RU2501672C2 - Устройство аварийного реостатного торможения с двухполюсным резистивным узлом и с приводом на постоянных магнитах - Google Patents

Устройство аварийного реостатного торможения с двухполюсным резистивным узлом и с приводом на постоянных магнитах Download PDF

Info

Publication number
RU2501672C2
RU2501672C2 RU2008135850/11A RU2008135850A RU2501672C2 RU 2501672 C2 RU2501672 C2 RU 2501672C2 RU 2008135850/11 A RU2008135850/11 A RU 2008135850/11A RU 2008135850 A RU2008135850 A RU 2008135850A RU 2501672 C2 RU2501672 C2 RU 2501672C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
resistor
braking
converter
bipolar
dissipative
Prior art date
Application number
RU2008135850/11A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008135850A (ru
Inventor
Тьерри ЖОБАР
Эрик БОНЕН
Original Assignee
Альстом Транспорт Са
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 Альстом Транспорт Са filed Critical Альстом Транспорт Са
Publication of RU2008135850A publication Critical patent/RU2008135850A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2501672C2 publication Critical patent/RU2501672C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61HBRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
    • B61H11/00Applications or arrangements of braking or retarding apparatus not otherwise provided for; Combinations of apparatus of different kinds or types
    • B61H11/02Applications or arrangements of braking or retarding apparatus not otherwise provided for; Combinations of apparatus of different kinds or types of self-applying brakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/02Dynamic electric resistor braking
    • B60L7/06Dynamic electric resistor braking for vehicles propelled by ac motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/003Dynamic electric braking by short circuiting the motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройству аварийного электрического торможения, предназначенному для транспортного средства на электрической тяге. Устройство содержит вращающуюся электромеханическую машину с постоянными магнитами и с электрическими контактами, резистивное устройство, электромеханический коммутатор. Электромеханический коммутатор выполнен с возможностью аварийного соединения электрических контактов машины с устройством производства тормозного момента. Резистивное устройство содержит один или множество диссипативных резисторов и средства преобразования токов. Средства преобразования не содержат активных силовых выключателей. Диссипативный резистор или диссипативные резисторы соединяют с двумя соединительными контактами напрямую или через пассивные неэлектронные элементы. Технический результат заключается в повышении надежности электрического аварийного тормоза. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к устройству аварийного электрического торможения, предназначенному для транспортного средства на электрической тяге, например, для железнодорожного транспортного средства.
Аварийное торможение обеспечивает надежное создание необходимого тормозного усилия.
В области железнодорожных транспортных средств в основном различают два типа торможения: рабочее торможение и аварийное торможение.
Рабочее торможение является торможением, наиболее часто применяемым во время эксплуатации железнодорожных транспортных средств. Оно может быть модулировано между минимальным значением усилия, близким к 0, и максимальным значением усилия. Сама система рабочего торможения может иметь несколько вариантов в зависимости от поездов: только электрический тормоз, только механический тормоз или комбинированный электрический и механический тормоз. Она предназначена для осуществления всех «нормальных» остановок и замедлений поезда, а также для сдерживающего торможения на уклонах. Однако оно не является аварийным в том смысле, что использует много электрических, электронных, механических, пневматических или гидравлических компонентов, в которых может возникнуть неисправность и, следовательно, которые могут привести к усилию торможения, отличному от желаемого, и даже, учитывая новые тяговые цепи со статической коммутацией тяга/торможение, к тяговому усилию.
Аварийное торможение, как показывает его название, используют только в экстренных случаях. Этот экстренный случай может быть вызван либо внешними экстренными условиями, либо неисправностью рабочего тормоза. Задачей этого тормоза является максимально быстрая и максимально надежная остановка поезда. Этот тормоз не является модулируемым, но является аварийным, то есть возможность его выхода из строя является чрезвычайно низкой. Следовательно, этот тормоз должен использовать как можно меньше компонентов. Как правило, он является чисто механическим, но это требует его соответствующей размерности, что может отрицательно сказаться на его стоимости и массе, в частности, для высокоскоростного поезда, в котором рассеиваемая энергия торможения является достаточно большой. Поэтому представляет интерес реализация электрического аварийного торможения.
Согласно изобретению аварийное электрическое торможение основано на том, что электрический привод с постоянными магнитами не нуждается в каких-либо средствах для насыщения потока и, следовательно, для создания устойчивого момента во время своего вращения, лишь бы на него поступал ток.
