Convertidor reversible controlado monofásico CA-CC con amortiguador de baja pérdida.
Convertidor reversible monofásico de CA-CC con amortiguador de baja pérdida que tiene un par de terminales de entrada (N1,
N2) destinados a conectarse a un secundario de un transformador cuyo primario está conectado a un suministro de CA de alto voltaje, y un par de terminales de salida (N3, N4) destinados a conectarse a un motor de CC de un vehículo ferroviario, comprendiendo dicho convertidor un puente principal y una unidad de control (26), caracterizado porque
- dicho puente principal (22) es un puente totalmente controlado por fuerza conmutada que tiene un primer par de terminales opuestos conectados a los terminales de entrada del convertidor y un segundo par de terminales opuestos conectados a los terminales de salida de los convertidores, comprendiendo cada rama (Bi) del puente controlado un dispositivo semiconductor de potencia controlada (Ti) en serie con un dispositivo electrónico semiconductor de potencia no controlada (Di);
- dicho puente principal (22) está configurado para transmitir una potencia al motor de CC cuando dicho motor de CC está en un modo de tracción y transmitir una potencia al secundario del transformador cuando dicho motor de CC está en un modo de frenado regenerativo, con la misma dirección de flujo de corriente en el motor de CC en ambos modos debido a una reconfiguración del convertidor por la unidad de control (26);
- el convertidor comprende además un puente amortiguador (24) que comprende un primer par de terminales opuestos (N5, N6) conectados al terminal de entrada del convertidor y un segundo par de terminales opuestos conectados entre sí por medio de un condensador (Ks), comprendiendo cada rama del puente amortiguador un dispositivo semiconductor de potencia controlada (Tsi); y
- dichos dispositivos semiconductores de potencia controlada (Ti; Tsi) están configurados para ser encendidos o apagados por la unidad de control de modo que dicho condensador almacene energía desde el secundario y libere dicha energía al motor al final del período conductivo en modo de tracción o al secundario al comienzo del período conductivo en un modo de frenado regenerativo.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12305695.
Solicitante: ALSTOM Transport Technologies.
Nacionalidad solicitante: Francia.
Dirección: 48, rue Albert Dhalenne 93400 Saint-Ouen FRANCIA.
Inventor/es: BORUP,MICHAEL, GREENING,JONATHAN, LUMLEY,MARTIN.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B60L7/12 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B60 VEHICULOS EN GENERAL. › B60L PROPULSION DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE (disposición o montaje de conjuntos de propulsión eléctrica o de varios motores principales diferentes para una propulsión recíproca o común sobre los vehículos B60K 1/00, B60K 6/20; disposición o montaje de la transmisión eléctrica en los vehículos B60K 17/12, B60K 17/14; prevención del patinado de las ruedas reduciendo la fuerza motriz en vehículos sobre raíles B61C 15/08; máquinas dinamoeléctricas H02K; control o regulación de motores H02P ); SUMINISTRO DE LA ENERGIA ELECTRICA AL EQUIPO AUXILIAR DE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE (circuitos eléctricos para el acoplamiento de vehículos B60D 1/64; calefacción eléctrica para vehículos B60H 1/00 ); SISTEMAS DE FRENOS ELECTRODINAMICOS PARA VEHICULOS, EN GENERAL (control o regulación de motores H02P ); SUSPENSION O LEVITACION MAGNETICAS PARA VEHICULOS; CONTROL DE LOS PARAMETROS DE FUNCIONAMIENTO SOBRE LOS VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE SEGURIDAD SOBRE VEHICULOS PROPULSADOS ELECTRICAMENTE. › B60L 7/00 Sistemas de frenos electrodinámicos para vehículos, en general. › para vehículos propulsados por motores de corriente continua.
- B60L9/08 B60L […] › B60L 9/00 Propulsión eléctrica a partir de energía externa al vehículo (propulsión eléctrica para vehículos mono rail, vehículos suspendidos o ferrocarriles de cremallera B60L 13/00; en combinación con baterías o pilas de combustible en el vehículo B60L 50/53). › alimentados por líneas de corriente alterna.
- H02J3/18 ELECTRICIDAD. › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02J CIRCUITOS O SISTEMAS PARA LA ALIMENTACION O LA DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA; SISTEMAS PARA EL ALMACENAMIENTO DE ENERGIA ELECTRICA. › H02J 3/00 Circuitos para redes principales o de distribución, de corriente alterna. › Disposiciones para ajustar, eliminar o compensar la potencia reactiva en las redes (para ajuste de la tensión H02J 3/16).
- H02M7/797 H02 […] › H02M APARATOS PARA LA TRANSFORMACION DE CORRIENTE ALTERNA EN CORRIENTE ALTERNA, DE CORRIENTE ALTERNA EN CORRIENTE CONTINUA O DE CORRIENTE CONTINUA EN CORRIENTE CONTINUA Y UTILIZADOS CON LAS REDES DE DISTRIBUCION DE ENERGIA O SISTEMAS DE ALIMENTACION SIMILARES; TRANSFORMACION DE UNA POTENCIA DE ENTRADA EN CORRIENTE CONTINUA O ALTERNA EN UNA POTENCIA DE SALIDA DE CHOQUE; SU CONTROL O REGULACION (transformadores H01F; convertidores dinamoeléctricos H02K 47/00; control de los transformadores, reactancias o bobinas de choque, control o regulación de motores, generadores eléctricos o convertidores dinamoeléctricos H02P). › H02M 7/00 Transformación de una potencia de entrada en corriente alterna en una potencia de salida en corriente continua; Transformación de una potencia de entrada en corriente continua en una potencia de salida en corriente alterna. › utilizando solamente dispositivos semiconductores.
PDF original: ES-2767095_T3.pdf
Reivindicaciones:
1. Convertidor reversible monofásico de CA-CC con amortiguador de baja pérdida que tiene un par de terminales de entrada (N1, N2) destinados a conectarse a un secundario de un transformador cuyo primario está conectado a un suministro de CA de alto voltaje, y un par de terminales de salida (N3, N4) destinados a conectarse a un motor de CC de un vehículo ferroviario, comprendiendo dicho convertidor un puente principal y una unidad de control (26) , caracterizado porque
- dicho puente principal (22) es un puente totalmente controlado por fuerza conmutada que tiene un primer par de terminales opuestos conectados a los terminales de entrada del convertidor y un segundo par de terminales opuestos conectados a los terminales de salida de los convertidores, comprendiendo cada rama (Bi) del puente controlado un dispositivo semiconductor de potencia controlada (Ti) en serie con un dispositivo electrónico semiconductor de potencia no controlada (Di) ;
- dicho puente principal (22) está configurado para transmitir una potencia al motor de CC cuando dicho motor de CC está en un modo de tracción y transmitir una potencia al secundario del transformador cuando dicho motor de CC está en un modo de frenado regenerativo, con la misma dirección de flujo de corriente en el motor de CC en ambos modos debido a una reconfiguración del convertidor por la unidad de control (26) ;
- el convertidor comprende además un puente amortiguador (24) que comprende un primer par de terminales opuestos (N5, N6) conectados al terminal de entrada del convertidor y un segundo par de terminales opuestos conectados entre sí por medio de un condensador (Ks) , comprendiendo cada rama del puente amortiguador un dispositivo semiconductor de potencia controlada (Tsi) ; y
- dichos dispositivos semiconductores de potencia controlada (Ti; Tsi) están configurados para ser encendidos o apagados por la unidad de control de modo que dicho condensador almacene energía desde el secundario y libere dicha energía al motor al final del período conductivo en modo de tracción o al secundario al comienzo del período conductivo en un modo de frenado regenerativo.
2. El convertidor reversible monofásico de CA-CC según la reivindicación 1, caracterizado porque cada dispositivo semiconductor de potencia controlada (Ti) del puente principal comprende un dispositivo semiconductor controlado no regenerativo, preferentemente un IGBT, conectado en paralelo con un dispositivo semiconductor no controlado del tipo rectificador, preferentemente un diodo.
3. El convertidor reversible monofásico de CA-CC según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque cada dispositivo electrónico semiconductor de potencia no controlada (Di) del puente principal es del tipo rectificador, preferentemente un diodo.
4. El convertidor reversible monofásico de CA-CC según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque cada dispositivo semiconductor de potencia controlada (Tsi) del puente amortiguador comprende un dispositivo semiconductor controlado no regenerativo, preferentemente un IGBT, conectado en paralelo con un dispositivo semiconductor no controlado del tipo rectificador, preferentemente un diodo.
5. El convertidor reversible monofásico de CA-CC según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el puente amortiguador es pasivo en modo de amortiguación y activo en modo de recuperación de energía.
6. Vehículo ferroviario que comprende un transformador, un convertidor reversible monofásico de CA-CC y al menos un motor de CC, estando conectado dicho convertidor entre un secundario del transformador, cuyo primario está destinado a conectarse con un suministro de CA, y el motor de CC, donde dicho convertidor es un convertidor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
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