RU2840305C1

RU2840305C1 - Vehicle multichannel converter

Info

Publication number: RU2840305C1
Application number: RU2024135349A
Authority: RU
Inventors: Артем Валерьевич Александров; Алексей Борисович Бурдасов; Денис Александрович Вертегел; Александр Сергеевич Гультяев; Кирилл Григорьевич Локтионов; Леонид Эдуардович Селезнев; Иван Иванович Талья
Original assignee: Акционерное общество "Управляющая компания "Брянский машиностроительный завод" (АО "УК "БМЗ")
Filing date: 2024-11-25
Publication date: 2025-05-21

Abstract

FIELD: vehicles; electricity.

SUBSTANCE: invention relates to electric power plants of a vehicle. Multichannel converter contains two AC generator three-phase rectifiers, two bidirectional AC traction electric motors power inverters, two frequency and voltage converters for vehicle auxiliary electric motors supply, two vehicle auxiliary electric motors smooth launch devices, storage battery charging converter, on-board network power supply converter, auxiliary bidirectional inverter, step-down three-phase transformer, starting converter, traction generator excitation winding voltage converter, channel diagnosis and protection control system. Outputs of generator rectifiers and inputs of inverters for AC traction motors supply are connected to DC bus to which input of bidirectional auxiliary inverter is connected to the output of which transformer is connected through sine-filter.

EFFECT: reduction of power losses in rectifiers of traction generator, improvement of equipment reliability and expansion of functional capabilities of multichannel converter.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к областям электротехники, железнодорожного и водного транспорта, в частности - к преобразованию электрической энергии для движения и функционирования транспортного средства.The invention relates to the fields of electrical engineering, railway and water transport, in particular to the conversion of electrical energy for the movement and operation of a vehicle.

Из уровня техники известен преобразователь тяговый локомотива, патент РФ 2732816 с датой публикации 22.09.2020. Преобразователь тяговый локомотива содержит источник электропитания, в роли которого раздельно могут быть преобразователь частоты тягового генератора, зарядно-разрядный преобразователь или преобразователь питания от внешней сети, так и их различные парные комбинации, и совместное использование всех трех источников питания. Выходы источников питания соединены с единой внутренней токопроводящей шиной питания постоянного тока, к которой подключены вход преобразователя частоты, выход которого соединен с обмотками тяговых электродвигателей, вход инвертора, выход которого соединен с обмотками вспомогательных машин либо с внешними нагрузками, кроме того, источник питания, преобразователь частоты, инвертор связаны между собой и с внешней системой управления транспортного средства линией связи. Расширение функциональных свойств заключается в обеспечении функционирования нагрузок независимо от какого источника поступает питание.A locomotive traction converter is known from the prior art, Russian patent 2732816 with the publication date of September 22, 2020. The locomotive traction converter contains a power source, which can be separately a traction generator frequency converter, a charge-discharge converter or a power converter from an external network, as well as their various paired combinations, and the joint use of all three power sources. The outputs of the power sources are connected to a single internal DC power bus, to which the input of the frequency converter is connected, the output of which is connected to the windings of the traction electric motors, the input of the inverter, the output of which is connected to the windings of auxiliary machines or to external loads, in addition, the power source, frequency converter, inverter are connected to each other and to the external control system of the vehicle by a communication line. The expansion of the functional properties consists in ensuring the operation of the loads regardless of which source the power is supplied from.

Недостатками тягового преобразователя является низкое напряжение внутренней токопроводящей шины постоянного тока (560-600 В), что приводит к увеличению массы и габаритов преобразователя, питание группы тяговых электродвигателей от одного инвертора сопровождается неравномерной загрузкой тяговых электродвигателей по причине расхождения диаметров колес между моторными колесными парами. Кроме того, тяговый привод грузового транспортного средства, обеспечивающего его движение от накопителя энергии, имеет значительную массу и габаритные размеры накопителя энергии.The disadvantages of the traction converter are the low voltage of the internal DC busbar (560-600 V), which leads to an increase in the mass and dimensions of the converter, power supply of a group of traction electric motors from one inverter is accompanied by uneven loading of the traction electric motors due to the discrepancy in the diameters of the wheels between the motor wheel pairs. In addition, the traction drive of a freight vehicle, which ensures its movement from the energy storage device, has a significant mass and overall dimensions of the energy storage device.

