TW201406587A - 動能發電輔助傳動節能省電電聯列車 - Google Patents
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Abstract
本項發明屬於一種電聯列車動能發電、電力回饋並直接輔助傳動之節能省電車輪驅動系統,其係在一電聯列車車輪驅動電源端設一電力回饋控制器,該電力回饋控制器與一車輪牽引馬達電氣連接,該車輪牽引馬達經由一車輪傳動軸、一傳動軸齒輪組與一列車車輪機械連接,該車輪牽引馬達另經由該傳動軸齒輪組、一發電機傳動軸與一動力發電機機械連接;該電力回饋控制器內部設有一電源切換開關、一微處理機與一變壓整流電路,該電源切換開關與該變壓整流電路則分別與該車輪驅動電源端、該車輪牽引馬達及該動力發電機電氣連接。當該電聯列車處於非高速度行進期間,該電力回饋控制器經由該電源切換開關使該車輪牽引馬達可使用該車輪驅動電源端供應之電能(電源供電),以驅動該電聯列車行駛;當該電聯列車處於高速度行進期間,該電力回饋控制器藉由該車輪牽引馬達、該傳動軸齒輪組與該動力發電機之動能轉換電能電力回饋(動能發電),亦可經由該電源切換開關使該車輪牽引馬達可直接使用該電力回饋供應之電能(動能發電供電),以持續驅動該電聯列車行駛(輔助傳動)。該微處理機可藉由偵測該動力發電機經由該變壓整流電路整流後之電壓強弱(動能發電強弱),適時並自動調整該電源切換開關之切換時機,使該車輪牽引馬達於該電聯列車行進期間,可交替地使用該車輪驅動電源端或該電力回饋供應之電能(即時交替式電源供電、動能發電供電)。如此,運用該電力回饋控制器、該動力發電機及該傳動軸齒輪組之車輪驅動系統設置,令該車輪驅動電源端即能以節能省電、提昇效率之電能,供電予該電聯列車行進使用。
Description
本項發明創作係關於一種「動能發電輔助傳動節能省電電聯列車」車輪驅動系統,尤指一種利用一車輪牽引馬達與一傳動軸齒輪組、一動力發電機之動能轉換電能電力回饋及一電力回饋控制器,以輔助供應一電聯列車之車輪驅動用電,使一車輪驅動電源端能以省電、有效率之電能,供電予該電聯列車行進使用的節能省電車輪驅動系統電路者。
按,在現今石油供應短缺、油價高漲的時代,石油相關能源的使用成本皆大幅提高,同時,為了地球環境考量,避免因使用石油過度排放二氧化碳而造成環境的劇烈改變,各方均倡導節能減碳的相關做法,其中,有效率地利用電源供電予各型電聯列車使用,就是節能減碳的一種具體做法。
習用電聯列車(如:高鐵系統、鐵路系統、捷運系統、電車系統等)車輪驅動用電之方式,請參閱第1圖所示,係利用一車輪驅動電源端將電能直接供應予一車輪牽引馬達001,該車輪牽引馬達001再經由一傳動軸齒輪002與一列車車輪003機械連接,使該車輪牽引馬達001可將該電能轉換成動能,以帶動該列車車輪003轉動並使該電聯列車行駛;該電聯列車行進期間,該車輪牽引馬達001之工作型態為連續式運轉,該車輪驅動電源端也是連續式供應電
能。
然而,由於電聯列車每日行駛班次密集,每日行駛時間冗長,電聯列車之車輪牽引馬達連續式運轉將造成車輪驅動電源端相當可觀之電能損耗,或者,造成車輪牽引馬達相關機件之持續損耗,長時間使用甚或容易產生車輪牽引馬達工作機能不正常之情形,進而影響電聯列車之行駛與營運。
鑑於上述先前技術所衍生的各項缺點,本案創作人乃亟思加以改良創新,並經多年苦心孤詣潛心研究後,終於成功研發完成本案之一種「動能發電輔助傳動節能省電電聯列車」車輪驅動系統。
