RU2511253C1 - Method for regulation of hybrid diesel-locomotive shunter by electrical traction drive - Google Patents
Method for regulation of hybrid diesel-locomotive shunter by electrical traction drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2511253C1 RU2511253C1 RU2012151026/11A RU2012151026A RU2511253C1 RU 2511253 C1 RU2511253 C1 RU 2511253C1 RU 2012151026/11 A RU2012151026/11 A RU 2012151026/11A RU 2012151026 A RU2012151026 A RU 2012151026A RU 2511253 C1 RU2511253 C1 RU 2511253C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traction
- measured
- asynchronous
- current
- motor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно, к способу регулирования электрической передачи гибридного маневрового тепловоза с автономным тепловым двигателем, тяговым генератором переменного тока, тяговой аккумуляторной батареей и асинхронными тяговыми электродвигателями.The invention relates to railway transport, and in particular, to a method for regulating the electric transmission of a hybrid shunting diesel locomotive with an autonomous heat engine, a traction alternator, a traction battery and asynchronous traction motors.
Известен способ регулирования электрической передачи тепловоза, заключающийся в том, что задают частоту вращения теплового двигателя, приводящего во вращение генератор, измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя, суммируют сигнал, пропорциональный измеренному положению дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя, и сигнал, пропорциональный измеренной частоте вращения теплового двигателя, результат суммирования принимают за уставку, измеряют напряжение тягового генератора, измеряют токи тяговых двигателей, выделяют сигнал, пропорциональный максимальному измеренному току тягового двигателя, результат суммирования сравнивают с уставкой и по величине рассогласования изменяют ток возбуждения тягового генератора /Б.И.Вилькевич. Автоматическое управление электрической передачей тепловозов. - М.: Транспорт, 1987, с.32-34, с.214-217/.A known method of regulating the electric transmission of a diesel locomotive is that the rotational speed of the heat engine that drives the generator is set, the position of the metering body of the fuel supply of the speed controller and the load of the heat engine is measured, the signal is proportional to the measured position of the metering body of the fuel supply of the speed and load controller heat engine, and a signal proportional to the measured speed of the heat engine, the result of summing pr Niemann for setpoint measured traction alternator voltage measured current traction motors emit a signal proportional to the maximum measured current traction motor, the addition result is compared with the setpoint and the largest mismatch alter the excitation current traction generator /B.I.Vilkevich. Automatic control of electric transmission of diesel locomotives. - M .: Transport, 1987, p. 32-34, p. 214-217 /.
Недостатком известного способа является то, что способ не может быть применен в тяговом приводе гибридного маневрового тепловоза с тяговым генератором переменного тока, тяговой аккумуляторной батареей и с асинхронными тяговыми электродвигателями.The disadvantage of this method is that the method cannot be applied in the traction drive of a hybrid shunting diesel locomotive with a traction alternator, traction battery and with asynchronous traction motors.
Известен способ регулирования электрической тяговой передачи тепловоза, принятый за прототип, заключающийся в том, что задают частоту вращения теплового двигателя, приводящего во вращение тяговый генератор, измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки двигателя, соответствующее текущему значению частоты вращения теплового двигателя, задают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя пропорционально заданной частоте вращения теплового двигателя, сравнивают его с измеренным положением, величину их рассогласования интегрируют по времени, измеряют текущую частоту вращения теплового двигателя, измеряют напряжение тягового генератора и сравнивают его с величиной уставки напряжения тягового генератора и по величине рассогласования изменяют ток возбуждения тягового генератора, задают мощность тягового генератора пропорционально измеренной частоте вращения теплового двигателя и суммируют с результатом интегрирования величины рассогласования измеренного и заданного положений дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя, результат суммирования принимают за уставку мощности тягового генератора, перемножают величину уставки напряжения тягового генератора с сигналом, пропорциональным измеренному току тягового генератора, результат перемножения принимают за измеренную мощность тягового генератора и сравнивают с уставкой мощности тягового генератора, результат сравнения интегрируют по времени и принимают за уставку напряжения тягового генератора, результат сравнения измеренной мощности с уставкой мощности подают на один вход логического блока, измеряют разность напряжений на обмотках возбуждения в параллельных цепях тяговых электродвигателей последовательного возбуждения, измеренную разность дифференцируют с замедлением, результат дифференцирования подают на другой вход логического блока, определяют с помощью логического блока знак результата дифференцирования и производят в логическом блоке сравнение результата дифференцирования с наперед заданным значением, в зависимости от величины и знака результата дифференцирования в логическом блоке переключают каналы управления напряжением тягового генератора и устанавливают на выходе логического блока результат сравнения измеренной мощности с уставкой мощности или результат дифференцирования с обратным знаком, установленный на выходе логического блока сигнал интегрируют по времени и принимают за уставку напряжения тягового генератора /RU, Патент №2300470 С1, кл. B60L 11/00, 2006 г./.A known method of regulating electric traction transmission of a diesel locomotive, adopted as a prototype, which consists in setting the frequency of rotation of the heat engine driving the traction generator, measuring the position of the metering body of the fuel supply of the speed controller and engine load corresponding to the current value of the rotation speed of the heat engine, position of the metering body for the fuel supply of the speed controller and the load of the heat engine in proportion to the set speed heat engine, compare it with the measured position, integrate their mismatch over time, measure the current speed of the heat engine, measure the voltage of the traction generator and compare it with the set voltage value of the traction generator and change the excitation current of the traction generator by the magnitude of the mismatch, set the power of the traction generator proportionally to the measured rotational speed of the heat engine and summed up with the result of integrating the magnitude of the mismatch of the measured and of the given position of the metering body for the fuel supply of the speed controller and the load of the heat engine, the summation result is taken as the power setting of the traction generator, the voltage setting of the traction generator is multiplied with a signal proportional to the measured current of the traction generator, the result of multiplication is taken as the measured power of the traction generator and compared with the power setting traction generator, the result of the comparison is integrated over time and taken as the voltage setting of the traction gene iterator, the result of comparing the measured power with the power setpoint is fed to one input of the logic unit, the voltage difference across the field windings is measured in parallel circuits of traction electric motors of sequential excitation, the measured difference is differentiated with deceleration, the differentiation result is fed to the other input of the logic block, determined using the logic block sign of the result of differentiation and in the logic unit, the comparison of the result of differentiation with a predetermined value is performed, in depending on the magnitude and sign of the differentiation result, in the logic unit switch the voltage control channels of the traction generator and set the output of the logic unit to compare the measured power with the power setpoint or the differentiation result with the opposite sign, the signal installed at the output of the logical unit is integrated over time and taken as the voltage setpoint traction generator / RU, Patent No. 2300470 C1, cl. B60L 11/00, 2006 /.
