Высоковольтная схема и управление преобразователем

От жокса "+" ток высокого напряже­ния через предохранитель ПР2 (ток сра­батывания 31,5 А), катушку реле пере­грузки РПП (ток уставки 100 А), кон­тактор КП, диод Д4, реле обратного то­ка РОТ, первичную обмотку стабилизи­рующего трансформатора ТрС, пуско­вое сопротивление R 5, демпферное со­противление R 4 подается на обмотку якоря двигателя преобразователя Я1 и далее, через последовательную обмот­ку возбуждения двигателя преобразова­теля на жокс "-".

При включении автомата ВУ ток на­пряжением +110 В с провода 15 посту­пает на провод 22. Через автомат Q 52 получают питание сигнальные диоды "Преобразователь", "БВ", "Вспомога­тельные цепи".

На моторном вагоне с провода 22 че­рез автомат Q 19 подается питание на провод 22П, от которого через замкну­тые контакты РББ-1 22П-17А и РББ-2 17А-17 получает питание провод 17.

На прицепном (головном) вагоне с провода 17 получает питание ПРУ, ко­торое замыкает контакты 15-20А, 20Г-20В. С провода 15 через автомат Q 23 и контакт ПРУ 15-2ОА подается питание на провод 20, а через автомат Q 26 и провод 15Ж - на блок БУП. Через вы­ключатель В1.1 ("выключение преобра­зователя"), контакт ПРУ 20Г-20В и контакты (нормально замкнутые) блоки­ровки ПКП подается питание на катуш­ку контактора КП. Контактор КП включится при условии что не сработала за­щита преобразователя РЗП-3, тепловая защита независимой обмотки преобра­зователя Тр7, штепсельный разъем ТрУ Ш17 соединен с Ш19, включен автомат Q 1. БУП, получив сигнал "Контроль" соединит провод ЗОАЯ-30. После замы­кания контактора КП собирается высо­ковольтная схема пуска двигателя пре­образователя. Двигатель преобразова­теля, начиная работать, приводит во вращение якорь синхронного генерато­ра. РОТ своей блокировкой через рези­стор R 26, контакт РОТ 15И-20Е подает сигнал "Реле тока" с провода 15Ж в блок БУП и блок начинает отсчет вре­мени (3,5 с) перед включением ПКП. По окончании выдержки времени ПКП включается и высоковольтным контак­том шунтирует пусковой реостат R 5.

Блок БУП получает питание +110 В от провода 15 через автомат Q 26 и провод 15Ж, а -110 В - от провода 30.

По мере разгона двигателя преобразо­вателя генератор возбуждается и от не­го через автомат Q1, выпрямитель Д8-Д12, провод ЗОЦ, контакт КПЗОЦ-ЗОЦБ, автомат Q 3, провод 84А (нейт­раль генератора) получает питание ка­тушка контактора КГ. Контактор КГ включается и автоматы Q 41- 43 через предохранители Пр4 и Пр5 подают пи­тание на провода 66-68.

Если к моменту включения ПКП кон­тактор КГ не включится, то блокировка ПКП 20В-20С размыкает цепь питания катушки КП и преобразователь отклю­чается.

При достижении генератором напря­жения, близкого к номинальному, сиг­нал Ubx, подаваемый на вход БУП, достигает значения, соответствующего установке БУП, и на выходе блока по­является сигнал "Заряд", включающий контакт БК по проводу 15АД, катушка БК питается током отрицательной по­лярности от провода 30.

После включения БК размыкаются контакты 30-63А, отключая электропи­тание провода 63, при этом гаснет светодиод Л17 "Преобразователь" на пульте управления. При наличии напряже­ния на проводах 81-83, а также если не сработали Тр5 и Тр7 (в проводах 81-81Ш) получит электропитание катушка РНК, которая своими контактами раз­мыкает цепь проводов 30-64В, при этом на пульте управления гаснет светодиод Л10 "Вспомогательные цепи". При вы­ключенном тумблере В1 сигналы "Пре­образователь" и "Вспомогательные це­пи" отключаются (блокировки 63А -63Б, 64В - 64Б).

