1.2Принцип работы станции послеремонтных испытаний тяговых электродвигателей

Конструктивно испытательная станция ТЭД выполнена из отдельных функциональных узлов, предназначенных для выполнения определенных задач. Функции управления испытаниями и контроля за их ходом осуществляются в автоматическом режиме с ПЭВМ, расположенной на столе оператора испытательной станции. Модули управления, источники тока и напряжения располагаются в шкафу управления и автоматизации. Оборудование управления укреплено на DIN-рейках и через разъемы подключено к цепям управления испытательной станцией. В ручном режиме управление процессом испытания осуществляется с переносного пульта, на котором находятся органы управления, жидкокристаллический дисплей и средства световой индикации работы испытательной станции. Силовое коммутационное и защитное оборудование расположено в специальных закрытых шкафах и предназначено для выполнения переключений, необходимых в процессе испытания, и обеспечения защитных функций . Линейный и вольтодобавочный преобразователи предназначены для обеспечения необходимых нагрузочных режимов, предусмотренных программой приемо-сдаточных испытаний. Автоматизированная система управления технологическим процессом испытания ТЭД выполнена из отдельных функциональных узлов, выполняющих обособленный набор задач. Измерительные преобразователи и измерительные кабели расположены в непосредственной близости от силовых цепей измерения в шкафу с силовым оборудованием и колонках подключения ТЭД.

Принцип действия основан на задании и поддержании режимов испытаний тяговых электродвигателей при помощи регулируемых источников напряжения с одновременным измерением параметров, контролируемых в ходе испытаний.

Рисунок 1.5 Структурная схема испытательной станции ТЭД

Трехфазное напряжение питания ~ 380В подается от деповской сети через деповской разъединитель QS1, трехфазный контактор КМ16 на линейный преобразователь (ЛП) UZ1 и вольтодобавочный преобразователь(ВДП) UZ2. Цепи выпрямленного силового тока преобразователей и испытуемых двигателей включаются контакторами КМ1 (включение ЛП), КМ2 (включение ВДП). Для выбора назначения машин(двигатель или генератор) предназначены контакторы КМ3- КМ6. Смена направления вращения испытуемых тяговых двигателей осуществляется с помощью контакторов КМ7- КМ10. Ослабление магнитного поля машины, работающей в режиме двигателя, производиться с помощью контакторов КМ11 и КМ14, которые подключают параллельно обмотке возбуждения данной машины индуктивный шунт L2 (ступень ОП1) и резистор R1( ступень ОП2).

!!!!!!!

Ослабление магнитного поля машины, работающей в режиме генератора, с целью компенсации расхождения тяговых характеристик испытуемых двигателей осуществляется контакторами КМ 12 и КМ 13.

Сглаживающий дроссель L1предназначен для сглаживания пульсаций выпрямленного тока в цепи линейного преобразователя. Управление контакторами КМ1-КМ14 функционально связано рядом зависимостей, обеспечивающих условия безопасности и требования программы работ. Катушки силовых контакторов шунтированы диодами VD1- VD14 для исключения перенапряжений на контактах управляющего коммутатора. Силовые кабели укладываются в кабельных каналах, внутри шкафов они объединены в пучки. Провода цепей управления собраны в кондуиты и проложены в кабельных каналах. Шкафы с оборудованием имеют клеммные рейки для внешних соединений. Согласно требованиям правил устройства электроустановок (ПУЭ) испытательная станция по вводу оснащена разъединителями QS1 для осуществления видимого разрыва электрического ввода при проведении регламентных и ремонтных работ. Защита первичных обмоток трансформаторов линейного и вольтодобавочного преобразователей осуществляется автоматическими выключателями, входящими в состав преобразователей. В цепи выпрямленного напряжения тяговых двигателей и преобразователей установлены максимальные токовые реле КА1и КА2 , реагирующие на сверхтоки в соответствующих цепях. Испытуемые тяговые двигатели подключаются к цепям станции через колонки, оснащенные концевыми выключателями, а также специальными разъемами для подключения измерительных цепей.

Питание цепей управления +50В осуществляется деповского разъединителя QS1 через электромагнитный контактор КМ15, трансформатор напряжения TV1 и выпрямительную установку VD1- VD 6. Для защиты цепей управления предусмотрен автоматический выключатель QF1. Контрольно-измерительные приборы стенда предназначены для визуальных наблюдений значений параметров при задании режима и снятии контрольной информации при его реализации. Цифровые приборы PV1 и PА1 класса 0,1 предназначены для получения и регистрации контрольной информации в соответствии с п. 1.1 ГОСТ 11828-75 «Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний». Для контроля за величинами напряжений и токов ЛП и ВДП предназначены цифровые индикаторы. Данные индикаторы, а также приборы PV1 и PА1 расположены на панели контроля в шкафу управления и автоматизации. Цифровые приборы класса 0,1 для контроля за напряжением и током ЛП и ВДП расположены на лицевых панелях шкафов этих преобразователей. Информация со всех приборов испытательной станции поступает на ПЭВМ. Все амперметры, входящие в состав испытательной станции, подключены к силовым цепям через измерительные шунты: амперметр РА1- через шунт RS1, амперметры ЛП И ВДП- через соответствующие шунты, входящие в состав данных преобразователей. Вольтметр PV1 и вольтметр контролирующий напряжение ЛП, с целью гальванической развязки с высоковольтными цепями подключены через соответствующие измерительные преобразователи. Цепи управления стендом испытаний тяговых электродвигателей можно условно разделить на цепи шкафов с силовым оборудованием, цепи блока включения испытательной станции, цепи шкафа управления и автоматизации и цепи пульта управления . Между собой эти цепи соединены через разъемные соединения проводами, собранными в кондуиты, что упрощает процесс монтажа и обслуживания станции. Цепи управления силовыми контакторами КМ1-КМ10 питаются от источника постоянного напряжения +50В. Включение цепей управления осуществляется контактором КМ15 под управлением кнопочного поста SB13 «Вкл. +50В». При появлении напряжения в цепях управления на пульте управления загорается световой индикатор. Одновременно с включением питания цепей управления +50В происходит включение синхронизации фазорегуляторов ЛП и ВДП с сетью.