Наиболее близким техническим решением является система электропитания транспортного средства по патенту РФ 2781845 с датой публикации 02.03.2021. Система электропитания транспортного средства содержит по меньшей мере два тяговых генератора, тяговый преобразователь, включающий в себя по меньшей мере два выпрямителя генератора переменного тока, которые преобразуют входное трехфазное напряжение в напряжение постоянного тока на промежуточной шине питания, по меньшей мере два инвертора для преобразования постоянного напряжения в переменное для питания тяговых электродвигателей переменного тока, по меньшей мере два инвертора для преобразования постоянного напряжения в переменное для питания вспомогательных машин транспортного средства или системы микроклимата или внешних потребителей. По меньшей мере два выпрямителя выполнены активными с возможностью повышения напряжения, выходы которых соединены внутренней токопроводящей шиной, образующей сеть постоянного тока, к которой подключены входы инверторов, соединенных с обмотками тяговых электродвигателей переменного тока и входы инверторов, соединенных с обмотками электродвигателей переменного тока вспомогательных машин (компрессор, вентиляторы) либо с системой микроклимата кабины, либо с внешними потребителями транспортного средства. Кроме того, система содержит зарядно-разрядный преобразователь накопителя энергии и преобразователь электропитания бортовой сети транспортного средства и заряда аккумуляторной батареи, причем система управления выполнена с возможностью перераспределения нагрузки посредством управления выпрямителями активными. Система электропитания транспортного средства может содержать инвертор вспомогательных электродвигателей переменного тока, выполненный двунаправленным, при этом вход инвертора подключен к внешней сети, а выход к сети постоянного тока, что позволяет реализовать режим заряда накопителя энергии от внешней сети. Активные выпрямители выполнены с возможностью взаимодействия с по меньшей мере двумя генераторами переменного тока, связанными между собой, так как находятся под общей нагрузкой.The closest technical solution is the vehicle power supply system according to Russian patent 2781845 with the publication date of 02.03.2021. The vehicle power supply system contains at least two traction generators, a traction converter including at least two alternating current generator rectifiers that convert the input three-phase voltage into direct current voltage on the intermediate power bus, at least two inverters for converting direct voltage into alternating voltage to power the AC traction motors, at least two inverters for converting direct voltage into alternating voltage to power auxiliary vehicles or the microclimate system or external consumers. At least two rectifiers are made active with the possibility of increasing the voltage, the outputs of which are connected by an internal conductive busbar forming a DC network, to which the inputs of inverters connected to the windings of the AC traction motors and the inputs of inverters connected to the windings of the AC electric motors of the auxiliary machines (compressor, fans) or to the cabin microclimate system or to external consumers of the vehicle are connected. In addition, the system contains a charge-discharge converter of the energy storage device and a converter of the power supply of the on-board network of the vehicle and the battery charge, wherein the control system is made with the possibility of redistributing the load by controlling the active rectifiers. The power supply system of the vehicle may contain an inverter of auxiliary AC electric motors made bidirectional, wherein the input of the inverter is connected to the external network, and the output to the DC network, which makes it possible to implement the mode of charging the energy storage device from the external network. Active rectifiers are designed to interact with at least two alternating current generators that are interconnected because they are under a common load.

