RU2436691C1 - System of electric drive for self-sustained object - Google Patents

System of electric drive for self-sustained object Download PDF

Info

Publication number
RU2436691C1
RU2436691C1 RU2010126706/11A RU2010126706A RU2436691C1 RU 2436691 C1 RU2436691 C1 RU 2436691C1 RU 2010126706/11 A RU2010126706/11 A RU 2010126706/11A RU 2010126706 A RU2010126706 A RU 2010126706A RU 2436691 C1 RU2436691 C1 RU 2436691C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
frequency
voltage
frequency converter
electric motor
Prior art date
Application number
RU2010126706/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Борисович Дарьенков (RU)
Андрей Борисович Дарьенков
Олег Станиславович Хватов (RU)
Олег Станиславович Хватов
Иван Сергеевич Самоявчев (RU)
Иван Сергеевич Самоявчев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (НГТУ)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева (НГТУ)
Priority to RU2010126706/11A priority Critical patent/RU2436691C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2436691C1 publication Critical patent/RU2436691C1/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
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

FIELD: transport. ^ SUBSTANCE: invention relates to AC electric drive for self-sustained object. Proposed system comprises variable-rpm ICE, AC generator, frequency converter and AC traction drive, all connected in series. Frequency converter is connected to AC generator output. ICE optimum rpm setting device is connected to ICE. Load power computation unit is connected to ICE optimum rpm setting device. Voltage stabiliser units are connected to frequency converters. Frequency converter voltage amplitude stabiliser is connected with the output of AC traction drive rpm setting device. AC traction drive rpm stabiliser output is connected traction drive rpm setting device output. Output voltage frequency generator is connected to frequency converter input. ^ EFFECT: reduced fuel consumption, stabilised AC amplitude and frequency, or stabilised constant voltage. ^ 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам электродвижения переменного тока автономных объектов на базе двигателя внутреннего сгорания (ДВС) (дизельного, бензинового или газового) и генератора переменного тока (синхронного или асинхронного) и предназначено для питания тягового электродвигателя переменного тока (синхронного или асинхронного), работающего с переменной частотой вращения, а также для обеспечения потребителей бортовой сети автономного объекта электроэнергией со стабилизированными параметрами частоты и амплитуды переменного напряжения, или стабилизированным постоянным напряжением, и может быть использовано в автомобилестроении, локомотивостроении, судостроении.The invention relates to systems for electromotor alternating current of autonomous objects based on an internal combustion engine (ICE) (diesel, gasoline or gas) and an alternating current generator (synchronous or asynchronous) and is intended to power an alternating current traction motor (synchronous or asynchronous) operating with a variable rotation speed, as well as to provide consumers of the autonomous object’s on-board network with electricity with stabilized parameters of frequency and amplitude of alternating voltage voltage, or stabilized constant voltage, and can be used in the automotive industry, locomotive, shipbuilding.

Известна система электродвижения автономного объекта, содержащая синхронный генератор с несколькими m-фазными обмотками статора, приводимый во вращение первичным двигателем (ДВС), и асинхронные двигатели, подключенные к генератору (авторское свидетельство СССР №691320, кл. B60L 11/08, 1976). Недостатком электропередачи является ступенчатое регулирование частоты вращения двигателей и низкий КПД (высокое потребление топлива) вследствие того, что первичный двигатель (ДВС) при разных нагрузках работает с постоянной частотой вращения.A known system of electric motion of an autonomous object containing a synchronous generator with several m-phase stator windings, driven by a prime mover (ICE), and asynchronous motors connected to a generator (USSR author's certificate No. 691320, class B60L 11/08, 1976). The disadvantage of power transmission is the stepwise regulation of engine speed and low efficiency (high fuel consumption) due to the fact that the primary engine (ICE) at different loads operates at a constant speed.