Недостатком известного способа является то, что способ не может быть применен в тяговом приводе гибридного маневрового тепловоза с тяговым генератором переменного тока, тяговой аккумуляторной батареей и с асинхронными тяговыми электродвигателями.The disadvantage of this method is that the method cannot be applied in the traction drive of a hybrid shunting diesel locomotive with a traction alternator, traction battery and with asynchronous traction motors.
Техническим результатом изобретения является устойчивая работа гибридного маневрового тепловоза с асинхронными тяговыми электродвигателями, значительное упрощение силовой электрической схемы тепловоза, также возможность в процессе работы тепловоза одновременного совместного питания асинхронных тяговых электродвигателей и заряда тяговой аккумуляторной батареи от тягового генератора переменного тока.The technical result of the invention is the stable operation of a hybrid shunting diesel locomotive with asynchronous traction electric motors, a significant simplification of the power circuit of the diesel locomotive, and the possibility of a simultaneous joint supply of asynchronous traction electric motors and the charge of the traction battery from the traction alternator during operation of the locomotive.
Способ регулирования электрической передачи гибридного маневрового тепловоза с тепловым двигателем, тяговым генератором переменного тока, трехфазным неуправляемым выпрямителем, тяговой аккумуляторной батареей и асинхронными тяговыми электродвигателями, заключающийся в том, что задают режим работы тяговой схемы маневрового тепловоза, в зависимости от режима работы тяговой схемы маневрового тепловоза и положения задатчика частоты вращения теплового двигателя задают частоту вращения теплового двигателя, приводящего во вращение тяговый генератор переменного тока, задают уставку выпрямленного напряжения тягового генератора переменного тока, измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки двигателя, соответствующее текущему значению частоты вращения теплового двигателя, задают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя пропорционально заданной частоте вращения теплового двигателя, сравнивают его с измеренным положением, величину их рассогласования интегрируют по времени, измеряют текущую частоту вращения теплового двигателя, выпрямляют трехфазное напряжение с выхода тягового генератора переменного тока, измеряют выпрямленное напряжение тягового генератора переменного тока и сравнивают его с величиной уставки выпрямленного напряжения тягового генератора переменного тока и по величине рассогласования изменяют ток возбуждения тягового генератора переменного тока, осуществляют регулирование напряжения тягового генератора переменного тока, в зависимости от режима работы тяговой схемы маневрового тепловоза задают режим работы силового ключа в цепи заряда тяговой аккумуляторной батареи, измеряют ток заряда тяговой аккумуляторной батареи, сигнал, пропорциональный измеренному току заряда тяговой аккумуляторной батареи, сравнивают с уставкой тока заряда тяговой аккумуляторной батареи, в зависимости от величины рассогласования изменяют время включенного состояния силового ключа в цепи заряда тяговой аккумуляторной батареи, осуществляют регулирование тока заряда аккумуляторной батареи, задают мощность асинхронного тягового электродвигателя пропорционально измеренной частоте вращения теплового двигателя и суммируют с результатом интегрирования величины рассогласования измеренного и заданного положений дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя, результат суммирования принимают за допустимую уставку мощности асинхронного тягового электродвигателя, в зависимости от режима работы тяговой схемы маневрового тепловоза перемножают сигнал, пропорциональный измеренному напряжению тягового генератора переменного тока, с сигналом, пропорциональным измеренному току тягового генератора переменного тока, либо с сигналом, пропорциональным измеренному току тяговой аккумуляторной батареи, либо с сигналом, пропорциональным сумме измеренных токов тягового генератора переменного тока и тяговой аккумуляторной батареи, результат перемножения принимают за измеренную мощность асинхронного тягового электродвигателя и в зависимости от режима работы тяговой схемы маневрового тепловоза сравнивают либо с допустимой уставкой мощности асинхронного тягового электродвигателя, либо с уставкой мощности асинхронного тягового электродвигателя, заданной пропорционально положению задатчика частоты вращения теплового двигателя, результат сравнения интегрируют по времени и принимают за заданную мощность асинхронного тягового электродвигателя, измеряют ток на входе инвертора напряжения асинхронного тягового электродвигателя, перемножают измеренный ток на входе инвертора напряжения асинхронного тягового электродвигателя и напряжение в звене постоянного тока инвертора напряжения, результат умножения принимают за измеренную мощность асинхронного тягового электродвигателя, сравнивают заданную мощность асинхронного тягового электродвигателя с измеренной и результат сравнения принимают за уставку фазных токов асинхронного тягового электродвигателя, измеряют фазные токи асинхронного тягового электродвигателя, сравнивают уставку фазных токов с измеренным значением фазных токов асинхронного тягового электродвигателя, результат сравнения усиливают и подают на управляющий вход инвертора напряжения, датчиком частоты вращения измеряют частоту вращения асинхронного тягового электродвигателя, регулируя электрическую частоту фазных токов асинхронного тягового электродвигателя в зависимости от сигнала, пропорционального частоте вращения асинхронного тягового электродвигателя, и, регулируя величину фазных токов асинхронного тягового электродвигателя, осуществляют регулирование мощности асинхронного тягового электродвигателя.A method for regulating the electric transmission of a hybrid shunting diesel locomotive with a heat engine, a traction alternator, a three-phase uncontrolled rectifier, a traction battery and asynchronous traction electric motors, which consists in setting the operating mode of the shunting diesel locomotive traction circuit, depending on the operating mode of the shunting diesel locomotive traction circuit and the position of the speed controller of the heat engine sets the frequency of rotation of the heat engine that drives the rods a new alternator, set the rectified