RU2470436C1 - Conversion complex of diesel locomotive power supply - Google Patents

Conversion complex of diesel locomotive power supply Download PDF

Info

Publication number
RU2470436C1
RU2470436C1 RU2011152521/07A RU2011152521A RU2470436C1 RU 2470436 C1 RU2470436 C1 RU 2470436C1 RU 2011152521/07 A RU2011152521/07 A RU 2011152521/07A RU 2011152521 A RU2011152521 A RU 2011152521A RU 2470436 C1 RU2470436 C1 RU 2470436C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
voltage converter
power supply
phase
diesel locomotive
Prior art date
Application number
RU2011152521/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Валерьевич Бабков
Николай Александрович Кузнецов
Константин Степанович Перфильев
Яков Владимирович Чупин
Олег Олегович Суханов
Original Assignee
Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ")
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 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") filed Critical Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ")
Priority to RU2011152521/07A priority Critical patent/RU2470436C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2470436C1 publication Critical patent/RU2470436C1/en

Links

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

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.SUBSTANCE: invention relates to power supply of vehicles, in particular, to power semiconductor converters for passenger and cargo diesel locomotives converting AC energy at the inlet into AC energy at the outlet. The conversion complex of diesel locomotive power supply comprises a three-phase traction synchronous generator, from the first to the fourth high-voltage converters, traction electric motors of the first and second trolley of a diesel locomotive, common manifold busbars of diesel locomotive power supply, auxiliary converters, besides, the first high-voltage converter is arranged from serially joined a three-phase rectifier and a multi-channel autonomous inverter of voltage for conversion of input AC voltage into output AC voltage controlled by amplitude and frequency, and the second high-voltage converter is arranged from serially joined a bridge voltage inverter, a matching transformer, a single-phase rectifier, the third high-voltage converter, arranged identically to the first high-voltage converter, and the fourth high-voltage converter is arranged identically to the second high-voltage converter.EFFECT: exclusion of an auxiliary synchronous generator from diesel locomotive power supply, higher efficiency and reliability of a converting complex of diesel locomotive power supply due to usage of one source of supply, using auxiliary converters without rectifiers.1 dwg

Description

Изобретение относится к электроснабжению транспортных средств, в частности к силовым полупроводниковым преобразователям для пассажирских и грузовых тепловозов, преобразующим энергию переменного тока на входе в энергию переменного тока на выходе.The invention relates to power supply of vehicles, in particular to power semiconductor converters for passenger and freight diesel locomotives, converting AC energy at the input to AC energy at the output.

Известен способ электроснабжения переменным напряжением от тягового синхронного генератора силовых вспомогательных цепей, в частности асинхронных двигателей вентиляторов холодильной камеры, вентиляторов охлаждения тяговых двигателей, вентиляторов охлаждения выпрямительной установки (Б.И.Вилькевич «Автоматическое управление электрической передачей и электрические схемы тепловозов». М.: «Транспорт», 1987, стр.240).A known method of power supply with alternating voltage from a traction synchronous generator of power auxiliary circuits, in particular asynchronous motors of cooling chamber fans, cooling fans of traction motors, cooling fans of a rectifier installation (B. I. Vilkevich “Automatic control of electric transmission and electric circuits of diesel locomotives.” M .: "Transport", 1987, p. 240).

Недостатком известного способа является питание асинхронных двигателей вспомогательного оборудования тепловоза от тягового синхронного генератора, выходное напряжение которого и частота зависят от оборотов дизеля, что существенно снижает кпд электродвигателей.The disadvantage of this method is the supply of asynchronous motors of auxiliary equipment of the locomotive from a synchronous traction generator, the output voltage of which and the frequency depend on the speed of the diesel engine, which significantly reduces the efficiency of electric motors.

Известен способ электроснабжения асинхронных двигателей вспомогательного оборудования тепловоза переменным напряжением постоянной амплитуды и частоты от вспомогательного синхронного генератора (Б.И.Вилькевич «Автоматическое управление электрической передачей и электрические схемы тепловозов». М.: «Транспорт», 1987, стр.240).A known method of power supply of asynchronous motors of auxiliary equipment of an locomotive with alternating voltage of constant amplitude and frequency from an auxiliary synchronous generator (B. I. Vilkevich “Automatic control of electric transmission and electric circuits of diesel locomotives.” M.: “Transport”, 1987, p. 240).