Недостатками технического решения являются использование в качестве источника электропитания тяговой системы нескольких генераторов переменного тока, что сопровождается увеличением массы и габаритных размеров по сравнению с единичным исполнением источника питания и усложняет систему обеспечения равномерности загрузки генераторов, использование активных выпрямителей сопровождается увеличением потерь в них, стоимости и снижением надежности. Тяговые и вспомогательные электродвигатели по изоляции электрических цепей должны быть выполнены на максимальное напряжение промежуточной шины питания постоянного тока. Однако в качестве вспомогательных электродвигателей переменного тока тяговых систем железнодорожных и водных транспортных средств используются асинхронные трехфазные электродвигатели с короткозамкнутым ротором на напряжение 380 В промышленной частоты. Увеличение напряжения выше номинального значения приводит к росту вероятности пробоя электрической изоляции, и соответственно к снижению надежности электродвигателя, в связи с чем активные выпрямители не должны увеличивать напряжение промежуточной шины питания постоянного тока выше выпрямленного напряжения 380 В плюс 20%, что снижает эффективность их использования.The disadvantages of the technical solution are the use of several alternating current generators as a power source for the traction system, which is accompanied by an increase in weight and overall dimensions compared to a single power source and complicates the system for ensuring uniformity of generator loading, the use of active rectifiers is accompanied by an increase in losses in them, cost and a decrease in reliability. Traction and auxiliary electric motors for the insulation of electric circuits must be made for the maximum voltage of the intermediate DC power bus. However, asynchronous three-phase electric motors with a squirrel-cage rotor for a voltage of 380 V of industrial frequency are used as auxiliary AC electric motors of traction systems of railway and water transport. An increase in voltage above the nominal value leads to an increase in the probability of breakdown of electrical insulation, and accordingly to a decrease in the reliability of the electric motor, in connection with which active rectifiers should not increase the voltage of the intermediate DC power bus above the rectified voltage of 380 V plus 20%, which reduces the efficiency of their use.

Технический результат изобретения заключается в снижении потерь мощности в выпрямителях тягового генератора, повышении надежности оборудования многоканального преобразователя и транспортного средства, возможности использования в качестве источника питания тягового генератора с якорными обмотками на напряжение выше 1000 В и в расширении функциональных возможностей многоканального преобразователя.The technical result of the invention consists in reducing power losses in traction generator rectifiers, increasing the reliability of the equipment of the multi-channel converter and the vehicle, the possibility of using the traction generator with anchor windings with a voltage above 1000 V as a power source, and expanding the functional capabilities of the multi-channel converter.

Технический результат достигается за счет применения многоканального преобразователя транспортного средства, содержащего два трехфазных выпрямителя генератора переменного тока, по меньшей мере два двунаправленных инвертора для преобразования постоянного напряжения в переменное для питания тяговых электродвигателей переменного тока, по меньшей мере два преобразователя частоты и напряжения для питания вспомогательных электродвигателей многоканального преобразователя и транспортного средства, зарядный преобразователь аккумуляторной батареи, преобразователь электропитания бортовой сети постоянного тока, соединенный с аккумуляторной батареей, систему управления, диагностики и защиты каналов, объединенную в общую сеть и соединенную с системой управления транспортного средства, причем выходы выпрямителей генератора и входы двунаправленных инверторов для питания тяговых электродвигателей переменного тока соединены с двухпроводной шиной постоянного тока. Причем два выпрямителя генератора переменного тока выполнены по шестипульсной диодной схеме, с двухпроводной шиной постоянного тока соединен вход двунаправленного инвертора собственных нужд, выход которого через синус-фильтр соединен с входом понижающего трансформатора формирования сети трехфазного напряжения 380 В промышленной частоты, вход трансформатора также соединен через синус-фильтр с одной из трехфазных якорных обмоток тягового генератора. Кроме того многоканальный преобразователь содержит не менее двух устройств плавного пуска вспомогательных электродвигателей транспортного средства и пусковой преобразователь, соединенный с аккумуляторной батареей и первым входом преобразователя напряжения обмотки возбуждения генератора переменного тока и с шиной постоянного тока, а входы зарядного преобразователя аккумуляторной батареи, преобразователей частоты и напряжения вспомогательных электродвигателей транспортного средства, устройств плавного пуска вспомогательных электродвигателей транспортного средства, второй вход преобразователя напряжения обмотки возбуждения генератора переменного тока соединены с трехфазной сетью напряжением 380 В промышленной частоты.The technical result is achieved by using a multi-channel converter of a vehicle, containing two three-phase rectifiers of an alternating current generator, at least two bidirectional inverters for converting direct voltage into alternating voltage for powering the traction electric motors of alternating current, at least two frequency and voltage converters for powering the auxiliary electric motors of the multi-channel converter and the vehicle, a charging converter of the storage battery, a power supply converter of the on-board DC network, connected to the storage battery, a control, diagnostics and protection system of channels, combined into a common network and connected to the control system of the vehicle, wherein the outputs of the rectifiers of the generator and the inputs of the bidirectional inverters for powering the traction electric motors of alternating current are connected to a two-wire DC bus. Moreover, two rectifiers of the alternating current generator are implemented according to a six-pulse diode circuit, the input of a bidirectional auxiliary inverter is connected to a two-wire DC bus, the output of which is connected via a sine filter to the input of a step-down transformer for forming a three-phase voltage network of 380 V with industrial frequency, the input of the transformer is also connected via a sine filter to one of the three-phase anchor windings of the traction generator. In addition, the multi-channel converter contains at least two soft starters of auxiliary electric motors of the vehicle and a starting converter connected to the storage battery and the first input of the voltage converter of the excitation winding of the alternating current generator and to the DC bus, and the inputs of the charging converter of the storage battery, the frequency and voltage converters of the auxiliary electric motors of the vehicle, the soft starters of the auxiliary electric motors of the vehicle, the second input of the voltage converter of the excitation winding of the alternating current generator are connected to a three-phase network with a voltage of 380 V with industrial frequency.

