RU174098U1 - Электропривод с автономными инверторами напряжения и двухфазной электрической машиной - Google Patents
Электропривод с автономными инверторами напряжения и двухфазной электрической машиной Download PDFInfo
- Publication number
- RU174098U1 RU174098U1 RU2016152487U RU2016152487U RU174098U1 RU 174098 U1 RU174098 U1 RU 174098U1 RU 2016152487 U RU2016152487 U RU 2016152487U RU 2016152487 U RU2016152487 U RU 2016152487U RU 174098 U1 RU174098 U1 RU 174098U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric
- electric machine
- phase
- voltage inverters
- autonomous voltage
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L9/00—Electric propulsion with power supply external to the vehicle
- B60L9/16—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors
- B60L9/18—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from dc supply lines
- B60L9/22—Electric propulsion with power supply external to the vehicle using ac induction motors fed from dc supply lines polyphase motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
- H02K17/16—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/28—Controlling the motor by varying the switching frequency of switches connected to a DC supply and the motor phases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Заявляемое решение относится к электроприводам транспортных средств, в частности к электроприводам, в которых используются автономные инверторы напряжений, и направлено на повышение надежности и экономичности электропривода, а также на улучшение его тяговых свойств.Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является повышение надежности и повышение тяговых свойств электропривода.Указанный технический результат достигается тем, что электропривод подвижного состава постоянного тока с двухфазной электрической машиной, содержащий автономные инверторы напряжения, нагруженные на двухфазную электрическую машину, и входной фильтр, образованный дросселем и конденсатором, дополнительно содержит второй конденсатор, установленный последовательно первому, причем средняя точка конденсаторов соединена с точкой соединения двух статорных обмоток электрической машины, а каждый из автономных инверторов напряжения выполнен по полумостовой схеме.
Description
Заявляемое решение относится к электроприводам транспортных средств, в частности к электроприводам, в которых используются автономные инверторы напряжений, и направлено на повышение надежности и экономичности электропривода, а также на улучшение его тяговых свойств.
Известен электропривод, содержащий два однофазных автономных мостовых инвертора напряжения, подключенных к системе питания через входной фильтр и нагруженных на двухфазную электрическую машину (Н.Н. Андросов, В.А. Кучумов, Н.Б. Никифорова, А.С. Княжева «Пульсации входного тока и электромагнитного момента двухфазного асинхронного двигателя», «Вестник ВНИИЖТ», 2010 г., № 4, с. 11-17) - прототип.
Для сглаживания пульсаций входного тока и, следовательно, пульсаций электромагнитного момента электрической машины в известном решении устанавливается индуктивно-емкостный фильтр, образованный дросселем с индуктивностью L и конденсатором с емкостью С. Такие схемы используются для электроприводов с асинхронными или синхронными двухфазными тяговыми двигателями. Электропривод, в соответствии с известным решением, имеет большое количество силовых транзисторов, которые должны быть рассчитаны на полное напряжение питания. Используемый в фильтре конденсатор также должен быть рассчитан на полное напряжение питания, что не обеспечивает достаточной надежности электропривода.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является повышение надежности и повышение тяговых свойств электропривода.
Указанный технический результат достигается тем, что электропривод подвижного состава постоянного тока с двухфазной электрической машиной, содержащий автономные инверторы напряжения, нагруженные на двухфазную электрическую машину, и входной фильтр, образованный дросселем и конденсатором, дополнительно содержит второй конденсатор, установленный последовательно первому, причем средняя точка конденсаторов соединена с точкой соединения двух статорных обмоток электрической машины, а каждый из автономных инверторов напряжения выполнен по полумостовой схеме.
Заявляемое решение конкретизировано на фиг. 1, где представлена его электрическая схема.
Заявленный технический результат достигается путем использования двухфазной асинхронной электрической машины с короткозамкнутой обмоткой ротора, работающей от двух однофазных автономных полумостовых инверторов напряжения по заявляемой схеме. Заявляемый электропривод подвижного состава постоянного тока с двухфазной электрической машиной питается от двух однофазных автономных полумостовых инверторов напряжения Т1-Т2 и T3-T4. Входной индуктивно-емкостный фильтр содержит дроссель 1 с индуктивностью L и два последовательно соединенных конденсатора 2 и 3 с одинаковой емкостью 2С каждый. Емкость каждого конденсатора 2С обусловлена тем, чтобы суммарная емкость двух последовательно соединенных конденсаторов 2 и 3 составила величину С. К средней точке двух последовательно соединенных конденсаторов 2 и 3 подключена общая точка статорных обмоток А и В двухфазной электрической машины; причем обмотка А питается от автономного инвертора, образованного транзисторами Т1-Т2, и обмотка В - от автономного инвертора, образованного транзисторами Т3-Т4. Поскольку фазные переменные напряжения на обмотках А и В должны быть равны между собой, то также должны быть равны между собой емкости конденсаторов 2 и 3. Два автономных полумостовых инвертора имеют всего четыре силовых транзистора Т1-Т4, рассчитанных каждый на половинное напряжение питания.
Во-первых, заявляемая схема подключения позволила уменьшить количество силовых транзисторов, по сравнению с прототипом, у которого силовых транзисторов восемь. Уменьшение количества транзисторов напрямую связано с уменьшением массы и габаритов инверторов, а также с повышением надежности работы тяговой цепи электроподвижного состава.
Во-вторых, благодаря предлагаемой схеме подключения, применяемые силовые транзисторы рассчитываются на половину напряжения питания, чем значительно повышается надежность работы транзисторов, следовательно, и надежность всего электропривода.
В-третьих, применяемые конденсаторы 2 и 3 выполняют две функции: они фильтруют потребляемый ток (как и в прототипе) и, кроме того, делят пополам напряжение питания. Конденсаторы также рассчитываются на половинное напряжение питания.
Устройство работает следующим образом. При неподвижной электрической машине напряжение на выходах двух однофазных полумостовых инверторов, образованных транзисторами Т1-Т2 и T3-T4, равно нулю (или близкой к нулю очень малой величине). Для пуска и увеличения частоты вращения электрической машины напряжения на выходах двух однофазных полумостовых инверторов плавно повышаются путем широтно-импульсной модуляции выходного напряжения. Для достижения номинальной частоты вращения электрической машины напряжения на выходах двух однофазных полумостовых инверторов должны увеличиться также до номинального значения. Кроме того, может регулироваться величина скольжения ротора относительно частоты вращения электромагнитного поля статора таким же образом, как и для общеизвестной электрической машины асинхронного типа. Регулирование величины скольжения ротора ведет к регулированию вращающего момента на валу электрической машины.
Claims (1)
- Электропривод электроподвижного состава постоянного тока с двухфазной электрической машиной, содержащий автономные инверторы напряжения, нагруженные на двухфазную электрическую машину, и входной индуктивно-емкостный фильтр, образованный дросселем и конденсатором, отличающийся тем, что дополнительно содержит второй конденсатор, установленный последовательно первому, причем средняя точка конденсаторов соединена с точкой соединения двух статорных обмоток электрической машины, а каждый из автономных инверторов напряжения выполнен по полумостовой схеме.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152487U RU174098U1 (ru) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Электропривод с автономными инверторами напряжения и двухфазной электрической машиной |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152487U RU174098U1 (ru) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Электропривод с автономными инверторами напряжения и двухфазной электрической машиной |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU174098U1 true RU174098U1 (ru) | 2017-10-02 |
Family
ID=60041085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016152487U RU174098U1 (ru) | 2016-12-29 | 2016-12-29 | Электропривод с автономными инверторами напряжения и двухфазной электрической машиной |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU174098U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721864C1 (ru) * | 2019-01-10 | 2020-05-25 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Электродвижительная установка транспортного средства |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2492132A2 (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-29 | Hitachi Ltd. | Drive device for railway vehicle |
RU154995U1 (ru) * | 2014-07-18 | 2015-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" МГУПС (МИИТ) | Тяговый электропривод электроподвижного состава постоянного тока |
-
2016
- 2016-12-29 RU RU2016152487U patent/RU174098U1/ru active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2492132A2 (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-29 | Hitachi Ltd. | Drive device for railway vehicle |
RU154995U1 (ru) * | 2014-07-18 | 2015-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" МГУПС (МИИТ) | Тяговый электропривод электроподвижного состава постоянного тока |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Андросов Н.Н. Пульсация входного тока и электромагнитного момента двухфазного асинхронного двигателя/ Н.Н. Андросов, В.А. Кучумов, Н.Б Никифорова, А.С. Княжева//Вестник ВНИИЖТ. - 2010. - N 0 4. - с. 11-17. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2721864C1 (ru) * | 2019-01-10 | 2020-05-25 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Электродвижительная установка транспортного средства |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1206028A3 (en) | Driving apparatus, power output apparatus, and control method | |
CN107534408B (zh) | 交流旋转电机的控制装置 | |
KR101457569B1 (ko) | 정류 회로 및 그것을 이용한 모터 구동 장치 | |
EP2719888A1 (en) | Dual-DC bus starter/generator | |
US9344029B2 (en) | Asynchronous motor unit comprising a frequency converter with electrical isolation in the DC voltage intermediate circuit | |
CN107431442A (zh) | 包括交流发电机的机电组件 | |
US10148207B2 (en) | Segmented waveform converter on controlled field variable speed generator | |
RU174098U1 (ru) | Электропривод с автономными инверторами напряжения и двухфазной электрической машиной | |
Amudhavalli et al. | Improved Z source inverter for speed control of an induction motor | |
CN105207334B (zh) | 用于向负载供应电力的***以及对应电力供应方法 | |
US9407168B2 (en) | Power converting circuit | |
Amudhavalli et al. | Speed control of an induction motor by V/F method using an improved Z source inverter | |
US10348233B2 (en) | DC bus ripple reduction | |
RU2332773C1 (ru) | Автономный бесконтактный синхронный генератор | |
CN1832331A (zh) | 具有磁场补偿功能的变频调速*** | |
Lee et al. | Single-phase inverter scheme for permanent magnet synchronous motor drive with resonant capacitor | |
US11711041B2 (en) | Motor drive system comprising power network between inverter and motor | |
KR102397459B1 (ko) | 전기자동차의 전력변환시스템 | |
RU193440U1 (ru) | Устройство электроснабжения потребителей постоянного и переменного тока | |
Kumar et al. | Electrolytic Capacitor-less Inverter driven Induction Motor with V/f Control for Use in Water Pumping Applications | |
RU2530532C1 (ru) | Устройство плавного пуска асинхронного двигателя | |
RU2513113C2 (ru) | Система генерирования электрической энергии трехфазного переменного тока с инвертором напряжения | |
RU44901U1 (ru) | Преобразователь для питания электродвигателя | |
RU2441775C1 (ru) | Устройство управления асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором | |
RU2332772C1 (ru) | Синхронный генератор |