Недостатком известного способа является постоянный расход электроэнергии независимо от режима работы тепловоза и установка дополнительного вспомогательного синхронного генератора.The disadvantage of this method is the constant consumption of electricity regardless of the operating mode of the locomotive and the installation of an additional auxiliary synchronous generator.

Известна унифицированная система электроснабжения вагонных потребителей электропоезда, состоящая из резонансного инвертора напряжения, вход которого подключен к контактной сети постоянного тока, а выходное переменное напряжение нагружено на первичные обмотки трех трансформаторов, вторичные обмотки которых подключены к преобразователям частоты, формирующим трехфазные или двухфазные переменные напряжения, к выпрямительной установке и к люминесцентному освещению (A.M.Солодунов, Ю.М.Иньков, Г.Н.Коваливкер, В.В.Литовченко «Преобразовательные устройства электропоездов с асинхронными тяговыми двигателями». Рига: «Зинатне», 1991, стр.272-275).A unified power supply system for wagon consumers of an electric train is known, consisting of a resonant voltage inverter, the input of which is connected to a direct current contact network, and the output alternating voltage is loaded on the primary windings of three transformers, the secondary windings of which are connected to frequency converters forming three-phase or two-phase alternating voltages, rectifier installation and to luminescent lighting (AMSolodunov, Yu.M. Inkov, G.N. Kovalivker, V.V.Litovchenko “Transform ln devices of electric trains with asynchronous traction motors. ”Riga:“ Zinatne ”, 1991, pp. 272-275).

Недостатком известной унифицированной системы электроснабжения является низкая точность регулирования напряжения и частоты на выходах непосредственных преобразователях частоты при изменении напряжения контактной сети в широких пределах, что ведет к снижению кпд всей системы энергоснабжения.A disadvantage of the known unified power supply system is the low accuracy of voltage and frequency regulation at the outputs of direct frequency converters when the voltage of the contact network changes over a wide range, which leads to a decrease in the efficiency of the entire power supply system.

Известен силовой полупроводниковый преобразовательный комплекс для энергоснабжения транспортного средства, преимущественно пассажирского поезда с тяговым синхронным генератором, вспомогательным синхронным генератором и общими магистральными шинами энергоснабжения, содержащий первый высоковольтный преобразователь трехфазного переменного тока тягового синхронного генератора в постоянный ток для питания тяговых электродвигателей тепловоза, размещенный в корпусе с центральным вертикальным каналом воздушного охлаждения, снабженный также высоковольтным адаптером силовых подключений и кабельных соединений и вторым высоковольтным преобразователем трехфазного переменного тока вспомогательного синхронного генератора в постоянный ток для питания общих магистральных шин энергоснабжения поезда, размещенным в антресольном корпусе, установленном на корпусе упомянутого первого высоковольтного преобразователя (патент RU №2360382, кл. H05K 7/20, 2006 г.).Known power semiconductor converter complex for powering a vehicle, mainly a passenger train with a traction synchronous generator, an auxiliary synchronous generator and common main supply buses, containing the first high-voltage converter of three-phase alternating current of the traction synchronous generator to DC for powering the traction electric motors of the locomotive, located in the casing central vertical air cooling duct It is also a high-voltage adapter for power connections and cable connections and a second high-voltage converter for three-phase alternating current auxiliary synchronous generator to DC for supplying the main busbars for power supply to the train, located in the mezzanine building installed on the housing of the aforementioned first high-voltage converter (patent RU No. 2360382, cl. H05K 7/20, 2006).

Недостатком известного силового полупроводникового преобразовательного комплекса для энергоснабжения транспортного средства является его низкий кпд, установка вспомогательного синхронного генератора.A disadvantage of the known power semiconductor converter complex for powering a vehicle is its low efficiency, installation of an auxiliary synchronous generator.

Техническим результатом изобретения является исключение из энергоснабжения тепловоза вспомогательного синхронного генератора, повышение кпд и надежности преобразовательного комплекса электроснабжения тепловоза за счет использования одного источника питания, использование преобразователей собственных нужд без выпрямителей.The technical result of the invention is the exclusion from the power supply of the diesel locomotive auxiliary synchronous generator, increasing the efficiency and reliability of the conversion complex power supply locomotive through the use of a single power source, the use of auxiliary converters without rectifiers.