Наиболее близкой по техническому решению является система электродвижения автономного объекта (Патент РФ №2093378. МПК B60L 11/08, 1995), содержащая генератор переменного тока, ротор которого, несущий обмотку возбуждения, кинематически связан с первичным двигателем (ДВС), трехфазный электродвигатель переменного тока, статорные обмотки которого подключены через преобразователь частоты к статорным обмоткам генератора переменного тока. Данное устройство позволяет плавно регулировать частоту вращения электродвигателя. Недостатком устройства является низкий КПД (высокое потребление топлива) вследствие того, что ДВС при разных нагрузках работает с постоянной частотой вращения.The closest to the technical solution is the autonomous object electromotive system (RF Patent No. 2093378. IPC B60L 11/08, 1995), comprising an alternating current generator whose rotor carrying an excitation winding is kinematically connected to a primary motor (ICE), a three-phase alternating current motor the stator windings of which are connected through a frequency converter to the stator windings of an alternator. This device allows you to smoothly adjust the frequency of rotation of the motor. The disadvantage of this device is its low efficiency (high fuel consumption) due to the fact that the internal combustion engine operates at a constant speed at different loads.

Решаемая задача - создание системы электродвижения автономного объекта на базе ДВС переменной частоты вращения.The problem to be solved is the creation of an electromotive system of an autonomous object on the basis of an internal combustion engine of variable speed.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение потребления топлива ДВС системы электродвижения автономного объекта путем выбора оптимальной частоты вращения вала ДВС, соответствующей мощности его нагрузки, при условии обеспечения требуемой частоты вращения тягового электродвигателя переменного тока, а также обеспечение потребителей бортовой сети автономного объекта электроэнергией со стабилизированными параметрами частоты и амплитуды переменного напряжения или стабилизированным постоянным напряжением.The technical result of the invention is to reduce the fuel consumption of the internal combustion engine of an autonomous object electric propulsion system by selecting the optimal engine speed of the internal combustion engine shaft, corresponding to its load power, provided that the required rotational speed of the AC traction motor is provided, as well as providing the consumers of the on-board network of the autonomous object with electricity with stabilized frequency parameters and amplitudes of alternating voltage or stabilized constant voltage.

Этот технический результат достигается тем, что в системе электродвижения автономного объекта, содержащей последовательно соединенные ДВС, генератор переменного тока, преобразователь частоты, питающий тяговый электродвигатель переменного тока, применяется ДВС с переменной частотой вращения; к выходу генератора переменного тока подключен преобразователь частоты для питания потребителей бортовой сети автономного объекта, поддерживающий на выходных выводах на заданном уровне частоту и амплитуду переменного напряжения, либо значение постоянного напряжения; к ДВС подключен блок формирования оптимальной частоты вращения вала ДВС, к входу которого подключен блок вычисления мощности нагрузки, соединенный с выходами датчиков тока и напряжения на выходе преобразователей частоты; к преобразователям частоты подключены блоки стабилизации амплитуды напряжения, соединенные с выходами датчиков напряжения на выходе преобразователей частоты; блок стабилизации амплитуды напряжения преобразователя частоты, питающего тяговый электродвигатель переменного тока, соединен с выходом задатчика частоты вращения тягового электродвигателя переменного тока, входящего в состав блока стабилизации частоты вращения тягового электродвигателя переменного тока, в состав которого также входят регулятор частоты вращения тягового электродвигателя переменного тока и сумматор сигналов, на вход которого поступает сигнал с датчика частоты вращения тягового электродвигателя переменного тока; выход блока стабилизации частоты вращения тягового электродвигателя переменного тока подключен к преобразователю частоты, питающему тяговый электродвигатель переменного тока; к входу преобразователя частоты, питающему потребители бортовой сети автономного объекта, подключен задатчик частоты выходного напряжения.This technical result is achieved by the fact that in an electric system of an autonomous object containing ICE in series, an alternating current generator, a frequency converter supplying an alternating current traction electric motor, an internal combustion engine with a variable speed is used; a frequency converter is connected to the output of the alternating current generator to power consumers of the on-board network of an autonomous object, supporting the frequency and amplitude of the alternating voltage or constant voltage value at the output terminals at a given level; an internal combustion engine is connected to the internal combustion engine; it is connected to the outputs of the current and voltage sensors at the output of the frequency converters; frequency amplitude stabilization units connected to the outputs of the voltage sensors at the output of the frequency converters are connected to frequency converters; the voltage amplitude amplitude stabilization unit of the frequency converter supplying the traction AC electric motor is connected to the output of the rotational speed adjuster of the AC traction electric motor, which is part of the rotational speed control unit of the AC traction electric motor, which also includes the speed control of the AC traction electric motor and the adder signals, the input of which receives a signal from the speed sensor of the traction electric motor of alternating current; the output of the stabilization unit of the rotational speed of the AC traction motor is connected to a frequency converter supplying the AC traction motor; an output voltage frequency adjuster is connected to the input of the frequency converter supplying the consumers of the on-board network of the autonomous object.