本項發明創作之目的,在於提供一種電聯列車動能發電、電力回饋並直接輔助傳動之節能省電車輪驅動系統,請參閱第2圖所示,其概念係藉由一車輪牽引馬達011、一車輪傳動軸012、一列車車輪013與一傳動軸齒輪組014、一發電機傳動軸015、一動力發電機016之動能轉換電能電力回饋及一電力回饋控制器017,以輔助供應一電聯列車之車輪驅動用電,使一車輪驅動電源端能以省電、有效率之電能,供電予該電聯列車行進使用。
為達上述之目的,本項發明創作之技術手段在於,在一電聯列車車輪驅動電源端(如:三相交流驅動電源或直流驅動電源)設一電力回饋控制器,該電力回饋控制器再與一車輪牽引馬達(如:三相交流牽引馬達或直流牽引馬
達)電氣連接,該車輪牽引馬達經由一車輪傳動軸、一傳動軸齒輪組與一列車車輪機械連接,該車輪牽引馬達另經由該傳動軸齒輪組、一發電機傳動軸與一動力發電機(如:三相交流發電機或單相交流發電機)機械連接;該電力回饋控制器內部設有一電源切換開關、一微處理機與一變壓整流電路,該電源切換開關與該變壓整流電路則分別與該車輪驅動電源端、該車輪牽引馬達及該動力發電機電氣連接。由此,當該電聯列車處於非高速度行進期間,該電力回饋控制器經由該電源切換開關使該車輪牽引馬達可使用該車輪驅動電源端供應之電能(電源供電),以驅動該電聯列車行駛(正常傳動);當該電聯列車處於高速度行進期間,該電力回饋控制器藉由該車輪牽引馬達、該傳動軸齒輪組與該動力發電機之動能轉換電能電力回饋(動能發電),亦可經由該電源切換開關使該車輪牽引馬達可直接使用該電力回饋供應之電能(動能發電供電),以持續驅動該電聯列車行駛(輔助傳動)。該微處理機可藉由偵測該動力發電機經由該變壓整流電路整流後之電壓強弱(動能發電強弱),適時並自動調整該電源切換開關之切換時機,使該車輪牽引馬達於該電聯列車行進期間,可交替地使用該車輪驅動電源端或該電力回饋供應之電能(即時交替式電源供電、動能發電供電)。如此,運用該電力回饋控制器、該動力發電機及該傳動軸齒輪組之車輪驅動系統設置,令該車輪驅動電源端即能以節能省電、提昇效率之電能,供電予該電聯列車行進使用。
請參閱以下有關於本項發明創作「動能發電輔助傳動節能省電電聯列車」車輪驅動系統一較佳實施例(電聯列車三相交流驅動系統)之詳細說明及其附圖,將可進一步瞭解本創作之技術內容及其目的與功效:
本項發明創作所提供之一種「動能發電輔助傳動節能省電電聯列車」車輪驅動系統,請參閱第3圖及第4、5圖所示,電聯列車列車車輪採用三相交流驅動電源,該車輪驅動系統於一三相交流驅動電源端設有一三相交流牽引馬達111,該三相交流牽引馬達111經由一車輪傳動軸112與一列車車輪113機械連接,該三相交流牽引馬達111與該列車車輪113之間設有一傳動軸齒輪組114,該傳動軸齒輪組114並經由一發電機傳動軸115與一三相交流發電機116機械連接,該三相交流發電機116與該三相交流牽引馬達111之間設有一電力回饋控制器117,該電力回饋控制器117再與該三相交流驅動電源端及該三相交流牽引馬達111電氣連接。該傳動軸齒輪組114內部設有一第一傳動軸齒輪1141及一第二傳動軸齒輪1142,其中,該第一傳動軸齒輪1141固定於該車輪傳動軸112上,該第二傳動軸齒輪1142固定於該發電機傳動軸115上。該三相交流牽引馬達111經由該三相交流驅動電源端輸入電能而運轉(電能轉換動能),並經由該車輪傳動軸112及該第一傳動軸齒輪1141帶動該列車車輪113轉動;該三相交流牽引馬達111另可經由該第一傳動軸齒輪1141帶動該第二傳動軸齒輪1142運轉,並經由該發電機傳
動軸115帶動該三相交流發電機116運轉以輸出電能(動能轉換電能、動能發電)。
