[go: up one dir, main page]

RU2385237C1 - Converting system - Google Patents

Converting system Download PDF

Info

Publication number
RU2385237C1
RU2385237C1 RU2008147979/11A RU2008147979A RU2385237C1 RU 2385237 C1 RU2385237 C1 RU 2385237C1 RU 2008147979/11 A RU2008147979/11 A RU 2008147979/11A RU 2008147979 A RU2008147979 A RU 2008147979A RU 2385237 C1 RU2385237 C1 RU 2385237C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
converter
input
voltage
inputs
Prior art date
Application number
RU2008147979/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Андросов (RU)
Николай Николаевич Андросов
Тамара Николаевна Бабкина (RU)
Тамара Николаевна Бабкина
Вадим Львович Булатов (RU)
Вадим Львович Булатов
Владимир Иванович Головин (RU)
Владимир Иванович Головин
Юрий Николаевич Ковалев (RU)
Юрий Николаевич Ковалев
Борис Иванович Колесников (RU)
Борис Иванович Колесников
Владимир Александрович Мансуров (RU)
Владимир Александрович Мансуров
Николай Григорьевич Манько (RU)
Николай Григорьевич Манько
Сергей Васильевич Новик (RU)
Сергей Васильевич Новик
Станислав Германович Подосенов (RU)
Станислав Германович Подосенов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова"
Priority to RU2008147979/11A priority Critical patent/RU2385237C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2385237C1 publication Critical patent/RU2385237C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to systems that convert constant voltage of contact circuit into multi-channel system of voltages of DC electric locomotive. Proposed system comprises circuits designed to supply excitation windings of traction motors and locomotive internal circuits, two power supply distribution lines, units of communication with microprocessor control and diagnostics system realized via two code communications lines, unit of frequency converters and safety unit. Every aforesaid distribution line comprises voltage down step controller and two static voltage converters.
EFFECT: improved electric supply of electric locomotive control systems.
1 dwg

Description

Изобретение относится к системам управления железнодорожным электротранспортом, а именно к системам преобразования постоянного напряжения контактной сети в многоканальную систему напряжений электровоза постоянного тока.The invention relates to railway electric transport control systems, and in particular to systems for converting a direct voltage of a contact network into a multi-channel voltage system of a direct current electric locomotive.

Преобразовательная система (ПС) обеспечивает:The conversion system (PS) provides:

- питание обмоток возбуждения (ОВ) тяговых электродвигателей (ТЭД) постоянного тока по схеме независимого (смешанного) возбуждения в режимах тяги, электродинамического и рекуперативного торможения;- power supply of excitation windings (ОВ) of direct current traction electric motors (TED) according to the scheme of independent (mixed) excitation in traction, electrodynamic and regenerative braking modes;

- плавный пуск и регулирование оборотов асинхронных двигателей (АД) вентиляторов охлаждения ТЭД и тормозного компрессора;- soft start and speed control of induction motors (AM) of cooling fans TED and brake compressor;

- питание цепей управления и освещения (ЦУ и О);- power supply of control and lighting circuits (TsU and O);

- заряд аккумуляторной батареи (АБ);- battery charge (AB);

- питание системы микроклимата (СМ) кабины машиниста.- power supply of the microclimate system (CM) of the driver’s cab.

Известные источники информации:Known sources of information:

- преобразователь собственных нужд электровоза, содержащий в каждой секции электровоза статический преобразователь, состоящий из конденсаторного делителя напряжения контактной сети, средняя точка которого соединена с первым выводом первичной обмотки трансформатора, второй вывод которой соединен с эмиттером первого транзистора и коллектором второго транзистора, коллектор первого транзистора соединен с первым выводом конденсаторного делителя, а эмиттер второго транзистора соединен со вторым выводом конденсаторного делителя, выпрямитель, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора, и регулятор напряжения, в каждой секции электровоза содержится сглаживающий реактор, имеющий вывод для подключения к токоприемнику электровоза и другим выводом, соединенный с первым выводом конденсаторного делителя, и ШИМ-контроллером, вход которого подключен к выходу регулятора напряжения, первый выход ШИМ-контроллера соединен с управляющими цепями первого транзистора статического преобразователя первой секции и второго транзистора статического преобразователя второй секции электровоза, а второй выход ШИМ-контроллера соединен с управляющими цепями второго транзистора статического преобразователя первой секции и первого транзистора статического преобразователя второй секции (патент РФ на изобретение № 2314939).- an auxiliary converter of an electric locomotive, comprising in each section of an electric locomotive a static converter consisting of a contactor voltage divider, the midpoint of which is connected to the first terminal of the transformer primary winding, the second terminal of which is connected to the emitter of the first transistor and the collector of the second transistor, the collector of the first transistor is connected with the first output of the capacitor divider, and the emitter of the second transistor is connected to the second output of the capacitor divider, rectified An amplifier, the input of which is connected to the secondary winding of the transformer, and a voltage regulator, each section of the electric locomotive contains a smoothing reactor having an output for connecting to the current collector of the electric locomotive and another output connected to the first output of the capacitor divider, and a PWM controller, the input of which is connected to the output voltage regulator, the first output of the PWM controller is connected to the control circuits of the first transistor of the static converter of the first section and the second transistor of the static converter w swarm electric section, and the second output PWM controller coupled to the control circuits of the second transistor static converter of the first section of the first transistor and the second section of the static converter (RF patent № 2314939).

