RU54473U1 - POWER SEMICONDUCTOR RECTIFIER-INVERTER CONVERTER FOR VEHICLE - Google Patents

POWER SEMICONDUCTOR RECTIFIER-INVERTER CONVERTER FOR VEHICLE Download PDF

Info

Publication number
RU54473U1
RU54473U1 RU2006100872/22U RU2006100872U RU54473U1 RU 54473 U1 RU54473 U1 RU 54473U1 RU 2006100872/22 U RU2006100872/22 U RU 2006100872/22U RU 2006100872 U RU2006100872 U RU 2006100872U RU 54473 U1 RU54473 U1 RU 54473U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power semiconductor
power
converter
housing
modules
Prior art date
Application number
RU2006100872/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Майя Александровна Иванова
Леонид Рувимович Варенбуд
Евгений Игоревич Турищев
Надежда Ивановна Копаева
Марина Дмитриевна Цыплакова
Наталья Николаевна Колгина
Original Assignee
Открытое акционерное общество "РИФ"
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 Открытое акционерное общество "РИФ" filed Critical Открытое акционерное общество "РИФ"
Priority to RU2006100872/22U priority Critical patent/RU54473U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU54473U1 publication Critical patent/RU54473U1/en

Links

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к электрооборудованию транспортных средств, а именно, к силовым полупроводниковым выпрямительно-инверторным преобразователям для транспортного средства, например, магистрального электровоза. Силовой полупроводниковый выпрямительно-инверторный преобразователь для транспортного средства содержит корпус с центральным каналом воздушного охлаждения и соединительные силовые шины переменного тока, а на них смонтированы группы силовых полупроводниковых модулей с полупроводниковым прибором, например, тиристором, который в каждом силовом модуле закреплен между катодным и анодным индивидуальными охладителями, установленными на изоляционной монтажной панели для скрепления силовых полупроводниковых модулей между собой, причем с анодными и катодными индивидуальными охладителями соответствующих групп силовых модулей соединены соответствующие анодные и катодные выходные шины постоянного тока, а к соединительным шинам переменного тока крепят входные шины для подключения переменного тока. Преобразователь снабжен микропроцессорными блоками защиты преобразователя от токов перегрузки. Оригинальная конструкция устройства позволила повысить его надежность и обеспечила возможностью предотвращать аварийные ситуации в сложных дорожных условиях.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to the electrical equipment of vehicles, namely, to power semiconductor rectifier-inverter converters for a vehicle, for example, a trunk electric locomotive. The power semiconductor rectifier-inverter converter for a vehicle contains a housing with a central air cooling channel and AC connecting busbars, and groups of power semiconductor modules are mounted on them with a semiconductor device, for example, a thyristor, which is mounted in each power module between the cathode and anode individual coolers mounted on an insulating mounting panel for fastening power semiconductor modules to each other, and anode and cathode individual coolers respective groups of power modules are connected to the respective anode and cathode output DC bus and to the buses connecting AC input bus attached to the AC. The converter is equipped with microprocessor units for protecting the converter from overload currents. The original design of the device allowed to increase its reliability and provided the ability to prevent accidents in difficult road conditions.

Description

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств, в частности, к силовым полупроводниковым выпрямительно-инверторным преобразовательным устройствам для пассажирских и грузовых магистральных электровозов. Заявляемый силовой полупроводниковый выпрямительно-инверторный преобразователь предназначен для питания тяговых двигателей электровоза и устанавливается в модернизируемых электровозах, оборудованных микропроцессорными системами управления и регулирования.The invention relates to the electrical equipment of vehicles, in particular, to power semiconductor rectifier-inverter converter devices for passenger and freight trunk electric locomotives. The inventive power semiconductor rectifier-inverter converter is designed to power traction motors of an electric locomotive and is installed in modernizable electric locomotives equipped with microprocessor control and regulation systems.

При создании конструкции данного устройства ставились задачи, связанные с модернизацией управляющего электрооборудования электровозов, а именно, разработанное техническое решение должно обладать:When creating the design of this device, tasks were posed related to the modernization of the control electric equipment of electric locomotives, namely, the developed technical solution should have:

- возможностью управления и осуществления селективного контроля за неисправностями преобразователя с пульта управления ЭВМ в электровозах с микропроцессорной системой управления;- the ability to control and implement selective control of transducer malfunctions from the computer control panel in electric locomotives with a microprocessor control system;

- возможностью передачи информации о фактических значениях входного тока на пульт оператора ЭВМ для использования в общем алгоритме управления и защиты электровоза оборудованного микропроцессорной системой управления;- the ability to transmit information about the actual values of the input current to the computer operator’s console for use in the general control and protection algorithm of an electric locomotive equipped with a microprocessor control system;

- возможностью оптимизации параметров регулирования и выработки мгновенных и интегральных сигналов защиты;- the ability to optimize control parameters and generate instantaneous and integral protection signals;

- возможностью выдачи на блок управления силовыми ключами (блок диагностики) сигнала «Защита» при превышении соответствующих значений установок;- the ability to issue a “Protection” signal to the power key control unit (diagnostic unit) if the corresponding settings are exceeded;

- возможностью за счет индивидуальной защиты силовых полупроводниковых приборов повысить надежность эксплуатации устройства, снизить эксплуатационные расходы при длительной работе преобразователей, обеспечить предотвращение выходов из строя силовых полупроводниковых модулей, уменьшить количество ложных срабатываний и аварийных ситуаций. Предотвратить опасные пульсации в кривой выпрямительного напряжения, исключить факторы, влияющие на величину токов утечки.- the possibility, due to the individual protection of power semiconductor devices, to increase the reliability of operation of the device, reduce operating costs during long-term operation of the converters, to ensure the failure of power semiconductor modules, to reduce the number of false alarms and emergency situations. To prevent dangerous ripples in the rectification voltage curve, to exclude factors affecting the magnitude of leakage currents.

Широко известны различные конструкции силовых полупроводниковых устройств, используемых в генераторных установках транспортных средств. Известные по предшествующему уровню техники конструкции устройств, как правило, в схемах защиты преобразователей от перенапряжений предусматривают элемент защиты во внешних цепях (по входу или по выходу) преобразователя, что приводит к отключению преобразователя в целом при срабатывании защиты, например, предохранителя. При этом изделие, в которое устанавливается преобразователь становиться неработоспособным.Various designs of power semiconductor devices used in vehicle generator sets are widely known. Designs of devices known in the prior art, as a rule, include a protection element in the external circuits (input or output) of the converter in the overvoltage protection circuits of the converter, which leads to the disconnection of the converter as a whole when the protection, for example, a fuse, is activated. In this case, the product into which the converter is installed becomes inoperative.

Так, известен полупроводниковый преобразовательный блок [1], содержащий полупроводниковые приборы и предохранители, установленные каждый на своей снабженной токоподводом с одной стороны то-копроводящей шине постоянного и переменного токов. При возникновении перенапряжения предохранитель отключает полупроводниковый предохранитель от питания. При этом могут быть следующие ситуации, в силу большой инерционности и невысокой точности срабатывания предохранителя, а также запаздывания отключения предохранителя, что Thus, a semiconductor converter unit [1] is known, which contains semiconductor devices and fuses, each mounted on its own side with a current-conducting bus of direct and alternating currents. When an overvoltage occurs, the fuse disconnects the semiconductor fuse from the power supply. In this case, there may be the following situations, due to the large inertia and low accuracy of the fuse, as well as the delay of fuse disconnection, which

значительно повышает степень возникновения аварийной ситуации, например, из-за короткого замыкания может быть взрыв или пожар. Предварительная ситуация этим известным устройством не фиксируется. Таким образом, недостатком известного устройства является низкая эксплуатационная надежность из-за невысокой эффективности защиты от аварийных ситуаций вследствие неконтролируемости переменных токов перегрузки, поэтому известная конструкция не обладает возможностью контроля за режимом работы каждого полупроводникового прибора.significantly increases the degree of emergency, for example, due to a short circuit there may be an explosion or fire. The preliminary situation of this known device is not fixed. Thus, the disadvantage of the known device is low operational reliability due to the low efficiency of protection against emergencies due to the uncontrollability of alternating overload currents, therefore, the known design does not have the ability to control the operation mode of each semiconductor device.

В этой конструкции при срабатывании даже одного предохранителя становиться неработоспособным весь блок. А это может привести к аварии.In this design, when even one fuse is triggered, the entire unit becomes inoperative. And this can lead to an accident.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является полупроводниковый реверсивный преобразователь [2], включающий токоведущие шины и полупроводниковые элементы, размещенные на групповых охладителях и образующие анодную и катодную группы встречно-параллельных включенных электрических мостов, и предохранители, расположенные между групповыми охладителями.The closest in technical essence to the claimed object is a semiconductor reversing converter [2], including current-carrying buses and semiconductor elements placed on group coolers and forming the anode and cathode groups of counter-parallel connected electric bridges, and fuses located between group coolers.

