SU1232521A1 - Device for equalizing loads of rolling stock traction electric motors - Google Patents

Device for equalizing loads of rolling stock traction electric motors Download PDF

Info

Publication number
SU1232521A1
SU1232521A1 SU853859253A SU3859253A SU1232521A1 SU 1232521 A1 SU1232521 A1 SU 1232521A1 SU 853859253 A SU853859253 A SU 853859253A SU 3859253 A SU3859253 A SU 3859253A SU 1232521 A1 SU1232521 A1 SU 1232521A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
outputs
excitation current
contacts
currents
Prior art date
Application number
SU853859253A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Николаевич Крыгин
Николай Степанович Назаров
Original Assignee
Омский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
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 Омский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта filed Critical Омский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority to SU853859253A priority Critical patent/SU1232521A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1232521A1 publication Critical patent/SU1232521A1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

toto

1515

2020

1123252111232521

Изобретение относитс  к транспорту , в частности к устройствам дл  индивидуального регулировани  нагрузок т говых электродвигателей подвижного состава с двигател ми независимого возбуждени .The invention relates to transport, in particular, to devices for individually controlling the loads of a traction motor of a rolling stock with engines of independent excitation.

Цель изобретени  - повьшение экономичности .The purpose of the invention is to increase efficiency.

На фиг. 1 - функциональна  блок- схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напр жений в элементах устройства.FIG. 1 is a functional block diagram of the proposed device; FIG. 2 - timing diagrams of currents and voltages in the elements of the device.

Устройство содержит регул тор 1 тока возбуждени  и  корных токов, к входам которого подключены задатчик 2 силы т ги, задатчик 3 частоты вращени , датчик 4 тока возбуждени , датчик 5 частоты вращени . Датчики 6 и 7  корных токов т говых двигателей подключены к входам блока 8 вьщелени  максимального сигнала и к одним из входов блоков 9 и 10 сравнени . Выход блока 8 подключен к входу регул тора 1 тока возбуждени  и  корных токов и к другим входам бло- ков 9 и 10 сравнени . Выходы блоков 9 и 10 через элементы 11 и 12 задержки соединены с одними из входов блоков 13 и 14 умножени , к другим входам которых через блок 15 нелинейности подключен датчик 4 тока возбуждени . Выходы блоков 13 и 14 через замыкающие контакты 16 и 17 переключател  18 и инверторы 19 и 20 соединены с входами сумматоров 21 и 22. С этими же входами сумматоров 21 и 22 выходы блоков 13 и 14 соединены размыкающими контактами 23 и 24. Дру- Ьие входы сумматоров 21 и 22 соединены размыкающим контактом 25 переключател  18с одним источником 26, а замыкающим контактом 27 - с другим источником 28 смещени . Выходы сумматоров 21 и 22 соединены с входами фазорегул торов 29 и 30, выходы кото- 45 рых через блоки 31 и 32 ограничени  азы и формирователи 33 и 34 подключены к входам тиристорных ключей 35 36. Тиристорные ключи подключены параллельно обмоткам 37 и 38 возбужени  т говых двигателей, питающихс  от управл емого выпр мител  39. Якорые обмотки 40 и 41 .т говых двигатеей подключены к выпр мительно-инвер- орному преобразователю 42, который, ак и выпр митель 39, подключен к ыходу регул тора 1 тока возбуждеи  и  корных токрв.The device contains the regulator 1 of the excitation current and the crustal currents, the inputs of which are connected to the pull power setting device 2, the driving frequency setting device 3, the driving current sensor 4, the rotation frequency sensor 5. The sensors 6 and 7 of the crust currents of the traction motors are connected to the inputs of the block 8 at the maximum signal and to one of the inputs of the blocks 9 and 10 of the comparison. The output of block 8 is connected to the input of the controller 1 of the excitation current and the crust currents and to the other inputs of the blocks 9 and 10 of the comparison. The outputs of blocks 9 and 10 are connected to one of the inputs of multiplication blocks 13 and 14 through delay elements 11 and 12, to the other inputs of which the excitation current sensor 4 is connected via nonlinearity block 15. The outputs of the blocks 13 and 14 through the closing contacts 16 and 17 of the switch 18 and the inverters 19 and 20 are connected to the inputs of the adders 21 and 22. The outputs of the blocks 13 and 14 are connected to the same inputs of the adders 21 and 22 by the closing contacts 23 and 24. Other inputs adders 21 and 22 are connected with the disconnecting contact 25 of the switch 18 with one source 26, and the closing contact 27 with another displacement source 28. The outputs of the adders 21 and 22 are connected to the inputs of the phase regulators 29 and 30, the outputs of which 45 through the limiting aces blocks 31 and 32 and the drivers 33 and 34 are connected to the inputs of the thyristor switches 35 36. The thyristor switches are connected in parallel to the windings 37 and 38 of the excitation traction motors powered by controlled rectifier 39. Anchor windings 40 and 41 of the traction motors are connected to rectifier-inverter converter 42, which, like rectifier 39, is connected to the output of current regulator 1 and core currents.