Известен многоканальный преобразователь М-ОМП-3500. Этот преобразователь служит для питания тягового электропривода и цепей собственных нужд электровоза. Преобразователь состоит из выпрямителя В-ОПП-3200, двух шкафов преобразователей частоты ШПЧ-150, трех блоков питания и двух сглаживающих реакторов («Компоненты и технология», 2005, № 3).Known multi-channel Converter M-OMP-3500. This converter is used to power the traction electric drive and electric needs of the electric locomotive. The converter consists of a rectifier V-OPP-3200, two cabinets of frequency converters ШПЧ-150, three power supplies and two smoothing reactors ("Components and Technology", 2005, No. 3).

В качестве прототипа предлагаемой ПС выбрана система, используемая на электровозах постоянного тока, например, ВЛ10, ВЛ11 с тяговыми двигателями постоянного тока (С.И.Осипов, С.С.Осипов «Основы тяги поездов». М., 2000, стр.24-113, 232-248).As a prototype of the proposed substation, the system used on DC electric locomotives, for example, VL10, VL11 with traction DC motors (S.I.Osipov, S.S.Osipov “Basics of train traction”, Moscow, 2000, p. 24 -113, 232-248).

В качестве аналога по схеме питания вспомогательных машин выбрана схема из известного источника информации (Н.И.Сидоров, Н.Н.Сидорова «Как устроен и работает электровоз». М.: «Транспорт», 1988, стр.99-109).As an analogue, according to the auxiliary power supply circuit, a circuit is selected from a well-known information source (N.I. Sidorov, N.N. Sidorova "How the electric locomotive is arranged and works." M .: "Transport", 1988, pp. 99-109).

Использование предлагаемой ПС, обеспечивающей работу ТЭД по схеме с независимым (смешанным) возбуждением, дает следующие преимущества по сравнению со схемами последовательного возбуждения, используемыми в прототипе:Using the proposed PS, ensuring the operation of the TED according to the scheme with independent (mixed) excitation, gives the following advantages compared to the serial excitation schemes used in the prototype:

- возможность использования тягового двигателя последовательного возбуждения без дополнительных отводов от обмотки возбуждения для получения тягового привода с характеристиками двигателя смешанного соединения;- the ability to use the traction motor sequential excitation without additional taps from the field winding to obtain a traction drive with the characteristics of the mixed connection motor;

- улучшенные регулировочные свойства привода, что повышает его эксплуатационные качества:- improved adjusting properties of the drive, which increases its operational qualities:

- улучшение качества регулирования скорости движения электровоза за счет плавного изменения магнитного потока путем управления током возбуждения;- improving the quality of regulation of the speed of the electric locomotive due to the smooth change of the magnetic flux by controlling the excitation current;

- увеличение среднего значения тяги по сцеплению по сравнению с ТЭД последовательного возбуждения (что позволяет водить поезда большей массы) и повышение вероятности самопроизвольного восстановления сцепления после его срыва;- an increase in the average value of traction in the clutch compared to the TED of sequential excitation (which allows you to drive trains of greater mass) and an increase in the probability of spontaneous recovery of the clutch after its failure;

- снижение расхода удельной энергии (на единицу массы) на тягу поезда;- reduction in specific energy consumption (per unit mass) for train traction;

- простой переход тягового двигателя в режим электрического торможения;- a simple transition of the traction engine to electric braking;

- возможность автоматического регулирования.- the possibility of automatic regulation.

