Основные технические характеристики блока.

Тип:

Описание:

Напряжение питания, В Потребляемая мощность, Вт, не более Внутренние источники питания: Аналоговые цепи, В

БУТП-1

Электронный блок

Управления тяговым

асинхронным приводом

24В 70

±15 5

Датчики тока, шт.

Датчики напряжения, шт.

Датчики частоты вращения двигателей, шт.

4

Источник питания блока: 5 В, ± 15 В.

Конструкция блока.

2

5

9

1

4

6

7

11

8

10

Блок представляет собой металлический каркас (1) с передней лицевой панелью (2) и задней крышкой (3). На лицевой панели блока расположен соединитель (4) для подключения технологического жгута контроля сигналов БУТП. Соединитель (5) предназначен для подключения эмулятора контроллера. Соединитель (6),расположенный в вырезе лицевой панели предназначен для подключения персонального компьютера по последовательному каналу с интерфейсом RS422. В закрытом прозрачном окне расположен батарейный отсек (7) и панель светодиодной индикации (8).

3

2

1

3

4

5

6

7

Внутри каркаса (1) размещается базовая узловая плата блока (2), в которую устанавливаются и крепятся остальные печатные платы электронных узлов блока.

БУТП обеспечивает выполнение следующих основных функций:

-Управление ВБ, контакторами, тормозным чоппером, силовым инвертором питания тяговых двигателей в режиме тяги и электрического реостатного торможения.

-Электронную защиту силовых цепей тягового электрооборудования в аварийных режимах.

-Управление силой тяги торможения двигателей при загрузки вагона .

-Защита от юза и буксования колесных пар.

-Эксплуатационные задачи и функции самодиагностики, включающие в себя проверку самоинициализации.

ЛИНЕЙНЫЙ КОНТАКТОР (ЛК).

ЛК представляет собой однополюсный электромагнитный контактор постоянного тока. Он предназначен для отключения тягового привода от контактной сети в случае возникновения неисправности в штатном режиме и при электрическом реостатном торможении без рекуперации энергии в контактную сеть.

Основные технические характеристики контактора.

Описание:	Однополюсный контактор постоянного тока с двумя блоками вспомогательных контактов
Номинальное напряжение постоянного тока, В	1500
Максимальное рабочее напряжение постоянного тока, В	1500
Максимальный рабочий постоянный ток, А	800
Номинальное напряжение цепи управления (Un), В	72

Конструкция контактора.

Основная цепь включает верхний вывод (1), неподвижный контакт (2), подвижный

контакт (3), опора подвижного контакта (4), гибкое соединение (5) и нижний вывод (6).

У правляющее устройство включает сердечник (7), катушку (8), магнитопровод (9) и замыкающий стержень (10).

Подвижный контакт регулируется управляющим механизмом с помощью изолирующего звена (рычага). Подвижной контакт установлен на пружинах во избежание колебаний и для правильного движения.

Дугогасительная камера (11) установлена к контактной группе и закреплена блокирующим рычагом. (12).

Для обеспечения надежного гашения дуги, дугогасящая камера оснащена парой катушек (13), которые проводят ток только во время размыкания.

Вспомогательные контакты (15) могут быть нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми

Работа контактора.

Срабатыванием линейного контактора управляет БУТП.

В нормальных рабочих условиях, когда требуется размыкание линейного контактора, сначала снимаются управляющие сигналы с транзисторов МСИ. Таким образом, контактору не требуется разрывать цепь под нагрузкой. Однако, при возникновении аварийной ситуации линейный контактор способен разорвать ток нагрузки. Кроме того, линейный контактор ЛК 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 Rs. После того, как конденсатор фильтра зарядился, замыкается линейный контактор, ЗК размыкается, исключая резистор Rs 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.

Зарядный контактор (ЗК).

Предназначен для подключения к контактной сети зарядного сопротивления конденсатора сетевого фильтра с целью ограничения тока заряда конденсатора.

Основные технические характеристики контактора

Тип : МК1-20М

Описание : Двухполюсный контактор постоянного тока с двумя группами вспомогательных контактов. Номинальное напряжение катушки управления : 75 В

Мощность срабатывания катушки : 45 Вт.

Номинальное напряжение : 1000 В.

Номинальный ток : 20 А.

Количество вспомогательных контактов : 2 группы с 1 нормально разомкнутым и 1 нормально замкнутым контактом.

Конструкция контактора.

Контактор является устройством, управляемым электромагнитным полем. Он снабжён двойной размыкающей цепью.

Все элементы конструкции собираются на скобе (1).

Контактор состоит из следующих элементов: якорь (2), катушка (3), управляющая катушка состоит из двух последовательно включенных катушек.

Система контактов вспомогательной цепи (4), камерами (5).

Параллельно катушке контактора подключен обратный диод, расположенный за контактором.

Работа контактора.

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

Контактором управляет БУТП ,включая его через промежуточное реле на панели реле. При замыкании быстродействующего выключателя начинается процесс заряда конденсатора сетевого фильтра. Нормально разомкнутые контакты главной цепи контактора на короткое время замыкаются, подключая конденсатор к напряжению 750 В через резистор заряда конденсатора Rs. После того, как конденсатор зарядился, замыкается линейный контактор ЛК. Зарядный контактор размыкается, и тяговый инвертор получает питание через линейный контактор. Таким образом, зарядный контактор замыкается под нагрузкой и размыкается без нагрузки, когда зарядный резистор и контактор зашунтированы линейным контактором.

Зарядный резистор.

Зарядный резистор предназначен для ограничения тока заряда конденсатора сетевого фильтра.

Конструкция зарядного резистора.

1

3

4

2

Зарядный резистор конденсатора фильтра состоит из четырех постоянных проволочных резисторов (1) 1ПП ППП. параллельно. Резисторы закреплены в двух алюминиевых кронштейнах (2), которые одновременно играют роль соединительных токопроводящих шин. Кронштейны закреплены на электроизоляционной стеклотекстолитовой плите (3).

Работа резистора.

При замыкании зарядного контактора конденсатора фильтра (ЗК) происходит начальный бросок тока из-за заряда конденсатора фильтра. Зарядный резистор конденсатора ограничивает этот ток. При достижении напряжением фильтра заданной величины, с выдержкой времени 1 с на дозаряд, включается линейный контактор (ЛК), подключая силовой инвертор непосредственно к тяговой сети. При этом контактор ЗК размыкается, предотвращая протекание тягового тока через зарядный резистор, рассчитанный только на ток заряда конденсатора.

Разрядный резистор.

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

Конструкция разрядного резистора.

Разрядный резистор конденсатора фильтра состоит восьми постоянных проволочных резисторов включенных по схеме, приведенной на рисунке. Каждый резистор закреплен в специальном металлокерамическом держателе установленном на стеклотекстолитовую электроизоляционную плиту. Разрядный резистор устанавливается снаружи отсека ВБ контейнера. Резистор имеет естественное охлаждение.

Схема соединений разрядного резистора.

Работа разрядного резистора.

Резисторная сборка используется в качестве постоянно подключённого разрядного резистора конденсатора фильтра. Резисторы обеспечивают разряд конденсатора сетевого фильтра (Сф) от номинального линейного напряжения 750 В постоянного тока до напряжения менее 50 В за 2 мин.

		Выключатель быстродействующий (ВБ-630/1). Предназначен для защиты силовой цепи от токов короткого замыкания. Основные технические характеристики выключателя.
		№ п. п.			Наименование параметра	Значение параметра
		1			Тип:	ВБ-630/1
		2			Описание:	Однополюсный
						выключатель
					Характеристики главной цепи
		3			Номинальное напряжение постоянного
		-			тока, В	750
		4			Максимальное напряжение на контактах, В	3900
		5			Номинальный ток, А	630
		6			Ток отсечки, А	1500 ±10%
					Управляющие и вспомогательные цепи
		9			Номинальное напряжение цепи управления, В	75
		10			Диапазон изменения напряжения управления, В	от 52,5 до 82,5
					Вспомогательные контакты	2 нормально разомкнутых, 2 нормально замкнутых.

1

2

3

4

5

6

7

3

Выключатель представляет собой серийный быстродействующий выключатель ВБ-630 (1), который закреплен в стальном сварном каркасе(2) при помощи 4-ёх болтов (3) и двух поддерживающих изолированных шпилек (4). Два круглых соединителя типа 2РМ (5) служат для передачи сигналов управления выключателем и сигналов вспомогательных контактов ВБ. Подключение силовых внешних кабелей осуществляется к шинам (6, 7) выключателя.

Работа выключателя.

