RU2317217C1 - Vehicle traction electric drive - Google Patents
Vehicle traction electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2317217C1 RU2317217C1 RU2006124813/11A RU2006124813A RU2317217C1 RU 2317217 C1 RU2317217 C1 RU 2317217C1 RU 2006124813/11 A RU2006124813/11 A RU 2006124813/11A RU 2006124813 A RU2006124813 A RU 2006124813A RU 2317217 C1 RU2317217 C1 RU 2317217C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traction
- switching elements
- windings
- motors
- series
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- 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
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к тяговому электроприводу, и может быть применено на электротранспортных средствах с двигателями постоянного тока, питаемых от генератора переменного тока.The invention relates to vehicles, in particular to a traction electric drive, and can be applied on electric vehicles with DC motors powered by an alternating current generator.
Известен тяговый электропривод автономного транспортного средства, содержащий генератор переменного тока с изолированными друг от друга m-фазными обмотками на статоре с нулевыми выводами и по числу обмоток статора подключенные к их силовым выводам управляемые мостовые выпрямители, к которым подключены тяговые двигатели с последовательным возбуждением, обмотка якоря каждого из которых зашунтирована соединенными последовательно тормозным резистором и диодом, и группы управляемых вентилей, в каждой из которых одни из одноименных выводов вентилей объединены, он снабжен на каждую обмотку статора управляемым вентилем, включенным между нулевым выводом обмотки статора и точкой соединения обмотки возбуждения тягового двигателя и управляемого мостового выпрямителя, причем к точке соединения обмоток тягового двигателя подключена точка соединения одних из выводов группы управляемых вентилей (SU авторское свидетельство №1197880, кл. B60L 11/06, опубл. в 1985 г.).A traction electric drive of an autonomous vehicle is known, comprising an alternating current generator with m-phase windings isolated from each other on a stator with zero leads and, according to the number of stator windings, controlled bridge rectifiers connected to their power leads, to which traction motors with series excitation are connected, an armature winding each of which is shunted in series with a braking resistor and a diode, and a group of controlled gates, in each of which one of the same The valves are combined, it is equipped with a controlled valve for each stator winding connected between the zero terminal of the stator winding and the connection point of the field winding of the traction motor and the controlled bridge rectifier, and the connection point of one of the outputs of the group of controlled valves is connected to the connection point of the windings of the traction motor (SU author certificate No. 1197880, class B60L 11/06, published in 1985).
Недостатком тягового электропривода является то, что число обмоторенных осей транспортного средства ограничено двумя осями.The drawback of the traction electric drive is that the number of axles of the vehicle trailed is limited to two axes.
Известен тяговый электропривод транспортного средства, принятый за прототип, содержащий приводимый во вращение тепловым двигателем тяговый синхронный генератор с двумя статорными трехфазными обмотками, подключенными одними выводами к выводам переменного тока тиристорных выпрямителей, один из выводов постоянного тока которых соединен с одними из выводов обмоток якорей тяговых электродвигателей, параллельно которым подключены цепи из последовательно соединенных тормозных резисторов и разделительных диодов, группы тиристоров соединены одними из электродов с выводами переменного тока тиристорных выпрямителей, и коммутационные элементы, включенные в цепь обмоток возбуждения тяговых электродвигателей, он снабжен дополнительной группой тиристоров и дополнительными разделительными диодами, соединенными последовательно и подключенными общими электродами с другими выводами обмоток якорей тяговых электродвигателей, а другими электродами - с другими выводами постоянного тока одного и другого тиристорных выпрямителей и с контактами четырех коммутационных элементов, соединенных с обмотками возбуждения тяговых электродвигателей, при этом одни из выводов трехфазных обмоток тягового синхронного генератора соединены о электродами дополнительной группы тиристоров, а другие выводы - с контактами пятого коммутационного элемента.A known traction electric drive of a vehicle, adopted for a prototype, containing a synchronous traction generator driven by a heat engine with two stator three-phase windings connected by one terminal to the thyristor rectifier AC terminals, one of the DC terminals of which is connected to one of the terminals of the armature windings of traction electric motors parallel to which are connected circuits of series-connected brake resistors and isolation diodes, groups of thyristors connected one of the electrodes with alternating current leads of thyristor rectifiers, and switching elements included in the circuit of excitation windings of traction electric motors, it is equipped with an additional group of thyristors and additional dividing diodes connected in series and connected by common electrodes to other terminals of the windings of the armature of traction electric motors, and other electrodes - with other DC terminals of one and the other thyristor rectifiers and with the contacts of four switching elements Connected to the excitation windings of traction motors, wherein one of the terminals of three-phase windings of the traction synchronous generator connected to electrodes, an additional group of thyristors and other findings - with the contacts of the fifth switching element.
