PL200244B1 - Sposób i układ do zabezpieczania przekształtnika zasilającego silnik przed uszkodzeniem powodowanym hamowaniem silnika oraz przepięciem w sieci - Google Patents
Sposób i układ do zabezpieczania przekształtnika zasilającego silnik przed uszkodzeniem powodowanym hamowaniem silnika oraz przepięciem w sieciInfo
- Publication number
- PL200244B1 PL200244B1 PL349571A PL34957100A PL200244B1 PL 200244 B1 PL200244 B1 PL 200244B1 PL 349571 A PL349571 A PL 349571A PL 34957100 A PL34957100 A PL 34957100A PL 200244 B1 PL200244 B1 PL 200244B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- resistors
- control elements
- semiconductor
- positive pole
- pole
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 60
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
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
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
-
- 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
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/02—Dynamic electric resistor braking
- B60L7/06—Dynamic electric resistor braking for vehicles propelled by AC motors
-
- 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
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest sposób zabezpieczania przekszta ltnika zasilaj acego silnik przed uszkodzeniem powodowanym hamowaniem silnika oraz przepi eciem w sieci pr adu stalego. Zgodnie ze sposobem, w zale zno sci od tego czy nast epuje hamowanie silnikiem nap edowym, czy te z przepi ecie sieci pr adu sta lego, w lacza si e odpo- wiednio w sposób przemienny albo równocze snie pierwsze rezystory i drugie rezystory pomi edzy biegun ujemny i bie- gun dodatni. Przedmiotem wynalazku jest równie z uk lad do realizacji takiego sposobu. Uk lad ten ma sterownik, który w przypadku hamowania silnika nap edowego stanowi sterownik dla pierwszych pó lprzewodnikowych elementów steruj acych (13+, 14+) i drugich pó lprzewodnikowych ele- mentów steruj acych (13- i 14-), które stanowi a w laczniki przemiennego w laczania pomi edzy biegun ujemny (L2) i biegun dodatni (LI) dla pierwszych rezystorów (11+, 12+) i drugich rezystorów (11- i 12-) z rozgalezieniem pr adu hamowania, i który w przypadku przepi ecia sieci pr adu sta lego stanowi sterownik dla pierwszych pó lprzewodniko- wych elementów steruj acych (13+, 14+) i drugich pó lprze- wodnikowych elementów steruj acych (13- i 14-), które stanowi a w laczniki równoczesnego w laczania pomi edzy biegun ujemny (L2) i biegun dodatni (LI) dla pierwszych rezystorów (11+, 12+) i drugich rezystorów (11- i 12-) z rozprowadzeniem nadmiernego napi ecia. PL PL PL PL
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do zabezpieczania przekształtnika zasilającego silnik przed uszkodzeniem powodowanym hamowaniem silnika oraz przepięciem w sieci.
Zwykle elektryczne silniki napędowe, takie jak silniki synchroniczne, asynchroniczne lub nawet silniki prądu stałego, wyposaża się w przekształtniki. Przykładem takiego przekształtnika jest przekształtnik napięcia, który umożliwia zasilanie napięciem przemiennym uzyskanym z napięcia prądu stałego pobieranego z linii napowietrznej. W szczególnej sytuacji, w celu dostarczania mocy do obciążenia, które stanowią elektryczne silniki napędowe będące zazwyczaj silnikami trójfazowymi, konieczne jest dostarczenie układu napięcia trójfazowego jak najbliższego symetrycznemu, o zmiennej częstotliwości i amplitudzie sinusoidalnemu układowi trójfazowemu. Inwerter jest urządzeniem umożliwiającym osiągnięcie tego celu i zwykle wykorzystującym takie elementy, jak tyrystory, człony GTO itp.
Półprzewodniki stosowane dotychczas w charakterze przełączników w przekształtnikach, a w szczególności w inwerterach, pozwalają na stosowanie napięcia dopuszczalnego większego od napięć w napowietrznych sieciach trakcyjnych.
W szczególnym przypadku napowietrznej sieci o napię ciu nominalnym 3 kV prą du stał ego proponuje się np. użycie dwóch członów GTO o napięciu 4,5 kV połączonych szeregowo. W ten sposób uzyskuje się szeroki margines bezpieczeństwa, co pozwala na utrzymywanie napięcia na zaciskach inwertera w każdej sytuacji podczas pracy urządzenia.
