Цепи тяговых электродвигателей в режиме рекуперативного торможения.

Тяговые электродвигатели в режиме рекуперативного торможения работают как генераторы постоянного тока с независимым возбуждением.

Рекуперативное торможение осуществляются путем инвертирования постоянного тока тяговых электродвигателей, работающих генераторами, в переменный ток промышленной частоты.

Все переключения в силовой цепи при переходе из режима тяги в режим рекуперативного торможения и наоборот производятся переключателями

А11- QT1, А12-QT1 при переходе в режим рекуперативного торможения якорь каждого электродвигателя отключается от своей обмотки возбуждения и подключается к ВИП последовательно с диодами блока U11 и блоком резисторов R10.

Блок резисторов R10 предназначен для обеспечения большей электрической устойчивости рекуперативного торможения, а также для улучшения распределения тока между параллельно включенными якорями тяговых электродвигателей. Блок диодов U11 предназначен для предотвращения появления контурных токов при переходе в режим рекуперативного торможения на высоких скоростях.

Для защиты блоков резисторов от токовых перегрузок предусмотрена панель реле напряжения А6. При срабатывании реле контроля напряжения КV01, КV02 панели А6 разбирается схема электрического торможения.

В схему электровоза включены панели защиты тяговых электродвигателей от кругового огня по коллектору А27, А28 ( при срабатывании реле контроля напряжения КV01 панели отключается контактор К1, обесточивая обмотки возбуждения электродвигателей ).

Обмотки тягового трансформатора с выводами а4-а3 и выпрямительная установка возбуждения U3 образуют двухполупериодную мостовую схему выпрямления с нулевым вентилем для питания обмоток возбуждения тяговых электродвигателей. Напряжение холостого хода между выводами а4-а3 составляет 232 В.

Тормозными переключателями А11-QT1, А12-QT1 обмотки возбуждения тяговых электродвигателей каждой секции соединяются между собой последовательно. Резисторы R1-R2 выводами РО, Р3 остаются подключенными параллельно обмоткам возбуждения, как и в режиме тяги.

Сбор силовой схемы питания обмоток возбуждения завершается включением контактора К1. Ток возбуждения измеряется амперметром РА2, установленным в кабине на пульте машиниста. Обратная связь по току с системой регулирования обеспечивается с помощью датчика тока Т15.

От тока перегрузки цепи обмоток возбуждения защищены с помощью реле КА15, от тока короткого замыкания при пробое плеч ВУВ - с помощью реле КА7. При срабатывании реле КА15 отключается контактор К1, при срабатывании реле КА7 отключается главный выключатель OF1.

Контроль замыкания цепей возбуждения на корпус осуществляется реле контроля “земли” КV4, при включении которого загораются индикаторы РКЗ на блоке сигнализации А23 над пультом машиниста.

Для снижения уровня радиопомех обмотка а3-х3 тягового трансформатора соединена с корпусом электровоза через конденсаторы С17, С18.

 

Регулирование тормозной силы в режиме рекуперативного торможения.

При работе электровоза в режиме рекуперативного торможения в зоне высоких скоростей тормозная сила регулируется плавным изменением тока возбуждения тяговых электродвигателей, а в зоне средних и малых скоростей – плавным изменением напряжения ВИП, работающих в инверторном режиме. Алгоритм управления тиристорами ВИП приведен в таблице 1.

Изменение тока возбуждения осуществляется за счет изменения угла открытия тиристоров выпрямительной установки возбуждения U3.

Тиристоры открываются с помощью управляющих импульсов, вырабатываемых шкафом МСУД и подаваемых через выходные усилители импульсов выпрямительной установки возбуждения на управляющие электроды тиристоров.

Тормозная сила в четвертой зоне регулируется плавным изменением тока возбуждения, который по мере снижения скорости движения электровоза должен увеличиваться для поддержания заданной тормозной силы. При достижении наибольшего тока возбуждение дальнейшее поддержание заданной тормозной силы осуществляется плавным уменьшением напряжения ВИП.

Плавное регулирование напряжения ВИП производится с середины четвертой зоны (α _р=90^о эл.) до первой зоны. В четвертой зоне тиристоры плеч 1, 2, 7, 8 открываются с углом опережения β . Импульсы управления формируются системой авторегулирования инвертора, входящей в шкаф МСУД, обеспечивающий постоянство угла запаса δ =β -ј при токе якоря более 400 А. При меньших токах осуществляется регулирование инвертора с постоянным углом опережения β.

Информация об угле коммутации α поступает с датчиков Т21-Т24.

Регулирование в четвертой зоне осуществляется изменением фазы открытия тиристоров плеч 3 и 4, начиная с угла α _р=90^о эл.

Ток электродвигателей в начале полупериода протекает через тиристоры плеч 1, 8 (или 2, 7). В момент подачи управляющего импульса на тиристоры плеч 3 (или 4) происходит коммутация тока с тиристоров плеч 1 ( или 2 ) на тиристоры плеч 3

(или 4).

В дальнейшем ток до конца полупериода будет протекать через тиристоры плеч 3, 8 или 4, 7.

Переход на регулирование в третьей зоне осуществляется подачей импульсов с углом опережения β на тиристоры плеч 3, 8 и 4, 7 и закрытием тиристоров плеч 1, 2. Регулирование осуществляется изменением фазы открытия тиристоров плеч 5, 6. По окончании регулирования в третьей зоне выполняется синхронный перевод нагрузки с тиристоров плеч 5, 6, 7, 8 в тиристоры плеч 1, 2, 5, 6. Последние открываются с углом опережения β , обеспечивая переход во вторую зону регулирования.

Во второй зоне изменением фазы открытия тиристоров плеч 3, 4 производят дальнейшее уменьшение напряжения ВИП.

При переходе на первую зону управляющие импульсы снимаются с тиристоров плеч 1, 2, а на тиристоры плеч 5, 6 подаются импульсы, регулируемые по фазе. При уменьшении фазы α _р до π /2 рекуперация прекращается, а при дальнейшем уменьшении угла α _р начинается режим торможения противовключением, когда тяговый электродвигатель развивает тяговый момент, соответствующий направлению движения НАЗАД и электровоз начинает потреблять энергию из сети. Торможение противовключением обеспечивает возможность остановки поезда и осаживания его назад, при необходимости.

В режиме рекуперативного торможения при автоматическом управлении регулирования напряжение ВИП ограничивается 3 ½ зонами ( верхняя граница середина четвертой зоны).

 

СХЕМА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ

 

Вспомогательные цепи питаются об обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Напряжение холостого хода между выводами а3-а4 обмотки равно 232 В, между выводами а4-х3 – 406 В.

Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений предусмотрен ограничитель перенапряжения F4, для снижения уровня радиопомех – конденсаторы С17, С18, для защиты от токов короткого замыкания – реле КА8, при включении которого отключается главный выключатель QF1.

Контроль замыкания на корпус осуществляется реле контроля “земли” КV4, при включении которого загораются индикаторы “РКЗ” над пультом машиниста.

Цепи вспомогательных машин.

Особенностью схемы питания вспомогательных машин является обеспечение нормальной работы двух групп вспомогательных машин при различных частотах питающего напряжения, различных системах преобразования числа фаз и различных способах формирования пусковых процессов.

Питание электродвигателей вентиляторов M11, M12 и маслонасоса М15 может осуществляться либо напряжением частотой 50 Гц непосредственно от выводов а4-х3 обмотки собственных нужд тягового трансформатора через соответствующие контакторы КМ11, КМ12 и КМ15, либо напряжением частотой 162/3 Гц, от преобразователя частоты и числа фаз U5 через соответствующие контакторы КМ7, КМ8, КМ9. Преобразователь получает питание от выводов а3-а4 обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Фаза С2 является общей для обеих систем питания, переключение с одной системы на другую автоматическое в соответствии с токовой нагрузкой тяговых электродвигателей.

Питание электродвигателей вентилятора М13 и компрессора М14, осуществляется только напряжением частотой 50 Гц через соответствующие контакторы КМ13, КМ14.

При установившихся режимах системы с частотой 50 Гц преобразование числа фаз осуществляется при помощи симметрирующих конденсаторов, которые распределены таким образом, что при любом произвольном порядке включения величина симметрирующей емкости близка к оптимальной. При пусковых режимах конденсаторы С101-С106 посредством контакторов КМ1, КМ2 и КМ3 подключаются к сборным шинам фаз С2, С3. Этим обеспечивается увеличение пускового момента электродвигателя, включаемого первым на номинальную частоту вращения.

В качестве датчика окончания процесса пуска и появления трехфазной системы напряжения на сборных шинах С1, С2, С3 служит реле контроля напряжения KV01 панели А1, настроенное на напряжение включения (300+50)В. Коэффициент возврата реле принят равным 0, 8. При пусках последующих машин реле остается включенным. Необходимый пусковой момент вновь включаемых электродвигателей обеспечивается благодаря ранее включенным машинам, выполняющим функции “расщепителя фаз”.

Для снятия статического заряда с конденсаторов С101-С106 после их отключения предусмотрены резисторы R31-R33.

Преобразование числа фаз при работе М11, М12, М15 на низкой частоте осуществляется без использования симметрирующих конденсаторов, посредством преобразователя U5.

От токовых перегрузок вспомогательные машины защищены тепловыми реле КК11-КК15, при срабатывании которых отключается соответствующий контактор. На низкой частоте применены тепловые реле КК5, КК6 в цепи маслонасоса М15 и КК1-КК4 в цепи двигателей вентиляторов М11, М12.

В депо напряжение к вспомогательным машинам может быть подано через розетки X1, X2.

Для включения электродвигателя компрессора М14 на отключенной секции включают разъединители QS28 и в обеих секциях, обмотка собственных нужд тягового трансформатора отключается при помощи переключателя вспомогательных цепей Q6 в отключенной секции установив его в среднее положение. В результате этих переключений пуск электродвигателя компрессора на отключенной секции будет возможен от обмотки собственных нужд другой секции. Разъединители секций QS28 в рабочем режиме должны находиться в отключенном положении. Недопустимо при включенных разъединителях секций QS28 переключать питание вспомогательных цепей от сети депо через подкузовные розетки Х1, Х2. В противном случае в результате обратной трансформации тягового трансформатора на его первичной обмотке появиться напряжение 25 кВ.

При работе двух электровозов или электровоза и секции по СМЕ соединение цепей напряжением 380 В между электровозами и электровозом и 3-ей секцией не предусмотрено.

 

5.2 Цепи обогревателей, холодильника и кондиционеров.

5.2.1 Калориферы Е3, Е4 предназначены для обогрева кабины. Каждый калорифер обеспечивает две ступени обогрева. Первые ступени включаются контактором КМ25, вторые – промежуточным реле KV52.

Питающее напряжение нагревателей калориферов – 406 В переменного тока.

Подается от обмотки собственных нужд тягового трансформатора; питающее напряжение электродвигателей вентиляторов – 220В переменного тока, подается от блока питания А2. Цепи нагревателей от короткого замыкания защищены автоматическими включателями SF7, SF8. От перегрева калориферы защищены с помощью термореле SК, контакты которых включены в цепь питания катушек реле КV52 и контактора КМ25.

 

5.2.2 Нагреватели Е8 и Е9 предназначены для подогрева воды санузла.

Включаются промежуточным реле КV75. Питающее напряжение – 406 В, подается от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. От тока короткого замыкания цепь нагревателей защищена предохранителем F20.

 

5.2.3 Нагреватель, встроенный в главный выключатель, предназначен для

обогрева последнего с целью повышения надежности работы привода при низких температурах. Нагреватель включается выключателем S1. Питающее напряжение – 232 В подается от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. От тока короткого замыкания цепь нагревателя защищена предохранителем F10.

 

5.2.4 Электрические печи Е11, Е12, Е13, Е14 предназначены для обогрева кабины.

Печи включаются электромагнитными контакторами КМ21 и КМ 22. Питающее напряжение – 100 В переменного тока к печам Е11 – Е14 подается от обмотки а1 – а2 трансформатора Т11. Для отключения трансформатора предусмотрен разъединитель QS21. От тока короткого замыкания цепи питания печи и трансформатора защищены предохранителем F21 и автоматическими выключателями SF3, SF 4.

 

5.2.5 Нагреватели клапанов продувки У21-У23 предназначены для обогрева

последних. Включаются выключателем SF1. Питающее напряжение 50 В переменного тока, подаётся от выводов а1, х1 трансформатора Т11. От тока короткого замыкания цепь нагревателей защищена выключателем SF1.

 

5.2.6 Электроплитка Е21 предназначена для подогрева пищи. Включается

переключателем SА2. Электроплитка получает питание от вторичной обмотки трансформатора Т1 шкафа питания А25 по схеме двухступенчатого включения. Первая ступень включается контактами переключателя SА2 с проводами С01 и С93, С91 и С94 на напряжение 75 В переменного тока, а вторая ступень –контактами переключателя SА2 с проводами С01 и С93, С92 и С94 на напряжение 100 В переменного тока. От тока короткого замыкания цепи электроплитки защищены предохранителями F31 и F32.

 

5.2.7 Нагреватель Е20 предназначен для подогрева масла компрессора.

Включается выключателем SF2. Питающее напряжение 100 В переменного

тока, подается от обмотки а1 – а2 трансформатора Т11. От тока короткого

замыкания цепь нагревателя защищена выключателем SF2.

 

5.2.8 Холодильник Е2 предназначен для хранения пищевых продуктов, питающее напряжение – 12 В постоянного тока, подается от блока питания А15. Цепи блока питания и холодильника защищены от тока короткого замыкания предохранителями в блоке питания. При включении холодильника необходимо соблюдать полярность, указанную на розетке Х26 и вилке Х29.

 

5.2.9. Кондиционер Е31 предназначен для охлаждения кабины. Питающее

напряжение 220 В трехфазного тока, подается контактами электромагнитного контактора КМ36 от блока питания А2, который включается выключателем SF6.

Цепи блока питания защищены от тока короткого замыкания выключателем

SF6 и предохранителем F22, цепи кондиционера – выключателем и

предохранителем на пульте управления А3.

Электрическая схема и описание кондиционера даны в паспорте датчика

Реле температуры SК3 – в техническом описании заводов-изготовителей.

 

5.3 Цепи трансформаторов системы контроля замыканий на корпус, отключающего электромагнита главного выключателя, шкафа питания цепей управления ВИП.

 

5.3.1 К трансформатору Т9 системы контроля замыканий на корпус цепей питания тяговых электродвигателей напряжение подается проводами С5, С15 от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Для защиты от тока короткого замыкания в цепь первичной обмотки трансформатора включен предохранитель F9.

5.3.2 К вентилю защиты У1 напряжение (50В) подается проводами С19, С20 от панели питания А10.

5.3.3 К катушке отключающего электромагнита главного выключателя ОF1 напряжение подается проводами С5, С11 от обмотки собственных нужд тягового трансформатора при срабатывании реле КА1 – КА6 цепей питания тяговых электродвигателей. Для ограничения тока в цепь катушки включена панель резисторов R16.

 

5.3.4 К шкафу питания А25 напряжение подается проводами С1, С45 от обмотки собственных нужд тягового трансформатора или от сети депо через розетки Х1, Х2. Для защиты от тока короткого замыкания в цепь питания включен предохранитель F16.

 

5.3.5 К аппаратуре управления преобразователями (ВИП) напряжение подается проводами С1, С240 от обмотки собственных нужд тягового трансформатора или от сети депо через розетки Х1, Х2. Для защиты от тока короткого замыкания в цепь питания включен предохранитель F17.

 

Более подробно цепи питания аппаратуры управления преобразователями описаны в подразделе

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: