RU2598443C1 - Способ повторного включения асинхронных тяговых двигателей электротранспортного средства на выбеге - Google Patents
Способ повторного включения асинхронных тяговых двигателей электротранспортного средства на выбеге Download PDFInfo
- Publication number
- RU2598443C1 RU2598443C1 RU2015122296/11A RU2015122296A RU2598443C1 RU 2598443 C1 RU2598443 C1 RU 2598443C1 RU 2015122296/11 A RU2015122296/11 A RU 2015122296/11A RU 2015122296 A RU2015122296 A RU 2015122296A RU 2598443 C1 RU2598443 C1 RU 2598443C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- traction
- rundown
- braking
- thrust
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу пуска электродвигателей. Способ повторного включения асинхронных тяговых двигателей электротранспортного средства на выбеге заключается в том, что задают режим тяги или торможения и начальные значения частоты и напряжения электропитания двигателей, а потом эти значения корректируют, устанавливая требуемый вращающий момент. При этом в качестве начальных значений частоты задают ее максимальное значение при включении тяги и минимальное значение при включении торможения. В процессе корректировки максимальное значение постепенно уменьшают, а минимальное - увеличивают, продолжая корректировку до достижения синхронной частоты, соответствующей частоте вращения электродвигателя. Технический результат заключается в упрощении алгоритма управления включением тягового электропривода на выбеге с переходом в режим тяги или торможения. 4 ил.
Description
Изобретение относится к электрическому транспорту с асинхронными тяговыми двигателями (электровозы, тепловозы и моторные вагоны рельсового транспорта, электромобили и т.д.), а точнее к способам включения двигателей этих транспортных средств при движении их на выбеге.
Известен способ повторного включения асинхронных тяговых двигателей после кратковременного отключения электропитания, например защитой электровоза или тяговой подстанции, заключающийся в запоминании частоты питания двигателей на момент отключения электропитания с последующим включением его при формировании напряжения с этой же частотой [Ротанов Н.А., Курбасов А.С. и др. ЭПС с асинхронными тяговыми двигателями. - М.: Транспорт. - 1991. - 336 с.].
Недостаток этого способа связан с его ограниченной применимостью, поскольку за время отключения электропитания скорость поезда и соответственно частота вращения двигателей не должны существенно измениться.
Этот недостаток частично устранен в электроприводе при питании от контактной сети, в котором при перерыве электропитания через токоприемник электропитание обеспечивают от конденсатора большой емкости, имеющегося во входном фильтре электровоза [Мацумото Такео. Устройство управления для транспортного средства с электрическим двигателем переменного тока. Патент РФ №2479447, класс B60L 9/24, 25.03.2009 (Мицубиси Электрик Ко.)].
Недостаток этого способа - требуется конденсатор большой емкости.
Оба рассмотренных способа применимы при кратковременном перерыве электропитания. Но режимы управления движением поезда связаны с переходом на выбег длительностью до нескольких минут.
Возможность повторного включения асинхронных двигателей после выбега обеспечивается в патенте [Мещеряков В.Н. и др. Способ управления электроприводом переменного тока. Патент РФ №2456742, класс Н02Р 25/02, 14.04.2011], который можно рассматривать как прототип заявляемого изобретения. В нем рассмотрен способ повторного включения асинхронных тяговых двигателей электротранспортного средства на выбеге, заключающийся в том, что задают режим тяги или торможения и начальные значения частоты и напряжения электропитания двигателей, а потом эти значения корректируют, устанавливая требуемый вращающий момент.
Недостаток прототипа связан с тем, что начальное значение частоты электропитания задают на основе замера скорости вращения двигателя, причем этот замер необходимо выполнять для каждого двигателя; соответствующие датчики имеют погрешность 4-5%, что превышает номинальное скольжение тягового асинхронного двигателя, например двигателя НТА-1200 [Иньков Ю.М., Фельдман Ю.И. ред. ЭПС с электрическим торможением. М.: УМЦ ЖДТ, 2008].
Технический результат по заявке заключается в упрощении алгоритма и аппаратуры для управления включением тягового электропривода на выбеге с переходом в режим тяги или выбега.
