×
05.07.2018
218.016.6c0e

Тяговый преобразователь электроподвижного состава переменного тока и способ его управления

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования на электроподвижном составе переменного тока в качестве главного преобразователя. Техническим результатом является повышение коэффициента мощности и обеспечения плавного регулирования напряжения на коллекторах тяговых электродвигателей. Тяговый преобразователь электроподвижного состава подключен к многообмоточному трансформатору и имеет нагрузку типа коллекторного двигателя, содержит снабберную цепь, диодные плечи, коммутаторы, управляемые плечи, подключенные к крайнему выводу вторичной обмотки тягового трансформатора, два диодных плеча, подключенных постоянно ко второму выводу этой же обмотки, остальные выводы коммутируются коммутаторами, подключенными к диодным плечам. Способ управления заключается в том, что в начале зоны коммутатором подключается необходимая обмотка, а внутри зоны обеспечивается плавное регулирование напряжения за счет изменения фазы углов открытия и закрытия управляемых ключей, причем времена включения и отключения плеч выбираются исходя из максимально возможного коэффициента мощности. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования на электроподвижном составе переменного тока в качестве главного преобразователя.

Цель изобретения - повышение тягово-энергетических показателей электроподвижного состава за счет осуществления плавного зонно-фазного регулирования выпрямленного напряжения.

Известен выпрямительно-инверторный преобразователь (ВИП), выполненный на IGBT-транзисторах [1], позволяющий значительно увеличить коэффициент мощности электровоза переменного тока. Однако недостатком данного ВИП, выполненного полностью на IGBT-транзисторах, является высокая стоимость.

Известны электропоезда переменного тока ЭД9М, ЭД9Т [2], являющиеся наиболее близкими аналогами (прототипами), на которых в качестве выпрямительной установки используется установка на неуправляемых электрических вентилях - диодах. Выпрямительная установка подключена к вторичной, секционированной обмотке тягового трансформатора и состоит из неуправляемых вентилей, подключенных по мостовой схеме. В качестве нагрузки используются якорные обмотки и обмотки возбуждения тяговых электродвигателей, сглаживающий реактор. Изменение напряжения на тяговых электродвигателях и, как следствие, изменение скорости движения электроподвижного состава осуществляется за счет переключения главным контроллером секций вторичной обмотки тягового трансформатора. Основными недостатком такого привода является ступенчатое изменение напряжения.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема электроподвижного состава с предлагаемым преобразователем переменного тока.

На принципиальной электрической схеме изображен преобразователь 14, который включает в себя управляемые ключи (IGBT транзисторы с последовательно включенным диодом) 2, 3, предназначенные для плавного регулирования напряжения на коллекторном электродвигателе 1, диоды 4-7, служащие для выпрямления электрического тока, снабберная цепь 8, необходимая для снятия коммутационных перенапряжений, возникающих при работе управляемых ключей, коммутаторы 9-13, предназначенные для подключения и отключения секций (I, II, III, IV, V, n) вторичной обмотки тягового трансформатора 15, токоприемник (пантограф) 16, предназначенный для подключения тягового трансформатора к сети переменного тока.

В начале регулирования выпрямленного напряжения включается вторичная обмотка тягового трансформатора I и за счет изменения фазы углов открытия и закрытия управляемых ключей происходит плавное увеличение выпрямленного напряжения на коллекторе тягового электродвигателя.

Для увеличения выпрямленного напряжения на тяговом электродвигателе с целью изменения скорости подвижного состава при отключенных управляемых ключах замыкается коммутатор 9 и своими контактами подключает вторичную обмотку тягового трансформатора II, равную напряжению предыдущей обмотке тягового трансформатора. Дополнительно плавное регулирование напряжения внутри зоны обеспечивается за счет изменения фазы углов открытия и закрытия управляемых ключей. Для последующего увеличения напряжения на тяговых электродвигателях при отключенных управляемых ключах размыкается коммутатор 9 и замыкается коммутатор 10, подключая вторичную обмотку тягового трансформатора III. Напряжение, прикладываемое к тяговому электродвигателю, равно напряжению вторичных обмоток трансформатора II-III. Изменение выпрямленного напряжения внутри зоны регулирования при постоянно замкнутом одном из коммутаторов осуществляется за счет плавного изменения фазы включения и отключения управляемых ключей 2 и 3. При дальнейшем увеличении выпрямленного напряжения на тяговых электродвигателях процесс повторяется. Число зон регулирования определяется числом вторичных обмоток тягового трансформатора I-n.