該電力回饋控制器117內部則設有一電源切換開關1171、一微處理機1172與一三相變壓整流電路1173,該電源切換開關1171與該三相變壓整流電路1173分別與該三相交流驅動電源端、該三相交流牽引馬達111及該三相交流發電機116電氣連接。由此,當該電聯列車處於非高速度行進期間,該電力回饋控制器117經由該電源切換開關1171使該三相交流牽引馬達111可使用該三相交流驅動電源端供應之電能(三相交流電源供電),以驅動該電聯列車行駛(正常傳動);當該電聯列車處於高速度行進期間,該電力回饋控制器117則藉由該三相交流牽引馬達111、該傳動軸齒輪組114與該三相交流發電機116之動能轉換電能三相交流電力回饋(動能發電),亦可經由該電源切換開關1171使該三相交流牽引馬達111可直接使用該三相交流電力回饋供應之電能(三相交流電力回饋供電、動能發電供電),以持續驅動該電聯列車行駛(輔助傳動)。該微處理機1172可藉由偵測該三相交流發電機116經由該三相變壓整流電路1173整流後之電壓強弱(三相交流電力回饋強弱、動能發電強弱),適時並自動調整該電源切換開關1171之切換時機,當偵測到該整流後之電壓低於該微處理機1172內部一已設定電壓值時(電聯列車速度降低),該電力回饋控制器117即操控該電源切換開關1171為閉路(ON、閉路一)以啟動一交流電源供電電路導通,使該三相交流牽引馬達111
可使用該三相交流驅動電源端供應之電能;或者,當偵測到該整流後之電壓高於該一已設定電壓值時(電聯列車速度增高),該電力回饋控制器117即操控該電源切換開關1171為閉路(ON、閉路二)以啟動另一電力回饋供電電路導通,使該三相交流牽引馬達111亦可直接使用該三相交流電力回饋供應之電能;該三相交流驅動電源端亦經由該三相變壓整流電路1173整流,以提供該微處理機1172工作所需之電源電能。如此,經由該電力回饋控制器117、該三相交流發電機116及該傳動軸齒輪組114之車輪驅動系統設置與運用,使該三相交流牽引馬達111於該電聯列車行進期間,可交替地使用該三相交流驅動電源端或該三相交流電力回饋供應之電能(即時交替式電源供電、動能發電供電),令該三相交流驅動電源端即能以節能省電、提昇效率之電能,供電予該電聯列車行進使用。
請參閱第5圖及第6圖所示,該電源切換開關1171係由一交流電源開關11711、一電力回饋開關11712及一反相電路11713所構成。其中,當該微處理機1172偵測到該三相交流發電機116經由該三相變壓整流電路1173整流後之電壓低於該微處理機1172內部一已設定電壓值時,該微處理機1172即操控該交流電源開關11711為閉路(ON、閉路一)以作為導通,使該三相交流牽引馬達111可使用該三相交流驅動電源端供應之電能,同時,該微處理機1172經由該反相電路11713即操控該電力回饋開關11712為開路(OFF)以作為切斷導通,使該三相交流牽引馬達111停止使用該三相交
流電力回饋供應之電能;或者,當該微處理機1172偵測到該三相交流發電機116經由該三相變壓整流電路1173整流後之電壓高於該一已設定電壓值時,該微處理機1172即操控該交流電源開關11711為開路(OFF)以作為切斷導通,使該三相交流牽引馬達111停止使用該三相交流驅動電源端供應之電能,同時,該微處理機1172經由該反相電路11713即操控該電力回饋開關11712為閉路(ON、閉路二)以作為導通,使該三相交流牽引馬達111亦可直接使用該三相交流電力回饋供應之電能。該微處理機1172可藉由偵測該三相交流發電機116經由該三相變壓整流電路1173整流後之電壓強弱(三相交流電力回饋強弱),適時並自動調整該交流電源開關11711與該電力回饋開關11712為閉路或為開路之時機,使該三相交流牽引馬達111可交替地使用該三相交流驅動電源端供應之電能(三相交流電源供電),或者,使用該三相交流電力回饋供應之電能(三相交流電力回饋供電)。