Включение быстродействующего выключателя осуществляется БУТП с выдержкой времени (5 -10) с после включения батареи и подачи напряжения (54-82) В на контейнер тягового привода. Если в результате какой-либо неисправности (например, отказ ВБ) быстродействующий выключатель не включился, то блок управления тяговым электроприводом БУТП автоматически повторяет три попытки включения ВБ, после чего формируется сигнал «Блокировка ВБ», запрещающий дальнейшее включение выключателя, и на монитор машиниста выдается сигнал о неисправности тягового привода («Неисправность ТП»).При отключении быстродействующего выключателя ВБ в процессе работы привода по сигналу БУТП или по сигналу его собственной защиты от тока короткого замыкания блок управления БУТП автоматически производит повторное включение ВБ, Выдержка времениiна повторное включение (4,5 - 5,5) с, но не более трех раз в течение 30 с, после чего формируется сигнал «Блокировка ВБ».

.При выключении ВБ линейный контактор выключается. Если напряжение на конденсаторе сетевого фильтра станет меньше 550 В включается зарядный контактор.

Основная цепь включает верхний вывод (1),неподвижный контакт (2), подвижный контакт (3), опора подвижного контакта (4), гибкое соединение (5) и нижний вывод (6).Управляющее устройство включает сердечник (7), катушку (8), магнитопровод (9) и замыкающий стержень (10). Подвижный контакт регулируется управляющим механизмом с помощью изолирующего звена (рычага). Подвижной контакт установлен на пружинах во избежание колебаний и для правильного движения. Небольшие скользящие движения, когда контакты ослаблены, убирают слой грязи (пыли) или оксида, которые могут образоваться. Дугогасительная камера (11) установлена к контактной группе.

Датчик тока.

Предназначен для формирования электрических сигналов, пропорциональных измеряемому току, и передаче этих сигналов в БУТП в качестве сигналов обратных связей для управления

модулем силового инвертора и защиты тягового привода от перегрузок. Силовые кабели подключаются к шине, проходящей через центр датчика. Провода управления крепятся к четырём клеммам .

Конструкция датчика.

3

2

1

Датчик тока состоит из преобразователя тока (1), первичной силовой шины (2) и крепежных накладок (3), которые фиксируют преобразователь на силовой шине с помощью двух болтов.

Работа датчика.

Датчик тока представляет собой измерительный преобразователь, основанный на эффекте Холла. Датчик имеет гальваническую развязку между силовой и вторичной (управляющей) цепями датчика тока (ДТ). С выхода датчика снимается ток, величина которого прямо пропорциональна величине тока, текущего в первичной цепи.

Датчик напряжения. Предназначен для формирования электрических сигналов, пропорциональных измеряемому напряжению, и передаче этих сигналов в БУТП в качестве сигналов обратных связей для управления модулем силового инвертора и защиты тягового привода от перегрузок.

B контейнере тягового инвертора расположены три датчика напряжения :

• датчик линейного напряжения (ДН1) измеряет напряжение U c на конденсаторе сетевого фильтра тягового привода;

• датчики линейного напряжения ДНУаЬ и ДНУса на выходе модуля силового инвертора.

Конструкция датчика.

Датчик напряжения является неразъёмным устройством. Резистор первичной обмотки расположен в корпусе датчика. Силовые кабели, провода управления и провода заземления подключаются к семи клеммам.

Работа датчика.

Датчик напряжения представляет собой измерительный преобразователь, основанный на эффекте Холла. Датчик имеет гальваническую развязку между первичной (силовой) вторичной (управляющей) цепями. С выхода датчика снимается ток, величина которого прямо пропорциональна величине напряжения, приложенного к первичной цепи.

ПАНЕЛЬ РЕЛЕ (ПР).

Панель реле 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 БУВ и пульта машиниста.

Основные технические характеристики панели реле.

Описание:

Номинальное напряжение постоянного тока для цепей бортовой сети, В

Номинальное напряжение постоянного тока для связей с БУВ, В

Жесткая текстолитовая

панель с установленными

реле

80 24

Конструкция панели.

5

2

3

1

4

6

Панель реле представляет собой несущую текстолитовую плиту с установленными на ней электромеханическими реле, электрическими и электронными компонентами. На панели (1) установлены четыре реле типа РТ16 (2). Два малогабаритных реле для связей с БУВ установлены на печатной плате (3), диодно-резистивная сборка выполнена на панели (4). Связь панели реле с электрическими цепями контейнера осуществляется через разъем(5).

Работа панели.

Панель реле получает питание:

- 80 В - от бортовой сети через БУТП и от пульта машиниста.

- 24 В - от БУВ. Функции реле и электронных компонентов:

- К1 - промежуточное реле команды направления движения - «Вперед», поступающей с БУВ.

• К2 - промежуточное реле команды направления движения «Назад», поступающей с БУВ.

• КЗ - промежуточное реле цепи управления линейным контактором Л К.

• К4 - промежуточное реле цепи управления зарядным контактором ЗК.