Известный тяговый привод позволяет обеспечивать расширение диапазона тяговых и тормозных усилий, обеспечивать усиление возбуждения тяговых электродвигателей при трогании, реостатное торможение (SU, авторское свидетельство №1532353, кл. В60L 11/06, опубл. в 1989 г.).The well-known traction drive allows to expand the range of traction and braking forces, to provide increased excitation of traction electric motors when starting, rheostatic braking (SU, copyright certificate No. 1532353, class B60L 11/06, published in 1989).
Недостатком известного тягового привода является то, что при отсутствии режима боксования возникают потенциальные условия для включения диодов подпитки обмоток возбуждения из-за технологических расхождений параметров тяговых электродвигателей, что способствует появлению существенных расхождений, неравномерности в токах нагрузки последовательно включенных якорей тяговых электродвигателей. При отсутствии режима боксования для устранения этого нежелательного явления необходимо индивидуальное регулирование выходного напряжения на каждом тяговом силовом управляемом выпрямителе до величины, достаточной для устранения потенциальных условий включения диодов подпитки обмоток возбуждения.A disadvantage of the known traction drive is that in the absence of a boxing mode, potential conditions arise for switching on the excitation winding diodes due to technological differences in the parameters of the traction motors, which contributes to the appearance of significant differences, unevenness in the load currents of the traction motor armature connected in series. In the absence of a boxing mode, to eliminate this undesirable phenomenon, it is necessary to individually control the output voltage at each traction power controlled rectifier to a value sufficient to eliminate the potential conditions for the inclusion of excitation winding diodes.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение неравномерности распределения нагрузок по тяговым электродвигателям в отсутствии режима боксования, повышение тяговых свойств транспортного средства за счет возможности индивидуального регулирования мощности, подводимой к каждому тяговому электродвигателю, обеспечение реостатного торможения при равномерной токовой нагрузке на тормозящие тяговые электродвигатели и сохранение равномерной токовой нагрузки тормозящих тяговых электродвигателей при принудительном охлаждении тормозных резисторов.The technical result of the invention is to eliminate the uneven distribution of loads across the traction electric motors in the absence of a blocking mode, increase the traction properties of the vehicle due to the possibility of individual control of the power supplied to each traction electric motor, provide rheostatic braking with a uniform current load on the braking traction electric motors and maintain a uniform current load braking traction motors with force Mr. cooled braking resistors.
Указанный технический результат достигается тем, что в тяговом электроприводе транспортного средства, содержащем приводимый во вращение тепловым двигателем тяговый синхронный генератор с двумя статорными трехфазными обмотками, к которым подключены управляемые мостовые выпрямители, по числу тяговых электродвигателей постоянного тока с последовательным возбуждением электропривода транспортного средства, каждый из которых соединен обмоткой якоря и обмоткой возбуждения через коммутационные элементы обмотки возбуждения с выходом своего управляемого выпрямителя, параллельно обмоткам якорей электродвигателей через разделительные диоды и коммутационные элементы подключены тормозные резисторы, разделительные диоды соединены с плюсовыми шинами управляемых мостовых выпрямителей и последовательно с каждым разделительным диодом включен уравнивающий тормозной резистор, каждый из которых соединен с одним общим входом основного тормозного резистора, другой вход основного тормозного резистора через другие дополнительные уравнивающие тормозные резисторы и коммутационные элементы соединен с обмотками якорей тяговых электродвигателей, а обмотки возбуждения тяговых электродвигателей через коммутационные элементы соединены последовательно и подключены к выходу одного из управляемых мостовых выпрямителей.The specified technical result is achieved by the fact that in a traction electric drive of a vehicle containing a traction synchronous generator driven by a heat engine with two stator three-phase windings to which controlled bridge rectifiers are connected, according to the number of DC traction motors with series excitation of the vehicle’s electric drive, each of which is connected by the armature winding and the field winding through the switching elements of the field winding with the output of of a controlled rectifier, braking resistors are connected in parallel to the windings of the motor anchors through isolation diodes and switching elements, isolation diodes are connected to the positive buses of the controlled bridge rectifiers and an equalizing brake resistor is connected in series with each isolation diode, each of which is connected to one common input of the main brake resistor, another input of the main brake resistor through other additional equalizing brake resistors and switching The elements are connected to the windings of the anchors of the traction electric motors, and the field windings of the traction motors through the switching elements are connected in series and connected to the output of one of the controlled bridge rectifiers.
На чертеже изображена схема тягового электропривода.The drawing shows a diagram of a traction electric drive.