請參閱第5圖及第7圖所示,該三相變壓整流電路1173係由一三相交流電源變壓整流電路11731及一三相電力回饋變壓整流電路11732所構成。其中,該三相交流驅動電源端經由該三相交流電源變壓整流電路11731整流後之電壓(直流電壓),可供應該微處理機1172工作所需之電源電能,而且,該三相交流牽引馬達111、該傳動軸齒輪組114與該三相交流發電機116之動能轉換電能三相交流電力回饋(交流電壓),另經由該三相電力回饋變壓整流電路11732整流
後之電壓(直流電壓),則供應予該微處理機1172作為偵測該三相交流電力回饋(動能發電)強弱之參考電壓,並與該微處理機1172內部一已設定電壓值(對應於該電聯列車速度)作比較,以使該微處理機1172可適時並自動調整該電源切換開關1171之切換時機。
如此,該電聯列車經由該電力回饋控制器117、該三相交流發電機116及該傳動軸齒輪組114之車輪驅動系統設置與運用,當偵測到該三相交流發電機116之該三相交流電力回饋較弱時,該電力回饋控制器117經由該電源切換開關1171使該三相交流牽引馬達111可使用該三相交流驅動電源端供應之電能(三相交流電源供電),或者,當偵測到該三相交流發電機116之該三相交流電力回饋較強時,該電力回饋控制器117則經由該電源切換開關1171使該三相交流牽引馬達111可直接使用該三相交流電力回饋供應之電能(三相交流電力回饋供電),該三相交流牽引馬達111即可交替地使用該三相交流驅動電源端或該三相交流電力回饋供應之電能(即時交替式電源供電、動能發電供電),不致於發生該電聯列車之該三相交流驅動電源端造成可觀的電能損耗,或者,造成該三相交流牽引馬達111相關機件之持續損耗,甚致產生該三相交流牽引馬達111工作機能不正常之情形,而影響該電聯列車之正常行駛。
上列詳細說明係針對本項發明創作之一可行實施例(電聯列車三相交流驅動系統)的具體說明,惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍,凡未脫離本項發明創作技
藝精神所為之等效實施或變更,例如:等變化之等效性實施例,均應包含於本案之專利範圍中。
下表為本項發明創作一較佳實施例(電聯列車三相交流驅動系統)之主要元件符號與名稱:
111‧‧‧三相交流牽引馬達
112‧‧‧車輪傳動軸
113‧‧‧列車車輪
114‧‧‧傳動軸齒輪組
1141‧‧‧第一傳動軸齒輪
1142‧‧‧第二傳動軸齒輪
115‧‧‧發電機傳動軸
116‧‧‧三相交流發電機
117‧‧‧電力回饋控制器
1171‧‧‧電源切換開關
11711‧‧‧交流電源開關
11712‧‧‧電力回饋開關
11713‧‧‧反相電路
1172‧‧‧微處理機
1173‧‧‧三相變壓整流電路
11731‧‧‧三相交流電源變壓整流電路
11732‧‧‧三相電力回饋變壓整流電路
第1圖為習用電聯列車之車輪驅動結構圖。
第2圖為本項發明創作之車輪驅動系統結構方塊圖與連接圖。
第3圖為本項發明創作一較佳實施例(電聯列車三相交流驅動系統)之結構方塊圖與連接圖。
第4圖為本項發明創作一較佳實施例(電聯列車三相交流驅動系統)之傳動軸齒輪組內部結構圖。
第5圖為本項發明創作一較佳實施例(電聯列車三相交流驅動系統)之電力回饋控制器內部結構方塊圖與連接圖。
第6圖為本項發明創作一較佳實施例(電聯列車三相交流驅動系統)之電源切換開關內部結構方塊圖與連接圖。
第7圖為本項發明創作一較佳實施例(電聯列車三相交流驅動系統)之三相變壓整流電路內部結構方塊圖與連接圖。
011‧‧‧車輪牽引馬達
012‧‧‧車輪傳動軸
013‧‧‧列車車輪
014‧‧‧傳動軸齒輪組
015‧‧‧發電機傳動軸
016‧‧‧動力發電機