Один из типов аварийного электрического торможения описан в немецкой патентной заявке, опубликованной под номером DE 10160612 А1. Устройство, применяющее это торможение, содержит сеть из трех тормозных резисторов, соединенных звездой, выполненное с возможностью соединения через коммутатор электромеханического типа, содержащий набор реле, с трехфазным электромеханическим приводом.
Техническая проблема состоит в габаритах этого устройства, в частности, трех тормозных резисторов.
В этой связи объектом настоящего изобретения является устройство аварийного электрического торможения, предназначенное для транспортного средства на электрической тяге, в частности для железнодорожного транспортного средства, содержащее
вращающуюся электромеханическую машину с постоянными магнитами и с электрическими контактами,
резистивное устройство, создающее тормозной момент,
электромеханический коммутатор, выполненный с возможностью аварийного соединения электрических контактов машины с устройством, создающим тормозной момент,
причем резистивное устройство, создающее тормозной момент содержит, с одной стороны, двухполюсный узел, содержащий, по меньшей мере, один диссипативный резистор, при этом узел имеет два соединительных контакта и образует общую терминальную двухполюсную нагрузку тока для всех контактов машины, и, с другой стороны, средства преобразования токов, поступающих от всех контактов, в один ток, подаваемый на единственные контакты двухполюсного узла, при этом указанные средства преобразования не содержат активных силовых выключателей.
Согласно предпочтительным вариантам выполнения, тормозное устройство содержит один или несколько следующих характерных особенностей:
- средства преобразования содержат диодный выпрямительный мост, установленный между электромеханическим коммутатором и двухполюсным узлом, состоящим, по меньшей мере, из одного диссипативного резистора;
- устройство содержит преобразователь, содержащий, по меньшей мере, один тормозной резистор преобразователя, и, по меньшей мере, один резистор преобразователя является диссипативным резистором двухполюсного узла;
- только один тормозной резистор преобразователя является резистором двухполюсного узла, и преобразователь содержит два вспомогательных коммутационных реле, соединенных с двух сторон тормозного резистора преобразователя, образующего резистор двухполюсного узла, и выполненные с возможностью отсоединения и, соответственно, соединения тормозного резистора преобразователя соответственно со средствами преобразования;
- двухполюсный узел из, по меньшей мере, одного диссипативного резистора, содержит только один диссипативный резистор;
- двухполюсный узел из, по меньшей мере, одного диссипативного резистора, содержит только два диссипативных резистора;
- устройство содержит тяговый инвертор, и средства преобразования являются трехфазным выпрямительным мостом, образованным диодами тягового инвертора;
- двухполюсный узел содержит соединенные последовательно резистор и контактор, при этом узел подключен параллельно к тяговому инвертору; и
- резистор представляет собой часть или весь тормозной резистор реостатного тормозного преобразователя.
Изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания вариантов выполнения, представленных исключительно в качестве примеров, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых представлено следующее:
фиг.1 - схематичный вид первого варианта выполнения аварийного электрического тормоза, интегрированного в электрическую тяговую цепь;
фиг.2 - схематичный вид второго варианта выполнения аварийного электрического тормоза, интегрированного в электрическую тяговую цепь;
фиг.3 - схематичный вид третьего варианта выполнения аварийного электрического тормоза, являющегося комбинацией первого и второго вариантов выполнения;
фиг.4 - схематичный вид четвертого варианта выполнения аварийного электрического тормоза, интегрированного в электрическую тяговую цепь.
На фиг.1 показан первый вариант выполнения так называемого аварийного электрического тормоза, интегрированного в электрическую тяговую цепь 1.
Электрическая тяговая цепь 1 питается от контактной линии (или от третьего рельса) 2 высокого напряжения, показанной в виде массы 4, соединенной с землей.
Электрическая тяговая цепь 1 содержит пантограф (или скользящий контакт) 6 для отбора электрической энергии от контактной линии 2, за которым следует линейный прерыватель 8, выполняющий функцию главного выключателя/контактора между тяговой цепью 1 и контактной линией 2.
Электрическая тяговая цепь 1 содержит также вращающуюся электромеханическую машину 10, выполненную с возможностью получения питания от силового электронного преобразователя 12.
Вращающаяся электромеханическая машина 10 содержит в данном случае статор трехфазного питания, оборудованный входными электрическими контактами 13, 14, 15, и ротор, возбуждение которого обеспечивается постоянным магнитом.
В режиме электрической тяги электромеханическая машина 10 работает в качестве привода, тогда как в режиме электрического торможения она работает в качестве генератора напряжения.
Силовой электронный преобразователь 12 содержит в виде каскада от прерывателя 8 к приводу 10 линейный фильтр 16, реостатный тормозной преобразователь 17 и инвертор 18 в данном случае с трехфазным выходом, выполненный с возможностью подачи питания на привод 10 через электромеханический соединительный коммутатор 20.
Все элементы тяговой цепи 1 соединены с общей массой 4 через линию 21 обратного хода массы.
Кроме способности работать в качестве тяговой цепи, электрическая тяговая цепь 1 выполнена с возможностью работать также в качестве первого неаварийного электрического тормоза, называемого рабочим тормозом.
