Отсек блока управления тяговым приводом.

Блок управления тяговым приводом является специализированным микропроцессорным устройством и предназначен для управления оборудованием тягового привода.

БУТП обеспечивает следующие функции:

-управление контакторами ЛК и ЗК;

-управление силовым инвертором (МСИ) в режимах тяги и электрического торможения с учетом загрузки вагона;

-управление быстродействующим выключателем БВ;

-управление блоком питания вентиляторов БПВ;

-электронную защиту* силового оборудования в аварийных режимах;

-защиту от юза и боксования колесных пар.

*Примечание: электронной защитой является функция БУТП по принудительному отключению инвертора (а в отдельных случаях и отключению быстродействующего выключателя) в аварийных режимах, выявленных по информации от датчиков.

Кроме того, БУТП выполняет функции самоинициализации и самодиагностики, оборудован светодиодной панелью для индикации неисправностей и состояния оборудования тягового привода, а также имеет разъем для подключения переносного персонального компьютера.

Для реализации функций управления устройствами БУТП связан с оборудованием тягового привода электрическими цепями. При этом БУТП получает информацию или управляющее воздействие от:

- блока управления вагоном;

- цепей резервного управления;

- датчиков тока и напряжения;

- датчиков частоты вращения двигателей;

- плат управления силовыми IGBT- модулями (МСИ);

- быстродействующего выключателя;

- датчиков температуры радиатора МСИ;

- выходных каналов блока питания вентиляторов.

Выходное воздействие БУТП оказывает на:

- цепи управления контакторами ЛК и ЗК;

- управление силовым инвертором;

- цепи управления БВ;

- цепи передачи информации в БУВ;

- управление БПВ.

Отсек датчиков тока и напряжения.

В отсеке смонтированы два датчика тока и два датчика напряжения.

Датчик тока аналогичен датчикам отсека дифференциальной защиты. Датчики тока измеряют токи в фазах А и В на выходе силового инвертора.

Датчик напряжения предназначен для формирования электрических сигналов, пропорциональных измеряемому напряжению, для БУТП в качестве сигналов для формирования управления модулем силового инвертора и защиты тягового привода от перегрузок. Датчик имеет гальваническую развязку между первичной и вторичной цепями. Измеряемое напряжение до 2000 В. Датчики напряжения используются в качестве датчиков линейного напряжения на выходе модуля силового инвертора.

Кроме того, отсек используется для подключения внешних кабелей питания тяговых двигателей через кабельные вводы.

Отсек модуля силового инвертора.

Силовая часть инвертора построена на IGBT-транзисторах модульной конструкции (Insulated Gate Bipolar Transistor - биполярный транзистор с изолированным затвором). Каждая фаза инвертора выполнена полумостовой схемой с параллельным включением модулей на общую нагрузку, что позволяет коммутировать выходные токи до 800 А.

Параллельно входу инвертора подключаются конденсатор, необходимый для подавления импульсов напряжения, которыми сопровождается коммутация IGBT-транзисторов.

Работой транзисторов силового инвертора управляет БУТП посредством плат управления транзисторными модулями.

Модули транзисторов смонтированы на радиаторе (охладителе), размещенном в вентиляционном канале и обдуваемом вентилятором инвертора. Радиатор оборудован датчиком температуры, который подключен к БУТП. При превышении температуры +85°С инвертор отключается.

Транзисторы VT1-VT6 (см. эл.схему на рис. 15) образуют трехфазный силовой инвертор питания тяговых двигателей. Транзистор VT7 работает в качестве регулятора тормозного тока при реостатном торможении (тормозного чоппера) и в качестве закорачивающей цепи при превышении напряжения в контактной сети значения 1050 В в режиме тяги. Транзистор VT8 используется в качестве обратного диода тормозного резистора.

В качестве вентилятора МСИ использован асинхронный электродвигатель (220В, 50Гц, 1,1 кВт), закрепленный фланцем выходного сопла к фланцу наружного воздуховода контейнера тягового инвертора. Выход воздуха осуществляется через отверстие в днище контейнера тягового инвертора.

Электродвигатель вентилятора получает питание от отдельного блока питания БПВ. При скорости движения вагона меньше 10 км/ч БПВ переводит вентилятор в работу на пониженной скорости вращения, что при стоянках обеспечивает снижение шума, создаваемого работой вентиляторов.

Кроме модуля силового инвертора МСИ в отсеке смонтирован конденсатор сетевого фильтра, который совместно с дросселем сетевого фильтра составляет LC-фильтр низких частот. Фильтр уменьшает колебания тока, создаваемые инвертором, чем снижаются помехи в контактной сети. Фильтр также защищает тяговое оборудование от бросков напряжения в контактной сети. Конденсатор сетевого фильтра (емкость 16000 мкФ, напряжение до 1300 В) состоит из двух соединенных параллельно конденсаторов.