017‧‧‧電力回饋控制器
Claims (10)
- 一種「動能發電輔助傳動節能省電電聯列車」車輪驅動系統,電聯列車列車車輪係採用三相交流驅動電源,其包括:一電力回饋控制器,設於該車輪驅動系統中,其輸入端與該電聯列車列車車輪之一三相交流驅動電源端電氣連接,而其輸出端與該電聯列車之一三相交流牽引馬達電氣連接,該電力回饋控制器為該電聯列車之輔助傳動及節能省電設備;一三相交流牽引馬達,設於該車輪驅動系統中,其輸入端與該電力回饋控制器電氣連接,而其輸出端經由一車輪傳動軸、一傳動軸齒輪組與該電聯列車之一列車車輪機械連接,用以帶動該列車車輪運轉與工作;一三相交流發電機,設於該車輪驅動系統中,其輸入端經由一發電機傳動軸、一傳動軸齒輪組與該三相交流牽引馬達機械連接,而其輸出端與該電力回饋控制器電氣連接,配合該電力回饋控制器亦為該電聯列車之輔助傳動及節能省電設備;一傳動軸齒輪組,設於該車輪驅動系統中,其經由該車輪傳動軸與該三相交流牽引馬達、該列車車輪機械連接,並經由該發電機傳動軸與該三相交流發電機機械連接,配合該電力回饋控制器、該三相交流發電機亦為該電聯列車之輔助傳動及節能省電設備;一第一傳動軸齒輪,設於該傳動軸齒輪組中,位在該三 相交流牽引馬達與該列車車輪之間,其經由該車輪傳動軸與該三相交流牽引馬達、該列車車輪機械連接;一第二傳動軸齒輪,設於該傳動軸齒輪組中,位在該三相交流發電機與該列車車輪之間,其經由該發電機傳動軸與該三相交流發電機機械連接,並直接與該第一傳動軸齒輪機械連接;一電源切換開關,設於該電力回饋控制器中,位在該三相交流驅動電源端與該三相交流牽引馬達之間,其分別與該三相交流驅動電源端、該三相交流牽引馬達及該三相交流發電機電氣連接;一微處理機,設於該電力回饋控制器中,位在該三相交流驅動電源端與該三相交流牽引馬達之間,其與該電源切換開關及一三相變壓整流電路電氣連接;一三相變壓整流電路,設於該電力回饋控制器中,位在該三相交流驅動電源端與該三相交流牽引馬達之間,其輸入端分別與該三相交流驅動電源端、該三相交流發電機電氣連接,而其輸出端與該微處理機電氣連接;該三相交流牽引馬達經由該三相交流驅動電源端輸入電能而運轉(電能轉換動能),並經由該車輪傳動軸、該第一傳動軸齒輪帶動該列車車輪轉動,該三相交流牽引馬達另經由該第一傳動軸齒輪帶動該第二傳動軸齒輪運轉,並經由該發電機傳動軸帶動該三相交流發電機運轉以輸出電能(動能轉換電能);當該電聯列車處於非高速度行進期間,該電力回饋控制器經由該電源切換開關使該三 相交流牽引馬達可使用該三相交流驅動電源端供應之電能(三相交流電源供電),以驅動該電聯列車行駛(正常傳動),當該電聯列車處於高速度行進期間,該電力回饋控制器則藉由該三相交流牽引馬達、該傳動軸齒輪組與該三相交流發電機之動能轉換電能三相交流電力回饋(動能發電),亦經由該電源切換開關使該三相交流牽引馬達可直接使用該三相交流電力回饋供應之電能(三相交流電力回饋供電、動能發電供電),以持續驅動該電聯列車行駛(輔助傳動);該微處理機可藉由偵測該三相交流發電機經由該三相變壓整流電路整流後之電壓強弱(三相交流電力回饋強弱、動能發電強弱),適時並自動調整該電源切換開關之切換時機,當偵測到該整流後之電壓低於該微處理機內部一已設定電壓值時(電聯列車速度降低),該電力回饋控制器即操控該電源切換開關為閉路(閉路一)以啟動一交流電源供電電路導通,使該三相交流牽引馬達可使用該三相交流驅動電源端供應之電能,或者,當偵測到該整流後之電壓高於該一已設定電壓值時(電聯列車速度增高),該電力回饋控制器即操控該電源切換開關為閉路(閉路二)以啟動另一電力回饋供電電路導通,使該三相交流牽引馬達亦可直接使用該三相交流電力回饋供應之電能,該三相交流驅動電源亦經由該三相變壓整流電路整流,以提供該微處理機工作所需之電源電能;如此,經由該電力回饋控制器、該三相交流發電機及該傳動軸齒輪組之車輪驅動系統設置與運用,使該三 相交流牽引馬達於該電聯列車行進期間,可交替地使用該三相交流驅動電源端或該三相交流電力回饋供應之電能(即時交替式電源供電、動能發電供電),令該三相交流驅動電源端即能以節能省電、提昇效率之電能,供電予該電聯列車行進使用。