Тяговый электропривод транспортного средства, например четырехдвигательный привод, содержит тяговый синхронный генератор 1 с двумя статорными обмотками 2 и 3, приводимый во вращение тепловым двигателем 4. К статорным обмоткам 2 и 3 тягового синхронного генератора 1 подключены управляемые мостовые выпрямители 5, 6, 7 и 8. Управляемый мостовой выпрямитель 5 содержит тиристоры 9...14. Управляемый мостовой выпрямитель 6 содержит тиристоры 15...20. Управляемый мостовой выпрямитель 7 содержит тиристоры 21...26. Управляемый мостовой выпрямитель 8 содержит тиристоры 27...32. Количество управляемых мостовых выпрямителей 5, 6, 7 и 8 соответствует числу тяговых электродвигателей постоянного тока с последовательным возбуждением 33, 34, 35 и 36. Количество тяговых электродвигателей 33, 34, 35 и 36 и, соответственно, управляемых мостовых выпрямителей в приводе может быть больше или меньше четырех. Каждый из тяговых электродвигателей 33...36 соединен обмоткой якоря и обмоткой возбуждения через коммутационные элементы обмотки возбуждения с выходом своего управляемого выпрямителя. Так, тяговый электродвигатель 33 своей обмоткой якоря соединен с плюсовой шиной управляемого мостового выпрямителя 5, обмотка возбуждения которого 37 соединена через коммутационные элементы 38 и 39 с обмоткой якоря электродвигателя 33 и через коммутационный элемент 40 соединена с минусовой шиной управляемого мостового выпрямителя 5, тяговый электродвигатель 34 своей обмоткой якоря соединен с плюсовой шиной управляемого мостового выпрямителя 6, обмотка возбуждения которого 41 соединена через коммутационные элементы 42 и 43 с обмоткой якоря электродвигателя 34 и через коммутационные элементы 44 и 45 соединена с минусовой шиной управляемого мостового выпрямителя 6, тяговый электродвигатель 35 своей обмоткой якоря соединен с плюсовой шиной управляемого мостового выпрямителя 7, обмотка возбуждения которого 46 соединена через коммутационные элементы 47 и 48 с обмоткой якоря электродвигателя 35 и через коммутационные элементы 49 и 50 соединена с минусовой шиной управляемого мостового выпрямителя 7, тяговый электродвигатель 36 своей обмоткой якоря соединен с плюсовой шиной управляемого мостового выпрямителя 8, обмотка возбуждения которого 51 соединена через коммутационные элементы 52 и 53 с обмоткой якоря электродвигателя 36 и через коммутационные элементы 54 и 55 соединена с минусовой шиной управляемого мостового выпрямителя 8. Параллельно обмоткам якорей электродвигателей 33, 34, 35 и 36 через разделительные диоды 56, 57, 58, 59 и коммутационные элементы 60, 61, 62, 63 подключены уравнивающие тормозные резисторы 64, 65, 66, 67, основной тормозной резистор 68 и дополнительные уравнивающие тормозные резисторы 69, 70, 71, 72. Разделительные диоды 56, 57, 58, 59 соединены с плюсовыми шинами управляемых мостовых выпрямителей 5, 6, 7 и 8. Разделительный диод 56 соединен с плюсовой шиной управляемого мостового выпрямителя 5, разделительный диод 57 соединен с плюсовой шиной управляемого мостового выпрямителя 6, разделительный диод 58 соединен с плюсовой шиной управляемого мостового выпрямителя 7, разделительный диод 59 соединен с плюсовой шиной управляемого мостового выпрямителя 8. Последовательно с каждым разделительным диодом включен уравнивающий тормозной резистор, так, последовательно с разделительным диодом 56 включен уравнивающий тормозной резистор 64, последовательно с разделительным диодом 57 включен уравнивающий тормозной резистор 65, последовательно с разделительным диодом 58 включен уравнивающий тормозной резистор 66, последовательно с разделительным диодом 59 включен уравнивающий тормозной резистор 67, каждый из которых соединен с одним из общих входов основного тормозного резистора 68, другой вход основного тормозного резистора 68 через другие дополнительные уравнивающие тормозные резисторы и коммутационные элементы соединен с обмотками якорей тяговых электродвигателей 33, 34, 35, 36, так, дополнительный уравнивающий тормозной резистор 69 через коммутационный элемент 63 соединен с обмоткой якоря 36, дополнительный уравнивающий тормозной резистор 70 через коммутационный элемент 62 соединен с обмоткой якоря 35, дополнительный уравнивающий тормозной резистор 71 через коммутационный элемент 61 соединен с обмоткой якоря 34, дополнительный уравнивающий тормозной резистор 72 через коммутационный элемент 60 соединен с обмоткой якоря 33. Разделительные диоды 56, 57, 58, 59, уравнивающие тормозные резисторы 64, 65, 66, 67, основной тормозной резистор 68, дополнительные уравнивающие тормозные резисторы 69, 70, 71, 72, соединенные соответственно через коммутационные элементы 60, 61, 62, 63, образуют параллельно обмоткам якорей электродвигателей 33, 34, 35, 36 параллельные цепи. Обмотки возбуждения этих тяговых электродвигателей через коммутационные элементы соединены последовательно, образуя цепь: коммутационные элементы 52, 73, обмотка возбуждения 51, коммутационные элементы 47, 54, 74, обмотка возбуждения 46, коммутационные элементы 42, 49, 75, обмотка возбуждения 41, коммутационные элементы 38, 44, 76, обмотка возбуждения 37, коммутационный элемент 40, - которая подключается к выходу одного управляемого мостового выпрямителя 5. Коммутационные элементы 39, 43, 45, 48, 50, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 74, 75, 76 являются контактами тормозного переключателя, осуществляющего переключение тягового привода из режима «тяга» в режим «тормоз». Коммутационные элементы 38, 40, 42, 44, 47, 49, 52, 54, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84 являются контактами реверсора, осуществляющего изменение направления движения транспортного средства. Коммутационные элементы 85, 86, 87 и 88 являются контактами группового контактора ослабления поля и служат для подключения параллельно обмоткам возбуждения 37, 41, 46 и 51 тяговых электродвигателей, соответственно, резисторов ослабления поля 89, 90, 91 и 92.The traction electric drive of a vehicle, for example, a four-motor drive, contains a synchronous traction generator 1 with two stator windings 2 and 3, driven by a heat engine 4. The controlled bridge rectifiers 5, 6, 7 and 8 are connected to the stator windings 2 and 3 of the traction synchronous generator 1 The controlled bridge rectifier 5 contains thyristors 9 ... 