Недостатки известной конструкции обусловлены тем, что при отсутствии возможности контроля за токами перегрузки питающей сети выход из стоя любого из полупроводниковых приборов отключает от питания все устройство в целом или же при запаздывании отключения повышается степень возникновения аварийной ситуации на транспортном средстве (например, возникновение пожара или взрыв). Это указывает на низкую эксплуатационную надежность и высокую степень аварийности известного преобразователя.The disadvantages of the known design are due to the fact that in the absence of the ability to control the overload currents of the mains supply, the seizure of any of the semiconductor devices disconnects the entire device from the power supply or, when the delay is turned off, the degree of emergency in the vehicle increases (for example, a fire or explosion ) This indicates a low operational reliability and a high accident rate of the known converter.

Задача, на решение которой направлено данное техническое решение состоит в создании оригинальной конструкции силового полупроводникового выпрямительно-инверторного преобразователя для транспортного The problem to which this technical solution is directed is to create an original design of a power semiconductor rectifier-inverter converter for transport

средства, отличающегося от известных модернизируемостью, включающей повышение степени надежности и безопасности в работе за счет обеспечения постоянного контроля за токами перегрузки и выработки сигналов защиты, позволяющих обеспечить безопасную работу устройства с выведенной на пульт машиниста электровоза сигнализацией о конкретных неисправностях.a tool that differs from the well-known modernizability, including increasing the degree of reliability and safety in operation by providing constant monitoring of overload currents and generating protection signals that allow for safe operation of the device with a signaling about specific malfunctions displayed on the console of the electric locomotive driver.

При этом должно быть обеспечено достижение следующих технико-экономических результатов:In this case, the achievement of the following technical and economic results should be ensured:

- улучшение технических и эксплуатационных характеристик;- improvement of technical and operational characteristics;

- высокая надежность;- high reliability;

- возможность эксплуатации в широком диапазоне климатических условий;- the possibility of operation in a wide range of climatic conditions;

- высокая степень защиты от аварийных ситуаций в сложных дорожных условиях;- a high degree of protection against emergencies in difficult road conditions;

- пожаробезопасность;- fire safety;

- длительный безаварийный срок службы;- long trouble-free service life;

- оптимально низкий уровень пульсации преобразователя;- optimally low level of ripple of the Converter;

- минимально низкая величина токов утечки.- minimum low leakage currents.

Предлагается силовой полупроводниковый выпрямительно-инверторный преобразователь для транспортного средства, содержащий корпус с центральным каналом воздушного охлаждения и соединительные шины переменного тока, а на них смонтированы группы силовых полупроводниковых модулей с полупроводниковым прибором, например, тиристором, который в каждом силовом модуле закреплен между катодным и анодным индивидуальными охладителями, установленными на изоляционной монтажной панели для скрепления силовых полупроводниковых модулей между собой, причем с анодными и катодными индивидуальными охладителями соответствующих групп силовых полупроводниковых A power semiconductor rectifier-inverter converter is proposed for a vehicle, comprising a housing with a central air cooling channel and AC busbars, and groups of power semiconductor modules are mounted on them with a semiconductor device, for example, a thyristor, which is fixed between the cathode and anode in each power module individual coolers installed on an insulating mounting panel for fastening power semiconductor modules to each other, moreover, with anode and cathode individual coolers of the corresponding power semiconductor groups

модулей соединены соответствующие анодные и катодные выходные шины постоянного тока, а к соединительным шинам переменного тока крепят входные шины для подключения переменного тока.the modules are connected to the corresponding anode and cathode DC output buses, and input buses for connecting AC are attached to the connecting busbars of the alternating current.

Достижение указанных технических результатов обеспечивается за счет того, что устройство снабжено установленным изолированно на входном конце каждой соединительной силовой шины переменного тока микропроцессорным блоком защиты преобразователя от токов перегрузки, каждый из которых размещен в креслообразном корпусе, в спинке которого выполнена центральная прорезь для возможности установки силовой шины, по периметру прорези внутри спинки выполнена канавка с размещенным в ней бесконтактным электромагнитным датчиком импульсных токов в виде пояса Роговского, имеющего два изолированных вывода, а в сиденье упомянутого корпуса выполнена прямоугольная полость с размещенной в ней платой, содержащей управляющую блок-схему с контактами, соединенными с двумя выводами упомянутого бесконтактного электромагнитного датчика и с кабелем для подключения к внешним устройствам, при этом с внешней стороны сиденья корпуса установлены металлические стойки для крепления корпуса на изоляционной монтажной панели силового модуля, а спинка и сиденье креслообразного корпуса соединены упрочняющими боковыми косынками.The achievement of these technical results is ensured by the fact that the device is equipped with a microprocessor-based unit for protecting the converter from overload currents, which are installed in isolation on the input end of each connecting power bus, each of which is placed in a chair-like housing, in the back of which there is a central slot for the possibility of installing a power bus , along the perimeter of the slot inside the back there is a groove with a contactless electromagnetic pulse current sensor placed in it in the form of a Rogowski belt, having two isolated leads, and in the seat of the said case a rectangular cavity is made with a board placed in it, containing a control block diagram with contacts connected to the two leads of the contactless electromagnetic sensor and with a cable for connecting to external devices, on the outside of the casing seat, metal racks are mounted for attaching the casing to the insulating mounting panel of the power module, and the back and seat of the arm-shaped casing are connected roving side kerchiefs.

