RU2613363C1 - Vehicle electric traction drive - Google Patents

Vehicle electric traction drive Download PDF

Info

Publication number
RU2613363C1
RU2613363C1 RU2016109223A RU2016109223A RU2613363C1 RU 2613363 C1 RU2613363 C1 RU 2613363C1 RU 2016109223 A RU2016109223 A RU 2016109223A RU 2016109223 A RU2016109223 A RU 2016109223A RU 2613363 C1 RU2613363 C1 RU 2613363C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
traction
excitation
series
rectifier
output
Prior art date
Application number
RU2016109223A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Ирленович Ким
Владимир Иванович Харитонов
Светлана Владимировна Ким
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ") filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИКТИ")
Priority to RU2016109223A priority Critical patent/RU2613363C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2613363C1 publication Critical patent/RU2613363C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/12—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines using AC generators and DC motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C5/00—Locomotives or motor railcars with IC engines or gas turbines
    • 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

Abstract

FIELD: physics, instrument-making.
SUBSTANCE: invention relates to vehicle electric traction drives. A vehicle electric traction drive comprises dc traction motors, connected to the output of a voltage converter. The exciting coil of the electric motors is connected in parallel to an exciting current controller made in form of series-connected capacitor and resistor. The voltage converter consists of two rectifiers, inputs of which are connected to separate generators, mechanically coupled with thermal engines. Control inputs of the thermal engines, for controlling excitation of generators and the control circuit of the contactor of the exciting current controller are connected to corresponding outputs of the controller. Armature windings and exciting coils of the electric motors are respectively connected in series. The lead of the armature winding of the first electric motor is connected to the positive terminal of the first rectifier. The lead of the exciting coil of the second electric motor is connected to the negative terminal of the second rectifier. The negative terminal of the first rectifier is connected to the positive terminal of the second rectifier. The lead of the armature winding of the second electric motor is connected to the lead of the exciting coil of the first electric motor.
EFFECT: invention improves efficiency of the electric traction drive.
1 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в тяговом электроприводе рельсовых транспортных средств, в частности для тягового электропривода тепловозов с двумя и более дизель-генераторными установками.The invention relates to railway transport and can be used in traction electric drive of rail vehicles, in particular for traction electric drive of diesel locomotives with two or more diesel generator sets.

Известен тяговый электропривод, содержащий тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения, подключенные к регулируемому тиристорному выпрямителю, на силовой вход которого подается трехфазное напряжение с двух параллельно включенных тяговых генераторов переменного напряжения, являющихся составными частями двух автономных дизель-генераторных установок. (Установка тягово-энергетическая ТЭУ-400, ТУ 8670-268-00210795-96, 44.00.00.000ТО, Калуга, 1996 г., информация с сайта Калужского машиностроительного завода www.kalugaputmash.ru).Known traction electric drive containing traction DC electric motors of series excitation connected to an adjustable thyristor rectifier, the power input of which is supplied with a three-phase voltage from two parallel-connected alternating voltage traction generators, which are components of two autonomous diesel generator sets. (Traction-energy installation TEU-400, TU 8670-268-00210795-96, 44.00.00.000TO, Kaluga, 1996, information from the website of the Kaluga Engineering Plant www.kalugaputmash.ru).

Недостатками известного тягового электропривода являются сложность управления дизель-генераторными установками из-за необходимости точной синхронизации их работы для обеспечения надежной параллельной работы тяговых генераторов переменного напряжения.The disadvantages of the known traction electric drive are the difficulty of controlling diesel generator sets due to the need for accurate synchronization of their work to ensure reliable parallel operation of traction alternating voltage generators.

Известен тяговый электропривод транспортного средства, содержащий тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения, которые подключены к выходу двух регулируемых тиристорных выпрямителей, входы которых предназначены для подключения трехфазного переменного напряжения, а их выходы соединены последовательно и являются выходом преобразователя напряжения.Known traction electric drive of a vehicle containing traction DC electric motors of series excitation, which are connected to the output of two adjustable thyristor rectifiers, the inputs of which are designed to connect a three-phase AC voltage, and their outputs are connected in series and are the output of the voltage Converter.

Параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей включены регуляторы токов возбуждения, выполненные каждый в виде блока резисторов, который подключен к обмотке возбуждения тягового электродвигателя через контактор. Через второй контактор параллельно блоку резисторов включен шунтирующий элемент. Цепи управления контакторов и входы управления тиристорных выпрямителей подключены к соответствующим выходам контроллера (RU 2309057 С2, B60L 9/08, опубл. 27.10.2007).In parallel with the field windings of the traction electric motors, excitation current controllers are included, each made in the form of a block of resistors, which is connected to the field winding of the traction electric motor through a contactor. A shunt element is connected across the resistor block through a second contactor. The control circuits of the contactors and the control inputs of the thyristor rectifiers are connected to the corresponding outputs of the controller (RU 2309057 C2, B60L 9/08, publ. 10.27.2007).

Использование его на маневровых тепловозах экономически нецелесообразно из-за недостатка, связанного с низкой экономичностью тягового электропривода при работе транспортного средства особенно в зоне малых скоростей движения и при малых нагрузках, что связано с необходимостью глубокого регулирования тиристорных выпрямителей.Using it on shunting diesel locomotives is not economically feasible due to the disadvantage associated with the low efficiency of the traction electric drive when the vehicle is operating, especially in the area of low speeds and at low loads, which is associated with the need for deep regulation of thyristor rectifiers.

Известен тяговый электропривод транспортного средства, принятый за прототип, содержащий как минимум два тяговых электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения, подключенных к выходу преобразователя напряжения, параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения включены регуляторы токов возбуждения, преобразователь напряжения состоит из двух выпрямителей, регуляторы токов возбуждения выполнены в виде блока резисторов, каждый из которых подключен к обмотке возбуждения соответствующего тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения через контакторы, при этом цепи управления контакторов подключены к соответствующим выходам контроллера, причем тяговый электропривод транспортного средства снабжен дополнительными контакторами, причем первый тяговый электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения свободным выводом якорной обмотки подключен к плюсовому выводу первого выпрямителя, свободный вывод обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения подключен посредством первого дополнительного контактора к минусовому выводу первого выпрямителя, свободный вывод якорной обмотки второго тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения подключен посредством второго дополнительного контактора к плюсовому выводу второго выпрямителя, свободный вывод обмотки возбуждения второго тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения подключен к минусовому выводу второго выпрямителя, причем свободный вывод обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения подключен посредством третьего дополнительного контактора к свободному выводу якорной обмотки второго тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения, четвертый дополнительный контактор подключает плюсовой вывод первого выпрямителя к плюсовому выводу второго выпрямителя, пятый дополнительный контактор подключает минусовый вывод первого выпрямителя к минусовому выводу второго выпрямителя, силовые входы выпрямителей подключены к отдельным трехфазным генераторам переменного напряжения, механически связанным с тепловыми двигателями, входы управления трехфазных генераторов, тепловых двигателей и цепи управления дополнительных контакторов подключены к соответствующим выходам контроллера (RU №2551297 C1, B60L 11/06, опубл. 20.05.2015).Known traction electric drive of the vehicle, adopted for the prototype, containing at least two traction DC electric motors of series excitation connected to the output of the voltage converter, parallel to the excitation windings of traction DC electric motors of series excitation are included excitation current regulators, the voltage converter consists of two rectifiers, current regulators excitations are made in the form of a block of resistors, each of which is connected to the winding excitation of the corresponding traction DC electric motor of series excitation through contactors, while the control circuits of the contactors are connected to the corresponding outputs of the controller, moreover, the traction electric drive of the vehicle is equipped with additional contactors, and the first traction DC motor of sequential excitation with a free output of the armature winding is connected to the positive terminal of the first rectifier, free output of the field winding of the first traction electrode the sequential excitation constant current generator is connected by means of the first additional contactor to the negative terminal of the first rectifier, the free output of the anchor winding of the second series direct current traction electric motor is connected via the second auxiliary contactor to the positive terminal of the second rectifier, the free excitation winding of the second series direct current traction electric motor is connected straighten the negative lead of the second For this, the free output of the field winding of the first traction DC motor of series excitation connected via the third additional contactor to the free output of the armature winding of the second traction DC motor of series excitation, the fourth additional contactor connects the positive output of the first rectifier to the positive output of the second rectifier, the fifth additional contactor connects the negative output of the first rectifier to the negative output of the second of the rectifier, the power inputs of the rectifiers are connected to separate three-phase alternators, mechanically connected to the heat engines, the control inputs of the three-phase generators, heat motors and the control circuit of the additional contactors are connected to the corresponding outputs of the controller (RU No. 2551297 C1, B60L 11/06, publ. 05/20/2015).

