Железнодорожный поезд с вспомогательной сетью электрического питания



Железнодорожный поезд с вспомогательной сетью электрического питания
Железнодорожный поезд с вспомогательной сетью электрического питания

 

B60L1 - Электрооборудование транспортных средств с электротягой; магнитные подвески или левитационные устройства для транспортных средств; электродинамические тормозные системы для транспортных средств вообще (электромеханические сцепные устройства транспортных средств B60D 1/62; электрические отопительные устройства для транспортных средств B60H; расположение или монтаж электрических силовых установок B60K 1/00; расположение или монтаж трансмиссий с электрической передачей на транспортных средствах B60K 17/12,B60K 17/14; приводы вспомогательных устройств для транспортных средств B60K 25/00 ; размещение сигнальных или осветительных устройств, их установка, крепление или схемы их размещения для транспортных средств вообще B60Q; система управления тормозами транспортных средств

Владельцы патента RU 2491181:

АЛЬСТОМ ТРАНСПОРТ СА (FR)

Железнодорожный поезд (12) содержит тяговые электрические цепи (16, 18, 20), первую тяговую сеть (14) и вторую сеть (28) питания вспомогательных нагрузок (70, 72, 74, 76). Магистраль (100) второй сети, называемая вспомогательной, содержит, по меньшей мере, две секции (122, 124, 126) магистрали, при этом отдельный вспомогательный преобразователь (102, 104, 106) соединен с каждой секцией (122, 124, 126), и каждый вспомогательный преобразователь (102, 104, 106) охлаждается контуром охлаждения (180, 182, 184) тяговой электрической цепи (16, 18, 20), с которой он соединен на входе. Технический результат заключается в уменьшении массы узлов вспомогательной сети питания и обеспечении комфорта в вагонах поезда. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение касается железнодорожного поезда, содержащего первую сеть питания, называемую тяговой, предназначенную для питания тяговых двигателей, и вторую сеть электрического питания, называемую вспомогательной, предназначенную для питания вспомогательного бортового электрического оборудования.

До настоящего времени, как известно, в поезде питание вспомогательного электрического оборудования, называемого нагрузками обеспечения комфорта, осуществлялось при помощи трехфазной сети питания с эффективным основным напряжением, равным между фазами, например, 400 В, называемой сетью обеспечения комфорта и предназначенной исключительно для этого типа оборудования.

К этим нагрузкам обеспечения комфорта относятся, в частности, бытовые приборы пассажиров, подключаемые к розеткам на 230 В, которыми оборудованы вагоны, нагревательные приборы для кухни вагона-ресторана или кондиционеры.

Классически обеспечивающая комфорт вспомогательная сеть питания получает питание через избыточный узел из двух вспомогательных преобразователей обеспечения комфорта, которые имеют идентичную конструкцию и каждый из которых обеспечивает питание половины сети. Каждый вспомогательный преобразователь соединен с выводом контактной сети через тяговую электрическую цепь.

В случае неисправности одного из двух преобразователей другой преобразователь берет на себя питание всей сети и обеспечивает, таким образом, достаточное питание для удовлетворения потребностей комфорта пассажиров.

Во время работы обеспечивающие комфорт вспомогательные преобразователи подают на все обеспечивающие комфорт приборы большую электрическую мощность, которая может достигать 1 МВт, поэтому необходимо их интенсивное охлаждение по причине возникающих больших тепловых потерь.

Оба вспомогательных преобразователя традиционно охлаждаются при помощи воздушной вентиляции, которая обеспечивается массивным и громоздким устройством.

В целом конструкция крепления и система охлаждения узла двух обеспечивающих комфорт вспомогательных преобразователей имеют большую массу.

Таким образом, необходимо решить техническую задачу существенного уменьшения общей массы вспомогательной сети питания и, в частности, массы вспомогательных преобразователей.

В этой связи объектом настоящего изобретения является железнодорожный поезд, содержащий:

множество тяговых электрических цепей, каждая из которых содержит тяговый преобразователь, питающий тяговый двигатель поезда, при этом каждая тяговая электрическая цепь имеет свой контур водяного охлаждения;

первую тяговую сеть электрического питания, предназначенную для питания тяговых электрических цепей; и

вторую вспомогательную сеть электрического питания, при этом вспомогательная сеть питания содержит:

по меньшей мере, одну вспомогательную магистраль проводников питания, содержащую, по меньшей мере, две секции магистрали, с каждой из которых соединен узел вспомогательных нагрузок,

по меньшей мере, два вспомогательных преобразователя питания, выполненные с возможностью соединения на входе для получения питания от источника высокого напряжения, при этом каждый из них соединен исключительно и соответственно с одной секцией вспомогательной магистрали, при этом каждый вспомогательный преобразователь содержит вместе с соответствующей тяговой электрической цепью, с которой он соединен на входе, общий контур охлаждения охлаждающей текучей средой, предназначенный для охлаждения тяговой электрической цепи.

