме боксования колесной пары уменьшение угла сдвига токов питания дуговых обмоток в диапазоне π/3k>Θ≥0, определяемом числом k дуговых обмоток статора. A frequency-controlled asynchronous electric drive of a rail vehicle containing an electric motor that is equipped with at least two arc stator windings and is mechanically connected to a wheel pair mounted on rails, as well as an electric motor speed sensor and a control system consisting of a static frequency converter with autonomous inverters, each of which is connected to a separate arc winding of the stator, and the control unit of the converter having feedback on the speed sensor and direct communication with a static frequency converter, while the control system by means of a control unit of a static frequency converter generates inverter control signals according to an algorithm with switching power elements once per period, provides a change in the frequency of voltages at the outputs of autonomous inverters and an offset of the currents of inverters relative to each other by an angle determined by the number arc windings, characterized in that the control unit of the static frequency converter is equipped with a device for measuring acceleration rhenium of rotation of the electric motor, associated with the motor speed sensor and detecting the occurrence and termination of the process of blocking the wheel pair, as well as the regulator of the angle of displacement of the currents of the arc windings of the stator, which according to the signals from the device for measuring the acceleration of rotation of the electric motor, provides a reduction in the angle of shift in the mode of blocking of the wheel pair supply currents of the arc windings in the range π / 3k> Θ≥0, determined by the number k of stator arc windings.
RU2007122031/09A 2007-06-13 2007-06-13 Frequency-controlled asynchronous electric drive RU2359400C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007122031/09A RU2359400C2 (en) 2007-06-13 2007-06-13 Frequency-controlled asynchronous electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007122031/09A RU2359400C2 (en) 2007-06-13 2007-06-13 Frequency-controlled asynchronous electric drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007122031A RU2007122031A (en) 2008-12-20
RU2359400C2 true RU2359400C2 (en) 2009-06-20

Family

ID=41026144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007122031/09A RU2359400C2 (en) 2007-06-13 2007-06-13 Frequency-controlled asynchronous electric drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2359400C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007122031A (en) 2008-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5661378A (en) Tractive effort control method and system for recovery from a wheel slip condition in a diesel-electric traction vehicle
KR910002779B1 (en) Motor vehicle driving apparatus
KR101173722B1 (en) Driver of rolling stock
US8125169B2 (en) Rotating electrical machine control system and vehicle drive system
US7937194B2 (en) System and method for reducing wheel slip and wheel locking in an electric vehicle
US20080179122A1 (en) Electric motor control system, series hybrid vehicle, electric motor control apparatus, and electric motor control method
EP0022267B1 (en) Control system for induction motor-driven car
US6163121A (en) Torque maximization and vibration control for AC locomotives
CN107342715B (en) DC power supply torque system and control method thereof
CN102457224A (en) Control apparatus for power conversion system including DC/AC converter connected between electric rotating machine and DC power source
US6028402A (en) Automatic rail characterization for adhesion system evaluation for AC locomotives
US6020714A (en) Control system for a drive having an asynchronous motor
EP2434636B1 (en) Generation system for rail cars
RU2359400C2 (en) Frequency-controlled asynchronous electric drive
RU2467899C1 (en) Diesel locomotive electric transmission
RU2475378C1 (en) Device for adjusting electric train speed, using regenerative power and eliminating train wheels slippage
RU2730723C1 (en) Electric locomotive transmission
Manigrasso et al. Design and modelling of asynchronous traction drives fed by limited power source
EP1473485B1 (en) Reducing counter-phase vibrations
RU2735297C1 (en) Electric locomotive transmission
Qiang et al. A novel drive strategy for hybrid electric vehicles
JPH02262495A (en) Driving device for propelling ship
Shardlow et al. DC motor control
RU2772108C1 (en) Asynchronous rotating machine with phase rotor
US5550444A (en) Device and process for the reversible storage of electric energy by its reversible conversion to kinetic energy

Legal Events

Date Code Title Description
FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20081210

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100614