14. The controlled bridge rectifier 6 contains thyristors 15 ... 20. The controlled bridge rectifier 7 contains thyristors 21 ... 26. The controlled bridge rectifier 8 contains thyristors 27 ... 32. The number of controllable bridge rectifiers 5, 6, 7, and 8 corresponds to the number of DC traction motors with series excitation 33, 34, 35, and 36. The number of traction motors 33, 34, 35, and 36, and, accordingly, controllable bridge rectifiers in the drive can be more or less than four. Each of the traction motors 33 ... 36 is connected by the armature winding and the field winding through the switching elements of the field coil with the output of its controlled rectifier. So, the traction motor 33 with its armature winding is connected to the positive bus of the controlled bridge rectifier 5, the excitation winding of which 37 is connected via switching elements 38 and 39 to the armature winding of the electric motor 33 and through the switching element 40 is connected to the negative bus of the controlled bridge rectifier 5, the traction motor 34 its armature winding is connected to the positive bus of a controlled bridge rectifier 6, the field winding of which 41 is connected via switching elements 42 and 43 to the winding of the electric armature the motor 34 and through the switching elements 44 and 45 is connected to the negative bus of the controlled bridge rectifier 6, the traction motor 35 is connected by its armature winding to the positive bus of the controlled bridge rectifier 7, the field winding of which 46 is connected via switching elements 47 and 48 to the armature winding of the electric motor 35 and through the switching elements 49 and 50 connected to the negative bus of the controlled bridge rectifier 7, the traction motor 36 with its armature winding is connected to the positive bus of the controlled bridge of a rectifier 8, the excitation winding of which 51 is connected via switching elements 52 and 53 to the winding of the armature of the motor 36 and through the switching elements 54 and 55 is connected to the negative bus of the controlled bridge rectifier 8. Parallel to the windings of the armature of the motors 33, 34, 35 and 36 through dividing diodes 56, 57, 58, 59 and switching elements 60, 61, 62, 63 connected equalizing brake resistors 64, 65, 66, 67, the main brake resistor 68 and additional equalizing brake resistors 69, 70, 71, 72. Separation diodes 56, 57, 58, 59 soy inenes with positive tires of controlled bridge rectifiers 5, 6, 7 and 8. A dividing diode 56 is connected to a positive bus of a controlled bridge rectifier 5, a dividing diode 57 is connected to a positive bus of a controlled bridge rectifier 6, a dividing diode 58 is connected to a positive bus of a controlled bridge rectifier 7 , the dividing diode 59 is connected to the positive bus of the controlled bridge rectifier 8. A equalizing brake resistor is connected in series with each diode, so in series with the dividing an equalizing brake resistor 64 is connected by an iodine 56, an equalizing brake resistor 65 is connected in series with the isolation diode 57, an equalizing brake resistor 66 is connected in series with the isolation diode 58, and an equalizing brake resistor 67 is connected in series with the isolation diode 59, each of which is connected to one of the common inputs main brake resistor 68, another input of the main brake resistor 68 through other additional equalizing brake resistors and switching elements is connected to by the coils of the anchors of the traction electric motors 33, 34, 35, 36, so, an additional equalizing brake resistor 69 is connected to the armature winding 36 through the switching element 63, an additional equalizing brake resistor 70 is connected via the switching element 62 to the armature winding 35, an additional equalizing brake resistor 71 is connected the switching element 61 is connected to the armature winding 34, an additional equalizing brake resistor 72 through the switching element 60 is connected to the armature winding 33. Separating diodes 56, 57, 58, 59, equalizing braking resistors 64, 65, 66, 67, main braking resistor 68, additional equalizing braking resistors 69, 70, 71, 72, connected respectively through switching elements 60, 61, 62, 63, form parallel to the windings of the motor anchors 33, 34, 35 , 36 parallel circuits. The field windings of these traction motors through the switching elements are connected in series, forming a circuit: switching elements 52, 73, field winding 51, switching elements 47, 54, 74, field winding 46, switching elements 42, 49, 75, field winding 41, switching elements 38, 44, 76, field winding 37, switching element 40, which is connected to the output of one controlled bridge rectifier 5. Switching elements 39, 43, 45, 48, 50, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 74 , 75, 76 are brake switch contacts , To switch the traction drive mode "pull" mode "brake". The switching elements 38, 40, 42, 44, 47, 49, 52, 54, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84 are the contacts of the reverser, which changes the direction of movement of the vehicle. The switching elements 85, 86, 87 and 88 are the contacts of the group field weakening contactor and are used to connect traction electric motors 37, 41, 46 and 51 parallel to the field windings, respectively, field weakening resistors 89, 90, 91 and 92.