В дополнительном варианте осуществления изобретения пусковой преобразователь может быть выполнен двунаправленным, что обеспечивает заряд аккумуляторной батареи от шины постоянного тока.In an additional embodiment of the invention, the starting converter can be made bidirectional, which ensures charging of the battery from the DC bus.

На фиг. 1 представлена структурная схема многоканального преобразователя транспортного средства.Fig. 1 shows the structural diagram of a multi-channel converter of a vehicle.

Источником энергии многоканального преобразователя транспортного является тяговый генератор переменного тока с двумя трехфазными якорными обмотками (ЯО) линейным напряжением выше 1000 В. Также возможно электропитание многоканального преобразователя от внешней трехфазной электросети напряжением 380 В промышленной частоты, либо передача энергии внешнему потребителю при питании преобразователя от тягового генератора.The energy source of the multi-channel transport converter is a traction alternating current generator with two three-phase anchor windings (AW) with a line voltage of over 1000 V. It is also possible to supply power to the multi-channel converter from an external three-phase power grid with a voltage of 380 V industrial frequency, or to transfer energy to an external consumer when the converter is supplied from the traction generator.

Многоканальный преобразователь 1 транспортного средства содержит два выпрямителя 4, выполненных по шестипульсной диодной схеме, входы которых подключены к трехфазным якорным обмоткам тягового генератора и являются входами многоканального преобразователя 1. Выходы выпрямителей 4 параллельно соединены с двухпроводной шиной постоянного тока 5, с которой также соединены входы не менее двух двунаправленных инверторов 6 питания тяговых электродвигателей переменного тока транспортного средства, вход двунаправленного инвертора собственных нужд 7, первый вход преобразователя напряжения 14 обмотки возбуждения (ОВ) тягового генератора и выход пускового преобразователя 13. Выход двунаправленного инвертора собственных нужд 7 соединен либо с одной из якорных обмоток генератора переменного тока, либо через синус-фильтр 15 соединен с понижающим трехфазным трансформатором 8. Вторичная обмотка трехфазного трансформатора 8 соединена со входами не менее двух преобразователей частоты и напряжения вспомогательных электродвигателей 9 транспортного средства, со входами не менее двух устройств плавного пуска вспомогательных электродвигателей 10 транспортного средства, входом зарядного преобразователя аккумуляторной батареи 11 и вторым входом преобразователя напряжения 14 обмотки возбуждения тягового генератора. Выход зарядного преобразователя 11 и вход пускового преобразователя 13 соединены с аккумуляторной батареей и параллельно соединены с преобразователем электропитания бортовой сети постоянного тока 12 многоканального преобразователя 1 и транспортного средства. Промежуточная шина 5 постоянного тока может быть соединена с соседней секцией транспортного средства. Многоканальный преобразователь содержит систему управления диагностики и защиты каналов, объединенную в общую сеть, и, соединенную с системой управления транспортного средства. На фиг. 1 цифрами 2 и 3 обозначено число проводящих проводов в участках цепи многоканального преобразователя.The multichannel converter 1 of the vehicle contains two rectifiers 4, implemented according to a six-pulse diode circuit, the inputs of which are connected to the three-phase anchor windings of the traction generator and are the inputs of the multichannel converter 1. The outputs of the rectifiers 4 are connected in parallel to the two-wire DC bus 5, to which the inputs of at least two bidirectional inverters 6 for supplying