Указанный технический результат достигается тем, что в преобразовательном комплексе электроснабжения тепловоза, содержащем трехфазный тяговый синхронный генератор, первый высоковольтный преобразователь, вход которого подключен к первой звезде трехфазного тягового синхронного генератора, а выходы подключены к тяговым электродвигателям первой тележки тепловоза, второй высоковольтный преобразователь, постоянным током которого питают общие магистральные шины энергоснабжения тепловоза, согласно изобретению первый высоковольтный преобразователь выполнен из последовательно соединенных трехфазного выпрямителя и многоканального автономного инвертора напряжения для преобразования входного переменного напряжения в выходное переменное напряжение, регулируемое по амплитуде и по частоте, а второй высоковольтный преобразователь выполнен из последовательно соединенных мостового инвертора напряжения, согласующего трансформатора, однофазного выпрямителя и подключен к промежуточному выходу первого высоковольтного преобразователя между трехфазным выпрямителем и многоканальным автономным инвертором напряжения для формирования на выходе постоянного стабилизированного напряжения и питания общих магистральных шин энергоснабжения тепловоза, к которым подключены преобразователи собственных нужд, к второй звезде трехфазного тягового синхронного генератора подключен третий высоковольтный преобразователь, идентичный первому высоковольтному преобразователю, к выходу которого подключены тяговые электродвигатели второй тележки тепловоза, а к промежуточному выходу подключен четвертый высоковольтный преобразователь, идентичный второму высоковольтному преобразователю, выход которого подсоединен на общие магистральные шины энергоснабжения тепловоза параллельно выходу второго высоковольтного преобразователя.The specified technical result is achieved by the fact that in the electric locomotive power supply conversion complex containing the three-phase synchronous traction generator, the first high-voltage converter, the input of which is connected to the first star of the three-phase synchronous traction generator, and the outputs are connected to the traction motors of the first diesel locomotive, the second high-voltage converter, direct current which is fed by the main busbars for power supply of a diesel locomotive, according to the invention, the first high-voltage the converter is made of a series-connected three-phase rectifier and a multi-channel stand-alone voltage inverter for converting the input alternating voltage to an output alternating voltage, adjustable in amplitude and frequency, and the second high-voltage converter is made of a series-connected bridge voltage inverter, matching transformer, single-phase rectifier and connected to an intermediate the output of the first high-voltage converter between a three-phase rectifier and a plural with a local autonomous voltage inverter for generating a constant stabilized voltage and power supply to the common bus lines for locomotive power supply, to which the auxiliary converters are connected, a third high-voltage converter identical to the first high-voltage converter is connected to the second star of the three-phase traction synchronous generator, to the output of which are connected second traction motors locomotive bogies, and the fourth high voltage is connected to the intermediate output first converter, the second identical high voltage inverter, whose output is connected to the common main power bus locomotive parallel output of the second high-voltage converter.

На чертеже представлена структурная схема преобразовательного комплекса энергоснабжения тепловоза.The drawing shows a structural diagram of a conversion complex power supply locomotive.

