Электрическая передача переменного тока автономного локомотива

 

ОПИСАНИЕ ,И 3 О Б Р Е Т Е Н И Я

Союз Соаетскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 030180 (21) 2863300/24-11

С ПРИСОЕДИНЕНИЕМ ЗаЯВКИ Йе (23) ПриоритетОпубликовано 1510я1 Бюллетень N9 38

Дата опубликования описания 151081 р )м. кл. в 60 L 11/08 (Гесу4аРствевный кемнтет

СССР ве аелви езебретеннй к еткрмткй (53) УДК 621. 313. . 332 (088.8) Л.Ф. Жолобов, В. В. Литовченко, О. С. Наз арОв, H.À. Ротанов и В.A . Шаров (72) Авторы изобретения

К64М ЬЪ4! Я Р (7! ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

АВТОНОМНОГО ЛОКОМОТИВА

Изобретение относится к тяговым электропередачам переменного тока и может быть использовано на автономных локомотивах с тепловым первичным двигателем, дизелем или газовой турби ной.

Известна тяговая электропередача переменного тока автономного локо- мотива, содержащая приводимый во вращение первичным двигателем синхронный генератор, к статорным обмот« кам которого присоединены асинхронные ,тяговые двигатели (1

Недостатком электропередачи является ступенчатое регулирование часто-. ты тяговых двигателей, что вызывает ухудаение использования сцепного веса. локомотива. 20

Известна также электрическая пере-, дача переменного тока автономного локомотива, содержащая приводиьий во вращение первичным двигателем синхронный генератор, к обмоткам стато- ° 25 ра которого подключен преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока, тяговые асинхронные двигатели и аккумуляторную батарею (2) и (3), 30

К недостаткам указанной электропередачи относятся сложность силовой схемы электропередачи и большая мощность установленного оборудования.

Цель изобретения - снижение мас-. согабауитных показателей.

Цель достигается тем, что обмотка ротора синхронного генератора выполнена многофазной и подключена к выходу преобразователя частоты, обмотки статора синхронного генератора соединены с асинхронными тяговыми двигателями, при этом аккумуляторная батарея подключена ко входу звена постоянного тока преобразователя часготы.

На чертеже представлена электрическая блок-схема устройства.

Электрическая передача состоит из синхронного генератора 1, приводимо го во вращение первичным тепловым двигателем 2. Статорная обмотка 3 соединена со входом, а роторная обмотка

4 - с выходом преобразователя 5 частоты со зеленом постоянного тока. К входу звена постоянного тока преобразователя 5 подключена аккумуляторная батарея 6. Тяговые асинхронные двигатели 7 соединены со статорной об

872333

Формула изобретения

Электрическая передача переменного тока автономного локомотива, содержащая приводимый во вращение первичным двигателем синхронный генератор, к обмоткам статора которого подключен преобразователь частоты с промежуточ25 ным звеном постоянного тока, тяговые асинхронные двигатели и аккумуляторную батарею, отличающаяся тем, что, с целью снижения массогабаритных .показателей, обмотка ротора синхронного генератора выполнена многофаэной и подключена к выходу преобразователя частоты, обмотки статора синхронного генератора соединены с асинхронными тяговыми двигателями, при этом аккумуляторная батарея подключена ко входу звена постоянного тока преобразователя частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР.

40 М 691320, кл. В ЯО L 11/08, 1976.

2. Колесник И.К. и др. Электропередачи тепловозов на переменно-постоянном токе. М.„ "Транспорт", 1978, с. 15-19.

45 .3. Бурков A.T. и др. Электрическая передача переменного тока; — "Электри-. ческая и тепловозная тяга", 1977, М 7, с. 45-46 (прототип). моткой 3 синхронного генератора 1.

Преобразователь 5 частоты со звеном постоянного тока состоит из выпрямителя 8 и инвертора 9.

Электрическая передача работает следующим образом.

При работающем первичном двигателе 2 и пуске локомотива автономный инвертор 9 преобразует постоянное напряжение промежуточного звена посто. инного тока в переменное напряжение такой частоты, чтобы на статорных обмотках 3 синхронного генератора 1 вырабатывалось переменное напряжение требуемой по условиям пуска величины и частоты. По мере разгона локомотива и увеЛичения частоты вращения вала первичного двигателя, величина и частота напряжения на выходе синхронного генератора 1 изменяются как вслед-, ствие изменения частоты вращения рото.ра синхронного генератора, так и вследствие регулирования величины и частоты напряжения на выходе автономного инвертора 9. При достижении наФ пряжением на выходе синхронного генератора величины, превышающей напряжение аккумуляторной батареи 6, прекращается потребление энергии для питания роторной обмотки 4 от аккумуляторной батареи 6 и начинается процесс зарядки аккумуляторной батареи 6 от выпрямителя 8, а также питание роторной обмотки 4 от выпрямителя 8 через инвертор 9. Совместное регулирование частоты вращения ротора синхронного генератора и частоты и величины тока в обмотках ротора позволяет в широких пределах осуществлять плавное изменение частоты и напряжения на выходе синхронного генератора, чем обеспечивается получение любых требуемых характеристик асинхронных тяговых двигателей во всем диапазоне изменения скорости движения локомотива.

Кроме того, использование предлагаемого изобретения позволяет осуществить бесстартерный пуск первичного двигателя 2 (дизеля . Для этого статорные обмотки 3 синхронного генератора 1 необходимо эакоротить, а на роторные обмотки 4 подать переменное трехфаэное напряжение от инвертора 9.

Технико-экономическая эффективность предлагаемой электрической передачи переменного тока автономного локомотива состоит в том, что обеспечивается плавное регулирование частоты и напряжения асинхронных тяговых двигателей при существенном упрощении силовой части схемы, мощность статического преобразователя частоты и напряжения незначительна (10-20% от полной мощности привода), что позволяет на 80% уменьшить мощность установленного оборудования по сравнению с электрической передачей переменного тока

15 и статическими преобразователями силовой цепи.

872333

Ф Составитель Н. Лысяков

Редактор М. Бандура Техред М.Гергель Корректор Ю. Макаренко

Заказ 8911/30 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Й-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.