RU2737842C1 - Электродвижительный комплекс транспортного средства - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Электродвижительный комплекс транспортного средства содержит систему управления, первичные тепловые двигатели, электрические генераторы, автоматические выключатели, электрические преобразователи и тяговые электродвигатели. Причем количество электрических преобразователей равно количеству всех независимых обмоток тяговых электродвигателей. Электрические преобразователи своими выходными контактами подключены каждый к своей независимой обмотке тягового электродвигателя. Причем каждый из электрических генераторов и тяговых электродвигателей содержит по две независимые многофазные обмотки, соединенные через автоматические выключатели и электрические преобразователи перекрестно таким образом, что позволяет осуществить питание каждой из независимых обмоток тяговых электродвигателей от своей независимой обмотки электрического генератора. Технический результат заключается в повышении надежности и энергетической эффективности электродвижительного комплекса транспортного средства. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Предложение относится к тяговому электрическому приводу автономного транспортного средства, содержащему несколько источников электрической энергии и несколько тяговых электродвигателей и может быть использовано в качестве устройства регулирования тяги, упора, мощности и скорости транспортного средства. Технический результат предложения заключается в повышении экономичности, надежности и живучести электродвижительного комплекса транспортного средства.

Известна конструкция гребной электрической установки, построенной по системе генератор-двигатель на базе машин постоянного тока ["Электродвижение судов и электропривод судовых механизмов". Л.:, "Судостроение", 1965, авторы В.А. Михайлов, С.Б. Рукавишников, И.Р. Фрейдзон, С. 126-130], содержащая одновальную гребную установку с генератором постоянного тока и гребным электрическим двигателем постоянного тока, якорные обмотки которых соединены между собой последовательно. Недостатком известной электрической передачи является наличие сложного устройства коллекторно-щеточного аппарата электрических машин постоянного тока, ограничивающего широкое использование системы генератор-двигатель на постоянном токе в современных системах электродвижения. Кроме того недостатком известного устройства является низкая надежность электродвижительного комплекса поскольку отказ любого из элементов данной структуры приведет к отказу всей электродвижительной установки.

Известно устройство электрической передачи мощности переменного тока [МПК B60L 11/08, патент RU 2225301 С2, Заявка: 2002108683/11, 08.04.2002, Луков Н.М., Космодамианский А.С., Николаев Е.В. Электрическая передача мощности переменного тока тягового транспортного средства], содержащее тепловой первичный двигатель, асинхронный генератор с фазным ротором, тяговый асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, преобразователь частоты и синхронный возбудитель с регулятором напряжения. Технический результат такой конструкции обеспечивает работу электрической передачи тягового транспортного средства на переменном токе. Кроме того предложенная схема значительно уменьшает токовую нагрузку на щеточный узел и упрощает конструкцию токосъемного устройства по сравнению с коллекторной машиной постоянного тока. Недостатком известного устройства является сложная система возбуждения асинхронного генератора переменного тока, и использование непосредственного преобразователя частоты, имеющего большое число силовых модулей. Кроме того известной установке присущи те же недостатки что и рассмотренной ранее это низкая надежность электродвижительного комплекса транспортного средства.

Известна электротяговая установка [МПК B60L 11/00, В63Н 21/17, Н02М 7/00, патент RU 2475376 (С1), дата подачи заявки 24.06.2011, Калинин И.М., Хомяк В.А., Балабанов В.А., Гребная электрическая установка с многоуровневыми преобразователями частоты], содержащая генераторные агрегаты с источниками электроэнергии, коммутационные аппараты, главный распределительный щит, многообмоточные трансформаторы, разъединитель, выпрямительные модули, конденсаторы звена постоянного тока, многоуровневые инверторы и двухобмоточный гребной электродвигатель. Достоинством такой структуры является использование многоуровневых инверторов напряжения, которые синтезируют переменное напряжение высокого качества. К недостаткам известной структуры является то, что силовые каналы электродвижительного комплекса имеют гальваническую связь, а следовательно аварийная ситуация в одном из них может привести к возникновению аварии в другом. Еще одним недостатком известной структуры является наличие согласующих трансформаторов, установленных в силовом канале и рассчитанных на полную мощность электродвижительного комплекса. Кроме того к недостаткам известной структуры относится невозможность полезного использования энергии торможения гребных электродвигателей а также отсутствие питания потребителей собственных нужд.

Наиболее близкой по технической сущности является тяговая электрическая установка [МПК H02J 3/38, В63Н 23/24, H02J 9/06, патент WO 2009/135736 А1, заявка РСТ/ЕР2009/053957, дата подачи заявки 02.04.2009, авторы HOFFMANN ALFRED, WIETOSKA JENS, CIRCUITRY FOR FEEDING A DRIVE MACHINE HAVING A PLURALITY OF WINDING SYSTEM], содержащая генераторные агрегаты с источниками электроэнергии, коммутационные аппараты, главный распределительный щит с двумя секциями, многообмоточные трансформаторы, выпрямительные модули, конденсаторы звена постоянного тока, многоуровневые инверторы и два двухобмоточных гребных электродвигателя. Причем питание одной из независимых обмоток каждого из гребных электродвигателей, возможно, осуществить как от одного, так и от другого генераторного агрегата. Достоинством такой структуры является увеличение надежности и живучести системы электродвижения. К недостаткам известной структуры относятся наличие большого количества оборудования и большого количества преобразований электрической энергии. Кроме того электрические цепи питания обмоток одного тягового электродвигателя, а также цепи между генераторными агрегатами имеют между собой гальваническую связь что значительно уменьшает надежность электродвижительного комплекса. Кроме того к недостаткам известной структуры относится отсутствие питания потребителей собственных нужд, а также отсутствие возможности питания внешних потребителей электроэнергии. Отсутствие гальванической развязки между силовыми каналами движительного комплекса может привести к тому что аварийная ситуация в одном из них приведет к отказу всего электродвижительного комплекса.

Основными требованиями предъявляемыми к электродвижительному комплексу автономного транспортного средства должны являться: высокий показатель энергетической эффективности который тесно связан с автономностью движения транспортного средства; и высокий показатель надежности который характеризует безотказную эксплуатацию в течении продолжительного срока эксплуатации. Надежность электродвижительной установки автономного транспортного определяется качеством и количеством компонентов силовой структуры и системы управления, а также структурой построения самой структуры и количества в ней независимых (гальванически изолированных) каналов передачи энергии.

Предложенная структура построения электродвижительного комплекса транспортного средства позволяет значительно повысить надежность и живучесть. Кроме того такая структура позволит повысить экономичность, и увеличить ресурс работы первичных тепловых двигателей электродвижительного комплекса. Так при работе в долевых режимах работы, возможно, осуществлять отключение одного или нескольких генераторных агрегатов при этом каждый из тяговых электродвигателей будет продолжать работать с ограничением, наложенным на величину электромагнитного момента. Тем самым работающие генераторные агрегаты будут загружены по мощности до значения близкого к номинальному и не будут работать в холостую. Отличительной особенностью предложения является модульность и универсальность структуры позволяющей реализовывать электродвижительный комплекс транспортного средства широкого диапазона мощностей. Достоинством предложения является исключение силовых согласующих трансформаторов, рассчитанных на полную мощность силового электрического канала передачи энергии, сокращение числа преобразований электрической энергии. К достоинствам предложения следует отнести возможность обеспечения питанием потребителей собственных нужд, а также возможность питания внешних потребителей, что значительно расширяет функциональные возможности электродвижительного комплекса. Кроме того электродвижительный комплекс транспортного средства может быть построен с использованием высокооборотных безредукторных главных генераторных установок с выходным напряжением повышенной частоты, что позволит значительно улучшить массогабаритные характеристики генераторной установки.

Описанные преимущества достигаются тем, что структура электродвижительного комплекса транспортного средства состоит из электрических генераторов и тяговых электродвигателей, содержащих по две независимые многофазные обмотки, что позволяет осуществить питание каждой из независимых обмоток тяговых электродвигателей от своей независимой обмотки электрического генератора. Таким образом, обеспечивается гальваническая развязка между силовыми каналами передачи энергии от первичного теплового двигателя через электрические генераторы и электрические преобразователи для питания тяговых электродвигателей. Дробление силовых каналов передачи энергии позволяет реализовать электродвижительный комплекс транспортного средства практически не ограниченной мощности. Такое питание независимых обмоток тягового электродвигателя от разных генераторных агрегатов позволит повысить надежность и живучесть предложенной структуры. Так отказ любого из первичных тепловых двигателей либо электрических преобразователей, либо одной из обмоток тягового электродвигателя не приведет к отказу всего электродвижительного комплекса, и все тяговые электродвигатели будут продолжать работу.

Поставленные задачи решаются благодаря тому, что в электродвижительном комплексе транспортного средства, содержащем систему управления, первичные тепловые двигатели, электрические генераторы, автоматические выключатели, электрические преобразователи, тяговые электродвигатели, причем количество электрических преобразователей равно количеству всех независимых обмоток тяговых электродвигателей, электрические преобразователи своими выходными контактами подключены каждый к своей независимой обмотке тягового электродвигателя предусмотрены следующие отличия: электродвижительный комплекс в общем случае состоит из N электрических генераторов и N тяговых электродвигателей, причем каждый из N электрических генераторов и N тяговых электродвигателей содержит по две независимые многофазные обмотки, причем первая обмотка первого электрического генератора через первый автоматический выключатель и через первый электрический преобразователь подключена к первой обмотке первого тягового электродвигателя, первая обмотка второго электрического генератора через второй автоматический выключатель и через второй электрический преобразователь подключена ко второй обмотке первого тягового электродвигателя, вторая обмотка первого электрического генератора через третий автоматический выключатель и через третий электрический преобразователь подключена к первой обмотке второго тягового электродвигателя, первая обмотка третьего электрического генератора через четвертый автоматический выключатель и через четвертый электрический преобразователь подключена ко второй обмотке второго тягового электродвигателя, вторая обмотка второго электрического генератора через пятый автоматический выключатель и через пятый электрический преобразователь подключена к первой обмотке третьего тягового электродвигателя и т.д. по принципу первая обмотка (N-1) электрического генератора через (2⋅N-4) автоматический выключатель и через (2⋅N-4) электрический преобразователь подключена ко второй обмотке (N-2) тягового электродвигателя, вторая обмотка (N-2) электрического генератора через (2⋅N-3) автоматический выключатель и через (2⋅N-3) электрический преобразователь подключена к первой обмотке (N-1) тягового электродвигателя, первая обмотка N электрического генератора через (2⋅N-2) автоматический выключатель и через (2⋅N-2) электрический преобразователь подключена ко второй обмотке (N-1) тягового электродвигателя, вторая обмотка (N-1) электрического генератора через (2⋅N-1) автоматический выключатель и через (2⋅N-1) электрический преобразователь подключена к первой обмотке N тягового электродвигателя, вторая обмотка N электрического генератора через 2⋅N автоматический выключатель и через 2⋅N электрический преобразователь подключена ко второй обмотке N тягового электродвигателя.

Кроме того электродвижительный комплекс транспортного средства может быть выполнен так что электрические генераторы и тяговые электродвигатели выполнены в двухякорном исполнении.

Кроме того электродвижительный комплекс транспортного средства может быть выполнен так что каждый из автоматических выключателей имеет электромагнитный привод, управление которым заведено в систему управления.

Кроме того электродвижительный комплекс транспортного средства может быть выполнен так что содержит дополнительный электрический преобразователь, двухобмоточный согласующий трансформатор, два дополнительных автоматических выключателя, распределительный щит, вспомогательный дизель-генератор и потребители собственных нужд, причем дополнительный электрический преобразователь своими входами подключен к каждой из двух независимых многофазных обмоток электрических генераторов, а выход дополнительного электрического преобразователя подключен на первичную обмотку двухобмоточного согласующего трансформатора, вторичная обмотка которого через первый дополнительный автоматический выключатель подключена к распределительному щиту, к которому подключены потребители собственных нужд и через второй дополнительный автоматический выключатель электрический генератор вспомогательного дизель-генератора.

Кроме того электродвижительный комплекс транспортного средства может быть выполнен так что содержит дополнительные распределительные щиты, количество которых равно количеству независимых обмоток электрических генераторов, причем каждый из распределительных щитов подключен к своей независимой обмотке каждого из электрических генераторов.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Электродвижительный комплекс транспортного средства, схема которого представлена на Фиг. 1 (в качестве исполнительного устройства рабочего механизма изображены гребные винты), содержит систему управления 1, первичные тепловые двигатели 2-1÷2-N, электрические генераторы 3-1÷3-N, автоматические выключатели 4-l÷4-(2⋅N), электрические преобразователи 5-1÷5-(2⋅N), тяговые электродвигатели 6-1÷6-N. Количество электрических преобразователей 5-l÷5-(2⋅N) равно количеству всех независимых обмоток 7-1, 7-2 тяговых электродвигателей 6-1÷6-N. Электрические преобразователи 5-1÷5-(2⋅N) своими выходными контактами подключены каждый к своей независимой обмотке 7-1, 7-2 тягового электродвигателя 6-1 (6-2÷6-N). Электродвижительный комплекс в общем случае состоит из N электрических генераторов 3-1÷3-N и N тяговых электродвигателей 6-1÷6-N. Каждый из N электрических генераторов 3-1÷3-N и N тяговых электродвигателей 3-1÷3-N содержит по две независимые многофазные обмотки 8-1, 8-2 (электрических генераторов 3-1÷3-N) и 7-1, 7-2 (тяговых электродвигателей 6-1÷6-N). Причем первая обмотка 8-1 первого электрического генератора 3-1 через первый автоматический выключатель 4-1 и через первый электрический преобразователь 5-1 подключена к первой обмотке 7-1 первого тягового электродвигателя 6-1. Первая обмотка 8-1 второго электрического генератора 3-2 через второй автоматический выключатель 4-2 и через второй электрический преобразователь 5-2 подключена ко второй обмотке 7-2 первого тягового электродвигателя 6-1. Вторая обмотка 8-2 первого электрического генератора 3-1 через третий автоматический выключатель 4-3 и через третий электрический преобразователь 5-3 подключена к первой обмотке 7-1 второго тягового электродвигателя 6-2. Первая обмотка 8-1 третьего электрического генератора 3-3 через четвертый автоматический выключатель 4-4 и через четвертый электрический преобразователь 5-4 подключена ко второй обмотке 7-2 второго тягового электродвигателя 6-2. Вторая обмотка 8-2 второго электрического генератора 3-2 через пятый автоматический выключатель 4-5 и через пятый электрический преобразователь 5-5 подключена к первой обмотке 7-1 третьего тягового электродвигателя 6-3. И так далее по принципу первая обмотка 8-1 (N-1) электрического генератора 3-(N-l) через (2⋅N-4) автоматический выключатель 4-(2⋅N-4) и через (2⋅N-4) электрический преобразователь 5-(2⋅N-4) подключена ко второй обмотке 7-2 (N-2) тягового электродвигателя 6-(N-2). Вторая обмотка 8-2 (N-2) электрического генератора 3-(N-2) через (2⋅N-3) автоматический выключатель 4-(2⋅N-3) и через (2⋅N-3) электрический преобразователь 5-(2⋅N-3) подключена к первой обмотке 7-1 (N-1) тягового электродвигателя 6-(N-l). Первая обмотка 8-1 N электрического генератора 3-N через (2⋅N-2) автоматический выключатель 4-(2⋅N-2) и через (2⋅N-2) электрический преобразователь 5-(2⋅N-2) подключена ко второй обмотке 7-2 (N-1) тягового электродвигателя 6-(N-l). Вторая обмотка 8-2 (N-1) электрического генератора 3-(N-l) через (2⋅N-1) автоматический выключатель 4-(2⋅N-l) и через (2⋅N-1) электрический преобразователь 5-(2⋅N-l) подключена к первой обмотке 7-1 N тягового электродвигателя 6-N. Вторая обмотка 8-2 N электрического генератора 3-N через 2⋅N автоматический выключатель 4-2⋅N и через 2⋅N электрический преобразователь 5-2⋅N подключена ко второй обмотке 7-2 N тягового электродвигателя 6-N.

Электродвижительный комплекс транспортного средства, схема которого представлена на Фиг. 2 (в качестве исполнительного устройства рабочего механизма изображены гребные винты), может быть выполнена, так что электрические генераторы 3-1÷3-N и тяговые электродвигатели 6-1÷6-N выполнены в двухякорном исполнении.

Электродвижительный комплекс транспортного средства, схема которого представлена на Фиг. 3 (в качестве исполнительного устройства рабочего механизма изображены гребные винты), может быть выполнена, так что каждый из автоматических выключателей 4-l÷4-(2⋅N) имеет электромагнитный привод управление которым заведено в систему управления 1.

Электродвижительный комплекс транспортного средства, схема которого представлена на Фиг. 4 (в качестве исполнительного устройства рабочего механизма изображены гребные винты) содержит дополнительный электрический преобразователь 9, двухобмоточный согласующий трансформатор 10, два дополнительных автоматических выключателя 11, 12, распределительный щит 13, вспомогательный дизель-генератор 14 и потребители собственных нужд 15. Дополнительный электрический преобразователь 9 своими входами подключен к каждой из двух независимых многофазных обмоток 8-1, 8-2 электрических генераторов 3-1÷3-N. Выход дополнительного электрического преобразователя 9 подключен на первичную обмотку двухобмоточного согласующего трансформатора 10. Вторичная обмотка согласующего трансформатора 10 через первый дополнительный автоматический выключатель 11 подключена к распределительному щиту 13. К распределительному щиту 13 подключены потребители собственных нужд 15 и через второй дополнительный автоматический выключатель 12 электрический генератор вспомогательного дизель-генератора 14.

Электродвижительный комплекс транспортного средства, схема которого представлена на Фиг. 5 (в качестве исполнительного устройства рабочего механизма изображены гребные винты) содержит дополнительные распределительные щиты 16-l÷16-(2⋅N), количество которых равно количеству независимых обмоток 8-1, 8-2 электрических генераторов 3-1÷3-N. Каждый из распределительных щитов 16-1 (16-2÷16-(2⋅N)) подключен к своей независимой обмотке 8-1, 8-2 каждого из электрических генераторов 3-1÷3-N.

Работа электродвижительного комплекса транспортного средства происходит следующим образом. Электродвижительный комплекс транспортного средства, представленный на Фиг. 1 - Фиг. 5 содержит (2⋅N) независимых, гальванически изолированных, регулируемых электрических канала передачи электрической энергии от электрических генераторов 3-1÷3-N к тяговым электродвигателям 6-1÷6-N. Причем благодаря тому, что каждый из электрических генераторов 3-1÷3-N и тяговых электродвигателей 6-1÷6-N, содержит по две независимые многофазные обмотки 8-1, 8-2 и 7-1, 7-2 соответственно, такая структура позволяет обеспечить перекрестное независимое питание тяговых электродвигателей 6-1÷6-N. То есть один электрический генератор 3-1 (3-2÷3-N) с двумя независимыми многофазными обмотками 8-1, 8-2 обеспечивает питанием две независимые многофазные обмотки 7-1 и 7-1 (7-1 и 7-2, 7-2 и 7-2) двух разных тяговых электродвигателей 6-1, 6-2 (6-2, 6-3÷6-(N-l), 6-N). Такое схемное решение позволит исключить из работы один либо несколько первичных тепловых двигателей 2-1÷2-N и электрических генераторов 3-l÷3-N в долевых режимах работы движительного комплекса. Тем самым увеличиться экономичность, повысится коэффициент загрузки работающих первичных тепловых двигателей 2-1÷2-N и как следствие повысится энергетическая эффективность электродвижительного комплекса транспортного средства при его работе в долевых режимах, а также увеличится ресурс работы первичных тепловых двигателей 2-1÷2-N. Кроме того такая структура обеспечивает гальваническую развязку между силовыми каналами передачи энергии от первичного теплового двигателя 2-1÷2-N через электрические генераторы 3-1÷3-N и электрические преобразователи 5-l÷5-(2⋅N) для питания тяговых электродвигателей 6-1÷6-N. Такое дробление электрической передачи помимо превосходных эксплуатационных качеств позволяет реализовать электродвижительный комплекс транспортного средства практически не ограниченной мощности. Кроме того гальваническая развязка между каналами передачи и преобразования электрической энергии позволит повысить надежность и живучесть предложенной структуры.

Так при отказе одного либо нескольких первичных тепловых двигателей 2-1÷2-N либо электрических генераторов 3-1÷3-N либо электрических преобразователей 5-l÷5-(2⋅N) либо одной из обмоток 7-1 или 7-2 тяговых электродвигателей 6-1÷6-N электродвижительный комплекс транспортного средства будет продолжать работать. Причем будет продолжать работать каждый из тяговых электродвигателей 6-1÷6-N в активном режиме с ограничением величины электромагнитного момента на валу. При этом выходная мощность электродвижительного комплекса транспортного средства будет ограничена суммарной установленной мощностью работающих первичных тепловых двигателей 2-1÷2-N.

Еще одним достоинством, отмеченным ранее, является высокая экономичность. Так при работе электродвижительного комплекса транспортного средства в долевом режиме с выходной мощностью электродвижительного комплекса транспортного средства меньше установленной из работы могут быть выведены первичные тепловые двигатели 2-1÷2-N и электрические генераторы 3-1÷-3-N которые работают вхолостую либо недогружены при этом повышается коэффициент загрузки работающих первичных тепловых двигателей 2-1÷2-N и как следствие повышается энергетическая эффективность электродвижительного комплекса транспортного средства. Кроме того предложенная структура (Фиг. 1-Фиг. 5) позволяет использовать высокооборотные первичные тепловые двигатели 2-1÷2-N и электрические генераторы 3-1÷3-N, а также позволяет без использования многообмоточных согласующих трансформаторов организовать работу электродвижительного комплекса транспортного средства.

Электродвижительный комплекс транспортного средства, представленный на Фиг. 2, может быть выполнен с использованием стандартных серийно выпускаемых электрических машин, соединенных механически в тандем либо выполненных в одном корпусе в двухякорном исполнении. При этом каждый из электрических генераторов 3-1 (3-2÷3-N) содержит две электрические машины каждая из которых содержит свою независимую многофазную обмотку 8-1, 8-2. Каждый из тяговых электродвигателей 6-1÷6-N содержит две электрические машины, каждая из которых содержит свою независимую многофазную обмотку 7-1, 7-2.

Электродвижительный комплекс транспортного средства, представленный на Фиг. 3, может быть выполнен, так что каждый из автоматических выключателей 4-l÷4-(2⋅N) имеет электромагнитный привод управление которым заведено в систему управления 1. Такое схемное решение позволит осуществлять автоматизированный набор схемы электродвижительного комплекса транспортного средства в зависимости от выбранного режима работы.

С целью обеспечения потребителей собственных нужд 15 электроэнергией вырабатываемой электрическими генераторами 3-1÷3-N электродвижительный комплекс транспортного средства, представленный на Фиг. 4 может содержать дополнительный электрический преобразователь 9, двухобмоточный согласующий трансформатор 10, два дополнительных автоматических выключателя 11, 12, распределительный щит 13, вспомогательный дизель-генератор 14 и потребители собственных нужд 15. Такая структура электродвижительного комплекса транспортного средства (Фиг. 4) позволит осуществить питание потребителей собственных нужд 15 от электрических генераторов 3-1÷3-N при движении транспортного средства и от вспомогательного дизель-генератора 14 при его стоянке. Дополнительный электрический преобразователь 9 получает питание от независимых обмоток 8-1, 8-2 электрических генераторов 3-1÷3-N, при этом он осуществляет стабилизацию параметров напряжения (частоты, действующего значения) на своем выходе. Согласующий трансформатор 10 осуществляет согласование напряжений электрических генераторов 3-1÷3-N и напряжения питания потребителей собственных нужд 15. Автоматические выключатели 11, 12 осуществляют набор схемы электропитания потребителей собственных нужд 15 в различных режимах работы электродвижительного комплекса транспортного средства.

Для возможности осуществления питанием внешних потребителей электродвижительный комплекс транспортного средства, схема которого представлена на Фиг. 5 может содержать дополнительные распределительные щиты 16-l÷16-(2⋅N) количество которых равно количеству независимых обмоток 8-1, 8-2 электрических генераторов 3-1÷3-N. Причем каждый из распределительных щитов 16-1 (16-2÷16-(2⋅N)) подключен к своей независимой обмотке 8-1, 8-2 каждого из электрических генераторов 3-1÷3-N. Такая структура электродвижительного комплекса транспортного средства позволит значительно расширить ее функциональные возможности. Так при необходимости питания, какого либо из внешних потребителей достаточно разомкнуть автоматический выключатель 4-1 (4-2÷4-(2⋅N)) и осуществить питание внешнего потребителя от распределительного щита 16-1 (16-2÷16-(2⋅N)). Таким образом, могут быть независимо запитаны (2⋅N) внешних потребителя электрической энергии.

Предложенная структура движительного комплекса отличается универсальностью и позволяет использовать различные типы электромеханических и электрических преобразователей. Использование предложенной структуры позволяет создать электродвижительный комплекс транспортного средства неограниченной мощности при ограничениях, наложенных на используемую элементную базу и компоненты предложенной структуры. Таким образом, предлагаемый электродвижительный комплекс транспортного средства характеризуется высокой степенью надежности, а также высокими показателями энергетической эффективности, живучести и может обеспечивать питание потребителей собственных нужд, а также питание внешних потребителей, что значительно расширяет его функциональные возможности.

Claims (5)

1. Электродвижительный комплекс транспортного средства, содержащий систему управления, первичные тепловые двигатели, электрические генераторы, автоматические выключатели, электрические преобразователи, тяговые электродвигатели, причем количество электрических преобразователей равно количеству всех независимых обмоток тяговых электродвигателей, электрические преобразователи своими выходными контактами подключены каждый к своей независимой обмотке тягового электродвигателя, отличающийся тем, что электродвижительный комплекс в общем случае состоит из N электрических генераторов и N тяговых электродвигателей, причем каждый из N электрических генераторов и N тяговых электродвигателей содержит по две независимые многофазные обмотки, причем первая обмотка первого электрического генератора через первый автоматический выключатель и через первый электрический преобразователь подключена к первой обмотке первого тягового электродвигателя, первая обмотка второго электрического генератора через второй автоматический выключатель и через второй электрический преобразователь подключена ко второй обмотке первого тягового электродвигателя, вторая обмотка первого электрического генератора через третий автоматический выключатель и через третий электрический преобразователь подключена к первой обмотке второго тягового электродвигателя, первая обмотка третьего электрического генератора через четвертый автоматический выключатель и через четвертый электрический преобразователь подключена ко второй обмотке второго тягового электродвигателя, вторая обмотка второго электрического генератора через пятый автоматический выключатель и через пятый электрический преобразователь подключена к первой обмотке третьего тягового электродвигателя и т.д. по принципу первая обмотка (N-1) электрического генератора через (2⋅N-4) автоматический выключатель и через (2⋅N-4) электрический преобразователь подключена ко второй обмотке (N-2) тягового электродвигателя, вторая обмотка (N-2) электрического генератора через (2⋅N-3) автоматический выключатель и через (2⋅N-3) электрический преобразователь подключена к первой обмотке (N-1) тягового электродвигателя, первая обмотка N электрического генератора через (2⋅N-2) автоматический выключатель и через (2⋅N-2) электрический преобразователь подключена ко второй обмотке (N-1) тягового электродвигателя, вторая обмотка (N-1) электрического генератора через (2⋅N-1) автоматический выключатель и через (2⋅N-1) электрический преобразователь подключена к первой обмотке N тягового электродвигателя, вторая обмотка N электрического генератора через 2⋅N автоматический выключатель и через 2⋅N электрический преобразователь подключена ко второй обмотке N тягового электродвигателя.

2. Электродвижительный комплекс транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что электрические генераторы и тяговые электродвигатели выполнены в двухъякорном исполнении.

3. Электродвижительный комплекс транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что каждый из автоматических выключателей имеет электромагнитный привод, управление которым заведено в систему управления.

4. Электродвижительный комплекс транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что содержит дополнительный электрический преобразователь, двухобмоточный согласующий трансформатор, два дополнительных автоматических выключателя, распределительный щит, вспомогательный дизель-генератор и потребители собственных нужд, причем дополнительный электрический преобразователь своими входами подключен к каждой из двух независимых многофазных обмоток электрических генераторов, а выход дополнительного электрического преобразователя подключен на первичную обмотку двухобмоточного согласующего трансформатора, вторичная обмотка которого через первый дополнительный автоматический выключатель подключена к распределительному щиту, к которому подключены потребители собственных нужд и через второй дополнительный автоматический выключатель электрический генератор вспомогательного дизель-генератора.

5. Электродвижительный комплекс транспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что содержит дополнительные распределительные щиты, количество которых равно количеству независимых обмоток электрических генераторов, причем каждый из распределительных щитов подключен к своей независимой обмотке каждого из электрических генераторов.

Images