×
09.05.2019
219.017.4ea0

Результат интеллектуальной деятельности: ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в тяговом электроприводе рельсовых транспортных средств, в частности, для тягового электропривода тепловозов с двумя и более дизель-генераторными установками. В тяговом электроприводе транспортного средства содержатся тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения, подключенные к выходу двух последовательно соединенных регулируемых тиристорных выпрямителей. Параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей через контакторы включены блоки резисторов. При этом входы управления контакторов и входы управления регулируемых тиристорных выпрямителей подключены к соответствующим выходам контроллера, к выходу каждого регулируемого тиристорного выпрямителя в обратном направлении включены диоды, а силовые входы регулируемых тиристорных выпрямителей подключены к отдельным трехфазным генераторам переменного напряжения, механически связанным с тепловыми двигателями. Входы управления тепловых двигателей и входы возбуждения трехфазных генераторов подключены к соответствующим выходам контроллера. Технический результат заключается в повышении надежности и экономичности работы в широком диапазоне скоростей вращения. 1 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в тяговом электроприводе рельсовых транспортных средств, в частности, для тягового электропривода тепловозов с двумя и более дизель-генераторными установками.

Известен тяговый электропривод транспортного средства, содержащий тяговые двигатели постоянного тока последовательного возбуждения, которые посредством преобразователей постоянного напряжения через входной LC-фильтр подключены к источнику питания, сглаживающие реакторы, включенные последовательно с якорными обмотками тяговых электродвигателей, балластные резисторы с контакторами шунтировки, тормозные резисторы, соединенные последовательно с силовыми полупроводниковыми ключами, и регуляторы тока возбуждения (В.Д. Тулупов. «Эффективность электроподвижного состава с импульсным управлением». Железнодорожный транспорт, 1994 г., с. 49-50, рис.6).

К недостаткам известного тягового электропривода следует отнести невысокую надежность из-за наличия большого количества контакторной аппаратуры и относительной сложности средств регулирования скорости подвижного состава.

Известен тяговый электропривод, содержащий тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения, подключенные к регулируемому тиристорному выпрямителю, на силовой вход которого подается трехфазное напряжение с двух параллельно включенных тяговых генераторов переменного напряжения, являющихся составными частями двух автономных дизель-генераторных установок. (Установка тягово-энергетическая ТЭУ-400, ТУ 8670-268-00210795-96, 44.00.00.000ТО, Калуга, 1996 г., информация с сайта Калужского машиностроительного завода www.kalugaputmash.ru).

Недостатками известного тягового электропривода являются сложность управления дизель-генераторными установками из-за необходимости точной синхронизации их работы для обеспечения надежной параллельной работы тяговых генераторов переменного напряжения.

Наиболее близким к заявленному изобретению является тяговый электропривод транспортного средства, содержащий тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения, тяговые электродвигатели подключены к выходу двух регулируемых тиристорных выпрямителей, входы которых предназначены для подключения трехфазного переменного напряжения, а их выходы соединены последовательно и являются выходом преобразователя напряжения.

Параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей включены регуляторы токов возбуждения, выполненные каждый в виде блока резисторов, который подключен к обмотке возбуждения тягового электродвигателя через контактор. Через второй контактор параллельно блоку резисторов включен шунтирующий элемент. Цепи управления контакторов и входы управления тиристорных выпрямителей подключены к соответствующим выходам контроллера (RU 2309057 С2, B60L 9/08, 23.12.2005).

Известный тяговый электропривод, принятый за прототип, обладает широкими функциональными возможностями, однако использование его на маневровых тепловозах экономически нецелесообразно из-за недостатка, связанного с низкой экономичностью тягового электропривода при работе тепловоза в широком диапазоне скоростей движения и нагрузок, особенно в зоне малых скоростей движения и при малых нагрузках.

Технический результат заключается в повышении надежности работы тягового электропривода, в повышении экономичности работы тягового электропривода при работе в широком диапазоне скоростей движения и нагрузок.

Технический результат достигается тем, что в тяговом электроприводе транспортного средства, содержащем тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения, подключенные к выходу двух последовательно соединенных регулируемых тиристорных выпрямителей, параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей через контакторы включены блоки резисторов, при этом входы управления контакторов и входы управления регулируемых тиристорных выпрямителей подключены к соответствующим выходам контроллера, к выходу каждого регулируемого тиристорного выпрямителя в обратном направлении включены диоды, а силовые входы регулируемых тиристорных выпрямителей подключены к отдельным трехфазным генераторам переменного напряжения, механически связанными с тепловыми двигателями, входы управления тепловых двигателей и входы возбуждения трехфазных генераторов подключены к соответствующим выходам контроллера.