Преобразовательный комплекс энергоснабжения тепловоза содержит трехфазный тяговый синхронный генератор 1, первый высоковольтный преобразователь 2, вход которого подключен к первой звезде 3 трехфазного тягового синхронного генератора 1, а выходы подключены к асинхронным тяговым электродвигателям 4 первой тележки тепловоза, второй высоковольтный преобразователь 5, постоянным током которого питают общие магистральные шины 6 энергоснабжения тепловоза, при этом первый высоковольтный преобразователь 2 выполнен из последовательно соединенных трехфазного выпрямителя 7 и многоканального автономного инвертора напряжения 8 для преобразования входного переменного напряжения в выходное переменное напряжение, регулируемое по амплитуде и по частоте, а второй высоковольтный преобразователь 5 выполнен из последовательно соединенных мостового инвертора напряжения 9, согласующего трансформатора 10, однофазного выпрямителя 11 и подключен к промежуточному выходу первого высоковольтного преобразователя 2 между трехфазным выпрямителем 7 и многоканальным автономным инвертором напряжения 8, для формирования на выходе постоянного стабилизированного напряжения питания общих магистральных шин 6 энергоснабжения тепловоза, к которым подключены преобразователи собственных нужд 12, кроме этого к второй звезде 13 трехфазного тягового синхронного генератора 1 подключен третий высоковольтный преобразователь 14, идентичный первому высоковольтному преобразователю 2, к выходу которого подключены асинхронные тяговые электродвигатели 15 второй тележки тепловоза, а к промежуточному выходу подключен четвертый высоковольтный преобразователь 16, идентичный второму высоковольтному преобразователю 5, выход которого подсоединен на общие магистральные шины 6 энергоснабжения тепловоза параллельно выходу второго высоковольтного преобразователя 5.The diesel locomotive power supply complex contains a three-phase synchronous traction generator 1, a first high-voltage converter 2, the input of which is connected to the first star 3 of the three-phase synchronous traction generator 1, and the outputs are connected to the asynchronous traction electric motors 4 of the first diesel locomotive, the second high-voltage converter 5, which is supplied with direct current common busbars 6 for locomotive power supply, wherein the first high-voltage converter 2 is made of connected in series three-phase rectifier 7 and a multi-channel stand-alone voltage inverter 8 for converting the input AC voltage to the output alternating voltage, adjustable in amplitude and frequency, and the second high-voltage converter 5 is made of series-connected bridge voltage inverter 9, matching transformer 10, single-phase rectifier 11 and connected to the intermediate output of the first high-voltage converter 2 between a three-phase rectifier 7 and a multi-channel stand-alone inverter 8, to form the output of a constant stabilized supply voltage of common busbars 6 for supplying locomotive power to which auxiliary converters 12 are connected, in addition to the second star 13 of the three-phase synchronous traction generator 1, a third high-voltage converter 14, identical to the first high-voltage converter 2, is connected to the output of which is connected to asynchronous traction motors 15 of the second diesel locomotive, and the fourth high-voltage pre-connected to the intermediate output verters 16, the second identical high voltage inverter 5, whose output is connected to the common main power bus 6 locomotive parallel output of the second high-voltage converter 5.

Трехфазный тяговый синхронный генератор 1 вырабатывает два трехфазных переменных напряжения, сдвинутых друг относительно друга на 30 электрических градусов, амплитуда и частота которых зависят от положения рукоятки контроллера машиниста тепловоза. Первый (третий) высоковольтный преобразователь 2 (14) представляет собой статический преобразователь частоты, который преобразует входное переменное напряжение с первой (второй) звезды 3 (13) трехфазного тягового синхронного генератора 1 в выходное трехфазное переменное напряжение для питания асинхронных тяговых электродвигателей 4 (15) первой (второй) тележки тепловоза. Второй (четвертый) высоковольтный преобразователь 5 (16) преобразует входное постоянное напряжение с промежуточного выхода первого (третьего) высоковольтного преобразователя в постоянное стабилизированное напряжение. Общие магистральные шины 6 энергоснабжения тепловоза осуществляют питание вспомогательного оборудования тепловоза с использованием преобразователей собственных нужд 12. Трехфазный выпрямитель 7 преобразует входное переменное напряжение с первой звезды 3 трехфазного тягового синхронного генератора 1 в постоянное, которое многоканальный автономный инвертор напряжения 8 преобразует в трехфазные переменные напряжения по количеству тяговых асинхронных электродвигателей 4. Входом первого высоковольтного преобразователя 2 является вход трехфазного выпрямителя 7, выходом - выход многоканального автономного инвертора напряжения 8 и промежуточным выходом - выход трехфазного выпрямителя 7, подключенного к входу многоканального автономного инвертора напряжения 8. Многоканальный автономный инвертор напряжения 8 при работе тепловоза в режиме электрического тормоза работает как неуправляемый трехфазный выпрямитель. Мостовой инвертор напряжения 9 преобразует постоянное напряжение в переменное, регулируемое по амплитуде. Согласующий трансформатор 10 осуществляет гальваническую развязку между силовыми цепями трехфазного тягового синхронного генератора 1 и общими магистральными шинами 6 энергоснабжения тепловоза. Однофазный выпрямитель 11 представляет собой неуправляемый выпрямитель. Преобразователи собственных нужд 12 представляют собой статические преобразователи частоты, которые формируют напряжения, необходимые для питания вспомогательного оборудования тепловоза.Three-phase synchronous traction generator 1 generates two three-phase alternating voltages, shifted relative to each other by 30 electrical degrees, the amplitude and frequency of which depend on the position of the handle of the controller of the locomotive driver. The first (third) high-voltage converter 2 (14) is a static frequency converter that converts the input alternating voltage from the first (second) star 3 (13) of the three-phase traction synchronous generator 1 to the output three-phase alternating voltage to power asynchronous traction motors 4 (15) first (second) locomotive trolley. The second (fourth) high-voltage converter 5 (16) converts the input DC voltage from the intermediate output of the first (third) high-voltage converter to a constant stabilized voltage. The general busbars 6 for supplying the locomotive with power supply the auxiliary equipment of the locomotive using auxiliary converters 12. A three-phase rectifier 7 converts the input alternating voltage from the first star 3 of the three-phase synchronous traction generator 1 to a constant one, which the multi-channel stand-alone voltage inverter 8 converts into three-phase alternating voltages by quantity traction induction motors 4. The input of the first high-voltage converter 2 is the input rehfaznogo rectifier 7, - output multichannel auxiliary voltage inverter 8 and the intermediate output - phase output of the rectifier 7 is connected to the input of a multichannel auxiliary voltage inverter 8. Multichannel autonomous during operation of the locomotive voltage inverter 8 in the electric brake operates as uncontrolled three-phase rectifier. A bridge voltage inverter 9 converts a constant voltage into an alternating voltage, adjustable in amplitude. Matching transformer 10 provides galvanic isolation between the power circuits of the three-phase synchronous traction generator 1 and the common busbars 6 of the locomotive power supply. Single-phase rectifier 11 is an uncontrolled rectifier. Converters of own needs 12 are static frequency converters that generate the voltage necessary to power the auxiliary equipment of the locomotive.