Преобразователь частоты, питающий тяговый электродвигатель переменного тока, и преобразователь частоты, питающий потребители бортовой сети автономного объекта, могут содержать трансформаторы.A frequency converter supplying an AC traction motor and a frequency converter feeding consumers of an autonomous object's on-board network may include transformers.

Применение ДВС переменной частоты вращения, подключение к выходу генератора переменного тока преобразователя частоты, поддерживающего на выходных выводах на заданном уровне частоту и амплитуду переменного напряжения либо значение постоянного напряжения; подключение к ДВС блока формирования оптимальной частоты вращения вала ДВС, к входу которого подключен блок вычисления мощности нагрузки, соединенный с выходами датчиков тока и напряжения на выходе преобразователей частоты; подключение к преобразователям частоты блоков стабилизации амплитуды напряжения, соединенных с выходами датчиков напряжения на выходе преобразователей частоты; соединение блока стабилизации амплитуды напряжения преобразователя частоты, питающего тяговый электродвигатель переменного тока, с выходом задатчика частоты вращения тягового электродвигателя переменного тока, входящего в состав блока стабилизации частоты вращения тягового электродвигателя переменного тока, выход которого подключен к преобразователю частоты, питающему тяговый электродвигатель переменного тока, а вход подключен к датчику частоты вращения тягового электродвигателя переменного тока; подключение блока задатчика частоты напряжения к входу преобразователя частоты, питающему потребители бортовой сети автономного объекта, выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как обеспечивает экономию топлива при условии обеспечения требуемой частоты вращения тягового электродвигателя переменного тока и обеспечения потребителей бортовой сети автономного объекта электроэнергией со стабилизированными параметрами частоты и амплитуды переменного напряжения, или стабилизированным постоянным напряжением.The use of ICE of variable speed, connecting a frequency converter to the output of the alternator, supporting the frequency and amplitude of the alternating voltage or constant voltage value at the output terminals at a given level; connection to the internal combustion engine of the unit for generating the optimal frequency of rotation of the internal combustion engine shaft, to the input of which the load power calculation unit is connected, connected to the outputs of the current and voltage sensors at the output of the frequency converters; connection to frequency converters of voltage amplitude stabilization units connected to the outputs of voltage sensors at the output of frequency converters; the connection of the stabilization unit of the amplitude of the voltage of the frequency converter supplying the traction electric motor of alternating current with the output of the speed controller of the traction electric motor of alternating current, which is part of the stabilization unit of the frequency of rotation of the traction electric motor of alternating current, the output of which is connected to the frequency converter supplying the traction electric motor of alternating current, the input is connected to a speed sensor of the traction AC motor; the connection of the voltage frequency adjuster unit to the input of the frequency converter supplying consumers of the on-board network of an autonomous object favorably distinguishes the proposed device from the known one, as it provides fuel saving provided that the required frequency of rotation of the traction electric motor of alternating current and the consumers of the on-board network of the autonomous object with electricity with stabilized parameters frequency and amplitude of alternating voltage, or stabilized constant voltage.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана функциональная схема устройства.The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of the device.