Реле РПП защищает преобразователь от перегрузок. Блокировкой РПП 15Ж-20Д оно подает электропитание на ка­тушку реле РЗП-3, которое своей бло­кировкой ЗОАЭ-ЗОДЮ разрывает ми­нусовую цепь питания катушки КП, а блокировкой РЗП-3 20В-20Д ставит ре­ле на самоподхват, (питание катушки реле остается включенным при любых условиях).

Блок БУП формирует сигнал "Защи­та" и по проводу 20Д включает реле РЗП-3, обеспечивая отключение преоб­разователя в следующих аварийных ре­жимах:

- при длительном (более 5 с) повыше­нии фазного напряжения до 135 В и бо­лее;

- при повышении напряжения генера­тора более 250 В;

- при уменьшении частоты генерато­ра до величины менее 47 Гц, или повы­шении более 52 Гц;

- при повышении или понижении от­носительно номинального выпрями­тельного напряжения.

При длительном (более 1 с) пониже­нии напряжения Ubx до величины ме­нее 85 В блок БУП отключает батарей­ный контактор БК.

Нажатием кнопки "Контроль" на бло­ке БУП можно проверить работу РЗП-3. Восстановить схему защиты можно, пе­реключив тумблер В1 "Выключение преобразователя" или выключатель уп­равления ВУ.

На режиме электрического торможе­ния от провода 46 включается реле РЗП-1 и сигнал на вход БУП "Нейт­раль" подается через резистор R 16, что уменьшает чувствительность защиты БУП, благодаря чему предотвращаются её ложные срабатывания.

Постоянное напряжение генератора при изменении его нагрузки поддержи­вается регулированием тока возбужде­ния генератора (обмотка И1-И2), а постоянная частота вращения двигателя (частота генератора) - регулирование тока возбуждения двигателя (независимая обмотка Н1-Н2).

Обмотки возбуждения преобразователя при наличии напряжения генератора питаются через автомат Q 1, диоды Д8-Д12, тиристоры Тт1 и Тт2.

Ток напряжением 220 В и частотой 50 Гц от генератора через разъем Ш17-Ш19 по проводам 81, 82 и 83 подается на первичную обмотку трансформатора ТрУ. Напряжение между нулевой точкой вторичных обмоток ТрУ и минусовой точкой выпрямителя составляет 50-55 В и используется для питания провода 44.

Из вторичной обмотки ТрУ через выпрямитель Д32-Д37 и аварийную перемычку ХТ1 (перемычка служит для отключения выпрямителя Д32 Д37 в случае короткого замыкания) подается питание на секционный про вод 15. С отрицательной шины выпрямительного моста подается питание на провод 30.

Блок БУП обеспечивает регулирова­ние выходного напряжения генератора импульсным регулированием силы тока в обмотке возбуждения И1-И2. Сигнал "Управление" по проводу 80В подается на управляющий тиристор Тт1 и откры­вает его. Запирается тиристор за счет неполнофазности моста Д8-Д11, вслед­ствие чего импульсы напряжения, пода­ваемые на обмотку возбуждения, имеют нулевые площадки, т.е. в момент отсут­ствия напряжения тиристор запирается.

В начале пуска двигателя преобразо­вателя его возбуждение обеспечивается сериесной обмоткой. При достижении частоты вращения, близкой к номи­нальной, вступает в работу блок БРЧ. Блок начинает подавать сигналы на уп­равляющий вход тиристора Тт2, вслед­ствие чего появляется ток в независи­мой обмотке возбуждения Н1-Н2. С фа­зы С2 через диоды Д9, Д12 подается питание на нагрузку - обмотку возбуж­дения генератора И1-И2. С этой же фа­зы через диоды Д61- Д64, нормально замкнутый контакт РЗП-3 73Е-73М, от­крытый тиристор Тт1, диоды Д8 (в первый полупериод), Д10 (во второй полупериод) - на фазу С1. Питание с фазы С3 через диоды Д11-Д12, диод Д8 поступает на фазу С2. Фаза С1 не рабо­тает на нагрузку, так как она заперта диодом Д10. Поэтому выпрямленное напряжение подается на обмотки И1-И2, Н1-Н2 в виде импульсов. В интер­валах между импульсами тиристоры Тт1 и Тт2 запираются. В эти моменты токи в обмотках не исчезают, а под дей­ствием ЭДС самоиндукции замыкаются через обратные диоды Д5, Д7. Блоки БУП и БРЧ, определяя моменты откры­тия тиристоров, изменяют время их от­крытого состояния, т.е. ширину им­пульсов, и, следовательно, среднее на­пряжение и ток в обмотках возбужде­ния. Таким образом, в заданных преде­лах поддерживаются напряжение и час­тота тока на выходе генератора, кото­рые контролируют по вольтметру и ча­стотомеру. По мере разгона преобразо­вателя после включения контакторов БК и КГ отключается цепь первона­чального возбуждения И1-И2, Н1-Н2 от АБ. Тиристор Тт1 открывается и вклю­чает питание обмотки возбуждения И1-И2 от собственных статорных обмоток генератора по цепи: фазы СЗ, Q 1 83А-83Х, диоды Д11, Д12, начало обмоток И1 и HI, конец обмоток И2, выпрями­тельный мост Д61-Д64, нормально за­мкнутый контакт РЗП3 72Б- 73М, от­крытый тиристор Тт1 73М-ЗОЦ, диод Д8, Q 1 82Х-82А; конец обмоток Н2, Тр7, открытый тиристор Тт2, диод Д8, Q I 82X-82A.

