[go: up one dir, main page]

RU2744068C1 - Diesel locomotive power supply system - Google Patents

Diesel locomotive power supply system Download PDF

Info

Publication number
RU2744068C1
RU2744068C1 RU2020125034A RU2020125034A RU2744068C1 RU 2744068 C1 RU2744068 C1 RU 2744068C1 RU 2020125034 A RU2020125034 A RU 2020125034A RU 2020125034 A RU2020125034 A RU 2020125034A RU 2744068 C1 RU2744068 C1 RU 2744068C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power supply
locomotive
supply system
power
converter
Prior art date
Application number
RU2020125034A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Евгеньевич Багров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт"
Priority to RU2020125034A priority Critical patent/RU2744068C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2744068C1 publication Critical patent/RU2744068C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/15—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with additional electric power supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/02—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: electric power industry.SUBSTANCE: power supply system of the locomotive contains a power source, an inverter for powering the asynchronous electric motor of the compressor unit, and an uncontrolled rectifier. In this case, the uncontrolled rectifier is made on rectifier diodes with a low voltage drop. The DC mains are connected to the armature current converters for power supply of the traction motors and the excitation converter of the traction motors, as well as the onboard battery charger. In addition, the power supply is made with two power channels for the on-board network: a non-disappearing one and a disappearing one. Also, the power supply system of the locomotive contains an inverter for powering the asynchronous electric motors of the locomotive fans, a single-stage excitation converter, several inverters for separate power supply of auxiliary machines of the locomotive and external consumers, and an electrodynamic braking converter.EFFECT: expanded functionality of the power supply system.5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к областям электротехники и железнодорожного транспорта, в частности - к преобразованию переменного тока в постоянный с последующим преобразованием его в регулируемый постоянный для питания коллекторных тяговых двигателей, переменный и постоянный для питания собственных нужд тепловоза и внешних потребителей транспортных средств, в частности маневровых тепловозов.The invention relates to the fields of electrical engineering and railway transport, in particular - to the conversion of alternating current into direct current with its subsequent transformation into a regulated constant for supplying collector traction motors, alternating and constant for supplying the internal needs of a diesel locomotive and external consumers of vehicles, in particular shunting locomotives.

Из уровня техники известен тяговый преобразователь тепловоза из патента RU 2612066 с датой публикации 02.03.2017. Преобразователь тяговый тепловоза содержит n-число каналов преобразования электрической энергии, соединенных внутренними токопроводящими шинами. Каналы преобразования формируются n-числом конверторов, устройством управления током возбуждения. N-число конверторов, устройство управления током возбуждения содержат программное обеспечение, позволяющее осуществлять управление, защиту и диагностику собственного канала. Преобразователь тяговый тепловоза дополнительно может содержать инвертор для питания собственных нужд тепловоза и внешних потребителей. Преобразователь тяговый тепловоза дополнительно может содержать устройство электродинамического торможения.A traction converter of a diesel locomotive from patent RU 2612066 with publication date 03/02/2017 is known from the prior art. The traction converter of a diesel locomotive contains n-number of channels for converting electrical energy, connected by internal conductive buses. Conversion channels are formed by n-number of converters, a field current control device. N-number of converters, the field current control device contains software that allows control, protection and diagnostics of its own channel. The traction converter of a diesel locomotive may additionally contain an inverter for powering the diesel locomotive's own needs and external consumers. The traction converter of a diesel locomotive may additionally contain an electrodynamic braking device.

Недостатком тягового преобразователя является невозможность обеспечения электропитанием всех потребителей тепловоза из-за отсутствия источников питания бортовой сети и заряда аккумуляторной батареи, а также низкий КПД из-за применения частотного преобразователя на выходе генератора.The disadvantage of the traction converter is the impossibility of providing power to all consumers of the locomotive due to the lack of power supplies for the on-board network and battery charge, as well as low efficiency due to the use of a frequency converter at the generator output.