Преобразовательный комплекс электроснабжения тепловоза работает следующим образом.The conversion complex power supply locomotive works as follows.

Переменное напряжение первой звезды 3 трехфазного тягового синхронного генератора 1 первым высоковольтным преобразователем 2, состоящим из последовательно соединенных трехфазного выпрямителя 7 и многоканального автономного инвертора напряжения 8, преобразуют в выходное переменное напряжение, регулируемое по амплитуде и по частоте, которым питают асинхронные тяговые электродвигатели 4 первой тележки тепловоза. При этом переменное напряжение первой звезды 3 трехфазного тягового синхронного генератора 1 выпрямляют трехфазным выпрямителем 7 и многоканальным автономным инвертором напряжения 8 преобразуют в переменное напряжение в соответствии с алгоритмом векторной широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Одновременно постоянное напряжение с промежуточного выхода первого высоковольтного преобразователя 2 подают на второй высоковольтный преобразователь 5, состоящего из последовательно соединенных мостового инвертора напряжения 9, согласующего трансформатора 10, однофазного выпрямителя 11, который на выходе формирует постоянное стабилизированное напряжение, питающее общие магистральные шины 6 энергоснабжения тепловоза, к которым подключают преобразователи собственных нужд 12. Мостовым инвертором напряжения 9 постоянное напряжение преобразуют в переменное напряжение, величину которого регулируют в соответствии с алгоритмом широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Согласующим трансформатором 10 переменное напряжение передают на вход однофазного выпрямителя 11, которым осуществляют обратное преобразование переменного напряжения в постоянное. Мостовой инвертор напряжения 9 с ШИМ - управлением обеспечивает постоянство выходного напряжения во всем диапазоне изменения амплитуды и частоты напряжения с трехфазного тягового синхронного генератора 1. Переменное напряжение второй звезды 13 трехфазного тягового синхронного генератора 1 третьим высоковольтным преобразователем 14, идентичным первому высоковольтному преобразователю 2, преобразуют в выходное переменное напряжение, регулируемое по амплитуде и по частоте, которым питают асинхронные тяговые электродвигатели 15 второй тележки тепловоза. К промежуточному выходу третьего высоковольтного преобразователя 14 подключают четвертый высоковольтный преобразователь 16, идентичный второму высоковольтному преобразователю 5, выход которого нагружают на общие магистральные шины 6 энергоснабжения тепловоза параллельно выходу второго высоковольтного преобразователя 5. Преобразователи собственных нужд 12 формируют на своих выходах напряжения, необходимые для питания вспомогательного оборудования. Преобразователи собственных нужд 12 питают постоянным стабилизированным напряжением, при котором преобразователи работают в оптимальном режиме и без входных выпрямителей, что повышает кпд преобразователей.The alternating voltage of the first star 3 of the three-phase traction synchronous generator 1 by the first high-voltage converter 2, consisting of a series-connected three-phase rectifier 7 and a multi-channel autonomous voltage inverter 8, is converted into an output alternating voltage, adjustable in amplitude and frequency, which is fed by asynchronous traction motors 4 of the first truck diesel locomotive. In this case, the alternating voltage of the first star 3 of the three-phase synchronous traction generator 1 is rectified by a three-phase rectifier 7 and the multi-channel stand-alone voltage inverter 8 is converted into alternating voltage in accordance with the vectorial pulse width modulation (PWM) algorithm. At the same time, a constant voltage from the intermediate output of the first high-voltage converter 2 is supplied to a second high-voltage converter 5, consisting of a series-connected bridge voltage inverter 9, a matching transformer 10, a single-phase rectifier 11, which generates a constant stabilized voltage at the output that feeds the main busbars 6 of the locomotive’s power supply, to which the auxiliary converters are connected 12. A bridge voltage inverter 9 a constant voltage pre to form a variable voltage whose value is adjusted in accordance with the algorithm of the pulse-width modulation (PWM). Matching transformer 10, the alternating voltage is transmitted to the input of a single-phase rectifier 11, which carry out the inverse conversion of alternating voltage to direct. The bridge voltage inverter 9 with PWM control provides a constant output voltage over the entire range of the amplitude and frequency of the voltage from the three-phase synchronous traction generator 1. The alternating voltage of the second star 13 of the three-phase synchronous traction generator 1 by the third high-voltage converter 14, identical to the first high-voltage converter 2, is converted into the output alternating voltage, adjustable in amplitude and frequency, which feed the asynchronous traction motors 15 of the second body LCD locomotive. To the intermediate output of the third high-voltage converter 14, a fourth high-voltage converter 16 is connected, which is identical to the second high-voltage converter 5, the output of which is loaded onto the general busbars 6 of the locomotive’s power supply parallel to the output of the second high-voltage converter 5. The auxiliary converters 12 generate the voltage necessary for auxiliary power supply at their outputs equipment. The auxiliary converters 12 are supplied with a constant stabilized voltage, at which the converters operate in the optimal mode and without input rectifiers, which increases the efficiency of the converters.