voltage setting of the traction alternator, measure the position of the metering body for the fuel supply of the speed controller and the engine load, corresponding to the current value of the speed of the heat engine, set the position of the metering body for the fuel supply of the speed controller and load of the heat engine in proportion to the set speed heat engine, compare it with the measured position, the value of their mismatch integr time, measure the current frequency of rotation of the heat engine, rectify the three-phase voltage from the output of the traction alternator, measure the rectified voltage of the traction alternator and compare it with the setting of the rectified voltage of the traction alternator and change the excitation current of the traction alternator current, regulate the voltage of the traction alternator, depending on the operating mode of the traction circuit we set the shunting locomotive to the operating mode of the power switch in the charge circuit of the traction battery, measure the charge current of the traction battery, a signal proportional to the measured charge current of the traction battery, compare it with the charge current setting of the traction battery, change the on time depending on the mismatch power key in the charge circuit of the traction battery, regulate the charge current of the battery, set the power asynchronously of the traction electric motor in proportion to the measured speed of the heat engine and summed up with the result of integrating the mismatch between the measured and preset positions of the metering body of the fuel supply of the speed controller and the load of the heat engine, the summation is taken as the permissible power setting of the asynchronous traction motor, depending on the operating mode of the shunting traction scheme a locomotive multiplies a signal proportional to the measured voltage of the traction gene an alternator, with a signal proportional to the measured current of the traction alternator, or with a signal proportional to the measured current of the traction battery, or with a signal proportional to the sum of the measured currents of the traction alternator and traction battery, the multiplication result is taken as the measured asynchronous power traction electric motor and depending on the operating mode of the traction scheme of the shunting diesel locomotive is compared either with a permissible power setting AC synchronous traction motor, or with the power setting of the asynchronous traction motor, set in proportion to the position of the speed controller of the heat engine, the comparison result is integrated over time and taken as the given power of the asynchronous traction motor, the current at the input of the voltage inverter of the asynchronous traction motor is measured, the measured current at the input is multiplied voltage inverter of an asynchronous traction motor and voltage in the DC link of the inverter to voltage, the multiplication result is taken as the measured power of the asynchronous traction electric motor, the specified power of the asynchronous traction electric motor is compared with the measured and the comparison result is taken as the phase current setting of the asynchronous traction electric motor, the phase currents of the asynchronous traction electric motor are measured, the phase currents of the asynchronous traction electric current are compared with the measured value of the phase currents of the asynchronous traction electric motor electric motor, the comparison result is amplified and fed to the control input of the voltage inverter, d tchikom speed measured rotational frequency induction traction motor by adjusting the frequency of the electric phase currents asynchronous traction motor according to a signal proportional to the rotational frequency of the induction drive motor, and adjusting the magnitude of phase current asynchronous traction motor, power control is performed asynchronous traction motor.
На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ. Устройство для реализации предлагаемого способа состоит из теплового двигателя 1 с регулятором 2 частоты вращения и нагрузки.The drawing shows a block diagram of a device that implements the method. A device for implementing the proposed method consists of a heat engine 1 with a speed controller 2 and load.
Тепловой двигатель 1 связан с электрической передачей, в которую входит нижеперечисленное оборудование, так сам тепловой двигатель 1 соединен, например, с тяговым генератором 3 переменного тока, выход которого подключен к трехфазному неуправляемому выпрямителю 4, силовой выход трехфазного неуправляемого выпрямителя 4 подключен к датчику напряжения 5 и через датчик тока 6 к входу звена постоянного тока 7 (параллельно соединенные конденсаторы), датчику напряжения 8 и через датчик тока 9 к силовым входам инвертора напряжения 10 и через датчик тока 11 к силовым входам силового ключа 12 заряда тяговой аккумуляторной батареи 13. Асинхронный тяговый электродвигатель 14 через датчики фазных токов 15, 16, 17 подключен к силовым выходам инвертора напряжения 10. Выходы датчиков фазных токов 15, 16, 17 подключены на входы блока 18 управления инвертором напряжения 10. Выходной вал тормозящего асинхронного тягового электродвигателя 14 соединен с датчиком частоты вращения 19. Выход датчика тока 9 соединен с одним входом блока 20 вычисления мощности асинхронного тягового электродвигателя 14. Второй вход блока 20 вычисления мощности тормозящего асинхронного тягового электродвигателя 14 соединен с выходом датчика напряжения 8. Выход блока 20 вычисления мощности асинхронного тягового электродвигателя 14 соединен с одним из входов блока 18 управления инвертором напряжения 10. Выход датчика 19 частоты вращения асинхронного тягового электродвигателя 14 соединен с одним из входов блока 18 управления инвертором напряжения 10. Выход блока 18 управления инвертором напряжения 10 соединен с управляющим входом инвертора напряжения 10. Выход задатчика частоты вращения теплового двигателя 1, например, контроллера машиниста 21, соединен с входом блока 22 задания частоты вращения теплового двигателя 1, с входом блока 23 задания мощности асинхронного тягового электродвигателя 14, с входом блока 24 задания выпрямленного напряжения тягового генератора 3 переменного тока. Второй вход блока 22 задания частоты вращения теплового