RU2573821C2 - Способ управления в режиме рекуперативного торможения многозонного выпрямительно-инверторного преобразователя - Google Patents
Способ управления в режиме рекуперативного торможения многозонного выпрямительно-инверторного преобразователя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2573821C2 RU2573821C2 RU2014106587/07A RU2014106587A RU2573821C2 RU 2573821 C2 RU2573821 C2 RU 2573821C2 RU 2014106587/07 A RU2014106587/07 A RU 2014106587/07A RU 2014106587 A RU2014106587 A RU 2014106587A RU 2573821 C2 RU2573821 C2 RU 2573821C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- zone
- winding
- phase
- cycle
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано на электроподвижном составе, получающем питание от однофазной сети переменного тока. Техническим результатом является максимальное повышение коэффициента мощности в режиме рекуперативного торможения. При зонно-фазовом управлении выпрямительно-инверторным преобразователем в режиме рекуперативного торможения с применением управляемых электронных ключей включение нерегулируемой обмотки тягового трансформатора каждый полупериод напряжения осуществляется на промежутке от нуля до некоторого момента времени, а выключение производится не позднее конца полупериода. Для достижения полной зоны фазы включения и выключения регулируемой обмотки тягового трансформатора такие же, как и при работе нерегулируемой обмотки, для уменьшения выпрямленного напряжения зоны включение и выключение регулируемой обмотки осуществляется по фазе таким образом, что напряжение зоны продолжает уменьшаться с некоторого момента времени, с начала к концу полупериода напряжения, тем самым сдвигая максимальные мгновенные значения тока в максимальные мгновенные значения напряжения сети. Разрядное диодное плечо, длительность работы которого определяется последовательно включенным электронным ключом, работает на промежутке времени, когда закрыты все плечи ВИП, обеспечивая непрерывное протекание тока якоря двигателей. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано на электроподвижном составе, получающем питание от однофазной сети переменного тока.
Известен применяемый в настоящее время на электроподвижном составе тиристорный многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь (ВИП) [1]. Преобразователь состоит из набора тиристорных плеч, образующих схему двухполупериодного мостового инвертора, и подключен к тяговым электродвигателям постоянного тока.
К недостаткам такого преобразователя можно отнести следующее: применение тиристоров в качестве ключевых элементов, что не позволяет запереть тиристор в произвольный момент времени; организация коммутации тока плеч ВИП осуществляется в конце полупериода с углом β; поочередное протекание коммутации в плечах преобразователя, что увеличивает ее длительность; необходимость в наличии значительного угла запаса инвертора δ; осуществление фазового регулирования напряжения с конца полупериода. Вследствие чего коэффициент мощности в режиме рекуперативного торможения составляет не более 0,65.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь и способ управления преобразователем, содержащий параллельные ключевые мосты, трансформатор с одной или более вторичными обмотками, диодное плечо, образующие схему двухполупериодного мостового выпрямителя с возможностью зонно-фазового регулирования, соединенного с коллекторным тяговым электродвигателем, датчик тока первичной сети и датчик напряжения первичной сети, подключенные к системе управления. Каждое ключевое управляемое плечо состоит из последовательно включенных диода и управляемого электронного ключа, в качестве которого может использоваться IGBT транзистор (модуль) [2].
К достоинствам такого ВИП относится то, что в основе силовой схемы используются IGBT транзисторы (модули), с помощью которых можно осуществлять управление временами включения и выключения плеч ВИП, что в совокупности с изложенным способом управления позволяет обеспечить больший коэффициент мощности по сравнению со штатным ВИП.
Следует отметить, что данная схема ВИП и способ его управления изложены только для тягового режима.
Целью изобретения является максимальное повышение коэффициента мощности электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения.