Это решение обеспечивается тем, что в известном способе в качестве начального значения частоты задают ее максимальное значение при включении тяги и минимальное значение при включении торможения, а в процессе корректировки максимальное значение постепенно уменьшают, а минимальное - увеличивают, продолжая корректировку до достижения синхронной частоты, соответствующей частоте вращения электродвигателя.
Существо изобретения рассмотрено ниже на примере тягового электропривода электровоза (фиг. 1), содержащего токоприемник 1 с защитной аппаратурой 2, входной фильтр 3 и индивидуальные цепи для питания тяговых двигателей. Каждая из них содержит автономный инвертор напряжения с широтно-импульсным регулированием (АИН-ШИМ) 4 и асинхронный тяговый двигатель 5. Предусмотрен также блок управления 6, входы которого соединены с контроллером машиниста 7 и с датчиком 8, замеряющим ток двигателя I1, т.е. силу тяги или силу электрического торможения.
На фиг. 2 показано функционирование тягового электропривода в осях: М(n), где М - вращающий момент, n - частота вращения. Показан установившейся режим при частоте вращения ротора двигателя n2, частоте вращения магнитного поля статора n′1 в двигательном режиме и n′′1 в генератором (электрическое торможения) режиме. Соответственно для этих режимов реализуются вращающие моменты Мд и Мг, определяемые скольжением [Копылов И.П. Электрические машины. М.: Энергоатомиздат, 2002, 606 с.].
n1=60f1/p,
где p - число пар полюсов.
Величина момента М зависит от скольжения S и регулируется изменением частоты f1 и напряжением U1 в соответствием с законом частотного управления [Ильинский Н.Ф., Казаченко В.Ф. Общий курс электропривода. М.], а величина момента контролируется блоком 6 по значению тока I1.
Особенность работы тягового электропривода состоит в переходе на выбег с последующим повторным включением, причем это включение может быть выполнено как в тяговом, так и в тормозном режиме. Режим для включения задают контроллером 7, реализуя его следующим образом:
- если задан режим «тяга», то на двигатель 5 подают напряжение U1 частотой n1=n2max; реализуется характеристика А (фиг. 3) при скольжении SA>>0; напряжение U1 при этом должно быть установлено около 20% от номинального, чтобы исключить аномальный режим с повышенным скольжением и соответственно снизить потребляемый ток I1 и вращающий момент Мд. После включения плавно снижают частоту n1, контролируя I1, при этом характеристика А смещается влево и достигается положения Б, когда n1=n (синхронный режим). Этот момент фиксируют по снижению тока до нуля (I1=0). После этого переходят к нормальному режиму, увеличивая частоту n1 и напряжение U1 (характеристика В аналогичная характеристике Мд на фиг. 2);
- если задан режим торможения (рекуперативное или реостатное), то способ включения тягового электропривода аналогичен рассмотренному выше и он показан на фиг. 4. Двигатель 5 включают под напряжение U1, генерируемое инвертором 4 с минимальной частотой n1min. Величина U1 - не более 20% от номинального значения; при этом реализуется генераторный режим с небольшим тормозным моментом и отрицательным скольжением S<<0 (характеристика А). Затем постепенно увеличивают n1=n2 (характеристика Б - соответствует синхронной скорости). Затем уменьшают n1 и увеличивают U1 для перехода в рабочую точку на характеристике В с моментом Мг Поскольку блок управления 6 выполнен на интегральных микросхемах или на микропроцессоре, то переход от n1 к n2 выполняется примерно за 1 сек, а последующий переход к точке рабочего режима Мд или Мг выполняется с учетом динамического критерия, т.е. с постепенным нарастанием сил тяги или торможения.
Реализация данного способа обеспечивает плавное включение тягового электропривода после выбега без выполнения замеров частоты вращения каждой оси электротранспортного средства, за счет чего обеспечивается упрощение системы управления.
Claims (1)
- Способ повторного включения асинхронных тяговых двигателей электротранспортного средства на выбеге, заключающийся в том, что задают режим тяги или торможения и начальные значения частоты и напряжения электропитания двигателей, а потом эти значения корректируют, устанавливая требуемый вращающий момент, отличающийся тем, что в качестве начальных значений частоты задают ее максимальное значение при включении тяги и минимальное значение при включении торможения, а в процессе корректировки максимальное значение постепенно уменьшают, а минимальное - увеличивают, продолжая корректировку до достижения синхронной частоты, соответствующей частоте вращения электродвигателя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015122296/11A RU2598443C1 (ru) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | Способ повторного включения асинхронных тяговых двигателей электротранспортного средства на выбеге |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015122296/11A RU2598443C1 (ru) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | Способ повторного включения асинхронных тяговых двигателей электротранспортного средства на выбеге |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2598443C1 true RU2598443C1 (ru) | 2016-09-27 |
Family
ID=57018431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015122296/11A RU2598443C1 (ru) | 2015-06-11 | 2015-06-11 | Способ повторного включения асинхронных тяговых двигателей электротранспортного средства на выбеге |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2598443C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU658692A1 (ru) * | 1976-12-30 | 1979-04-25 | Предприятие П/Я М-5973 | Способ управлени асинхронным двигателем |
US4409533A (en) * | 1978-06-30 | 1983-10-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of restarting induction motor and apparatus for carrying out the same |
RU92015170A (ru) * | 1992-12-29 | 1995-01-20 | Московский энергетический институт | Устройство для повторного включения асинхронного электродвигателя |
-
2015
- 2015-06-11 RU RU2015122296/11A patent/RU2598443C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU658692A1 (ru) * | 1976-12-30 | 1979-04-25 | Предприятие П/Я М-5973 | Способ управлени асинхронным двигателем |
US4409533A (en) * | 1978-06-30 | 1983-10-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of restarting induction motor and apparatus for carrying out the same |
RU92015170A (ru) * | 1992-12-29 | 1995-01-20 | Московский энергетический институт | Устройство для повторного включения асинхронного электродвигателя |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9387766B2 (en) | Vehicle with selectively enabled boost converter | |
CN102386829B (zh) | 一种电动汽车起动发电系统 | |
US8125169B2 (en) | Rotating electrical machine control system and vehicle drive system | |
EP3434508A1 (en) | Electric system architecture for range extended electric vehicles | |
US9413256B2 (en) | Control device of DC-DC converter | |
CN107342715B (zh) | 直流供电的转矩系统及其控制方法 | |
US8497591B2 (en) | System and method for off-highway vehicle engine cranking | |
US9597979B1 (en) | Method of controlling regeneration and boost functions of a hybrid powertrain | |
JP2018523962A (ja) | 電気モータのための制動エネルギー回生システム、及び方法 | |
JP2010041751A (ja) | 回転電機制御システム及び車両駆動システム | |
US10661677B2 (en) | Electrical power system for hybrid or electric vehicle | |
CN201916228U (zh) | 无位置传感器的无刷风机控制器 | |
JP2010114969A (ja) | 電力変換装置 | |
RU2598443C1 (ru) | Способ повторного включения асинхронных тяговых двигателей электротранспортного средства на выбеге | |
CN112334374B (zh) | 驱动控制装置及铁路车辆用驱动装置 | |
RU2475378C1 (ru) | Устройство для регулирования скорости движения, использования энергии рекуперации и устранения боксования колес электроподвижного состава | |
US10544772B2 (en) | Bus voltage stabilization in powertrain having electric starter system with polyphase brushless starter motor | |
RU154995U1 (ru) | Тяговый электропривод электроподвижного состава постоянного тока | |
Yang et al. | Investigation of a dynamic braking scheme for switched reluctance motor drives | |
RU107008U1 (ru) | Автономная стартер-генераторная система электроснабжения | |
SU970612A1 (ru) | Устройство дл регулировани скорости т гового двигател посто нного тока | |
RU2772108C1 (ru) | Машина асинхронная вращающаяся с фазным ротором | |
JP7439003B2 (ja) | インバータ制御装置、電動車両システム | |
US12036876B2 (en) | Vehicle drive device | |
SU731546A1 (ru) | Машинно-вентильный каскад |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180612 |