Электрическая передача переменного тока автономного локомотива Советский патент 1981 года по МПК B60L11/08 

Изобретение относится к тяговым электропередачам переменного тока и может быть использовано на автономных локомотивах с тепловым первичным дви гателем, дизелем или газовой турбиной . Известна тяговая электропередача переменного тока автономного локомотива, содержащая приводимый во вра11|ение первичным двигателем синхронный генератор, к статорным обмот кам которого присоединены асинхронны тяговые двигатели l. Недостатком электропередачи является ступенчатое регулирование часто ты тяговых двигателей, что вызывает ухудшение использования сцепного веса локомотива.. Известна также электрическая пере дача переменного тока автономного локомотива, содержащая приводи1 1й во вращение первичным двигателем синхронный генератор, к обмоткам статора которого подключен преобразовател частоты с промежуточным звеном постоянного тока, тяговые асинхронные двигатели и аккумуляторную батарею 2 и З, К недостаткам указанной электропередачи относятся сложность силовой схемы электропередачи и большая мощность установленного оборудования. Цель изобретения - снижение массогабаритных показателей. Цель достигается тем, что обмотка ротора синхронного генератора выполнена многофазной и подключена к выходу преобразователя частоты, обмотки статора синхронного генератора соединены с асинхронными тяговыми двигателями, при этом аккумуляторная батарея подключена ко входу звена постоянного тока преобразователя часготы. На чертеже представлена электрическая блок-схема устройства. Электрическая передача состоит из синхронного генератора 1/ приводимо го во вргицение первичным тепловым двигателем 2. Статорная обмотка 3 соединена со входом, а роторная обмотка 4 - с выходом преобразователя 5 частоты со вйеном постоянного тока. К входу звена постоянного тока преобразователя 5 подключена аккумуляторная батарея 6. Тяговые асинхронные двигатели 7 соединены со статорной обт

моткой 3 синхронного генератора 1. Преобразователь 5 частоты со звеном постоянного тока состоит из выпрямителя 8 и инвертора 9.

Электрическая передача работает слелукицим образом.

При работающем первичном двигателе 2 и пуске локомотива автономный инвертор 9 преобразует постоянное напряжение промежуточного звена посто-янного тока в переменное напряжение такой частоты, чтобы на статорных обмотках 3 синхронного генератора 1 вырабатывалось переменное напряжение требуемой по условиям пуска величины и частоты. По мере разгона локомотива и увеличения частоты вращения вала -йервичного двигателя .величина и частота напряжения на выхсэде синхронно.го генератора 1 изменяются как вследствие из1у1енения частоты вращения ротора синхронного генератора, так и вследствие регулирования величины и частоты напряжения на выходе автономного инвертора 9. При достижении напряжением на выходе синхронного генератора величины, превышающей напряжение аккумуляторной батареи б, прекращается потребление энергии для питания роторной обмотки 4 от аккумуляторной батареи б и начинается процесс зарядки аккумуляторной батареи 6 от выпрямителя 8, а также питание роторной обмотки 4 от выпрямителя 8 через инвертор 9. Совместное регулирование частоты вращения ротора синхронного генератора и частоты и величины тока в обмотках ротора позволяет в широких пределах осуществлять плавное изменение частоты и напряжения на выходе синхронного генератора, чем обеспечивается получение любых требуемых характеристик асинхронных тяговых двигателей во всем диапазоне изменения скорости движения локомотива.

Кроме того, использование предлагаемого изобретения позволяет осуществить бесстартерный пуск первичного двигателя 2 (дизеля). Для этого статорные обмотки 3 синхронного генератора 1 необходимо закоротить, а на

роторные обмотки 4 подать переменное трехфазное напряжение от.инвертора 9.

Технико-экономическая эффективность предлагаемой электрической передачи nepeivKHHoro тока автономного локо- мотива состоит в том, что обеспечивается плавное регулирование частоты и напряжения асинхронных тяговых двигателей при существенном упрощении силовой части схемы мощность статического преобразователя частоты и напряжения незначительна (10-20% от полной мощности приводе), что позволяет на 80% уменьшить мощность установленного оборудования по сравнению с электрической передачей переменного тока

5 и статическими преобразователями силовой цепи.

Формула изобретения

Электрическая передача переменного

0 тока автономного локомотива, содержащая приводимый во вращение первичным (Двигателем синхронный генератор, к обмоткам статора которого подключен преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока, тяговые асинхронные двигатели и аккумуляторную батарею, отличающаяся тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей, обмотка ротора синхронного генератора выполнена многофазной и подключена к выходу преобразователя частоты, обмотки статора синхронного генератора соединены с асинхронными тяговыми двигателями, при этом аккумуляторная батарея подключена ко входу звена постоянного тока преобразователя частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 0 691320, кл. В §0 L 11/08, 1976.

2.Колесник И.К. и др. Электропередачи тепловозов на переменно-постоянном токе. М., Транспорт, 1978, с. 15-19.

5 3. Бурков А.Т. и др. Электрическая передача переменного - Электри-, ческая и тепловозная тяга, 1977, 7, с. 45-46 (прототип).