На чертеже представлена схема тягового электропривода транспортного средства.

Тяговый электропривод транспортного средства содержит тяговые электродвигатели 1 и 2 постоянного тока последовательного возбуждения. На чертеже показаны два тяговых электродвигателя, в общем виде число двигателей равно числу движущих колесных пар транспортного средства. Тяговые электродвигатели 1 и 2 постоянного тока последовательного возбуждения подключены к выходу двух последовательно соединенных регулируемых тиристорных выпрямителей 3 и 4, параллельно обмоткам возбуждения 5 и 6 тяговых электродвигателей 1 и 2 через контакторы 7 и 8 включены блоки резисторов 9 и 10, при этом входы управления контакторов 7 и 8 и входы управления регулируемых тиристорных выпрямителей 3 и 4 подключены к соответствующим выходам контроллера 11, к выходу каждого регулируемого тиристорного выпрямителя 3 и 4 в обратном направлении включены диоды 12 и 13, а силовые входы каждого регулируемого тиристорного выпрямителя 3 и 4 подключены к отдельным трехфазным генераторам переменного напряжения 14 и 15, механически связанными с тепловыми двигателями 16 и 17, при этом входы управления тепловых двигателей 16 и 17 и входы возбуждения трехфазных генераторов 14 и 15 подключены к соответствующим выходам контроллера 11.

Тяговый электропривод транспортного средства действует следующим образом.

Тяговые электродвигатели 1 и 2 постоянного тока последовательного возбуждения, в общем виде число тяговых электродвигателей равно числу движущих осей транспортного средства, получают питание от двух последовательно соединенных регулируемых тиристорных выпрямителей 3 и 4, выполненных по трехфазной мостовой схеме выпрямления.

Регулирование скорости транспортного средства осуществляется путем изменения выпрямленного напряжения, подводимого к тяговым электродвигателям 1 и 2. При последовательном соединении выходов регулируемых тиристорных выпрямителей 3 и 4 напряжение, прикладываемое к тяговым электродвигателям 1 и 2, определяется выражением:

Ud=Ud1+Ud2,

где Ud1 - напряжение на выходе регулируемого тиристорного выпрямителя 3; Ud2 - напряжение на выходе регулируемого тиристорного выпрямителя 4.

Выпрямленное напряжение на выходе любого из регулируемых тиристорных выпрямителей 3 или 4 с включенными в обратном направлении диодами 12 или 13, определяется выражением:

Ud=Ud0cosα (при α<60°),

Ud=Ud0(1-sin(α-30°)) (при 60°≤α≤120°),

где Ud0=2.34Uл, Uл - линейное напряжение на выходе трехфазного генератора переменного напряжения (14 и 15).

Диапазон изменения выходного напряжения каждого регулируемого тиристорного выпрямителя 3 и 4 при изменении контроллером 11 угла управления α от 120° до 0° составляет величину от 0 до Ud0, a напряжение, прикладываемое к тяговым электродвигателям 1 и 2, соответственно изменяется от 0 до 2Ud0.

Управляющие сигналы (углы α) на входы управления регулируемых тиристорных выпрямителей 3 или 4 поступают от контроллера 11, на вход которого подается сигнал от задатчика режима движения транспортного средства (на чертеже не показан).

Контроллером 11 задают также режим работы тепловых двигателей (например, дизелей) 16 и 17, вплоть до запуска или остановки любого из них.

При работе транспортного средства на малых скоростях движения контроллером 11 задают режим работы тепловых двигателей 16 и 17, например тепловой двигатель 16 включен и работает на заданной частоте вращения, при этом от контроллера 11 получает возбуждение связанный с тепловым двигателем 16 трехфазный генератор переменного напряжения 14, его выходное напряжение выпрямляется регулируемым тиристорным выпрямителем 3 и подается на тяговые двигатели 1 и 2. Тепловой двигатель 17 остановлен, соответственно на выходе связанного с ним трехфазного генератора 15 напряжение отсутствует, регулируемый тиристорный выпрямитель 4 закрыт. Для обеспечения цепи протекания тока нагрузки тяговых электродвигателей 1 и 2 служит автоматически открывающийся диод 13. В случае когда первым включается в работу тепловой двигатель 17, а тепловой двигатель 16 отключен, для обеспечения соответствующей цепи протекания тока нагрузки тяговых электродвигателей 1 и 2 служит автоматически открывающийся диод 12.