К недостаткам прототипа в остальной части можно отнести:The disadvantages of the prototype in the rest are:

- питание двигателей вспомогательных машин (вентиляторов охлаждения (ВО) ТЭД и тормозного компрессора (ТК)) от контактной сети, что приводит к усложнению конструкции двигателей и их удорожанию;- powered engines of auxiliary machines (cooling fans (VO) TED and brake compressor (TC)) from the contact network, which leads to a complication of the design of engines and their cost;

- отсутствие возможности плавного регулирования системы;- lack of the possibility of smooth regulation of the system;

- отсутствие диагностики по неисправностям системы;- lack of diagnostics for system malfunctions;

- питание обогревателей кабины машиниста от контактной сети, что не соответствует требованиям безопасности при использовании обогревателей кабины;- power supply to the driver’s cab heaters from the contact network, which does not meet safety requirements when using cab heaters;

- применение специального генератора для обеспечения питания ЦУиО.- the use of a special generator to provide power to the central heating and cooling equipment.

Предлагаемая ПС отличается тем, что в ней:The proposed PS is characterized in that it:

- используется централизованная система обеспечения электропитанием вспомогательных машин, где в качестве приводов используются АД;- a centralized power supply system for auxiliary machines is used, where AM are used as drives;

- обеспечивается более высокая надежность асинхронных машин, что существенно снижает вероятность выхода их из строя;- provides higher reliability of asynchronous machines, which significantly reduces the likelihood of their failure;

- используется схема понижения напряжения питания, что дает возможность использовать стандартные промышленные машины с малыми габаритами;- a circuit is used to lower the supply voltage, which makes it possible to use standard industrial machines with small dimensions;

- обеспечивается регулирование скорости вращения ВО в зависимости от тока ТЭД, что повышает эффективность обдува и уменьшает расход электроэнергии вентиляторами обдува;- provides the regulation of the rotational speed of the VO depending on the current TED, which increases the efficiency of blowing and reduces the energy consumption by blower fans;

- обеспечивается плавный пуск ТК и ВО, что повышает срок их эксплуатации;- provides a smooth start of the TC and HE, which increases their service life;

- повышается безопасность выходных устройств СМ (тепловентиляторов, тепловых панелей, кондиционеров) за счет снижения их питающего напряжения;- increases the safety of SM output devices (fan heaters, thermal panels, air conditioners) by reducing their supply voltage;

- применено резервирование схемы питания ЦУиО.- redundancy of the central heating and power supply circuit is applied.

Две магистральные кодовые линии связи позволяют обеспечить:Two trunk code lines of communication allow to provide:

- управление величиной тока в ОВ;- control of the magnitude of the current in the OB;

- управление вспомогательными машинами из системы управления электровоза;- control of auxiliary machines from the control system of an electric locomotive;

- диагностику неисправностей аппаратуры ПС и объектов управления и передачу информации о неисправностях машинисту.- diagnostics of malfunctions of PS equipment and control objects and transmission of information about malfunctions to the driver.

Таким образом, задачами изобретения являются: улучшение обеспечения электропитанием основных и вспомогательных систем управления электровоза; уменьшение расхода электроэнергии на обслуживание основных и вспомогательных систем электровоза; повышение надежности управления электровозом; обеспечение диагностики неисправностей ПС и объектов управления.Thus, the objectives of the invention are: to improve the power supply of the main and auxiliary control systems of an electric locomotive; reduction of energy consumption for servicing the main and auxiliary systems of the electric locomotive; improving the reliability of electric locomotive control; providing diagnostics of malfunctions of substations and control objects.