- 如申請專利範圍第1項所述之「動能發電輔助傳動節能省電電聯列車」車輪驅動系統,該電源切換開關係由一交流電源開關、一電力回饋開關及一反相電路所構成,其中,當該微處理機偵測到該三相交流發電機經由該三相變壓整流電路整流後之電壓低於該微處理機內部一已設定電壓值時,該微處理機即操控該交流電源開關為閉路(閉路一)以作為導通,使該三相交流牽引馬達可使用該三相交流驅動電源端供應之電能,同時,該微處理機經由該反相電路即操控該電力回饋開關為開路以作為切斷導通,使該三相交流牽引馬達停止使用該三相交流電力回饋供應之電能,或者,當該微處理機偵測到該三相交流發電機經由該三相變壓整流電路整流後之電壓高於該一已設定電壓值時,該微處理機即操控該交流電源開關為開路以作為切斷導通,使該三相交流牽引馬達停止使用該三相交流驅動電源端供應之電能,同時,該微處理機經由該反相電路即操控該電力回饋開關為閉路(閉路二)以作為導通,使該三相交流牽引馬達亦可直接使用該三相交流電力回饋供應之電能;該微處理機可藉由偵測該三相交流發電機經由該三相變壓整流電路整流後之電壓強弱(三相交流電力回 饋強弱),適時並自動調整該交流電源開關與該電力回饋開關為閉路或為開路之時機,使該三相交流牽引馬達可交替地使用該三相交流驅動電源端供應之電能(三相交流電源供電),或者,使用該三相交流電力回饋供應之電能(三相交流電力回饋供電)。
- 如申請專利範圍第1項所述之「動能發電輔助傳動節能省電電聯列車」車輪驅動系統,該三相變壓整流電路係由一三相交流電源變壓整流電路及一三相電力回饋變壓整流電路所構成,其中,該三相交流驅動電源端經由該三相交流電源變壓整流電路整流後之電壓(直流電壓),可供應該微處理機工作所需之電源電能,而且,該三相交流牽引馬達、該傳動軸齒輪組與該三相交流發電機之動能轉換電能三相交流電力回饋(交流電壓),另經由該三相電力回饋變壓整流電路整流後之電壓(直流電壓),則供應予該微處理機作為偵測該三相交流電力回饋(動能發電)強弱之參考電壓,並與該微處理機內部一已設定電壓值(對應於該電聯列車速度)作比較,以使該微處理機可適時並自動調整該電源切換開關之切換時機。
- 如申請專利範圍第1項所述之「動能發電輔助傳動節能省電電聯列車」車輪驅動系統,電聯列車電力饋電若採用市電單相交流電力電源,電聯列車列車車輪係採用三相交流驅動電源,於該市電單相交流電力電源之輸出端可設一市電電源變壓整流器與一車輪驅動電源換流器,其中,該市電電源變壓整流器將該市電單相交流電力電源轉換為 直流電力電源,而該車輪驅動電源換流器則將該直流電力電源轉換為三相交流驅動電源,該三相交流驅動電源再與該電力回饋控制器電氣連接;如此,經由該電力回饋控制器、該三相交流牽引馬達、該三相交流發電機及該傳動軸齒輪組之車輪驅動系統設置與運用,使該三相交流牽引馬達於該電聯列車行進期間,可交替地使用市電電源或電力回饋供應之電能(即時交替式市電電源供電、動能發電供電),令該市電單相交流電力電源即能以節能省電、提昇效率之電能,供電予該電聯列車行進使用。