Система электродвижения автономного объекта содержит последовательно соединенные ДВС 1 переменной частоты вращения, генератор 2 переменного тока, преобразователь частоты 3, датчик тока 4, тяговый электродвигатель 5 переменного тока, гребной винт (колесо или колесную пару) 6; к выходу генератора 2 переменного тока также последовательно подключены преобразователь частоты 7, датчик тока 8, выходные выводы 9. К входу ДВС 1 подключен блок 10 формирования оптимальной частоты вращения вала ДВС 1, содержащий датчик 11 частоты вращения вала ДВС 1, сумматор сигналов 12, регулятор 13 частоты вращения вала ДВС 1, блок 14 задания экономичной частоты вращения вала ДВС 1, к входу которого подключен блок 15 вычисления мощности нагрузки, соединенный с выходами датчиков тока 4, 8 и датчиков напряжения 16, 17 на выходе преобразователей частоты 3, 7. К входам преобразователей частоты 3, 7 подключены блоки 18, 19 стабилизации амплитуды напряжения. Блок 18 стабилизации амплитуды напряжения, состоящий из регулятора напряжения 20, сумматора сигналов 21 и задатчика 22 амплитуды напряжения, соединен с выходом датчика напряжения 16 и выходом задатчика 23 частоты вращения электродвигателя 5, входящего в состав блока 24 стабилизации частоты вращения электродвигателя 5, в состав которого также входят регулятор частоты вращения 25 электродвигателя 5 и сумматор сигналов 26. На вход блока 24 стабилизации частоты вращения поступает сигнал с датчика частоты вращения 27 гребного (тягового) электродвигателя переменного тока 5. Выход регулятора частоты вращения 25 подключен к входу преобразователя частоты 3. Блок 19 стабилизации амплитуды напряжения состоит из задатчика 28 амплитуды напряжения, сумматора сигналов 29 и регулятора напряжения 30. Вход блока 19 стабилизации напряжения подключен к выходу датчика напряжения 17. Выход задатчика 31 частоты выходного напряжения соединен с преобразователем частоты 7.The electric motor system of an autonomous object contains a series-connected ICE 1 of variable speed, an alternating current generator 2, a frequency converter 3, a current sensor 4, an alternating current traction motor 5, a propeller (a wheel or a wheel pair) 6; to the output of the alternator 2, a frequency converter 7, a current sensor 8, output terminals 9 are also connected in series 9. To the input of the internal combustion engine 1 is connected a block 10 for generating the optimal engine speed of the internal combustion engine 1, comprising a sensor 11 of the internal combustion engine shaft speed 1, the signal adder 12, the regulator 13 of the rotational speed of the engine ICE shaft 1, unit 14 for setting the economical engine speed of the ICE motor shaft 1, to the input of which the load power calculation unit 15 is connected, connected to the outputs of the current sensors 4, 8 and voltage sensors 16, 17 at the output of the frequency converters 3, 7. The voltage amplitude stabilization blocks 18, 19 are connected to the inputs of frequency converters 3, 7. The voltage amplitude stabilization unit 18, consisting of a voltage regulator 20, a signal combiner 21 and a voltage amplitude adjuster 22, is connected to the output of the voltage sensor 16 and the output of the speed adjuster 23 of the electric motor 5, which is part of the electric motor 5 speed stabilization unit 24, which also includes a speed controller 25 of the electric motor 5 and a signal combiner 26. The input from the speed stabilization unit 24 receives a signal from the speed sensor 27 of the propeller (traction) motor I AC 5. The output of the speed controller 25 is connected to the input of the frequency converter 3. The voltage amplitude stabilization unit 19 consists of a voltage amplitude adjuster 28, a signal combiner 29 and a voltage regulator 30. The input of the voltage stabilization unit 19 is connected to the output of the voltage sensor 17. The output the setpoint 31 of the frequency of the output voltage is connected to the frequency Converter 7.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Блок 10 формирования оптимальной частоты вращения вала ДВС 1 получает сигнал с блока вычисления мощности нагрузки 15, который соединен с выходами датчиков тока 4, 8 и датчиков напряжения 16, 17 на выходе преобразователей частоты 3, 7. В зависимости от значения мощности нагрузки блок 14 задания экономичной частоты вращения вала ДВС 1, в программу работы которого заложены оптимальные зависимости частоты вращения вала ДВС 1 от мощности нагрузки, соответствующие минимальному расходу топлива, задает оптимальную частоту вращения вала ДВС 1. С помощью сумматора сигналов 12 вычисляется разность сигнала задания оптимальной частоты вращения вала ДВС 1 от блока 14 и сигнала датчика 11 частоты вращения вала ДВС 1. Сигнал от сумматора 12 поступает на вход регулятора 13 частоты вращения вала ДВС 1, который поддерживает частоту вращения вала ДВС 1 на уровне, заданном блоком 14. Таким образом, при изменении мощности нагрузки на выходных выводах 9 и при изменении частоты вращения гребного винта, колеса или колесной пары 6, а следовательно, и мощности, потребляемой электродвигателем 5, частота вращения вала ДВС 1 будет поддерживаться оптимальной с точки зрения минимального потребления топлива.The unit 10 for generating the optimal rotational speed of the engine ICE shaft 1 receives a signal from the load power calculation unit 15, which is connected to the outputs of the current sensors 4, 8 and voltage sensors 16, 17 at the output of the frequency converters 3, 7. Depending on the value of the load power, the task unit 14 economical speed of the engine ICE shaft 1, the program of work of which includes the optimal dependences of the engine ICM 1 shaft speed on the load power, corresponding to the minimum fuel consumption, sets the optimal engine speed of ICE 1. signal matter 12, the difference between the signal for setting the optimal engine speed of the engine 1 from the unit 14 and the signal of the sensor 11 of the engine speed 1 is calculated. The signal from the adder 12 is input to the speed controller 13 of the engine 1, which maintains the engine speed 1 defined by block 14. Thus, when the load power at the output terminals 9 changes and when the rotational speed of the propeller, wheel or wheelset 6, and therefore the power consumed by the electric motor 5, changes, the rotational speed of the DV shaft C 1 will be maintained optimal in terms of minimum fuel consumption.

