Тяговый электропривод автономного транспортного средства

 

Изобретение относится к транспорту, в частности к тяговым электроприводам автоОС Юр 1 №jr- ЗТ L-vv J| .p-w u Фиг.1 номных транспортных средств и позволяет снизить массогабаритные показатели и повысить надежность электродвигателя. Тепловой двигатель 1 приводит во вращение генератор 2, якорная обмотка 3 которого через реверс 4 соединена с многофазной якорной обмоткой 5 тягового электродвигателя 6. Многофазная обмотка 7 возбуждения генератора 2 питается от управляемого возбудителя 9 через преобразователи 8 частоты , управляемые блоками 10 управления . Сигнал заданной частоты вращения двигателя 6 поступает на блок 13 управления реверсором и на блок 12 задания часто1 Ё -Г1 Ui О ел v4 ю

COIGN ССВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 60 (11/08

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬCTBY (21) 4637550/11 (22) 12,01.89 (46) 23,06.91, Бюл. N. 23 (71) Московский энергети вский институт (72) Н.В. Жебелев, А.Д, Ильинскл й. В.В, Поминов, В.И. Трофименко и В.M. Ясько (53) 621.313.332.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1366431, кл. В 60 11/08, 1987, (54) ТЯГОВЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД АВТОНОМНОГО ТРАНСПОРТНОi 0 СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к транспорту, в частности к тяговым электроприводам автоГ—

Я3 1657419 А1 номных транспортных средств и позволяет снизить массогабаритные показатели и повысить надежность электродвигателя. Тепловой двигатель 1 приводит во вращение генератор 2, якорная обмотка 3 которого через реверс 4 соединена с многофазной якорной обмоткой 5 тягового электродвигателя 6. Многофазная обмотка 7 возбуждения генератора 2 питается от управляемого возбудителя 9 через преобразователи 8 частоты, управляемые блоками 10 управления. Сигнал заданной частоты вращения двигателя 6 поступает на блок 13 управления реверсором и на блок 12 задания часто1657419

ЙЪых = Кр (Gag + 03ь), 2Pr

2 Р

30 ты Блок 12 и коммутатор 11 определяют необходимый сдвиг и чередование фаз и частоту тока обмотки возбуждения 7 генератора для блоков 10 управления преобразователями. Уменьшая максимальную частоту

Изобретение относится к транспорту. в частности к тяговым электроприводам автономных транспортных средств.

Цель изобретения — снижение массогабаритных показателей и повышение надежности, На фиг,1 приведена функциональная схема предлагаемого электропривода; на фиг.2 — функциональная схема коммутатора.

Злектропривод содержит сочлененный с тепловым двигателем 1 генератор 2, многофазная якорная обмотка 3 которого через реверсор 4 сообщена с многофазной якорной обмоткой 5 электродвигателя 6. Многофаэная обмотка 7 возбуждения генератора

2 подключена к выходам преобразователей 8 частоты, соединенных силовыми входами с возбудителем 9. а управляющими входами — с выходами блоков 10 управления преобразователями. Входы блоков 10 подключены к выходам коммутатора 11, входы которого подключены к выходам блока 12 задания частоты. Блок 13 управления реверсором подключен выходом к управляющим входам реверсора 4 и возбудителя 9, а вход обьединен с входом блока 12.

Коммутатор (фиг.2) выполнен на сумматоре 14, выходы которого подключены к входам одного дешифратора 15, а входы — к выходам другого дешифратора 16 и к выходам счетчика 17, Входы счетчика 17 и дешифратора 16 являются входами коммутатора, а выходы дешифратора 15— выходами коммутатора. Дешифраторы могут быть выполнены на программируемых запоминающих устройствах (ПЗУ).

Электропривод работает следующим образом.

На вход блока 12 задания частоты поступают сигнал са задания частоты вращения магнитного поля двигателя 6 и сигнал в„д, пропорциональный частоте вращения теплового двигателя 1. Блок 12 формирует сигналы, задающие частоту тока преобразователя (mbfb), направление вращенич магнитного поля, создаваемого обмоткой возбуждения генератора г. и сдвиг токов соседних фаэ преобразователя 8 частоты. тока возбуждения по отношению к частоте вращения теплового двигателя, можно значительно снизить массогабаритные показатели преобразователей 8 и возбудителя 9.

1 э.п. ф-лы, 2 ил.

Коммутатор 11 обеспечивает создание

mb последовательностей импульсов с частотой f>, сдвинутых относительно друг друга на угол аЬ. а также обеспечивает

5 необходимое чередование фаэ работы преобразователя частоты, т.е. заданное направление вращения поля обмотки 7 возбуждения генератора 2, Частота вращения магнитного поля двигателя 6 определя10 ется выражением где вь — частота вращения магнитного поля, создаваемого обмоткой возбуждения генератора относительно индуктора;

Кр — отношение чисел полюсов генератора 2Рг и двигателя 2Pg и определяется по формуле

Частота вращения магнитного поля, со25 эдаваемого обмоткой 7 возбуждения генератора 2, определяется выражением где согласованным изменением знака и величины аь, а также Lb обеспечивается непрерывное изменение частоты вращения вью Расширение частотного диапазона достигается эа счет переключения реверса 4. Если принять момент двигателя 1 постоянным, то максимальная мощность возбудителя 9 и

4 преобразователя 8 частоты равна

РЬмакс = Рпмакс = МдЬ О Ьмакс

Т.Е. ЗаВИСИТ ОТ 03Ьмакс КОТоруЮ МОЖНО СДЕ45 лать существенно меньшей, чем g,òåì.самым уменьшить мощность возбудителя и преобразователя частоты, В случае размещения якорных обмоток

3 и 5 генератора 2 и двигателя 6 на проме50 жуточном роторе с магнитопроводами, а обмотки 7 возбуждения генератора 2 на

1657419 неподвижном индукторе частота вращения магнитного поля определяется выражением (с точностью до скольжения) (в (cong +a кр (o+ + c +) ), где а =а ++ 1 — коэффициент, учитывающий направление вращения магнитного поля электродвигателя относительно и ромежуточного ротора (при переключении реверсо- 1О ра происходит изменение знака), Также, как и при обычной конструкции генератора 2 и двигателя б, в этом случае достигается существенное расширение ди- 15 апазона выходной частоты вращения при незначительном частотном диапазоне преобразователя 8 частоты, что позволяет существенно снизить мощность и массогабаритные показатели возбудителя 9. В 20 этом случае асинхронный злектродвига ель

6 является машиной двойного вращения.

