RU2565634C1 - Способ защиты выпрямительной установки возбуждения электровоза на igbt модуле от коммутационных перенапряжений и выпрямительная установка возбуждения - Google Patents
Способ защиты выпрямительной установки возбуждения электровоза на igbt модуле от коммутационных перенапряжений и выпрямительная установка возбуждения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2565634C1 RU2565634C1 RU2014142900/11A RU2014142900A RU2565634C1 RU 2565634 C1 RU2565634 C1 RU 2565634C1 RU 2014142900/11 A RU2014142900/11 A RU 2014142900/11A RU 2014142900 A RU2014142900 A RU 2014142900A RU 2565634 C1 RU2565634 C1 RU 2565634C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric locomotive
- igbt
- additional
- excitement
- module
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Выпрямительная установка возбуждения (ВУВ) состоит из выпрямительных диодов, IGBT транзисторного модуля и диода для поддержания непрерывности тока возбуждения. ВУВ подключена к трансформатору напряжения и работает на обмотки возбуждения двигателей. Цепи защиты IGBT модуля состоят из двух дополнительных секций тягового трансформатора, расположенных на одном сердечнике и работающих в зависимости от полупериода сетевого напряжения. Секции одним выводом подключены к питающей обмотке ВУВ, а другим выводом - к коллектору IGBT модуля через последовательно включенные диод и дополнительный управляемый электронный ключ. Способ защиты заключается в том, что большая часть энергии индуктивностей рассеяния при выключении модуля отводится с его коллектора на дополнительные вторичные обмотки тягового трансформатора. Включение дополнительных ключей происходит в зависимости от полупериода сетевого напряжения, в момент не позже выключения IGBT модуля, а выключение - в зависимости от длительности коммутационных перенапряжений. Техническим результатом является защита выпрямительной установки возбуждения от коммутационных перенапряжений. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к цепям защиты коммутирующих аппаратов, и может быть использовано на электроподвижном составе, получающем питание от однофазной сети переменного тока.
Известны электровозы переменного тока ВЛ80р, ВЛ85 [1], ВЛ65, ЭП1, Ермак, в которых используется тиристорная выпрямительная установка возбуждения. Для защиты тиристоров от коммутационных перенапряжений используются шунтирующие RC цепи. Из-за большей длительности коммутации тиристоров выделяется небольшая энергия коммутационных перенапряжений, следовательно, RC цепи небольшой мощности способны надежно защитить от таких перенапряжений. Недостатком схемы данных электровозов является использование тиристоров в выпрямительной установке возбуждения, так как фаза пульсации тока возбуждения сдвинута относительно фазы напряжения сети примерно на 90 электрических градусов [2]. Это, в свою очередь, снижает коэффициент мощности электровоза в режиме рекуперативного торможения.
Известен способ управления и устройство выпрямительной установки возбуждения, выполненной на основе управляемых электронных ключей [2]. Данный способ управления позволяет устранить сдвиг фазы пульсации тока возбуждения относительно фазы напряжения сети, тем самым повысить коэффициент мощности электровоза в режиме рекуперативного торможения. Недостатком предлагаемого устройства является отсутствие защиты от коммутационных перенапряжений. Так как скорость коммутации электронных ключей (IGBT модулей) очень высокая, возникает большая эдс от индуктивностей рассеяния, которая приведет к выходу из строя электронных ключей.
Предлагаемый способ защиты заключается в том, что большая часть энергии индуктивностей рассеяния при выключении модуля отводится с его коллектора через дополнительные управляемые электронные ключи, на дополнительные вторичные обмотки тягового трансформатора электровоза, расположенные на одном сердечнике. Включение дополнительных электронных ключей осуществляется поочередно в зависимости от полупериода сетевого напряжения в момент не позже выключения IGBT транзисторного модуля, а выключение происходит через некоторый промежуток времени, зависящий от длительности коммутационных перенапряжений. Энергия коммутационных перенапряжений гасится за счет направления возникающего тока противоположно электродвижущей силе дополнительной вторичной обмотки трансформатора.
Выпрямительная установка возбуждения (Фиг. 1), подключенная к трансформатору напряжения 1 (две основные секции вторичной обмотки для питания обмоток возбуждения двигателей 5 и две дополнительные секции 10 для подключения цепей защиты от коммутационных перенапряжений), включает в себя выпрямительные диоды 2, IGBT транзисторный модуль 3 и диод 4 для поддержания непрерывности тока возбуждения. Цепи защиты состоят из управляемых ключевых элементов 6, включающих в себя диод 7 и управляемый электронный ключ 8 блока управления ключами 9. Трансформатор 1 подключен к сети переменного тока через токоприемник. В качестве электронных ключей используются IGBT транзисторы.