Работа электропривода в режиме тяги происходит следующим образом. Первичный тепловой двигатель 4 приводит во вращение тяговый генератор 1. Тормозным переключателем, содержащим коммутационные элементы 39, 43, 45, 48, 50, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 74, 75 и 76, включают коммутационные элементы 39, 43, 45, 48, 50, 53, 55 и отключают коммутационные элементы 60, 61, 62, 63, 74, 75 и 76. При выбранном направлении движения транспортного средства, например, «вперед» реверсором, содержащим коммутационные элементы 38, 40, 42, 44, 47, 49, 52, 54, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83 и 84 включают коммутационные элементы 38, 40, 42, 44,47,49, 52, 54 и отключают коммутационные элементы 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83 и 84, а при выбранном направлении движения транспортного средства «назад» отключают коммутационные элементы 38, 40, 42, 44, 47, 49, 52 и 54 и включают коммутационные элементы 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84.The operation of the electric drive in traction mode is as follows. The primary heat engine 4 drives the traction generator 1. The brake switch containing the switching elements 39, 43, 45, 48, 50, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 74, 75 and 76 include the switching elements 39, 43, 45, 48, 50, 53, 55 and disconnect the switching elements 60, 61, 62, 63, 74, 75 and 76. When the selected direction of movement of the vehicle, for example, "forward" by a reverser containing switching elements 38, 40, 42, 44, 47, 49, 52, 54, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83 and 84 include switching elements 38, 40, 42, 44,47,49, 52, 54 and disconnecting switching elements 77 , 78, 79, 80, 81, 82, 83 and 84, and with The selected direction of movement of the vehicle "back" to switch off the switching elements 38, 40, 42, 44, 47, 49, 52 and 54 and includes switching elements 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84.
Тяговый электродвигатель 33 с последовательной обмоткой возбуждения 37 подключается на выход управляемого выпрямителя 5, тяговый электродвигатель 34 с последовательной обмоткой возбуждения 41 подключается на выход управляемого выпрямителя 6, тяговый электродвигатель 35 с последовательной обмоткой возбуждения 46 подключается на выход управляемого выпрямителя 7, тяговый электродвигатель 36 с последовательной обмоткой возбуждения 51 подключается на выход управляемого выпрямителя 8. Возбуждают тяговый генератор 1 и устанавливают углы управления тиристорами 9...32 управляемых выпрямителей 5, 6, 7 и 8, при которых управляемые выпрямители 5, 6, 7 и 8 работают в диодном режиме. Тяговые электродвигатели 33, 34, 35 и 36 при равенстве их частот вращения нагружаются токами и моментами, разброс которых, обусловленный технологическими расхождениями параметров электродвигателей, минимален. Боксование колесной пары одного из тяговых электродвигателей, например тягового электродвигателя 33, нарушает установившийся режим работы тяговой передачи. Система регулирования тяговой передачи изменяет углы управления тиристорами 9...14 мостового выпрямителя 5 и уменьшает ток через тяговый электродвигатель 33, выравнивая момент, развиваемый электродвигателем 33 с моментом, обусловленным коэффициентом сцепления боксующей колесной пары. Боксование колесной пары электродвигателя устраняется или ограничивается незначительными избыточными скоростями скольжения при сохранении на ободе боксующей колесной пары момента, близким к максимальному моменту, обусловленному коэффициентом сцепления.A traction motor 33 with a series field winding 37 is connected to the output of the controlled rectifier 5, a traction motor 34 with a series field coil 41 is connected to the output of a controlled rectifier 6, a traction motor 35 with a series excitation coil 46 is connected to the output of a controlled rectifier 7, a traction motor 36 with serial the field winding 51 is connected to the output of a controlled rectifier 8. Excite the traction generator 1 and set the angles controlled with thyristors 9 ... 32 controlled rectifiers 5, 6, 7 and 8, in which controlled rectifiers 5, 6, 7 and 8 operate in a diode mode. Traction motors 33, 34, 35 and 36, when their rotation frequencies are equal, are loaded with currents and torques, the spread of which, due to technological differences in the parameters of the motors, is minimal. Boxing a pair of wheels of one of the traction motors, for example traction motor 33, violates the steady state operation of the traction drive. The traction drive control system changes the control angles of the thyristors 9 ... 14 of the bridge rectifier 5 and reduces the current through the traction motor 33, aligning the moment developed by the electric motor 33 with the moment due to the adhesion coefficient of the boxing wheel pair. Boxing of a motor wheel pair is eliminated or limited by insignificant excess sliding speeds while maintaining a moment close to the maximum moment due to the coefficient of adhesion on the rim of the boxing wheel pair.
