2.7.2.2 Контейнер тягового инвертора

Контейнер тягового инвертора КТИ-2 У2 (7600.40.00.001) предназначен для размещения оборудования (аппаратуры) управления тяговым приводом и питания регулируемыми напряжением и частотой четырех асинхронных тяговых двигателей вагона в режиме тяги и управления тяговыми двигателями в режиме следящего рекуперативного и реостатного электрического торможения.

Основные технические характеристики КТИ-2 У2 приведены в таблице 11.

Таблица 11 – Технические характеристики КТИ-2 У2

Наименование характеристики

Значение параметра

1 Напряжение питания силовой цепи, В: - максимальное - номинальное - минимальное 2 Выходное напряжение длительное (средне-квадратичное значение при номинальном входном напряжении 750 В), В 3 Частота коммутации ШИМ инвертора, Гц 4 Частота коммутации ШИМ тормозного чоппера, Гц 5 Частота выходного 3-х фазного напряжения питания, Гц 6 Номинальная мощность, кВт 7 Номинальное напряжение цепей управления, В 8 Диапазон напряжения цепей управления, В 9 Потребляемая мощность цепей управления, Вт 10 Номинальные выходные параметры блока питания вентиляторов: 11 Масса, кг, не более 12 Габаритные размеры, мм

975 750 550 от 0 до 530 2400 1200 от 1 до 120 800 80 от 52 до 84 200 3 фазы, 220 В 50 Гц, два канала мощностью 2,2 кВт 1300 3600х2100х670

Контейнер тягового инвертора включает в себя следующее оборудование, предназначенное для выполнения нижеуказанных функций:

1). Модуль силового инвертора напряжения (МСИ) МСИ-2/800 У2 (720.40.03.011) - 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 также входит чоппер тормозного реостата тягового привода.

Трехфазный инвертор состоит из 12-ти IGBT- модулей, соединенных параллельно. Реостатный чоппер состоит из четырех IGBT- модулей (полумост 1700 В, 1200 А), также соединенных параллельно.

Полные сведения о МСИ изложены в руководстве по эксплуатации 7600.40.00.001 РЭ.

2). Вентилятор охлаждения МСИ (ВИ) 720.40.12.020 - предназначен для охлаждения радиатора МСИ и представляет собой вентилятор осевого типа.

Вентилятор крепится своим фланцем выходного сопла к фланцу воздуховода контейнера тягового инвертора.

Тип двигателя – трехфазный, асинхронный А71В2 У2 220 В, 50 Гц, мощностью 1,1 кВт, рабочий ток 4 А, номинальная скорость вращения 2810 об/мин.

При включенном питании двигатель вентилятора вращает крыльчатку, создавая поток воздуха в воздуховоде контейнера тягового инвертора через ребра радиатора охлаждения МСИ. Выход воздуха осуществляется в выходное отверстие в днище контейнера тягового инвертора.

Вентилятор работает постоянно (в тяговом режиме, тормозном режиме и на стоянке), получая питание от блока питания вентиляторов, который содержит для этой цели отдельный инвертор. При скорости движения вагона менее 10 км/ч блок питания вентиляторов для снижения шума при подъезде поезда к станции и на станции переводит работу вентилятора на скорость вращения 1400 об/мин.

Описание вентилятора подробно изложено руководстве по эксплуатации 7600.40.00.001 РЭ.

3). Блок управления тяговым приводом БУТП-2 У2 7600.40.02.011 - предназначен для управления автономным инвертором напряжения на IGBT – модулях, питающим четыре тяговых двигателя вагона в режимах тяги и электрического торможения.

БУТП обеспечивает выполнение следующих основных функций:

- управление ВБ, 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 и 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.

Полные сведения о конструкции БУТП, его технических характеристиках и работе изложены в руководстве по эксплуатации 7600.40.00.001 РЭ.

4). Выключатель быстродействующий (ВБ) UR6-31 TDP «Secheron» с панелью управления предназначен для защиты электрооборудования тягового привода от токов короткого замыкания.

Выключатель UR6-31 является расцепителем максимального тока прямого действия, не содержащего каких-либо электронных цепей управления. Включение выключателя производится путем подачи управляющего напряжения по определенному алгоритму на его катушку.

Для формирования этого алгоритма служит панель управления выключателем, которая по командам БУТП обеспечивает:

- формирование включающего импульса напряжения катушки;

- перевод ВБ в режим электрического удержания с током 5% от тока замыкания;

- выключение ВБ путем прерывания тока удержания.