• К5- резерв.

• Кб - реле выбора цепей управления направлением движения от основного или резервного реверсора.

• диодно-резистивная сборка - формирует сигнал резервного управления из сигналов реверсора резервного управления.

ВЕНТИЛЯТОР (МСИ).

Вентилятор инвертора предназначен для охлаждения радиатора модуля силового инвертора и представляет собой вентилятор осевого типа. Вентилятор крепится своим фланцем выходного сопла к фланцу наружного воздуховода контейнера тягового инвертора.

2

1

3

4

6

5

7

Основные технические характеристики вентилятора .

№ п.п.	Наименование параметра	Значение параметра
1	Описание:	Осевой вентилятор
2	Тип двигателя	А71В2 У2 220/380 В 50 Гц
3	Напряжение питания:	~3-фазы, 220 В, 50 Гц
4	Мощность, кВт	1.1
5	Рабочий ток, А	4
6	Номинальная скорость вращения, об/мин	2810

Работа вентилятора.

При включенном питании двигатель вентилятора вращает крыльчатку, создавая поток воздуха в воздуховоде контейнера тягового инвертора через рёбра радиатора охлаждения МСИ. Выход воздуха осуществляется в выходное отверстие в днище контейнера тягового инвертора. Вентилятор получает питание от блока питания вентиляторов, который содержит для этой цели отдельный инвертор. Вентилятор работает постоянно: в тяговом режиме, в тормозном режиме и на стоянке. При скорости движения вагона меньше 10 км/ч блок питания вентиляторов переводит его в работу на скорости вращения 1400 об/мин. Это обеспечивает при подъезде к станции и на станции существенное снижение шума, создаваемого работой вентиляторов.

Предохранитель блока питания вентиляторов.

Предохранитель защищает БПВ от бросков входного тока.

описание:

Номинальный ток, А Номинальное напряжение постоянного тока, В

Трубчатый предохранитель

31,5

750

Конструкция предохранителя.

Предохранитель состоит из глазурованной фарфоровой трубки, внутри которой находится серебрянная плавкая вставка, по краям которой расположены клеммы для крепления в защищенный пружинный держатель.

Работа предохранителя. Предохранитель блока питания вентиляторов включен в цепь между контактной сетью 750В и БПВ. Предохранитель защищает БПВ от бросков тока, которые могут происходить в контактной сети. Он также не позволяет блоку питания вентиляторов при неисправности потреблять слишком большой ток из сети.

Источник питания контейнера.

Источник питания контейнера тягового инвертора ИПК предназначен для питания стабилизированным, гальванически развязанным напряжением устройств управления, размещенных в контейнере.

Конструкция источника.

Источник питания контейнера представляет собой закрытый оребренный алюминиевый ящик, внутри которого расположены электронные компоненты источника. Источник имеет ручки для его переноски. Пластина основания источника имеет боковые вылеты, в которых сделаны четыре профилированных отверстия для крепления ИПК к кронштейнам контейнера .Охлаждение источника естественное.

Работа источника.

Источник функционально состоит из платы управления и четырех электронных блоков питания с гальванически развязанными выходами.ИПК преобразует поступающие от бортовой сети вагона напряжение 80 В постоянного тока в четыре разных напряжения питания устройств контейнера тягового привода. Каждый канал источника имеет защиту от снижения и превышения выходного напряжения и от тока короткого замыкания. \Срабатывание защиты в любом канале выходного напряжения приводит к полному отключению всех выходных напряжений. Восстановление защиты производится повторной подачей напряжения питания на изделие. На передней панели изделия горизонтально расположены зеленые светодиоды, которые сигнализируют о том, что выходные напряжения источника находятся в допустимых пределах:

• индикатор наличия напряжения +24 В для БУТП;

• индикатор наличия напряжения +24 В для датчиков;

• индикатор наличия напряжения 15 В для питания драйверов;

• индикатор наличия напряжения минус 24 В для датчиков.

На передней панели изделия вертикально расположены красные светодиоды, которые сигнализируют о том, что входное и внутреннее напряжения источника находятся в допустимых пределах:

• индикатор входного напряжения;

• индикатор напряжения +12 В внутреннего питания.

На передней панели изделия вертикально расположены красные светодиоды, которые сигнализируют о срабатывании защиты по соответствующему каналу источника. Внешние разъёмы и шпилька заземления установлены на верхней крышке источника.

Блок питания вентиляторов (БПВ).

Предназначен для питания асинхронных двигателей вентиляторов охлаждения тормозного резистора и модуля силового инвертора.