A ponadto, w przypadku zablokowania przekształ tnika, np. na skutek nadmiernego napię cia w linii napowietrznej, to wtedy na wejś ciu przekształtnika można zaobserwować szczególnie wysokie nadmierne napięcie chwilowe. To napięcie zależy głównie od parametrów samego przekształtnika, filtra wejściowego, wszelkich przerw w dopływie prądu i samej linii napowietrznej.
Ostatnio pojawiły się nowe rodzaje przełączników statycznych. Spośród nich warto wymienić elementy „IGBT” (Insulated Gate Bipolar Transistor - Tranzystor Bipolarny z Izolowaną Bramką), MGT, IGCT itp. Zasadniczo te urządzenia nie wymagają stosowania pomocniczych elementów przełączających (ograniczników), gdyż sterowanie realizuje się za pomocą bramki.
W szczególności ze wzglę du na stosowanie elementów półprzewodnikowych tej nowej generacji, a zwłaszcza w przypadku elementów IGBT, dopuszczalne stają się mniejsze wartości napięć maksymalnych. Powodem tego jest to, że wystarczy umieścić szeregowo dwa tranzystory IGBT o napię ciu 3,3 kV w przypadku linii napowietrznej o napięciu znamionowym prą du stał ego równym 3 kV. Oznacza to również zmniejszenie marginesu bezpieczeństwa w stosunku napięć, w konsekwencji czego konieczne jest stosowanie urządzenia zabezpieczającego ograniczającego napięcie filtra wejściowego w inwerterze celem zapewnienia, aby maksymalne napięcie na zaciskach półprzewodników nigdy nie przekraczało swej wartości maksymalnej. Zasada działania takiego układu zabezpieczającego jest szczególnie prosta i polega na uaktywnianiu urządzenia zabezpieczającego, gdy napięcie przekracza maksymalną wartość progową i nie wyłączaniu go aż do chwili spadku napięcia poniżej minimalnej wartości progowej. Jednakże konieczność wstawiania urządzenia zabezpieczającego ograniczającego napięcie pociąga za sobą również konieczność zastosowania urządzenia pobierającego moc na wejściu przekształtnika, w praktyce mającego postać rezystorów.
Zwykle przekształtniki zasilające układy napędowe wyposaża się, oprócz filtrów wejściowych umieszczonych przed przekształtnikiem, w pewnych szczególnych przypadkach w przerywacze hamowania.
Dokument „IGBT inverter system for rolling stock” autorstwa Horie A. i innych opisuje konwencjonalny tryb pracy przerywacza hamowania zgodnie z dotychczasowym stanem techniki. Nie opisuje on środków zabezpieczających przed nadmiernym napięciem.
Dokument „Elektrische Ausmstung der Triebzϋge Baureihe 481/482 far die S-Bahn Berlin' elektrische Bachnen” autorstwa Ernst G. i innych nie opisuje funkcji zabezpieczającej przed nadmiernym napięciem pochodzącym z sieci. Prawdopodobnie w dokumencie tym nadmierne napięcie jest odzyskiwane w elementach półprzewodnikowych, jako że są one elementami typu GTO.
Na rysunku pos. I przedstawia schemat układu napędowego zawierającego różne obwody mocy i moduły, takie jak obwód wejściowy, filtr wejściowy, przerywacz hamowania, inwerter i elektryczny silnik napędowy w sytuacji, gdy stosuje się przełączniki zgodnie z dotychczasowym stanem techniki, pos. II - schemat przerywacza hamowania w przypadku zastosowania przełączników nowej generacji, takich jak tranzystory IGBT, a pos. III - schemat układu zabezpieczającego działającego
PL 200 244 B1 przez ograniczanie, które jest konieczne w przypadku zastosowania przełączników nowej generacji, takich jak tranzystory IGBT, w układzie napędowym pokazanym na pos. I.
Na pos. I pokazano kompletny układ napędowy z dwoma silnikami napędowymi M1 i M2. Zgodnie z postacią wykonania pokazaną na pos. I, przed tymi trójfazowymi silnikami napędowymi M1 i M2 znajduje się konwencjonalny trójstopniowy inwerter E z trzema gałęziami dostarczającymi trzy fazy R, S i T tym silnikom, przerywacz hamowania C oraz filtr wejściowy A, który sam jest połączony bezpośrednio obwodem wejściowym D z linią napowietrzną 15 o napięciu 3000 V oraz szyną 16. W konwencjonalnym rozwiązaniu poszczególne elementy urządzeń mocy są członami GTO nie wymagającymi stosowania dodatkowego układu ograniczającego napięcie (ogranicznika).