Согласно частным вариантам выполнения, поезд содержит один или несколько следующих признаков:

- магистраль проводников питания содержит, по меньшей мере, три секции магистрали, с каждой из которых соединен узел вспомогательных нагрузок, и сеть содержит, по меньшей мере, два вспомогательных преобразователя, каждый из которых соединен исключительно и соответственно с одной секцией вспомогательной магистрали, и каждый вспомогательный преобразователь содержит вместе с тяговой электрической цепью общий контур охлаждения охлаждающей текучей средой, предназначенный для охлаждения тяговой электрической цепи;

- каждый вспомогательный преобразователь встроен в шкаф, в котором находится тяговая электрическая цепь, с которой он соединен;

- каждый вспомогательный преобразователь содержит электронику управления, интегрированную в электронику управления тяговой электрической цепью, с которой он соединен;

- поезд содержит соединительные выключатели, позволяющие попарно соединять секции, и внутренние выключатели активации/деактивации, позволяющие по выбору активировать или деактивировать каждый вспомогательный преобразователь;

- сумма значений электрической мощности, выдаваемой вспомогательными преобразователями, находится в пределах от 100 кВт до 1 МВт, при этом выходное напряжение каждого вспомогательного преобразователя находится в пределах от 350 В до 450 В, а входное напряжение каждого вспомогательного преобразователя находится в пределах от 600 В до 4000 В;

- магистраль проводников питания содержит, по меньшей мере, три секции, и число вспомогательных преобразователей равно, по меньшей мере, трем;

- поезд содержит поперечные соединительные выключатели замыкания цепи, позволяющие соединять секции для образования замкнутой цепи участков;

- узлы электрических нагрузок, соединенные соответственно с секциями, имеют по существу одинаковую электрическую мощность, и электрическая мощность каждого преобразователя по существу равна и не может быть меньше двойной суммы значений электрической мощности узлов нагрузок, поделенной на общее число участков;

- узлы электрических нагрузок, соединенные соответственно с секциями, имеют по существу одинаковую электрическую мощность, и электрическая мощность каждого преобразователя по существу равна и не может быть меньше 3,5-кратной суммы значений электрической мощности узлов нагрузок, поделенной на общее число секций;

- каждый узел вспомогательных нагрузок соединенный соответственно с одной секцией, содержит насос, предназначенный для обеспечения циркуляции воды в контуре охлаждения, предназначенном для охлаждения вспомогательного преобразователя, соединенного с секцией, а также вентилятор охлаждения контура водяного охлаждения;

- каждый узел нагрузок содержит первый тип обеспечивающих комфорт нагрузок, предназначенных для обеспечения комфорта пассажиров, и второй тип тяговых нагрузок, предназначенный для поддержания рабочей температуры силового оборудования, предназначенного для создания тягового усилия; при этом

- насос и вентилятор относятся ко второму типу нагрузки.

Изобретение будет более очевидно из нижеследующего описания варианта выполнения, представленного исключительно в качестве примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - схематичный вид архитектуры вспомогательной сети питания поезда в соответствии с настоящим изобретением.

фиг.2 - детальный вид части вспомогательной сети питания, показанной на фиг.1, содержащей вспомогательный преобразователь и секцию, соединенную с вспомогательным преобразователем, с которой соединен узел вспомогательных нагрузок.

Как показано на фиг.1, железнодорожный поезд 12, предназначенный для перевозки пассажиров, содержит ряд вагонов, пронумерованных от 1 до 10.

Поезд 12 содержит первую сеть 14 электрического питания, называемую тяговой, с высоким напряжением, превышающим 600 В, предназначенную для обеспечения питания бортовых тяговых электрических цепей 16, 18, 20, 22, 24, 26, и вспомогательную сеть 28 питания, предназначенную для обеспечения питания вспомогательных сервисных электрических нагрузок эффективным основным межфазовым напряжением менее 450 В.

Каждая тяговая электрическая цепь 16, 18, 20, 22, 24, 26 содержит ряд тяговых электрических преобразователей, предназначенных для преобразования формы электрической энергии, подаваемой на входе на тяговые двигатели поезда. Потребление электрической энергии всеми тяговыми электрическими цепями составляет основную часть электрической энергии, потребляемой поездом 12.