Недостатками известного тягового электропривода является его повышенная сложность, наличие большого числа коммутационной аппаратуры, что существенно усложняет алгоритм управления тягового электропривода и соответственно снижает надежность его работы. Кроме того, существенным недостатком прототипа является наличие провала мощности при переключении режимов работы транспортного средства с одного теплового двигателя на два и обратно.The disadvantages of the known traction electric drive is its increased complexity, the presence of a large number of switching equipment, which significantly complicates the control algorithm of the traction electric drive and, accordingly, reduces the reliability of its operation. In addition, a significant disadvantage of the prototype is the presence of a power failure when switching modes of the vehicle from one heat engine to two and vice versa.

Технический результат изобретения заключается в упрощении схемы тягового электропривода с сокращением количества коммутационной аппаратуры, повышением надежности работы тягового электропривода транспортного средства, исключением провалов мощности при переключении режимов работы транспортного средства с одного теплового двигателя на два и обратно.The technical result of the invention is to simplify the traction electric drive circuit with reducing the number of switching equipment, increasing the reliability of the vehicle traction electric drive, excluding power failures when switching vehicle operation modes from one heat engine to two and vice versa.

Технический результат достигается тем, что в тяговом электроприводе транспортного средства, содержащем как минимум два тяговых электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения, подключенных к выходу преобразователя напряжения, параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения включен регулятор тока возбуждения, выполненный в виде последовательно соединенных контактора и резистора, преобразователь напряжения состоит из двух выпрямителей, силовые входы выпрямителей подключены к отдельным трехфазным генераторам переменного напряжения, механически связанным с тепловыми двигателями, входы управления тепловых двигателей, управления возбуждением трехфазных генераторов и цепь управления контактора регулятора тока возбуждения подключены к соответствующим выходам контроллера, причем якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения соединены последовательно, обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения соединены последовательно, причем свободный вывод якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения подключен к плюсовому выводу первого выпрямителя, свободный вывод обмотки возбуждения второго тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения подключен к минусовому выводу второго выпрямителя, минусовой вывод первого выпрямителя соединен с плюсовым выводом второго выпрямителя, свободный вывод якорной обмотки второго тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения соединен со свободным выводом обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения.The technical result is achieved by the fact that in the traction electric drive of the vehicle containing at least two traction DC electric motors of series excitation connected to the output of the voltage converter, in parallel with the excitation windings of the traction DC electric motors of series excitation, the excitation current regulator is made in the form of a series-connected contactor and resistor, the voltage converter consists of two rectifiers, the power inputs of the rectifier of voltage sensors are connected to separate three-phase alternating voltage generators mechanically connected with heat engines, the control inputs of thermal motors, excitation control of three-phase generators and the control circuit of the contactor of the excitation current regulator are connected to the corresponding outputs of the controller, and the armature windings of the first and second traction DC electric motors of series excitation are connected sequentially, the field windings of the first and second traction electric motors are constant of the series excitation current are connected in series, with the free output of the armature winding of the first traction DC electric motor of series excitation connected to the plus terminal of the first rectifier, the free output of the excitation winding of the second traction DC electric motor of series excitation connected to the negative terminal of the second rectifier, the negative terminal of the first rectifier is connected to the positive output of the second rectifier, the free output of the second armature winding the traction DC motor of series excitation is connected to the free terminal of the field winding of the first traction DC motor of series excitation.

На чертеже представлена схема тягового электропривода транспортного средства.The drawing shows a diagram of a traction electric drive of a vehicle.

Тяговый электропривод транспортного средства содержит по меньшей мере два тяговых электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2, подключенных к выходу преобразователя 1 напряжения, параллельно обмоткам возбуждения 2 и 3 тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2 включен регулятор 4 тока возбуждения, выполненный в виде последовательно соединенных контактора 5 и резистора 6, преобразователь 1 напряжения состоит из двух выпрямителей 7 и 8, силовые входы которых подключены соответственно к трехфазным генераторам 9 и 10 переменного напряжения, механически связанным с тепловыми двигателями 11 и 12, входы управления тепловых двигателей 11 и 12, управления возбуждением трехфазных генераторов 9 и 10, цепь управления контактора 5 регулятора 4 тока возбуждения подключены к соответствующим выходам контроллера 13, причем якорные обмотки 14 и 15 тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2 соединены последовательно, обмотка возбуждения 2 и обмотка возбуждения 3 тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2 соединены последовательно, причем свободный вывод якорной обмотки 14 тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения Э1 подключен к плюсовому выводу выпрямителя 7, свободный вывод обмотки возбуждения 3 тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения Э2 подключен к минусовому выводу выпрямителя 8, минусовой вывод выпрямителя 7 соединен с плюсовым выводом выпрямителя 8, свободный вывод якорной обмотки 15 тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения Э2 соединен со свободным выводом обмотки возбуждения 2 тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения Э1.The traction electric drive of the vehicle contains at least two traction DC electric motors of series excitation E1 and E2 connected to the output of the voltage converter 1, parallel to the field windings 2 and 3 of the traction DC electric motors of series excitation E1 and E2, an excitation current regulator 4 is turned on, made in the form series-connected contactor 5 and resistor 6, the voltage converter 1 consists of two rectifiers 7 and 8, the power inputs of which are connected respectively To the three-phase alternating voltage generators 9 and 10 mechanically connected to the heat engines 11 and 12, the control inputs of the heat engines 11 and 12, the excitation control of the three-phase generators 9 and 10, the control circuit of the contactor 5 of the excitation current controller 4 are connected to the corresponding outputs of the controller 13, moreover, the anchor windings 14 and 15 of the DC traction electric motors of series excitation E1 and E2 are connected in series, the field winding 2 and the field winding 3 of the traction motors of a series excitation current current E1 and E2 are connected in series, with the free output of the armature winding 14 of the DC traction electric motor of series excitation E1 connected to the positive terminal of the rectifier 7, the free output of the excitation winding 3 of the DC traction electric motor of series excitation E2 connected to the negative terminal of rectifier 8, minus the output of the rectifier 7 is connected to the positive output of the rectifier 8, the free output of the anchor winding 15 of the traction motor is constantly series excitation current of A2 is connected to the free terminal of the excitation winding of the traction motor 2 DC series excitation A1.

Тяговый электропривод транспортного средства действует следующим образом.Traction electric vehicle operates as follows.

Тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2 (число тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения равно числу движущих осей транспортного средства) получают питание от выпрямителей 7 и 8, выполненных по трехфазной мостовой схеме выпрямления.Traction DC electric motors of series excitation E1 and E2 (the number of DC series traction motors of series excitation is equal to the number of vehicle driving axles) are powered by rectifiers 7 and 8, made according to a three-phase rectification bridge circuit.

Регулирование скорости транспортного средства осуществляется путем изменения выпрямленного напряжения, подводимого к тяговым электродвигателям постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2. При работающем тепловом двигателе 11, напряжение, прикладываемое к тяговым электродвигателям постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2, определяется напряжением на выходе выпрямителя 7, при этом образуется следующая цепь для тягового тока: плюсовой вывод выпрямителя 7, якорные обмотки 14 и 15 и обмотки возбуждения 2 и 3 тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2, минусовый вывод выпрямителя 8, открытые в проводящем направлении диоды выпрямителя 8, минусовый вывод выпрямителя 7.Vehicle speed control is carried out by changing the rectified voltage supplied to the DC traction motors of series excitation E1 and E2. When the heat engine 11 is operating, the voltage applied to the DC traction motors of series excitation E1 and E2 is determined by the voltage at the output of the rectifier 7, and the following circuit for the traction current is formed: the positive output of the rectifier 7, the anchor windings 14 and 15 and the excitation winding 2 and 3 traction DC electric motors of series excitation E1 and E2, the negative terminal of the rectifier 8, the diodes of the rectifier 8 open in the conducting direction, the negative terminal of the rectifier 7.

При работающем тепловом двигателе 12 напряжение, прикладываемое к тяговым электродвигателям постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2, определяется напряжением на выходе выпрямителя 8, при этом образуется следующая цепь для тягового тока: плюсовой вывод выпрямителя 8, минусовый вывод выпрямителя 7, открытые в проводящем направлении диоды выпрямителя 7, якорные обмотки 14 и 15 и обмотки возбуждения 2 и 3 тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2, минусовый вывод выпрямителя 8.When the heat engine 12 is operating, the voltage applied to the DC traction electric motors of series excitation E1 and E2 is determined by the voltage at the output of the rectifier 8, and the following circuit for the traction current is formed: plus terminal of rectifier 8, negative terminal of rectifier 7, diodes open in the conducting direction rectifier 7, anchor windings 14 and 15 and field windings 2 and 3 of DC traction electric motors of series excitation E1 and E2, the negative terminal of the rectifier 8.

При одновременно работающих тепловых двигателях 11 и 12 выпрямитель 4 включен на тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2, при этом образуется следующая цепь для тягового тока: плюсовой вывод выпрямителя 7, якорные обмотки 14 и 15 и обмотки возбуждения 2 и 3 тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2, минусовый вывод выпрямителя 8, а напряжение, приложенное к последовательно соединенным тяговым электродвигателям постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2, определяется суммой выходных напряжений выпрямителей 7 и 8, при этом диапазон изменения выходного напряжения каждого из выпрямителей 7 и 8 определяется контроллером 13, который по соответствующему сигналу управления изменяет возбуждение трехфазных генераторов 9 и 10.With the heat engines 11 and 12 operating simultaneously, the rectifier 4 is connected to the DC traction electric motors of series excitation E1 and E2, and the following circuit for the traction current is formed: the positive output of the rectifier 7, the anchor windings 14 and 15 and the excitation windings 2 and 3 of the DC traction motors the series excitation current E1 and E2, the negative terminal of the rectifier 8, and the voltage applied to the series-connected DC traction motors of the series excitation E1 and E2, is determined by the sum of the output voltages of the rectifiers 7 and 8, while the range of the output voltage of each of the rectifiers 7 and 8 is determined by the controller 13, which changes the excitation of the three-phase generators 9 and 10 by the corresponding control signal.

Контроллером 13 задают также режим работы тепловых двигателей (например, дизелей) 11 и 12, вплоть до запуска или остановки любого из них.The controller 13 also sets the operation mode of the heat engines (for example, diesel engines) 11 and 12, up to the start or stop of any of them.

При работе транспортного средства на малых скоростях движения контроллером 13 задают режим работы тепловых двигателей 11 и 12. Например, тепловой двигатель 11 включен и работает на заданной частоте вращения, при этом от контроллера 13 получает возбуждение связанный с тепловым двигателем 11 трехфазный генератор переменного напряжения 9, его выходное напряжение выпрямляется выпрямителем 7 и подается на тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2. Тепловой двигатель 12 остановлен, соответственно на выходе связанного с ним трехфазного генератора 10 напряжение отсутствует, на последовательно соединенные тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2 подается выпрямленное напряжение выпрямителя 7 за вычетом падения напряжения на открытых диодах выпрямителя 8.When the vehicle is operating at low speeds, the controller 13 sets the operation mode of the heat engines 11 and 12. For example, the heat engine 11 is turned on and runs at a given speed, while the controller 13 receives a three-phase alternating voltage generator 9 connected to the heat engine 11, its output voltage is rectified by the rectifier 7 and is supplied to the DC traction electric motors of series excitation E1 and E2. The heat engine 12 is stopped, respectively, there is no voltage at the output of the three-phase generator 10 connected to it, the rectified voltage of the rectifier 7 is supplied to the series-connected DC traction electric motors of series excitation E1 and E2 minus the voltage drop across the open diodes of the rectifier 8.

В случае, когда первым включается в работу тепловой двигатель 12, а тепловой двигатель 11 отключен, при этом от контроллера 13 получает возбуждение связанный с тепловым двигателем 12 трехфазный генератор переменного напряжения 10, его выходное напряжение выпрямляется выпрямителем 8 и подается на тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2. Тепловой двигатель 11 остановлен, соответственно на выходе связанного с ним трехфазного генератора 9 напряжение отсутствует, на последовательно соединенные тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2 подается выпрямленное напряжение выпрямителя 8 за вычетом падения напряжения на открытых диодах выпрямителя 7.In the case when the heat engine 12 is first turned on and the heat engine 11 is turned off, the three-phase alternating voltage generator 10 connected to the heat engine 12 is excited from the controller 13, its output voltage is rectified by a rectifier 8 and supplied to the series DC traction motors excitation E1 and E2. The heat engine 11 is stopped, respectively, there is no voltage at the output of the associated three-phase generator 9, the rectified voltage of the rectifier 8 is supplied to the series-connected DC traction electric motors of series excitation E1 and E2 minus the voltage drop across the open diodes of the rectifier 7.

Диапазон рабочих скоростей транспортного средства при работе от одного из тепловых двигателей, например, от теплового двигателя 11, определяется напряжением, приложенным к цепи из двух последовательно соединенных тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2, и определяемым максимальным напряжением трехфазного генератора переменного напряжения 9 и связанного с ним первого выпрямителя 7.The range of vehicle operating speeds when operating from one of the heat engines, for example, from the heat engine 11, is determined by the voltage applied to the circuit of two series-connected DC traction electric motors of series excitation E1 and E2, and determined by the maximum voltage of a three-phase alternating voltage generator 9 and associated first rectifier 7.

В дальнейшем, при необходимости увеличения скорости движения транспортного средства при работе транспортного средства, например тепловоза, при номинальной нагрузке контроллер 13 дает сигнал на включение теплового двигателя 12, при достижении тепловым двигателем 12 заданной частоты вращения от контроллера 13 подается сигнал на возбуждение трехфазного генератора 10, напряжение на выходе трехфазного генератора 10 выпрямляется выпрямителем 8 и суммируется с выходным напряжением выпрямителя 7, чем обеспечивается увеличение выходного напряжения преобразователя 1 и соответственно дальнейший разгон транспортного средства.Further, if it is necessary to increase the speed of the vehicle when the vehicle is operating, for example, a locomotive, at rated load, the controller 13 gives a signal to turn on the heat engine 12, when the heat engine 12 reaches a predetermined speed from the controller 13, a signal is sent to excite the three-phase generator 10 the voltage at the output of the three-phase generator 10 is rectified by the rectifier 8 and is summed with the output voltage of the rectifier 7, thereby increasing the output voltage I converter 1 and, accordingly, a further acceleration of the vehicle.

Суммарная сила тяги транспортного средства определяется общим числом работающих тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения.The total traction force of the vehicle is determined by the total number of working traction DC electric motors of sequential excitation.

Порядок включения в работу и отключения тепловых двигателей 11 и 12 определяется контроллером 13 таким образом, чтобы обеспечить их равномерную загрузку и соответственно равномерный износ.The order of inclusion in the operation and shutdown of the heat engines 11 and 12 is determined by the controller 13 in such a way as to ensure their uniform loading and, accordingly, uniform wear.

Для дополнительного расширения диапазона скоростей движения транспортного средства в тяговом электроприводе предусмотрен регулятор возбуждения 4, состоящий из контактора 5 и резистора 7, которые обеспечивают ослабление возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения Э1 и Э2.To further expand the range of vehicle speeds in the traction electric drive, an excitation controller 4 is provided, consisting of a contactor 5 and a resistor 7, which provide a weakening of the excitation of DC traction electric motors of series excitation E1 and E2.

Таким образом, применение изобретения позволяет существенно упростить схему тягового электропривода транспортного средства, сократить по сравнению с прототипом количество коммутационной аппаратуры с повышением надежности работы, исключением провалов мощности при переключении режимов работы транспортного средства с одного теплового двигателя на два и обратно.Thus, the application of the invention allows to significantly simplify the scheme of the traction electric drive of the vehicle, to reduce the number of switching equipment in comparison with the prototype with an increase in reliability, with the exception of power failures when switching vehicle operation modes from one heat engine to two and vice versa.

Тяговый электропривод транспортного средства опробован на стенде и показал хорошие результаты.The traction electric drive of the vehicle was tested at the stand and showed good results.

Claims (1)

Тяговый электропривод транспортного средства, содержащий как минимум два тяговых электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения, подключенных к выходу преобразователя напряжения, параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения включен регулятор тока возбуждения, выполненный в виде последовательно соединенных контактора и резистора, преобразователь напряжения состоит из двух выпрямителей, силовые входы выпрямителей подключены к отдельным трехфазным генераторам переменного напряжения, механически связанным с тепловыми двигателями, входы управления тепловых двигателей, управления возбуждением трехфазных генераторов и цепь управления контактора регулятора тока возбуждения подключены к соответствующим выходам контроллера, отличающийся тем, что в тяговом электроприводе транспортного средства якорные обмотки первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения соединены последовательно, обмотки возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей постоянного тока последовательного возбуждения соединены последовательно, причем свободный вывод якорной обмотки первого тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения подключен к плюсовому выводу первого выпрямителя, свободный вывод обмотки возбуждения второго тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения подключен к минусовому выводу второго выпрямителя, минусовой вывод первого выпрямителя соединен с плюсовым выводом второго выпрямителя, свободный вывод якорной обмотки второго тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения соединен со свободным выводом обмотки возбуждения первого тягового электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения.The vehicle’s traction electric drive, containing at least two series traction direct current DC motors connected to the output of the voltage converter, parallel to the excitation windings of the series direct current traction electric motors, the excitation current regulator is made in the form of a contactor and a resistor connected in series, the voltage converter consists of two rectifiers, rectifier power inputs are connected to separate three-phase ge AC voltage generators mechanically connected with heat engines, control inputs of heat engines, excitation control of three-phase generators and a control circuit of the contactor of the excitation current regulator are connected to the corresponding outputs of the controller, characterized in that in the traction electric drive of the vehicle the anchor windings of the first and second DC traction motors series excitation connected in series, the excitation windings of the first and second traction electrode series of direct current drives of series excitation are connected in series, with the free output of the armature winding of the first traction DC motor of series excitation connected to the plus terminal of the first rectifier, the free output of the excitation winding of the second traction DC motor of series excitation connected to the negative terminal of the second rectifier, the negative terminal of the first rectifier is connected with a positive output of the second rectifier, free output anchor the first winding of the second traction DC motor of series excitation is connected to the free terminal of the excitation winding of the first traction DC motor of series excitation.
RU2016109223A 2016-03-15 2016-03-15 Vehicle electric traction drive RU2613363C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016109223A RU2613363C1 (en) 2016-03-15 2016-03-15 Vehicle electric traction drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016109223A RU2613363C1 (en) 2016-03-15 2016-03-15 Vehicle electric traction drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2613363C1 true RU2613363C1 (en) 2017-03-16

Family

ID=58458114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016109223A RU2613363C1 (en) 2016-03-15 2016-03-15 Vehicle electric traction drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2613363C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1569259A1 (en) * 1987-12-14 1990-06-07 Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта Traction multiple-engine electric drive for rail vehicle
US5351775A (en) * 1989-11-30 1994-10-04 Marathon Letourneau Company Method for propelling and retarding off-road haulers
RU2421349C1 (en) * 2010-05-13 2011-06-20 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") Traction motor drive for transport facility
RU2551297C1 (en) * 2014-06-23 2015-05-20 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") Traction electric drive of transport vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1569259A1 (en) * 1987-12-14 1990-06-07 Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта Traction multiple-engine electric drive for rail vehicle
US5351775A (en) * 1989-11-30 1994-10-04 Marathon Letourneau Company Method for propelling and retarding off-road haulers
RU2421349C1 (en) * 2010-05-13 2011-06-20 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") Traction motor drive for transport facility
RU2551297C1 (en) * 2014-06-23 2015-05-20 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") Traction electric drive of transport vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8098039B2 (en) Generator motor driving device and method for discharging charges from capacitor of generator motor driving device
US8550009B2 (en) Diesel-electric locomotive
US8289743B2 (en) Systems and methods for direct-current voltage control
RU2421349C1 (en) Traction motor drive for transport facility
WO2017026026A1 (en) Railroad vehicle control device
CN104603424A (en) Electrical apparatus
RU2613363C1 (en) Vehicle electric traction drive
US9621098B2 (en) Voltage control device and voltage control method
RU2551297C1 (en) Traction electric drive of transport vehicle
CN112334374B (en) Drive control device and railway vehicle drive device
US7919882B2 (en) System, method, and computer software code for controlling multiple generators of a powered system
RU2440900C1 (en) Dc traction motor
RU2550395C1 (en) Traction motor for transport facility
RU2529939C1 (en) Traction electric drive for transport facility
RU2677971C1 (en) Locomotive electric traction drive
RU2450941C1 (en) Traction dc drive
RU184031U1 (en) Railway vehicle traction drive
RU2556236C1 (en) Power conversion system for diesel locomotive auxiliaries
RU2653945C1 (en) Autonomous vehicle energy efficient electric traction drive
RU2722734C1 (en) Locomotive traction electric drive
RU2377143C1 (en) Vehicle traction drive
RU2622320C1 (en) Electric traction drive of vehicles
US3321684A (en) Locomotive generator-fed plural motor control system
RU2612066C1 (en) Locomotive traction converter
RU2364526C1 (en) Tractional electric drive for vehicle