двигателя 1 соединен с выходом задатчика 25 режима работы тяговой схемы маневрового тепловоза. Выход блока 22 задания частоты вращения теплового двигателя 1 соединен со входом регулятора 2 частоты вращения и нагрузки дизеля 1 и входом блока 26 уставки мощности асинхронного тягового электродвигателя 14. Второй вход блока 24 задания выпрямленного напряжения тягового генератора 3 переменного тока соединен с выходом задатчика 25 режима работы тяговой схемы маневрового тепловоза. Выход блока 24 задания выпрямленного напряжения тягового генератора 3 переменного тока соединен с входом блока 27 рассогласования напряжения тягового генератора 3 переменного тока, второй вход которого соединен с выходом датчика напряжения 5. Выход блока 27 рассогласования напряжения тягового генератора 3 переменного тока соединен с входом блока 28 возбуждения тягового генератора 3 переменного тока, выход которого соединен с обмоткой возбуждения (на схеме не показана) тягового генератора 3 переменного тока. Второй вход блока 26 уставки мощности асинхронного тягового электродвигателя 14 соединен с выходом датчика 29 положения дозирующего органа топливоподачи, вход которого соединен с выходом регулятора 2 частоты вращения и нагрузки теплового двигателя 1. Третий вход блока 26 уставки мощности асинхронного тягового электродвигателя 14 соединен с выходом датчика 30 частоты вращения вала теплового двигателя 1, механически соединенного с валом теплового двигателя 1. Выход блока 26 уставки мощности асинхронного тягового электродвигателя 14 соединен с одним входом блока 23 задания мощности асинхронного тягового электродвигателя 14, второй вход которого соединен с выходом блока 31 расчета мощности асинхронного тягового электродвигателя 14. Третий вход блока 23 задания мощности асинхронного тягового электродвигателя 14 соединен с выходом задатчика 25 режима работы тяговой схемы маневрового тепловоза. Выход блока 23 задания мощности асинхронного тягового электродвигателя 14 соединен с одним из входов блока 18 управления инвертором напряжения 10. Входы блока 31 расчета мощности асинхронного тягового электродвигателя 14 соединены с выходом датчика напряжения 5, выходом датчика тока 6, выходом датчика тока 11 и с выходом задатчика 25 режима работы тяговой схемы маневрового тепловоза. Вход тяговой аккумуляторной батареи 13 подключен к силовому выходу силового ключа 12 заряда тяговой аккумуляторной батареи 13, управляющий вход которого соединен с выходом блока 32 управления током заряда тяговой аккумуляторной батареи 13. Один вход блока 32 управления током заряда тяговой аккумуляторной батареи 13 соединен с выходом датчика тока 11, а второй вход соединен с выходом задатчика 25 режима работы тяговой схемы маневрового тепловоза.The heat engine 1 is connected with an electric transmission, which includes the following equipment, so the heat engine 1 is connected, for example, to a traction alternator 3, the output of which is connected to a three-phase uncontrolled rectifier 4, the power output of a three-phase uncontrolled rectifier 4 is connected to a voltage sensor 5 and through the current sensor 6 to the input of the DC link 7 (capacitors connected in parallel), the voltage sensor 8 and through the current sensor 9 to the power inputs of the voltage inverter 10 and through the sensor 11 to the power inputs of the power key 12 of the charge of the traction battery 13. The asynchronous traction motor 14 is connected through the phase current sensors 15, 16, 17 to the power outputs of the voltage inverter 10. The outputs of the phase current sensors 15, 16, 17 are connected to the inputs of the control unit 18 a voltage inverter 10. The output shaft of the braking asynchronous traction motor 14 is connected to the speed sensor 19. The output of the current sensor 9 is connected to one input of the power calculation unit 20 of the asynchronous traction motor 14. The second input is and 20, calculating the power of the braking asynchronous traction motor 14 is connected to the output of the voltage sensor 8. The output of the unit 20 for calculating the power of the asynchronous traction motor 14 is connected to one of the inputs of the voltage inverter control unit 18. The output of the speed sensor 19 of the asynchronous traction motor 14 is connected to one of the inputs of the control unit 18 of the voltage inverter 10. The output of the control unit 18 of the voltage inverter 10 is connected to the control input of the voltage inverter 10. The output of the frequency adjuster BP scheniya thermal engine 1, for example, driver controller 21 is connected to the reference input of the unit 22, the rotational speed of the heat engine 1 by input of the power setting unit 23, an asynchronous traction motor 14, a setting unit 24, an input rectified voltage traction generator AC 3. The second input of the block 22 of the frequency of rotation of the heat engine 1 is connected to the output of the setter 25 of the operating mode of the traction scheme of the shunting locomotive. The output of the unit 22 for setting the rotational speed of the heat engine 1 is connected to the input of the regulator 2 for the rotational speed and load of diesel 1 and the input of the unit 26 for setting the power of the asynchronous traction motor 14. The second input of the unit 24 for setting the rectified voltage of the traction alternator 3 is connected to the output of the setpoint switch 25 of the operation mode traction scheme shunting locomotive. The output of the unit 24 for setting the rectified voltage of the traction alternator 3 is connected to the input of the voltage mismatch unit 27 of the traction alternator 3, the second input of which is connected to the output of the voltage sensor 5. The output of the unit 27 for voltage mismatch of the traction alternator 3 is connected to the input of the excitation unit 28 a traction alternator 3, the output of which is connected to an excitation winding (not shown in the diagram) of a traction alternator 3. The second input of the power setting unit 26 of the asynchronous traction motor 14 is connected to the output of the sensor 29 for the position of the fuel metering body, the input of which is connected to the output of the speed controller 2 and the load of the heat engine 1. The third input of the power setting unit 26 of the asynchronous traction motor 14 is connected to the output of the sensor 30 the rotational