Первая тяговая сеть 14 высокого напряжения содержит три высоковольтных трансформатора 30, 32, 34 большой мощности, соединенные с выводом напряжения классической линии 38 типа контактной линии высокого напряжения через токоприемник 40.

Каждый трансформатор 30, 32, 34 содержит соответственно две выходные линии 42 и 44, 46 и 48, 50 и 52, при этом каждая выходная линия соответственно соединена с входом 54, 56, 58, 60, 62, 64 тяговой электрической цепи 16, 18, 20, 22, 24, 26, при этом для упрощения чертежа на фиг.1 показаны только соединения 42 и 44 с 54 и 56.

Тяговые электрические цепи 16, 18, 20, 22, 24 и 26 соответственно установлены в вагонах 2, 4, 8, 3, 6 и 9.

Вспомогательная сеть 28 питания содержит вспомогательные электрические нагрузки 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 94, 96, 98, 99 рассеяния электрической энергии, магистраль 100 электрических проводников для подачи и распределения электрической энергии на вспомогательные электрические нагрузки, и систему источников 102, 104, 106, 108, 110, 112 питания электрической энергией, которая в данном случае на выходе имеет вид трехфазного напряжения 400 В - 50 Гц.

Магистраль 100 электрических проводников проложена вдоль поезда 12. Она содержит первый кабель 114 и второй кабель 116, выполненные отдельно и не замкнутые, при этом каждый из них содержит три фазовых проводника, при этом на фиг.1 все три проводника показаны одной сплошной линией.

Каждый кабель 114, 116 проходит от одного вагона к смежному вагону через гибкие соединения 118, 120, образованные гибкими участками проводников, соединенными с концевыми выводами на каждом конце смежных вагонов.

В данном случае два соединения 118, 120 соединяют соответственно два кабеля 114, 116 двух смежных вагонов.

Таким образом, число соединений равно двум для каждого стыка между двумя смежными вагонами, при этом первое соединение 118 связано с первым кабелем 114, а второе соединение 120 связано со вторым кабелем 116, что в сумме дает 18 соединений.

Каждый кабель 114, 116 содержит соответственно три секции кабеля 122, 124, 126 и 128, 130, 132.

Первая 122, вторая 124 и третья 126 секции первого кабеля 114 проложены соответственно между вагонами 1-3, вагонами 3-7 и вагонами 7-10.

Первая секция 122 отделена от второй секции 124 соединительным выключателем 134, находящимся в разомкнутом состоянии в нормальном режиме работы вспомогательной сети 28 питания, при этом выключатель 134 подключен последовательно к первому кабелю 114 на уровне вагона 3. Вторая секция 124 отделена от третьей секции 126 выключателем 136, находящимся в разомкнутом состоянии в нормальном режиме и подключенным последовательно к первому кабелю 114 на уровне вагона 7.

Первая 128, вторая 130 и третья 132 секции второго кабеля 116 проложены соответственно между вагонами 1-4, вагонами 4-7 и вагонами 7-10.

Первая секция 128 отделена от второй секции 130 соединительным выключателем 138, находящимся в разомкнутом состоянии в нормальном режиме работы вспомогательной сети 28 питания и подключенным последовательно на втором кабеле 116 на уровне вагона 4. Вторая секция 130 отделена от третьей секции 132 выключателем 140, находящимся в разомкнутом состоянии в нормальном режиме и подключенным последовательно на втором кабеле 116 на уровне вагона 7.

Таким образом, магистраль 100 электрических проводников питания разбита на отдельные элементы и содержит шесть отдельных секций кабелей.

Кроме соединительных выключателей 134, 136, 138, 140, последовательно подключенных соответственно к одному из кабелей 114 и 116, соответственно на вагонах 2, 6, 8 установлены поперечные соединительные выключатели 142, 144, 146, находящиеся в разомкнутом состоянии в нормальном режиме, соответственно между секциями кабелей 122 и 128, 124 и 130, 126 и 132.

Узлы вспомогательных нагрузок 70, 72 находятся соответственно в вагонах 1 и 2 и соединены с первой секцией 122 первого кабеля 114, при этом вспомогательная нагрузка 72 соединена опосредованно через соединительный выключатель 150.

Узлы вспомогательных нагрузок 74, 76, 78, 80 находятся соответственно в вагонах 4, 4, 6, 7 и соединены со второй секцией 124 первого кабеля 114, при этом вспомогательная нагрузка 76 соединена опосредованно через соединительный выключатель 152.