Выпрямительная установка возбуждения (Фиг. 2), подключенная к трансформатору напряжения 1 (две основные секции вторичной обмотки для питания обмоток возбуждения двигателей 5 и две дополнительные секции 10 для подключения цепей защиты от коммутационных перенапряжений), включает в себя выпрямительные диоды 2, IGBT транзисторный модуль 3 и диод 4 для поддержания непрерывности тока возбуждения. Цепи защиты состоят из управляемых ключевых элементов 6, включающих в себя диод 7 и управляемый электронный ключ 8 блока управления ключами 9. Трансформатор 1 подключен к сети переменного тока через токоприемник. Но управляемые электронные ключи выполнены на базе тиристоров.
На Фиг. 3 показаны временные диаграммы напряжения и тока выпрямительной установки возбуждения, а также напряжение управления электронных ключей 
. Показано, что в момент времени, не позднее чем момент снятия напряжения управления 
с IGBT транзисторного модуля, подается напряжение управления 
или 
на управляемые электронные ключи в зависимости от полупериода сетевого напряжения, а снимается напряжение управления через некоторый промежуток времени, зависящий от длительности коммутационных перенапряжений.
Техническим результатом является защита IGBT транзисторного модуля выпрямительной установки возбуждения электровоза переменного тока от коммутационных перенапряжений.
Список источников информации
1. Б.А. Тушканов, Н.Г. Пушкарев, Л.А. Позднякова и др. Электровоз ВЛ85. Руководство по эксплуатации. М., 1992, 480 с.
2. Пат. 2475374, Российская Федерация, МПК B60L. Способ повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройство для его реализации [Текст] / Портной А.Ю., Мельниченко О.В., Шрамко С.Г.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения». - №2010144087/11; заявл. 27.10.2010; опубл. 20.02.2013, Бюл. №5. - 7 с.: ил.
Claims (4)
1. Способ защиты выпрямительной установки возбуждения электровоза на IGBT модуле от коммутационных перенапряжений, отличающийся тем, что большая часть энергии индуктивностей рассеяния при выключении модуля отводится с его коллектора через дополнительные управляемые электронные ключи на дополнительные вторичные обмотки тягового трансформатора электровоза с общим сердечником путем включения дополнительных электронных ключей поочередно, в зависимости от полупериода сетевого напряжения, в момент не позже выключения защищаемого IGBT транзисторного модуля, а выключение происходит после окончания коммутационных перенапряжений и используется в цепи возбуждения тягового двигателя.
2. Выпрямительная установка возбуждения (ВУВ) электровоза переменного тока на IGBT транзисторном модуле, состоящая из выпрямительных диодов, IGBT транзисторного модуля и диода для поддержания непрерывности тока возбуждения, подключенная к трансформатору напряжения, работающая на обмотки возбуждения двигателей, отличающаяся тем, что для защиты IGBT транзисторного модуля ВУВ используются цепи защиты, состоящие из двух дополнительных секций тягового трансформатора электровоза, расположенные на одном сердечнике и работающие в зависимости от полупериода сетевого напряжения, каждая из которых одним выводом подключена к питающей обмотке ВУВ, а другим выводом - к коллектору IGBT модуля ВУВ через последовательно включенные диод и дополнительный управляемый электронный ключ.
3. Выпрямительная установка возбуждения по п. 2, отличающаяся тем, что в качестве дополнительных электронных ключей используются IGBT транзисторы.