Заявляемое техническое решение может быть признано соответствующим требованиям новизны, поскольку не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам предлагаемого объекта защиты.The claimed technical solution can be recognized as meeting the requirements of novelty, since no analogue has been found, characterized by features identical to all the essential features of the proposed object of protection.

Техническое решение можно признать имеющим изобретательский уровень, поскольку оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники.The technical solution can be recognized as having an inventive step, since it does not explicitly follow from the prior art for a specialist.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости, поскольку оно изготавливается и используется в электровозе (рекламный лист прилагается).The claimed technical solution meets the requirement of industrial applicability, since it is manufactured and used in an electric locomotive (an ad sheet is attached).

Сущность заявляемого устройства пояснена следующими чертежами:The essence of the claimed device is illustrated by the following drawings:

- фиг.1 - силовой полупроводниковый выпрямительно-инверторный преобразователь для транспортного средства (структура), вид спереди;- figure 1 - power semiconductor rectifier-inverter converter for a vehicle (structure), front view;

- фиг.2 - то же, вид сбоку;- figure 2 is the same side view;

- фиг.3 - микропроцессорный блок защиты преобразователя от токов перегрузки (аксонометрическое изображение);- figure 3 - microprocessor unit for protecting the converter from overload currents (axonometric image);

- фиг.4 - спинка креслообразного корпуса (вид спереди);- figure 4 - the back of the arm-shaped body (front view);

- фиг.5 - сиденье креслообразного корпуса (вид сверху);- figure 5 - seat armchair-shaped body (top view);

- фиг.6 - крепление микропроцессорного блока 14 в силовом полупроводниковом выпрямительно-инверторном преобразователе для транспортного средства;- 6 - fastening of the microprocessor unit 14 in a power semiconductor rectifier-inverter converter for a vehicle;

- фиг.7 - структурная схема работы микропроцессорного блока 14 защиты преобразователя от токов перегрузки.- Fig.7 is a structural diagram of the microprocessor unit 14 for protecting the converter from overload currents.

Заявляемый силовой полупроводниковый выпрямительно-инверторный преобразователь 1 (см. фиг.1) для транспортного средства содержит (см. фиг.1-6) корпус 1 с центральным каналом 2 воздушного охлаждения и внутренние соединительные силовые шины 4 переменного тока, а на них смонтированы группы 3 силовых полупроводниковых модулей 5.The inventive power semiconductor rectifier-inverter converter 1 (see Fig. 1) for a vehicle contains (see Figs. 1-6) a housing 1 with a central channel 2 for air cooling and internal connecting power busbars 4 of an alternating current, and groups are mounted on them 3 power semiconductor modules 5.

Каждый силовой полупроводниковый модуль 5 содержит полупроводниковый прибор 6, например, тиристор Т 453-800-36-83-2,2-УЧЛ2 (ТУ 3417-003-41687291-97), закрепленный между анодным 7 и катодным Each power semiconductor module 5 contains a semiconductor device 6, for example, a thyristor T 453-800-36-83-2,2-UChL2 (TU 3417-003-41687291-97), mounted between the anode 7 and the cathode

8 индивидуальными охладителями, установленными на изоляционной монтажной панели 9.8 individual coolers installed on an insulating mounting plate 9.

Монтажная панель 9 служит для скрепления силовых полупроводниковых модулей 5 между собой. С анодными и катодными индивидуальными охладителями 7 и 8 соответствующих групп силовых модулей соединены соответствующие анодные 10 и катодные 11 выходные шины постоянного тока.The mounting panel 9 serves to fasten the power semiconductor modules 5 to each other. The corresponding anode 10 and cathode 11 DC output buses are connected to the anode and cathode individual coolers 7 and 8 of the corresponding groups of power modules.

