RU2179934C2 - Тяговый электропривод с питанием от контактной сети постоянного тока - Google Patents
Тяговый электропривод с питанием от контактной сети постоянного тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2179934C2 RU2179934C2 RU99125885/28A RU99125885A RU2179934C2 RU 2179934 C2 RU2179934 C2 RU 2179934C2 RU 99125885/28 A RU99125885/28 A RU 99125885/28A RU 99125885 A RU99125885 A RU 99125885A RU 2179934 C2 RU2179934 C2 RU 2179934C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- electric drive
- traction
- current sensor
- traction electric
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электроподвижному составу рельсового транспорта с питанием от контактной сети постоянного тока. Тяговый электропривод содержит тяговые электродвигатели, полупроводниковый преобразователь электроэнергии с входным фильтром, а также блок управления с датчиком тока. Предложено ввести дополнительный датчик тока на входе входного фильтра и подключать его через дифференцирующее звено к элементу сравнения в блок управления. Устройство позволяет исключить низкочастотные колебания в контуре, образованном тяговой сетью и входным фильтром электропривода, и повысить надежность работы электроподвижного состава. Кроме того, изобретение позволяет уменьшить значительно емкость и индуктивность входного фильтра, его массу и габариты. 3 ил.
Description
Изобретение относится к электрическому транспорту и может быть использовано в тяговых электроприводах электровозов и электропоездов железнодорожного транспорта, в городском электротранспорте (метро, трамвай, троллейбус).
Известен тяговый электропривод, содержащий электродвигатели постоянного тока, импульсный преобразователь и входной LC-фильтр, а также блок управления полупроводниковым преобразователем [1].
Недостаток известного электропривода связан с наличием входного LC-фильтра, имеющего резонансную частоту обычно менее 20 Гц, что при его высокой добротности ведет к возникновению колебательных, слабо затухающих процессов при резких изменениях напряжения контактной сети и тока двигателя.
В качестве прототипа изобретения целесообразно принять тяговый электропривод с питанием от контактной сети постоянного тока, содержащий тяговые электродвигатели, которые посредством полупроводникового преобразователя электроэнергии с входным сглаживающим LC-фильтром подключены к токоприемнику, датчик тока тяговых электродвигателей и задающий элемент, выходы которых подключены к элементу сравнения, а выход последнего - ко входу управляющего элемента, выход которого соединен со входом блока управления полупроводникового преобразователя [2-4].
Недостаток известного привода связан с возможностью генерации низкочастотных колебаний во входной цепи привода.
Техническим результатом является улучшение сглаживания низкочастотных пульсаций тока во входной цепи тягового электропривода и в контактной сети.
Технический результат в предложенном электроприводе достигается за счет того, что дополнительно предусмотрены датчик тока и дифференцирующее звено, причем указанный дополнительный датчик тока своими входами включен во входную цепь входного LC-фильтра, а выходами - через дифференцирующее звено к дополнительному входу элемента сравнения.
Существенные отличительные признаки предложения:
- включение датчика тока на входе входного фильтра и подключение его выхода через дифференцирующее звено к элементу сравнения.
- включение датчика тока на входе входного фильтра и подключение его выхода через дифференцирующее звено к элементу сравнения.
Сущность изобретения иллюстрируется на конкретном примере его исполнения, показанном на чертежах, где:
- фиг.1 - упрощенная принципиальная электрическая схема тягового электропривода;
- фиг.2 - эквивалентная структурная схема замещения тягового электропривода для режима низкочастотных колебаний;
- фиг.3 - осциллограмма низкочастотных колебаний.
- фиг.1 - упрощенная принципиальная электрическая схема тягового электропривода;
- фиг.2 - эквивалентная структурная схема замещения тягового электропривода для режима низкочастотных колебаний;
- фиг.3 - осциллограмма низкочастотных колебаний.
Предложенный электропривод (фиг.1) содержит тяговые электродвигатели 1 постоянного тока последовательного возбуждения, которые посредством полупроводникового преобразователя 2 и входного LC-фильтра 3 подключены к токоприемнику 4 и узлу заземления 5. В цепь двигателей 1 включен датчик тока 6, а во входной цепи входного фильтра 3 - датчик тока 7. Указанные датчики осуществляют преобразование входных величин I∂ и Iк в пропорциональные выходные сигналы U(I∂) и U(Iк) низкого напряжения с гальванической развязкой входных и выходных цепей. Выход датчика 6 непосредственно, а выход датчика 7 посредством дифференцирующего звена 8 подключены ко входам элемента сравнения 9; к третьему входу элемента 9 подключен выход задающего элемента 10, рукояткой которого машинист устанавливает требуемое значение тягового тока, т.е. тока двигателя 1. Выход элемента сравнения 9 подключен ко входу управляющего элемента 11, а его выход - подключен ко входу блока управления 12 полупроводникового преобразователя 2.
Предложенный тяговый привод работает следующим образом. В стационарном режиме, т.е. при отсутствии возмущений в виде скачков напряжения в контактной сети, обеспечивается поддержание тягового тока двигателей 1 на уровне его значения, заданного машинистом при помощи элемента 10. При этом колебательность входной цепи электропривода определяется эквивалентной структурной схемой по фиг.2.
На фиг. 2 динамические звенья с передаточными функциями W1, W2, W3 и W4 соответствуют: Wl=l/(Lp) - реактору входного фильтра;
W2= l/(Cp) - конденсатору входного фильтра; W3 = γ-полупроводниковому преобразователю, работающему с коэффициентом заполнения γ, W4=Т∂•p - дифференцирующему звену с постоянной дифференцирования Т∂.
Эквивалентная передаточная функция при этом примет вид
колебательного звена с коэффициентом затухания γT∂.
При отсутствии предложенной дополнительной связи по производной тока контактной сети T∂= 0, эквивалентная передаточная функция будет соответствовать колебательному звену без затухания и любые возмущения приводят к возникновению низкочастотных пульсаций тока во входной цепи (см. фиг. 3,а).
W2= l/(Cp) - конденсатору входного фильтра; W3 = γ-полупроводниковому преобразователю, работающему с коэффициентом заполнения γ, W4=Т∂•p - дифференцирующему звену с постоянной дифференцирования Т∂.
Эквивалентная передаточная функция при этом примет вид
колебательного звена с коэффициентом затухания γT∂.
При отсутствии предложенной дополнительной связи по производной тока контактной сети T∂= 0, эквивалентная передаточная функция будет соответствовать колебательному звену без затухания и любые возмущения приводят к возникновению низкочастотных пульсаций тока во входной цепи (см. фиг. 3,а).
При наличии предложенной дополнительной связи по производной тока контактной сети T∂≠0, даже возмущения в виде скачка напряжения в контактной сети сопровождаются быстрым затуханием переходного процесса (фиг.3,б).
Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что при его использовании электромагнитная совместимость тягового электропривода электроподвижного состава с техническими средствами железнодорожного транспорта обеспечивается при уменьшенных в два раза емкости и индуктивности реактора входного фильтра, а следовательно, уменьшенных массе и габаритах фильтра. Это позволяет в свою очередь снизить потери энергии во входном фильтре на 2%.
Источники информации
1. Результаты испытаний опытного электропоезда ЭР12 с импульсным регулированием напряжения в режиме тяги. Б.И. Калинкин и др. Труды ВНИИЖТ, 1981, вып. 636, с. 108-119.
1. Результаты испытаний опытного электропоезда ЭР12 с импульсным регулированием напряжения в режиме тяги. Б.И. Калинкин и др. Труды ВНИИЖТ, 1981, вып. 636, с. 108-119.
2. Электрооборудование перспективного варианта высокоскоростного поезда ЭР200. Колоколов Ю.В. и др. Труды МИИТа, 1989, вып.833, с. 77-91.
3. Авторское свидетельство 880810. Тяговый электропривод с питанием от контактной сети постоянного тока. Б.И. 1981, 42, кл. Н 02 М 3/14.
4. Феоктистов В.П. Структуры систем автоматического регулирования тяговых электроприводов с импульсными преобразователями. В сб. "Электротехническая промышленность", серия "Преобразовательная техника", 1979, вып. 1(118), с. 26-29, рис.1-2.
Claims (1)
- Тяговый электропривод с питанием от контактной сети постоянного тока, содержащий тяговые электродвигатели, которые посредством полупроводникового преобразователя электроэнергии с входным сглаживающим LC-фильтром подключены к токоприемнику, датчик тока тяговых электродвигателей и задающий элемент, выходы которых подключены к элементу сравнения, а выход последнего - ко входу управляющего элемента, выход которого соединен со входом блока управления полупроводникового преобразователя, отличающийся тем, что введены дополнительно датчик тока и дифференцирующее звено, причем указанный дополнительный датчик тока своими входами включен во входную цепь входного LC-фильтра, а выходами - через дифференцирующее звено к дополнительному входу элемента сравнения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99125885/28A RU2179934C2 (ru) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | Тяговый электропривод с питанием от контактной сети постоянного тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99125885/28A RU2179934C2 (ru) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | Тяговый электропривод с питанием от контактной сети постоянного тока |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99125885A RU99125885A (ru) | 2001-10-20 |
RU2179934C2 true RU2179934C2 (ru) | 2002-02-27 |
Family
ID=20227883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99125885/28A RU2179934C2 (ru) | 1999-12-08 | 1999-12-08 | Тяговый электропривод с питанием от контактной сети постоянного тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2179934C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2529577C1 (ru) * | 2010-07-30 | 2014-09-27 | Мицубиси Электрик Корпорейшн | Устройство управления двигательной установкой электрического транспортного средства и система железнодорожного транспортного средства |
RU2673567C1 (ru) * | 2018-02-15 | 2018-11-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Устройство для регулирования скорости тягового электродвигателя |
RU212227U1 (ru) * | 2022-04-08 | 2022-07-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Устройство фильтрации скачков напряжения контактной сети переменного тока |
-
1999
- 1999-12-08 RU RU99125885/28A patent/RU2179934C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОЛОКОЛОВ Ю.В. Электрооборудование перспективного варианта высокоскоростного электропоезда ЭР200. - Сб. трудов МИИТа, вып.833, 1989, с.77-79. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2529577C1 (ru) * | 2010-07-30 | 2014-09-27 | Мицубиси Электрик Корпорейшн | Устройство управления двигательной установкой электрического транспортного средства и система железнодорожного транспортного средства |
RU2673567C1 (ru) * | 2018-02-15 | 2018-11-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Устройство для регулирования скорости тягового электродвигателя |
RU212227U1 (ru) * | 2022-04-08 | 2022-07-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Устройство фильтрации скачков напряжения контактной сети переменного тока |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2175918C2 (ru) | Устройство и способ питания постоянного напряжения для системы создания тяги | |
RU2427482C2 (ru) | Дизель-электрическая приводная система | |
CN104170204A (zh) | 电动机驱动装置 | |
CN104080639A (zh) | 电车的推进控制装置及其控制方法 | |
CN102142782B (zh) | 电源装置 | |
CN102470763B (zh) | 电气列车的电力变换装置 | |
KR100948519B1 (ko) | 전해 커패시터가 없는 엘리베이터 구동용 인버터 시스템 | |
RU2179934C2 (ru) | Тяговый электропривод с питанием от контактной сети постоянного тока | |
CN104067497B (zh) | 电压转换装置的控制装置 | |
CN110091889B (zh) | 一种磁轨制动控制***、方法及磁悬浮列车 | |
CN202602592U (zh) | 一种车用混合励磁起动/发电一体化电机功率变换器 | |
Chang et al. | Modeling and simulation of DC transit system with VSI-fed induction motor driven train using PSB/MATLAB | |
CN105099332A (zh) | 电动机驱动装置 | |
RU2248892C1 (ru) | Тяговый электропривод многосистемного электроподвижного состава | |
JP2014176164A (ja) | 車載充電装置 | |
EP2631104B2 (en) | DC-link decoupling circuit for parallel inverters | |
JP3707237B2 (ja) | 電力回生インバータ装置 | |
JP2004312939A (ja) | 電気車制御装置 | |
JP3334742B2 (ja) | ハイブリッド電気自動車の電気システム | |
JP3144848B2 (ja) | 電気車用電力変換装置 | |
ATE357766T1 (de) | Anlage zur einspeisung von strom aus gleichstromerzeugern in das wechselstromnetz | |
KR100758979B1 (ko) | 직류 전철용 회생 인버터 장치 및 그 제어방법 | |
JP2021027659A (ja) | 電力供給装置および電力供給方法並びに当該電力供給装置を用いる鉄道車両用監視システム | |
Ohmi et al. | Suppression control of continuous oscillation of electric system during light-load regeneration brake control of DC electric vehicle | |
ATE366196T1 (de) | Triebfahrwerk für schienenfahrzeuge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051209 |