Блок 13 при заданном значении частоты задания вращения (т,е, частоты вращения вала асинхронного электродвигателя 6 25 обеспечивает переключение реверсопа 4 путем изменения чередования фаз якорных обмоток генератора относительно $IKOpHblY обмоток двигателя, тем самым изменяя направление вращения поля злектродвигаге- 30 ля 6 и обеспечивая оасширение диапазона регулирования тягового злектропривода.

Блок 13 также снижает возбуждение с генератора 2 в момент изменения чередования фаз для того, чтобы обеспечить бестоко- 35 вую коммутацию реверса 4, блок 13 имеет на входе релейный элемент, установка которого Определяет момент переключения

ðåâåðñîðà. Выходной сигнал блока 13 управляет ключевым элементом цепи возбуж- 40 дения возбудителя 9 и приводом (электромагнитным или гидравлическим) реверсора 4, На вход коммутатора 11 и- блока 12 поступают сигналы fb. е, а, причем комби- 45 нации а и а определяют адреса ячеек памяти ПЗУ дешифратора 16, в которых записаны адреса областей памяти ПЗУ дешифратора 15 для прямого или обратного чередования фаз. На сумматоре 14 код ПЗУ 50 складывается с выходным кодом циклического счетчика 17. Суммарный код указывает адрес ячейки памяти ПЗУ дешифратора

15, содержимое которой определяет необходимый сдвиг и чередование фаз. Разность 55 счетчика должна удовлетворять условию

2"> 2mb или п > to9z 2mb где и целое число.

Разрядность адресной части (число входов) ПЗУ определяется следующим образом: 1 разряд, соответству:ощий двухуровневому сигналу плюс число разрядов (практически 2 или 3), соответствующее двоичному коду числа а Ьмакс, равного уменьшенному на единицу (если используется комбинация типа 000) количеству чисел полюсов г нератора 7.

Разрядность р ячейки ПЗУ (числс выходов) связана с числом фаз обмотки возбуждечи гечератора 2 соотношением

Р ) а + !092 mb (гл; „„, + 1 )

Разрядность сумматора адресной части

ПЗУ дешифратора,б та >:.,е раина р, число разрядов ячейки памяти ПЗУ (число выходов) равно mb.

Формула изобретения

1, Тяговый злектропривод автономного транспортного средства, содержащий сочлененный с тепловым двигателем генератор переменного тока. многофазная якорная обмо1ка которого соединена через реверсор с многофлзной якорной обмоткой электродвигателя, а многофазная обмотка возбуждения — с Bh!xîäàìè преобразовательной частоты, сов,;1ненными силовыми входами с возбудителем, а управляющими входами — с выходами блоков упоавления преобразоватслями, и блок. задания частоты, отличающийся тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей и повышения надежности, он снабжен блоком управления реверсором и коммутатором. подключенным входами к выходам блока задания частоты, а выходами — к входам блоков управления преобразователей частоты, при этом блок управления реверсором подключен выходом к управляющим входам возбудителя и реверса, а выходом соединен с входом блока задания частоты.

2. Электропривод по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что коммутатор выполнен на сумматоре, счетчике и двух дешифраторах, выходы одного из которых являются выходами коммутатора, а входы подключены к выходам сумматора, подключенного входами к выходам счетчика и другого дешифратора, входы которых являются входами коммутатора.

1б57419

Фиг. 2

Составитель Н.Кецарис

Редактор А,Шандор Техред М,Моргентал Корректор Н.Король

Заказ 1684 Тираж 327 Подписное

ВНИИПИ Государственногп комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Проиэводсгяенно-иэдлгельr:v и 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 тяговым приводам транспортных средств, а именно к оборудованию сельскохозяйственных агрегатов, и обеспечивает повышение экономичности

Изобретение относится к машиностроению и касается устройств для отбора мощности от двигателя транспортного средства на электрические машины, предназначенные для привода транспортного средства и электропитания в полевых условиях потребителей электроэнергии

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к электрическим силовым передачам транспортных средств на переменном токе, и может быть использовано в транспортных средствах с мотор-колесами

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано на автономных транспортных средствах - тепловозах, газотурбовозах и дизель-поездах с тяговым электроприводом

Изобретение относится к тяговым и транспортным средствам и может быть использовано в гусеничных машинах

Изобретение относится к тяговому электрооборудованию транспортного электроподвижного состава

Изобретение относится к области транспорта и касается устройства электрической передачи мощности тягового транспортного средства

Изобретение относится к области тяговых транспортных средств

Изобретение относится к электрооборудованию тягового транспортного электроподвижного состава

Изобретение относится к транспортным средствам, содержащим устройство приведения в движение нагрузки

Изобретение относится к гибридной силовой передаче бесступенчатой трансмиссии сельскохозяйственного транспортного средства

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в дизель-электрической системе привода с возбуждаемым постоянными магнитами синхронным генератором
Наверх