W przypadku zastosowania przełączników nowej generacji, takich jak tranzystory IGBT, konieczne jest użycie dwóch tranzystorów IGBT w każdej gałęzi przy korzystaniu z linii napowietrznej o napięciu 3000 V, aby mogły „wytrzymać ” dostarczaną moc. W tej sytuacji dwa tranzystory IGBT są połączone równolegle, a układ ten jest szeregowo połączony z rezystorem hamowania. Jak już wspomniano wyżej, konieczne jest dodanie układu zabezpieczającego pokazanego na pos. III celem ograniczenia napięcia filtru wejściowego i przekształtnika. Zwykle każda gałąź składa się z przełącznika IGBT, który z kolei jest połączony szeregowo z diodą i rezystorem ograniczającym połączonymi równolegle.
W praktyce zaobserwowano, że w przypadku hamowania, gdy napięcie pomiędzy biegunem dodatnim L1 (przyłączonym do napowietrznej linii za pośrednictwem filtra wejściowego) i biegunem ujemnym L2 (połączonym z szynami) przekracza wartość progową, co oznacza, że linia nie jest w stanie dł u żej odzyskiwać energię hamowania, napię cie na kondensatorach 3 i 4 zostaje ograniczone przez uaktywnienie półprzewodnikowych elementów sterujących 5 i 6. Te elementy półprzewodnikowe kierują prąd do rezystorów ograniczających 7 i 8.
Punkt pośredni L3 pomiędzy półprzewodnikowymi elementami sterującymi 5 i 6 jest połączony z punktem pośrednim L4 pomiędzy kondensatorami 3 i 4 filtra wejściowego A.
Wartość elementów przerywacza hamowania B instalowanego w większości przekształtników trakcyjnych jest obliczana dla dużych mocy.
Zgodny z wynalazkiem sposób zabezpieczania przekształtnika zasilającego silnik przed uszkodzeniem powodowanym hamowaniem silnika oraz przepięciem w sieci prądu stałego mającej biegun ujemny i biegun dodatni, realizowany przez układ obejmujący środki zabezpieczające przeznaczone do połączenia do źródła, zawierające pierwsze rezystory, pierwsze półprzewodnikowe elementy sterujące do włączania pierwszych rezystorów pomiędzy biegun ujemy i biegun dodatni, drugie rezystory, drugie półprzewodnikowe elementy sterujące do włączania drugich rezystorów pomiędzy biegun ujemy i biegun dodatni, oraz obejmuje inwerter połączony ze środkami zabezpieczającymi i przeznaczony do połączenia z silnikiem napędowym, charakteryzuje się tym, że w przypadku hamowania silnika napędowego, włącza się w sposób przemienny pierwsze rezystory i drugie rezystory pomiędzy biegun ujemny i biegun dodatni z rozgałęzieniem prą du hamowania poprzez sterowanie pierwszymi półprzewodnikowymi elementami sterującymi i drugimi półprzewodnikowymi elementami sterującymi, a w przypadku przepięcia sieci prądu stałego, równocześnie włącza się pierwsze rezystory i drugie rezystory pomiędzy biegun ujemny i biegun dodatni z rozprowadzeniem nadmiernego napięcia poprzez sterowanie pierwszymi półprzewodnikowymi elementami sterującymi i drugimi półprzewodnikowymi elementami sterującymi.
Zgodny z wynalazkiem układ do zabezpieczania przekształtnika zasilającego silnik przed uszkodzeniem powodowanym hamowaniem silnika oraz przepięciem w sieci, łączący silnik napędowy z biegunem ujemnym i biegunem dodatnim stanowią cymi biegun ujemny i biegun dodatni sieci prą du stałego, obejmujący środki zabezpieczające zawierające pierwsze rezystory i pierwsze półprzewodnikowe elementy sterujące, przy czym pierwsze rezystory są połączone z biegunem ujemnym i dodatnim przez pierwsze półprzewodnikowe elementy sterujące, przy czym pierwsze półprzewodnikowe elementy sterujące stanowią włączniki włączające pierwsze rezystory pomiędzy biegun ujemy i biegun dodatni, drugie rezystory i drugie półprzewodnikowe elementy sterujące, przy czym drugie rezystory są połączone z biegunem ujemnym i dodatnim przez drugie półprzewodnikowe elementy sterujące, a drugie półprzewodnikowe elementy sterujące stanowią włączniki włączają ce drugie rezystory pomiędzy biegun ujemy i biegun dodatni, oraz obejmujący inwerter połączony ze środkami zabezpieczającymi i przeznaczony do połączenia z silnikiem napędowym, charakteryzuje się tym, że ma sterownik, który w przypadku hamowania silnika napędowego stanowi sterownik dla pierwszych półprzewodnikowych elementów sterujących i drugich półprzewodnikowych elementów sterujących, które stanowią włączniki przemiennego włączania pomiędzy biegun ujemny i biegun dodatni dla pierwszych rezystorów
PL 200 244 B1 i drugich rezystorów z rozgałęzieniem prą du hamowania, i który w przypadku przepię cia sieci prą du stałego stanowi sterownik dla pierwszych półprzewodnikowych elementów sterujących i drugich półprzewodnikowych elementów sterujących, które stanowią włączniki równoczesnego włączania pomiędzy biegun ujemny i biegun dodatni dla pierwszych rezystorów i drugich rezystorów z rozprowadzeniem nadmiernego napięcia.
Korzystnie każdy z rezystorów jest połączony szeregowo z oddzielnym półprzewodnikowym elementem sterującym.
Ponadto korzystnie co najmniej dwa półprzewodnikowe elementy sterujące, z których każdy jest połączony z co najmniej jednym rezystorem, są połączone z punktem pośrednim sieci prądu stałego, przy czym rezystory są połączone parami z dwoma biegunami sieci.
W korzystnej postaci wykonania wynalazku rezystory są połączone szeregowo z półprzewodnikowymi elementami sterującymi prądem w kierunku w przód, tzn. od bieguna dodatniego do bieguna ujemnego.
Korzystnie każdy z rezystorów jest połączony równolegle z diodą blokującą prąd w kierunku w przód, tzn. prą d pł yną cy od bieguna dodatniego do bieguna ujemnego.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat zaproponowanego rozwiązania zgodnie z wynalazkiem, łączący funkcje przerywacza hamowania z funkcją ograniczania napięcia, fig. 2 i 3 pokazują odpowiednio zasady sterowania przerywaczem hamowania i ogranicznika napięcia.
Rozwiązanie przedstawione na fig. 1 łączy w jednym układzie funkcję przerywacza hamowania z funkcją ogranicznika napięcia. Pozwala to na zredukowanie kosztów.
W tym celu rezystory 7 i 8 zostały rozdzielone na rezystory 11+, 12+, 11- i 12-. Elementy półprzewodnikowe IGBT zasilające rezystory i połączone z nimi szeregowo zostały również rozdzielone na półprzewodnikowe elementy sterujące 13+, 14 +, 13- i 14-. Niestety, dobranie parametrów układu, który ma pracować w charakterze ogranicznika, wymaga rezystora ograniczającego o małej wartości celem generowania prądu, który będzie dostatecznie duży na to, aby zapewnić dobre zabezpieczenie napięciowe elementów półprzewodnikowych ogranicznika i inwertera (nie pokazanego na pos. II i fig. 1), które muszą być przyłączone do zacisków L5 i L6.
Jednakże zastosowanie rezystorów o małej wartości, nadających się do ograniczania napięcia, prowadzi do powstawania nadmiernie dużego prądu, a tym samym do nadmiernych strat w układzie, gdy pracuje on jako przerywacz hamowania.
Zgodnie z wynalazkiem, rozwiązanie polega na naprzemiennym uaktywnianiu przepływu prądu przez rezystory, gdy wykorzystuje się je do realizacji hamowania-przerywania.
Gdy przerywacz hamowania C pracuje w charakterze ogranicznika napięcia, moc cieplna do rozproszenia w rezystorach jest mniejsza, gdyż czas działania jest krótki. W tym przypadku pary półprzewodnikowych elementów sterujących 13+ i 14+ oraz 13- i 14- są wysterowywane równocześnie, a rezystory 11+ i 12+ oraz 11- i 12- są zasilane równolegle, wskutek czego rezystancja równoważ na pomiędzy biegunami L1 i L2 jest równa połowie rezystancji równoważnej uzyskiwanej wtedy, gdy układ pracuje w charakterze przerywacza hamowania.
Należy zauważyć, że dla danego efektu działania jako przerywacz hamowania, nie ustala się zbyt dużej wartości rezystora. Po prostu składa się on z dwóch części.
Wynalazek umożliwia zmniejszenie częstotliwości przełączania elementów półprzewodnikowych pracujących jako przerywacz hamowania bez zmiany częstotliwości na kondensatorach filtra wejściowego. Zmniejsza się w ten sposób straty przełączania w przerywaczu częstotliwości.
Dlatego możliwe jest wykorzystanie zalet naprzemiennego trybu pracy (poprzez przeplatanie).
Ponadto straty przewodzenia nie są większe: dzięki podziałowi rezystorów zasilanych przez każdy półprzewodnikowy element sterujący, płynący przez nie prąd jest mniejszy o połowę, ale płynie on dwa razy na skutek pracy półprzewodnikowych elementów sterujących w trybie naprzemiennym.
Z drugiej strony, gdy ukł ad dział a w charakterze ogranicznika napię cia, rezystancja równoważ na jest zmniejszona o połowę, umożliwiając tym samym efektywne zabezpieczenie napięciowe za pomocą podwójnego prądu.
Ta zasada działania jako przerywacza hamowania jest opisana w postaci wykresu na fig. 2 w odniesieniu (jako przykł ad) do pół przewodnikowych elementów sterują cych 13+ i 14+, które pracują na przemian. W okresie T półprzewodnikowy element sterujący 13+ pracuje w okresie δΤ/2 poczynając od chwili 0, a półprzewodnikowy element sterujący 14+ pracuje w takim samym okresie δ^2, który
PL 200 244 B1 zaczyna się w chwili T/2. Okres δΤ/2 jest wyznaczony przez wielkość efektu ograniczania, jaki należy uzyskać, tzn. przez moc przeznaczoną do rozproszenia.
Z drugiej strony, wykres na fig. 3 pokazuje równoczesne działanie, w każdym okresie T, półprzewodnikowych elementów sterujących 13+ i 14+ w okresie 5T, gdy pracują one jako ograniczniki napięcia.
Zgodnie z wynalazkiem, ograniczanie musi zachodzić wtedy, gdy napięcie przekracza maksymalny dopuszczalny próg elementów półprzewodnikowych przerywacza hamowania C i/lub inwertera E na skutek nadmiernego napięcia w linii napowietrznej 15 lub w szczególności blokowania inwertera.
W tym przypadku elektroniczne urządzenie sterujące blokuje inwerter E trakcji i uaktywnia się działanie układu jako ogranicznika, nawet wtedy, gdy nie ma potrzeby, aby działał on jako przerywacz hamowania.
Ogranicznik skierowuje prąd do rezystorów połączonych w ten sposób równolegle, włączając się przy wysokiej wartości progowej i wyłączając przy niskiej wartości progowej, aby utrzymywać napięcie poniżej wartości maksymalnej, bezpiecznego napięcia dopuszczalnego elementów półprzewodnikowych. To właśnie czas upływający pomiędzy przekroczeniem tych dwóch wartości progowych określa okres δT (fig. 3). Jeśli to działanie przekroczy dany okres, to wtedy dodatkowy środek bezpieczeństwa zapewnia otwarcie przerywacza obwodu linii napowietrznej usytuowanego w obwodzie wejściowym D.
Korzystnie zapewnia się stosowanie układów, które nie muszą być rekonfigurowane przez wykonawcę, gdyż na automatyczną rekonfigurację pozwala elektronika.
Opisany wyżej przykład wykonania jest oparty na zastosowaniu inwertera trójstopniowego. Jest rzeczą zrozumiałą, że sposób ten fachowiec w tej dziedzinie techniki może bez trudu zastosować w odniesieniu do inwertera dwustopniowego i takiego zastosowania nie wyklucza ten wynalazek.
Claims (7)
1. Sposób zabezpieczania przekształtnika zasilającego silnik przed uszkodzeniem powodowanym hamowaniem silnika oraz przepięciem w sieci prądu stałego mającej biegun ujemny i biegun dodatni, realizowany przez układ obejmujący środki zabezpieczające przeznaczone do połączenia do źródła, zawierające pierwsze rezystory, pierwsze półprzewodnikowe elementy sterujące do włączania pierwszych rezystorów pomiędzy biegun ujemy i biegun dodatni, drugie rezystory, drugie półprzewodnikowe elementy sterujące do włączania drugich rezystorów pomiędzy biegun ujemy i biegun dodatni, oraz obejmuje inwerter połączony ze środkami zabezpieczającymi i przeznaczony do połączenia z silnikiem napędowym, znamienny tym, że w przypadku hamowania silnika napędowego, włącza się w sposób przemienny pierwsze rezystory i drugie rezystory pomiędzy biegun ujemny i biegun dodatni z rozgałęzieniem prądu hamowania poprzez sterowanie pierwszymi półprzewodnikowymi elementami sterującymi i drugimi półprzewodnikowymi elementami sterującymi, a w przypadku przepięcia sieci prądu stałego, równocześnie włącza się pierwsze rezystory i drugie rezystory pomiędzy biegun ujemny i biegun dodatni z rozprowadzeniem nadmiernego napi ę cia poprzez sterowanie pierwszymi pó łprzewodnikowymi elementami sterującymi i drugimi półprzewodnikowymi elementami sterującymi.
2. Układ do zabezpieczania przekształtnika zasilającego silnik przed uszkodzeniem powodowanym hamowaniem silnika oraz przepięciem w sieci, łączący silnik napędowy z biegunem ujemnym i biegunem dodatnim stanowiącymi biegun ujemny i biegun dodatni sieci prądu stałego, obejmujący środki zabezpieczające zawierające pierwsze rezystory i pierwsze półprzewodnikowe elementy sterujące, przy czym pierwsze rezystory są połączone z biegunem ujemnym i dodatnim przez pierwsze półprzewodnikowe elementy sterujące, przy czym pierwsze półprzewodnikowe elementy sterujące stanowią włączniki włączające pierwsze rezystory pomiędzy biegun ujemy i biegun dodatni, drugie rezystory i drugie półprzewodnikowe elementy sterujące, przy czym drugie rezystory są połączone z biegunem ujemnym i dodatnim przez drugie półprzewodnikowe elementy sterujące, a drugie półprzewodnikowe elementy sterujące stanowią włączniki włączające drugie rezystory pomiędzy biegun ujemy i biegun dodatni, oraz obejmujący inwerter połączony ze środkami zabezpieczającymi i przeznaczony do połączenia z silnikiem napędowym, znamienny tym, że ma sterownik, który w przypadku hamowania silnika napędowego stanowi sterownik dla pierwszych półprzewodnikowych elementów sterujących (13+, 14+) i drugich półprzewodnikowych elementów sterujących (13- i 14-), które stanowią włączniki przemiennego włączania pomiędzy biegun ujemny (L2) i biegun dodatni (L1) dla pierwszych rezystorów (11+, 12+) i drugich rezystorów (11- i 12-) z rozgałęzieniem prądu hamowania, i który w przypadku przepięcia sieci prądu stałego stanowi sterownik dla pierwszych półprzewodnikowych elementów sterujących (13+, 14+)
PL 200 244 B1 i drugich półprzewodnikowych elementów sterują cych (13- i 14-), które stanowią włączniki równoczesnego włączania pomiędzy biegun ujemny (L2) i biegun dodatni (L1) dla pierwszych rezystorów (11+, 12+) i drugich rezystorów (11- i 12-) z rozprowadzeniem nadmiernego napię cia.
3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że każdy z rezystorów (11+, 12+, 11- i 12-) jest połączony szeregowo z oddzielnym półprzewodnikowym elementem sterującym (13+, 14+, 13- i 14-).
4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że co najmniej dwa półprzewodnikowe elementy sterujące (13+, 14+, 13- i 14-), z których każdy jest połączony z co najmniej jednym rezystorem (11+, 12+, 11- i 12-), są połączone z punktem pośrednim (L3) sieci prądu stałego, przy czym rezystory są połączone parami z dwoma biegunami (L1 i L2) sieci.
5. Układ według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że rezystory (11+, 12+, 11- i 12-) są połączone szeregowo z półprzewodnikowymi elementami (13+, 14+, 13- i 14-) sterującymi prądem w kierunku w przód, tzn. od bieguna dodatniego (L1) do bieguna ujemnego (L2).
6. Układ według zastrz. 2 albo 3, albo 4, znamienny tym, że każdy z rezystorów (11+, 12+, 11i 12-) jest połączony równolegle z diodą (9 lub 10) blokującą prąd w kierunku w przód, tzn. prąd płynący od bieguna dodatniego (L1) do bieguna ujemnego (L2).
7. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że każdy z rezystorów (11+, 12+, 11- i 12-) jest połączony równolegle z diodą (9 lub 10) blokującą prąd w kierunku w przód, tzn. prąd płynący od bieguna dodatniego (L1) do bieguna ujemnego (L2).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP99870008A EP1022181A1 (fr) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | Procédé et dispositif de protection des convertisseurs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL200244B1 true PL200244B1 (pl) | 2008-12-31 |
Family
ID=8243791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL349571A PL200244B1 (pl) | 1999-01-19 | 2000-01-11 | Sposób i układ do zabezpieczania przekształtnika zasilającego silnik przed uszkodzeniem powodowanym hamowaniem silnika oraz przepięciem w sieci |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP1022181A1 (pl) |
| AT (1) | ATE382001T1 (pl) |
| AU (1) | AU3027000A (pl) |
| BG (1) | BG105717A (pl) |
| BR (2) | BRPI0008892B1 (pl) |
| CZ (1) | CZ296728B6 (pl) |
| DE (1) | DE60037571T2 (pl) |
| EA (1) | EA003165B1 (pl) |
| EE (1) | EE200100337A (pl) |
| ES (1) | ES2296605T3 (pl) |
| HR (1) | HRP20010495A2 (pl) |
| HU (1) | HUP0105074A3 (pl) |
| PL (1) | PL200244B1 (pl) |
| SI (1) | SI1147027T1 (pl) |
| SK (1) | SK9202001A3 (pl) |
| WO (1) | WO2000043231A1 (pl) |
| ZA (1) | ZA200105218B (pl) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1288060A1 (fr) * | 2001-08-31 | 2003-03-05 | Alstom Belgium S.A. | Alimentation électrique à tensions multiples pour véhicule ferroviaire |
| JP4069022B2 (ja) * | 2003-06-12 | 2008-03-26 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体装置 |
| DE102009017254B4 (de) * | 2009-04-09 | 2012-12-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Ankopplung von Energiespeichern an einem Spannungszwischenkreis eines Traktionsstromrichters |
| FR3035557B1 (fr) * | 2015-04-23 | 2017-05-12 | Labinal Power Systems | Systeme et procede de dissipation de l'energie electrique regeneree par des actionneurs |
| CN114448322B (zh) * | 2022-02-28 | 2024-01-30 | 中国铁道科学研究院集团有限公司 | 限压斩波控制方法及装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19537526B4 (de) * | 1995-09-29 | 2008-06-05 | Daimlerchrysler Rail Systems Gmbh | Elektrisch betriebenes Fahrzeug, insbesondere Triebfahrzeug |
| DE19704704C2 (de) * | 1997-02-07 | 2000-11-16 | Siemens Ag | GTO-Bremssteller |
-
1999
- 1999-01-19 EP EP99870008A patent/EP1022181A1/fr not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-01-11 WO PCT/BE2000/000002 patent/WO2000043231A1/fr not_active Ceased
- 2000-01-11 ES ES00900455T patent/ES2296605T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-01-11 HR HR20010495A patent/HRP20010495A2/hr not_active Application Discontinuation
- 2000-01-11 PL PL349571A patent/PL200244B1/pl unknown
- 2000-01-11 AU AU30270/00A patent/AU3027000A/en not_active Abandoned
- 2000-01-11 BR BRPI0008892-7A patent/BRPI0008892B1/pt unknown
- 2000-01-11 CZ CZ20012567A patent/CZ296728B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2000-01-11 EE EEP200100337A patent/EE200100337A/xx unknown
- 2000-01-11 EP EP00900455A patent/EP1147027B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2000-01-11 EA EA200100673A patent/EA003165B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2000-01-11 BR BR0008892-7A patent/BR0008892A/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-01-11 SK SK920-2001A patent/SK9202001A3/sk unknown
- 2000-01-11 AT AT00900455T patent/ATE382001T1/de active
- 2000-01-11 HU HU0105074A patent/HUP0105074A3/hu unknown
- 2000-01-11 DE DE60037571T patent/DE60037571T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-01-11 SI SI9730775T patent/SI1147027T1/sl unknown
-
2001
- 2001-06-25 ZA ZA200105218A patent/ZA200105218B/en unknown
- 2001-07-18 BG BG05717A patent/BG105717A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200100673A1 (ru) | 2001-12-24 |
| EP1147027B1 (fr) | 2007-12-26 |
| HRP20010495A2 (en) | 2002-10-31 |
| CZ20012567A3 (cs) | 2002-11-13 |
| BG105717A (en) | 2002-09-30 |
| EE200100337A (et) | 2002-12-16 |
| WO2000043231A1 (fr) | 2000-07-27 |
| ATE382001T1 (de) | 2008-01-15 |
| ZA200105218B (en) | 2002-10-22 |
| DE60037571T2 (de) | 2008-07-24 |
| ES2296605T3 (es) | 2008-05-01 |
| CZ296728B6 (cs) | 2006-05-17 |
| EA003165B1 (ru) | 2003-02-27 |
| HUP0105074A3 (en) | 2002-10-28 |
| DE60037571D1 (de) | 2008-02-07 |
| BRPI0008892B1 (pt) | 2018-01-02 |
| HUP0105074A2 (hu) | 2002-04-29 |
| AU3027000A (en) | 2000-08-07 |
| BR0008892A (pt) | 2001-10-30 |
| EP1022181A1 (fr) | 2000-07-26 |
| EP1147027A1 (fr) | 2001-10-24 |
| SI1147027T1 (sl) | 2008-04-30 |
| SK9202001A3 (en) | 2002-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11038340B2 (en) | Soft-starter AC-AC converter with integrated solid-state circuit breaker and method of operation thereof | |
| KR102087573B1 (ko) | 인버터용 작동 상태 회로, 및 인버터의 작동 상태 설정 방법 | |
| US10389262B2 (en) | Device for temporarily taking over electrical current from an energy transfer or distribution device, when needed | |
| US9391503B2 (en) | Converter circuit | |
| EP2814161B1 (en) | Power stage precharging and dynamic braking apparatus for multilevel inverter | |
| RU2592640C2 (ru) | Линейный защитный автомат постоянного напряжения | |
| PL193216B1 (pl) | Sposób zabezpieczenia przeciwzwarciowego trakcyjnego układu napędowego zasilanego przekształtnikiem napięcia | |
| JPH10313541A (ja) | 送電プラント | |
| US11258437B2 (en) | Switching device for disconnecting a current path | |
| JPH10304569A (ja) | 送電プラント | |
| CN101980886B (zh) | 向有轨车辆中的辅助运行设备供给电能 | |
| US4763220A (en) | Static switch circuit or device for the protected supply of a load, and its line | |
| AU2005261768B2 (en) | Method for controlling an electronic power converter that is connected to a direct-current source | |
| US20160164296A1 (en) | Module | |
| PL200244B1 (pl) | Sposób i układ do zabezpieczania przekształtnika zasilającego silnik przed uszkodzeniem powodowanym hamowaniem silnika oraz przepięciem w sieci | |
| EP2852040A1 (en) | Module | |
| EP4075652B1 (en) | Inverter circuit for an electrical ac motor, electrical drive and method for controlling an electrical drive | |
| KR101768781B1 (ko) | 역변환 장치의 고전압 회로를 방전하기 위한 어셈블리 및 방법 | |
| US3644808A (en) | Means for protecting electronic commutation motor from accidental overload | |
| JP4430765B2 (ja) | 中間回路の電圧を供給電圧に合わせる方法及び回路装置 | |
| EP4672528A1 (en) | SEMICONDUCTOR CIRCUIT BREAKER AND METHOD | |
| FI85634C (fi) | Anordning foer oeverspaenningsskydd av en likriktarbrygga som matar en likstroemsmotor och foer styrning av likstroemsmotorn vid noedbromsning. | |
| PL239737B1 (pl) | Uklad ograniczajacy napiecie | |
| JPH07170755A (ja) | インバータ制御装置 | |
| PL187448B1 (pl) | Sposób i układ sterowania wyłącznika szybkiego |