Узлы вспомогательных нагрузок 82, 84 находятся соответственно в вагонах 8, 10 и соединены с третьей секцией 126 первого кабеля 114, при этом вспомогательная нагрузка 82 соединена опосредованно через соединительный выключатель 154.

Узлы вспомогательных нагрузок 86, 88, 90 находятся соответственно в вагонах 2, 3, 3 и соединены с первой секцией 128 второго кабеля 116, при этом вспомогательная нагрузка 90 соединена опосредованно через соединительный выключатель 156.

Узлы вспомогательных нагрузок 92, 94 находятся соответственно в вагонах 5, 6 и соединены со второй секцией 130 второго кабеля 116, при этом вспомогательная нагрузка 94 соединена опосредованно через соединительный выключатель 158.

Узлы вспомогательных нагрузок 96, 98, 99 находятся соответственно в вагонах 8, 9, 9 и соединены с третьей секцией 132 второго кабеля 116, при этом вспомогательная нагрузка 99 соединена опосредованно через соединительный выключатель 160.

Вспомогательные нагрузки подразделяются на два типа нагрузок.

Первый тип вспомогательных нагрузок содержит так называемые нагрузки обеспечения комфорта, в частности, бытовые приборы пассажиров (портативные компьютеры, приборы, оборудованные аккумуляторными батареями), подключаемые к розеткам вагонов, кухонные приборы (электрическая или микроволновая печь, холодильник), кондиционеры и радиаторы. Нагрузки 70, 74, 78, 80, 84, 86, 88, 92, 96, 98 относятся к первому типу нагрузок.

Второй тип вспомогательных нагрузок содержит так называемые тяговые нагрузки, предназначенные, в частности, для поддержания рабочей температуры силовых преобразователей тяговых цепей 16, 18, 20, 22, 24, 26. Этими нагрузками являются, например, насос охлаждающего водяного контура, вентиляторы воздушного охлаждения, масляные насосы для опорных подшипников двигателей. Нагрузки 72, 76, 82, 90, 94, 99 являются нагрузками второго типа.

Вспомогательные нагрузки, соединенные с системой секций, образуют общую сеть терминальных вспомогательных нагрузок вспомогательной сети 28 питания.

К каждой кабельной секции 122, 124, 126, 128, 130, 132 подключен источник питания 102, 104, 106, 108, 110, 112 в виде вспомогательного силового преобразователя - понижающего трансформатора через соответствующий соединительный выключатель 150, 152, 154, 156, 158, 160, переводимый в замкнутое состояние в нормальном режиме работы вспомогательной сети 28 питания, при этом соответствующая вспомогательная нагрузка 72, 76, 82, 90, 94, 99, соединенная с тяговой цепью 16, 18, 20, 22, 24, 26, подключена соответственно между выключателем 150, 152, 154, 156, 158, 160 и вспомогательным преобразователем 102, 104, 106, 108, 110, 112.

Каждый вспомогательный преобразователь 102, 104, 106, 108, 110, 112 соединен соответственно на входе 162, 164, 166, 168, 170, 172 с выходом соответствующей тяговой электрической цепи 16, 18, 20, 22, 24, 26.

Выходное напряжение каждого вспомогательного преобразователя находится в пределах от 380 до 450 В.

Общая электрическая мощность, выдаваемая вспомогательными преобразователями 102, 104, 106, 108, 110, 112 на все нагрузки, находится в пределах от 100 кВт до 1 МВт.

В данном случае мощность питания каждого вспомогательного преобразователя равна двойной сумме значений электрической мощности узлов нагрузок, соединенных с магистралью 100, поделенной на общее число секций, то есть в данном случае на шесть, поскольку узлы электрических нагрузок соединены с каждой секцией, таким образом, чтобы потребляемая на секцию электрическая мощность была по существу одинаковой.

Каждый вспомогательный преобразователь 102, 104, 106, 108, 110, 112 охлаждается соответственно контуром водяного охлаждения 180, 182, 184, 186, 188, 190, находящимся соответственно в вагонах 2, 4, 8, 3, 6, 9 и предназначенным также для охлаждения преобразователей соответствующей тяговой электрической цепи 16, 18, 20, 22, 24, 26.

Каждая тяговая электрическая цепь 16, 18, 20, 22, 24, 26 расположена в своем шкафу, не показанном на фигурах, в котором находится также соответствующий вспомогательный преобразователь 102, 104, 106, 108, 110, 112.

Аналогично, электроника управления вспомогательным преобразователем интегрирована в электронику управления соответствующей тяговой цепью.

Секционный блок, соответствующий секции, определяют как секцию вместе с узлом приборов, соединенных с секцией, включая и сами соединения.

