Тяговый электропривод автономного транспортного средства

 

Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для создания регулируемого тягового дизельэлектрического привода переменно-переменного тока для автономных транспортных средств, в частности, автосамосвалов и тепловозов. Цель изобретения - повышение надежности. Электропривод содержит механически связанные между собой тепловой двигатель 1, синхронный генератор 2 и машину 3 двойного питания, к статорной обмотке которой подключены тяговые асинхронные двигатели 4, а обмотка ротора соединена с выходом преобразователя 7 частоты, подключенного входом к выходу генератора 2. Входы блока 8 управления преобразователем частоты соединены с выходами датчика напряжения и измерительных катушек. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

Щ) 5 В 60 L 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4280657/31 — 11 (22) 08.07.87 (46) 30.08.90. Бюл. и - 32 (71) Ленинградский горный институт им. Г,В.Плеханова (72) И.M,Ñòîëÿðoâ, В.В.Рудаков„

А,П.Емельянов, А.А.Кулешов и А.Н.Казарез (53) 621.335(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 835843, кл. В 60 Е 11/12, 15.07.81. (54) ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД АВТОНОМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к транспорту и может быть использовано для создания регулируемого тягового дизельэлектрического привода переменчоИзобретение относится к транспорту и может быть использовано для дизель-электрического привода переменно-переменного тока, в частности, большегрузных автосамосв алов.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг.! представлена структурная схема тягового электронривода автономного транспортного средства; на фиг,2 — схема включения статорных обмоток тяговых асинхронных двигателей; на фиг,3 — структурная схема блока управления преобразователем частоты, Тяговый электропривод автономного транспортного средства содержит механически связанные между собой тепловой двигатель 1 (фиг.l), синхронный генератор 2 и машину 3 двойного пи„„SU„„1588584. 2 переменного тока для автономных транспортных средств, в частности автосамосвалов и тепловозов Цель изобретения — повышение надежности. Электропривод содержит механически связанные между собой тепловой двигатель 1, синхронный генератор 2 и машину 3 двойного питания, к статорной обмотке которой подключены тяговые асинхронпые двигатели 4, а обмотка ротора соединена с выходом преобразователя 7 частоты, подключенного входом к выходу генератора 2. Входы блока 8 управления преобразователем частоты соединены с гыходами датчика напряжения и измерительных катушек.

1 з-п.ф-лы, 3 ил. тания, к статорной обмотке которой подключены тяговые асинхронные двигатели 4 и через контакт 5 тормозного контактора — тормозной резистор 6, а к обмотке ротора — выход преобразователя 7 частоты, соединенного силовым входом со статорной обмоткой синхронного генератора 2, а управляющим входом с одним из выходов блока 8 управления преобразователем ? частоты. К другому выходу блока 8 управления подключена обмотка возбуждения синхронного генератора. Входы блока 8 управления (фиг.3) соединены с выходами датчика 9 напряжения и измерительных катушек 10 и 11, расположенных на статорах тяговых асинхронных двигателей, обмотки которых соединены пофазно последовательно {фиг.2), 1588584

Блок 8 управления с.остоит из интеграторов 12 и 13 (фиг,3), подключенных выходами к одним из входов блока 14 вычисления, выходы которого соединены с информационными входами регуляторов

15 напряжения и 16 частоты, Входы интеграторов 12 и 13 и блока 14 вычисления, управляющий. вход регулятора

15 напряжения и выходы регуляторов

15 и 16 являются соответ"твенно одними и другими входами и выходами бл:ока 8 управления.

Тяговый привод автономного транспортного средства работает следующим образом.

