Отсек №4 (Блок управления тяговым приводом)

Блок управления тяговым приводом

Блок управления тяговым электроприводом БУТП (в дальнейшем именуемый блок) предназначен для управления автономным инвертором напряжения на IGBT модулях, питающим четыре тяговых двигателя вагона метрополитена в режимах тяги и электрического торможения.

Основные технические характеристики блока приведены в таблице 14.

Таблица 14

№ п.п.	Наименование параметра	Значение параметра
	Тип:	БУТП-1
	Описание:	Электронный блок управления тяговым асинхронным приводом
	Напряжение питания, В	24 В
	Потребляемая мощность, Вт, не более
	Внутренние источники питания:
	Аналоговые цепи, В	±15
	Цифровые цепи, В
	Микропроцессоры
	Управляющий DSP:	16-бит DSP TMS320LF2407 (Texas Instruments) микропроцессор с тактовой частотой 30 МГц
	DSP с плавающей точкой:	32-бит DSP TMS320VC33 (Texas Instruments) микропроцессор с тактовой частотой 100 МГц
	Память
	Flash EPROM в управляющем DSP, кБайт
	SRAM в управляющем DSP, кword
	DARAM в управляющем DSP, word
	DPRAM для обмена DSP, кБайт
	ОЗУ в микропроцессоре с плавающей точкой, кword
	Периферийные устройства
	Последовательный канал	RS422
	Последовательный канал	CAN2
	АЦП для DSP с плавающей точкой	12-бит, 8-каналов
	ЦАП для DSP с плавающей точкой	10-бит, 4-канала
	Входные датчики:
	Датчики тока, шт.
	Датчики напряжения, шт.
	Датчики частоты вращения двигателей, шт.
	Количество логических входов напряжением 80 В, шт.
	Количество логических выходов напряжением 80 В, шт.
	Импульсные выходы
	Импульсные выходы управления силовым инвертором, шт.
	Импульсные выходы управления реостатным тормозным чоппером, шт.
	Аналоговые выходы с гальванической развязкой - 0…10 В, шт.
	Габариты, мм	460 x 290 x 150
	Масса, кг

Конструкция блока

Общий вид блока приведен на рис.50, 51.

Блок представляет собой металлический каркас (1) с передней лицевой панелью (2) и задней крышкой (3).

На лицевой панели блока расположен соединитель (4) для подключения технологического жгута контроля сигналов БУТП. Соединитель (5) предназначен для подключения эмулятора контроллера КФТ1 и при обслуживании блока не используется. Соединитель (6), расположенный в вырезе лицевой панели предназначен для подключения персонального компьютера по последовательному каналу с интерфейсом RS422.

В закрытом прозрачном окне расположен батарейный отсек (7) и панель светодиодной индикации (8). В настоящее время установка батареи энергонезависимого питания таймера часов реального времени контроллера КФТ1 не требуется, поскольку регистратор неисправностей тягового привода является отдельным от БУТП устройством.

Светодиодная панель используется при наладке и испытаниях комплекта тягового привода на испытательном стенде завода изготовителя КАТП1 и в эксплуатации при поиске неисправностей электрооборудования тягового привода.

На каркасе блока установлены две ручки (9) для его переноски.

Крепление блока в отсеке контейнера осуществляется 4 болтами М6 через 4 отверстия в каркасе (10).

Маркировка блока нанесена на табличке (11).

На рис.52 приведен вид блока при снятой задней крышке. Внутри каркаса (1) размещается базовая узловая плата блока (2), в которую устанавливаются и крепятся остальные печатные платы электронных узлов блока. Узловая плата служит для организации межплатных электрических соединений узлов блока, на ней установлены электронные компоненты интерфейсов блока и четыре разъема (3) для связи блока с цепями управления тяговым приводом.

Дочерние печатные платы (4) своими соединителями вставляются в соединители узловой платы. Платы конструктивно фиксируются по группам пластиковыми держателями с направляющими (5). При закрытой задней крышке резиновые прокладки с обратной стороны крышки давят на торцы вставленных плат, обеспечивая дополнительную их фиксацию.

Две платы контроллеров (6) соединены разъемами между собой и с узловой платой друг над другом по типу формата PC104. По такому же принципу установлены платы ИП2 и УЗИП2 (7).

Состав блока

Состав блока с кратким описанием функций печатных плат, установленных в БУТП, приведен в таблице 15.

Таблица 15

№ п.п.	Наименование	Обозначение	Описание	кол-во
	Узловая плата	УП2	Базовая узловая плата для крепления и связей остальных печатных плат блока между собой. Содержит соединители для связи блока с цепями управления тяговым приводом.
	Контроллер с фиксированной точкой	КФТ1	Управляет инвертором и реостатным тормозным чоппером. Обрабатывает информацию датчиков частоты вращения двигателей. Обеспечивает основные алгоритмы управления тяговым приводом.
	Контроллер с плавающей точкой	КПТ1	Осуществляет расчеты сигналов обратных связей по напряжениям и токам. Реализует алгоритмы регуляторов контуров привода.
	Интерфейс дискретных сигналов	ИДС2	Содержит 5 гальванически развязанных входных канала на напряжение 24 В.
	Калибратор аналоговых сигналов	КАС3	Обеспечивает прием, масштабирование, фильтрацию и передачу на АЦП контроллера с плавающей точкой сигналов датчиков напряжения тягового привода. Формирует сигналы аппаратной защиты привода по напряжению.
	Калибратор аналоговых сигналов	КАС4	Обеспечивает прием, масштабирование, фильтрацию и передачу на АЦП контроллера с плавающей точкой сигналов датчиков тока тягового привода. Формирует сигналы аппаратной защиты привода по току.
	Формирователь сигналов защит	ФСЗ2	Принимает все сигналы аппаратных защит, осуществляет собственное управления силовыми аппаратами привода, передает информацию в управляющий процессор о включении защит.
	Усилитель сигналов	УС2	Усиливает сигналы импульсов управления IGBT модулями МСИ (четыре гальванически развязанных выходных канала) Принимает информацию от драйверов об их состоянии и передает их на плату ФСЗ. (четыре гальванически развязанных входных канала).
	Выходные реле	ВР2	Содержит 6 гальванически развязанных выхода (сухие контакты реле) с управлением по SPI интерфейсу блока.
	Выходные реле	ВРП2	Содержит 6 гальванически развязанных выхода (сухие контакты реле) с управлением по параллельному интерфейсу блока.
	Цифро-аналоговый преобразователь	ЦАП2	Содержит 4 гальванически развязанных выхода для передачи информации в БУВ.
	Индикация режимов	ИР2	Содержит индикатор, содержащий 8 светодиодов, батарею для энергонезависимой памяти и 9-и штырьковый разъем последовательного порта.
	Источник питания	ИП2	Источник питания блока: 5 В, ± 15 В.
	Устройство защиты источника питания	УЗИП2	Осуществляет контроль работы источника питания блока. Осуществляет контроль наличия в блоке всех плат устройств.

Функции светодиодных индикаторов (СДИ) панели индикации приведены в таблице. Информация о СДИ в таблице 16 представлена в порядке их расположения на панели сверху вниз.

Таблица 16

Номер СДИ	Функция	Значение
HL1	Сигнал срабатывания дифференциальной защиты: З АИН	Светится - неисправность
HL2	Сигнал срабатывания защиты блока питания вентиляторов: З БПВ	Светится - неисправность
HL3	Сигнал срабатывания защиты по максимальному прямому току привода: Idm	Светится - неисправность
HL4	Сигнал срабатывания защиты по максимальному фазному току двигателей: Imm	Светится - неисправность
HL5	Сигнал срабатывания защиты по максимальному напряжению на конденсаторе сетевого фильтра: Ucm	Светится - неисправность
HL6	Сигнал срабатывания защиты драйвера фазы А силового инвертора: З_А_ОК	Светится - неисправность
HL7	Сигнал срабатывания защиты драйвера фазы В силового инвертора: З_В_ОК	Светится - неисправность
HL8	Сигнал срабатывания защиты драйвера фазы С силового инвертора: З_С_ОК	Светится - неисправность
HL9	Наличие вторичного напряжения ИП блока: 5 В	Светиться - норма
HL10	Наличие вторичного напряжения ИП блока: 15 В	Светиться - норма
HL11	Наличие вторичного напряжения ИП блока: минус 15 В	Светиться - норма
HL12	Сигнал срабатывания защиты ИП блока	Светиться - норма

Работа блока

Блок управления тяговым приводом обеспечивает выполнение следующих основных функций:

- Управление БВ, контакторами, тормозным чоппером, силовым инвертором питания тяговых двигателей в режиме тяги и электрического следящего реостатного торможения.

- Электронную защиту силовых цепей тягового электрооборудования в аварийных режимах.

- Управление силой тяги торможения двигателей в функции загрузки вагона (автоведение).

- Защита от юза и буксования колесных пар.

- Эксплуатационные задачи и функции самодиагностики, включающие в себя проверку самоинициализации.

- Функции конфигурирования и анализа, включающие возможность перепрограммирования БУТП, встроенный инструментарий записи характеристик привода во времени, панель управления приводом и панель индикации.

§7.3.5 Отсек №6 (Модуль силового инвертора)

Модуль силового инвертора

Модуль силового инвертора (МСИ) преобразует входное напряжение контактной сети постоянного тока в 3-фазное напряжение переменного тока для питания 4-х асинхронных тяговых двигателей вагона, включенных параллельно. В состав МСИ так же входит чоппер тормозного реостата тягового привода.

Основные технические характеристики МСИ приведены в таблице 17.

Таблица 17

№ п.п.	Наименование параметра	Значение параметра
	Напряжение питания силовой цепи постоянного тока, В:
	номинальное
	максимальное
	минимальное
	Выходное напряжение длительное (среднеквадратичное значение при номинальном входном напряжении 750В), В	от 0 до 530
	Частота коммутаций ШИМ инвертора, Гц
	Частота коммутаций ШИМ тормозного чоппера, Гц
	Частота выходного 3-х фазного напряжения питания двигателей, Гц	от 1 до 120
	Номинальная мощность, кВт
	Напряжение цепей управления, В	15±5%
	Масса, кг, не более
	Габаритные размеры, мм	1264 x 760 x 328

⇐ Предыдущая 7 8 9 10 111213 14 15 16 Следующая ⇒