Поскольку частота вращения вала ДВС 1 будет изменяться в зависимости от частоты вращения гребного винта, колеса или колесной пары 6 и мощности нагрузки на выходных выводах 9, то амплитуда и частота напряжения генератора переменного тока 2 будут также изменяться.Since the rotational speed of the ICE shaft 1 will vary depending on the rotational speed of the propeller, wheel or wheelset 6 and the load power at the output terminals 9, the amplitude and frequency of the voltage of the alternator 2 will also change.

Для вращения гребного винта, колеса или колесной пары 6 с требуемой частотой вращения необходимо поддерживать на определенном уровне частоту и амплитуду выходного синусоидального напряжения преобразователя частоты 3, питающего электродвигатель 5.To rotate the propeller, wheel or wheelset 6 with the required speed, it is necessary to maintain at a certain level the frequency and amplitude of the output sinusoidal voltage of the frequency converter 3, which feeds the electric motor 5.

Стабилизация амплитуды и частоты переменного напряжения на входе электродвигателя 5 в зависимости от заданной частоты его вращения осуществляется следующим образом.The stabilization of the amplitude and frequency of the alternating voltage at the input of the electric motor 5, depending on the specified frequency of its rotation is as follows.

Преобразователь частоты 3, питающий электродвигатель 5, преобразует выходное напряжение генератора 2 переменной амплитуды и частоты в переменное напряжение заданной амплитуды и частоты. На вход преобразователя частоты 3, питающего электродвигатель 5, поступает сигнал от блока 18 стабилизации напряжения, в состав которого входит сумматор сигналов 21, с помощью которого вычисляется разность сигналов от задатчика 22 амплитуды напряжения и датчика напряжения 16, установленного на выходе преобразователя частоты 3. Сигнал от сумматора 21 поступает на вход регулятора напряжения 20, который поддерживает на выходе преобразователя частоты 3 амплитуду переменного напряжения на уровне, задаваемом задатчиком 22 амплитуды напряжения, который вычисляет задание на амплитуду выходного напряжения преобразователя частоты 3 в зависимости от сигнала, поступающего на его вход с задатчика 23 частоты вращения электродвигателя 5.A frequency converter 3 supplying an electric motor 5 converts the output voltage of a variable amplitude and frequency generator 2 to an alternating voltage of a given amplitude and frequency. The signal from the voltage stabilization unit 18, which includes a signal adder 21, is used to input the frequency converter 3 supplying the electric motor 5, with which the signal difference from the voltage amplitude generator 22 and the voltage sensor 16 installed at the output of the frequency converter 3 is calculated. from the adder 21 is fed to the input of the voltage regulator 20, which supports the output of the frequency converter 3, the amplitude of the alternating voltage at a level specified by the voltage amplitude adjuster 22, which calculates a first reference voltage at the inverter output frequency 3 amplitude depending on the signal applied to its input from the setter 23, the motor speed is 5.