speed of the shaft of the heat engine 1 mechanically connected to the shaft of the heat engine 1. The output of the power setting unit 26 of the asynchronous traction motor 14 is connected to the first input of the power setting unit 23 of the asynchronous traction electric motor 14, the second input of which is connected to the output of the power calculation unit 31 of the asynchronous traction electric motor 14. The third input of the power setting unit 23 of the asynchronous traction electric motor 14 is connected to the output of the setpoint switch 25 of the operating mode of the shunting diesel locomotive. The output of the power setting unit 23 of the asynchronous traction motor 14 is connected to one of the inputs of the voltage inverter 10 control unit 18. The inputs of the power calculation unit of the asynchronous traction motor 14 are connected to the output of the voltage sensor 5, the output of the current sensor 6, the output of the current sensor 11 and the output of the master 25 operating modes of the traction scheme of the shunting diesel locomotive. The input of the traction battery 13 is connected to the power output of the power key 12 of the charge of the traction battery 13, the control input of which is connected to the output of the unit 32 for controlling the charge current of the traction battery 13. One input of the unit 32 for controlling the charge current of the traction battery 13 is connected to the output of the current sensor 11, and the second input is connected to the output of the setter 25 of the operating mode of the traction scheme of the shunting diesel locomotive.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Задатчиком 25 задают один из режимов работы тяговой схемы маневрового тепловоза:The host 25 set one of the operating modes of the traction scheme of the shunting diesel locomotive:
- Питание инвертора напряжения 10 от тягового генератора 3 переменного тока;- Power inverter voltage 10 from the traction generator 3 AC;
- Питание инвертора напряжения 10 от тяговой аккумуляторной батареи 13;- Power voltage inverter 10 from the traction battery 13;
- Заряд аккумуляторной батареи 13 от тягового генератора 3 переменного тока;- The charge of the battery 13 from the traction generator 3 of alternating current;
- Совместное питание инвертора напряжения 10 и заряд аккумуляторной батареи 13 от тягового генератора 3 переменного тока.- Joint supply of voltage inverter 10 and the charge of the battery 13 from the traction generator 3 of alternating current.
Контроллером машиниста 21 задают частоту вращения теплового двигателя 1, приводящего во вращение тяговый генератор 3 переменного тока. В режиме питания инвертора напряжения 10 от тягового генератора 3 переменного тока частота вращения теплового двигателя 1 задается в соответствии с кодовым сигналом с выхода контроллера машиниста 21, в режиме питания инвертора напряжения 10 от тяговой аккумуляторной батареи 13 частота вращения теплового двигателя 1 задается нулевой в независимости от кодового сигнала с выхода контроллера машиниста 21, в режимах заряда аккумуляторной батареи 13 от тягового генератора 3 переменного тока и совместного питания инвертора напряжения 10 и заряда аккумуляторной батареи 13 от тягового генератора 3 переменного тока частота вращения теплового двигателя 1 задается максимальной в независимости от кодового сигнала с выхода контроллера машиниста 21.The controller of the driver 21 set the speed of the heat engine 1, which drives the traction generator 3 of the alternating current. In the power mode of the voltage inverter 10 from the traction generator 3 of the alternating current, the rotation speed of the heat engine 1 is set in accordance with the code signal from the output of the driver 21, in the power mode of the voltage inverter 10 from the traction battery 13, the speed of the heat engine 1 is set to zero regardless of a code signal from the output of the controller of the driver 21, in the charge modes of the battery 13 from the traction generator 3 of alternating current and the joint supply of voltage inverter 10 and charge acc the emulator battery 13 from the traction generator 3 of alternating current, the rotation frequency of the heat engine 1 is set to maximum regardless of the code signal from the output of the controller of the driver 21.
В соответствии с заданным режимом работы тяговой схемы маневрового тепловоза задают уставку выпрямленного напряжения тягового генератора 3 переменного тока. В режиме питания инвертора напряжения 10 от тягового генератора 3 переменного тока уставка выпрямленного напряжения тягового генератора 3 переменного тока задается в соответствии с кодовым сигналом с выхода контроллера машиниста 21, в режиме питания инвертора напряжения 10 от тяговой аккумуляторной батареи 13 уставка выпрямленного напряжения тягового генератора 3 переменного тока задается нулевой в независимости от кодового сигнала с выхода контроллера машиниста 21, в режимах заряда тяговой аккумуляторной батареи 13 от тягового генератора 3 переменного тока и совместного питания инвертора напряжения 10 и заряда тяговой аккумуляторной батареи 13 от тягового генератора 3 переменного тока уставка выпрямленного напряжения тягового генератора 3 переменного тока задается максимальной в независимости от кодового сигнала с выхода контроллера машиниста 21.In accordance with the specified operating mode of the traction scheme of the shunting diesel locomotive, the set point of the rectified voltage of the traction alternator 3 is set. In the power mode of the voltage inverter 10 from the traction alternator 3, the setpoint of the rectified voltage of the traction generator 3 of the alternating current is set in accordance with the code signal from the output of the driver 21, in the mode of power supply of the voltage inverter 10 from the traction battery 13, the setting of the rectified voltage of the traction generator 3 is ac current is set to zero regardless of the code signal from the output of the driver 21 controller, in the charge modes of the traction battery 13 from the traction generator 3 AC and a joint power supply of the voltage inverter 10 and the charge of the traction battery 13 from the traction generator 3 AC, the setting of the rectified voltage of the traction generator 3 AC is set to maximum regardless of the code signal from the output of the driver's controller 21.