Рисунок 1.6 Схема электрическая принципиальная блока включения испытательной станции

Включение и выключение напряжения ~ 380В осуществляется контактором КМ16 под управлением кнопочного поста SB14 «~ 380В». Контактор включается только после выполнения условий, обеспечивающих безопасность обслуживающего персонала, т.е. после закрытия дверей шкафов с высоковольтным оборудованием. После включения цепей ~ 380В на пульте управления загорается соответствующий световой индикатор. Отключение питания цепей управления и силовых цепей испытательной станции осуществляется одним кнопочным SB15 «стоп». Аварийное отключение силовой схемы и цепей управления обеспечивается кнопочным постом SB16 «Авар. откл». Выбор режима испытания тяговых двигателей при ручном управлении осуществляется с помощью кнопочных выключателей SB1-SB 12 на пульте управления. Для выполнения соответствующих переключений в силовых цепях испытательной станции предусмотрены промежуточные реле К1-К12, производящие включения контакторов КМ1-КМ14 . Включение реле К1-К12 осуществляется по заданному программой испытаний алгоритму от модулей U1 и U2. Выбор назначения машины осуществляется в обесточенном состоянии контакторами КМ3-КМ6, а направление вращения якорей- контакторами КМ7-КМ10,чьи катушки получают питание через контакты промежуточных реле К3-К6. Питание на катушки реле К3-К6 подается в соответствии с цифровым кодом, поступающим с пульта управления( кнопочные выключатели SB3-SB6), либо с ПЭВМ. Режим ослабления магнитного поля машины, работающей в режиме двигателя осуществляется контакторами КМ11 и КМ4, чьи катушки получают питание через контакты промежуточных реле К7 и К10. Питание на катушки реле К7 и К10 подается в соответствии с цифровым кодом, поступающим с пульта управления ( кнопочные выключатели SB11-SB12). Сбор схемы согласно выбранному режиму испытаний осуществляется после нажатия кнопки SB «Сбор схемы» на пульте управления. При этом через промежуточные реле К1 и К2 получают питание катушки контакторов КМ1 и КМ2. В автоматическом режиме управления сбор схемы осуществляется по сигналу подаваемом с ПЭВМ. Сбор схемы возможен только при подготовленной к работе схеме цепей тяговых двигателей(заблокированном состоянии колонок подключения испытуемых машин). Напряжение Линейного и вольтодобавочного преобразователей регулируется в ручном режиме с помощью специальных цифровых задатчиков (энкодеров), расположенных на пульте управления, в автоматическом режиме – в соответствии с программой ПЭВМ . При необходимости существует возможность произвести отключение вольтодобавочного преобразователя с помощью кнопки SB10 «Откл.ВДП». При этом в соответствии с цифровым кодом управления теряет питание промежуточное реле К2, что приводит к отключению контактора КМ2. Разбор схемы по окончании испытаний или при переходе с одного на другой режим испытаний при ручном управлении осуществляется путем нажатия кнопочного переключателя SB2 «Разбор схемы» на пульте управления, а при управлении от ПЭВМ происходит в соответствии с программой испытаний. Контроль за режимами испытаний и соответствием коммутационных аппаратов осуществляется по сигнальным индикаторам, расположенным на пульте управления. Загорание сигнальной лампы свидетельствует о активном состоянии выбранного режима. Система осуществляет регулирование по трем контурам: тока, напряжения и частоты вращения. Регулирование тока согласно задания осуществляется вольтодобавочным преобразователем, регулирование напряжения- линейным преобразователем. А регулирование частоты- соотношением выходных значений данных преобразователей. Автоматизированной системой осуществляется контроль граничных параметров значений тока, напряжения и частоты вращения и при повышении этих значений осуществляется аварийная остановка двигателей. В качестве задатчика и элементов сравнения выступает управляющая программа. Работа испытательной станции осуществляется под управлением специализированной программы испытаний ТЭД установленной на ПЭВМ. Модули управления функционируют в режиме последовательного интерфейса RS-485. Их связь с ПЭВМ организует модуль преобразователя интерфейса RS232 в RS485. Таким образом управление от ПЭВМ осуществляется через выход СОМ1. Модуль дискретного вывода управляет блоком промежуточных реле К1-К12 и организует с их помощью заданный режим испытания. Управляющие реле также участвуют в работе и источников тестовых сигналов и блока высоковольтных реле. Модули измерения проводят замеры при измерении активного сопротивления и измерении сопротивления изоляции, а так же измерения тока и напряжения ТЭД через измерительные преобразователи.

Вывод: В данном разделе было изучено назначение испытательной станции, принцип ее работы. Рассмотрены силовые схемы.