В режиме тяги тепловоза переменные напряжения со звезд 3, 13 трехфазного тягового синхронного генератора 1 выпрямляют трехфазными выпрямителями первого и третьего высоковольтных преобразователей 2, 14 и соответственно подают на входы второго и четвертого высоковольтных преобразователей 5, 16. В режиме электрического тормоза напряжение с асинхронных тяговых электродвигателей 3, 15 тепловоза, работающих в генераторном режиме, выпрямляют многоканальными автономными инверторами напряжения первого и третьего высоковольтных преобразователей 2, 14 и питают соответственно второй и четвертый высоковольтные преобразователи 5, 16, а также тормозные резисторы тепловоза (на чертеже не показаны). При выходе из строя одного из высоковольтных преобразователей, питание преобразователей собственных нужд 12 и асинхронных тяговых электродвигателей 3 или 15 тепловоза не будет нарушено, что значительно повышает надежность преобразовательного комплекса электроснабжения тепловоза.In the traction mode of the locomotive, alternating voltages from the stars 3, 13 of the three-phase traction synchronous generator 1 are rectified by three-phase rectifiers of the first and third high-voltage converters 2, 14 and, respectively, are supplied to the inputs of the second and fourth high-voltage converters 5, 16. In the electric brake mode, the voltage from asynchronous traction electric motors 3, 15 of a locomotive operating in the generator mode, rectify the multichannel autonomous inverters of the voltage of the first and third high-voltage converters 2 , 14 and supply, respectively, the second and fourth high-voltage converters 5, 16, as well as brake resistors of the locomotive (not shown). If one of the high-voltage converters fails, the power supply of the auxiliary converters 12 and the asynchronous traction electric motors 3 or 15 of the diesel locomotive will not be violated, which significantly increases the reliability of the converter complex of the locomotive power supply.

Заявленный технический результат преобразовательного комплекса энергоснабжения тепловоза достигается:The claimed technical result of the conversion complex power supply locomotive is achieved:

- исключением из энергоснабжения тепловоза вспомогательного синхронного генератора, кпд которого ниже кпд трехфазного тягового синхронного генератора 1;- an exception from the power supply of the diesel locomotive auxiliary synchronous generator, the efficiency of which is lower than the efficiency of the three-phase traction synchronous generator 1;

- использованием энергии рекурперации для питания второго и четвертого высоковольтных преобразователей 5, 16 в режиме электрического тормоза;- using recurrence energy to power the second and fourth high-voltage converters 5, 16 in the electric brake mode;

- использованием преобразователей собственных нужд 12 без выпрямителей;- the use of auxiliary converters 12 without rectifiers;

- взаимозаменяемостью высоковольтных преобразователей 5, 16 и 2, 14.- interchangeability of high voltage converters 5, 16 and 2, 14.