На вход преобразователя частоты 3 поступает сигнал от блока 24 стабилизации частоты вращения электродвигателя 5, в состав которого входит сумматор сигналов 26, вычисляющий разность сигналов от задатчика 23 частоты вращения электродвигателя 5 и датчика частоты вращения 27 электродвигателя 5. Сигнал от сумматора 26 поступает на вход регулятора 25 частоты вращения, который поддерживает на выходе преобразователя частоты 3 частоту переменного напряжения на уровне, задаваемом задатчиком 23 частоты вращения электродвигателя 5.The input of the frequency converter 3 receives a signal from the stabilization unit 24 of the rotational speed of the electric motor 5, which includes an adder 26, which calculates the difference between the signals from the setter 23 of the rotational speed of the electric motor 5 and the rotational speed sensor 27 of the electric motor 5. The signal from the adder 26 is fed to the input of the controller 25 rotational speed, which supports the output of the frequency converter 3, the frequency of the alternating voltage at a level specified by the dial 23 of the rotational speed of the electric motor 5.

Стабилизация амплитуды и частоты напряжения на выходных выводах 9, к которым подключаются потребители бортовой сети автономного объекта, на заданном уровне осуществляется следующим образом.Stabilization of the amplitude and frequency of the voltage at the output terminals 9, to which consumers of the on-board network of an autonomous object are connected, at a given level is carried out as follows.

Преобразователь частоты 7 преобразует выходное напряжение генератора 2 переменного тока в переменное напряжение с заданными параметрами амплитуды и частоты либо в постоянное напряжение заданного уровня. На вход преобразователя частоты 7 поступает сигнал от блока 19 стабилизации амплитуды напряжения, в состав которого входит сумматор сигналов 29, с помощью которого вычисляется разность сигналов от задатчика 28 амплитуды напряжения и датчика напряжения 17 на выходе преобразователя частоты 7. Сигнал от сумматора 29 поступает на вход регулятора напряжения 30, который поддерживает на выходных выводах 9 амплитуду переменного напряжения или значение постоянного напряжения на уровне, задаваемом задатчиком 28 амплитуды напряжения.The frequency converter 7 converts the output voltage of the alternator 2 into alternating voltage with predetermined amplitude and frequency parameters or into a constant voltage of a given level. The input of the frequency converter 7 receives a signal from the voltage amplitude stabilization unit 19, which includes a signal adder 29, with which the difference between the signals from the voltage amplitude adjuster 28 and the voltage sensor 17 at the output of the frequency converter 7 is calculated. The signal from the adder 29 is input a voltage regulator 30, which supports at the output terminals 9 the amplitude of the alternating voltage or the value of the constant voltage at a level specified by the voltage amplitude adjuster 28.

Частота выходного напряжения на выходных выводах 9 при изменении частоты вращения вала ДВС 1 поддерживается неизменной с помощью преобразователя частоты 7 на уровне, задаваемом блоком 31 задатчика частоты выходного напряжения. В частном случае частота напряжения на выходных выводах 9 может быть равна нулю. При этом на выходных выводах 9 формируется постоянное напряжение, значение которого стабилизируется на уровне, определяемом задатчиком 28 амплитуды напряжения.The frequency of the output voltage at the output terminals 9 when changing the rotational speed of the ICE shaft 1 is maintained unchanged by the frequency converter 7 at a level set by the output voltage frequency setter unit 31. In a particular case, the frequency of the voltage at the output terminals 9 may be equal to zero. In this case, a constant voltage is formed at the output terminals 9, the value of which is stabilized at a level determined by the voltage amplitude adjuster 28.