Работа панели управления (ПУ ВБ) подробно описана руководстве по эксплуатации 7600.40.00.001 РЭ.

Подробные сведения о быстродействующем выключателе изложены в документе SG104228TRU «Быстродействующий выключатель постоянного тока UR6. Инструкции по эксплуатации».

5). Линейный контактор (ЛК) BMS 15.08 Е/2 - представляет собой однополюсный электромагнитный контактор постоянного тока с естественным охлаждением. Предназначен для изоляции тягового привода от контактной сети в случае возникновения неисправности или в штатном режиме при электрическом реостатном торможении без рекуперации энергии в контактную сеть.

Кроме того, линейный контактор является частью цепи предварительного заряда конденсатора сетевого фильтра. Перед замыканием линейного контактора на короткое время замыкается зарядный контактор (ЗК), подсоединяя к источнику питания 750 В конденсатор фильтра через зарядный резистор Rз.

После того, как конденсатор фильтра зарядился, замыкается линейный контактор, ЗК размыкается, исключая резистор Rз из силовой цепи, и тяговый инвертор получает питание через ЛК.

Линейный контактор имеет вспомогательные контакты, использующиеся для передачи в БУТП информации о состоянии главных контактов.

Полные сведения о линейном контакторе содержатся в «Инструкции по установке и эксплуатации контакторов BMS 08.08, BMS 15.08».

6) Зарядный контактор (ЗК) LTCS 250/1Р 72 V - предназначен для подключения к напряжению контактной сети зарядного сопротивления конденсатора сетевого фильтра с целью ограничения тока заряда конденсатора.

Контактор является устройством, управляемым электромагнитным полем, снабжен двойной размыкающей цепью.

Параллельно катушке контактора подключен варистор, который размещен внутри корпуса контактора.

Зарядный контактор подключает подводимое напряжение 750 В контактной сети через зарядный резистор к тяговому инвертору для заряда конденсатора сетевого фильтра.

Контактором управляет БУТП, включая его через промежуточное реле на панели реле.

Подробнее сведения о контакторе изложены в документе

«Контактор LTCS 250 Руководство по эксплуатации».

7). Зарядный резистор конденсатора фильтра (R_З) номинальным сопротивлением (14±10%) Ом - предназначен для ограничения тока заряда конденсатора сетевого фильтра.

Резистор состоит из четырех постоянных проволочных резисторов типа

С5-40В-500-56Ом±10%, включенных параллельно.

Номинальная мощность зарядного резистора 800 Вт.

Зарядный резистор устанавливается снаружи отсека контакторов КТИ и крепится болтами М8.

Полнее сведения о зарядном резисторе изложены в руководстве по эксплуатации 7600.40.00.001 РЭ.

8). Разрядный резистор конденсатора фильтра (R_Р) с номинальным сопротивлением (1100±10%) Ом - обеспечивает безопасный разряд конденсатора фильтра перед проведением технического обслуживания.

Резистор разрядный состоит из восьми постоянных проволочных резисторов типа С5-35 сопротивления (2,2±10%) кОм.

Резисторы обеспечивают разряд конденсатора сетевого фильтра (Сф) от номинального линейного напряжения 750 В постоянного тока до напряжения менее 50 В за время около двух минут.

Разрядный резистор имеет естественное охлаждение, устанавливается снаружи отсека БВ и крепится болтами.

Номинальная мощность разрядного резистора 600 Вт.

Подробные сведения о разрядном резисторе изложены в руководстве по эксплуатации 7600.40.00.001 РЭ.

9). Варистор (R_огр1) - нелинейный полупроводниковый резистор предназначен для защиты тягового оборудования от перенапряжения.

Варистор включен параллельно конденсатору сетевого фильтра Сф.

10). Датчики тока (ДТ) LT2005-T/SP8 (5 шт.) - предназначены для формирования электрических сигналов, пропорциональных измеряемому току, и передачи этих сигналов в БУТП в качестве сигналов обратных связей для управления МСИ и защиты тягового привода от перегрузок.

Датчики линейного тока (ДТId1) и (ДТId2) измеряют прямой (Id1) и обратный (Id2) ток тягового привода.

Датчики фазного тока (ДТа), (ДТb), и (ДТс) измеряют ток в фазах A(Ia), B(Ib) и C(Ic) на выходе силового инвертора.

11). Датчики напряжения (ДН) LV100-2000/SP6 (3 шт.) - предназначены для формирования электрических сигналов, пропорциональных измеряемому напряжению, и передачи этих сигналов в БУТП в качестве сигналов обратных связей для управления МСИ и защиты тягового привода от перегрузок.

Датчик линейного напряжения (ДНUc) измеряет напряжение Uc на конденсаторе сетевого фильтра, а датчики линейного напряжения ДНUab и ДНUca на выходе МСИ.

12). Панель промежуточных реле (ПР) 720.40.05.015 - предназначена для управления электрическими цепями включения линейного и зарядного контакторов по командам БУТП, а также для формирования сигналов направления движения и признака резервного управления для БУТП по командам бортового компьютера вагонного управления (БКВУ) и пульта машиниста.

Номинальное напряжение постоянного тока для цепей бортовой сети – 80 В, и напряжение постоянного тока для связей с БКВУ - 24 В.

Панель представляет собой окрашенную текстолитовую плиту, на которой установлены:

- три реле типа CU-U203-B;

- два малогабаритных реле с индикацией MCZ K24Vdc для связей с БУТП.

Диодная сборка выполнена на двух проходных клеммах с диодом

ZDU 2,5-2,0.

Связь панели реле с электрическими цепями контейнера осуществляется через цилиндрический соединитель.

Подробно сведения о работе ПР и назначении ее компонентов изложена в руководстве по эксплуатации 7600.40.00.001 РЭ.

13). Субблок источника питания контейнера тягового привода СБИПК-01 ЦИС.436231.004 - предназначен для питания устройств управления, размещенных в контейнере, стабилизированным, гальваническим развязанным напряжением.

Субблок включает в себя модули питания МП-1503В1-01 и МП-2402В1 и модуль стабилизатора напряжения МСН-7005В-01.

Сведения о СБИПК-1 и его модулях представлены ниже в подразделе 2.9 при описании цифровой информационной системы (ЦИС).

14). Блок питания вентиляторов БПВ-ПТЕТ(1(2,2-220-50)2(2,2-220-50)У1 СПМК.435331.005 - предназначен для питания асинхронных двигателей вентиляторов охлаждения тормозного резистора и МСИ.

Номинальное напряжение питания силовой цепи постоянного тока – 750 В,

выходное номинальное линейное напряжение каждого канала 220 В, с частотой

50 Гц, номинальная мощность каждого канала 2,2 кВт, номинальный ток - 6 А.

Входное напряжение от тяговой сети подводится к блоку питания вентиляторов (БПВ). Блок питания в своем составе имеет понижающий чоппер и два

независимых инвертора. Каждый инвертор преобразует выходное напряжение

постоянного тока чоппера в 3-фазное напряжение 220 В, частотой 25/50 Гц.

Мощность каждого инвертора 1,5 кВт.

БПВ имеет естественное охлаждение и установлен внутри КТИ.

Для защиты БПВ от бросков входного напряжения в контактной сети предусмотрен трубчатый предохранитель ПП-29-26-1940-00 У2 на номинальный ток

31,5 А и номинальное напряжение постоянного тока 750 В.

Предохранитель включен между контактной сетью и БПВ.

Подробные сведения о БПВ содержатся в его руководстве по эксплуатации СМПК.435331.005 РЭ и в руководстве по эксплуатации на КАТП -2

7600.40.00.001 РЭ.

15). Конденсаторы сетевого фильтра (Сф1 и Сф2) В25650-С9169-К004, номинальная емкость (16000±10%) мкФ - служат малоиндуктивными источниками напряжения для силового инвертора и реостатного тормозного чоппера.

Конденсаторы сетевого фильтра Сф1 и Сф2 соединены параллельно.

16). Промежуточный дроссель фильтра (ПД) - представляет собой низкоиндуктивный дроссель (10 мкГн), подавляющий колебания тока, которые могут возникать между конденсатором фильтра Сф и конденсатором фильтра Си , установленном в модуле силового инвертора.

Корпус контейнера представляет собой металлическую сварную конструкцию из нескольких секций. Секции контейнера разбиты на отсеки для того, чтобы отделить силовое оборудование от аппаратуры управления и обеспечить соответствие требованиям электромагнитной совместимости.

Доступ к оборудованию, размещенному в отсеках, обеспечивается через их крышки, закрепленные болтами.

Для обеспечения требований безопасности при эксплуатации электрооборудования на крышки нанесены предупреждающие знаки и надписи.

Контейнер закреплен к раме вагона при помощи 12-ти болтов М16.

Подробные сведения о конструкции КТИ, а также размещении, конструкции и работе оборудования, установленного в отсеках КТИ содержатся в руководстве по эксплуатации 7600.40.00.001 РЭ на комплект электрооборудования КАТП-2.