Для решения поставленных задач предлагается ПС, содержащая цепи питания ОВ ТЭД и собственных нужд электровоза, отличающаяся тем, что в нее введены две линии распределения электропитания, блоки связи с микропроцессорной системой управления и диагностики (МПСУиД) по двум кодовым линиям связи, блок преобразователей частоты и блок защиты, причем каждая линия распределения электропитания содержит понижающий регулятор напряжения (ПРН), два статических преобразователя напряжения (СПН), причем входы блоков связи являются управляющими входами ПС от МПСУиД, вход блока защиты является входом ПС от контактной сети (КС), первый вход-выход первого блока связи соединен с первым входом-выходом второго блока связи, входами-выходами первого ПРН, первого и второго СПН, входом первого преобразователя частоты (ПЧ) и входом преобразователя напряжения (ПН) блока преобразователей частоты (БПЧ), второй вход-выход первого блока связи соединен со вторым входом-выходом второго блока связи, второй вход - выход второго блока связи соединен со вторым входом-выходом первого блока связи, с входами-выходами второго ПРН, третьего и четвертого СПН, второго и третьего ПЧ, выход блока защиты соединен с входами соответственно первого и второго ПРН, выход первого ПРН соединен с входами соответственно первого и второго СПН, выход второго ПРН соединен с входами соответственно третьего и четвертого СПН, выход первого СПН соединен с входом первого ПЧ, а также является выходом ПС для связи с СМ, выход первого ПЧ является выходом ПС к ВО первого и второго ТЭД, первый выход второго СПН является выходом ПС к ОВ первого и второго ТЭД, второй выход второго СПН соединен с первым входом ПН БПЧ, первый и второй выходы которого являются выходами ПС к АБ и к ЦУиО соответственно, первый выход третьего СПН соединен со вторым входом ПН БПЧ, второй выход третьего СПН является выходом ПС к ОВ третьего и четвертого ТЭД, выход четвертого СПН соединен с входами соответственно второго и третьего ПЧ, выходы второго и третьего ПЧ являются выходами ПС к ТК и ВО третьего и четвертого ТЭД соответственно.To solve the tasks, it is proposed to use a substation containing the power supply circuits of the OED TED and the auxiliary needs of the electric locomotive, characterized in that two power distribution lines, communication units with a microprocessor control and diagnostic system (MPSUiD) along two code communication lines, a frequency converter unit and a protection unit, wherein each power distribution line contains a step-down voltage regulator (PRN), two static voltage converters (SPN), and the inputs of the communication units are control inputs C from MPSUiD, the input of the protection unit is the input of the PS from the contact network (CS), the first input-output of the first communication unit is connected to the first input-output of the second communication unit, the input-outputs of the first PRN, the first and second SPN, the input of the first frequency converter ( IF) and the input of the voltage converter (PN) of the unit of frequency converters (BFC), the second input-output of the first communication unit is connected to the second input-output of the second communication unit, the second input is the output of the second communication unit connected to the second input-output of the first communication unit, with inputs and outputs and the second PRN, the third and fourth SPN, the second and third IF, the output of the protection unit is connected to the inputs of the first and second PRN, the output of the first PRN is connected to the inputs of the first and second SPN, the output of the second PRN is connected to the inputs of the third and fourth SPN, the output of the first SPD is connected to the input of the first IF, and also is the output of the PS for communication with the SM, the output of the first IF is the output of the PS to the first and second TED, the first output of the second SP is the output of the PS to the first and second TED, the second output of the second SPconnected to the first input of the PN BCH, the first and second outputs of which are the outputs of the SS to the AB and to the central control center, respectively, the first output of the third SPN is connected to the second input of the BP BCH, the second output of the third SPN is the output of the PS to the third and fourth TED, the output of the fourth SPN connected to the inputs of the second and third inverters, respectively, the outputs of the second and third inverters are the outputs of the substations to the TC and VO of the third and fourth TED, respectively.

Предлагаемая ПС предназначена для:The proposed PS is intended for:

- управления током ОВ ТЭД постоянного тока электровоза постоянного тока по схеме независимого (смешанного) возбуждения в режимах тяги, электродинамического и рекуперативного торможений;- control of the DC current of the TED of a direct current of a direct current electric locomotive according to the scheme of independent (mixed) excitation in traction, electrodynamic and regenerative braking modes;

- обеспечения плавного пуска и плавного регулирования частоты вращения АД вспомогательных механизмов электровоза (ВО ТЭД, ТК) путем изменения величины и частоты подводимого напряжения;- ensuring smooth start-up and smooth regulation of the speed of blood pressure of auxiliary mechanisms of an electric locomotive (VO TED, TK) by changing the magnitude and frequency of the applied voltage;

- электропитания ЦУиО и заряда АБ;- power supply TsUiO and battery charge;

- электропитания СМ кабины машиниста.- power supply of the driver’s cab CM.

На фиг.1 показана блок-схема ПС.Figure 1 shows the block diagram of the PS.

На чертеже показано: 1 - первый блок связи ПС, 2 - второй блок связи ПС, 3 - блок защиты ПС, 4 - первый ПРН, 5 - второй ПРН, 6 - первый СПН, 7 - второй СПН, 8 - третий СПН, 9 - четвертый СПН, 10 - БПЧ, 11 - первый ПЧ, 12 - ПН БПЧ, 13 - второй ПЧ, 14 - третий ПЧ.The drawing shows: 1 - the first communication unit PS, 2 - the second communication unit PS, 3 - the protection unit PS, 4 - the first PRN, 5 - the second PRN, 6 - the first SPN, 7 - the second SPN, 8 - the third SPN, 9 - the fourth SPN, 10 - the inverter, 11 - the first inverter, 12 - the inverter of the inverter, 13 - the second inverter, 14 - the third inverter.