С точки зрения топливной экономичности при изменении мощности нагрузки частоту вращения вала ДВС 1 следует менять в широких пределах, при этом минимальная частота вращения вала может в несколько раз отличаться от номинальной частоты [Алешков О.А. Повышение топливной экономичности первичного дизеля в составе многофункционального энерготехнологического комплекса оптимизацией скоростного режима: Автореф. дис. … канд. техн. наук. Барнаул, 2009]. Следовательно, и амплитуда выходного синусоидального напряжения генератора 2 переменного тока будет меняться в широком диапазоне, и ее минимальное значение будет в несколько раз меньше номинального значения.From the point of view of fuel efficiency, when changing the load power, the engine speed of the engine 1 should be changed over a wide range, while the minimum shaft speed can be several times different from the rated frequency [Aleshkov O.A. Improving the fuel economy of a primary diesel engine as part of a multifunctional energy technology complex by optimizing the speed mode: Abstract. dis. ... cand. tech. sciences. Barnaul, 2009]. Therefore, the amplitude of the output sinusoidal voltage of the alternator 2 will vary over a wide range, and its minimum value will be several times less than the nominal value.

Поэтому для стабилизации амплитуды выходного синусоидального напряжения преобразователей частоты 3, 7 на уровне номинального значения напряжения статора генератора 2 переменного тока в состав преобразователей частоты 3, 7 могут быть включены трансформаторы.Therefore, to stabilize the amplitude of the output sinusoidal voltage of the frequency converters 3, 7 at the level of the nominal value of the stator voltage of the alternator 2, transformers can be included in the structure of the frequency converters 3, 7.

По данным научно-технической и патентной литературы авторам неизвестна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.According to the scientific, technical and patent literature, the authors are not aware of the claimed combination of features aimed at achieving the task, and this solution does not follow clearly from the prior art, which allows us to conclude that the solution corresponds to the level of the invention.

Claims (3)

1. Система электродвижения автономного объекта, содержащая последовательно соединенные ДВС, генератор переменного тока, преобразователь частоты, тяговый электродвигатель переменного тока, отличающаяся тем, что в ней использован ДВС переменной частоты вращения, к выходу генератора переменного тока дополнительно подключен преобразователь частоты для питания потребителей бортовой сети автономного объекта, к ДВС подключен блок формирования оптимальной частоты вращения вала ДВС, к входу которого подключен блок вычисления мощности нагрузки, соединенный с выходами датчиков тока и напряжения на выходе преобразователей частоты, к преобразователям частоты подключены блоки стабилизации амплитуды напряжения, соединенные с выходами датчиков выходного напряжения преобразователей частоты, блок стабилизации амплитуды напряжения преобразователя частоты, питающего тяговый электродвигатель, соединен с выходом задатчика частоты вращения тягового электродвигателя, входящего в состав блока стабилизации частоты вращения тягового электродвигателя, выход которого подключен к преобразователю частоты, питающему тяговый электродвигатель, вход блока стабилизации частоты вращения тягового электродвигателя соединен с выходом датчика частоты вращения тягового электродвигателя, к входу преобразователя частоты, питающему потребителей бортовой сети автономного объекта, подключен задатчик частоты выходного напряжения.1. The electric motor system of an autonomous object, containing a series-connected ICE, an alternating current generator, a frequency converter, an alternating current traction electric motor, characterized in that it uses an alternating-speed internal combustion engine, an frequency converter is additionally connected to the output of the alternating current generator to power on-board consumers of an autonomous object, to the internal combustion engine is connected the unit for generating the optimal speed of the internal combustion engine shaft, to the input of which the heating power calculation unit is connected connected to the outputs of the current and voltage sensors at the output of the frequency converters, voltage amplitude stabilization units connected to the outputs of the output voltage sensors of the frequency converters, the voltage amplitude stabilization unit of the frequency converter supplying the traction motor is connected to the output of the traction speed adjuster an electric motor, which is part of the stabilization unit of the rotation frequency of the traction electric motor, the output of which is connected to The frequency converter supplying the traction motor, the input of the traction motor rotation speed stabilization unit is connected to the output of the traction motor rotation speed sensor, and the output voltage frequency adjuster is connected to the input of the frequency converter supplying consumers of the on-board network of the autonomous object. 2. Система электродвижения автономного объекта по п.1, отличающаяся тем, что преобразователь частоты, питающий тяговый электродвигатель переменного тока, содержит трансформатор.2. The electric motor system of an autonomous object according to claim 1, characterized in that the frequency converter supplying the traction electric motor of an alternating current contains a transformer. 3. Система электродвижения автономного объекта по п.1, отличающаяся тем, что преобразователь частоты, питающий потребителей бортовой сети автономного объекта, содержит трансформатор. 3. The electromotive system of an autonomous object according to claim 1, characterized in that the frequency converter supplying consumers of the on-board network of the autonomous object contains a transformer.
RU2010126706/11A 2010-06-29 2010-06-29 System of electric drive for self-sustained object RU2436691C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126706/11A RU2436691C1 (en) 2010-06-29 2010-06-29 System of electric drive for self-sustained object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126706/11A RU2436691C1 (en) 2010-06-29 2010-06-29 System of electric drive for self-sustained object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2436691C1 true RU2436691C1 (en) 2011-12-20

Family

ID=45404295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010126706/11A RU2436691C1 (en) 2010-06-29 2010-06-29 System of electric drive for self-sustained object

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2436691C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543434C2 (en) * 2013-05-08 2015-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Русэлпром-Электропривод" Method for coordinated control of vehicle electromechanical driveline
RU2666074C1 (en) * 2017-07-20 2018-09-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Autonomous object electromotive system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543434C2 (en) * 2013-05-08 2015-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Русэлпром-Электропривод" Method for coordinated control of vehicle electromechanical driveline
RU2666074C1 (en) * 2017-07-20 2018-09-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) Autonomous object electromotive system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100094490A1 (en) Power generation system for marine vessel
US9762160B2 (en) Method of controlling multiple parallel-connected generators
EP2112761A2 (en) Power generation system
RU2412513C1 (en) Isolated alternating current electric power station
RU2666903C1 (en) Autonomous ac power plant
CN107005060B (en) Power generation system
CN110086390B (en) Power generation equipment for providing double-level voltage and movable generator set
RU2012100634A (en) METHOD FOR CONTROL THE GENERATOR OF CONSTANT FREQUENCY WITH VARIABLE NUMBER OF ENGINE SPEEDS
RU2564401C2 (en) Power supply for airborne vehicle
RU2509002C2 (en) Electric transmission of ac traction vehicle power
RU2436691C1 (en) System of electric drive for self-sustained object
RU168615U1 (en) Autonomous AC Power Station
RU2597248C1 (en) Diesel generator plant
RU178096U1 (en) OFFLINE GENERATOR INSTALLATION
RU2402865C1 (en) Method for optimal frequency control of asynchronous motor
RU2008131357A (en) AC ELECTRIC DRIVE
RU172810U1 (en) OFFLINE GENERATOR INSTALLATION
CN110086388B (en) Power generation equipment running off grid and voltage frequency control method thereof
RU2666074C1 (en) Autonomous object electromotive system
RU2451389C1 (en) Method to control induction propulsion engine
RU75793U1 (en) ENERGY COMPLEX
RU194333U1 (en) AUTONOMOUS GENERATOR POWER PLANT
RU113085U1 (en) ENERGY COMPLEX
RU2556236C1 (en) Power conversion system for diesel locomotive auxiliaries
RU2773744C1 (en) Autonomous ac power plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130630