Предложенный привод при возникновении боксования одновременно у двух и более колесных пар транспортного средства работает аналогично, что позволяет вести раздельное поосное регулирование силы тяги транспортного средства. Тяговые свойства транспортного средства за счет возможности раздельного регулирования мощности, подводимой к каждому электродвигателю, повышаются.The proposed drive when the occurrence of boxing at the same time for two or more wheelsets of the vehicle works similarly, which allows separate axial regulation of the traction of the vehicle. Traction properties of the vehicle due to the possibility of separate regulation of power supplied to each electric motor are increased.
В режиме тяги привод предусматривает ступенчатое ослабление поля тяговых электродвигателей 33, 34, 35 и 36, для чего через коммутационные элементы 85, 86, 87 и 88 группового контактора ослабления поля подключают параллельно обмоткам возбуждения 37, 41, 46 и 51 резисторы ослабления поля 89, 90, 91 и 92.In traction mode, the drive provides for stepwise attenuation of the field of traction motors 33, 34, 35 and 36, for which, through the switching elements 85, 86, 87 and 88 of the group field weakening contactor, field weakening resistors 89, parallel to the field windings 37, 41, 46 and 51 are connected, 90, 91 and 92.
Работа электропривода в режиме реостатного торможения происходит следующим образом.The operation of the drive in the mode of rheostatic braking is as follows.
Для обеспечения перехода из режима тяги в режим реостатного торможения выключают тиристоры 9...32 управляемых мостовых выпрямителей 5, 6, 7 и 8. Коммутационные элементы реверсора, задающего направление движения, оставляют включенными в соответствии с заданным в режиме тяги направлением движения «вперед» или «назад». Коммутационные элементы 39, 43, 45, 48, 50, 53, 55 тормозного переключателя выключают, а коммутационные элементы 60, 61, 62, 63, 74, 75 и 76 тормозного переключателя включают. Параллельно якорю электродвигателя 33 образуется цепь, состоящая из разделительного диода 56, уравнивающего тормозного резистора 64, основного тормозного резистора 68, дополнительного уравнивающего тормозного резистора 72, коммутационного элемента 60. Параллельно якорю электродвигателя 34 образуется цепь, состоящая из разделительного диода 57, уравнивающего тормозного резистора 65, основного тормозного резистора 68, дополнительного уравнивающего тормозного резистора 71, коммутационного элемента 61. Параллельно якорю электродвигателя 35 образуется цепь, состоящая из разделительного диода 58, уравнивающего тормозного резистора 66, основного тормозного резистора 68, дополнительного уравнивающего тормозного резистора 70, коммутационного элемента 62. Параллельно якорю электродвигателя 36 образуется цепь, состоящая из разделительного диода 59, уравнивающего тормозного резистора 67, основного тормозного резистора 68, дополнительного уравнивающего тормозного резистора 69 коммутационного элемента 63. Включают коммутационный элемент 73, который является контактом тормозного контактора. Обмотки возбуждения 37, 41, 46, 51 тяговых электродвигателей 33, 34, 35, 36 соединяются последовательно, образуя цепь, например, при включении реверсора в направлении движения «вперед»: плюсовая шина управляемого мостового выпрямителя 5, коммутационный элемент 73, коммутационный элемент 52, обмотка возбуждения 51, коммутационный элемент 54, коммутационный элемент 74, коммутационный элемент 47, обмотка возбуждения 46, коммутационный элемент 49, коммутационный элемент 75, коммутационный элемент 42, обмотка возбуждения 41, коммутационный элемент 44, коммутационный элемент 76, коммутационный элемент 38, обмотка возбуждения 37, коммутационный элемент 40, минусовая шина мостового выпрямителя 5.To ensure the transition from traction to rheostatic braking, turn off thyristors 9 ... 32 of controlled bridge rectifiers 5, 6, 7 and 8. The switching elements of the reverser, which sets the direction of movement, are left turned on in accordance with the direction of movement “forward” set in the mode of traction or "back." The switching elements 39, 43, 45, 48, 50, 53, 55 of the brake switch are turned off, and the switching elements 60, 61, 62, 63, 74, 75 and 76 of the brake switch are turned on. Parallel to the motor armature 33, a circuit is formed consisting of a diode 56, an equalizing brake resistor 64, a main brake resistor 68, an additional equalizing brake resistor 72, a switching element 60. Parallel to the motor armature 34, a circuit is formed consisting of a separation diode 57, a braking resistor 65 , the main brake resistor 68, the additional equalizing brake resistor 71, the switching element 61. Parallel to the armature of the electric motor 35 image a circuit consisting of a dividing diode 58, an equalizing brake resistor 66, a main brake resistor 68, an additional equalizing brake resistor 70, a switching element 62. In parallel with the motor armature 36, a circuit is formed consisting of an isolation diode 59, an equalizing brake resistor 67, a main brake resistor 68, an additional equalizing brake resistor 69 of the switching element 63. The switching element 73, which is the contact of the brake contactor, is turned on. The field windings 37, 41, 46, 51 of the traction motors 33, 34, 35, 36 are connected in series, forming a circuit, for example, when the reverser is turned on in the forward direction: positive bus of the controlled bridge rectifier 5, switching element 73, switching element 52 , field winding 51, switching element 54, switching element 74, switching element 47, field winding 46, switching element 49, switching element 75, switching element 42, field winding 41, switching element 44, switching th element 76, switching element 38, field winding 37, switching element 40, negative bus bridge rectifier 5.
