RU2666363C1 - Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения - Google Patents
Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2666363C1 RU2666363C1 RU2017120002A RU2017120002A RU2666363C1 RU 2666363 C1 RU2666363 C1 RU 2666363C1 RU 2017120002 A RU2017120002 A RU 2017120002A RU 2017120002 A RU2017120002 A RU 2017120002A RU 2666363 C1 RU2666363 C1 RU 2666363C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traction
- converter
- winding
- traction transformer
- collector
- Prior art date
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/292—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC
- H02P7/293—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using static converters, e.g. AC to DC using phase control
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
-
- 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
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
-
- 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
- B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
- B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
- B60L9/24—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines
- B60L9/26—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from ac supply lines single-phase motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования на электровозах переменного тока в качестве тягового преобразователя. Техническим результатом является повышение коэффициента мощности и обеспечение плавного регулирования напряжения на коллекторных двигателях в режимах тяги и рекуперативного торможения. Тяговый преобразователь электровоза подключен к тяговому трансформатору, содержит управляемый мост, подключенный к одной секции вторичной обмотки тягового трансформатора, диодные плечи, подключаемые к остальным выводам вторичных обмоток тягового трансформатора через набор контакторов, образуя n зон регулирования. В режиме тяги коллекторный двигатель является нагрузкой, в режиме рекуперативного торможения он является генератором, имеющим независимое питание обмотки возбуждения от выпрямительной установки возбуждения.1 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и предназначено для использования на электроподвижном составе переменного тока в качестве тягового преобразователя.
Уровень техники
Известен электровоз переменного тока ВЛ80Т, ВЛ80С (Электровоз ВЛ80Т: Руководство по эксплуатации / Под. ред. Б.Р. Бондаренко, - М.: Транспорт, 1977, - 368 с.; Электровоз ВЛ80С: Руководство по эксплуатации / Н.М. Васько, А.С. Девятков, А.Ф. Кучеров и др. - 2-е изд., переработ. и доп. - М.: Транспорт, 1990, - 454 с.: 315 ил., 26 табл.), на котором в качестве тягового преобразователя применяется выпрямительная установка типа ВУК. В данной установке используются неуправляемые электрические вентили - диоды, которые соединены по известной мостовой схеме. Изменение выпрямленного напряжения на коллекторе тягового электродвигателя с целью изменения скорости движения электровоза, происходит за счет переключения главным контроллером секций вторичной обмотки тягового трансформатора. Недостатками такого электровоза являются то, что применяется ступенчатое регулирование выпрямленного напряжения, а также применение реостатного тормоза.
Известен многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь для электровозов переменного тока с коллекторными тяговыми электродвигателями (RU 2498490 С1, 10.11.2013) (прототип). Такой преобразователь состоит из плеч выполненных на базе IGBT-транзисторов и образующих схему двухполупериодного мостового выпрямителя, а также дополнительного диодного плеча, включенного параллельно цепи выпрямленного тока. Известен способ управления в режиме рекуперативного торможения многозонного выпрямительно-инверторного преобразователя (RU 2573821 С2, 27.01.2016), позволяющий обеспечить высокий коэффициент мощности в этом режиме. Основным недостатком такого преобразователя является его высокая стоимость в связи с использованием значительного количества IGBT-транзисторов высокого класса.
Раскрытие изобретения
Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения, подключенный к многообмоточному тяговому трансформатору, имеющий нагрузку в виде коллекторного двигателя, отличающийся тем, что одна обмотка тягового трансформатора подключается к управляемому мосту, выполненному на IGBT-транзисторах, предназначенному для плавного регулирования напряжения на коллекторном двигателе за счет изменения времени включения и отключения IGBT-транзисторов управляемого моста внутри каждого полупериода напряжения, последующие вторичные обмотки тягового трансформатора подключаются с помощью контакторов через диодные плечи, образуя n зон регулирования, обмотка возбуждения коллекторного двигателя имеет возможность подключения к выпрямительной установке возбуждения.
Описание чертежей
На фиг. 1 представлена принципиальная схема электровоза с предлагаемым тяговым преобразователем переменного тока собранная в режиме тяги.
Осуществление изобретения
Схема содержит: тяговый преобразователь (23), включающий в себя управляемые плечи (2…5) состоящие из IGBT-транзистора и включенного последовательно диода, подключенные к вторичной обмотке I тягового трансформатора (ТТ) (22); диодные плечи (6, 7); контакторы (15, 16); предназначенные для переключения режима работы электровоза (тяга/рекуперация); контакторы (17…20), предназначенные для подключения и отключения секций вторичных обмоток (II, III, IV, V, n) ТТ, токоприемник (пантограф) (21); якорная обмотка коллекторного тягового электродвигателя (1); блок балластных резисторов (ББР) (8); обмотка возбуждения (ОВ) (9); выпрямительная установка возбуждения (ВУВ) (10); контакторы (11, 13) для подключения ББР в режиме рекуперации; контакторы (12, 14) для переключения ОВ из режима тяги в режим рекуперации.
В режиме тяги ОВ с помощью контакторов 12, 14, подключается последовательно с обмоткой якоря 1. Контакторы 15, 16 подключают диодные плечи, 6 и 7. Плечи 2…5 подключены к вторичной обмотке I тягового трансформатора 22, увеличение напряжения на коллекторном двигателе осуществляется с помощью последовательного подключения вторичных обмоток (II, III, IV, V, n) путем замыкания соответствующего контактора 17…20, образуя n зон регулирования. Плавное регулирование напряжения подаваемого на коллекторный двигатель на первой зоне осуществляется с помощью плеч 2…5, а на высших зонах с помощью плеч 2 и 3.
В режиме рекуперативного торможения ОВ с помощью контакторов 12, 14, подключается к ВУВ (10). Контакторы 15, 16 размыкаются, с помощью контакторов 11, 13 в цепь включается ББР (8). Плечи 2…5 подключены к вторичной обмотке I тягового трансформатора 22, за счет них осуществляется плавное регулирование напряжения тягового двигателя. Контакторы 17…20 разомкнуты.
Техническим результатом является обеспечение коэффициента мощности в режимах тяги и рекуперативного торможения по значениям сопоставимым с коэффициентом мощности выпрямительно-инверторного преобразователя, выполненного на IGBT-транзисторах [RU 2498490 С1, 10.11.2013; RU 2573821 С2, 27.01.2016], и обеспечение плавного регулирования напряжения на коллекторных двигателях, а также уменьшение количества полупроводниковых приборов в схеме тягового преобразователя.
Claims (1)
- Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения, подключенный к многообмоточному тяговому трансформатору, имеющий нагрузку в виде коллекторного двигателя, отличающийся тем, что одна обмотка тягового трансформатора подключается к управляемому мосту, выполненному на IGBT-транзисторах, предназначенному для плавного регулирования напряжения на коллекторном двигателе за счет изменения времени включения и отключения IGBT-транзисторов управляемого моста внутри каждого полупериода напряжения, последующие вторичные обмотки тягового трансформатора подключаются с помощью контакторов через диодные плечи, образуя n зон регулирования, обмотка возбуждения коллекторного двигателя имеет возможность подключения к выпрямительной установке возбуждения.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120002A RU2666363C1 (ru) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения |
| EP18813381.3A EP3637612A4 (en) | 2017-06-07 | 2018-06-01 | ALTERNATIVE CURRENT TRACTION CONVERTER FOR AN ELECTRIC LOCOMOTIVE FOR TRACTION AND RECOVERY BRAKING MODES |
| CN201880027455.9A CN110546878B (zh) | 2017-06-07 | 2018-06-01 | 牵引及再生制动模式的交流机车的牵引变流器 |
| PCT/RU2018/000356 WO2018226120A1 (ru) | 2017-06-07 | 2018-06-01 | Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017120002A RU2666363C1 (ru) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2666363C1 true RU2666363C1 (ru) | 2018-09-07 |
Family
ID=63460126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017120002A RU2666363C1 (ru) | 2017-06-07 | 2017-06-07 | Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3637612A4 (ru) |
| CN (1) | CN110546878B (ru) |
| RU (1) | RU2666363C1 (ru) |
| WO (1) | WO2018226120A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2724981C2 (ru) * | 2018-12-19 | 2020-06-29 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Способ выравнивания нагрузки тяговых двигателей электровоза переменного тока |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112158083B (zh) * | 2020-09-24 | 2022-06-14 | 中车株洲电力机车有限公司 | 一种紧急制动下机车牵引切除控制系统及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5886889A (en) * | 1996-09-03 | 1999-03-23 | Gec Alsthom Transport Sa | Device and method for direct current power supply to a traction system by means of converters from different alternating current or direct current voltages |
| 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 |
| RU2573821C2 (ru) * | 2014-02-20 | 2016-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) | Способ управления в режиме рекуперативного торможения многозонного выпрямительно-инверторного преобразователя |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB830603A (en) * | 1955-08-21 | 1960-03-16 | English Electric Co Ltd | Improvements relating to electric rectifier circuits |
| GB1380147A (en) * | 1972-05-09 | 1975-01-08 | Mo I I Inzh Zheleznodorozhnogo | Control systems for electrical motors |
| RU2458452C2 (ru) * | 2010-06-23 | 2012-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВПО "ИрГУПС") | Способ повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза и устройство для его реализации |
| CN104333038B (zh) * | 2014-11-05 | 2016-10-05 | 株洲时代装备技术有限责任公司 | 城轨供电系统混合型再生能量回收方法及装置 |
| CN106385210B (zh) * | 2016-09-30 | 2018-12-28 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 基于柔性交流调压的直流电力机车速度控制装置及方法 |
-
2017
- 2017-06-07 RU RU2017120002A patent/RU2666363C1/ru active
-
2018
- 2018-06-01 CN CN201880027455.9A patent/CN110546878B/zh active Active
- 2018-06-01 EP EP18813381.3A patent/EP3637612A4/en active Pending
- 2018-06-01 WO PCT/RU2018/000356 patent/WO2018226120A1/ru unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5886889A (en) * | 1996-09-03 | 1999-03-23 | Gec Alsthom Transport Sa | Device and method for direct current power supply to a traction system by means of converters from different alternating current or direct current voltages |
| 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 |
| RU2573821C2 (ru) * | 2014-02-20 | 2016-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) | Способ управления в режиме рекуперативного торможения многозонного выпрямительно-инверторного преобразователя |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2724981C2 (ru) * | 2018-12-19 | 2020-06-29 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Способ выравнивания нагрузки тяговых двигателей электровоза переменного тока |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3637612A1 (en) | 2020-04-15 |
| EP3637612A4 (en) | 2020-12-23 |
| WO2018226120A1 (ru) | 2018-12-13 |
| CN110546878B (zh) | 2023-10-24 |
| CN110546878A (zh) | 2019-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103368478A (zh) | 用于旋转电机的控制装置 | |
| CN111082671B (zh) | 电梯系统中的功率管理 | |
| CN107306078B (zh) | 电压源转换器及其控制方法 | |
| JP2017225279A (ja) | 電力変換システム | |
| RU2666363C1 (ru) | Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения | |
| CN101051758B (zh) | 具有充电装置的地面输送机械 | |
| CN101615881B (zh) | 电力系统中的同步发电机的多输出电压调节 | |
| US10972015B2 (en) | Method of initiating a regenerative converter and a regenerative converter | |
| CN211151844U (zh) | 电压源的转换器及轨道限制车辆 | |
| CN108076679B (zh) | 用于控制有轨车辆上的线路转换器的方法 | |
| RU2418356C1 (ru) | Электропривод с трехфазным асинхронным двигателем | |
| RU2741675C2 (ru) | Электрическая мультисистема для рельсового транспортного средства | |
| RU143222U1 (ru) | Многодвигательный вспомогательный электропривод электроподвижного состава постоянного тока | |
| RU2450941C1 (ru) | Тяговый электропривод постоянного тока | |
| RU2659799C2 (ru) | Тяговый преобразователь электроподвижного состава переменного тока и способ его управления | |
| RU2573821C2 (ru) | Способ управления в режиме рекуперативного торможения многозонного выпрямительно-инверторного преобразователя | |
| RU2674998C1 (ru) | Электрическая передача электровоза | |
| CN111137156A (zh) | 用于车辆的整流器组件和带有这样的整流器组件的车辆 | |
| EP1446865B1 (en) | Full wave dc/dc converter | |
| RU196819U1 (ru) | Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава | |
| RU2384424C2 (ru) | Тяговый привод | |
| RU2072926C1 (ru) | Электрическая передача транспортного средства с регулируемым электродинамическим торможением | |
| RU2464695C1 (ru) | Электропривод с трехфазным асинхронным двигателем | |
| SU1265069A1 (ru) | Устройство дл централизованного электроснабжени пассажирского поезда | |
| RU2697256C1 (ru) | Электровозный мостовой выпрямитель |