К соединительным шинам 4 переменного тока крепят входные шины 12 для подключения переменного тока. На входном конце каждой соединительной силовой шины 12 переменного тока изолированно установлен микропроцессорный блок защиты преобразователя от токов перегрузки (поз.14). Каждый блок 14 защиты от перегрузки имеет кресло-образный корпус 15 (фиг.3, 4, 5), в спинке 16 которого выполнена центральная прорезь 17 для возможности прохождения сквозь нее силовой шины 12 переменного тока. По периметру этой прорези 17 внутри спинки 16 выполнена канавка 18с размещенным в ней бесконтактным электромагнитным датчиком 19 импульсных токов в виде пояса Роговского, имеющего два изолированных вывода 20. В сиденье 13 упомянутого корпуса 15 выполнена прямоугольная полость 21 с размещенной в ней на выступах платой 22, содержащей управляющую блок-схему 23 с контактами 24 и 25, соединенными с двумя выводами 20 упомянутого бесконтактного электромагнитного датчика 19 и с кабелем 26 для подключения к внешним устройствам, например, - к блоку диагностики (на фиг. не показан) для контроля за превышением допустимых норм переменного тока, и к пульту (на фиг. не показан) дистанционного управления для выдачи сигнала «Защита» при превышении сигналом соответствующих значений установок.To the connecting busbars 4 of the alternating current are connected input bus 12 for connecting an alternating current. At the input end of each connecting power bus 12 of the alternating current, a microprocessor unit for protecting the converter from overload currents (pos. 14) is isolated. Each overload protection unit 14 has a chair-shaped body 15 (Figs. 3, 4, 5), in the back 16 of which a central slot 17 is made for the AC bus 12 to pass through it. Along the perimeter of this slot 17, a groove 18 is made inside the backrest 16 with a contactless electromagnetic sensor 19 of the impulse currents placed in it in the form of a Rogowski belt having two insulated leads 20. A rectangular cavity 21 is made in the seat 13 of the said housing 15 with a board 22 located on the protrusions, comprising a control block diagram 23 with contacts 24 and 25 connected to two terminals 20 of said non-contact electromagnetic sensor 19 and with a cable 26 for connecting to external devices, for example, to a diagnostic unit (n Fig. not shown) for monitoring the excess of allowable limits AC, and to the panel (Fig. not shown) for remote control of outputting the "protection" when the signal exceeds the respective setting values.

Креслообразный корпус 15 выполнен из электроизолирующего материала.The arm-shaped housing 15 is made of electrically insulating material.

С внешней стороны сиденья 13 корпуса 15 установлены (на винтах) металлические стойки 26 для крепления креслообразного корпуса 15 на изоляционной монтажной панели 9 силового модуля 5.On the outside of the seat 13 of the housing 15 are installed (on screws) metal racks 26 for mounting the arm-shaped housing 15 on the insulating mounting panel 9 of the power module 5.

Стенка 16 и сиденье 13 креслообразного корпуса соединены упрочняющими боковыми косынками 27.The wall 16 and the seat 13 of the arm-shaped body are connected by reinforcing side scarves 27.

Принцип работы заявляемого силового полупроводникового выпрямительно-инверторного преобразователя для транспортного средства переменного тока состоит в следующем. Упомянутый преобразователь устанавливают в электровозе, подключают к тяговым двигателям, к блоку диагностики, пульту управления и к внешней сети переменного однофазного тока (на фиг. не показаны). При подаче переменного напряжения электрический ток протекает по соединительным силовым шинам переменного тока и при этом его значение на каждой шине контролируется установленным на ее входе микропроцессорным блоком 14 защиты преобразователя от токов перегрузки.The principle of operation of the inventive power semiconductor rectifier-inverter converter for an alternating current vehicle is as follows. The aforementioned converter is installed in an electric locomotive, connected to traction motors, to a diagnostic unit, a control panel and to an external single-phase alternating current network (not shown in FIG.). When applying alternating voltage, electric current flows through the connecting power busbars of the alternating current and at the same time its value on each bus is controlled by the microprocessor unit 14 protecting the converter from overload currents installed at its input.

При протекании переменного тока по шине 4, на которой установлен микропроцессорный блок 14 идет пропорциональное преобразование с помощью бесконтактного электромагнитного датчика 19 в виде пояса Роговского значения протекающего тока в электрический сигнал. Далее сигнал поступает на блок-схему 23, где происходят следующие его преобразования:When the alternating current flows through the bus 4, on which the microprocessor unit 14 is installed, there is a proportional conversion with the help of a non-contact electromagnetic sensor 19 in the form of a Rogowski belt, the value of the flowing current into an electrical signal. Next, the signal enters the block diagram 23, where the following transformations occur:

1. Его фильтрация для защиты от помех и шумов;1. Its filtering to protect against interference and noise;

2. Усиление величины сигнала;2. Amplification of the signal;

3. Обработка и перевод в цифровую форму усиленного сигнала;3. Processing and digitalization of the amplified signal;

4. Обработка информационной значимости сигнала;4. Processing the information value of the signal;

5. Выработка мгновенных и интегральных сигналов защиты;5. Development of instantaneous and integral protection signals;

6. Выдача на блок управления силовыми ключами (блок диагностики) сигнала «Защита», при превышении сигналом соответствующих значений установок;6. Issuance of a “Protection” signal to the power key control unit (diagnostic unit), when the signal exceeds the corresponding settings;

7. Передача информации о фактических значениях тока и установок по общему каналу связи в стандарте интерфейса RS-485 на плату управляющего контроллера.7. Transfer of information on the actual values of current and settings via a common communication channel in the RS-485 interface standard to the control controller board.

Управляющий контроллер систематизирует полученную информацию от всех датчиков и передает ее на пульт управления электровоза для использования в общем алгоритмы управления и защиты электровоза. Для выполнения пунктов 6 и 7 используются соединительные провода кабеля 26.The control controller systematizes the received information from all sensors and transfers it to the control panel of the electric locomotive for use in general control algorithms and protection of the electric locomotive. To fulfill paragraphs 6 and 7, the connecting wires of cable 26 are used.

Таким образом, микропроцессорный блок 11 преобразователя от токов перегрузки используется для бесконтактного преобразования величины переменного тока, проходящего по входной силовой шине преобразователя ВИП-4000Р и ВИП-5600Р в цифровой код и передачи информации по общему каналу связи в стандарте интерфейса RS-485 на стойку управления двигателем, а также для непосредственного воздействия на силовые ключи блока диагностики путем выдачи сигнала типа ТТЛ «Защита» на отдельную линию. При этом микропроцессорный блок 14 обеспечивает защиту в двух временных областях:Thus, the microprocessor unit 11 of the converter from overload currents is used to contactlessly convert the magnitude of the alternating current passing through the input power bus of the VIP-4000R and VIP-5600R into a digital code and transmit information via a common communication channel in the RS-485 interface standard to the control rack engine, as well as for direct impact on the power keys of the diagnostic unit by issuing a signal like TTL "Protection" on a separate line. Moreover, the microprocessor unit 14 provides protection in two time areas:

- мгновенную защиту при превышении измеряемого тока заданной установки в диапазоне (3000...7500) А (ампл. зн.);- instant protection when the measured current exceeds a given setting in the range (3000 ... 7500) A (amp. values);

- интегральную защиту при превышении эффективного измеряемого тока заданной установки в диапазоне (2500...5000) А (действующего значения).- integrated protection in excess of the effective measured current of a given setting in the range (2500 ... 5000) A (rms value).

Таким образом, благодаря тому, что силовой полупроводниковый выпрямительно-инверторный преобразователь для транспортного средства снабжен установленным изолированно на входном конце каждой Thus, due to the fact that the power semiconductor rectifier-inverter converter for a vehicle is equipped with an isolator installed at the input end of each

соединительной силовой шины переменного тока микропроцессорным блокам защиты от токов перегрузки, конструкция которого представлена в данном изобретении, обеспечена модернизация устройства, позволившая повысить степень надежности и безопасности в процессе эксплуатации в сложных дорожных условиях за счет возможности постоянного контроля за токами перегрузки и выработки сигналов защиты, позволяющих предварительно подать сигнал о конкретных неисправностях на дистанционный пульт управления (пульт машиниста электровоза) и обеспечить предотвращение аварий.the connecting AC power bus to the microprocessor-based overload current protection blocks, the design of which is presented in this invention, the device is modernized to improve the reliability and safety during operation in difficult road conditions due to the possibility of constant monitoring of overload currents and generation of protection signals that allow pre-signal a specific malfunction to a remote control panel (remote control of an electric locomotive driver) and provide accident prevention.