Регулируя углы управления тиристорами 9...14 управляемого выпрямителя 5, устанавливают ток возбуждения электродвигателей в цепи последовательно включенных обмоток возбуждения 37, 41, 46 и 51 тяговых электродвигателей 33, 34, 35 и 36. Тяговые электродвигатели возбуждаются и на их якорях появляется ЭДС, величины которых определяются током возбуждения и частотой вращения тормозящих электродвигателей 33, 34, 35 и 36 (скоростью движения транспортного средства). Через тормозные резисторы 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, образующие цепи, параллельно подключенные к якорям электродвигателей 33, 34, 35 и 36, протекают токи торможения. Численные значения токов торможения регулируют изменением угла управления тиристорами 9...14 управляемого выпрямителя 5. При одинаковых токах возбуждения тяговых электродвигателей 33, 34, 35 и 36 из-за технологических отклонений, возникающих при изготовлении тяговых электродвигателей, ЭДС этих электродвигателей отличается друг от друга. Для исключения перевода какого-либо из тормозящих электродвигателей из тормозного режима работы в тяговый (из-за расхождения ЭДС), который сопровождается сменой направления протекания тока в якоре электродвигателя, перешедшего в режим тяги, применены разделительные диоды 56, 57, 58 и 59. Выравнивание тормозных токов тяговых электродвигателей, протекающих по параллельным цепям тормозных резисторов, в пределах, обусловленных технологическими отклонениями тяговых электродвигателей, осуществлено за счет включения в тормозные цепи уравнивающих тормозных резисторов 64, 65, 66 и 67, последовательно соединенных с разделительными диодами 56, 57, 58 и 59, и дополнительных уравнивающих тормозных резисторов 69, 70, 71 и 72. Основной тормозной резистор 68 применен для подключения к части этого резистора электродвигателя вентилятора охлаждения тормозных резисторов (на чертеже не показан). Подключение электродвигателей вентилятора охлаждения тормозных резисторов не нарушает относительные токораспределения по якорям тяговых электродвигателей в тормозном режиме работы.By adjusting the control angles of the thyristors 9 ... 14 of the controlled rectifier 5, the excitation current of the electric motors is set in the circuit of the series-connected excitation windings 37, 41, 46 and 51 of the traction motors 33, 34, 35 and 36. The traction motors are excited and EMF appears on their anchors, the values of which are determined by the excitation current and the rotational speed of the braking motors 33, 34, 35 and 36 (vehicle speed). Braking currents flow through the braking resistors 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, forming chains parallel to the armature of the electric motors 33, 34, 35 and 36. The numerical values of the braking currents are controlled by changing the angle of control of the thyristors 9 ... 14 of the controlled rectifier 5. At the same excitation currents of the traction electric motors 33, 34, 35 and 36 due to technological deviations arising in the manufacture of traction electric motors, the EMF of these electric motors differs from each other . To exclude the transfer of any of the braking electric motors from the braking mode to the traction mode (due to the difference in the EMF), which is accompanied by a change in the direction of current flow in the armature of the electric motor that has switched to traction mode, diodes 56, 57, 58 and 59 are used. Alignment braking currents of traction electric motors flowing along parallel chains of brake resistors, within the limits caused by technological deviations of traction electric motors, is carried out due to the inclusion of equalizing their braking resistors 64, 65, 66, and 67, connected in series with dividing diodes 56, 57, 58, and 59, and additional equalizing braking resistors 69, 70, 71, and 72. The main braking resistor 68 is used to connect a fan motor to a part of this resistor cooling brake resistors (not shown). Connecting the electric motors of the cooling fan of the brake resistors does not violate the relative current distribution along the anchors of the traction motors in the braking mode.