На фиг.1 показан только один секционный блок 200, соответствующий секции 122. Секционный блок 200 содержит вспомогательный преобразователь 102, узлы нагрузок 70, 72, выключатель 150 соединения вспомогательного преобразователя 102 с магистралью 100, соединение 118.

На фиг.2 детально показан секционный блок 200, соответствующий секции 122, и его описание аналогично можно отнести к секционным блокам, не показанным на фиг.1 и соответствующим секциям 124, 126, 128, 130 и 132.

Вспомогательный преобразователь 102 содержит делитель-понижающий трансформатор 210, за которым следует трехфазный инвертор 212 напряжения.

Вспомогательный преобразователь 102 охлаждается контуром 180 водяного охлаждения, уже существующим в классической структуре тяговой электрической цепи.

Действительно, контур водяного охлаждения в основном предназначен для охлаждения преобразователей тяговой электрической цепи 16, то есть в основном делителя и тягового инвертора, поскольку тяговая электрическая цепь 16 находится вблизи вспомогательного преобразователя 102.

Вспомогательная тяговая нагрузка 72 содержит насос 214, предназначенный для циркуляции воды в контуре 180 водяного охлаждения, и вентилятор 216, предназначенный для воздушного охлаждения воды, циркулирующей в контуре 180.

Вспомогательная тяговая нагрузка 72 содержит также масляный насос 218.

Таким образом, поскольку эффективность системы водяного охлаждения превышает эффективность системы воздушного охлаждения, каждый водяной контур позволяет уменьшить площадь теплообмена в каждом вспомогательном преобразователе по сравнению с площадью теплообмена, необходимой при использовании воздушного радиатора и вентилятора. Масса и габариты вспомогательного преобразователя уменьшаются, и получают также экономию за счет вентилятора.

Таким образом, распределение вдоль поезда 12, по меньшей мере, трех вспомогательных преобразователей питания, каждый из которых имеет электрическую мощность, меньшую мощности, соответствующей вспомогательному преобразователю из узла с двумя преобразователями, обеспечивающего централизованное питание, облегчает использование и адаптацию локальных контуров водяного охлаждения, уже предусмотренных для тяговых электрических цепей в устройствах охлаждения вспомогательных преобразователей.

Действительно, дополнительное охлаждение, требуемое для вспомогательного преобразователя от контура водяного охлаждения, становится совместимым с незначительным увеличением размеров этого контура. Увеличение размеров может уложиться в пределы конструкции, предусмотренной во время первоначального проектирования контура без вспомогательного преобразователя обеспечения комфорта.

Кроме того, интегрирование вспомогательного преобразователя в тот же шкаф, где находится тяговая цепь, позволяет получить выигрыш в массе.

Аналогично, интегрирование электроники управления вспомогательным преобразователем с электронику управления соответствующей тяговой цепью тоже дает выигрыш в массе.

Соединительные выключатели 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146 в случае неисправности вспомогательного преобразователя обеспечивают питание в аварийном режиме соответствующей секции, соединенной с неисправным преобразователем, при помощи исправного вспомогательного преобразователя, соединенного с секцией, находящейся рядом с аварийной секцией.

Уравновешивание узлов нагрузок сети по секциям и способность преобразователя питать две находящиеся под нагрузкой секции позволяет одному преобразователю обеспечивать питание для двух смежных секций.

Интегрирование вспомогательных тяговых нагрузок вместе с нагрузками обеспечения комфорта позволяет интегрировать тяговые вспомогательные преобразователи, связанные с тяговой цепью, в один вспомогательный преобразователь и получить, таким образом, выигрыш в массе за счет фактора интеграции.

Следует отметить, что это интегрирование не отражается на увеличении размеров водяного контура, так как размеры водяного контура уже были предусмотрены для охлаждения тяговых вспомогательных преобразователей в первоначальной конструкции контура.

В варианте мощность питания каждого вспомогательного преобразователя по существу равна 3,5-кратной электрической мощность, необходимой для одной секции.

Таким образом, в случае неисправности вспомогательного преобразователя, например, вспомогательного преобразователя 104 два преобразователя 102, 106, соответствующие смежным секциям 122, 126, могут напополам питать в аварийном режиме секцию 124, связанную в нормальном режиме с неисправным преобразователем 104, продолжая при этом питать соответствующую секцию 122, 126, с которой они обычно связаны.

В варианте выходное напряжение каждого преобразователя находится в пределах от 110 В до 380 В.

В варианте электроника управления вспомогательным преобразователем вынесена в шкаф, в котором находится тяговая цепь.