Первый так называемый рабочий электрический тормоз содержит компоненты тяговой цепи 1, а именно, генератор 10, инвертор 18, конфигурированный в режиме выпрямителя, реостатный тормозной преобразователь 17, линейный фильтр 16 и электромеханический коммутатор 20.
Второй так называемый аварийный электрический тормоз, кроме вращающейся электромеханической машины 10, содержит электромеханический соединительный коммутатор 20 и резистивное устройство 22 диссипативного типа для создания тормозного момента.
Линейный фильтр 16 содержит в данном случае классическую структуру «LC», образованную линейной индукционной катушкой 28, установленной последовательно между прерывателем 8 и линейным входом 29 преобразователя 17, и конденсатором 30, электрически подключенным параллельно рядом с входом 29 преобразователя 17.
Реостатный тормозной преобразователь 17 содержит силовой электронный выключатель 32 типа IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor или биполярный транзистор с изолированным затвором), например, выполняющий роль регулятора и последовательно соединенный с реостатным тормозным резистором 34.
Реостатный тормозной преобразователь 17 содержит также диод свободного колеса 36, параллельно подключенный к тормозному резистору 34.
Инвертор 18 содержит три трехфазные переменные выходные линии 37, 38, 39, каждая из которых выполнена с возможностью соединения соответственно с входным электрическим контактом 13, 14, 15 фазы статора привода 10 при помощи соединения, реализуемого при помощи электромеханического коммутатора 20.
Инвертор 18 выполнен в виде классической конструкции с 6 электронными силовыми выключателями, соединенными по трем фазам, подключенным между выходом входного фильтра 16 и обратной линией 21 массы.
Каждый электронный силовой выключатель 42, 44, 46, 48, 50, 52 содержит соответственно силовой транзистор типа IGBT, например, 54, 56, 58, 60, 62, 64, управляемый по состоянию пропускания/запирания при помощи напряжения затвора, при этом каждый силовой транзистор связан с диодом свободного колеса 66, 68, 70, 72, 74 и 76, установленным на нем путем противоположно параллельного монтажа.
На фиг.1 стрелка каждого силового транзистора показывает направление прохождения тока, когда этот транзистор является пропускающим.
Каждый силовой выключатель 42, 44, 46 соответственно связан с силовым выключателем 48, 50, 52, при этом выход одного из первых соединен с входом одного из вторых и образует выход инвертора, при этом каждый выход соединен соответственно с выходной линией 37, 38, 39 инвертора.
Цепи управления электронных силовых выключателей на фиг.1 не показаны, и предполагается, что они выполнены с возможностью обеспечения синхронной тяговой работы электромеханической машины 10 в режиме привода.
Электромеханический коммутатор 20 содержит набор из трех входных контактных площадок 90, 92, 94, соединенных с тремя входными контактами 13, 14 и 15 фаз статора привода 10.
Электромеханический коммутатор 20 содержит также первую группу выходных контактных площадок 96, 98, 100, соединенных соответственно с выходными линиями 37, 38, 39 инвертора 18.
Электромеханический коммутатор 20 содержит также вторую группу электрически изолированных выходных контактных площадок 102, 104 и 106, выполненных с возможностью соединения соответственно с входными контактными площадками 90, 92, 94 для изолирования привода 10 от инвертора 18.
Электромеханический коммутатор 20 содержит также третью группу выходных контактных площадок 108, 110 и 112, при этом каждая выходная контактная площадка 108, 110 и 112 соединена соответственно с входом 114, 116 и 118 устройства 22, создающего тормозной момент аварийного электрического тормоза.
Электромеханический коммутатор 20 содержит командный вход 119, выполненный с возможностью приема команды коммутации, позволяющий коммутировать по выбору все электрические соединения, выполненные в виде механических контактных элементов, от входных контактных площадок 90, 92 и 94 на выходные контактные площадки между первой группой выходных контактных площадок, второй группой выходных контактных площадок и третьей группой выходных контактных площадок.
Поскольку электромеханический коммутатор 20 состоит из пассивных элементов в ограниченном числе, он является защищенным и надежным.
Устройство 22, создающее тормозной момент, образовано классическим диодным мостом 120, конфигурированным пассивно в виде выпрямительного моста, с тремя входами 114, 116 и 118, выполненными с возможностью получения питания, в данном случае трехфазного питания, и единым терминальным двухполюсным резистором 122 нагрузки, подключенным между двумя единственными выходами 124 и 126 диодного моста. В данном случае диодный мост состоит из шести диодов 130, 132, 134, 136, 138 и 140.
Во время работы в тяговом режиме электромеханическая машина 10 работает как привод, и в этом случае электромеханический коммутатор 20 конфигурирован таким образом, чтобы выходные контактные площадки первой группы были соединены с входными контактными площадками 90, 92, 94. Таким образом, инвертор 18 питает привод 10 синусоидальным током, синхронизированным со скоростью привода.
Во время рабочего торможения электромеханический коммутатор 20 сохраняет то же состояние, что и в режиме тяги.
Инвертор 18 конфигурирован для работы в режиме выпрямителя, и преобразователь 17 управляется таким образом, чтобы направлять на контактную линию 6 часть мощности торможения, которую может принять эта линия, при этом остальная часть этой мощности торможения рассеивается в резисторе 34.
Во время аварийного электрического торможения электромеханический коммутатор 20 последовательно переключается на вторую группу, затем на третью группу выходных площадок таким образом, чтобы изолировать привод 10 от силового преобразователя 12, а затем соединить каждый контакт 13, 14, 15 вращающейся машины 10, работающей в режиме генератора, с устройством 22, создающим тормозной момент, через соответствующие входы 114, 116 и 118.
После выпрямления переменных токов на выходе генератора 10 выпрямительный диодный мост 120 питает постоянным током единственный резистор 122, который рассеивает электрическую энергию в виде тепла за счет эффекта Джоуля.
Преимуществом использования только одного или нескольких резисторов 122 на двух единственных выходных контактах выпрямительного моста является упрощение резистивной электрической схемы и уменьшение числа резисторов одинакового значения, обычно находящихся между каждой парой фаз (монтаж многоугольником) или последовательно на каждой фазе (монтаж звездой).
Поскольку место, занимаемое диодным выпрямительным мостом, является незначительным по сравнению с местом, занимаемым резистором и структурой, образованной первым вариантом выполнения, и может быть использовано также для любого числа фаз статора привода за счет добавления в мост диодов, использование только одного резистора нагрузки позволяет сэкономить место.
На фиг.2 показан второй вариант выполнения аварийного электрического тормоза, интегрированного в электрическую тяговую цепь.
Тяговая цепь 1 аналогична цепи, показанной на фиг.1, но отличается тем, что реостатный тормозной резистор 34 преобразователя 17, показанный на фиг.1, заменен узлом из двух последовательно соединенных резисторов 144, 146, причем резистор, ближайший к обратной линии 21 массы, в данном случае резистор 146, служит резистором нагрузки для аварийного электрического тормоза, и по обе стороны резистора 146 установлены два электромеханических коммутатора 148, 150, при этом коммутатор 148 позволяет соединять контакт резистора 146 либо с резистором 144, либо с выходом 124 диодного моста 120 аварийного электрического тормоза, а другой коммутатор 150 позволяет соединять другой контакт резистора 146 либо с выходом 126 диодного моста 120 аварийного электрического тормоза, либо с обратной линией 21 массы преобразователя.
Таким образом, благодаря наличию двух коммутаторов 148, 150, резистор 146 может быть соединен либо с контактами выпрямительного моста аварийного электрического тормоза и выполнять, таким образом, роль резистора 122, показанного на фиг.1, либо последовательно с резистором 144 для образования тормозного резистора преобразователя 17 (как резистор 34, показанный на фиг.1).
Частным случаем этого второго варианта выполнения является отсутствие резистора 144. В этом случае резистор 146 выполняет одновременно роль резистора 34 реостатного преобразователя, показанного на фиг.1, и резистора 122 устройства 22, создающего тормозной момент, показанного на фиг.1.
Работа в режиме тяги и в режиме рабочего торможения идентична работе, описанной со ссылками на фиг.1.
Во время аварийного электрического торможения цикл коммутации выходных контактных площадок электромеханического коммутатора 20 идентичен циклу, описанному для фиг.1.
Параллельно с коммутацией электромеханического коммутатора 20 два коммутатора 148, 150 отсоединяют резистор 146 от преобразователя 17 и соединяют его с контактами 124,126 выпрямительного моста 120.
Таким образом, выпрямительный диодный мост 120 питает постоянной электрической энергией единый резистор 146, который рассеивает электрическую энергию торможения в виде тепла за счет эффекта Джоуля.
Конструкция, показанная на фиг.2, обеспечивает еще большую экономию места на тормозных резисторах, так как часть и даже весь резистор реостатного преобразователя повторно используется для аварийного торможения.
Относительное увеличение занятого места в результате использования двух электромеханических коммутаторов 148, 150 является незначительным по сравнению с дополнительным выигрышем места, полученным за счет повторного использования резистора.
Выигрыш является максимальным, когда аварийное торможение использует только резистор реостатного преобразователя, то есть когда резистор 144 отсутствует. В этом случае для аварийного тормоза не требуется никакого дополнительного резистора.
Уровень безопасности схемы, показанной на фиг.2, эквивалентен уровню безопасности схемы на фиг.1 в том смысле, что используются только пассивные электромеханические коммутаторы, а именно коммутаторы 20, 148 и 150, и что соединение с преобразователем является идеально изолированным.
Версия этого второго варианта выполнения состоит в параллельном подключении резисторов 144 и 146 вместо их последовательного соединения, показанного на фиг.2. В этом случае коммутатор 148 позволяет соединять один из контактов резистора 146 либо с контактом резистора 144 со стороны выключателя 32, либо с выходом 124 диодного моста 120 аварийного электрического тормоза, а коммутатор 150 позволяет соединять другой контакт резистора 146 либо с контактором резистора 144 со стороны обратной линии 21 массы, либо с выходом 124 диодного моста 120 аварийного электрического тормоза.
На фиг.3 показан третий вариант выполнения аварийного электрического тормоза, дополняющий первый и второй варианты выполнения, показанные на фиг.1 и 2.
