Работа асинхронного тягового привода

Комплект электрооборудования КАТП-2, представляет собой асинхронный тяговый электропривод с авто­номным инвертором напряжения и обеспечивает:

· Пуск и регулирование скорости с четырьмя различными темпами разгона по командам блока компьютера вагонного управления (БКВУ), а также пуск и регу­лирование скорости в тяговом режиме с двумя различными темпами разгона по командам резервного управления

· Следящее рекуперативно-реостатное торможение по командам БКВУ с тре­мя различными темпами замедления в диапазоне скоростей от максимальной до минимально возможной (но не более 7 км/ч) без ограничения скорости начала торможения

· Изменение направления движения по командам БКВУ или реверсора ре­зервного управления

· Устойчивую работу при повторно-кратковременных режимах с максималь­ной нагрузкой и продолжительностью стоянки на станции 25 сек при скорости сооб­щения 48 км/ч на перегоне 1700 м с интенсивностью движения не менее 40 циклов пусков в час

· Автоматическое регулирование тягового и электродинамического тормоз­ного усилий в зависимости от сигналов устройства контроля загрузки вагонов

· Управление движением по системе многих единиц и сохранение работоспо­собности при проезде не перекрываемых токоразделов в режимах тяги и рекуперативно-реостатного торможения при изменениях напряжения от 550 до 975 в

· Контроль параметров электрического торможения и формирование при его отказе, снижении эффективности или истощении в зоне малых скоростей сигналов «Отказ электротормоза»,«Электротормоз не эффективен», используемых для фор­мирования команд на замещение электрического торможения пневматическим

· Прием сигналов управления от БКВУ и передачу диагностических сигналов о состоянии и параметрах электрооборудования в БКВУ.

Токосъем 750в постоянного тока с контактного рельса для питания асинхронного тягового привода осуществляется токо­приемниками, и далее напряжение поступает в контейнер тягового инвертора (КТИ) через соединительные муфты, блок БСТД, главный предо­хранитель FU-1 и главный разъединитель ГВ. (БРУ-01)

Если главный разъединитель замкнут, то питание подводится к быстродейст­вующему выключателю (ВБ), который обеспечивает защиту от пере­напряжения и токов короткого замыкания силовых цепей комплекта электрообо­рудования.

В режиме тяги компоненты силовой цепи преобразуют напряжение сети по­стоянного тока в трехфазное напряжение с регулируемой амплитудой и частотой для питания тяговых асинхронных двигателей, а также обеспечивают режим рео­статного торможения.

Дополнительные трехфазные цепи питания 220в предназначены для пита­ния асинхронных двигателей вентиляторов охлаждения тормозного резистора и модуля силового инвертора (МСИ).

Дроссель сетевого фильтра закреплен на раме вагона отдельно от контейнера тягового инвертора.

Конденсатор фильтра (С), состоящий из двух параллельно соединенных эле­ментов, служит низко индуктивным источником напряжения для силового инвер­тора и реостатного тормозного чоппера.

Дроссель и конденсатор С вместе составляют фильтр низких час­тот, обеспечивающий защиту системы от бросков напряжения и уменьшает по­мехи, передающиеся в контактную сеть.

Цепи заряда и разряда конденсатора сетевого фильтра выполняют следую­щие функции:

· При подаче питания (54-82в) на контейнер, блок управления БУТП-2 включает ВБ и зарядный контактор ЗК. Линейный контактор ЛК в этот момент ра­зомкнут и изолирует модуль силового инвертора (МСИ) от тяговой сети. После включения разъединителя ГВ и подачи высокого напряжения на КТИ происходит заряд конденсатора сетевого фильтра С через зарядный резистор Rзар, ограничивающий ток заряда конденсатора.

Напряжение на конденсаторе фильтра контролируется датчиком напряжения ДНВх. Когда напряжение на фильтре достигнет определенной уставки, блок БУТП-2 включает ЛК и подключает МСИ непосредственно к тяговой сети. Зарядный кон­тактор ЗК размыкается.

Разрядный резистор R обеспечивает безопасный разряд конденсатора сетево­го фильтра С перед проведением технического обслуживания.

Для защиты тягового оборудования от перенапряжений в контактной сети параллельно конденсатору фильтра включен нелинейный полупроводниковый ог­раничивающий варистор.

Входной и обратный линейные токи тягового привода контролируются дат­чиками тока ДТ вх. и ДТ вых. соответственно. Сигнал о величине входного тока ис­пользуется в БУТП-2 для электронной защиты превышения потребляемого тока. Сигнал о величине обратного тока используется в БУТП для электронной дифференциальной защиты, которая контролирует входной и обратные токи на на­личие дисбаланса для обнаружения замыкания на землю внутри тягового оборудо­вания.

Промежуточный дроссель фильтра инвертора служит для подавления ко­лебаний тока, которые могут возникать между конденсатором сетевого фильтра С и конденсатором С, установленном в модуле силового инвертора.

МСИ оборудован датчиком температуры. который передает сигнал пере­грева в БУТП-2.

Датчик настроен на уставку температуры срабатывания плюс 85 °С (контакты размыкаются и МСИ отключается). БУТП-2 включает МСИ в работу при снижении его температуры до 70°С.

Транзисторы модулей ЮВТ (6 шт.) образуют 3-фазный силовой инвертор, который служит для питания тяговых двигателей.

Модули ЮВТ коммутируются с частотой 2400 Гц и управляются БУТП-2 с использованием широко-импульсной модуляции для преобразования входного по­стоянного напряжения в выходное 3-фазное напряжение, переменное по частоте и амплитуде.

В группе из двух модулей ЮВТ один транзистор работает в качестве рео­статного тормозного чоппера, управляемого БУТП-2, а другой заперт и модуль ис­пользуется только в качестве обратного диода тормозного резистора.

В режиме реостатного торможения транзистор начинает работать с частотой 1200 Гц и переменной скважностью, тем самым рассеивая тормозную энергию в тормозном резисторе. Реостатное торможение необходимо, когда тяго­вая сеть не может принять ток рекуперации. При этом напряжение на конденсато­ре сетевого фильтра составляет 925в.

Реостатный чоппер также используется в режиме тяги в качестве закорачи­вающей цепи при превышении напряжением тяговой сети значения 1000 в.

Выходные фазные токи силового инвертора измеряются датчиками тока ДТА и ДТВ, а выходные линейные напряжения датчиками напряжения ДН1 и ДН2. БУТП-2 использует сигналы этих датчиков для управления модулем силового инвертора и защиты тягового оборудования от перегрузки.