Заявляемая конструкция силового полупроводникового выпрямительно-инверторного преобразователя для транспортного средства обладает следующими техническими преимуществами по сравнению с известными конструкциями:The inventive design of a power semiconductor rectifier-inverter converter for a vehicle has the following technical advantages compared with known designs:

- улучшенными техническими и эксплуатационными характеристиками;- improved technical and operational characteristics;

- высокой надежностью эксплуатации в широком диапазоне климатических условий и сложных дорожных ситуациях;- high reliability of operation in a wide range of climatic conditions and difficult road situations;

- возможностью точно контролировать изменения входного тока и передавать информацию о фактических значениях тока и установок на блок диагностики и пульт управления электровоза для выработки мгновенных и интегральных сигналов защиты, предотвращающих аварийные ситуации;- the ability to precisely control changes in the input current and transmit information about the actual values of the current and settings to the diagnostic unit and the control panel of the electric locomotive to generate instantaneous and integral protection signals that prevent emergency situations;

- исключением ложных срабатываний защиты;- exception of false positives;

- высокой степенью защиты от возгорания;- a high degree of protection against fire;

- длительным безаварийным сроком службы;- long trouble-free service life;

- оптимально низким уровнем пульсаций преобразователя.- optimally low ripple of the converter.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ОПИСАНИИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ:SOURCES OF INFORMATION USED IN THE DESCRIPTION OF A USEFUL MODEL:

1. Полупроводниковый преобразовательный блок. Патент РФ №1168022, М. кл. H 01 L25/03, 15.06.1994.1. Semiconductor converter unit. RF patent No. 1168022, M. cl. H 01 25 L / 03, 15.06.1994.

2. Полупроводниковый реверсивный преобразователь с системой воздушного естественного охлаждения. Авт. св. №999184, М. кл. H 05 K07/20, H 01 L23/00, 23.02.1983 (ПРОТОТИП).2. Semiconductor reversing converter with air free cooling system. Auth. St. No. 999184, M. cl. H 05 K 07/20, H 01, L 23/00, 23.02.1983 (prototype).

Claims (1)

Силовой полупроводниковый выпрямительно-инверторный преобразователь для транспортного средства, содержащий корпус с центральным каналом воздушного охлаждения и внутренние соединительные силовые шины переменного тока, а на них смонтированы группы силовых полупроводниковых модулей с полупроводниковым прибором, например, тиристором, который в каждом силовом модуле закреплен между катодным и анодным индивидуальными охладителями, установленными на изоляционной монтажной панели для скрепления силовых полупроводниковых модулей между собой, причем с анодными и катодными индивидуальными охладителями соответствующих групп силовых модулей соединены соответствующие анодные и катодные выходные шины постоянного тока, а к соединительным шинам переменного тока крепят входные шины для подключения переменного тока, отличающийся тем, что он снабжен установленным изолированно на входном конце каждой соединительной силовой шины переменного тока микропроцессорным блоком защиты преобразователя от токов перегрузки, каждый из которых размещен в креслообразном корпусе, в спинке которого выполнена центральная прорезь для возможности установки силовой шины по периметру прорези внутри спинки выполнена канавка с размещенным в ней бесконтактным электромагнитным датчиком импульсных токов в виде пояса Роговского, имеющего два изолированных вывода, а в сиденье упомянутого корпуса выполнена прямоугольная полость с размещенной в ней платой, содержащей управляющую блок-схему с контактами, соединенными с двумя выводами упомянутого бесконтактного электромагнитного датчика и с кабелем для подключения к внешним устройствам, при этом с внешней стороны сиденья корпуса установлены металлические стойки для крепления корпуса на изоляционной монтажной панели силового модуля, а спинка и сиденье креслообразного корпуса соединены упрочняющими боковыми косынками.
Figure 00000001
A power semiconductor rectifier-inverter converter for a vehicle, comprising a housing with a central air cooling channel and internal AC connecting busbars, and on them are mounted groups of power semiconductor modules with a semiconductor device, for example, a thyristor, which is mounted between the cathode and each power module individual anode coolers mounted on an insulating mounting plate for fastening power semiconductor modules between themselves, and with the anodic and cathodic individual coolers of the respective groups of power modules, the corresponding anodic and cathodic DC output buses are connected, and input busbars for connecting the alternating current are attached to the alternating current busbars, characterized in that it is equipped with an isolation busbar mounted at the input end of each AC power bus with microprocessor-based converter protection against overload currents, each of which is placed in a chair-like housing, in the back of which a central slot is made for the possibility of installing a power bus along the perimeter of the slot inside the back, a groove is made with a contactless electromagnetic pulse current sensor in it in the form of a Rogowski belt having two insulated leads, and a rectangular cavity is made in the seat of the housing with a board placed in it a control block diagram with contacts connected to two terminals of said non-contact electromagnetic sensor and with a cable for connection to external devices stvam, while the outside of the seat shell metal rack set for mounting the housing on the insulation of the power module mounting plate, and the back and seat kresloobraznogo housing connected reinforcing side gussets.
Figure 00000001
RU2006100872/22U 2006-01-10 2006-01-10 POWER SEMICONDUCTOR RECTIFIER-INVERTER CONVERTER FOR VEHICLE RU54473U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100872/22U RU54473U1 (en) 2006-01-10 2006-01-10 POWER SEMICONDUCTOR RECTIFIER-INVERTER CONVERTER FOR VEHICLE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100872/22U RU54473U1 (en) 2006-01-10 2006-01-10 POWER SEMICONDUCTOR RECTIFIER-INVERTER CONVERTER FOR VEHICLE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU54473U1 true RU54473U1 (en) 2006-06-27