1. Железнодорожный поезд, содержащий множество тяговых электрических цепей (16, 18, 20), каждая из которых содержит тяговый преобразователь, питающий тяговый двигатель поезда, при этом каждая тяговая электрическая цепь имеет свой контур водяного охлаждения (180, 182, 184), первую тяговую сеть (14) электрического питания, предназначенную для питания тяговых электрических цепей (16, 18, 20), и вторую вспомогательную сеть (28) электрического питания, при этом вспомогательная сеть (28) питания содержит, по меньшей мере, одну вспомогательную магистраль (100) проводников питания, содержащую, по меньшей мере, две секции (122, 124, 126) магистрали, с каждой из которых соединен узел вспомогательных нагрузок (70, 72, 74, 76, 82, 84), по меньшей мере, два вспомогательных преобразователя (102, 104, 106) питания, выполненные с возможностью соединения на входе для получения питания от источника (38) высокого напряжения, при этом каждый из них соединен исключительно и соответственно с одной секцией (122, 124, 126) вспомогательной магистрали, отличающийся тем, что каждый вспомогательный преобразователь (102, 104, 106) имеет общий с соответствующей тяговой электрической цепью (16, 18, 20), с которой он соединен на входе, контур охлаждения (180, 182, 184) охлаждающей текучей средой, предназначенный для охлаждения тяговой электрической цепи (16, 18, 20).

2. Железнодорожный поезд по п.1, отличающийся тем, что магистраль (100) проводников питания содержит, по меньшей мере, три секции (122, 124, 126) магистрали, с каждой из которых соединен узел вспомогательных нагрузок (70, 72, 74, 76, 82, 84), при этом сеть содержит, по меньшей мере, два вспомогательных преобразователя (102, 104, 106), каждый из которых соединен исключительно и соответственно с одной секцией (122, 124, 126) вспомогательной магистрали, при этом каждый вспомогательный преобразователь (102, 104, 106) имеет общий с соответствующей тяговой электрической цепью (16, 18, 20), с которой он соединен, контур охлаждения (180, 182, 184) охлаждающей текучей средой, предназначенный для охлаждения тяговой электрической цепи (16, 18, 20).

3. Железнодорожный поезд по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что каждый вспомогательный преобразователь (102, 104, 106) встроен в шкаф, в котором находится тяговая электрическая цепь (16, 18, 20), с которой он соединен.

4. Поезд по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что каждый вспомогательный преобразователь (102, 104, 106) содержит электронику управления, интегрированную в электронику управления тяговой электрической цепью (16, 18, 20), с которой он соединен.

5. Поезд по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что содержит соединительные выключатели (134, 136), позволяющие попарно соединять секции (122, 124, 126), и внутренние выключатели активации/деактивации, позволяющие по выбору активировать или деактивировать каждый вспомогательный преобразователь (102, 104, 106).

6. Поезд по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что суммарная электрическая мощность, выдаваемая вспомогательными преобразователями (102, 104, 106), находится в пределах от 100 кВт до 1 МВт, при этом выходное напряжение каждого вспомогательного преобразователя (102, 104, 106) находится в пределах от 350 В до 450 В, а входное напряжение каждого вспомогательного преобразователя (102, 104, 106) находится в пределах от 600 В до 4000 В.

7. Поезд по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что магистраль (100) проводников питания содержит, по меньшей мере, три секции (122, 124, 126, 128, 130, 132), и число вспомогательных преобразователей равно, по меньшей мере, трем.

8. Поезд по п.7, отличающийся тем, что содержит поперечные соединительные выключатели (142, 144, 146) замыкания цепи, позволяющие соединять секции (122, 124, 126, 128,130, 132) для образования замкнутой цепи участков.

9. Поезд по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что узлы электрических нагрузок, соединенные с соответствующими секциями, имеют, по существу, одинаковую электрическую мощность, и электрическая мощность каждого преобразователя, по существу, равна и не может быть меньше удвоенной суммарной электрической мощности узлов нагрузок, поделенной на общее число секций.

10. Поезд по п.1, отличающийся тем, что узлы электрических нагрузок, соединенные с соответствующими секциями, имеют, по существу, одинаковую электрическую мощность, и электрическая мощность каждого преобразователя, по существу, равна и не может быть меньше 3,5-кратной суммарной электрической мощности узлов нагрузок, поделенной на общее число секций.

11. Поезд по п.1, отличающийся тем, что каждый узел вспомогательных нагрузок (72, 76, 82) соединенный с соответствующей одной секцией (122, 124, 126), содержит насос (214), предназначенный для обеспечения циркуляции воды в контуре охлаждения (180), предназначенном для охлаждения вспомогательного преобразователя (102), соединенного с секцией (122), а также вентилятор (216) охлаждения контура водяного охлаждения (180).

