Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Автоматизированные системы управления электрическим подвижным составом

СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЬНО-ИНВЕРТОРНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ВЛ65, ВЛ85

Силовая цепь и функциональная схема системы управления преобразователями

Электровозы переменного тока серий ВЛ80Р, ВЛ65, ВЛ85 оборудованы однотипными выпрямительно-инверторными преобразователями (ВИП) с четырехзонным фазовым регулированием напряжения, подводимого к тяговым электродвигателям. Компоновка цепей тяговых электродвигателей также однотипная, блочная, различается только в зависимости от серии электровоза количеством ТЭД в одном блоке. На рис. 3.1 показана упрощенная схема силовой цепи и функциональная схема управления выпрямительно-инверторными преобразователями пассажирского электровоза ВЛ65. Схема силовых цепей и система управления ВИП для каждой секции магистрального электровоза ВЛ85 аналогичны. Отличие электровоза ВЛ85 лишь в том, что в каждой его секции размещены три преобразовательных блока, а в каждом блоке включено по два тяговых электродвигателя.

Питание тяговых электродвигателей электровоза ВЛ65 осуществляется от тягового трансформатора (ТТ) через выпрямительно- инвертоные преобразователи ВИП1, ВИП2. Трансформатор имеет первичную (сетевую) обмотку, две тяговые обмотки, обмотку для питания цепи независимого возбуждения ТЭД и отопительную обмотку пассажирских вагонов (на рис. 3.1 эта обмотка не показана). Каждая тяговая обмотка состоит из трех секций с соотношением витков 1:1:2. Номинальное напряжение малых секций по 315 В, большой секции — 630 В, полное напряжение тяговой обмотки — 1260 В.

Силовую схему ВИП можно представить в виде трех параллельно соединенных однофазных мостовых схем со смежными тирис-

Схема силовой цепи и функциональная схема управления ВИП электровоза ВЛ65

Рис. 3.1. Схема силовой цепи и функциональная схема управления ВИП электровоза ВЛ65: Til, Т12, Т18 — измерительные трансформаторы; ДК1—ДК4 — датчики углов коммутации; ЗДТР — задатчик тяги-рекуперации; ЗДВ — задатчик тока возбуждения тяговых электродвигателей; БУВИП — блок управления выпрямительно-инверторными преобразователями; БИ-027 — блок измерений тока ТЭД; ВУВ — выпрямительная установка возбуждения; ДТЯ1 — ДТЯ6; ДТВ — датчики тока якорей и тока возбуждения тяговых электродвигателей; ПТ — переключатель тормозной; ШТ1—ШТ6 — шунтирующие тиристорные блоки торными плечами. Такая компоновка позволяет плавно регулировать напряжение на тяговых двигателях за счет открытия соответствующих тиристорных плеч преобразователя.

В режиме тяги обмотки возбуждения включаются последовательно с якорями (1—6) тяговых двигателей и запитываются от выпрямительно-инверторных преобразователей. Тяговые электродвигатели каждого блока включены параллельно. Последовательно с каждой группой двигателей включены для снижения пульсации тока сглаживающие реакторы (CPI, СР2). Регулирование напряжения, подводимого к тяговым двигателям, осуществляется изменением фазовых углов отпирания тиристорных плеч ВИП и дискретным бесконтактным переключением токовой нагрузки на смежные секции тяговых обмоток трансформатора. Дополнительно регулирование тяговых электродвигателей осуществляется тремя ступенями ослабления возбуждения, посредством подключения параллельно обмоткам возбуждения шунтирующих резисторов (на схеме рис. 3.1 цепи шунтирования не показаны). Защита силовых цепей от аварийных перегрузок обеспечивается высоковольтным главным выключателем ГВ.

В режиме рекуперативного торможения обмотки возбуждения всех шести ТЭД соединяются последовательно и подключаются к выпрямительной установке возбуждения (ВУВ). Регулирование тока возбуждения осуществляется изменением фазовых углов отпирания тиристорных плеч управляемого выпрямителя. Для снижения инерционности цепи тока возбуждения нулевая схема выпрямления ВУВ выполнена без обратного диода. Направление тока якорей ТЭД в режиме рекуперативного торможения сохраняется таким же как в тяговом режиме. Изменяется на противоположное направление ток возбуждения и, следовательно, ЭДС вращения ТЭД. Переключение силовой цепи из режима тяги в режим рекуперативного торможения производится тормозным переключателем ТП с групповым приводом. В цепь якоря каждого тягового электродвигателя включены стабилизирующие резисторы Rl—R6, предназначенные для обеспечения электрической устойчивости режима рекуперации, а также для ограничения токов короткого замыкания ТЭД при аварийном опрокидывании инвертора. Защита электродвигателей и преобразователя от аварийных перегрузок обеспечивается быстродействующими выключателями, включенными в цепь каждого ТЭД, а также высоковольтным главным выключателем ГВ.

В штатном режиме рекуперативного торможения стабилизирующие резисторы нагружены продолжительное время током 700—800 А, поэтому для них требуется интенсивное воздушное охлаждение.

Очередность открытия тиристорных плеч ВИП1, ВИП2 в тяговом (выпрямительном) и рекуперативном (инверторном) режимах определяется алгоритмом работы блока управления преобразователями электровоза (БУВИП). Он формирует и в соответствии с заданным алгоритмом распределяет по тиристорным группам ВИП управляющие импульсы. Импульсы управления ВУВ также формируются в блоке БУВИП. Включение и выключение тяговых и тормозных режимов производится подачей или снятием управляющих импульсов тиристорных плеч ВИП.

Отличительной особенностью системы управления электровоза ВЛ65 является применение поосного регулирования тормозных токов, генерируемых тяговыми электродвигателями в режиме рекуперативного торможения. Выравнивание тормозных токов производится за счет индивидуального шунтирования обмоток возбуждения тяговых электродвигателей тиристорами ШТ1—ШТ6, подключенными параллельно обмоткам возбуждения. Степень ослабления возбуждения определяется величиной небаланса токов якорей тяговых двигателей.

В качестве сигналов обратных связей системы управления используются напряжения, пропорциональные токам тяговых электродвигателей. Они формируются с помощью измерительных преобразователей — датчиков тока якорей ДТЯ1—ДТЯ6 и датчика тока возбуждения ДТВ. Мгновенные значение питающих напряжений ВИП, используемые для синхронизации управления и для слежения уровня напряжений, контролируются с помощью измерительных трансформаторов напряжения Т18, Til, Т12. Информация о продолжительности процессов коммутации тиристорных плеч ВИП поступает в БУВИП с выходов измерительных преобразователей — датчиков углов коммутации ДК1— ДК4.

Перечисленные сигналы обратных связей позволяют формировать в БУВИП необходимые величины фазовых интервалов управляющих импульсов для преобразователей ВИП, установки возбуждения ВУВ и тиристорных блоков, шунтирующих обмотки возбуждения тяговых электродвигателей.

В системе управления электровозами предусмотрено ручное и автоматическое управление тяговыми и тормозными режимами. При ручном управлении задание режимов тяги и рекуперативного торможения производится главным штурвалом контроллера машиниста. Величина тока возбуждения задается поворотом тормозной рукоятки. Электровозы ВЛ65 и ВЛ85 оснащены блоками автоматического управления БАУ-002, посредством которых осуществляется стабилизация тока тяговых двигателей и скорости движения в тяговых и тормозных режимах.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >
 

Популярные страницы