Для защиты независимой обмотки Н1-Н2 от перенапряжений, возможных, например, при пуске машин из-за трансформаторной связи обеих обмо­ток (или при других переходных про­цессах), имеется защитная цепь: тирис­тор Тт3, резистор R21, стабилитроны ПП2-ПП4. Если напряжение на обмотке Н1-Н2 станет более 500 В, открывают­ся стабилитроны ПП2-ПП4 и тиристор Тт3. Это приводит к шунтированию не­зависимой обмотки и ограничению на­пряжения. Защитная цепь, состоящая из резисторов R 15-C4 и R 12-C10, сни­мает коммутационные перенапряжения с тиристоров Тт1 и Тт2, а также с вы­прямительного моста Д8-Д12.

При снятии напряжения в контактной сети в цепи двигателя преобразователя возникает генераторный ток, протекаю­щий через якорь двигателя, резистор R 4, ПКП, R 3-1, ТрС, диод Д50, КП, РПП, Пр2 и через моторный вагон возвраща­ющийся на якорь двигателя. При этом диод Д4 запирается, катушка РОТ обесточивается, блок БУП перестает выдавать сигнал "Реле тока" и отключается контакт ПКП, что подготавливает схему к повторному пуску при восста­новлении напряжения в контактной се­ти. Диоды ДЗ-Д1 запираются, вводя тем самым в цепь якоря двигателя резисто­ры R3-R1 для уменьшения генератор­ного тока, пока ПКП не отключился.

При неисправности схемы преобразо­вателя необходимо выключить В1 и от­ключить автомат Q 1, а разъем Ш19 ТрУ подключить к схеме резервирова­ния (Ш18-Ш19). В этом случае от ре­зервной магистрали 66-68 через ТрУ будут питаться все потребители тока напряжением +110 и +50 В, а также бу­дет заряжаться АБ.

Батарея переводится в режим заряда, а нагрузка переключается на выпрями­тель управления включением БК. Для нормального заряда аккумуляторной ба­тареи требуется повышенное напряже­ние. Для его получения у трансформатора ТрУ предусмотрена дополнительная вторичная обмотка, которая через диод Д38 образует вольтдобавку в зависимо­сти от положения Пр19, что изменяет напряжение заряда АБ от 125 до 160 В. Ток заряда АБ будет протекать по следу­ющей схеме: конец обмотки вольтдобавки, предохранитель Пр19, замкнув­шийся контракт БК 15Д-15Ф, контакт выключателя В 10.3, автомат Q 30, АБ, автомат Q 29, контакт В 10.1, шунт ам­перметра Шн, провод 30, далее через ка­кую-либо открытую пару диодов вы­прямительного моста Д32-Д37, диод Д38 и начало обмотки вольтдобавки.

Вольтдобавку (Пр19) на прицепных (головных) вагонах необходимо изме­нять в зависимости от температуры воз­духа в следующих пределах:

- при температуре воздуха выше +15 °С необходимо Пр19 установить в положение 4, что соответствует напряжению 125-135 В;

- при температуре от +15 до +5 °С - в положение 1 (135-145 В);

- при температуре от +5 до -5 °С - в положение 2 (145-152 В);

- при температуре менее -5 °С - в по­ложение 3 (152-157 В).