В случае необходимости увеличения скорости движения транспортного средства после полного открытия регулируемого тиристорного выпрямителя 3 и достижения напряжения, приложенного к тяговым электродвигателям 1 и 2 величины Ud=Ud0, контроллер 11 дает сигнал на включение теплового двигателя 17, при достижении тепловым двигателем 17 заданной частоты вращения от контроллера 11 получает возбуждение связанный с тепловым двигателем трехфазный генератор переменного напряжения 15, его выходное напряжение выпрямляется регулируемым тиристорным выпрямителем 4, под его действием закрывается диод 13 и на тяговые двигатели 1 и 2 подается напряжение, равное сумме выпрямленных напряжений регулируемых тиристорных выпрямителей 3 и 4 (диоды 12 и 13 в этом режиме закрыты).

Ud=Ud1+Ud2

После того как полностью откроется регулируемый тиристорный выпрямитель 4, напряжение, приложенное к тяговым электродвигателям 1 и 2, достигнет максимальной величины, равной Ud=2Ud0.

Порядок включения и отключения в работу тепловых двигателей 16 и 17 определяется контроллером 11 таким образом, чтобы обеспечить их равномерную загрузку (равномерный износ).

Для расширения диапазона скоростей движения транспортного средства в тяговом электроприводе предусмотрены блоки резисторов 9 и 10, подключаемые по сигналу контроллера 11 посредством контакторов 7 и 8 параллельно обмоткам возбуждения 5 и 6 тяговых электродвигателей 1 и 2, обеспечивая тем самым ослабление возбуждения тяговых электродвигателей 1 и 2.

Таким образом, тяговый электропривод транспортного средства обладает высокой надежностью, обеспечивает экономичность работы транспортного средства как при номинальной нагрузке, так и при малых нагрузках.

Тяговый электропривод транспортного средства реализован на опытном образце маневрового двухдизельного тепловоза и показал хорошие результаты.

Тяговый электропривод транспортного средства, содержащий тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения, подключенные к выходу двух последовательно соединенных регулируемых тиристорных выпрямителей, параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей через контакторы включены блоки резисторов, при этом входы управления контакторов и входы управления регулируемых тиристорных выпрямителей подключены к соответствующим выходам контроллера, отличающийся тем, что к выходу каждого регулируемого тиристорного выпрямителя в обратном направлении включены диоды, а силовые входы регулируемых тиристорных выпрямителей подключены и отдельным трехфазным генераторам переменного напряжения, механически связанными с тепловыми двигателями, входы управления тепловых двигателей и входы возбуждения трехфазных генераторов подключены к соответствующим выходам контроллера.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 21-30 из 111.
27.07.2013
№216.012.5963

Упругодемпфирующий амортизатор устройства продольной связи тележки с кузовом локомотива

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции упругодемпфирующего амортизатора продольной связи тележки и рамы кузова локомотива. Амортизатор содержит две металлические втулки наружную (6) и внутреннюю (4), стянутые между собой стяжным стержнем (3), а между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488504
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.5964

Модуль для гашения энергии при соударении транспортных средств

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к буферам. Корпус модуля (1) содержит торцевую часть (3), сменную вставку (4) с резцом (8) и режущей кромкой (5). Подвижная плита (7) соединена с цилиндрами (2), между ними, по меньшей мере, одно кольцо (6). Цилиндры (6) свободным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488505
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.5a8b

Катковый стенд

Изобретение предназначено для исследования системы колесо-рельс. Катковый стенд содержит раму (1), установленную в бетонном фундаменте, на основании рамы (4), на разрыве рельсового пути (3), закреплен имитатор рельсового пути (5), содержащий два катка (6), установленные в опорах, выполненных на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488800
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.09.2013
№216.012.6746

Система наклона кузова железнодорожного транспорта

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Система содержит колеса или колесные пары, установленные в раме ходовой тележки с подрессорной балкой, на которую опирается кузов вагона и которая через рессоры системы рессорного подвешивания опирается на раму ходовой тележки с возможностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492085
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.6747

Стояночный тормоз железнодорожного транспортного средства

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к стояночному тормозу грузовых вагонов, платформ и несамоходного специального подвижного состава. Стояночный тормоз содержит закрепленный на раме железнодорожного транспортного средства тормозной цилиндр, тормозную рычажную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492086
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.6810

Способ шлифовки сварных стыковых соединений двух длинномерных звеньев, например рельсов

Изобретение относится к области шлифовки локальных неровностей длинномерных звеньев и может быть использовано для устранения неровностей в зоне сварных стыков рельсовых плетей. Рельсы устанавливают на роликовых опорах и закрепляют в центрирующих захватах. Сварной стык находится по центру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492287
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.7070

Стенд для диагностики микропроцессорной системы управления локомотивом

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в упрощении конструкции стенда и повышении надежности его работы. Для этого предложен стенд для диагностики микропроцессорной системы управления (МСУ) локомотивом, содержащий компьютер, источник питания, при этом стенд...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494435
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.10.2013
№216.012.7abb

Бортовая система диагностики тягового подвижного состава

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к средствам диагностики и диагностической информации для транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания, и может быть использовано непосредственно в автономном тяговом подвижном составе, например тепловозах. Бортовая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497081
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7d1d

Путевой рельсосмазыватель

Изобретение относится к устройствам для нанесения смазки на боковые рабочие поверхности головки рельсов железнодорожного пути и на гребни ходовых колес железнодорожного транспортного средства. Путевой рельсосмазыватель содержит резервуар для смазки, насос для подачи смазки, распределитель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497702
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7f4a

Универсальный катковый стенд

Изобретение предназначено для исследования системы колесо-рельс. Катковый стенд содержит раму (1), установленную в бетонном фундаменте, на основании рамы (4), на разрыве рельсового пути (3), закреплен имитатор рельсового пути (5), содержащий два катка (6), установленные в опорах, выполненных на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498259
Дата охранного документа: 10.11.2013
Показаны записи 21-30 из 80.
20.07.2014
№216.012.e238

Преобразователь постоянного тока в переменный ток

Изобретение относится к преобразователям электрической энергии, конкретно к автономным инверторам напряжения и может быть использовано во вторичных источниках питания в общепромышленной технике, а так же в преобразователях собственных нужд для локомотивов на железнодорожном транспорте....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523698
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.10.2014
№216.012.fa5d

Тяговый электропривод транспортного средства

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Тяговый электропривод транспортного средства содержит тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения, подключенные к тиристорным выпрямителям, которые подключены к контроллеру. Также тяговый электропривод снабжен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529939
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fd80

Способ и устройство эксплуатационного контроля нагрева и защиты электродвигателя постоянного тока

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам и предназначено для контроля теплового состояния обмоток электродвигателей постоянного тока в процессе их эксплуатации в целях защиты от аварийных режимов, в том числе и на железнодорожном транспорте. Техническим результатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530742
Дата охранного документа: 10.10.2014
27.11.2014
№216.013.0ad9

Способ технического диагностирования системы охлаждения дизеля тепловоза

Изобретение касается технического диагностирования теплообменных аппаратов и циркуляционных насосов (ЦН) системы охлаждения дизеля тепловоза. Способ заключается в измерении перепада давления ΔР воды на радиаторе (Р) системы охлаждения (СО), частоты вращения f коленчатого вала дизеля, от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534185
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0c75

Способ регулирования электрической передачи тепловоза

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. В данном способе устанавливают предельный ток возбуждения синхронного генератора для заданной частоты вращения теплового двигателя, величину рассогласования измеренного положения дозирующего органа топливоподачи с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534597
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.02.2015
№216.013.2220

Способ подогрева системы охлаждения дизеля тепловоза для его запуска

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания тепловозов, в частности к способу подогрева охлаждающей жидкости двигателя, при горячем отстое тепловоза для его запуска. В способе подогрева системы охлаждения дизеля тепловоза для его запуска, заключающемся в том, что периодически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540189
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.04.2015
№216.013.38e1

Система управления многосекционным тепловозом

Изобретение относится к области управления сочлененными транспортными средствами с электротягой. Система управления многосекционным тепловозом содержит пульт управления машиниста с дисплейным модулем, контроллер машиниста с задатчиком режимов движения, силовые аппараты и систему дистанционного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546049
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.4162

Способ технического диагностирования фильтра тонкой очистки топливной системы дизеля

Изобретение может быть использовано в процессе определения технического состояния топливного фильтра (Ф) тонкой очистки дизеля. Способ заключается в измерении давления топлива в двух точках топливной системы дизеля, первое из давлений P измеряется на входе в Ф тонкой очистки топлива, второе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548236
Дата охранного документа: 20.04.2015
10.05.2015
№216.013.49c8

Тяговый электропривод транспортного средства

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Тяговый электропривод транспортного средства содержит тяговые электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения, подключенные к источнику постоянного тока, причем к якорной обмотке каждого тягового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550395
Дата охранного документа: 10.05.2015
20.05.2015
№216.013.4d47

Тяговый электропривод транспортного средства

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Тяговый электропривод содержит как минимум два тяговых электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения, подключенных к выходу преобразователя напряжения, состоящего из двух выпрямителей. Параллельно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551297
Дата охранного документа: 20.05.2015
+ добавить свой РИД