Патенты автора Линьков Алексей Олегович (RU)
Группа изобретений относится к управлению электродвигателей постоянного тока электровоза. Способ ослабления поля коллекторного тягового двигателя электровоза переменного тока заключается в том, что часть энергии обмотки возбуждения передают и накапливают в индуктивности, включенной последовательно с силовым ключом. При этом силовой ключ замыкают на интервале времени от 0 мс до 1 мс после перехода сетевого напряжения через ноль и размыкают на интервале от 9 мс до 10 мс полупериода сетевого напряжения после перехода сетевого напряжения через ноль при частоте сети 50 Гц. При этом во время размыкания ключа накопленную в индуктивности энергию передают на выход выпрямительно-инверторного преобразователя. Также заявлено устройство для реализации указанного способа, которое состоит из входного диода, силового ключа, индуктивности, выходного диода, шунтирующего диода и системы управления силовым ключом. Технический результат заключается в увеличении КПД и коэффициента мощности электровоза. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Способ управления сетевой коммутацией тиристорных плеч выпрямительно-инверторного преобразователя // 2737075
Предлагаемый способ управления относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использован для управления выпрямительно-инверторными преобразователями на электровозах, получающих питание от контактной сети однофазного переменного тока. Технический результат заключается в разработке способа управления с высоким коэффициентом мощности в режиме тяги на всех зонах регулирования напряжения, что достигается благодаря переводу накопленной в цепи выпрямленного тока электромагнитной (реактивной) энергии в нагрузку при помощи разрядного диодного плеча, включенного параллельно между анодной и катодной шинами преобразователя и шунтирующего цепь выпрямленного тока. Сущность изобретения заключается в увеличении нерегулируемого угла открытия α0 тиристорных плеч до значения, при котором разрядное диодное плечо успевает полностью принять токовую нагрузку от ранее проводивших ток тиристорных плеч и тем самым закрывает эти отработавшие плечи. При этом подача импульсов управления с углом открытия α0 на вступающие в работу тиристорные плечи осуществляется синхронно и только после получения сигнала от датчика угла коммутации, отслеживающего закрытие отработавших плеч. Открытие вступающих в работу тиристорных плеч, в свою очередь, приводит к закрытию разрядного диодного плеча и окончанию процесса коммутации. Таким образом, изменяется функциональное назначение угла открытия α0 тиристорных плеч, который используется как управляющий импульс для перевода вступающих в работу плеч из запертого состояния в открытое для протекания следующего цикла выпрямления тока. 3 ил.
Изобретение относится к электрическому транспорту, а именно к силовым полупроводниковым выпрямительным установкам возбуждения однофазного переменного тока, осуществляющим преобразование переменного тока промышленной частоты в постоянный. Данная силовая полупроводниковая выпрямительная установка возбуждения (ВУВ) однофазного переменного тока предназначена для питания обмоток возбуждения тяговых электродвигателей (ТЭД) электрического транспорта в режиме рекуперативного торможения. Технический результат заключается в повышении коэффициента мощности электрического транспорта однофазного переменного тока в режиме рекуперативного торможения, а также повышении эксплуатационной надежности транспортного средства. Технический результат достигается тем, что выпрямительная установка возбуждения в отличие от известных аналогов (прототипов) позволяет осуществлять полное управление питающим напряжением в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей в режиме рекуперативного торможения за счет использования современных полупроводниковых приборов IGBT-транзисторов или других полностью управляемых электронных ключей, образующих полностью управляемое силовое плечо, которое подключается последовательно к диодному двухполупериодному мостовому выпрямителю или двухполупериодному диодному выпрямителю со средней точкой, при этом управление ВУВ в режиме рекуперативного торможения осуществляется с помощью способа управления, заключающемуся во включении и выключении IGBT-транзисторов путем подачи управляющего сигнала, который регулируется от середины полупериода к нулю и π, при этом скорость изменения ширины импульса в сторону нуля и π может быть одинаковой или разной. Ширина импульса выбирается исходя из необходимого тока возбуждения в тяговых электродвигателях. При этом поддержание тока возбуждения в моменты отключения