Блоки 1 и 2 связи представляют собой микропроцессорные устройства с тремя каналами обмена по интерфейсу RS485.Communication blocks 1 and 2 are microprocessor devices with three communication channels via the RS485 interface.

Блок 3 защиты представляет собой LC-фильтр, сглаживающий высоковольтную импульсную составляющую входного напряжения.Block 3 protection is an LC filter that smooths the high-voltage pulse component of the input voltage.

ПРН 4 и 5 построены по классической схеме понижающего DC-DC конвертера, где в качестве ключевого элемента используется IGBT модуль. Управление состоянием ключевого элемента осуществляется системой управления.PRN 4 and 5 are built according to the classical scheme of a step-down DC-DC converter, where an IGBT module is used as a key element. Management of the state of the key element is carried out by the management system.

СПН 7 и 8 обеспечивают:SPN 7 and 8 provide:

- преобразование входного напряжения 1000 В в прямоугольное напряжение амплитудой 500 В частотой 500 Гц;- conversion of the input voltage of 1000 V into a rectangular voltage with an amplitude of 500 V and a frequency of 500 Hz;

- преобразование прямоугольного напряжения в постоянное напряжение 150 В (входное напряжение для ПН 12);- the conversion of rectangular voltage to DC voltage of 150 V (input voltage for PN 12);

- преобразование прямоугольного напряжения в напряжение 64 В прямоугольной формы частотой 500 Гц с возможностью регулирования длительности прямоугольного напряжения (широтно-импульсное модулирование);- the conversion of rectangular voltage to 64 V voltage of a rectangular shape with a frequency of 500 Hz with the possibility of regulating the duration of a rectangular voltage (pulse-width modulation);

- поддержание в ОВ ТЭД требуемого значения тока.- maintaining in the OV TED the required current value.

СПН 6 и 9 обеспечивают преобразование постоянного входного напряжения 1000 В в напряжение 600 В для питания ПЧ и СМ.SPN 6 and 9 provide the conversion of a constant input voltage of 1000 V to a voltage of 600 V to power the inverter and SM.

БПЧ 10:BPC 10:

- организует управление ПЧ 11, 13 и 14 и контроль их состояния с помощью центрального контроллера управления блока;- organizes the control of the inverter 11, 13 and 14 and the monitoring of their condition using the central control unit controller;

- транслирует постоянное входное напряжение 600 В в СМ кабины машиниста;- transmits a constant input voltage of 600 V to the CM of the driver's cab;

- формирует диагностическую информацию по цепям зарядного устройства (ЗУ) и ЦУиО и выдает по запросу из БС 1 и 2.- generates diagnostic information on the circuits of the charging device (charger) and central control unit and issues and, upon request, from BS 1 and 2.

ПЧ 11, 13 и 14 представляют собой преобразователи с традиционной структурой регулирования частоты и амплитуды выходного напряжения и обеспечивают:IF 11, 13 and 14 are converters with a traditional structure for regulating the frequency and amplitude of the output voltage and provide:

- преобразование постоянного напряжения 600 В в переменное трехфазное напряжение 380 В±5%, в диапазоне от 16 до 50 Гц±5%;- conversion of a direct voltage of 600 V into an alternating three-phase voltage of 380 V ± 5%, in the range from 16 to 50 Hz ± 5%;

- плавный разгон двигателей при пуске;- smooth acceleration of engines at start-up;

- длительную работу АД с регулированием выходного напряжения по амплитуде и частоте в диапазоне от 16 до 50 Гц.- long-term operation of blood pressure with the regulation of the output voltage in amplitude and frequency in the range from 16 to 50 Hz.

ПН 12 включает ЗУ аккумуляторной батареи и преобразователь напряжения 110 В, обеспечивающий преобразование напряжения постоянного тока 150 В в стабилизированное напряжение бортовой низковольтной сети 110 В.PN 12 includes a battery charger and a voltage converter 110 V, which converts DC voltage 150 V into a stabilized voltage on-board low-voltage network 110 V.

ПС работает следующим образом.PS works as follows.