Из выражения для электромагнитного момента

mL 20

И 2К (UZ Ы1 М )Ч (1)

2КБ 3 1»» 3 з 31 число фаз; число пар полюсов; сопротивление обмотки стато- 2g ра проекция вектора напряжения на ось, перпендикулярную вектору потскосцепления (задается генератором);

30 час-.:ота и амплитуда вектора потокосцепления статора двигде m

S

Sg »з 1 Бм гателя, следует, что величина и знак электромагнитного момента определяются соот35 ношением между Ug J и ы„, 1) . Измеряя эти величины и упразляя величиной напряжения синхронного генератора 2 можно задавать величину электромагнитного момента для двигательных и тор- 40 мозных режимов работы привода. Если величина U з определяется синхронным генератором 2, то величина ы„, » з» определяется приложенным напряжением и частотой вращения двигателей, что определяет скорость движения транспортного средства. Для перевода системы привода в режим торможения машина 3 переводится в режим синхрснно—

ro компенсатора. Для этой цели подвод механической энергии со стороны вала к машине 3 от дизеля прекращается, и управление режимом осуществляется по цепи возбуждения, а параллельно тяговым асинхронным двигате>5 лям подключаются тормозные резисторы

6. При этом тяговые асинхронные двигатели 4 работают в режиме асинхронных генераторов. 1еобхоцимая реак(2) И5 д - пч где

»д — угловая скорость дизеля; с|„„— частота .преобразователя частоты; со — частота напряжения тягоиз вых асинхронных питателей, Параметры всех электрических машин устройства выбраны таким образом, что для характерной скорости движения преобразователь 7 частоты работает с частотой с»»р„=О..Уровень напряжения на двигателях обеспечивается заданием возбуждения синхронного генератора 2. Так как преобразователь 7 частоты вынесен из силовой, цепи двигателей, а в качестве тягового генератора выбрана машина 3. двойного питания, уровни напряжений двигателей и преобразователя 7 частоты выбираются независимо. Это позволяет поста— вить эти элементы устройства в наиболее благоприятные условия, Для реализации свойств механического дифференциала, что необходимо для маневрирования привода, а также упрощения силовой схемы привода обмотки статора тяговых двигателей 5 включены пофазно последовательно (см, фиг.2).,При повороте двигатели внутреннего и наружного бортов вращаются с разными скоростями, в соответствии с этими скоростями на обмотках двигателей перераспределяются напряжения, так как эквивалентные сопротивления двигателей зависят от скольжения двигателей: (x о х к ХЯ ° х +х (T

1»-(Т ) г 1+(Т х х„+ х, Т (х + х )/7, (.» где 7, 7 — активные сoIIpoTHBJIBIIHH тивная мощность вырабатывается машиной 3.

На входы регуляторов 15 напряжения и 16 частоты подаются задающие сигналы, » »о и Cu, синхронный генератор 2 возбуждается, и напряжение через преобразователь 7 частоты подается на ротор машины 3, возбуждая ее, что обеспечивает требуемые напряжения и частоту на тяговых асинхронных двигателях 4, которые определяются уровнем напряжения, подаваемого на возбуждение синхронного генератора 2, и соотношением

88584 6 знак момента (т.е. определять режим работы привода) при фиксированной частоте, а предлагаемая реализация из5 мерения потокосцеплений и сравнительно простые вычисления обеспечи15 статора и ротора; х — сопротивление намагничиР вающего контура; х,х — реактивные сопротивления

1 2 рассеяния статора и ротора;

S — скольжение.

Разные напряжения устанавливаются в этой схеме автоматически в соЦ) = ез dt, 0

))З ы! 90(! 9 / ответствии со скольжениями, с которыми работают двигатели при прохождении поворотов транспортным средством.

С помощью измерительных катушек

10 и 11, расположенных на статоре тяговых двигателей, и интеграторов !2, и 13 определяют потокосцепления по осям:

С! 3

0 где е е — ЭДС, индуктируемые в измерительных катушках.

Вычисляют частоту вектора потокосцепления статора:

9)l Я f3 SPj Яс/ („ ) ),) ) 5 2

) s

В соответствии с уравнением (1) отрабатывается такой ток возбуждения синхронного генератора, чтобы поддерживался заданный момент, Для выполнения операций вычисления ) ) 9, Ф )) и Я ))з V r. служит блОк

14, и затем сигнал м„),, у сравнивается в регуляторе 14 с напряжением на двигателе, получаемым от датчика

9, и в соответствии с заданием по моменту вырабатывается задание на напряжение двигателей, Блок 8 управления также вырабатывает задание на частоты в соответствии с алгоритмом .(2).