- 如申請專利範圍第1項所述之「動能發電輔助傳動節能省電電聯列車」車輪驅動系統,電聯列車電力饋電若採用市電轉換直流電力電源,電聯列車列車車輪係採用三相交流驅動電源,於該市電轉換直流電力電源之輸出端可設一車輪驅動電源換流器,其中,該車輪驅動電源換流器將該直流電力電源轉換為三相交流驅動電源,該三相交流驅動電源再與該電力回饋控制器電氣連接;如此,經由該電力回饋控制器、該三相交流牽引馬達、該三相交流發電機及該傳動軸齒輪組之車輪驅動系統設置與運用,使該三相交流牽引馬達於該電聯列車行進期間,可交替地使用市電電源或電力回饋供應之電能(即時交替式市電電源供電、動能發電供電),令該市電轉換直流電力電源即能以節能省電、提昇效率之電能,供電予該電聯列車行進使用。
- 如申請專利範圍第1項所述之「動能發電輔助傳動節能省 電電聯列車」車輪驅動系統,電聯列車列車車輪若採用直流驅動電源,該車輪驅動系統於一直流驅動電源端可設一直流牽引馬達,該直流牽引馬達經由一車輪傳動軸與一列車車輪機械連接,該直流牽引馬達與該列車車輪之間亦設有一傳動軸齒輪組,該傳動軸齒輪組並經由一發電機傳動軸與一交流發電機機械連接,該交流發電機與該直流牽引馬達之間設有一電力回饋控制器,該電力回饋控制器再與該直流驅動電源端及該直流牽引馬達電氣連接;該傳動軸齒輪組內部亦設有一第一傳動軸齒輪及一第二傳動軸齒輪,其中,該第一傳動軸齒輪固定於該車輪傳動軸上,該第二傳動軸齒輪固定於該發電機傳動軸上,該直流牽引馬達經由該直流驅動電源端輸入電能而運轉(電能轉換動能),並經由該車輪傳動軸、該第一傳動軸齒輪帶動該列車車輪轉動,該直流牽引馬達另亦可經由該第一傳動軸齒輪帶動該第二傳動軸齒輪運轉,並經由該發電機傳動軸帶動該交流發電機運轉以輸出電能(動能轉換電能),該電力回饋控制器內部亦設有一電源切換開關、一微處理機及一變壓整流電路,該電源切換開關與該變壓整流電路分別與該直流驅動電源端、該直流牽引馬達及該交流發電機電氣連接;由此,當該電聯列車處於非高速度行進期間,該電力回饋控制器經由該電源切換開關使該直流牽引馬達可使用該直流驅動電源端供應之電能(直流電源供電),以驅動該電聯列車行駛(正常傳動),當該電聯列車處於高速度行進期間,該電力回饋控制器 藉由該直流牽引馬達、該傳動軸齒輪組與該交流發電機之動能轉換電能電力回饋(動能發電),亦可經由該電源切換開關使該直流牽引馬達可直接使用該電力回饋經整流後供應之電能(電力回饋供電、動能發電供電),以持續驅動該電聯列車行駛(輔助傳動);該微處理機亦可藉由偵測該交流發電機經由該變壓整流電路整流後之電壓強弱(電力回饋強弱、動能發電強弱),適時並自動調整該電源切換開關之切換時機,當偵測到該整流後之電壓低於該微處理機內部一已設定電壓值時(電聯列車速度降低),該電力回饋控制器即操控該電源切換開關為閉路(閉路一)以啟動一直流電源供電電路導通,使該直流牽引馬達可使用該直流驅動電源端供應之電能,或者,當偵測到該整流後之電壓高於該一已設定電壓值時(電聯列車速度增高),該電力回饋控制器即操控該電源切換開關為閉路(閉路二)以啟動另一電力回饋供電電路導通,使該直流牽引馬達亦可直接使用該電力回饋供應之電能,該直流驅動電源端亦提供該微處理機工作所需之電源電能;如此,經由該電力回饋控制器、該交流發電機及該傳動軸齒輪組之車輪驅動系統設置與運用,使該直流牽引馬達於該電聯列車行進期間,可交替地使用該直流驅動電源端或該電力回饋供應之電能(即時交替式電源供電、動能發電供電),令該直流驅動電源端即能以節能省電、提昇效率之電能,供電予該電聯列車行進使用。