На фиг.1 показан многозонный ВИП переменного тока 11. Он содержит несколько зон на основе параллельных ключевых мостов, соединенных с одной и более вторичными обмотками трансформатора 2, который через пантограф 1 подключен с силовой цепи, а также разрядное диодное плечо 6, сглаживающий реактор 7, тяговый коллекторный электродвигатель постоянного тока 8, обмотку возбуждения 10, блок балластных резисторов 9. Ключевые управляемые плечи 3 (плечи 1...8) состоят из последовательно включенного диода 5 и силового электронного ключа 4, в качестве которого может использоваться IGBT транзистор (модуль). Ключевые управляемые плечи образуют схему двухполупериодного мостового инвертора с возможностью зонно-фазового регулирования. На фиг.2а показаны напряжение и ток первичной обмотки трансформатора при предлагаемом способе управления, E со сплошной стрелкой соответствует положительному направлению ЭДС, а с пунктирной - отрицательному направлению ЭДС. На фиг.2б показана предлагаемая диаграмма управления, на которой пунктирными горизонтальными линиями показано напряжение управления при полной зоне (2) и при половине (1) зоны регулирования, на фиг.2в показан один из возможных режимов работы ВИП с предлагаемым способом управления, uсети - напряжение сети, uупр1 - напряжение управления плеч, обеспечивающих работу нерегулируемой обмотки, uупр2 - напряжение управления плеч, обеспечивающих работу регулируемой обмотки (показано для половины зоны регулирования), VD - время, в течение которого работает разрядное диодное плечо. Включение плеч ВИП, обеспечивающих работу нерегулируемой обмотки ТТ (например, обмотка 3 при работе ВИП на 2-й зоне), каждый полупериод напряжения осуществляется на промежутке от нуля до некоторого момента времени, а выключение производится не позднее конца полупериода, для достижения полной зоны фазы включения и выключения регулируемой обмотки ТТ (например, обмотка 2 при работе ВИП на 2-й зоне) такие же, как и при работе нерегулируемой обмотки, для того, чтобы уменьшить выпрямленное напряжение зоны, включение и выключение регулируемой производится по фазе таким образом, что напряжение зоны продолжает уменьшаться с некоторого момента времени, от начала к концу полупериода напряжения, сдвигая за счет такого управления максимальные мгновенные значения тока в максимальные мгновенные значения напряжения сети. Разрядное диодное плечо, длительность работы которого определяется последовательно электронным ключом, работает на промежутке времени, когда закрыты все плечи ВИП, обеспечивая тем самым непрерывное протекание тока якоря двигателей. Техническим преимуществом указанного выпрямительного-преобразователя и способа его управления является обеспечение большего коэффициента мощности электровоза в режиме рекуперативного торможения по сравнению со штатным ВИП.
Источники информации
1. Электровоз ВЛ85: Руководство по эксплуатации [Текст] / Под ред. Б.А. Тушканова, Н.Г. Пушкарева, Л.А. Поздняковой и др. - М.: Транспорт, 1992. - 480 с.: ил., табл.
2. Патент РФ 2498490, МПК H02M, H02P, G05F, B60L. Многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь и способ управления преобразователем [Текст] / Портной А.Ю., Мельниченко О.В., Шрамко С.Г., Полуянов А.Г.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения». - №2012114982/07; заявл. 16.04.2012; опубл. 10.11.2013, Бюл. №31. - 7 с.: ил.
Claims (1)
- Способ зонно-фазового управления выпрямительно-инверторным преобразователем в режиме рекуперативного торможения, который содержит несколько зон на основе параллельных ключевых мостов, образующих схему двухполупериодного мостового инвертора, соединенных с одной или более вторичными обмотками трансформатора с возможностью зонно-фазового регулирования, соединенного с коллекторным электродвигателем, и разрядное плечо из последовательно включенных управляемого электронного ключа и диода, каждое из ключевых управляемых плеч состоит из последовательно включенных диода и управляемого электронного ключа, отличающийся тем, что включение нерегулируемой обмотки тягового трансформатора каждый полупериод напряжения осуществляется на промежутке от нуля до некоторого момента времени, а выключение производится не позднее конца полупериода, для достижения полной зоны фазы включения и выключения регулируемой обмотки тягового трансформатора такие же, как и при работе нерегулируемой обмотки, для уменьшения выпрямленного напряжения зоны включение и выключение регулируемой обмотки осуществляется по фазе таким образом, что напряжение зоны продолжает уменьшаться с некоторого момента времени, от начала к концу полупериода напряжения, тем самым сдвигая максимальные мгновенные значения тока в максимальные мгновенные значения напряжения сети, при этом разрядное диодное плечо, длительность работы которого определяется последовательно включенным с ним управляемым электронным ключом, работает на промежутке времени, когда закрыты все остальные плечи выпрямительно-инверторного преобразователя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014106587/07A RU2573821C2 (ru) | 2014-02-20 | 2014-02-20 | Способ управления в режиме рекуперативного торможения многозонного выпрямительно-инверторного преобразователя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014106587/07A RU2573821C2 (ru) | 2014-02-20 | 2014-02-20 | Способ управления в режиме рекуперативного торможения многозонного выпрямительно-инверторного преобразователя |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014106587A RU2014106587A (ru) | 2015-08-27 |