Наиболее близким техническим решением является преобразовательный комплекс электроснабжения собственных нужд тепловоза по патенту RU 2556236 с датой публикации 10.07.2015. Комплекс содержит выпрямитель трехфазного тока в постоянный ток, к сети которого подключены потребители постоянного тока и через полупроводниковые преобразователи потребители переменного тока собственных нужд тепловоза. Потребители постоянного тока собственных нужд тепловоза: преобразователь бортовой сети тепловоза, и потребители переменного тока собственных нужд: полупроводниковый преобразователь постоянного тока в переменный для питания асинхронных электродвигателей вентиляторов тепловоза и полупроводниковый преобразователь постоянного тока в переменный для питания асинхронного электродвигателя компрессорной установки.The closest technical solution is a converter complex for power supply of the diesel locomotive's own needs under the patent RU 2556236 with the publication date 07/10/2015 The complex contains a three-phase DC rectifier, to the network of which DC consumers are connected and through semiconductor converters AC consumers of the locomotive's auxiliary needs. DC consumers of the locomotive's own needs: a converter of the on-board network of the locomotive, and AC consumers of their own needs: a semiconductor DC-to-AC converter for powering the asynchronous electric motors of the locomotive fans and a semiconductor DC-to-AC converter for powering the asynchronous electric motor of the compressor unit.

Недостатками прототипа являются функциональные ограничения в связи с отсутствием возможности электропитания бортовой сети тепловоза от бортовой аккумуляторной батареи, отсутствием возможности зарядки аккумуляторной батареи, отсутствием возможности электропитания тяговых электродвигателей, а также низким КПД из-за применения частотного преобразователя на выходе генератора.The disadvantages of the prototype are functional limitations due to the inability to power the on-board network of the diesel locomotive from the on-board storage battery, the inability to charge the battery, the inability to power the traction motors, and low efficiency due to the use of a frequency converter at the generator output.

Задачами, на решение которых направлено заявляемое изобретение, являются обеспечение электропитанием всех потребителей тепловоза, включая тягу, собственные нужды и внешних потребителей, а также повышение КПД системы электропитания тепловоза.The tasks to be solved by the claimed invention are to provide power supply to all consumers of the locomotive, including traction, own needs and external consumers, as well as to increase the efficiency of the locomotive's power supply system.

Техническими результатами изобретения являются:The technical results of the invention are:

• обеспечение электропитанием тяговых двигателей тепловоза, что позволит расширить функциональные возможности системы, добавив такие возможности как управление тягой и электрическим торможением тепловоза;• providing power supply to the locomotive traction motors, which will expand the functionality of the system by adding such features as traction control and electric braking of the locomotive;

• обеспечение электропитанием двух каналов питания бортовой сети, пропадающего при отключении дизель-генераторной установки, так и непропадающего, с питанием от бортовой аккумуляторной батареи, что позволит обеспечить непрерывность обеспечения стабилизированным питанием критичных элементов системы управления тепловозом и отключение некритичных, которые снижают продолжительность работы от батареи, что увеличивает ее ресурс;• providing power to two power supply channels of the on-board network, which disappears when the diesel generator set is turned off, or which does not disappear, powered by the on-board storage battery, which will ensure the continuity of supplying the critical elements of the diesel locomotive control system with stabilized power and disconnecting non-critical ones, which reduce the duration of battery operation , which increases its resource;

• обеспечение заряда бортовой аккумуляторной батареи, что обеспечивает увеличение продолжительности срока службы батареи, поддержание ее уровня заряда для постоянной готовности к отключению электропитания, снижение эксплуатационных расходов на ее обслуживание;• ensuring the charge of the on-board battery, which ensures an increase in the duration of the battery's service life, maintaining its charge level for constant readiness for power outages, and reducing the operating costs of its maintenance;

• увеличение КПД системы электропитания тепловоза;• increasing the efficiency of the locomotive power supply system;

• обеспечение электропитания внешних потребителей тепловоза, что расширяет функциональные возможности тепловоза, позволяет использовать тепловоз как энергоустановку для электропитания переносного инструмента или электрических машин ремонтной техники.• providing power to external consumers of the locomotive, which expands the functionality of the locomotive, allows the locomotive to be used as a power plant for powering portable tools or electric machines of repair equipment.

