Выпрямительная установка ВУК-4000Т.

Предназначена для выпрямления переменного тока в постоянный для питания ТЭД, схемный №61, 62.

Одна ВУК представляет собой выпрямительный мост обеспечивающий питание двух параллельно соединённых двигателей.

Конструктивно ВУК выполнен в виде двух шкафов прямоугольной формы , в каждом из которых расположены диоды двух плеч. В установке ВУК‑4000Т применены лавинные диоды не ниже 8-го класса. Поскольку каждый вентиль вместе с радиатором должен быть изолирован от соседних вентилей, радиаторы закрепляют на изоляционных шпильках и между ними проложены изоляционные гитенаксовые прокладки.

На двух шпильках собрано 6 диодов. Шпильки крепятся на специальных изолированных панелях. Для подключения каждого плеча, в силовую схему имеются токоведущие шины , которые крепятся к корпусу шкафа через изолятор . Блоки диодов устанавливают в шкафу с двух сторон на встречу друг другу радиаторами. В результате этого образуется канал для подачи охлаждающего воздуха. Одна ВУК содержит 192 диода, т.е. 2 шкафа по 96 диодов.

На электровозах 23-й серии устанавливается другая выпрямительная установка, типа В-ОППД-3,15К-1,4-02, с лавинными диодами таблеточного типа ДЛ153-1250 не ниже 24-го класса. Поэтому в данной установке каждое плечо состоит из трёх параллельных ветвей имеющих по 2 последовательно соединённых диода, при сохранении технических параметров таких же как и ВУК-4000Т, но при этом ее вес и габариты меньше.

Выпрямительная установка возбуждения ВУВ-758.

Выпрямительная установка возбуждения предназначена для выпрямления и плавного регулирования тока в последовательно соединенных обмотках возбуждения тяговых двигателей в режиме реостатного торможения электровоза.

Схема выпрямления — двухполупериодная с выведенной нулевой точкой. На каждой секции электровоза устанавливается один блок ВУВ.

Блок ВУВ представляет собой одно плечо, имеющее шесть параллельных ветвей, в каждую из которых входят два последовательно соединенных тиристора ТЛ2-200. Вместе с тиристорами в блоке смонтировано вспомогательное оборудование:

1.Индуктивные делители ИД1-ИД6 обеспечивают выравнивание нагрузки между параллельными цепями тиристоров.

2.Цепочки R11-С1 и R12-С2 подключены параллельно тиристорам:

а)снижают коммутационные перенапряжения;

б)обеспечивают более равномерное распределение напряжений между последовательно соединенными вентилями;

3.Резисторы связи К1—К10 распространяют действие цепочек R11-С1 и R12-С2, а также диодов Д1 и Д2 на все вентили плеча.

Регулирование режима реостатного торможения осуществляют специальные устройства, изменяющие момент открытия тиристора ВУ1 в пределах рабочего полупериода. Чем позже будут подаваться импульсы, открывающие тиристор ВУ1 и соответственно все силовые тиристоры, тем меньше будет ток возбуждения и сила торможения электровоза, и наоборот. Чтобы увеличить силу торможения, следует раньше отпирать тиристор ВУ1.

Все оборудование блока ВУВ смонтировано на основной панели, закрепленной на шести изоляторах. Оборудование усилителя импульсов смонтировано на дополнительной панели, закрытой металлическим кожухом, которая крепится к основной панели. Выпрямительная установка возбуждения получает питание от вторичной обмотки трансформатора с номинальным напряжением 145 В, выпрямленный ток длительный 850 А, а 20-минутного режима 1300 А. Изоляция силовой части ВУВ относительно земли рассчитана на напряжение 2000 В.

Выпрямительно-инверторный преобразователь.

Выпрямительно-инвертоный преобразователь (ВИП) предназначен для выпрямления однофазного переменного тока частотой 50 Гц в постоянный и плавного регулирования напряжения питания тяговых двигателей в режиме тяги и для преобразования постоянного тока в однофазный переменный частотой 50 Гц и плавного регулирования величины противо-ЭДС инвертора в режиме рекуперативного торможения.

На электровозе устанавливается два преобразователя.

Каждый ВИП состоит из блока силового (БС), блока питания (БП) или блоки управления (БУ), блока диагностики (БД).

Силовой блок

Блок управления

Блок диагностики

Силовая часть ВИП имеет 8 плеч. Каждое плечо состоит из двух последовательно и пяти параллельно соединенных тиристоров. Плечи укомплектованы тиристорами Т353-800. При этом плечи 1, 2, 7, 8 укомплектованы тиристорами 28 класса с неповторяющимся импульсным напряжением в закрытом состоянии не ниже 3800 В; плечи 3, 4, 5, 6 – тиристорами 32 класса.

Конструктивно блоки тиристоров расположены по высоте пять, а по горизонтали – по восемь штук.

Силовая схема ВИП позволяет реализовать четырехзонное регулирование выпрямленного напряжения при трех секциях вторичной обмотки тягового трансформатора.

Выравнивание тока по параллельным ветвям плеч обеспечивается подбором тиристоров по суммарному падению напряжения и также диагональным подключением плеч.

Допустимый разброс по суммарному падению напряжения между параллельными ветвями плеч при токе 400А должен составлять не более 0,04 В.

Система формирования импульсов служит для включения тиристоров силовой схемы ВИП, которая управляется аппаратурой управления электровоза.

Рассмотрим процесс инвертирования на примере мостовой схемы.

Напряжение тяговых двигателей, работающих в генераторном режиме, подается на шины « + » и «—» (см. рис). Постоянный ток от этих шин пропускают через обмотку трансформатора Н2-К2 поочередно то в одном направлении (сплошные стрелки), то в другом (штриховые). В первичной обмотке Н1-К1 трансформатора трансформируется переменное напряжение, которое зависит от напряжения двигателя и коэффициента трансформации.

Направление тока в обмотке Н2-К2 изменяют, поочередно открывая то одни, то другие управляемые вентили. В один полупериод открывают вентили 7 и 3, и ток в обмотке протекает слева направо. В следующий полупериод открывают вентили 2 и 4, ток протекает справа налево. Затем опять открывают вентили 1 и 3 и т.д.

Чем чаще меняют направление тока, тем больше частота переменного тока. Чем выше напряжение постоянного тока, создаваемое двигателем (генератором), и чем больше коэффициент трансформации, тем выше напряжение, получаемое на обмотке Н1-К1.