Предложенный тяговый привод транспортного средства был испытан на тепловозе 2ТЭ25К и показал положительные результаты.The proposed traction drive of the vehicle was tested on a 2TE25K diesel locomotive and showed positive results.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006124813/11A RU2317217C1 (en) | 2006-07-12 | 2006-07-12 | Vehicle traction electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006124813/11A RU2317217C1 (en) | 2006-07-12 | 2006-07-12 | Vehicle traction electric drive |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2317217C1 true RU2317217C1 (en) | 2008-02-20 |
Family
ID=39267155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006124813/11A RU2317217C1 (en) | 2006-07-12 | 2006-07-12 | Vehicle traction electric drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2317217C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2364526C1 (en) * | 2008-04-02 | 2009-08-20 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Tractional electric drive for vehicle |
| RU2399514C1 (en) * | 2009-05-13 | 2010-09-20 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Traction electric drive of transport facility |
| RU2421349C1 (en) * | 2010-05-13 | 2011-06-20 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Traction motor drive for transport facility |
| RU2440900C1 (en) * | 2010-08-25 | 2012-01-27 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Dc traction motor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1425107A1 (en) * | 1985-08-01 | 1988-09-23 | Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт кранового и тягового электрооборудования | Contactless traction electric drive of independent vehicle |
| SU1532353A1 (en) * | 1988-04-19 | 1989-12-30 | Производственное Объединение "Ворошиловградский Тепловозостроительный Завод Им.Октябрьской Революции" | Vehicle traction electric drive |
| US5280223A (en) * | 1992-03-31 | 1994-01-18 | General Electric Company | Control system for an electrically propelled traction vehicle |
| RU2053143C1 (en) * | 1993-11-30 | 1996-01-27 | Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кранового и тягового электрооборудования | Self-contained traction electric drive |
-
2006
- 2006-07-12 RU RU2006124813/11A patent/RU2317217C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1425107A1 (en) * | 1985-08-01 | 1988-09-23 | Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт кранового и тягового электрооборудования | Contactless traction electric drive of independent vehicle |
| SU1532353A1 (en) * | 1988-04-19 | 1989-12-30 | Производственное Объединение "Ворошиловградский Тепловозостроительный Завод Им.Октябрьской Революции" | Vehicle traction electric drive |
| US5280223A (en) * | 1992-03-31 | 1994-01-18 | General Electric Company | Control system for an electrically propelled traction vehicle |
| RU2053143C1 (en) * | 1993-11-30 | 1996-01-27 | Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кранового и тягового электрооборудования | Self-contained traction electric drive |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2364526C1 (en) * | 2008-04-02 | 2009-08-20 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Tractional electric drive for vehicle |
| RU2399514C1 (en) * | 2009-05-13 | 2010-09-20 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Traction electric drive of transport facility |
| RU2421349C1 (en) * | 2010-05-13 | 2011-06-20 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Traction motor drive for transport facility |
| RU2440900C1 (en) * | 2010-08-25 | 2012-01-27 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Dc traction motor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kelecy et al. | Control methodology for single inverter, parallel connected dual induction motor drives for electric vehicles | |
| US8237384B2 (en) | Dynamic braking circuit for a hybrid locomotive | |
| CN105916721B (en) | The drive system of redundancy | |
| CN111108681B (en) | Inverter control device | |
| US9573539B2 (en) | Electric system architecture for more-electric engine accessories | |
| WO2016076429A1 (en) | Inverter control device and control device for vehicle | |
| JP2017200428A (en) | Integrated charger for vehicles and method of making the same | |
| JPH08214576A (en) | Method and apparatus for braking synchronous motor | |
| JP2006158121A5 (en) | ||
| US10523148B2 (en) | Reconfigurable winding connection for five-phase permanent magnet electric machine | |
| US20200067443A1 (en) | Multigroup-multiphase rotating-electric-machine driving apparatus | |
| RU2399514C1 (en) | Traction electric drive of transport facility | |
| CN112937301A (en) | Dissipation circuit for electric vehicle | |
| US7126293B1 (en) | Wheel slip correction system | |
| RU2317217C1 (en) | Vehicle traction electric drive | |
| RU2377143C1 (en) | Vehicle traction drive | |
| JP2018164380A (en) | Inverter controller | |
| RU2364526C1 (en) | Tractional electric drive for vehicle | |
| RU2653945C1 (en) | Autonomous vehicle energy efficient electric traction drive | |
| JP6083062B2 (en) | Induction motor drive system | |
| US2372145A (en) | Locomotive control system | |
| US2304937A (en) | Generating electric drive and control system | |
| RU2677971C1 (en) | Locomotive electric traction drive | |
| US1821364A (en) | Motor generator locomotive control system | |
| RU2722734C1 (en) | Locomotive traction electric drive |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20081010 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180713 |