В прототипе использован термин «полупроводниковый преобразователь постоянного тока в переменный», тождественный термину «инвертор», примененному в заявленном изобретении.The prototype uses the term "semiconductor DC-to-AC converter", which is identical to the term "inverter" used in the claimed invention.

В прототипе использован термин «преобразователь бортовой сети тепловоза». В заявленном изобретении этому термину соответствуют по функциональному назначению источники питания непропадающего и пропадающего каналов питания бортовой сети.The prototype uses the term "converter of the on-board network of a diesel locomotive." In the claimed invention, this term corresponds to the functional purpose of the power supplies of the non-disappearing and disappearing power supply channels of the on-board network.

Технические результаты обеспечиваются за счет того, что система электропитания тепловоза содержит источник питания, инвертор для питания асинхронного электродвигателя компрессорной установки. Система дополнительно содержит неуправляемый выпрямитель, выполненный на выпрямительных диодах с низким уровнем падения напряжения. К сети постоянного тока подсоединены преобразователи тока якоря для электропитания тяговых двигателей и преобразователь возбуждения тяговых двигателей, зарядное устройство бортовой аккумуляторной батареи. Источник питания выполнен с двумя каналами питания бортовой сети: непропадающим и пропадающим. Система электропитания тепловоза может включать инвертор для питания асинхронных электродвигателей вентиляторов тепловоза. В системе электропитания тепловоза может быть использован однокаскадный преобразователь возбуждения. Система электропитания тепловоза может содержать несколько инверторов, раздельно для питания вспомогательных машин тепловоза и раздельно для внешних потребителей. Система электропитания тепловоза может дополнительно содержать преобразователь электродинамического торможения.Technical results are provided due to the fact that the power supply system of the locomotive contains a power source, an inverter for powering the asynchronous electric motor of the compressor unit. The system additionally contains an uncontrolled rectifier made on rectifier diodes with a low voltage drop. The DC mains are connected to the armature current converters for power supply of the traction motors and the excitation converter of the traction motors, the onboard battery charger. The power source is made with two power channels for the on-board network: non-disappearing and disappearing. The power supply system of the locomotive can include an inverter to power the asynchronous electric motors of the locomotive fans. A single-stage excitation converter can be used in the power supply system of the locomotive. The power supply system of the locomotive can contain several inverters, separately for powering auxiliary machines of the locomotive and separately for external consumers. The locomotive power supply system may additionally contain an electrodynamic braking converter.

На фигуре 1 представлена принципиальная схема системы электропитания тепловоза.Figure 1 shows a schematic diagram of the locomotive power supply system.