Family

ID=36715213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006100872/22U RU54473U1 (en) 2006-01-10 2006-01-10 POWER SEMICONDUCTOR RECTIFIER-INVERTER CONVERTER FOR VEHICLE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU54473U1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465155C2 (en) * 2010-01-11 2012-10-27 Др. Инг. Х.Ц.Ф. Порше Акциенгезелльшафт Hybrid drive of hybrid vehicle
RU182697U1 (en) * 2018-04-26 2018-08-28 Публичное акционерное общество "КАМАЗ" ENGINE CONTROL PANEL
RU199006U1 (en) * 2020-03-10 2020-08-07 Публичное Акционерное Общество "Электровыпрямитель" Rectifier-inverter converter
RU2752369C2 (en) * 2017-01-26 2021-07-26 Ман Трак Унд Бас Аг Device for placing a control unit on an internal combustion engine
RU2788306C1 (en) * 2022-07-26 2023-01-17 Михаил Владимирович Ефимов Transport type inverter

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465155C2 (en) * 2010-01-11 2012-10-27 Др. Инг. Х.Ц.Ф. Порше Акциенгезелльшафт Hybrid drive of hybrid vehicle
RU2752369C2 (en) * 2017-01-26 2021-07-26 Ман Трак Унд Бас Аг Device for placing a control unit on an internal combustion engine
RU182697U1 (en) * 2018-04-26 2018-08-28 Публичное акционерное общество "КАМАЗ" ENGINE CONTROL PANEL
RU199006U1 (en) * 2020-03-10 2020-08-07 Публичное Акционерное Общество "Электровыпрямитель" Rectifier-inverter converter
RU2788306C1 (en) * 2022-07-26 2023-01-17 Михаил Владимирович Ефимов Transport type inverter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104411972B (en) Inverter-integrated electric compressor
US7109604B2 (en) Device for distributing electrical energy and method for monitoring the distribution of energy
RU54473U1 (en) POWER SEMICONDUCTOR RECTIFIER-INVERTER CONVERTER FOR VEHICLE
US20150291041A1 (en) Power Supply Device
CN106061145B (en) Electric car electric component assembly
US20140210260A1 (en) Electric power conversion system for electric vehicle
US9762172B2 (en) Converter
KR101357201B1 (en) An apparatus of monitoring for photovoltaic power system
KR102382939B1 (en) Energy harvesting wireless electricity meter and high voltage power facility having thereof
CN110417278A (en) Inverter control device for driving motor
CN208955893U (en) A kind of current transformer of more power supply systems
RU176455U1 (en) Power rectifier inverter for vehicle
EP2645114A2 (en) Current measurement and comparing assembly for a power distribution system and method for measuring and comparing current
CN106627151A (en) Electric vehicle high-low-voltage power distribution system
RU2360382C2 (en) Power semi-conductor transducer system for vehicle power supply, namely for passenger train with drive synchronous generator, auxiliary synchronous generator and common power supply bus duct
CN212751529U (en) Subway circuit breaker box
JP2015035865A (en) Power conversion device
TWI706617B (en) Solar Smart Disaster Prevention Circuit Breaker
RU66652U1 (en) POWER SEMICONDUCTOR CONVERTER COMPLEX FOR ENERGY SUPPLY OF A VEHICLE, PREFERREDLY, PASSENGER TRAIN WITH A TRAFFIC SYNCHRONOUS EXTRAORDINARY WORLDWIDE
RU199006U1 (en) Rectifier-inverter converter
CN103863123A (en) High-voltage power distribution device of finished automobile
RU124477U1 (en) DEVICE FOR ELECTRICAL EQUIPMENT MANAGEMENT OF PASSENGER WAGON WITH DIVIDING FUNCTIONS BETWEEN TWO REMOTES
CN201838990U (en) Electric automobile leakage protection system
KR100718015B1 (en) Enclosed switchgear and controlgear consisting compartment unit
CN214565092U (en) Vehicle-mounted high-voltage device and electric automobile