Напряжение КС с номинальным значением 3000 В постоянного тока поступает на вход блока 3 защиты, который подавляет высоковольтные помехи, содержащиеся во входном напряжении, и транслирует это напряжение на ПРН 4 и 5, которые обеспечивают первую ступень понижения напряжения до 1000 В. Напряжение с выходов ПРН 4 и 5 поступает на входы СПН 6, 7, 8 и 9 соответственно, которые обеспечивают вторую ступень понижения напряжения до требуемых значений с обеспечением гальванической развязки. Напряжение с СПН 6 поступает на вход БПЧ 10, откуда транслируется в СМ кабины машиниста и на ПЧ 11 электропитания вентилятора обдува первого и второго ТЭД.The voltage of the compressor with a nominal value of 3000 V DC is supplied to the input of the protection unit 3, which suppresses high-voltage interference contained in the input voltage, and translates this voltage to the PRN 4 and 5, which provide the first stage of voltage reduction to 1000 V. The voltage from the PRN outputs 4 and 5 goes to the inputs of the SPN 6, 7, 8 and 9, respectively, which provide the second stage of lowering the voltage to the required values with galvanic isolation. The voltage from SPN 6 is supplied to the input of the BPC 10, from where it is transmitted to the CM of the driver’s cab and to the inverter 11 of the power supply of the fan for blowing the first and second TEDs.

Напряжение с СПН 9 поступает на вход БПЧ 10 и на вход ПЧ 14 электропитания вентиляторов обдува третьего и четвертого ТЭД и ПЧ 13 электропитания тормозного компрессора.The voltage from the SPN 9 is supplied to the input of the BPC 10 and to the input of the inverter 14 of the power supply for the blowing fans of the third and fourth TED and inverter 13 of the power supply of the brake compressor.

С выходов СПН 7 и 8 напряжение 150 В поступает на ПН 12, который обеспечивает подзаряд АБ и электропитание ЦУиО, а напряжение 64 В частотой 500 Гц питает ОВ первого-второго и третьего-четвертого ТЭД соответственно.From the outputs of SPN 7 and 8, a voltage of 150 V is supplied to the PN 12, which provides battery recharge and power supply of the central heating and cooling system, and a voltage of 64 V at a frequency of 500 Hz supplies the OB of the first, second, and third to fourth TED, respectively.

При одной возможной неисправности ПС работает следующим образом.With one possible malfunction, the PS operates as follows.

При одной неисправности электровоз переходит на работу по схеме последовательного возбуждения ТЭД, и ПС обеспечивает работу ТК, ВО ТЭД, питание ЦУиО.In case of one malfunction, the electric locomotive switches to work according to the scheme of sequential excitation of the TED, and the substation ensures the operation of the fuel cell, the TED, and the power supply of the central heating station.

При повышении напряжения КС до 8000 В ПС работает в обычном режиме. ПРН 4 и 5 обеспечивают требуемые рабочие характеристики для работы.When the voltage of the switchgear is increased to 8000 V, the PS operates in the normal mode. PRN 4 and 5 provide the required performance for operation.

При кратковременном (не более 5 мс) повышении напряжения до 12000 В (коммутационные или атмосферные перенапряжения) блок 3 защиты обеспечивает снижение напряжения до 8000 В.With a short-term (not more than 5 ms) voltage increase up to 12000 V (switching or atmospheric overvoltage), the protection unit 3 provides a voltage reduction of up to 8000 V.

При длительном повышении напряжения свыше 8000 В блок 3 защиты формирует сигнал, обеспечивающий срабатывание систем защиты электровоза.With a prolonged increase in voltage above 8000 V, the protection unit 3 generates a signal that ensures the operation of the protection systems of the electric locomotive.

Таким образом, ПС с двумя линиями распределения электропитания потребителей при наличии двух магистральных кодовых линий связи, управляемых блоками связи ПС с МПСУ и Д, позволяет обеспечить:Thus, the substation with two consumer power distribution lines in the presence of two trunk code communication lines, controlled by the communication units of the substation with MPSU and D, allows to provide:

распределение электропитания потребителей таким образом, чтобы обеспечивалась возможность управления электровозом при одной возможной неисправности ПС;distribution of power supply to consumers in such a way as to provide the ability to control an electric locomotive with one possible PS failure;

резервированное электропитание ЦУиО;redundant power supply TsUiO;

использование аппаратуры, которая работает в более благоприятных условиях по входному напряжению (на второй ступени понижения напряжения).the use of equipment that operates in more favorable conditions for input voltage (at the second stage of voltage reduction).