Датчиком 29 измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора 2 частоты вращения и нагрузки теплового двигателя 1, соответствующее текущему значению частоты вращения теплового двигателя 1, задают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора 2 частоты вращения и нагрузки теплового двигателя 1 пропорционально заданной частоте вращения теплового двигателя 1, сравнивают его с измеренным датчиком 29 положением, величину их рассогласования интегрируют по времени. Датчиком 30 частоты вращения вала теплового двигателя 1 измеряют текущую частоту вращения теплового двигателя 1.The sensor 29 measures the position of the fuel metering body of the speed controller 2 and the load of the heat engine 1, corresponding to the current value of the speed of the heat engine 1, sets the position of the fuel metering body of the speed controller 2 and the load of the heat engine 1 in proportion to the set speed of the heat engine 1, compares it with the position measured by the sensor 29, the magnitude of their mismatch is integrated over time. The sensor 30 of the rotational speed of the shaft of the heat engine 1 measure the current frequency of rotation of the heat engine 1.
Трехфазным неуправляемым выпрямителем 4 выпрямляют трехфазное напряжение с выхода тягового генератора 3 переменного тока. Датчиком напряжения 5 измеряют выпрямленное напряжение тягового генератора 3 переменного тока и в блоке 27 рассогласования напряжения тягового генератора 3 переменного тока сравнивают его с величиной уставки выпрямленного напряжения тягового генератора 3 переменного тока, заданной в блоке 24 задания выпрямленного напряжения тягового генератора 3 переменного тока. По величине рассогласования блоком 28 возбуждения тягового генератора 3 переменного тока изменяют ток возбуждения тягового генератора 3 переменного тока, осуществляют регулирование напряжения тягового генератора 3 переменного тока.Three-phase uncontrolled rectifier 4 rectifies the three-phase voltage from the output of the traction generator 3 of alternating current. The voltage sensor 5 measures the rectified voltage of the traction alternator 3 and, in the voltage mismatch unit 27 of the traction alternator 3, compares it with the setting of the rectified voltage of the traction alternator 3 set in the unit 24 for setting the rectified voltage of the traction alternator 3. According to the magnitude of the mismatch by the excitation unit 28 of the traction alternator 3, the excitation current of the traction alternator 3 is changed, the voltage of the traction alternator 3 is regulated.
В зависимости от режима работы тяговой схемы маневрового тепловоза задают режим работы силового ключа 12 в цепи заряда тяговой аккумуляторной батареи 13. В режиме питания инвертора напряжения 10 от тягового генератора 3 переменного тока силовой ключ 12 постоянно выключен, в режиме питания инвертора напряжения 10 от тяговой аккумуляторной батареи 13 силовой ключ 12 постоянно включен. В режимах заряда тяговой аккумуляторной батареи 13 от тягового генератора 3 переменного тока и совместного питания инвертора напряжения 10 и заряда тяговой аккумуляторной батареи 13 от тягового генератора 3 переменного тока время включенного или выключенного состояния силового ключа 12 зависит от величины тока заряда тяговой аккумуляторной батареи 13, для этого датчиком тока 11 измеряют ток заряда тяговой аккумуляторной батареи 13, сигнал, пропорциональный измеренному току заряда тяговой аккумуляторной батареи 13 в блоке 32 управления током заряда тяговой аккумуляторной батареи 13, сравнивают с заранее заложенной в него уставкой тока заряда тяговой аккумуляторной батареи 13, в зависимости от величины рассогласования блоком 32 управления током заряда тяговой аккумуляторной батареи 13 изменяют время включенного состояния силового ключа 12 в цепи заряда тяговой аккумуляторной батареи 13, тем самым осуществляют регулирование тока заряда тяговой аккумуляторной батареи 13.Depending on the operating mode of the traction scheme of the shunting diesel locomotive, the operating mode of the power switch 12 is set in the charge circuit of the traction battery 13. In the power supply mode of the voltage inverter 10 from the traction alternator 3, the power switch 12 is constantly turned off, in the power mode of the voltage inverter 10 from the traction battery battery 13 power switch 12 is constantly on. In the charging modes of the traction battery 13 from the traction generator 3 of the alternating current and the joint power supply of the voltage inverter 10 and the charge of the traction battery 13 from the traction generator 3 of the alternating current, the on or off state of the power switch 12 depends on the magnitude of the charge current of the traction battery 13, for this current sensor 11 measure the charge current of the traction battery 13, a signal proportional to the measured charge current of the traction battery 13 in the block 32 of the current control z the number of the traction battery 13, is compared with a pre-set charge current setting of the traction battery 13, depending on the amount of the mismatch of the charge current control unit 32 of the traction battery 13, the on-time state of the power switch 12 in the charge circuit of the traction battery 13 is changed, the most carry out the regulation of the charge current of the traction battery 13.
В блоке 26 уставки мощности асинхронного тягового электродвигателя 14 задают мощность асинхронного тягового электродвигателя 14 пропорционально измеренной датчиком 30 частоте вращения теплового двигателя 1 и суммируют с результатом интегрирования величины рассогласования измеренного датчиком 29 и заданного положений дозирующего органа топливоподачи регулятора 2 частоты вращения и нагрузки теплового двигателя 1, результат суммирования принимают за допустимую уставку мощности асинхронного тягового электродвигателя 14.In block 26, the power settings of the asynchronous traction motor 14 set the power of the asynchronous traction motor 14 in proportion to the rotation speed of the heat engine 1 proportionally measured by the sensor 30 and summed up with the result of integrating the mismatch measured by the sensor 29 and the set position of the metering body for the fuel supply of the speed controller and load of the heat engine 1, the result of the summation is taken as the permissible power setting of the induction traction motor 14.