выпрямительной установки возбуждения от тягового трансформатора осуществляется с помощью работы обратного диода, подключенного параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Способ управления выпрямительно-инверторным преобразователем электроподвижного состава заключается в том, что шунтируют цепь выпрямленного тока электропривода разрядным плечом. Шунтирование цепи выпрямленного тока в режиме рекуперативного торможения осуществляют путем отпирания транзисторов с помощью импульсов управления с углом won в моменты времени ωt=π-won электрических градусов в первом полупериоде, ωt=2π-won электрических градусов во втором полупериоде. Отключение разрядного плеча осуществляют путем запирания транзисторов с помощью снятия импульсов управления с углом woff в моменты времени ωt=woff электрических градусов в первом полупериоде, ωt=π+woff электрических градусов во втором полупериоде. При этом углы won и woff подбираются по критерию максимального коэффициента мощности, измеряемого в первичной обмотке тягового трансформатора. Также заявлена конструкция выпрямительно-инверторного преобразователя электроподвижного состава. Технический результат заключается в повышении энергетических показателей преобразователя в режиме рекуперативного торможения. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области электротехники. Предлагается способ управления выпрямительно-инверторными преобразователями (ВИП) электровоза переменного тока с диодными разрядными плечами, путём разнофазного управления преобразователями по углам α0 и αр с разнесением во времени начал коммутаций тиристоров плеч разных преобразователей, при котором для начального открытия плеч, подключенных к вторичной обмотке трансформатора с низким напряжением, углы открытия формируются в соответствии с математическим выражением где α0 - минимальный угол открытия тиристоров преобразователя номер 1; n - номер преобразователя; N - число преобразователей в электровозе; Т0mах - максимальное время разнофазного управления ВИП по углу α0. Регулируемые по фазе углы открытия тиристоров плеч преобразователей, подключенных к вторичной обмотке трансформатора с более высоким напряжением, формируются в соответствии с математическим выражением где αр - регулируемый по фазе угол открытия тиристоров преобразователя номер 1; Трmах - максимальное время разнофазного управления ВИП по углу αр. Предлагаемый способ управления ВИПами электровоза с использованием диодного разрядного плеча обеспечивает повышение коэффициента мощности и уменьшение коэффициента искажения синусоидальности напряжения питающей сети. Разное направление сдвига углов α0 и αр в данном случае позволяет выровнять среднее напряжение на электродвигателях электровоза, изменяющиеся при равнофазном управлении ВИП, а также уменьшить пульсацию выпрямленного тока. 1 ил.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано для выравнивания нагрузки тяговых двигателей в режиме рекуперативного торможения на электроподвижном составе (электровозах и электропоездах), получающем питание от контактной сети однофазного переменного тока. Технический результат – равномерная загрузка обеспечивается тем, что в силовую схему электровоза добавляются шунтирующие ключи на базе управляемых полупроводниковых приборов - транзисторов, которые шунтируют часть балластных резисторов, тем самым позволяя изменять их активное сопротивление в необходимые моменты времени. Управление включением и выключением транзистора шунтирующего ключа производится с помощью подачи на его затвор соответственно отпирающего или запирающего сигнала управления со стороны драйверов системы управления. Заявляемый способ выравнивания нагрузки тяговых двигателей в режиме рекуперативного торможения реализуется в устройстве, содержащем тяговый трансформатор, выпрямительно-инверторные преобразователи, выпрямительную установку возбуждения, тяговые двигатели, сглаживающий реактор, блоки балластных резисторов, датчики тока, шунтирующие ключи, драйверы с гальванической развязкой, систему управления. При возникновении разности между величинами токов якорных обмоток тяговых двигателей она считывается системой управления посредством датчиков тока, которая формирует управляющие сигналы для транзистора шунтирующего ключа и посредством драйверов управления производит включение и выключение шунтирующего ключа в определенные моменты времени. Включение шунтирующего ключа позволяет току частично протекать через открывшийся ключ, а не через балластный резистор, тем самым обеспечивая изменение величины активного сопротивления балластного резистора и, соответственно, выравнивание нагрузки тяговых двигателей. 1 ил.
Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано на электроподвижном составе, получающем питание от однофазной сети переменного тока. Техническим результатом является повышение коэффициента мощности электровоза и увеличение возврата электрической энергии в контактную сеть электровозом в режиме рекуперативного торможения. Увеличение коэффициента мощности и возврата электрической энергии в тяговую сеть достигается за счет исключения блоков балластных резисторов из силовой цепи электровоза. Способ заключается в том, что обеспечивается статическая устойчивость рекуперативного торможения электровоза без блоков балластных резисторов в его силовой цепи за счет придания необходимого наклона внешней характеристике инвертора, образующей условие электрической устойчивости путем регулирования переднего фронта включения силового полностью управляемого ключа, в роли которого выступает IGBT-транзистор, от 0 к 90 электрических градусов, обеспечивая на холостом ходу всегда меньшее напряжение инвертора относительно напряжения генератора на величину ∆U, а при появлении тока, в том числе и до номинального его значения, напряжение инвертора увеличивается за счет снижения угла закрытия разрядного диодного плеча с полностью управляемым электронным ключом, которое при своей работе переносит потенциал электродвижущей силы генератора на плюсовую шину выпрямительно-инверторного преобразователя, когда все остальные плечи выпрямительно-инверторного преобразователя закрыты. 5 ил.
Изобретение относится к электрическому транспорту, а именно к силовым полупроводниковым выпрямительно-инверторным преобразователям однофазного переменного тока, осуществляющим преобразование переменного тока промышленной частоты в постоянный. Данный силовой полупроводниковый выпрямительно-инверторный преобразователь однофазного переменного тока предназначен для питания тяговых электродвигателей электрического транспорта. Технический результат достигается тем, что в выпрямительно-инверторном преобразователе используются силовые полупроводниковые приборы IGBT-транзисторы или другие полностью управляемые электронные ключи и диоды, соединенные между собой последовательно, образуя восемь силовых плеч полностью управляемого двухполупериодного преобразователя однофазного переменного тока с дополнительным девятым разрядным плечом, необходимым для поддержания тока в тяговых электродвигателях на период отключения преобразователя от тягового трансформатора. Предлагаемый преобразователь обеспечивает четырехзонное регулирование напряжения, подаваемое на тяговые электродвигатели. Управление силовым выпрямительно-инверторным преобразователем осуществляется в режимах тяги и рекуперативного торможения и заключается в том, что включение IGBT-транзисторов осуществляется драйверами с некоторым углом от перехода переменного напряжения сети через ноль, а закрытие зависит от величины тока нагрузки электрического транспорта и является переменным значением по времени, которое производится из расчета, что выключение транзисторов всегда осуществляется на минимальных мгновенных значениях напряжения сети ΔU1 с учетом длительности коммутации тока, обеспечивая угол сдвига фаз между током и напряжением сети равным нулю, а также симметрию переменного тока относительно напряжения сети, при этом достигая максимального коэффициента мощности в режимах тяги и рекуперативного торможения, тем самым уменьшая расход электроэнергии на тягу электрического транспорта и послекоммутационные выбросы напряжения в цепи выпрямленного тока, что позволит использовать снабберные цепи меньшей мощности. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
УСТРОЙСТВО ОСЛАБЛЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ЭЛЕКТРОВОЗА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА // 2700243
Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Устройство ослабления магнитного поля тягового электродвигателя электровоза переменного тока состоит из последовательно включенных диода и IGBT-транзистора, защитного диода, подключенного к положительной шине питания двигателя, драйвера IGBT-транзистора, датчика тока, размещенного в цепи якорной обмотки тягового двигателя, датчика напряжения, включенного в обмотку собственных нужд силового трансформатора. Причем вход драйвера подключен к системе управления шунтирования поля, а выход – к IGBT-транзистору. Последовательно соединенные диод и IGBT-транзистор подключены параллельно обмотке возбуждения, а второй диод подключен к обмотке якоря тягового электродвигателя. При этом система управления формирует импульсы управления IGBT-транзистора по критерию максимального коэффициента мощности электровоза. Технический результат заключается в повышении коэффициента мощности электровоза, снижении коэффициента искажения синусоидальности тока и снижении расхода электрической энергии. 1 ил.