Claims (1)

Преобразовательный комплекс электроснабжения тепловоза, содержащий трехфазный тяговый синхронный генератор, первый высоковольтный преобразователь, вход которого подключен к первой звезде трехфазного тягового синхронного генератора, а выходы подключены к тяговым электродвигателям первой тележки тепловоза, второй высоковольтный преобразователь, постоянным током которого питают общие магистральные шины энергоснабжения тепловоза, отличающийся тем, что первый высоковольтный преобразователь выполнен из последовательно соединенных трехфазного выпрямителя и многоканального автономного инвертора напряжения для преобразования входного переменного напряжения в выходное переменное напряжение, регулируемое по амплитуде и по частоте, а второй высоковольтный преобразователь выполнен из последовательно соединенных мостового инвертора напряжения, согласующего трансформатора, однофазного выпрямителя и подключен к промежуточному выходу первого высоковольтного преобразователя между трехфазным выпрямителем и многоканальным автономным инвертором напряжения для формирования на выходе постоянного стабилизированного напряжения и питания общих магистральных шин энергоснабжения тепловоза, к которым подключены преобразователи собственных нужд, к второй звезде трехфазного тягового синхронного генератора подключен третий высоковольтный преобразователь, идентичный первому высоковольтному преобразователю, к выходу которого подключены тяговые электродвигатели второй тележки тепловоза, а к промежуточному выходу подключен четвертый высоковольтный преобразователь, идентичный второму высоковольтному преобразователю, выход которого подсоединен на общие магистральные шины энергоснабжения тепловоза параллельно выходу второго высоковольтного преобразователя. A diesel locomotive power supply conversion complex comprising a three-phase synchronous traction generator, a first high-voltage converter, the input of which is connected to the first star of a three-phase synchronous traction generator, and the outputs are connected to the traction motors of the first diesel locomotive, a second high-voltage converter, the direct current of which feeds the main bus lines of the diesel locomotive, characterized in that the first high voltage converter is made of series-connected a phase-phase rectifier and a multi-channel stand-alone voltage inverter for converting the input alternating voltage to the output alternating voltage, adjustable in amplitude and frequency, and the second high-voltage converter is made of series-connected bridge voltage inverter, matching transformer, single-phase rectifier and is connected to the intermediate output of the first high-voltage converter between three-phase rectifier and multi-channel stand-alone voltage inverter for forms at the output of a constant stabilized voltage and power supply to the main trunk buses of energy supply to the locomotive, to which the auxiliary converters are connected, a third high-voltage converter is connected to the second star of the three-phase traction synchronous generator, which is identical to the first high-voltage converter, to the output of which traction motors of the second diesel locomotive are connected, and to a fourth high voltage converter identical to the second high voltage is connected to the intermediate output a converter, the output of which is connected to the general busbars for power supply of a diesel locomotive parallel to the output of the second high-voltage converter.
RU2011152521/07A 2011-12-23 2011-12-23 Conversion complex of diesel locomotive power supply RU2470436C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152521/07A RU2470436C1 (en) 2011-12-23 2011-12-23 Conversion complex of diesel locomotive power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011152521/07A RU2470436C1 (en) 2011-12-23 2011-12-23 Conversion complex of diesel locomotive power supply

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2470436C1 true RU2470436C1 (en) 2012-12-20

Family

ID=49256668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011152521/07A RU2470436C1 (en) 2011-12-23 2011-12-23 Conversion complex of diesel locomotive power supply

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2470436C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612068C1 (en) * 2015-11-02 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Conversion system for auxiliary power supply of gas turbine locomotive
RU2623643C1 (en) * 2016-05-20 2017-06-28 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of regulating the voltage in gas turbine - generator system for power supply of electrical drives of a vehicle
US10086703B2 (en) 2014-12-31 2018-10-02 General Electric Company System and method for controlling electrically driven accessories
CN114261289A (en) * 2021-12-06 2022-04-01 中车株洲电力机车有限公司 Rail transit vehicle, internal electric fusion power system thereof and control method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1677777A1 (en) * 1989-05-31 1991-09-15 Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" им.В.И.Ленина Electric traction system for vehicles
RU2003511C1 (en) * 1991-11-21 1993-11-30 Проектно-конструкторское бюро Главного управлени локомотивного хоз йства МПС Traction and power supply system of heavy track machinery
RU2009906C1 (en) * 1989-09-18 1994-03-30 Уральское отделение Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта Device for control of series-wound traction motors
RU2013841C1 (en) * 1991-07-01 1994-05-30 Уральское отделение Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта Device for protecting ac/dc power transmission of diesel locomotive against faults
RU2360382C2 (en) * 2007-05-16 2009-06-27 Открытое акционерное общество "РИФ" Power semi-conductor transducer system for vehicle power supply, namely for passenger train with drive synchronous generator, auxiliary synchronous generator and common power supply bus duct