Система электропитания 1 тепловоза содержит несколько каналов преобразования электрической энергии, соединенных внутренними токопроводящими шинами 2. Каналы питания формируются выпрямителями дизель-генератора 3 либо источником питания от внешней сети 4. Каналы управления током тяговых двигателей формируются преобразователями тока якоря 5. Каналы управления током возбуждения формируются преобразователем возбуждения 6. Каналы питания вспомогательных машин тепловоза (компрессора и вентиляторов обдува тяговых двигателей), питания кабины и внешних потребителей формируются инверторами 7. Канал электродинамического торможения формируется преобразователем электродинамического торможения 8. Канал заряда бортовой аккумуляторной батареи формируется зарядным устройством 9. Канал непропадающего питания бортовой сети источником питания 10, канал пропадающего питания бортовой сети формируется источником питания 11. Преобразователи тока якоря 5, возбуждения 6, выпрямители дизель-генератора 3, источник питания от внешней сети 4, инверторы 7, преобразователь электродинамического торможения 8, зарядное устройство 9 и источники питания бортовой сети 10, 11 соединены между собой токопроводящими шинами 2. Элементы 3, 5, 6, 7, 8 образуют тяговый преобразователь 12. Элементы 3, 5, 6, 7, 8, 10, 11 могут быть выполнены в виде нескольких параллельно соединенных элементов, выполняющих одну и ту же функцию. Элементы 4, 5, 6, 7, 8, 13 содержат систему диагностики и систему автоматического регулирования выходных параметров для осуществления внутренней диагностики и передачи результатов диагностирования в систему управления тепловоза по линии связи 13 за счет программного обеспечения, выполняющего программный контроль. Система электропитания 1 может содержать модуль охлаждения 14, который может быть выполнен с воздушным охлаждением или с принудительным воздушным охлаждением с замкнутыми жидкостными контурами.The power supply system 1 of the locomotive contains several channels for converting electrical energy connected by internal busbars 2. The power channels are formed by the rectifiers of the diesel generator 3 or by a power source from the external network 4. The channels for controlling the current of the traction motors are formed by the armature current converters 5. The channels for controlling the excitation current are formed by the converter excitation 6. Channels for power supply of auxiliary machines of the locomotive (compressor and fans for blowing of traction motors), power supply of the cabin and external consumers are formed by inverters 7. The channel of electrodynamic braking is formed by the converter of electrodynamic braking 8. The channel for charging the on-board battery is formed by a charger 9. Channel of non-loss of power supply of the onboard network power supply 10, the channel of the lost power supply of the on-board network is formed by the power supply 11. Armature current converters 5, excitation 6, diesel generator rectifiers 3, source power supply from the external network 4, inverters 7, converter of electrodynamic braking 8, charger 9 and power supplies of the on-board network 10, 11 are interconnected by conductive buses 2. Elements 3, 5, 6, 7, 8 form a traction converter 12. Elements 3, 5, 6, 7, 8, 10, 11 can be made in the form of several parallel-connected elements performing the same function. Elements 4, 5, 6, 7, 8, 13 contain a diagnostics system and a system for automatic control of output parameters for internal diagnostics and transmission of diagnostics results to the diesel locomotive control system via communication line 13 using software that performs program control. The power supply system 1 may comprise a cooling module 14, which may be air-cooled or forced air-cooled with closed liquid circuits.

Система электропитания тепловоза работает следующим образом.The locomotive power supply system works as follows.

Входное трехфазное напряжение с дизель-генератора тепловоза поступает на вход неуправляемого выпрямителя дизель-генератора 3, который преобразует его в напряжение постоянного тока на промежуточной шине питания 2. Благодаря низкому падению напряжения на выпрямительных диодах в сравнении с транзисторами обеспечивается уменьшение потерь. Также повышению КПД способствует отсутствие коммутационных потерь, возникающих в транзисторных преобразователях при переключении транзисторов. При этом обеспечение постоянства величины напряжения в шине 2 может производиться либо регулируемым возбуждением дизель-генераторной установки, либо не производиться вообще.The input three-phase voltage from the diesel generator of the locomotive is fed to the input of the uncontrolled rectifier of the diesel generator 3, which converts it into a DC voltage on the intermediate power bus 2. Due to the low voltage drop across the rectifier diodes in comparison with transistors, losses are reduced. Also, the increase in efficiency is facilitated by the absence of switching losses arising in transistor converters when switching transistors. In this case, ensuring the constancy of the voltage in the bus 2 can be carried out either by controlled excitation of the diesel generator set, or not at all.

Входное напряжение внешней сети (контактная сеть либо внешняя промышленная сеть переменного тока 380 В) поступает на вход источника питания 4 от внешней сети, который преобразует его в напряжение постоянного тока и выдает на промежуточную шину питания 2.The input voltage of the external network (contact network or external industrial AC 380 V network) is fed to the input of the power supply 4 from the external network, which converts it into a DC voltage and outputs it to the intermediate power bus 2.

Тяговый преобразователь 12 обеспечивает согласованное управление токами якоря и возбуждения тяговых двигателей для максимизации силы тяги и обеспечения тяговой характеристики тепловоза во всем диапазоне скоростей, а также возможность обеспечения рекуперации электрической энергии при торможении и ее утилизацию в тормозных резисторах.Traction converter 12 provides coordinated control of the armature and excitation currents of traction motors to maximize the traction force and ensure the traction characteristics of the diesel locomotive in the entire speed range, as well as the ability to provide recuperation of electrical energy during braking and its utilization in braking resistors.

Преобразователи тока якоря 5 управляют токами якорей тяговых двигателей и обеспечивают плавное регулирование силы тяги тепловоза, а также защиту тяговых двигателей от перегрузки. В режиме электрического торможения преобразователи тока якоря 5 обеспечивают регулирование тормозного усилия тепловоза.Armature current converters 5 control the armature currents of traction motors and provide smooth control of the locomotive traction force, as well as protection of traction motors from overload. In the electric braking mode, the armature current converters 5 provide the regulation of the braking force of the locomotive.

Преобразователи возбуждения 6 управляют возбуждением тяговых двигателей во всем диапазоне скоростей тепловоза, обеспечивая как увеличенное возбуждение при трогании с места, так и ослабление возбуждения при движении с большими скоростями. Управление осуществляется таким образом, чтобы преобразователь тока якоря 5 обеспечил максимально возможную величину силы тяги на данной скорости. Также преобразователь возбуждения обеспечивает возбуждение тяговых двигателей при электрическом торможении.Excitation converters 6 control the excitation of traction motors over the entire speed range of the locomotive, providing both increased excitation when starting off and weakening of excitation when driving at high speeds. The control is carried out in such a way that the armature current converter 5 provides the maximum possible value of the traction force at a given speed. Also, the excitation converter provides excitation of traction motors during electric braking.

Инвертор 7 обеспечивает преобразование постоянного напряжения в переменное трехфазное для питания вспомогательных машин тепловоза (компрессора и асинхронных электродвигателей вентиляторов тяговых электродвигателей), питание потребителей кабины и их защиту в процессе его работы.Inverter 7 provides the conversion of DC voltage into AC three-phase for power supply of auxiliary machines of the locomotive (compressor and asynchronous electric motors of traction motor fans), power supply of cabin consumers and their protection during its operation.

Преобразователь электродинамического торможения 8 обеспечивает передачу энергии, получаемой при электрическом рекуперативном торможении на внешний тормозной резистор.The converter of electrodynamic braking 8 provides the transfer of energy obtained during electric regenerative braking to an external braking resistor.

Зарядное устройство 9 производит заряд бортовой аккумуляторной батареи и обеспечение бесперебойного питания на канале непропадающего питания бортовой сети от аккумуляторной батареи при пропадании входного питания. Зарядное устройство 9 может быть выполнено как единым блоком, так и состоять из блока заряда от промежуточной шины 2 и блока бесперебойного питания между аккумуляторной батареей и каналом непропадающего питания.The charger 9 charges the onboard battery and provides uninterruptible power supply on the on-board network power supply channel from the battery when the input power is lost. The charger 9 can be made as a single unit or consist of a charging unit from the intermediate bus 2 and an uninterruptible power supply unit between the battery and the non-power supply channel.

Источники питания 10 и 11 обеспечивают питание соответствующих каналов питания тепловоза. При пропадании входного питания напряжение на выходе также пропадает. В канале непропадающего питания напряжение при этом поддерживается зарядным устройством 9 от бортовой аккумуляторной батареи. Снабжение системы электропитания тепловоза источником питания непропадающего канала питания бортовой сети обеспечит непрерывность стабилизированного электропитания критичных систем тепловоза, например систем управления и безопасности тепловоза, систем пожаротушения и радиосвязи. Снабжение системы электропитания тепловоза источником питания пропадающего канала питания бортовой сети обеспечит отключение электропитания при выключении дизеля у устройств, работа которых не требуется при выключенном дизеле, что приводит к увеличению продолжительности работы тепловоза от батареи и увеличивает ее ресурс.Power supplies 10 and 11 provide power to the corresponding locomotive power supply channels. When the input power is lost, the output voltage also disappears. In this case, the voltage in the non-power supply channel is maintained by the charger 9 from the on-board storage battery. The supply of the power supply system of the locomotive with a power source for the non-disappearing power supply channel of the on-board network will ensure the continuity of the stabilized power supply to the critical systems of the locomotive, for example, control and safety systems of the locomotive, fire extinguishing systems and radio communication. The supply of the power supply system of the diesel locomotive with the power source of the missing power supply channel of the on-board network will ensure that the power supply is cut off when the diesel engine is turned off for devices that are not required to operate when the diesel engine is off, which leads to an increase in the duration of the diesel locomotive's operation from the battery and increases its resource.

Использование нескольких инверторов 7 для питания вспомогательных машин, кабины и внешних потребителей позволяет производить управление внешними потребителями, такими как снегоочиститель, независимо от режимов работы самого тепловоза. Также это позволяет использовать силовую установку тепловоза как электростанцию для питания потребителей промышленной сети, например электроинструмента ремонтной бригады, либо отопления и освещения.The use of several inverters 7 to power auxiliary machines, the cab and external consumers allows external consumers to be controlled, such as a snow blower, regardless of the operating modes of the locomotive itself. It also makes it possible to use the power plant of a diesel locomotive as a power plant to power consumers of an industrial network, for example, a power tool of a repair team, or heating and lighting.

Применение однокаскадного преобразователя возбуждения 6 обеспечивает повышение КПД за счет одновременного понижения и стабилизации напряжения, подаваемого на обмотку возбуждения.The use of a single-stage excitation converter 6 provides an increase in efficiency due to the simultaneous decrease and stabilization of the voltage supplied to the excitation winding.

Система электропитания тепловоза может содержать преобразователь электродинамического торможения 8 для обеспечения рекуперативного торможения тепловоза, обеспечивающего сброс рекуперированной при электрическом торможении электроэнергии на тормозные резисторы.The power supply system of the diesel locomotive may contain an electrodynamic braking converter 8 to provide regenerative braking of the diesel locomotive, which ensures the discharge of electricity recovered during electric braking to the braking resistors.

Система электропитания тепловоза может содержать модуль охлаждения 14, который обеспечивает необходимый тепловой режим входящих в него элементов.The power supply system of the locomotive may contain a cooling module 14, which provides the required thermal conditions of the elements included in it.

Система электропитания тепловоза по линии связи 13 производит взаимодействие с системой управления тепловозом, получает из нее в зависимости от режима работы тепловоза уставки величин токов и напряжений, которые необходимо подать на подключенные нагрузки или уставки величины силы тяги, по которым производит управление токами якоря и возбуждения, а также передает в систему управления тепловозом диагностическую информацию, полученную в результате самодиагностики и диагностики подключенного оборудования.The power supply system of the diesel locomotive through the communication line 13 interacts with the locomotive control system, receives from it, depending on the operating mode of the locomotive, the settings for the values of currents and voltages that must be supplied to the connected loads or the settings for the traction force, according to which it controls the armature and excitation currents, and also transmits diagnostic information obtained as a result of self-diagnostics and diagnostics of the connected equipment to the diesel locomotive control system.

Claims (5)

1. Система электропитания тепловоза, содержащая источник питания, инвертор для питания асинхронного электродвигателя компрессорной установки, отличающаяся тем, что содержит неуправляемый выпрямитель, выполненный на выпрямительных диодах с низким уровнем падения напряжения, к сети постоянного тока подсоединены преобразователи тока якоря для электропитания тяговых двигателей и преобразователь возбуждения тяговых двигателей, зарядное устройство бортовой аккумуляторной батареи, при этом источник питания выполнен с двумя каналами питания бортовой сети: непропадающим и пропадающим.1. The power supply system of a diesel locomotive, containing a power source, an inverter for powering an asynchronous electric motor of a compressor unit, characterized in that it contains an uncontrolled rectifier made on rectifier diodes with a low voltage drop, armature current converters for power supply of traction motors and a converter are connected to the DC network excitation of traction motors, charger of the on-board battery, while the power source is made with two power channels for the on-board network: non-disappearing and disappearing. 2. Система электропитания тепловоза по п. 1, отличающаяся тем, что включает инвертор для питания асинхронных электродвигателей вентиляторов тепловоза.2. The power supply system of the diesel locomotive according to claim 1, characterized in that it includes an inverter for powering the asynchronous electric motors of the locomotive fans. 3. Система электропитания тепловоза по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит однокаскадный преобразователь возбуждения.3. The power supply system of the diesel locomotive according to claim 1, characterized in that it further comprises a single-stage excitation converter. 4. Система электропитания тепловоза по п. 1, отличающаяся тем, что содержит несколько инверторов, раздельно для питания вспомогательных машин тепловоза и раздельно для внешних потребителей.4. The power supply system of the diesel locomotive according to claim 1, characterized in that it contains several inverters, separately for powering the auxiliary machines of the locomotive and separately for external consumers. 5. Система электропитания тепловоза по п. 1, отличающаяся тем, что содержит преобразователь электродинамического торможения.5. The power supply system of the diesel locomotive according to claim 1, characterized in that it contains an electrodynamic braking converter.
RU2020125034A 2020-07-20 2020-07-20 Diesel locomotive power supply system RU2744068C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125034A RU2744068C1 (en) 2020-07-20 2020-07-20 Diesel locomotive power supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020125034A RU2744068C1 (en) 2020-07-20 2020-07-20 Diesel locomotive power supply system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2744068C1 true RU2744068C1 (en) 2021-03-02

Family

ID=74857636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020125034A RU2744068C1 (en) 2020-07-20 2020-07-20 Diesel locomotive power supply system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2744068C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2781845C1 (en) * 2022-01-10 2022-10-18 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Горизонт" Vehicle power supply system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545165C1 (en) * 2013-10-09 2015-03-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ Autonomous power supply system based on direct current from movable unit
RU2612075C1 (en) * 2015-12-18 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Locomotive traction converter
RU2612066C1 (en) * 2015-12-08 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Locomotive traction converter
CN110014854A (en) * 2017-10-17 2019-07-16 株洲中车时代电气股份有限公司 A kind of current transformer and electric drive system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545165C1 (en) * 2013-10-09 2015-03-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ Autonomous power supply system based on direct current from movable unit
RU2612066C1 (en) * 2015-12-08 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Locomotive traction converter
RU2612075C1 (en) * 2015-12-18 2017-03-02 Акционерное общество "Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова" Locomotive traction converter
CN110014854A (en) * 2017-10-17 2019-07-16 株洲中车时代电气股份有限公司 A kind of current transformer and electric drive system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2781845C1 (en) * 2022-01-10 2022-10-18 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Горизонт" Vehicle power supply system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109383307B (en) Battery-powered traction system for an electric traction rail transit vehicle
US11855472B2 (en) Mobile power system with bidirectional AC-DC converter and related platforms and methods
ES2675094T3 (en) Willingness to operate consumers in a vehicle on rails with electric power, optionally from a power supply network or from a combination-motor-generator
RU2397076C2 (en) System and method of power accumulation in hybrid propulsion system
KR101583340B1 (en) Apparatus for battery control and method for battery control for electrical vehicles
KR101614948B1 (en) Auxiliary drive apparatus and method of manufacturing same
EP2875984B1 (en) Apparatus for rapid charging using onboard power electronics and method of manufacturing same
CA2289332C (en) Method and apparatus for a hybrid battery configuration for use in an electric or hybrid electric motive power system
CN101808845B (en) Method of operating a propulsion system
WO2020053502A3 (en) Hybrid propulsion assembly for aircraft
RU2749439C1 (en) Power supply device of rail vehicles
WO2020037826A1 (en) Main and auxiliary transmission system of internal combustion locomotive, and internal combustion locomotive
RU2623643C1 (en) Method of regulating the voltage in gas turbine - generator system for power supply of electrical drives of a vehicle
CN104467589A (en) Diesel locomotive alternating current-direct current transmission system and excitation control method of diesel locomotive alternating current-direct current transmission system
RU2612075C1 (en) Locomotive traction converter
RU2744068C1 (en) Diesel locomotive power supply system
CN109412469B (en) Traction converter system main circuit, control method and system
CN215601193U (en) Power supply device and welding machine system
RU2732816C1 (en) Traction converter of locomotive
CN221366590U (en) An auxiliary power supply system for dual-supply electric trains based on photovoltaic power generation and power grid
RU2840305C1 (en) Vehicle multichannel converter
EP4545345A1 (en) Power supply system for a railway vehicle
US20250269726A1 (en) Electrical Circuit, On-Board Power Supply System, Vehicle, Method, Computer Program, And Computer-Readable Medium
RU2612066C1 (en) Locomotive traction converter
CN222601070U (en) Power battery pack, energy storage circuit and vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
TC4A Change in inventorship

Effective date: 20220224