AC traction electric motors of the vehicle, the input of the bidirectional auxiliary inverter 7, the first input of the voltage converter 14 of the excitation winding (EW) of the traction generator and the output of the starting converter 13 are also connected. The output of the bidirectional auxiliary inverter 7 is connected either to one of the anchor windings of the AC generator, or through the sine filter 15 is connected to the step-down three-phase transformer 8. The secondary winding of the three-phase transformer 8 is connected to the inputs of at least two frequency and voltage converters of the auxiliary electric motors 9 of the vehicle means, with inputs of at least two soft starters of auxiliary electric motors 10 of the vehicle, an input of the charging converter of the storage battery 11 and a second input of the voltage converter 14 of the excitation winding of the traction generator. The output of the charging converter 11 and the input of the starting converter 13 are connected to the storage battery and are connected in parallel with the power supply converter of the on-board DC network 12 of the multi-channel converter 1 and the vehicle. The intermediate DC bus 5 can be connected to the adjacent section of the vehicle. The multi-channel converter contains a control system for diagnostics and channel protection, united in a common network, and connected to the control system of the vehicle. In Fig. 1, the numbers 2 and 3 indicate the number of conductive wires in the sections of the circuit of the multi-channel converter.

Многоканальный преобразователь транспортного средства работает следующим образом.The vehicle multi-channel converter operates as follows.

Приводной дизельный двигатель может запускаться от своего стартера, либо от аккумуляторной батареи через пусковой преобразователь 13. Пусковой преобразователь 13 повышает постоянное напряжение аккумуляторной батареи до требуемой величины в режиме пуска, далее это напряжение через замкнутые контакты контактора К7 поступает на первый вход преобразователя напряжения 14 обмотки возбуждения генератора переменного тока и через замкнутые контакты контактора К6 на промежуточную шину постоянного тока 5, и на вход одного из двух двунаправленных инверторов 6. С выхода двунаправленного инвертора 6 трехфазное переменное напряжение, регулируемое по частоте и амплитуде, через контакты контактора К1 или К2 поступает на одну из двух трехфазных обмоток тягового генератора, и дизель-генераторная установка запускается (инверторный пуск). Возможен пуск дизель-генераторной установки при одновременном питании двух трехфазных обмоток генератора от двух двунаправленных инверторов 6 через замкнутые контакты К1 и К2.The diesel drive engine can be started from its starter or from the storage battery via the starting converter 13. The starting converter 13 increases the DC voltage of the storage battery to the required value in the starting mode, then this voltage via the closed contacts of the contactor K7 goes to the first input of the voltage converter 14 of the excitation winding of the alternating current generator and via the closed contacts of the contactor K6 to the intermediate DC bus 5, and to the input of one of the two bidirectional inverters 6. From the output of the bidirectional inverter 6, the three-phase alternating voltage, adjustable in frequency and amplitude, goes via the contacts of the contactor K1 or K2 to one of the two three-phase windings of the traction generator, and the diesel generator set starts (inverter start). It is possible to start the diesel generator set with simultaneous power supply of two three-phase windings of the generator from two bidirectional inverters 6 via the closed contacts K1 and K2.

Многоканальный преобразователь допускает прямой пуск дизель-генераторной установки от внешней трехфазной сети напряжением 380 В промышленной частоты. В этом случае на второй вход преобразователя напряжения 14 обмотки возбуждения тягового генератора через контакты контактора К5 поступает трехфазное напряжение внешней сети, а через трансформатор 8, синус-фильтр 15, замкнутые контакты контакторов К4 и К2 нерегулируемое напряжение поступает на одну из трехфазных обмоток тягового генератора. Также многоканальный преобразователь допускает пуск дизель-генераторной установки от внешней сети при регулировании амплитуды и частоты напряжения трехфазной обмотки тягового генератора. В этом случае трехфазное напряжение внешней сети через трансформатор 8, синус-фильтр 15 и через замкнутые контакты контактора КЗ поступает на двунаправленный инвертор питания собственных нужд 7, с которого выпрямленное напряжение поступает на промежуточную шину постоянного тока 5 и на вход не менее одного из двунаправленных инверторов 6. С выхода одного двунаправленного инвертора 6 трехфазное переменное напряжение, регулируемое по частоте и амплитуде, через контакты контактора К1 или К2 поступает на одну из двух трехфазных обмоток генератора, и дизель-генераторная установка запускается. Также возможен пуск дизель-генераторной установки при одновременном питании двух трехфазных обмоток генератора от двух двунаправленных инверторов 6 через замкнутые контакты К1 и К2.The multi-channel converter allows direct start of the diesel generator set from an external three-phase network with a voltage of 380 V industrial frequency. In this case, the three-phase voltage of the external network is supplied to the second input of the voltage converter 14 of the excitation winding of the traction generator through the contacts of the contactor K5, and through the transformer 8, the sine filter 15, the closed contacts of the contactors K4 and K2, the unregulated voltage is supplied to one of the three-phase windings of the traction generator. The multi-channel converter also allows starting the diesel generator set from an external network when regulating the amplitude and frequency of the voltage of the three-phase winding of the traction generator. In this case, the three-phase voltage of the external network through the transformer 8, the sine filter 15 and through the closed contacts of the contactor KZ is fed to the bidirectional inverter for auxiliary power supply 7, from which the rectified voltage is fed to the intermediate DC bus 5 and to the input of at least one of the bidirectional inverters 6. From the output of one bidirectional inverter 6, the three-phase alternating voltage, adjustable in frequency and amplitude, is fed through the contacts of the contactor K1 or K2 to one of the two three-phase windings of the generator, and the diesel generator set is started. It is also possible to start the diesel generator set with simultaneous power supply of two three-phase windings of the generator from two bidirectional inverters 6 through the closed contacts K1 and K2.

В рабочем режиме трехфазное напряжение якорных обмоток тягового генератора поступает на вход выпрямителей 4, с выхода которых выпрямленное напряжение поступает на промежуточную шину постоянного тока 5, и через контакты контакторов К6 и К7 напряжение поступает на вход преобразователя напряжения 14 обмотки возбуждения. По команде системы управления пусковой преобразователь 13 отключается. С промежуточной шины постоянного тока 5 напряжение поступает на вход двунаправленных инверторов 6 питания тяговых электродвигателей переменного тока и двунаправленный инвертор питания собственных нужд 7, с выхода которого трехфазное напряжение через синус-фильтр 15 и трансформатор 8 поступает на входы преобразователей частоты и напряжения вспомогательных электродвигателей 9 транспортного средства, входы устройств плавного пуска вспомогательных электродвигателей 10 транспортного средства, и в рабочий режим вводятся вспомогательные электродвигатели транспортного средства: компрессор, вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей, тормозных резисторов, тягового генератора, теплоносителя охлаждения дизеля. После включения вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей включаются двунаправленные инверторы 6 и транспортное средство приводится в движение, регулирование силы тяги и скорости движения обеспечивается заданным алгоритмом управления двунаправленными инверторами 6. Преобразователь напряжения 14 обмотки возбуждения посредством контактора К5 переключается на питание через второй вход от трансформатора 8. При поступлении трехфазного напряжения на вход зарядного преобразователя 11 и значении напряжения на нем ниже максимально допустимого начинается заряд аккумуляторной батареи.In the operating mode, the three-phase voltage of the anchor windings of the traction generator is fed to the input of the rectifiers 4, from the output of which the rectified voltage is fed to the intermediate DC bus 5, and through the contacts of the contactors K6 and K7 the voltage is fed to the input of the voltage converter 14 of the excitation winding. At the command of the control system, the starting converter 13 is switched off. From the intermediate DC bus 5, the voltage is fed to the input of the bidirectional inverters 6 for powering the AC traction motors and the bidirectional inverter for powering auxiliary needs 7, from the output of which the three-phase voltage through the sine filter 15 and the transformer 8 is fed to the inputs of the frequency and voltage converters of the auxiliary electric motors 9 of the vehicle, the inputs of the soft start devices of the auxiliary electric motors 10 of the vehicle, and the auxiliary electric motors of the vehicle are put into operating mode: the compressor, the cooling fans of the traction electric motors, the brake resistors, the traction generator, the coolant for cooling the diesel engine. After the traction motor cooling fans are switched on, the bidirectional inverters 6 are switched on and the vehicle is set in motion; the traction force and speed of movement are regulated by a specified control algorithm for the bidirectional inverters 6. The voltage converter 14 of the excitation winding is switched to power supply via the second input from the transformer 8 by means of the contactor K5. When three-phase voltage is received at the input of the charging converter 11 and the voltage value on it is below the maximum permissible value, the battery begins charging.

В дополнительном варианте реализации изобретения пусковой преобразователь 13 может быть выполнен двунаправленным. В таком случае пусковой преобразователь 13 также выполняет функцию зарядного преобразователя 11, заряжая аккумуляторную батарею напряжением, поступающим от промежуточной шины постоянного тока 5.In an additional embodiment of the invention, the starting converter 13 can be made bidirectional. In this case, the starting converter 13 also performs the function of the charging converter 11, charging the storage battery with the voltage coming from the intermediate DC bus 5.

В режиме электрического реостатного торможения транспортного средства двунаправленные тяговые инверторы 6 работают в режиме управляемого выпрямителя, и энергия торможения тяговых электродвигателей преобразуется в тепловую энергию, рассеиваемую тормозными резисторами.In the electric rheostatic braking mode of the vehicle, the bidirectional traction inverters 6 operate in the controlled rectifier mode, and the braking energy of the traction electric motors is converted into thermal energy dissipated by the braking resistors.

Claims

1. A multi-channel converter for a vehicle comprising two three-phase rectifiers of an alternating current generator, at least two bidirectional inverters for converting direct voltage into alternating voltage for power supply of alternating current traction motors, at least two frequency and voltage converters for power supply of auxiliary electric motors of the vehicle, a charging converter of the storage battery, a power supply converter of the on-board direct current network connected to the storage battery, a control system for diagnostics and protection of channels combined into a common network and connected to the control system of the vehicle, wherein the outputs of the generator rectifiers and the inputs of the bidirectional inverters for power supply of alternating current traction motors are connected to a two-wire direct current bus, characterized in that the two rectifiers of the alternating current generator are implemented according to a six-pulse diode circuit, the input of the bidirectional inverter of auxiliary needs is connected to the two-wire direct current bus, the output of which is connected through a sine filter to the input of the step-down transformer for forming a three-phase voltage network of 380 V of industrial frequency, the input of the transformer is also connected through a sine filter with one of the three-phase anchor windings of the traction generator, in addition, the multi-channel converter contains at least two soft start devices for auxiliary electric motors of the vehicle and a starting converter connected to the storage battery, and the first input of the voltage converter of the excitation winding of the alternating current generator and to the DC bus, and the inputs of the charging converter of the storage battery, the frequency and voltage converters of the auxiliary electric motors of the vehicle, the soft start devices for the auxiliary electric motors of the vehicle, the second input of the voltage converter of the excitation winding of the alternating current generator are connected to the three-phase network.

2. A multi-channel converter according to item 1, characterized in that the starting converter can be made bidirectional.