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1677777A1 (en) * 1989-05-31 1991-09-15 Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" им.В.И.Ленина Electric traction system for vehicles
RU2009906C1 (en) * 1989-09-18 1994-03-30 Уральское отделение Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта Device for control of series-wound traction motors
RU2013841C1 (en) * 1991-07-01 1994-05-30 Уральское отделение Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта Device for protecting ac/dc power transmission of diesel locomotive against faults
RU2003511C1 (en) * 1991-11-21 1993-11-30 Проектно-конструкторское бюро Главного управлени локомотивного хоз йства МПС Traction and power supply system of heavy track machinery
RU2360382C2 (en) * 2007-05-16 2009-06-27 Открытое акционерное общество "РИФ" Power semi-conductor transducer system for vehicle power supply, namely for passenger train with drive synchronous generator, auxiliary synchronous generator and common power supply bus duct

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10086703B2 (en) 2014-12-31 2018-10-02 General Electric Company System and method for controlling electrically driven accessories
EA031538B1 (en) * 2014-12-31 2019-01-31 Дженерал Электрик Компани System and method for controlling electrically driven accessories
EA038457B1 (en) * 2014-12-31 2021-08-31 ТРАНСПОРТЕЙШН АйПи ХОЛДИНГС, ЛЛС System and method for controlling electrically driven accessories
RU2612068C1 (en) * 2015-11-02 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Conversion system for auxiliary power supply of gas turbine locomotive
RU2623643C1 (en) * 2016-05-20 2017-06-28 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of regulating the voltage in gas turbine - generator system for power supply of electrical drives of a vehicle
CN114261289A (en) * 2021-12-06 2022-04-01 中车株洲电力机车有限公司 Rail transit vehicle, internal electric fusion power system thereof and control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2467891C2 (en) Method of feeding standby auxiliary consuming hardware, auxiliary converter and railway vehicle to this end
US8018083B2 (en) HVDC connection of wind turbine
US8238130B2 (en) Low-mass, bi-directional DC-AC interface unit
US20110133573A1 (en) Ground power unit for aircraft
RU2009120104A (en) SYSTEM OF GENERATION, TRANSFORMATION, DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER AND STARTING ON THE AIRCRAFT
CN110834550A (en) Vehicle AC transmission system
RU2470436C1 (en) Conversion complex of diesel locomotive power supply
KR20180078422A (en) Semiconductor Transformer for Railway Vehicle using Multiwinding High-frequency Transformer
EP2719888A1 (en) Dual-DC bus starter/generator
EP1356981A2 (en) Power supply device for railway carriages and/or drive units
Chai et al. Progressing towards DC electrical systems for marine vessels
US8264100B2 (en) Electric power generating system for multiple sources and interface to an AC grid
CN101615881B (en) Multi output Voltage regulation of a synchronous generator in a power system
RU2326774C1 (en) Converting device of the passangers car power supply system
RU2623643C1 (en) Method of regulating the voltage in gas turbine - generator system for power supply of electrical drives of a vehicle
RU2612075C1 (en) Locomotive traction converter
CN109412469B (en) Traction converter system main circuit, control method and system
JP2016185007A5 (en)
CN111332122B (en) Power supply system adopting distributed low-power supply module
RU2556236C1 (en) Power conversion system for diesel locomotive auxiliaries
RU143222U1 (en) MULTI-MOTOR AUXILIARY DC ELECTRIC MOTOR ACTUATOR
US9859782B2 (en) Power supply apparatus for power converters
RU2653923C1 (en) Towing converter of electric
RU2612066C1 (en) Locomotive traction converter
Funatsu et al. GaN Based Modified Integrated On-Board Charger Configuration Using Minimum Additional Active and Passive Components

Legal Events

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

Effective date: 20151224