Тяговая цепь 1 аналогична показанной на фиг.1, но отличается тем, что два вспомогательных электромеханических коммутатора 152 и 154, подключенные соответственно к контактам единственного реостатного тормозного резистора 156 преобразователя 17, выполнены с возможностью отсоединения резистора 156 от обратной линии 21 массы и его последовательного соединения с внешним резистором 158, постоянно подключенным к диодному мосту 120 на входе 126 и на выходе вспомогательного коммутатора 154.
Резистор нагрузки устройства 22, создающего тормозной момент аварийного электрического тормоза, состоит из внешнего резистора 158 и единственного резистора 156 реостатного тормоза преобразователя 17.
Работа в режиме тяги и в режиме рабочего торможения идентична работе, описанной со ссылками на фиг.1 и 2.
Во время аварийного электрического торможения цикл коммутации выходных контактных площадок электромеханического коммутатора 20 идентичен циклу, описанному для фиг.1 и 2.
Параллельно с коммутацией электромеханического коммутатора 20 два коммутатора 152, 154 отсоединяют резистор 156 от преобразователя 17 и соединяют один из его концов с внешним резистором 158, соединенным с контактом 126 выпрямительного моста.
Таким образом, выпрямительный диодный мост 120 питает постоянной электрической энергией два последовательно соединенных резистора 156, 158, которые рассеивают электрическую энергию торможения в виде тепла за счет эффекта Джоуля.
Хотя к резистору 156 преобразователя добавляется внешний резистор 158, за счет недостаточного значения последнего в случае использования аварийного торможения на высокой скорости такая конструкция позволяет еще сэкономить место по сравнению с конструкцией, показанной на фиг.1, за счет повторного использования резистора преобразователя.
Степень безопасности тоже идентична первому и второму вариантам выполнения.
На фиг.4 показан четвертый вариант выполнения аварийного электрического тормоза, интегрированного в тяговую электрическую цепь 1, но при этом его степень безопасности немного ниже по сравнению со степенью безопасности первого, второго и третьего вариантов выполнения.
Электрическая тяговая цепь 1 аналогична цепи согласно трем вариантам выполнения и отличается от цепи, показанной на фиг.1, тем, что:
- электромеханический коммутатор 20 с тремя группами выходных контактных площадок заменен электромеханическим коммутатором 150, содержащим только первую и вторую группы выходных контактных площадок;
- устройство 22, создающее тормозной момент в данном случае содержит:
- мост с диодами свободного колеса 66, 68, 70, 72, 74, 76 инвертора 18,
- резистор 162 нагрузки, последовательно соединенный с электромеханическим контактором 163, при этом весь узел подключен между преобразователем 17 и инвертором 18,
- цепь 164 блокировки, позволяющая аварийно блокировать силовые выключатели 54, 56, 58, 60, 62, 64 инвертора 18 и 32 преобразователя 17 и замкнуть контактор 163.
Электромеханический коммутатор 160 предназначен для отсоединения привода 10 от инвертора 18 в случае короткого замыкания последнего. Этот коммутатор в этом случае является коммутатором, классически используемым в этом типе тяговых цепей и в рамках изобретения изменений не претерпел.
Работа в режиме тяги и в режиме рабочего торможения идентична работе, описанной со ссылками на фиг.1, 2 и 3.
Во время аварийного электрического торможения электромеханический коммутатор 20 остается в состоянии, при котором электромеханическая машина 10 соединена с инвертором 18.
Блокировочные цепи 164 подают команду на шесть силовых транзисторов 54, 56, 58, 60, 62, 64 инвертора 18 и на силовой транзистор 32 для их перевода в состояние пропускания.
Параллельно цепи 164 подают команду на замыкание вспомогательного электромеханического коммутатора 163.
Таким образом, силовой инвертор 18 в данном случае играет роль простого выпрямительного моста, состоящего из диодов 66, 68, 70, 72, 74, 76. Блокировочные цепи 164 не дают инвертору 18 работать в режиме инвертора.
Таким образом, мост из диодов свободного колеса 66, 68, 70, 72, 74, 76 играет роль выпрямительного моста 120, показанного на фиг.1, 2 и 3; он направляет энергию от генератора 10 в резистор 162 нагрузки, который в этом случае соединен с мостом.
Преимуществом этого решения по сравнению с тремя предыдущими является то, что оно не требует никакого добавления компонентов силовой электроники, так как выпрямительный мост реализуется существующими диодами свободного колеса тягового инвертора. Вместе с тем, оно является менее безопасным, чем предыдущие, поскольку аварийное торможение невозможно применять в случае выхода из строя инвертора 18 из-за короткого замыкания.
Аналогично версиям варианта выполнения, показанного на фиг.1, описанным со ссылками на фиг.2 и 3, можно предусмотреть вариант выполнения, показанный на фиг.4, согласно которому резистор 162 реализован при помощи набора из 2 контакторов за счет части резистора 34 (как на фиг.2) или, наоборот, резистор 162 образован из резистора 34, последовательно соединенного с дополнительным резистором (как на фиг.2). В частном случае этот резистор 162 образован только из резистора 34 (как в случае, когда резистор 144, показанный на фиг.2, отсутствует). В этом случае аварийный тормоз не требует добавления контактора 163 и цепи 164 управления по сравнению с электрической схемой без аварийного тормоза, поэтому он является очень экономичным с точки зрения места, массы и стоимости.

Claims (10)

1. Устройство аварийного электрического торможения, предназначенное для транспортного средства на электрической тяге, в частности для железнодорожного транспортного средства, содержащее вращающуюся электромеханическую машину (10) с постоянными магнитами и с электрическими контактами (13, 14, 15), резистивное устройство (22), предназначенное для создания тормозного момента, электромеханический коммутатор (20), выполненный с возможностью аварийного соединения электрических контактов (13, 14, 15) машины с устройством (22) производства тормозного момента, отличающееся тем, что резистивное устройство (22), предназначенное для создания тормозного момента содержит, с одной стороны, двухполюсный узел (122), содержащий один или множество диссипативных резисторов, имеющий два единственных соединительных контакта (124, 126) и образующий общую терминальную двухполюсную нагрузку тока для всех контактов (13, 14, 15) машины, и, с другой стороны, средства (120) преобразования токов, поступающих от всех контактов (13, 14, 15), в один ток, подаваемый на два единственных контакта двухполюсного узла (122), при этом указанные средства (120) преобразования не содержат активных силовых выключателей, причем диссипативный резистор или диссипативные резисторы соединяют с двумя соединительными контактами (124, 126) напрямую или через пассивные неэлектронные элементы, входящие в состав узла, образованного диссипативными резисторами и контактами электромеханического коммутатора.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства (120) преобразования содержат диодный выпрямительный мост, установленный между электромеханическим коммутатором (20) и двухполюсным узлом (122), состоящим, по меньшей мере, из одного диссипативного резистора (122, 146, 156, 158).
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что содержит преобразователь (17) с, по меньшей мере, одним тормозным резистором (156, 146, 144), при этом, по меньшей мере, один резистор (156, 146) преобразователя выполнен в виде диссипативного резистора двухполюсного узла.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что один тормозной резистор (146, 156) преобразователя является резистором двухполюсного узла, при этом преобразователь (17) содержит два вспомогательных коммутационных реле (148, 150, 152, 154), соединенных с двух сторон тормозного резистора (146, 156) преобразователя, образующего резистор двухполюсного узла, и выполненных с возможностью отсоединения и соответственно соединения тормозного резистора преобразователя (17) соответственно со средствами (120) преобразования.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что двухполюсный узел из, по меньшей мере, одного диссипативного резистора представляет собой один диссипативный резистор (122, 146).
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что двухполюсный узел из, по меньшей мере, одного диссипативного резистора содержит только два диссипативных резистора (156, 158).
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит тяговый инвертор (18), причем средства (120) преобразования являются трехфазным выпрямительным мостом, образованным диодами тягового инвертора (18).
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что двухполюсный узел (122) содержит соединенные последовательно резистор (162) и контактор (163), при этом узел подключен параллельно к тяговому инвертору (18).
9. Устройство по п.3, отличающееся тем, что резистор (162) представляет собой часть или весь тормозной резистор реостатного тормозного преобразователя (17).
10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что резистор (162) представляет собой часть или весь тормозной резистор реостатного тормозного преобразователя (17).
RU2008135850/11A 2007-09-04 2008-09-04 Устройство аварийного реостатного торможения с двухполюсным резистивным узлом и с приводом на постоянных магнитах RU2501672C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0757338 2007-09-04
FR0757338A FR2920610B1 (fr) 2007-09-04 2007-09-04 Dispositif de freinage rheostatique securitaire a ensemble resistif bipolaire avec moteur a aimants permanents.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008135850A RU2008135850A (ru) 2010-03-10
RU2501672C2 true RU2501672C2 (ru) 2013-12-20