- 如申請專利範圍第6項所述之「動能發電輔助傳動節能省電電聯列車」車輪驅動系統,該電源切換開關係由一直流電源開關、一電力回饋開關及一反相電路所構成,當該微處理機偵測到該交流發電機經由該變壓整流電路整流後之電壓低於該微處理機內部一已設定電壓值時,該微處理機亦可操控該直流電源開關為閉路(閉路一)以作為導通,使該直流牽引馬達可使用該直流驅動電源端供應之電能,同時,該微處理機經由該反相電路亦可操控該電力回饋開關為開路以作為切斷導通,使該直流牽引馬達停止使用該電力回饋經整流後供應之電能,或者,當該微處理機偵測到該交流發電機經由該變壓整流電路整流後之電壓高於該一已設定電壓值時,該微處理機亦可操控該直流電源開關為開路以作為切斷導通,使該直流牽引馬達停止使用該直流驅動電源端供應之電能,同時,該微處理機經由該反相電路亦可操控該電力回饋開關為閉路(閉路二)以作為導通,使該直流牽引馬達亦可使用該電力回饋經整流後供應之電能;該微處理機亦可藉由偵測該交流發電機經由該變壓整流電路整流後之電壓強弱(電力回饋強弱),適時並自動調整該直流電源開關與該電力回饋開關為閉路或為開路之時機,使該直流牽引馬達亦可交替地使用該直流驅動電源端供應之電能(直流電源供電),或者,使用該電力回饋經整流後供應之電能(電力回饋供電)。
- 如申請專利範圍第6項所述之「動能發電輔助傳動節能省 電電聯列車」車輪驅動系統,該直流牽引馬達、該傳動軸齒輪組與該交流發電機之動能轉換電能電力回饋(交流電壓),經由該變壓整流電路整流後之電壓(直流電壓),亦可藉由該電源切換開關供應予該直流牽引馬達,使該直流牽引馬達可使用該電力回饋經整流後供應之電能,同時,該電力回饋經由該變壓整流電路整流後之另一電壓(直流電壓),亦可供應予該微處理機作為偵測該電力回饋(動能發電)強弱之參考電壓,並與該微處理機內部一已設定電壓值(對應於該電聯列車速度)作比較,以使該微處理機亦可適時並自動調整該電源切換開關之切換時機。
- 如申請專利範圍第6項所述之「動能發電輔助傳動節能省電電聯列車」車輪驅動系統,電聯列車電力饋電若採用市電單相交流電力電源,電聯列車列車車輪係採用直流驅動電源,於該市電單相交流電力電源之輸出端可設一市電電源變壓整流器,其中,該市電電源變壓整流器將該市電單相交流電力電源轉換為直流驅動電源,該直流驅動電源再與該電力回饋控制器電氣連接;如此,經由該電力回饋控制器、該直流牽引馬達、該交流發電機及該傳動軸齒輪組之車輪驅動系統設置與運用,使該直流牽引馬達於該電聯列車行進期間,可交替地使用市電電源或電力回饋供應之電能(即時交替式市電電源供電、動能發電供電),令該市電單相交流電力電源即能以節能省電、提昇效率之電能,供電予該電聯列車行進使用。
- 如申請專利範圍第6項所述之「動能發電輔助傳動節能省電電聯列車」車輪驅動系統,電聯列車電力饋電若採用市電轉換直流電力電源,電聯列車列車車輪係採用直流驅動電源,於該市電轉換直流電力電源之輸出端可設一市電電源變壓器,其中,該市電電源變壓器將該直流電力電源轉換為直流驅動電源,該直流驅動電源再與該電力回饋控制器電氣連接;如此,經由該電力回饋控制器、該直流牽引馬達、該交流發電機及該傳動軸齒輪組之車輪驅動系統設置與運用,使該直流牽引馬達於該電聯列車行進期間,可交替地使用市電電源或電力回饋供應之電能(即時交替式市電電源供電、動能發電供電),令該市電轉換直流電力電源即能以節能省電、提昇效率之電能,供電予該電聯列車行進使用。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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TWI650260B (zh) * | 2017-06-16 | 2019-02-11 | 日商三菱電機股份有限公司 | 車輛起動系統、遠隔控制系統、列車統合管理系統、自動列車控制裝置及車輛起動方法 |
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