За счет изменения фазы углов открытия и закрытия управляемых ключей происходит плавное регулирование напряжения на коллекторе тягового электродвигателя внутри зоны, а переключения с одной зоны на другую осуществляется коммутаторами 9-13. Углы включения и отключения управляемых плеч внутри полупериода сетевого напряжения относительно перехода через ноль выбираются исходя из максимально возможного коэффициента мощности.

Техническим результатом является повышение коэффициента мощности и обеспечение плавного регулирования напряжения на коллекторах тяговых электродвигателей.

Список источников

1. Многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь и способ управления преобразователем: пат. 2498490 Рос. Федерация: МПК51 Н02М 5/42, Н02Р 25/10, Н02Р 27/06, G05F 1/70, B60L 9/12 / А.Ю. Портной, О.В. Мельниченко, С.Г. Шрамко, А.Г. Полуянов.

2. Руководство по устройству электропоездов серии ЭД9М, ЭД9Т, ЭР9П. М.: Центр Коммерческих разработок, 2005. - 128 с., табл., ил.


Тяговый преобразователь электроподвижного состава переменного тока и способ его управления
Тяговый преобразователь электроподвижного состава переменного тока и способ его управления
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 31.
20.02.2013
№216.012.267e

Способ повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройство для его реализации

Группа изобретений относится к способу повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройству для реализации способа рекуперативного торможения электровоза. Способ заключается в том, что для получения тока возбуждения коллекторных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475374
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.09.2013
№216.012.6eab

Устройство ослабления магнитного поля тягового электрического привода с повышенными энергетическими показателями

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на транспортных средствах с тяговым электрическим приводом. Устройство ослабления магнитного поля тягового электрического привода состоит из якорной обмотки, обмотки возбуждения тягового двигателя, резистора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493982
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.11.2013
№216.012.8031

Многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь и способ управления преобразователем

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподвижном составе, получающем питание от однофазной сети переменного тока. Техническим результатом является увеличение коэффициента мощности. Многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь переменного тока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498490
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.04.2014
№216.012.b7fe

Колесная пара вагона с фрикционно-упругой связью между колесами

Изобретение предназначено для применения на железнодорожном транспорте и относится к ходовым частям вагона. Колесная пара состоит из оси дифференциального исполнения, подшипникового узла, две вложенных одна в другую полуоси. Во внутреннем подшипниковом узле применяют связующий стакан, который...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002512829
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.07.2014
№216.012.dfcf

Способ гамма спектрометрии

Способ гамма-спектрометрии, заключающийся в измерении энергии и интенсивности линии гамма-излучения, регистрируемого полупроводниковым детектором, отличающийся тем, что для измерения энергии используется положение пика линии, а для измерения интенсивности этой линии - интенсивность регистрации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523081
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.01.2015
№216.013.1eca

Способ фазового управления тиристорными преобразователями, одновременно работающими на индивидуальные нагрузки

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподвижном составе переменного тока. Технический результат - увеличение угла задержки импульсов до 18 эл. градусов в средней части полупериода напряжения и уменьшение максимальной мощности полной нагрузки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539323
Дата охранного документа: 20.01.2015
10.06.2015
№216.013.5415

Радиатор сотового типа с турбулизирующими вставками для охлаждения масла и воды

Изобретение предназначено для применения на транспорте и относится к охлаждающим устройствам работающего оборудования дизельных локомотивов. Радиатор сотового типа для охлаждения масла и воды состоит из охлаждающих трубок круглого сечения с шестигранными основаниями, расположенными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553046
Дата охранного документа: 10.06.2015
20.06.2015
№216.013.57b0

Установка для сушки изоляции обмотки тяговых электрических машин

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно при техническом обслуживании и ремонте тяговых электрических машин. Анализ статистических данных о надежности узлов и деталей оборудования электровозов в условиях эксплуатации показал, что большая доля отказов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553978
Дата охранного документа: 20.06.2015
20.07.2015
№216.013.6373

Способ повышения энергетических показателей электровозов переменного тока с вип на igbt транзисторах (модулях) по критерию потребления максимально активной мощности

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподвижном составе, получающем питание от однофазной сети переменного тока. Техническим результатом является максимально эффективное использование электромагнитной энергии, накопленной в цепи выпрямленного тока,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557006
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.08.2015
№216.013.733a

Способ управления зависимым инвертором однофазного переменного тока

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподвижном составе, получающем питание от контактной сети однофазного переменного тока. Технический результат заключается в повышении коэффициента мощности инвертора. В способе управления зависимым инвертором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561068
Дата охранного документа: 20.08.2015
+ добавить свой РИД