Family

ID=39315091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008135850/11A RU2501672C2 (ru) 2007-09-04 2008-09-04 Устройство аварийного реостатного торможения с двухполюсным резистивным узлом и с приводом на постоянных магнитах

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7982418B2 (ru)
EP (1) EP2033834B1 (ru)
JP (1) JP2009081987A (ru)
KR (1) KR101517052B1 (ru)
CN (1) CN101380902B (ru)
CA (1) CA2639390C (ru)
DK (1) DK2033834T3 (ru)
ES (1) ES2788451T3 (ru)
FR (1) FR2920610B1 (ru)
PL (1) PL2033834T3 (ru)
RU (1) RU2501672C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676754C1 (ru) * 2018-01-09 2019-01-11 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Способ электрического торможения синхронного генератора

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009008549A1 (de) * 2009-02-12 2010-08-19 Bombardier Transportation Gmbh Anordnung zum Betreiben von Verbrauchern in einem Schienenfahrzeug mit elektrischer Energie, wahlweise aus einem Energieversorgungsnetz oder aus einer Motor-Generator-Kombination
DE102011010203A1 (de) 2011-02-03 2012-08-09 Daimler Ag Elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit Notfallbetrieb für Fahrerassistenzeinrichtung und Notfallbetrieb für elektrisch angetriebenes Fahrzeug
EP2517920B1 (en) * 2011-04-29 2013-12-11 Bombardier Transportation GmbH An electric safety braking device
CN102407855A (zh) * 2011-12-15 2012-04-11 枣庄联鑫实业有限责任公司 隔爆蓄电池电机车
US9041327B2 (en) * 2013-06-12 2015-05-26 Rockwell Automation Technologies, Inc. Method and apparatus for overvoltage protection and reverse motor speed control for motor drive power loss events
CN104935216A (zh) * 2014-03-20 2015-09-23 大银微系统股份有限公司 具回生功能的混合式煞车模组
DE102015210001A1 (de) * 2014-07-04 2016-01-07 Heidelberger Druckmaschinen Ag Bremsschaltung im AC Motorstromkreis
FR3049785B1 (fr) * 2016-04-01 2019-08-30 Alstom Transport Technologies Convertisseur d'energie electrique, chaine de traction comportant un tel convertisseur et vehicule electrique de transport associe
FR3051300B1 (fr) * 2016-05-12 2018-06-15 Alstom Transport Technologies Vehicule ferroviaire a freinage electrodynamique
FR3055839B1 (fr) * 2016-09-09 2018-10-05 Alstom Transport Technologies Dispositif de freinage dynamique a dissipation de chaleur optimisee, pour un vehicule ferroviaire
CN107623466B (zh) * 2017-09-30 2019-07-12 北京交通大学 一种交直交牵引传动系统的制动装置及制动方法
EP3672058A1 (de) * 2018-12-17 2020-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Betreiben von schaltelementen eines wechselrichters eines mittels wenigstens einer zumindest dreiphasigen synchronmaschine angetriebenen, insbesondere schienengebundenen fahrzeugs
JP7058850B2 (ja) * 2019-03-12 2022-04-25 株式会社辰巳菱機 電気装置、電気装置の短絡部
US11201572B2 (en) 2019-06-10 2021-12-14 Milwaukee Electric Tool Corporation Motor braking using selectively connectable resistance
JP7384714B2 (ja) * 2020-03-11 2023-11-21 株式会社 日立パワーデバイス 半導体装置の配線回路、半導体装置の配線回路の制御方法、半導体装置、電力変換装置、並びに鉄道車両用電気システム
CN112158083B (zh) * 2020-09-24 2022-06-14 中车株洲电力机车有限公司 一种紧急制动下机车牵引切除控制系统及方法
CN112532116B (zh) * 2020-12-09 2024-07-19 金华市科欣医疗科技有限公司 一种电机电磁刹车的控制电路
CN113037151B (zh) * 2021-03-18 2023-04-14 恒大恒驰新能源汽车研究院(上海)有限公司 电机控制电路、方法及汽车
US20230083236A1 (en) * 2021-09-15 2023-03-16 Transportation Ip Holdings, Llc System and method for vehicle system charging
CN113928365B (zh) * 2021-11-17 2024-02-27 中车南京浦镇车辆有限公司 一种用于轨道交通车辆可靠输出制动缓解施加状态的电路
EP4227142A1 (en) * 2022-02-09 2023-08-16 Volvo Truck Corporation An electric machine drive arrangement for a heavy-duty vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2046492C1 (ru) * 1993-12-09 1995-10-20 Товарищество с ограниченной ответственностью "БЭЛ" Устройство электрического торможения газотурбинной установки
US6445879B1 (en) * 1999-07-21 2002-09-03 Lg Electronics Inc. Apparatus and method for braking a washing machine
US6938555B2 (en) * 2001-12-11 2005-09-06 Siemens Aktiengesellschaft Traction drive