4. Выпрямительная установка возбуждения по п. 2, отличающаяся тем, что в качестве дополнительных электронных ключей используется тиристоры.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014142900/11A RU2565634C1 (ru) | 2014-10-24 | 2014-10-24 | Способ защиты выпрямительной установки возбуждения электровоза на igbt модуле от коммутационных перенапряжений и выпрямительная установка возбуждения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014142900/11A RU2565634C1 (ru) | 2014-10-24 | 2014-10-24 | Способ защиты выпрямительной установки возбуждения электровоза на igbt модуле от коммутационных перенапряжений и выпрямительная установка возбуждения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2565634C1 true RU2565634C1 (ru) | 2015-10-20 |
Family
ID=54327276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014142900/11A RU2565634C1 (ru) | 2014-10-24 | 2014-10-24 | Способ защиты выпрямительной установки возбуждения электровоза на igbt модуле от коммутационных перенапряжений и выпрямительная установка возбуждения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2565634C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU179025U1 (ru) * | 2017-06-09 | 2018-04-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями |
| RU2788223C1 (ru) * | 2022-09-22 | 2023-01-17 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Электрический привод электровоза |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU336183A1 (ru) * | УСТРОЙСТВО дл РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ т гового | |||
| SU944957A1 (ru) * | 1980-07-03 | 1982-07-23 | Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Т говый электропривод переменного тока |
| JP2007282313A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Denso Corp | 回転機駆動装置 |
| RU2475374C2 (ru) * | 2010-10-27 | 2013-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС (ИрИИТ)) | Способ повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройство для его реализации |
| RU2498490C1 (ru) * | 2012-04-16 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) | Многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь и способ управления преобразователем |
-
2014
- 2014-10-24 RU RU2014142900/11A patent/RU2565634C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU336183A1 (ru) * | УСТРОЙСТВО дл РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ т гового | |||
| SU944957A1 (ru) * | 1980-07-03 | 1982-07-23 | Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Т говый электропривод переменного тока |
| JP2007282313A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Denso Corp | 回転機駆動装置 |
| RU2475374C2 (ru) * | 2010-10-27 | 2013-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС (ИрИИТ)) | Способ повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройство для его реализации |
| RU2498490C1 (ru) * | 2012-04-16 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) | Многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь и способ управления преобразователем |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU179025U1 (ru) * | 2017-06-09 | 2018-04-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Электровоз переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями |
| RU2788223C1 (ru) * | 2022-09-22 | 2023-01-17 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Электрический привод электровоза |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2818139T3 (es) | Sistema de distribución híbrido de CA y CC | |
| RU2013100973A (ru) | Цепь подачи мощности для противообледенительной системы летательного аппарата | |
| CN103944366A (zh) | 电力变换装置 | |
| US8941341B2 (en) | Rotating diode assembly including overvoltage protection circuit | |
| RU2565633C1 (ru) | Выпрямительная установка возбуждения электровоза на igbt модуле со способом защиты от коммутационных перенапряжений | |
| GB2483524B (en) | A switch arrangement | |
| RU2565634C1 (ru) | Способ защиты выпрямительной установки возбуждения электровоза на igbt модуле от коммутационных перенапряжений и выпрямительная установка возбуждения | |
| JP2011050218A (ja) | 直流電源装置 | |
| ES2767095T3 (es) | Convertidor reversible controlado monofásico CA-CC con amortiguador de baja pérdida | |
| RU2475374C2 (ru) | Способ повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройство для его реализации | |
| RU2596218C1 (ru) | Пускорегулирующее устройство для асинхронного двигателя | |
| RU2013144209A (ru) | Защита блока управления работой, подключенного к электрической машине по длинному кабелю | |
| RU2458452C2 (ru) | Способ повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза и устройство для его реализации | |
| RU2020115092A (ru) | Система высоковольтного электропитания | |
| ES2367948T3 (es) | Dispositivo de protección de un variador de velocidad que incluye una inductancia de filtrado. | |
| RU164750U1 (ru) | Устройство для защиты от перенапряжений на обмотке возбуждения синхронной машины с бесщёточной системой возбуждения | |
| RU2658653C1 (ru) | Способ снижения коммутационных перенапряжений и использование их энергии для питания другого электрооборудования | |
| RU2505897C1 (ru) | Способ управляемой плавки гололеда на воздушных линиях электропередачи переменным током | |
| RU2610894C1 (ru) | Устройство регулирования скорости электроподвижного состава | |
| CN204465396U (zh) | 一种消解同步电动机中励磁绕组残余电量的电路 | |
| RU154101U1 (ru) | Устройство для рекуперативного торможения электровоза постоянного тока | |
| RU2700243C1 (ru) | Устройство ослабления магнитного поля тягового электродвигателя электровоза переменного тока | |
| RU132395U1 (ru) | Привод электровоза | |
| RU2573821C2 (ru) | Способ управления в режиме рекуперативного торможения многозонного выпрямительно-инверторного преобразователя | |
| RU2726846C1 (ru) | Устройство управления асинхронным тяговым приводом |