Способ управления многозонным выпрямительно-инверторным преобразователем однофазного переменного тока относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использован в качестве способа управления многозонным выпрямительно-инверторным преобразователем на электроподвижном составе (электровозах и электропоездах), получающем питание от контактной сети однофазного переменного тока. Технический результат заключается в шунтировании цепи выпрямленного тока преобразователя цепочкой, включенной между катодной и анодной шинами преобразователя и собранной на основе последовательного соединения диода, и транзистора, присоединенных катодом диода к катодной шине и коллектором транзистора к анодной шинам преобразователя, и в бесконтактном отключении цепочки в необходимые моменты времени с помощью выключения транзистора. В каждом полупериоде напряжения сети шунтирование цепи выпрямленного тока преобразователя цепочкой осуществляют путем включения транзистора, управление которым происходит с помощью подачи на его базу отпирающего сигнала управления в режиме выпрямителя, а бесконтактное отключение цепочки осуществляют путем выключения транзистора, управление которым происходит с помощью подачи на его базу запирающего сигнала управления в режиме выпрямителя на первой зоне регулирования. Способ управления многозонным выпрямительно-инверторным преобразователем однофазного переменного тока реализуется в устройстве, содержащем трансформатор, выпрямительно-инверторный преобразователь на основе параллельных тиристорных мостов, цепочку из последовательно соединенных диода и транзистора, цепь выпрямленного тока преобразователя. 3 ил.
Тяговый преобразователь электровоза переменного тока для режимов тяги и рекуперативного торможения // 2666363
Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования на электровозах переменного тока в качестве тягового преобразователя. Техническим результатом является повышение коэффициента мощности и обеспечение плавного регулирования напряжения на коллекторных двигателях в режимах тяги и рекуперативного торможения. Тяговый преобразователь электровоза подключен к тяговому трансформатору, содержит управляемый мост, подключенный к одной секции вторичной обмотки тягового трансформатора, диодные плечи, подключаемые к остальным выводам вторичных обмоток тягового трансформатора через набор контакторов, образуя n зон регулирования. В режиме тяги коллекторный двигатель является нагрузкой, в режиме рекуперативного торможения он является генератором, имеющим независимое питание обмотки возбуждения от выпрямительной установки возбуждения.1 ил.
Тяговый преобразователь электроподвижного состава переменного тока и способ его управления // 2659799
Изобретение относится к преобразовательной технике и предназначено для использования на электроподвижном составе переменного тока в качестве главного преобразователя. Техническим результатом является повышение коэффициента мощности и обеспечения плавного регулирования напряжения на коллекторах тяговых электродвигателей. Тяговый преобразователь электроподвижного состава подключен к многообмоточному трансформатору и имеет нагрузку типа коллекторного двигателя, содержит снабберную цепь, диодные плечи, коммутаторы, управляемые плечи, подключенные к крайнему выводу вторичной обмотки тягового трансформатора, два диодных плеча, подключенных постоянно ко второму выводу этой же обмотки, остальные выводы коммутируются коммутаторами, подключенными к диодным плечам. Способ управления заключается в том, что в начале зоны коммутатором подключается необходимая обмотка, а внутри зоны обеспечивается плавное регулирование напряжения за счет изменения фазы углов открытия и закрытия управляемых ключей, причем времена включения и отключения плеч выбираются исходя из максимально возможного коэффициента мощности. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Способ повышения работоспособности электровоза переменного тока в режиме рекуперативного торможения заключается в том, что при пропуске управляющего импульса управления на одно из тиристорных плеч выпрямительно-инверторного преобразователя, в зависимости от зоны регулирования и направления электродвижущей силы тягового трансформатора, блок управления формирует и подает новые импульсы управления, предназначенные для плеч, работа которых исключает образование короткого замыкания в цепи. Устройство для реализации повышения работоспособности выпрямительно-инверторного преобразователя включает в себя блоки отслеживания импульсов управления, которые устанавливаются непосредственно на каждом преобразователе. Блоки отслеживания состоят из двух параллельных групп диодов, которые своей анодной группой подключаются к проводам, подходящим к тиристорным плечам преобразователя, а катодной группой - к двум возвращающимся к блоку управления проводам. Технический результат заключается в повышении работоспособности выпрямительно-инверторного преобразователя электровоза. 2 н.п. ф-лы, 6 ил
Изобретение относится к электротехнике, в частности к цепям защиты коммутационных аппаратов от перенапряжений, накоплению и полезному использованию этой энергии для питания другого электрооборудования. Изобретение может быть использовано, например, в преобразовательной технике. Способ защиты и полезного использования энергии коммутационных перенапряжений при работе электрооборудования, возникающих при размыкании цепи между трансформатором и активно-индуктивной нагрузкой, заключается в том, что энергия коммутационных перенапряжений запасается и преобразуется подключенным к защищаемым цепям импульсным трансформаторным источником питания, состоящим из диодного выпрямителя или моста, конденсатора, подключенного к выходу диодного выпрямителя или моста, импульсного трансформатора, подключенного к конденсатору, электронного ключа, схемы управления электронным ключом, выходного выпрямителя, подключенного к трансформатору и предназначенного для питания электроэнергией другого электрооборудования. Схема управления импульсного источника питания обеспечивает регулирование длительности разряда конденсатора в зависимости от длительности коммутационных перенапряжений. 1 ил.
Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Выпрямительная установка возбуждения (ВУВ) состоит из выпрямительных диодов, IGBT транзисторного модуля и диода для поддержания непрерывности тока возбуждения. ВУВ подключена к трансформатору напряжения и работает на обмотки возбуждения двигателей. Цепи защиты IGBT модуля состоят из двух дополнительных секций тягового трансформатора, расположенных на одном сердечнике и работающих в зависимости от полупериода сетевого напряжения. Секции одним выводом подключены к питающей обмотке ВУВ, а другим выводом - к коллектору IGBT модуля через последовательно включенные диод и дополнительный управляемый электронный ключ. Способ защиты заключается в том, что большая часть энергии индуктивностей рассеяния при выключении модуля отводится с его коллектора на дополнительные вторичные обмотки тягового трансформатора. Включение дополнительных ключей происходит в зависимости от полупериода сетевого напряжения, в момент не позже выключения IGBT модуля, а выключение - в зависимости от длительности коммутационных перенапряжений. Техническим результатом является защита выпрямительной установки возбуждения от коммутационных перенапряжений. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Выпрямительная установка возбуждения (ВУВ) электровоза состоит из выпрямительных диодов, IGBT транзисторного модуля и диода для поддержания непрерывности тока возбуждения. ВУВ подключена к трансформатору напряжения и работает на обмотки возбуждения двигателей. Цепи защиты IGBT модуля состоят из дополнительного маломощного трансформатора, первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке тягового трансформатора электровоза. Две вторичные обмотки подключены одним из выводов к питающей обмотке ВУВ, а другим выводом к коллектору IGBT модуля через последовательно включенные диод и дополнительный управляемый электронный ключ. Способ защиты заключается в том, что большая часть энергии индуктивностей рассеяния при выключении модуля отводится с его коллектора на вторичную обмотку дополнительного маломощного трансформатора. Включение дополнительных ключей происходит в зависимости от полупериода сетевого напряжения, в момент не позже выключения IGBT модуля, а выключение - в зависимости от длительности коммутационных перенапряжений. Техническим результатом является защита выпрямительной установки возбуждения от коммутационных перенапряжений. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