12. Поезд по п.1, отличающийся тем, что каждый узел нагрузок содержит первый тип обеспечивающих комфорт нагрузок (70, 74, 78, 80, 84, 86, 92, 96), предназначенных для обеспечения комфорта пассажиров, и второй тип тяговых нагрузок (72, 76, 82, 90, 94, 99), предназначенный для поддержания рабочей температуры силового оборудования, предназначенного для создания тягового усилия.

13. Поезд по любому из пп.10-12, отличающийся тем, что насос (214) и вентилятор (216) относятся ко второму типу нагрузки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к компоновке автомобильного электронного компонента для электрического двигателя автомобиля. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к способу регулирования электрической тяговой передачи маневрового тепловоза. .

Изобретение относится к структуре охлаждения аккумуляторного блока транспортного средства. .

Изобретение относится к устройству управления электродвигателем электрического транспортного средства. .

Изобретение относится к компоновке аккумуляторных батарей, установленных на транспортном средстве. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для энергопитания

Изобретение относится к электромеханическому приводу транспортного средства с раздельным приводом

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на транспортных средствах с тяговым электрическим приводом. Устройство ослабления магнитного поля тягового электрического привода состоит из якорной обмотки, обмотки возбуждения тягового двигателя, резистора ослабления поля и контактора. В схему регулирования ослабления поля включен микропроцессорный блок управления, датчик тока, размещенный в цепи якорной обмотки тягового двигателя, датчик напряжения, включенный в обмотку собственных нужд силового трансформатора, один электронный ключ (IGBT транзистор), который коллектором (к) соединен с резистором ослабления поля, включенным параллельно обмотке возбуждения через контактор, эмитером (э) соединен с минусовой шиной обмотки возбуждения, а выводом управления электронного ключа (з) соединен с микропроцессорным блоком управления, получающим информацию от датчика тока и датчика напряжения. Технический результат заключается в повышении коэффициента мощности электровоза, снижении коэффициента искажения синусоидальности тока и снижении расхода электрической энергии. 3 ил.

Группа изобретений относится к устройствам управления гибридными транспортными средствами. Устройство управления по первому, второму и третьему вариантам содержит агрегат мост/трансмиссия, в котором установлены электродвигатель, генератор и инвертор, устройство хранения энергии, нагревательное устройство для нагрева двигателя и агрегата мост/трансмиссия, блок управления для управления нагревательным устройством, блок прогнозирования перемещения. Блок управления избирательно осуществляет нагрев двигателя или агрегата мост/трансмиссия. Устройство по второму варианту содержит трубопровод для циркуляции текучей среды через двигатель и кондиционер. В устройстве по третьему варианту нагревательное устройство нагревает двигатель или агрегат мост/трансмиссия с использованием энергии, выделяемой благодаря работе двигателя. Технический результат заключается в повышении топливного КПД двигателя. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на транспорте. Техническим результатом является уменьшение массогабаритных показателей. Электрическая машина содержит корпус, в котором в непосредственной близости от ротора установлены статорные обмотки. Имеется также схема, содержащая транзисторы и диоды и подключенная к указанным обмоткам. Схема коммутации входит в состав инвертора тока, который содержит также пару индукторов, установленных на шинах питания, и коммутирующие конденсаторы. Инвертор тока, как и обмотки, находится внутри корпуса. Энергосистема транспортного средства содержит источник постоянной мощности, подключенный к электрическим машинам посредством интегрированных электроприводов. Каждый из электроприводов содержит, по меньшей мере, три обмотки, установленные в непосредственной близости от роторов двигателей, ассоциированных с данными электроприводами. Схема коммутации накопительного контура, электрически связанная с каждой из обмоток, находится в замкнутом состоянии для приведения роторов во вращение или в разомкнутом состоянии для подачи энергии в локальный накопитель энергии. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение может быть использовано в транспортных средствах (ТС), использующих электромеханическую трансмиссию, где минимизация удельного расхода топлива двигателем внутреннего сгорания (ДВС) обеспечивается за счет применения накопителей энергии. Устройство минимизации расхода топлива ДВС содержит управляемый топливоподающий рабочий орган (ТПРО), снабженный системой автоматического регулирования с обратными связями с элементами электромеханической трансмиссии и управляемым электрическим накопителем энергии, и снабжено маховичным накопителем энергии, соединенным с валом ДВС посредством управляемой электромагнитной муфты. Система управления (СУ) определяет взаимодействие обоих накопителей как при движении ТС, когда тяговый электродвигатель потребляет электроэнергию, так и при торможении ТС, когда тяговый двигатель, работающий в режиме генератора, отдает энергию в систему привода. СУ обеспечивает рекуперацию энергии поочередно в электрический и маховичный накопители энергии. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ зарядки автомобильного аккумулятора относится к области зарядки батарей от зарядного агрегата с неэлектрическим первичным источником и предназначен для зарядки автомобильного аккумулятора с использованием магнитного поля Земли в результате движения автомобиля. Способ зарядки автомобильного аккумулятора заключается в использовании цепи зарядного устройства с электрическим контуром. Электрический контур выполняют в виде плоской катушки, закрепляют ее на крыше автомобиля стационарно и/или приводят во вращение. А генерируемый под воздействием магнитного поля Земли от движения автомобиля и/или вращения плоской катушки возникающий в ней электрический ток преобразуют в зарядный ток, которым и заряжают автомобильный аккумулятор. Технический результат - снижение энергопотребления за счет использования магнитного поля Земли для зарядки аккумулятора на автомобиле во время движения. 1 ил.