Claims (1)

Преобразовательная система, содержащая цепи питания обмоток возбуждения тяговых электродвигателей и собственных нужд электровоза, отличающаяся тем, что в нее введены две линии распределения электропитания, блоки связи с микропроцессорной системой управления и диагностики по двум кодовым линиям связи, блок преобразователей частоты и блок защиты, причем каждая линия распределения электропитания содержит понижающий регулятор напряжения и два статических преобразователя напряжения, причем входы блоков связи являются управляющими входами преобразовательной системы от микропроцессорной системы управления и диагностики, вход блока защиты является входом преобразовательной системы от контактной сети, первый вход-выход первого блока связи соединен с первым входом-выходом второго блока связи, входами-выходами первого понижающего регулятора напряжения, первого и второго статических преобразователей напряжения, входом первого преобразователя частоты и входом преобразователя напряжения блока преобразователей частоты, второй вход-выход первого блока связи соединен со вторым входом-выходом второго блока связи, второй вход-выход второго блока связи соединен со вторым входом-выходом первого блока связи, с входами-выходами второго понижающего преобразователя напряжения, третьего и четвертого статических преобразователей напряжения, второго и третьего преобразователей частоты, выход блока защиты соединен с входами соответственно первого и второго понижающих регуляторов напряжения, выход первого понижающего регулятора напряжения соединен с входами соответственно первого и второго статических преобразователей напряжения, выход второго понижающего регулятора напряжения соединен с входами соответственно третьего и четвертого статических преобразователей напряжения, выход первого статического преобразователя напряжения соединен с входом первого преобразователя частоты, а также является выходом преобразовательной системы для связи с системой микроклимата, выход первого преобразователя частоты является выходом преобразовательной системы к вентиляторам охлаждения первого и второго тяговых электродвигателей, первый выход второго статического преобразователя напряжения является выходом преобразовательной системы к обмоткам возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей, второй выход второго статического преобразователя напряжения соединен с первым входом преобразователя напряжения блока преобразователей частоты, первый и второй выходы которого являются выходами преобразовательной системы к аккумуляторной батарее и к цепям управления и освещения соответственно, первый выход третьего статического преобразователя напряжения соединен со вторым входом преобразователя напряжения блока преобразователей частоты, второй выход третьего статического преобразователя напряжения является выходом преобразовательной системы к обмоткам возбуждения третьего и четвертого тяговых электродвигателей, выход четвертого статического преобразователя напряжения соединен с входами соответственно второго и третьего преобразователей частоты, выходы второго и третьего преобразователей частоты являются выходами преобразовательной системы к тормозному компрессору и вентиляторам охлаждения третьего и четвертого тяговых электродвигателей соответственно. A conversion system containing power supply circuits for the field windings of traction electric motors and the auxiliary needs of an electric locomotive, characterized in that two power distribution lines, communication units with a microprocessor control and diagnostic system along two code communication lines, a frequency converter unit and a protection unit are introduced therein, each the power distribution line contains a step-down voltage regulator and two static voltage converters, and the inputs of the communication units are the control inputs the converter system from the microprocessor control and diagnostic system, the input of the protection unit is the input of the converter system from the contact network, the first input-output of the first communication unit is connected to the first input-output of the second communication unit, inputs and outputs of the first step-down voltage regulator, the first and second static voltage converters, the input of the first frequency converter and the input of the voltage converter of the frequency converter unit, the second input-output of the first communication unit is connected to the second input-output of the second communication unit, the second input-output of the second communication unit is connected to the second input-output of the first communication unit, with the inputs-outputs of the second step-down voltage converter, the third and fourth static voltage converters, the second and third frequency converters, the output of the protection unit connected to the inputs of the first and second step-down voltage regulators, respectively, the output of the first step-down voltage regulator is connected to the inputs of the first and second static converters voltage indicators, the output of the second step-down voltage regulator is connected to the inputs of the third and fourth static voltage converters, the output of the first static voltage converter is connected to the input of the first frequency converter, and also is the output of the converter system for communication with the microclimate system, the output of the first frequency converter is the output of the converter systems for cooling fans of the first and second traction motors, the first output sec of the first static voltage converter is the output of the converter system to the field windings of the first and second traction motors, the second output of the second static voltage converter is connected to the first input of the voltage converter of the frequency converter unit, the first and second outputs of which are the outputs of the converter system to the battery and to the control circuits and lighting, respectively, the first output of the third static voltage converter is connected to the second m is the input of the voltage converter of the frequency converter unit, the second output of the third static voltage converter is the output of the converter system to the excitation windings of the third and fourth traction motors, the output of the fourth static voltage converter is connected to the inputs of the second and third frequency converters, respectively, the outputs of the second and third frequency converters are outputs converter system to brake compressor and cooling fans third and fourth traction motors, respectively.
RU2008147979/11A 2008-12-04 2008-12-04 Converting system RU2385237C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008147979/11A RU2385237C1 (en) 2008-12-04 2008-12-04 Converting system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008147979/11A RU2385237C1 (en) 2008-12-04 2008-12-04 Converting system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2385237C1 true RU2385237C1 (en) 2010-03-27

