Электропривод транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК B60L9/08 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в электровозах, питающихся от контактной сети постоянного тока повышенного напряжения, например 12 кВ.

Известен электропривод транспортного средства, содержащий входной индуктивно-емкостный фильтр, входные выводы которого подключены первым и вторым токоприемниками к сети постоянного тока, а выход - к входу импульсного прерывателя, соединенного выходом через дроссель с одними и через обратный диод с другими входами промежуточного конденсаторного фильтра и преобразователя напряжения и частоты тяговых электродвигателей.

Недостатки прототипа связаны с тем, что потребление тока из контактной сети (точнее из входного фильтра) осуществляется короткими импульсами большой амплитуды. В частности, для данного электропривода амплитуда входного импульса тока равна току тяговых двигателей, что ведет к завышению показателя установленной мощности преобразовательного оборудования.

Цель изобретения - снижение установленной мощности электрооборудования,

Поставленная цель достигается тем, что электропривод снабжен дополнительным диодом и тиристором, анод которого подключен к первому входному выводу преобразователя, а катод соединен с катодом дополнительного диода и подключен вторым токоприемником к сети постоянного тока, при этом анод дополнительного диода подключен ко второму входному выводу преобразователя.

На фиг. 1 приведена структурная схема электропривода для электровоза постоянного тока 12 кВ; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема электропривода; на фиг. 3.- импульсная диаграмма работы преобразовательной установки в стационарном и аварийном режимах; на фиг. 4 - регулировочные характеристики предложенного устройства привода и прототипа.

Электропривод выполнен по структурной схеме, содержащей токоприемники 1 и 2, к .которым посредством защитного выключателя 3 и преобразовательной установки подключены асинхронные тяговые двигатели 4. Преобразовательная установка содержит входной фильтр 5, импульсный преобразователь 6, промежуточный фильтр 7 и автономный инвертор напряжения (АЙН) 8.

Фильтр 5 содержит реактор 5-1 и конденсатор 5-2, а импульсный преобразователь 6 - прерыватель 6-1, дроссель 6-2.

диоды 6-3 и 6-4, тиристор 6-5, который включен по схеме динистора со стабилитроном 6-6 в цепи управляющего электрода.

Промежуточный фильтр 7 выполнен на

базе конденсатора 7, к выходам которого подключен инвертор 8, который выполнен по типовой схеме. К выходу инвертора подключены тяговые асинхронные двигатели 4- 1 4-8. Возможны также варианты с

параллельным включением нескольких импульсных преобразователей 6 или нескольких инверторов 8, каждый из которых питает свою группу тяговых двигателей 4.

В нормальном режиме электропривод

работает следующим образом. При периодическом включении прерывателя 6-1 с периодом Т и продолжительностью нахождения во включенном состоянии кТ в дросселе 6-2 нарастает ток IL. В течение

выключенного состояния прерывателя 6-1 ток IL спадает - продолжительность спада равна (1-k)T. При этом в обоих случаях ток дросселя замыкается по следующим контурам:

- (6-1) вкл.: контур (6-1) - (6-2) - 7 - (6-4) - 2;

- (6-1) выкл.: контур (6-2) - 7 - (6-3) - (6-2),

так что конденсатор 7 заряжается током IL. Поскольку к конденсатору 7 подключены входы инвертора 8, потребляющего ток Id, то ток смещения конденсатора 7 равен:

35

lc fL- Id,

причем ток Id определяется режимом работы двигателей 4.

На фиг. 3 показаны ток с и напряжение Uc на конденсаторе.

Преобразование постоянного напряжения конденсатора 7 в переменное 3-фазное напряжение осуществляется инвертором 8 на основе известных принципов.

В нормальном режиме тиристор 6-5 выключей, ток проходит через диод 6-4. Расчетные соотношения для данной схемы и для прототипа указаны в таблице (верхняя строка) и на графике фиг. 5.

Аварийный режим получается при постоянном включении (пробое) преобразователя 6-1. При этом ток IL и напряжение Uc начинают нарастать в функции времени с большой скоростью, как показано на фиг. 3 штрихпунктирной линией. Когда напряжение на конденсаторе 7 достигает напряжения включения стабилитрона 6-6, то включается тиристор 6-5, образуя контур к.з.: 1-3 -&-1Н6-1Нб-2Н6-5)-2, причем нара- стание напряжения на конденсаторе 7 прекращается, а ток к.з, отключается выключателем 3.

Технико-экономическая эффективность изобретения по сравнению с базовым объектом-электровозом 12 кВ, принятым за прототип, .обеспечивается улучшением регулировочных свойств. В электроприводе обеспечивается гальваническая развязка входных и выходных цепей, т.е. исключается появление напряжения 12 кВ на входе инвертора 8 даже в аварийном режиме - при пробое импульсного преобразователя. Формула изобретения Электропривод транспортного средства, содержащий входной индуктивно-емкостный фильтр, входные выводы которого подключены первым и вторым токоприем0

никами к сети постоянного тока, а выход - к входу импульсного прерывателя, соединенного выходом через дроссель с одними и через обратный диод с другими входами промежуточного конденсаторного фильтра и преобразователя напряжения и частоты тяговых электродвигателей, отличающий- с я тем, что, с целью снижения установленной мощности электрооборудования, он снабжен дополнительным диодом и тиристором, анод которого подключен к первому входному выводу преобразователя, а катод соединен с катодом дополнительного диода и подключен вторым токоприемником к сети постоянного тока, при этом анод дополнительного диода подключен к второму входному выводу преобразователя.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Цель изобретения - снижение установленной мощности электрооборудования. В состав устройства вхо М 1 + 12 чВ Ји ЈГ дят токоприемники 1. 2, к которым посредством защитного выключателя 3 и преобра- зовательной установки подключены асинхронные тяговые двигатели 4. В состав преобразователей установки входят входной фильтр 5, импульсный преобразователь 6, промежуточный фильтр 7 и автономный инвертор 8 напряжения. Отличительные признаки устройства заключаются в реализации импульсного преобразователя 6, в котором предусмотрен дополнительный тиристор. Данное техническое решение характеризуется гальванической развязкой входных и выходных цепей и обеспечивает улучшение регулировочных свойств и снижение потерь энергии в системе энергоснабжения. 4 ил. Ё д О Фиг 7 ч hO ч 00 4 00

V,

I prVYV S-/

&Ј--Ј- a

6-f

И

e-s

м

У-

fli.S

f-J

a

в-г

y./fSf J

(K C

/

4-4- -f 4-e

JT

С-Уг r

Фие.3