RU2573821C2 true RU2573821C2 (ru) | 2016-01-27 |
Family
ID=54015402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014106587/07A RU2573821C2 (ru) | 2014-02-20 | 2014-02-20 | Способ управления в режиме рекуперативного торможения многозонного выпрямительно-инверторного преобразователя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2573821C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666363C1 (ru) * | 2017-06-07 | 2018-09-07 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU590843A1 (ru) * | 1976-06-01 | 1978-01-30 | Предприятие П/Я Г-4847 | Способ управлени тиристорным преобразователем |
GB1594572A (en) * | 1976-11-02 | 1981-07-30 | Lucas Industries Ltd | Control circuits for electric traction motors for vehicles |
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
- 2014-02-20 RU RU2014106587/07A patent/RU2573821C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU590843A1 (ru) * | 1976-06-01 | 1978-01-30 | Предприятие П/Я Г-4847 | Способ управлени тиристорным преобразователем |
GB1594572A (en) * | 1976-11-02 | 1981-07-30 | Lucas Industries Ltd | Control circuits for electric traction motors for vehicles |
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 |
---|---|---|---|---|
RU2666363C1 (ru) * | 2017-06-07 | 2018-09-07 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения |
WO2018226120A1 (ru) | 2017-06-07 | 2018-12-13 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014106587A (ru) | 2015-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2322749C1 (ru) | Способ управления многозонным выпрямителем однофазного переменного тока | |
RU2498490C1 (ru) | Многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь и способ управления преобразователем | |
RU2561913C1 (ru) | Способ управления многозонным выпрямительно-инверторным преобразователем однофазного переменного тока | |
RU2573821C2 (ru) | Способ управления в режиме рекуперативного торможения многозонного выпрямительно-инверторного преобразователя | |
RU2475374C2 (ru) | Способ повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройство для его реализации | |
CN108076679B (zh) | 用于控制有轨车辆上的线路转换器的方法 | |
US9837926B2 (en) | Rectifier for converting three-phase AC voltage to 12-pulse DC voltage | |
EP3637612A1 (en) | Traction converter of an alternating-current locomotive for traction and regenerative-braking modes | |
RU2557006C1 (ru) | Способ повышения энергетических показателей электровозов переменного тока с вип на igbt транзисторах (модулях) по критерию потребления максимально активной мощности | |
RU2639048C2 (ru) | Способ преобразования частоты | |
RU2534749C1 (ru) | Обратимый преобразователь частоты | |
RU2689786C1 (ru) | Способ управления многозонным выпрямительно-инверторным преобразователем однофазного переменного тока | |
RU2719040C1 (ru) | Устройство стабилизации напряжения в системе питания асинхронных вспомогательных машин электровозов переменного тока | |
RU2556236C1 (ru) | Преобразовательный комплекс электроснабжения собственных нужд тепловоза | |
RU2659799C2 (ru) | Тяговый преобразователь электроподвижного состава переменного тока и способ его управления | |
RU2368060C1 (ru) | Преобразователь однофазно-постоянного тока | |
CN111614274A (zh) | 一种换流阀均压电极结垢试验用电源装置 | |
JP2010283919A (ja) | 車両用補助電源装置 | |
RU198507U1 (ru) | Вариатор | |
WO2012116426A1 (en) | High power ac to dc conversion | |
RU2737075C1 (ru) | Способ управления сетевой коммутацией тиристорных плеч выпрямительно-инверторного преобразователя | |
RU167105U1 (ru) | Силовой полупроводниковый выпрямительно-инверторный преобразователь однофазного переменного тока | |
RU2721084C1 (ru) | Способ реализации рекуперативного торможения без балластных резисторов на электровозах переменного тока | |
RU2549356C1 (ru) | Преобразователь однофазно-постоянного тока | |
RU2539323C2 (ru) | Способ фазового управления тиристорными преобразователями, одновременно работающими на индивидуальные нагрузки |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180328 Effective date: 20180328 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200221 |