В зависимости от режима работы тяговой схемы маневрового тепловоза в блоке 31 расчета мощности асинхронного тягового электродвигателя 14 перемножают сигнал, пропорциональный измеренному датчиком 5 напряжению тягового генератора 3 переменного тока:Depending on the operating mode of the traction scheme of the shunting diesel locomotive in the block 31 for calculating the power of the asynchronous traction electric motor 14, a signal is proportional to the voltage of the traction generator 3 of the alternating current measured by the sensor 5:
- в режиме питания инвертора напряжения 10 от тягового генератора 3 переменного тока уставка выпрямленного напряжения тягового генератора 3 переменного тока с сигналом, пропорциональным измеренному датчиком 6 току тягового генератора 3; либо- in the power mode of the voltage inverter 10 from the traction alternator 3, the setting of the rectified voltage of the traction alternator 3 with a signal proportional to the current of the traction generator 3 measured by the sensor 6; or
- в режиме питания инвертора напряжения 10 от тяговой аккумуляторной батареи 13 с сигналом, пропорциональным измеренному датчиком 11 току тяговой аккумуляторной батареи 13; либо- in the power mode of the voltage inverter 10 from the traction battery 13 with a signal proportional to the current of the traction battery 13 measured by the sensor 11; or
- в режиме совместного питания инвертора напряжения 10 и заряда тяговой аккумуляторной батареи 13 от тягового генератора 3 переменного тока с сигналом, пропорциональным сумме измеренных соответственно датчиками 6 и 11 токов тягового генератора 3 переменного тока и тяговой аккумуляторной батареи 13.- in the mode of joint power supply of the voltage inverter 10 and the charge of the traction battery 13 from the traction alternator 3 with a signal proportional to the sum of the currents of the traction alternator 3 and traction battery 13 measured by sensors 6 and 11, respectively.
Результат перемножения принимают за измеренную мощность асинхронного тягового электродвигателя 14.The result of multiplication is taken as the measured power of the asynchronous traction motor 14.
В зависимости от режима работы тяговой схемы маневрового тепловоза в блоке 23 задания мощности асинхронного тягового электродвигателя 14 измеренную мощность асинхронного тягового электродвигателя 14 сравнивают: в режиме питания инвертора напряжения 10 от тягового генератора 3 переменного тока либо с допустимой уставкой мощности асинхронного тягового электродвигателя 14, либо в режимах питания инвертора напряжения 10 от тяговой аккумуляторной батареи 13 и совместного питания инвертора напряжения 10 и заряда тяговой аккумуляторной батареи 13 от тягового генератора 3 переменного тока с уставкой мощности асинхронного тягового электродвигателя 14, заданной пропорционально положению задатчика частоты вращения теплового двигателя (контроллера машиниста) 21, результат сравнения интегрируют по времени и принимают за заданную мощность асинхронного тягового электродвигателя 14, в режиме заряда тяговой аккумуляторной батареи 13 заданную мощность асинхронного тягового электродвигателя 14 принимают равной нулю.Depending on the operating mode of the traction scheme of the shunting diesel locomotive in the unit 23 for setting the power of the asynchronous traction motor 14, the measured power of the asynchronous traction motor 14 is compared: in the supply mode of the voltage inverter 10 from the traction generator 3 of alternating current, or with the permissible power setting of the asynchronous traction motor 14, or power modes of the voltage inverter 10 from the traction battery 13 and the joint power supply of the voltage inverter 10 and the charge of the traction battery 13 from a traction generator 3 of alternating current with a power setpoint of an asynchronous traction motor 14, set in proportion to the position of the speed setter of the heat engine (driver's controller) 21, the comparison result is integrated over time and taken for a given power of the asynchronous traction motor 14, in the charge mode of the traction battery 13 the set power of the induction traction motor 14 is taken equal to zero.
Датчиком 9 измеряют ток на входе инвертора напряжения 10 асинхронного тягового электродвигателя 14. В блоке 20 вычисления мощности асинхронного тягового электродвигателя 14 перемножают измеренный ток на входе инвертора напряжения 10 асинхронного тягового электродвигателя 14 и измеренное датчиком 8 напряжение в звене постоянного тока 7 инвертора напряжения 10, результат умножения принимают за измеренную мощность асинхронного тягового электродвигателя 14. В блоке 18 управления инвертором напряжения 10 сравнивают заданную в блоке 23 задания мощности асинхронного тягового электродвигателя 14 мощность асинхронного тягового электродвигателя 14 с измеренной, результат сравнения принимают за уставку фазных токов асинхронного тягового электродвигателя 14. Датчиками 15, 16, 17 измеряют фазные токи асинхронного тягового электродвигателя 14. В блоке 18 управления инвертором напряжения 10 сравнивают уставку фазных токов с измеренным значением фазных токов асинхронного тягового электродвигателя 14, результат сравнения усиливают и подают на управляющий вход инвертора напряжения 10. Датчиком 19 частоты вращения измеряют частоту вращения асинхронного тягового электродвигателя 14. В блоке 18 управления инвертором напряжения 10, регулируя электрическую частоту фазных токов асинхронного тягового электродвигателя 14 в зависимости от сигнала, пропорционального частоте вращения асинхронного тягового электродвигателя 14 и регулируя величину фазных токов асинхронного тягового электродвигателя 14, осуществляют регулирование мощности асинхронного тягового электродвигателям 14.The sensor 9 measures the current at the input of the voltage inverter 10 of the asynchronous traction motor 14. In the power calculation unit 20 of the asynchronous traction motor 14, the measured current at the input of the voltage inverter 10 of the asynchronous traction motor 14 is multiplied and the voltage measured in the sensor 8 in the DC link 7 of the voltage inverter 10, the result multiplications are taken as the measured power of the asynchronous traction electric motor 14. In the control unit 18 of the inverter voltage 10 compare the set in the block 23 tasks powerfully If the asynchronous traction electric motor 14 is measured, the power of the asynchronous traction electric motor 14 is measured, the result of comparison is taken as the setting of the phase currents of the asynchronous traction motor 14. The sensors 15, 16, 17 measure the phase currents of the asynchronous traction motor 14. In the control unit 18 of the voltage inverter 10, the set value of the phase currents 10 is compared. with the measured value of the phase currents of the asynchronous traction motor 14, the comparison result is amplified and fed to the control input of the voltage inverter 10. The sensor 19 hours rotational speeds measure the rotational speed of the asynchronous traction electric motor 14. In the control unit 18 of the voltage inverter 10, adjusting the electric frequency of the phase currents of the asynchronous traction electric motor 14 depending on the signal proportional to the rotational speed of the asynchronous traction electric motor 14 and adjusting the magnitude of the phase currents of the asynchronous traction electric motor 14, carry out power regulation of asynchronous traction electric motors 14.