Family

ID=42138343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008147979/11A RU2385237C1 (en) 2008-12-04 2008-12-04 Converting system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2385237C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2612075C1 (en) * 2015-12-18 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Locomotive traction converter
RU2612066C1 (en) * 2015-12-08 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Locomotive traction converter
RU2612064C1 (en) * 2016-01-28 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Conversion system of power supply of electric locomotive auxiliary power
RU2612068C1 (en) * 2015-11-02 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Conversion system for auxiliary power supply of gas turbine locomotive
RU2623643C1 (en) * 2016-05-20 2017-06-28 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of regulating the voltage in gas turbine - generator system for power supply of electrical drives of a vehicle
RU2654172C1 (en) * 2017-06-27 2018-05-16 Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" Conversion power supply system of own needs of electric
US10086703B2 (en) 2014-12-31 2018-10-02 General Electric Company System and method for controlling electrically driven accessories
RU2736532C1 (en) * 2016-11-21 2020-11-17 Бомбардир Транспортацион Гмбх Electric network for rail vehicle, rail vehicle and operating method of electric network

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10086703B2 (en) 2014-12-31 2018-10-02 General Electric Company System and method for controlling electrically driven accessories
EA031538B1 (en) * 2014-12-31 2019-01-31 Дженерал Электрик Компани System and method for controlling electrically driven accessories
EA038457B1 (en) * 2014-12-31 2021-08-31 ТРАНСПОРТЕЙШН АйПи ХОЛДИНГС, ЛЛС System and method for controlling electrically driven accessories
RU2612068C1 (en) * 2015-11-02 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Conversion system for auxiliary power supply of gas turbine locomotive
RU2612066C1 (en) * 2015-12-08 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Locomotive traction converter
RU2612075C1 (en) * 2015-12-18 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Locomotive traction converter
RU2612064C1 (en) * 2016-01-28 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Conversion system of power supply of electric locomotive auxiliary power
RU2623643C1 (en) * 2016-05-20 2017-06-28 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of regulating the voltage in gas turbine - generator system for power supply of electrical drives of a vehicle
RU2736532C1 (en) * 2016-11-21 2020-11-17 Бомбардир Транспортацион Гмбх Electric network for rail vehicle, rail vehicle and operating method of electric network
RU2654172C1 (en) * 2017-06-27 2018-05-16 Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" Conversion power supply system of own needs of electric

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2385237C1 (en) Converting system
RU2422299C1 (en) Power supply system of electric train with asynchronous traction drive
US9018792B2 (en) Arrangement for operating consumers in a rail vehicle with electrical energy, selectively from an energy supply network or from a motor-generator combination
RU2467891C2 (en) Method of feeding standby auxiliary consuming hardware, auxiliary converter and railway vehicle to this end
CN109383307B (en) Battery-powered traction system for an electric traction rail transit vehicle
KR101614948B1 (en) Auxiliary drive apparatus and method of manufacturing same
JP4568169B2 (en) Electric vehicle control device
US8421271B2 (en) Apparatus for transferring energy using onboard power electronics and method of manufacturing same
CN107791851B (en) Backup power supply for discharging a main capacitor
US20040062059A1 (en) Apparatus and method employing bi-directional converter for charging and/or supplying power
EP2695763B1 (en) Traction power converter for multisystem rail vehicle
RU2749439C9 (en) Power supply device of rail vehicles
KR20160050953A (en) Apparatus for converting power of electric vehicle
CN102195411A (en) Electrical machines with integrated power and control and including a current source inverter
EP2872359A1 (en) Energy management system for railbound vehicles
CN102470763A (en) power conversion device for electric train
US20170267108A1 (en) Power system for a locomotive
RU2612064C1 (en) Conversion system of power supply of electric locomotive auxiliary power
Pavan et al. Energy management system in hybrid electric vehicle
RU2326774C1 (en) Converting device of the passangers car power supply system
US20210380002A1 (en) On-board vehicle electrical system having an accumulator, an alternating voltage connection and a direct voltage connection
RU2612075C1 (en) Locomotive traction converter
RU2623643C1 (en) Method of regulating the voltage in gas turbine - generator system for power supply of electrical drives of a vehicle
CN112895933A (en) Vehicle and control method of vehicle
CN109412469B (en) Traction converter system main circuit, control method and system

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20181009

PD4A Correction of name of patent owner