Выпрямительная установка (by)

На тепловозах с передачей переменно-постоянного тока для вы­прямления переменного тока, вырабатываемого синхронным гене­ратором, устанавливается выпрямительная установка, выполненная

415

на лавинных силовых кремниевых вентилях типа ВЛ-200-8. Лавин­ные тиристоры не повреждаются при подаче на них больших на­пряжений и могут работать без дополнительных устройств защиты и равномерного распределения напряжения между последователь­но соединенными вентилями, которые необходимы для обычных ти­ристоров.

В преобразовательной технике стационарных установок и в тепло­возостроении за рубежом наибольшее распространение получила трех­фазная мостовая схема выпрямления, расчетная мощность которой толь­ко на 5 % превышает активную и обеспечивает высокую частоту пуль­саций выпрямленного напряжения при малой их амплитуде.

Исследования показали, что пульсации выпрямленного тока теп­ловозных ВУ при трехфазной мостовой схеме выпрямления не пре­вышают 4—5 %, что практически не влияет на качество коммутации электродвигателей. Поэтому на тепловозах 2ТЭ116 применена схема глухого параллельного соединения выпрямительных мостов (без урав­нительного реактора). Параллельное соединение выбрано потому, что требует в 2 раза меньшего числа вентилей, чем последовательное при одинаковом значении и частоте пульсаций выпрямленного напряже­ния.

Плечо моста состоит из десяти параллельно соединенных ветвей, в каждой из которых включено по два вентиля последовательно со­единенных, а значит — фаза имеет 40 вентилей (рис. 4.40).

В шкафу выпрямительной установки размером 1165 х 1250 х 700 мм размещены вентили. Конструкция шкафа обеспечивает доступ с двух сторон. На каждой стороне шкафа установлен один трехфазный мост. Вентили с охладителями-радиаторами собраны в отдельные блоки по 8 шт. На каждой стороне шкафа расположены 15 блоков. Все блоки съемные, что обеспечивает доступ для очистки воздушного канала и смены охладителей.

Вентили охлаждаются вентилятором с электроприводом, распо­ложенным на ВУ. Защита выпрямителей от внутренних коротких за­мыканий на этих тепловозах производится при помощи реле РМ2, подключаемого между нулевыми точками звезд генератора. Принцип действия защиты заключается в том, что при возникновении внут­ренних коротких замыканий появляется постоянная составляющая в напряжении, на которую и реагирует реле. Дверцы шкафа имеют кон-

416

Рис. 4.40. Принципиальная электрическая схема выпрямительной установки

цевые выключатели, которые снимают напряжение с ВУ при их от­крытии.

Одиночный пробой вентиля — это полная потеря им вентильных качеств. Ток через пробитый вентиль может проходить как в прямом, так и в обратном направлении. Пробой вентиля может быть вызван различными причинами. Большой обратный ток (при напряжениях, превосходящих напряжение лавинообразования) может привести к тепловому пробою. Причиной потери вентильных свойств может быть также перекрытие по боковой поверхности кремниевой пластины на месте, которое оказалось слабо защищено, а также не обнаруженный во время ее изготовления дефект. Выпрямительная установка рассчи­тана так, что в случае повреждения одного вентиля она полностью сохраняет работоспособность и машинист может вести поезд до депо или пункта оборота, где неисправный вентиль заменяют.

417

Нестабильность вольт-амперной характеристики приводит к тому, что временами в каких-то условиях обратный ток вентилей резко увеличивается, а затем уменьшается до нормального значения. При­чинами нестабильности характеристик может быть нарушение гер­метичности вентилей и отклонения от технологии при изготовлении структуры.

Сквозной пробой плеча возникает при выходе из строя всех венти­лей, включенных в данное плечо ВУ. Как показал опыт эксплуата­ции, случаи выхода из строя всех силовых вентилей плеча ВУ наблю­дались значительно реже, чем случаи одиночных пробоев. В то же время они более опасны.

4.9. Запуск дизеля и действие электрических цепей