Для выработки задания на частоту напряжения в блоке 8 управления сигнал частоты вектора потокосцепления сравнивается с заданием в регуляторе 16.

Благодаря тому, что сравниваются между собой напряжение и ЭДС тягового двигателя, имеется возможность .достаточно точно задавать величину и вают высокую точность.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

10 1. Тяrовый электропривод автономного транспортного средства, содержащий тепловой двигатель, с которым механически связаны электромашинный регулятор напряжения и тяговый син15 хронный генератор, к статорной обмотке которого подключены тяговые асинхронные двигатели, преобразоваI тель частоты, соединенный входом с выходом электромашинного регулятора напряжения, и блок управления преобразователем частоты, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности, электромашинный регулятор напряжения связан механически с тяговым генератором, который выполнен в виде машины двойного питания, причем статорные обмотки тяговых асинхронных двигателей соединены пофазно последовательно, а обмотка ротора маЗО шины двойного питания подключена к выходу преобразователя частоты, управляющий вход которого соединен с одним из выходов блока управления, к другому выходу которого подключен

З5 управляющий вход электромашинного регулятора напряжения, при этом управляющие входы блока управления связаны со статсрными обмотками аcHHxpoH ных двигателей.

40 2. Электропривод по п.1, О т л ич а ю шийся тем, что на ".,таторах асинхронных двигателей установлены измерительные катушки, к которым подключен один из управляющих входов бло45 ка управления, который включает в себя регуляторы напряжения и частоты, интеграторы и блок вычислений, одни из входов которого соединены с выходами интеграторов, а выходы — с ин5О формационными входами регуляторов напряжения и частоты, причем входы интеграторов и другие входы блока .вычислений, управляющий вход регулятора напряжения, выходы регуляторов наI

5S пряжения и частоты являются соответственно одним и другим управляющими входами и выходами блока управления, 1588584

3а 5лОкпуЩ)05лРн0Р

/7

Юиг 3

Составитель Л.Резникова

Редактор Л.Веселовская Техред М.Дидык Корректор 3.Лончакова

Заказ 2507 Тираж 386 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1)роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Тяговый электропривод автономного транспортного средства Тяговый электропривод автономного транспортного средства Тяговый электропривод автономного транспортного средства Тяговый электропривод автономного транспортного средства 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к транспортным средствам и обеспечивает повьппение энергетических показятелей

Изобретение относится к приводу транспортного средства и позволяет повысить КПД

Изобретение относится к устройствам для питания электрического транспортного средства и обеспечивает повышение надежности

Изобретение относится к устройствам для питания электрического транспортного средства и обеспечивает упрощение в режиме заряда аккумуляторной батареи

Изобретение относится к системе привода для транспортного средства, включающий по меньшей мере одно ведущее колесо и средства для вырабатывания сигнала управления скоростью вращения указанного ведущего колеса, содержащей: электродвигатель, механически связанный с указанным ведущим колесом; перезаряжаемый аккумулятор электроэнергии; двигатель внутреннего сгорания; генератор электроэнергии, механически связанный с указанным двигателем внутреннего сгорания; средства передачи электроэнергии, электрически связанные с указанным электродвигателем, с указанным генератором и с указанным аккумулятором для передачи первого потока электроэнергии между аккумулятором и электродвигателем, второго потока электроэнергии между генератором и электродвигателем и третьего потока электроэнергии между генератором и аккумулятором; средства для вырабатывания первого измерительного сигнала, отражающего количество электроэнергии в аккумуляторе

Изобретение относится к транспортным средствам с комбинированными энергоустановками

Изобретение относится к транспортным средствам с комбинированными энергоустановками

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где используются электрические аккумуляторы

Изобретение относится к электромобилям

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение на подъемно-транспортных средствах с автономными генераторами и аккумуляторами

Экобус // 2166440

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке высокочастотных зарядных устройств и источников питания с гальванической развязкой выходного напряжения для тягового электропривода аккумуляторных электромобилей

Изобретение относится к области электропитания транспортных средств с электроприводом
Наверх