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01133583A (ja) * 1987-11-16 1989-05-25 Omron Tateisi Electron Co 電動機の制動装置
US4904918A (en) * 1989-03-13 1990-02-27 General Electric Company Power conversion system including an improved filter for attenuating harmonics
US5283507A (en) * 1990-12-20 1994-02-01 General Electric Company Regenerative braking protection for an electrically-propelled traction vehicle
US5170105A (en) * 1991-03-08 1992-12-08 General Electric Company Method for determining operability of an electrical dynamic braking system
US5208741A (en) * 1991-03-28 1993-05-04 General Electric Company Chopper circuit for dynamic braking in an electric power conversion system
DE19638759C2 (de) 1996-09-21 2000-11-16 Continental Ag Elektrische Anlage für ein Kraftfahrzeug
ES2385823T3 (es) * 2001-12-01 2012-08-01 Iskra Wind Turbines Ltd. Generador de corriente alterna síncrono que incorpora un mecanismo de frenado

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2046492C1 (ru) * 1993-12-09 1995-10-20 Товарищество с ограниченной ответственностью "БЭЛ" Устройство электрического торможения газотурбинной установки
US6445879B1 (en) * 1999-07-21 2002-09-03 Lg Electronics Inc. Apparatus and method for braking a washing machine
US6938555B2 (en) * 2001-12-11 2005-09-06 Siemens Aktiengesellschaft Traction drive

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676754C1 (ru) * 2018-01-09 2019-01-11 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Способ электрического торможения синхронного генератора

Also Published As

Publication number Publication date
US20090224705A1 (en) 2009-09-10
CN101380902A (zh) 2009-03-11
ES2788451T3 (es) 2020-10-21
FR2920610A1 (fr) 2009-03-06
KR20090024653A (ko) 2009-03-09
US7982418B2 (en) 2011-07-19
PL2033834T3 (pl) 2020-11-16
RU2008135850A (ru) 2010-03-10
EP2033834B1 (fr) 2020-02-12
CA2639390C (fr) 2017-05-09
KR101517052B1 (ko) 2015-05-04
DK2033834T3 (da) 2020-05-04
EP2033834A3 (fr) 2015-12-09
FR2920610B1 (fr) 2009-12-18
CN101380902B (zh) 2012-11-14
JP2009081987A (ja) 2009-04-16
EP2033834A2 (fr) 2009-03-11
CA2639390A1 (fr) 2009-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2501672C2 (ru) Устройство аварийного реостатного торможения с двухполюсным резистивным узлом и с приводом на постоянных магнитах
RU2471651C2 (ru) Электрическое устройство аварийного торможения с приводом с постоянными магнитами и с регулированием тормозного момента
RU2470813C2 (ru) Предохранительное устройство для обнаружения недостаточности электрического торможения и для переключения на аварийный тормоз
RU2429980C2 (ru) Дизель-электрическая система привода с возбуждаемым постоянными магнитами синхронным генератором
RU2414046C2 (ru) Дизель-электрическая система привода с возбуждаемым постоянными магнитами синхронным генератором
US9673744B2 (en) Operating state circuit for inverter and method for setting operating states of an inverter
US6239566B1 (en) Drive system for a permanently excited electric motor having at least one phase winding
US9242564B2 (en) Converter for an electrical machine, controller and method for operating a converter
CN111082671B (zh) 电梯系统中的功率管理
CA2954477A1 (en) Converter comprising redundant switch-fuse combinations and method for selective triggering of the fuse in the event of switch failure
JP2014503404A (ja) 航空機から再生される電気エネルギーを処理するための方法およびアーキテクチャ
US20190275890A1 (en) Method for Switching off a Current-Excited Synchronous Machine of a Motor Vehicle
JP2013511247A (ja) インバータ
JP2013511249A (ja) インバータ用パワースイッチ装置
US8907599B2 (en) Simplified electric brake device
US20120217918A1 (en) Inverter
US20230253906A1 (en) Electric machine drive arrangement for a heavy-duty vehicle
RU2540959C2 (ru) Электропривод переменного тока повышенной живучести

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20150918

PD4A Correction of name of patent owner