Способ регулирования электрической тяговой передачи гибридного маневрового тепловоза позволяет осуществлять устойчивую работу гибридного маневрового тепловоза с асинхронными тяговыми электродвигателями и значительно упростить силовую электрическую схему тепловоза, а также дает возможность в процессе работы тепловоза заряжать тяговую аккумуляторную батарею и одновременно питать асинхронные тяговые электродвигатели от тягового генератора переменного тока.The method of regulating the electric traction transmission of a hybrid shunting diesel locomotive allows for the stable operation of a hybrid shunting diesel locomotive with asynchronous traction motors and significantly simplifies the power circuit of the diesel locomotive, and also makes it possible to charge the traction battery while the asynchronous traction motors are powered by the traction alternator .
Предлагаемый способ может быть применен на гибридном аккумуляторном маневровом тепловозе с асинхронными тяговыми электродвигателями.The proposed method can be applied on a hybrid battery shunting diesel locomotive with asynchronous traction motors.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012151026/11A RU2511253C1 (en) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | Method for regulation of hybrid diesel-locomotive shunter by electrical traction drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012151026/11A RU2511253C1 (en) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | Method for regulation of hybrid diesel-locomotive shunter by electrical traction drive |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2511253C1 true RU2511253C1 (en) | 2014-04-10 |
Family
ID=50437874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012151026/11A RU2511253C1 (en) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | Method for regulation of hybrid diesel-locomotive shunter by electrical traction drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2511253C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU167777A1 (en) * | П. К. Иванов, Э. П. Иванов, Г. Измир , Е. А. Снопов | |||
| RU2174919C1 (en) * | 2000-04-26 | 2001-10-20 | Государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт тепловозов и путевых машин Министерства путей сообщения Российской Федерации | Diesel locomotive electric transmission control method |
| EP1209022A2 (en) * | 2000-11-22 | 2002-05-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Hybrid vehicle drive system and control method |
| RU2300470C1 (en) * | 2006-03-01 | 2007-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава Министерства путей сообщения Российской Федерации (ФГУП ВНИКТИ МПС России) | Method to control electric transmission of diesel locomotive |
| RU2437778C1 (en) * | 2010-07-07 | 2011-12-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Method of adjusting diesel locomotive electric traction transmission |
-
2012
- 2012-11-29 RU RU2012151026/11A patent/RU2511253C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU167777A1 (en) * | П. К. Иванов, Э. П. Иванов, Г. Измир , Е. А. Снопов | |||
| RU2174919C1 (en) * | 2000-04-26 | 2001-10-20 | Государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт тепловозов и путевых машин Министерства путей сообщения Российской Федерации | Diesel locomotive electric transmission control method |
| EP1209022A2 (en) * | 2000-11-22 | 2002-05-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Hybrid vehicle drive system and control method |
| RU2300470C1 (en) * | 2006-03-01 | 2007-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава Министерства путей сообщения Российской Федерации (ФГУП ВНИКТИ МПС России) | Method to control electric transmission of diesel locomotive |
| RU2437778C1 (en) * | 2010-07-07 | 2011-12-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Method of adjusting diesel locomotive electric traction transmission |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7309929B2 (en) | Locomotive engine start method | |
| US8907612B2 (en) | Inverter for driving an electric motor comprising an integrated regulator | |
| WO2008089571A1 (en) | Multi-power source locomotive control | |
| CN105227033A (en) | Motor vehicle driven by mixed power variable voltage traction motor drives | |
| WO2012033661A2 (en) | Electric drive power response management system and method | |
| RU2350487C1 (en) | Method of control of diesel locomotive electrical transmission in braking | |
| CN102416878B (en) | Generation system for rail cars | |
| RU2511253C1 (en) | Method for regulation of hybrid diesel-locomotive shunter by electrical traction drive | |
| JP5726929B2 (en) | Construction machine and method for controlling construction machine | |
| JP2016007118A (en) | Rotary electric machine system | |
| CN109591579A (en) | Hybrid vehicle and its dynamical system | |
| CN112334374B (en) | Drive control device and railway vehicle drive device | |
| RU2466039C1 (en) | Method of diesel locomotive traction generator output control | |
| RU2653351C1 (en) | Method for regulation of electrical transmission of electric in mode of electric brake | |
| RU2451389C1 (en) | Method to control induction propulsion engine | |
| RU2402865C1 (en) | Method for optimal frequency control of asynchronous motor | |
| US20140111129A1 (en) | Unit comprising an electric power source including at least two elements of different technologies and an inverter for controlling an alternating-current electric motor | |
| RU2606406C1 (en) | Dc electric traction drive | |
| RU2520837C1 (en) | Method for electrical transmission regulation for diesel-electric locomotive | |
| KR930011197B1 (en) | Torque determination for control of an induction motor apparatus | |
| RU2501673C1 (en) | Diesel locomotive electric transmission control in braking | |
| RU2475378C1 (en) | Device for adjusting electric train speed, using regenerative power and eliminating train wheels slippage | |
| Prejbeanu | Self-Scanning system and evaluation of dynamic electrical performance of electric vehicles using different control systems | |
| RU2612066C1 (en) | Locomotive traction converter | |
| RU2700101C1 (en) | Method of controlling electric transmission of diesel locomotives |