к лto l

н д м в и у ни м ниn d m in and y mi

оabout

ю и о   си вр и ру ве вы зо со ра он че ны то ны те жи вы киu and o si vr and ru you ve zo p he is the same

ны об из в нь 55 во бл ра и We are about 55 years old and

30thirty

3535

4040

5050

00

5 five

На временных диаграммах показаны крива  о. напр жени  на выходе управл емого выпр мител  39, крива  S тока управл емого выпр мител  39, крива  6 напр жени  тиристорных ключей 35 и 36, крива  г напр жени  управлени  на входе тиристорных ключе 35 и 36, крива  Э тока тиристорных ключей 35 и 36 при углах cytt. регулировани  тиристоров управл емого выпр мител  39 и с регулировани  тиристоров тиристорных ключей 35 и 36.The time diagrams show the curve about. voltage at the output of the controlled rectifier 39, S curve of the current of the controlled rectifier 39, curve 6 of the voltage of the thyristor switches 35 and 36, curve of the control voltage at the input of the thyristor switch of 35 and 36, curve of the current of the thyristor switches of 35 and 36 at angles cytt. adjusting the thyristors of the controlled rectifier 39 and adjusting the thyristors of the thyristor keys 35 and 36.

Выравнивание нагрузок т говых двигателей основано на индивидуальном регулировании токов возбуждени  двигателей, нагрузка которых меньше максимальной. При этом рассогласование нагрузок между регулируемым и наиболее нагруженным двигателем устран етс  в режиме т ги уменьшением , а в режиме рекуперативного можени  увеличением тока возбуждени  регулируемого двигател .The equalization of loads of traction motors is based on the individual regulation of the excitation currents of motors whose load is less than the maximum. In this case, the misalignment of the loads between the regulated and the most loaded motor is eliminated in the thrust mode by a decrease, and in the regenerative mode, an increase in the excitation current of the regulated motor.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

На входах регул тора 1 сравниваютс  в форме напр жени  заданные и действительные значени  сигналов от датчиков 5-7 частоты вращени  и  корных токов и задатчиков 2 и 3 силы т ги (торможени ) и частоты вращени . Разность между заданными и действительными значени ми регулируемых параметров воз;гействует на величину угла открыти  тиристоров выпр мительно-инверторного преобразовател  42 и выпр мител  39. Путем соответствующего изменени  угла отпирани  тиристоров преобразовател  42 он работает в режиме выпр мител , через который получают питание  корные обмотки 40 и 41, и режиме инйер- тора,. преобразу  посто нный ток  корных обмоток 40 и 41 т говых двигателей , работающих в генераторном режиме , в переменный. Через управл емьй выпр митель 39 получают питание обмотки 37 и 38 возбуждени .At the inputs of the regulator 1, the specified and actual values of the signals from the rotational speed sensors 5-7 and the crust currents and setting units 2 and 3 of the pull (braking) and rotation frequency are compared in the form of voltage. The difference between the set and actual values of the adjustable parameters affects the opening angle of the thyristors of the rectifier-inverter converter 42 and the rectifier 39. By a corresponding change in the unlocking angle of the thyristors of the converter 42, it operates in the mode of the rectifier, through which the core windings 40 are fed and 41, and the inerter mode ,. converting the direct current of the crust windings of 40 and 41 tg engines operating in generator mode into alternating. Through the control rectifier 39, the excitation windings 37 and 38 are energized.

Датчиками 6 и 7 измер ютс   корные токи параллельных ветве.й  корных обмоток 40 и 41 т говых двигателей, измеренные значени  токов поступают в блок 8, которьш выбирает максималь- ньй ток наиболее нагруженного т го- 5 вого двигател . Сигнал, вь реленный блоком 8, поступает на вход регул тора 1 и на суммирующие входы блоков 9 и 10 сравнени , на вычитающие входыSensors 6 and 7 measure the crust currents of the parallel branches of the crust windings 40 and 41 of the traction motors, the measured values of the currents go to block 8, which selects the maximum current of the most loaded mt of the 5th motor. The signal, indicated by block 8, is fed to the input of controller 1 and to the summing inputs of blocks 9 and 10 of the comparison, to the subtracting inputs

00

5five

00

00

которых подаютс  сигналы с датчиков 6 и 7  корных токов. Сигналы, пропорциональные рассогласованию  корных токов, вьщел емые блоками 9 и 10 сравнени , поступают через элементы 11 и 12 задержки на входы блоков 13 и 14 умножени , на другие входы которых поступает сигнал от датчика 4 тока возбуждени  через блок 15 нелинейности . При этом элементами 11 и 12 задержки исключаетс  вли ние процессов буксовани  (юза) колесных пор на качество регулировани . Блоком 15 нелинейности совместно с блоками 13 и 14 умножени  обеспечиваетс  регулирование коэффициента усилени  системы по зависимости, близкой к линейной, чем достигаетс  устойчивость системы во всем диапазонеwhich signals are from sensors 6 and 7 of the crustal currents. Signals proportional to the misalignment of the core currents, provided by the comparison units 9 and 10, are fed through delay elements 11 and 12 to the inputs of multiplication units 13 and 14, the other inputs of which receive a signal from the excitation current sensor 4 through the non-linearity unit 15. In this case, elements 11 and 12 of the delay exclude the influence of the slipping processes of the wheel pores on the quality of adjustment. The nonlinearity unit 15 together with the multiplication units 13 and 14 ensures that the gain of the system is controlled according to a dependence close to linear, thus achieving system stability over the entire range.

регулировани .regulation.

В режиме т ги сигналы от блоков 13 и 14 умножени  поступают через размыкающие контакты переключател  18 на один из входов сумматоров 21 и 22, на другие входы которых поступает сигнал через размыкающий контакт 25 переключател  18 от источника 26 смещени  .In the pull mode, signals from multipliers 13 and 14 are received through the disconnecting contacts of switch 18 to one of the inputs of adders 21 and 22, the other inputs of which receive a signal through the disconnecting contact 25 of switch 18 from bias source 26.

В режиме рекуперативного торможени  сигналы от блоков 13 и 14 умножени  поступают через замыкающие контакты 16 и 17 переключател  18 на входы инвертора 19 и 20, выходной сигнал которых поступает на один из входов сумматоров 21 и 22, на другие входы которых через замыкающий контакт 27 переключател  18 поступают сигналы от источника 28 смещени . Выходные сигналы сумматоров 21 и 22 поступают на входы фазорегул - торов 29 и 30. Формирование импульсов управлени  дл  тиристорных ключей 35 и 36 осуществл ют формирователи 33 и 34 импульсов. Входные сигналы формирователей 33 и 34 поступа- ют от блоков 31 и 32 ограничени  фазы , обеспечивающих регулирование управл ющих сигналов от фазорегул торо 29 и 30 только при наличии положи5 In regenerative braking mode, signals from multiplication blocks 13 and 14 are received through the closing contacts 16 and 17 of switch 18 to the inputs of inverter 19 and 20, the output of which goes to one of the inputs of adders 21 and 22, to the other inputs of which through closing contact 27 of switch 18 signals come from bias source 28. The output signals of the adders 21 and 22 are fed to the inputs of the phase shifters 29 and 30. The pulse shapers for the thyristor switches 35 and 36 are carried out by the pulse shapers 33 and 34. The input signals of the formers 33 and 34 are received from the phase limiting units 31 and 32, which control the control signals from the phase shifters 29 and 30 only if there is a 5

00

5five

00

5five

00

5 0 5 5 0 5

тельного напр жени  на анодах тиристорных ключей 35 и 36.voltages on the anodes of the thyristor switches 35 and 36.

. Таким образом, в режиме т ги источник 26 смещени  устанавливает начальную фазу сигналов управлени  относительно фазы напр жени  несущей частоты преобразовател  39 на УГОЛ oL тг и при увеличении сигнала управлени  производит его регулирование от cJt ТТ до uJt С)то  е о -то угол, ограниченньш блоками 31 и 32, ув.ели- чива  тем самым величину тока через тиристорные ключи 35 и 36, при этом уменьшаетс  ток возбуждени  регулируемого двигател  и, соответственно, увеличиваетс  его нагрузка.. Thus, in the pull mode, the bias source 26 sets the initial phase of the control signals relative to the phase of the voltage of the carrier frequency of the converter 39 to the ANGLE oL ng and, as the control signal is increased, adjusts it from cjt TT to uJt C) that is about an angle limited by blocks 31 and 32, thereby increasing the amount of current through the thyristor switches 35 and 36, thereby reducing the excitation current of the regulated motor and, accordingly, increasing its load.

В режиме рекуперативного торможени  с помощью инверторов 19 и 20 сигналы управлени  мен ют свою пол рность , а источником 28 смещени  устанавливаетс  начальна  фаза сигналов управлени  на угол d , при этом при отсутствии сигналов управлени  тиристорные ключи открыты в диапазоне от cji дос.ТГ . При увеличении инвертированного сигнала управлени  производитс  регулирование угла открыти  тиристоров тиристорных ключей 35 и 36 oTijLit до tjJt ТГ , что приводит к уменьшению тока через тиристорные ключи 35 и 36 и к увеличению тока возбуждени  регулируемого двигател  а следовательно, к увеличению его нагрузки.In regenerative braking mode, the control signals change their polarity using inverters 19 and 20, and the displacement source 28 sets the initial phase of the control signals by angle d, while in the absence of control signals the thyristor keys are open in the range from cji to t.d. When the inverted control signal is increased, the opening angle of the thyristors of the thyristor switches 35 and 36 o TijLit is adjusted to tjJt TG, which leads to a decrease in the current through the thyristor switches 35 and 36 and to an increase in the excitation current of the regulated motor and, consequently, to an increase in its load.

Таким образом, устройство дл  выравнивани  нагрузок т говых электродвигателей может примен тьс  в режимах т ги и рекуперативного торможени  за счет изменени  алгоритма работы тиристоров тиристорных ключей.Thus, the device for load balancing of traction motors can be used in traction and regenerative braking modes by changing the operation of the thyristor of the thyristor switches.

Использование предлагаемого устройства позвол ет улучшить распределение т говых и тормозных усилий на 10-12%, за счет этого снизить на 0,2- 0,4% расход энергии на т гу поездов и увеличить возврат электроэнергии на 0,3-0,5% в режиме рекуперативного торможени .The use of the proposed device makes it possible to improve the distribution of traction and braking forces by 10–12%, thereby reducing by 0.2–0.4% the energy consumption per trains and increasing the return of electricity by 0.3–0.5% in regenerative braking mode.

Фие.гPhie.g

Составитель Н. Лыс ков Редактор В. Петраш Техред И Попрвич Корректор С. ЧерниCompiled by N. Lyskov Editor V. Petrash Tehred And Poprvich Proofreader S. Cherni

Заказ 2734/19 . Тираж 647ПодписноеOrder 2734/19. Circulation 647Subscribe

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-иолиг рафическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проркт({а , 4Production and processing plant, Uzhgorod, st. Prorkt ({a, 4

Фи9.1Fi9.1

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ НАГРУЗОК ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. ПОДВИЖНОГО СОСТАВА, содержащее регулятор тока возбуждения и якорных токов, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с задатчиком силы тяги, задатчиком и датчиком частоты вращения двигателей, а выходы - с выпрямительно-инверторным преобразователем,включенным в цепи питания якорных обмоток и управляемым выпрямителем,включенным в цепь питания обмоток возбуждения, параллельно которым подключены тиристорные ключи, управляющие входы которых соответственно соединены с выходами формирователей импульсов, подключенных входами к выходам блоков ограничения фазы, входы которых соединены с выходами фазорегуляторов, датчик тока возбуждения, подключенный к четвертому входу регулятора тока возбуждения и якорных токов и через блок нелинейности - к одним из входов соответствующих блоков умножения, и датчики якорных токов, подключенные к одним из входов соответствующих блоков сравнения и входам блока вьщеления максимального сигнала, выход которого соединен с пятым входом регулятора тока возбуждения и якорных токов и с другими входами блоков сравнения, выходы которых соединены через элементы задержки с другими входами блоков умножения, отличающееся тем, с что, с целью повышения экономичности, <5 оно снабжено источниками смещения, переключателем с размыкающими и замыкающими контактами, инверторами и сумматорами, выходы которых подключены к входам соответствующих фазорегуляторов, а одни входы через одни размыкающие контакты переключателя к одному источнику смещения и одни . замыкающие контакты - к другому источнику смещения, при этом другие входы сумматоров через другие размыкающие контакты непосредственно и другие замыкающие контакты и инвертор - к выходу соответствующего блока умножения.DEVICE FOR LEVELING LOADS OF TRACTION ELECTRIC MOTORS. ROLLING COMPOSITION, containing a regulator of the excitation current and anchor currents, the first, second and third inputs of which are connected respectively to the traction force setter, setpoint and motor speed sensor, and the outputs to a rectifier-inverter converter included in the power supply circuit of the armature windings and controlled by a rectifier included in the power circuit of the field windings, in parallel with which thyristor switches are connected, the control inputs of which are respectively connected to the outputs of the pulse shapers connected the inputs to the outputs of the phase limiting blocks, the inputs of which are connected to the outputs of the phase regulators, an excitation current sensor connected to the fourth input of the excitation current and armature current regulator and through a nonlinearity block to one of the inputs of the corresponding multiplication blocks, and anchor current sensors connected to one of the inputs of the respective comparison units and the inputs of the maximum signal input unit, the output of which is connected to the fifth input of the excitation current regulator and anchor currents and to other inputs of the comparison units, outputs which are connected via delay elements to the other inputs of multiplication units, characterized in that with it, in order to increase efficiency, <5 it is provided with springs bias the switch to open and close the contacts, inverters and adders, whose outputs are connected to inputs of respective phase regulators, and one inputs through one opening contact of the switch to one bias source and one. make contacts to another source of bias, while the other inputs of the adders directly through other open contacts and other make contacts and an inverter to the output of the corresponding multiplication unit. SU .... 1232521SU .... 1232521
SU853859253A 1985-02-21 1985-02-21 Device for equalizing loads of rolling stock traction electric motors SU1232521A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853859253A SU1232521A1 (en) 1985-02-21 1985-02-21 Device for equalizing loads of rolling stock traction electric motors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853859253A SU1232521A1 (en) 1985-02-21 1985-02-21 Device for equalizing loads of rolling stock traction electric motors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1232521A1 true SU1232521A1 (en) 1986-05-23

Family

ID=21164123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853859253A SU1232521A1 (en) 1985-02-21 1985-02-21 Device for equalizing loads of rolling stock traction electric motors

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1232521A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 1079493, кл. В 60 L 15/20, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3713504A (en) Vehicle electric drive providing regulation of drive wheel operating speed difference
EP0233948A4 (en) Method of controlling a three-phase induction motor.
EP0323837A1 (en) Apparatus and method for controlling electric car
EP0267583B1 (en) Turbine helper drive apparatus
SU1232521A1 (en) Device for equalizing loads of rolling stock traction electric motors
US4090119A (en) Torque analog of a series wound DC traction motor
RU116413U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF ELECTRIC RHEOSTATIC BRAKE OF AC ELECTRIC CAR
SU983961A1 (en) Multi-motor electric drive
SU1463547A1 (en) Device for regulating voltage of series-connected tractive electric motors with separate excitation of electrified rolling stock
SU1646921A2 (en) Device for controlling the propulsion drive of electric locomotives using separate excitation motors
SU1336187A1 (en) Thyratron electric motor
SU1460765A1 (en) Method of controlling traction electric drive in braking mode
US4724367A (en) System for driving a motor
SU1552334A1 (en) Frequency-controlled electric drive
SU1508318A2 (en) Thyratron electric motor
SU1293814A1 (en) Control device for two-motor electric drive
SU1079493A1 (en) Apparatus for controlling the traction drive of an electric locomotive with independetly excited motors
SU1229937A1 (en) Variable-frequency electric drive with braking unit
SU1420639A1 (en) D.c. multiple-motor traction electric drive
SU964945A1 (en) Device for control of multi-motor electric drive
SU997215A2 (en) Electric drive with subordinate control of parameters
SU1325653A1 (en) Frequency-controllable electric drive
SU1277325A1 (en) Method of controlling compensated converter
SU1294655A1 (en) Alternating current power transmission of independent vehicle
SU1053255A1 (en) Device for controlling asynchronous machine with phase rotor