Изобретение относится к устройству управления амортизацией колебаний подрессоренной части транспортного средства. Устройство управления амортизацией осуществляет управление посредством управления крутящим моментом электродвигателя. Амортизация колебаний подрессоренной части ограничивается в ответ на состояние аккумулятора. Амортизация колебаний подрессоренной части ограничивается, когда двигатель внутреннего сгорания запускается или останавливается, и когда напряжение аккумулятора равно или превышает верхнее предельное пороговое значение, или равно или меньше нижнего предельного порогового значения. Технический результат заключается в обеспечении устойчивого управления амортизацией колебаний и иного управления в зависимости от энергии аккумулятора. 8 з.п. ф-лы, 21 ил.

Группа изобретений относится к устройствам подачи энергии для транспортного средства. Каждое из устройств содержит формирователь высокочастотной энергии. Устройство по первому и второму вариантам содержит первичную катушку, первичную работающую на собственной резонансной частоте катушку, устройство связи для приема значения детектирования принимаемой энергии, устройство управления, отражающее средство. Устройство по второму варианту также содержит устройство регулирования. Устройства по третьему, четвертому, пятому, шестому и седьмому вариантам содержат первичный LC-резонатор, устройство управления. Устройство по восьмому варианту содержит формирователь высокочастотной энергии, первичную работающую на собственной резонансной частоте катушку, устройство регулирования резонансной частоты первичной катушки и устройство управления устройством регулирования. Устройство управления осуществляет управление так, чтобы частота высокочастотной энергии приближалась к резонансной частоте первичного LC-резонатора и вторичного LC-резонатора. Первичный LC-резонатор и вторичный LC-резонатор работают на различных частотах до приближения к измененной резонансной частоте. Технический результат заключается в обеспечении электроэнергией транспортного средства беспроводным способом. 8 н. и 16 з.п. ф-лы, 23 ил.

Группа изобретений относится к устройствам управления запуском двигателя для гибридного автомобиля. Устройство по первому, второму и третьему вариантам выполнено с возможностью запускать двигатель внутреннего сгорания с помощью силы тяги от электродвигателя. Если во время передвижения на электрической тяге подается запрос о запуске двигателя, устройство управления запуском двигателя определяет, является ли скорость вращения электродвигателя меньше или равной скорости вращения холостого хода двигателя внутреннего сгорания. Управляют запуском двигателя внутреннего сгорания в режиме низкой скорости, если скорость вращения электродвигателя меньше или равна скорости вращения холостого хода. В устройстве по первому варианту устанавливают возможность зацепления тем больше, чем меньше отношение зацепления. В устройстве по первому и третьему вариантам управляют запуском двигателя внутреннего сгорания в режиме высокой скорости, если скорость вращения электродвигателя больше скорости вращения холостого хода. Устанавливают возможность зацепления тем больше, чем меньше отношение вращений холостого хода. В устройстве по второму варианту управляют запуском двигателя внутреннего сгорания в режиме низкой скорости, если скорость вращения электродвигателя меньше или равна скорости вращения холостого хода. Устанавливаются возможности зацепления тем больше, чем меньше отношение зацепления. В устройстве по третьему варианту в режиме высокой скорости устанавливаются возможности зацепления тем больше, чем меньше отношение вращений холостого хода. Технический результат заключается в возможности запуска двигателя внутреннего сгорания независимо от состояния электродвигателя. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх