Силовая схема второй полупериод вл80с

Скачать файл - Силовая схема второй полупериод вл80с

Опишите назначение и конструкцию выпрямительных и выпрямительно-инверторных преобразователей ТПС. Преобразователи в силовых цепях электровозов и электропоездов используют для следующих целей: Все эти преобразователи выполнены на полупроводниковых приборах диодах и тиристорах. По типу применяемых полупроводниковых приборов преобразователи подразделяют на диодные, диодно-тиристорные и тиристорные, по системе охлаждения диодов и тиристоров с принудительным и естественным охлаждением. На электровозе или электропоезде с диодным выпрямителем напряжение, подаваемое через токоприемник трансформатором с групповым переключателем, понижается ступенями, выпрямителем преобразуется в постоянное и подается на тяговый двигатель. Такую структурную схему имеют отечественные электровозы ВЛ60К; ВЛ80К и электропоезда ЭР9, ЭР9П и др. Тиристорные преобразователи используют в качестве силовых управляемых выпрямителей или выпрямительно-инверторных агрегатов. Ступенчатое регулирование напряжения переменного тока в этом случае осуществляется переключением контакторов группового переключателя. Выпрямительно-инверторный преобразователь плавно регулирует выпрямленное напряжение на тяговом двигателе в тяговом и рекуперативном режимах. При тиристорном регулировании напряжения, изменяя момент подачи отпирающих импульсов или угол регулирования, можно плавно менять среднее значение выпрямленного напряжения. Когда импульсы будут подаваться в самом начале полупериода, т. В рекуперативном режиме для обеспечения независимого возбуждения тяговых двигателей контакторы подключают тиристорный выпрямитель к тяговому трансформатору. На электровозах ВЛ80Р, чтобы повысить быстродействие регулирования напряжения, облегчить управление, снизить возникающие перенапряжения в силовой цепи, упростить защиту и повысить вентильную прочность преобразователей, применено плавное бесконтактное межступенчатое регулирование выпрямленного напряжения как в тяговом, так и в рекуперативном режимах. В структурной схеме электровоза ВЛ80Р нет группового переключателя; его заменяют контакторы. На электровозах ВЛ60ку, где применено плавное межступенчатое регулирование. На электровозах переменного тока с асинхронными тяговыми двигателями последними управляют, регулируя частоту напряжения источника питания. Напряжение трансформатором понижают, переключая контакторы группового переключателя ступенчатое регулирование и изменяя угол отпирания тиристоров полууправляемого выпрямителя плавное регулирование. Напряжение на выходе выпрямителя сглаживается фильтром и подается на вход преобразователя. Он преобразует постоянный ток в трехфазный и плавно изменяет частоту напряжения, подаваемого на тяговый двигатель, чем обеспечивается желаемая форма тяговой характеристики локомотива и необходимая его скорость движения. Импульсные преобразователи ИП на электровозах и электропоездах постоянного тока позволяют более экономично по сравнению с контакторно-реостатной системой управлять тяговыми двигателями в режиме как пуска, так и электрического торможения. При этих преобразователях меньше потери энергии в процессе пуска и разгона исключены пусковые и тормозные резисторы ; выше плавность пуска, меньше броски тока, шире диапазон регулирования скорости, меньше падение напряжения в контактной сети в процессе пуска и разгона. При системе постоянно-постоянного тока напряжение от токоприемника через фильтр и импульсный преобразователь подается отдельными чередующимися импульсами на тяговый двигатель. Регулирование напряжения осуществляется преобразователем путем изменения либо длительности широтой управляющих импульсов, либо их частоты. Первый из этих способов называют широтно-импульсным регулированием, а второй -- частотно-импульсным. Возможно регулировать напряжение, изменяя и частоту, и ширину импульсов, -- это так называемое частотно-широтное регулирование. Систему постоянно-многофазного тока разделяют на две группы -- с промежуточным звеном переменного тока и без него. В первом случае постоянный ток инвертором преобразуется в переменный трехфазный промышленной частоты, затем трансформатор понижает его напряжение, и преобразователь преобразует этот ток в многофазный регулируемой частоты. В качестве тяговых двигателей при этом можно использовать бесколлекторные тяговые двигатели. В системе постоянно-многофазного тока без звена переменного тока импульсным преобразователем регулируют напряжение, подводимое к инвертору, от которого питается бесколлекторный многофазный тяговый двигатель с частотным управлением. Такая система вызвана тем, что при пуске локомотива должны быть весьма низкая частота и соответственно малое напряжение постоянного тока, подводимое к инвертору, чтобы были удовлетвори-тельными параметры системы высокие перегрузочная способность, к. Схемы и устройство диодных и тиристорных преобразовательных установок на различных электровозах и электропоездах могут иметь существенные принципиальные и конструктивные отличия, в соответствии с чем эксплуатация преобразователей также имеет специфические особенности, которые необходимо знать, чтобы можно было обеспечить надежную длительную работу э. На электровозах и электропоездах применяют в силовых цепях диодные, тиристорные и диодно-тиристорные выпрямители, выполненные по однофазным двухполупериодным мостовым схемам выпрямления, а в цепях питания обмоток возбуждения тяговых двигателей, вспомогательных цепях и цепях управления -- по однофазным двухполупериодным схемам с нулевым выводом, мостовым и мостовым трехфазным с нулевым выводом. В выпрямителе, выполненном по схеме выпрямления с нулевым выводом, чтобы снизить пульсации выпрямленного напряжения, стремятся удвоить число фаз, для чего на обмотке трансформатора делают нулевой вывод. При этом напряжения крайних выводов относительно нулевого вывода образуют двухфазную систему. Полупроводниковые диоды и тиристоры, аппаратура защиты и сигнализации, вспомогательное оборудование смонтированы на изоляционных панелях в металлических шкафах обычно прямоугольной формы. В преобразовательных установках э. Необходимо, чтобы предельные параметры вентилей были одинаковые и имели малый разброс вольтамперных характеристик. Основным условием надежной работы является повышение с некоторым запасом предельных токов и напряжений вентилей над расчетными в плечах преобразователей. С учетом коэффициентов, определяемых условиями эксплуатации, число параллельно включенных вентилей в плече. Для пассажирских электровозов и электропоездов за расчетный принимают ток уставки защиты от перегрузки с некоторым запасом по отношению к толчкам тока при пуске. Перегрузки полупроводниковых приборов, превышающие предельные токи, а также токи при внутренних и внешних коротких замыканиях в цепях преобразователей при несовершенной защите могут вызвать нарушение их внутренней структуры и потерю электрической прочности. Это приводит к развитию аварийного режима с тяжелыми последствиями. Так как электрическая прочность этих приборов не восстанавливается, они не пригодны для ремонта. К тому же приводят повреждения и пробой изоляции в цепях преобразователя вследствие коммутационных и атмосферных перенапряжений при несовершенной защите. При параллельном соединении диодов заметная неидентичность прямых ветвей вольтамперных характеристик приводит к перегрузке диодов, обладающих меньшей потерей напряжения от прямого тока. В случае последовательного соединения полупроводниковый прибор с меньшим обратным током воспринимает перенапряжения в большей степени, чем остальные. Для распределения обратных напряжений, приходящихся на каждый нелавинный диод или тиристор, применяют шунтирующие резисторы, а для гашения перенапряжений, возникающих при коммутации тока, -- контуры. Если применены лавинные диоды, то с ростом напряжения в цепи последовательно соединенных диодов возрастает обратный ток. Вначале напряжение воспринимается одним диодом; дальнейший рост обратного тока не вызывает увеличения напряжения на нем, а приводит к увеличению напряжения на других, и происходит выравнивание напряжения. Поэтому при последовательно-параллельном соединении лавинных диодов можно не применять резисторы и контуры. В преобразователях применяют штыревые и таблеточные диоды и тиристоры, в таблеточных диодах и тиристорах в отличие от штыревых кремниевый элемент не припаивают к основанию, а прижимают верхним и нижним основаниями при сборке на заводе-изготовителе. Положение кремниевого элемента внутри корпуса фиксируется втулкой из изоляционного материала. Применение прижимных контактов для соединения силовых выводов с кремниевым элементом уменьшает механические напряжения, возникающие в нем при резких повышениях температуры, что существенно повышает стойкость полупроводникового прибора к значительным токовым перегрузкам. Преобразователи ВУКТ а электровозов ВЛ80С, УВП-3 б и система вентиляции подвагонного электрооборудования на моторных вагонах электропоездов ЭР9П в: На электровозах ВЛ80К ВЛ80Т и ВЛ80С каждый силовой выпрямитель выполнен в виде двух шкафов прямоугольной формы и может работать только с принудительным воздушным охлаждением риса. В каждом шкафу размещены диоды, собранные в блоки панельное расположение , которые закреплены на электроизоляционных панелях. Для удобства замены диоды по значению прямого падения напряжения разбиты на подгруппы обычно две , каждая из которых имеет свою маркировку 0,52; 0,53, 0,54 В -- цвет черный, 0,55; 0,56; 0,57; 0,58 В -- цвет белый. Выпрямительная установка возбуждения электровозов ВЛ80Т и ВЛ80С состоит из двух блоков. Каждый блок расположен на панели, где смонтированы тиристоры с охладителями, индуктивные делители для выравнивания токов в параллельных ветвях, резисторы, конденсаторы, диоды, импульсный трансформатор, предохранитель, блок управления и остальные элементы. Охладители закрыты стеклопластовым желобом, через который нагнетается охлаждающий воздух. Панель закреплена на шести изоляторах. Выпрямительно-инверторный агрегат ВИПМ выполнен в виде сварного каркаса из профильной стали, в котором крепятся различные блоки и элементы. С лицевой и обратной стороны сварного каркаса из профильной стали установлены одинарные и двойные тиристорные блоки. Сбоку и в центре смонтированы блоки выравнивания напряжения, индуктивные делители тока, а в верхней части -- выемные кассеты предварительного и выходного каскадов блока формирования импульсов БФИ и импульсные трансформаторы. Блоки тиристоров крепят в ВИП болтами; для удобства монтажа и демонтажа они снабжены ручками. Аналогичную конструкцию имеют и выпрямители электровозов ВЛ60К, ЧС4 и ЧС4Т. На электропоездах ЭР9П, ЭР9М применяют выпрямительные установки УВП-1 и УВП-3 с принудительным воз-душным охлаждением и на электропоездах ЭР9Е -- выпрямители УВП-5 само-вентилирующиеся; и те, и другие расположены под кузовом. Выпрямительные установки УВП-1 и УВП-3 рис. Гибкие выводы диодов и зажимы охладителей находятся снаружи и доступны для осмотра. С одной стороны выпрямителей расположены панели с выводами переменного тока, с другой -- панели с выводами постоянного тока. Выпрямитель УВП-5 конструктивно выполнен с односторонним обслуживанием. Внутри его камеры на четырех групповых алюминиевых охладителях смонтированы лавинные таблеточные диоды. Для удобства предусмотрено шарнирное крепление групповых охладителей. Наружные поверхности групповых охладителей выполнены ребристыми и имеют устройства для направления встречного потока воздуха. Применение УВП-5 с циклоустойчивыми таблеточными вентилями и самовентиляцией позволяет увеличить срок службы преобразователя и уменьшить расходы, связанные с обслуживанием выпрямителей и системы фильтров принудительного воздушного охлаждения, воздуховодов вентиляции подвагонного электрооборудования и др. Опишите назначение и устройство контроллера машиниста электровоза любой серии. Контроллер предназначен для дистанционного управления промежуточным контроллером, реверсорами, контакторами ослабления возбуждения. Основные технические данные контроллера машиниста следующие:. Контроллер машиниста 1KRD3 рис. Он имеет три кулачковых барабана: Управление ими осуществляется с помощью реверсивной рукоятки 2 и штурвала 1. Все детали контроллера закреплены на каркасе, состоящем из двух торцовых стенок 16 рис. На торцовых стенках приварены цилиндрические опоры для установки в них подшипников валов барабанов -- реверсивного I, командного IIи ослабления возбуждения III. Реверсивный кулачковый барабан I имеет пять кулачковых шайб 19, каждая из которых состоит из металлических дисков с закрепленными на них сегментами. Шайбы вместе со стальными втулками 20 установлены на валу, вращающемся в двух шариковых подшипниках. Крепление шайб 19 выполнено на общей шпонке. От осевого перемещения шайбы удерживаются двумя распорными кольцами На свободном конце вала закреплена коническая шестерня 12, находящаяся в зацеплении с конической шестерней 13 вала 14 реверсивной рукоятки 4. Этот вал вращается в двух шариковых подшипниках, закрепленных в верхней 3 и нижней Iплитах. В средней части вала 14 установлен блокировочный диск 2. Верхняя часть вала заканчивается цапфой 6 со штифтом 5 для соединения со съемной реверсивной рукояткой 4, которая может занимать три фиксированных положения: Снять реверсивную рукоятку можно только в положении О, когда на катушку 15 электромагнитной защелки, которая рычагом 17 осуществляет блокировку реверсивной рукоятки, подано напряжение. Командный барабан II имеет три кулачковые шайбы 19, насаженные на вал, а барабан ослабления возбуждения III содержит пять кулачковых шайб, укрепленных на полом валу, имеющем общую ось вращения с валом командного барабана ILВнутренний вал установлен на одном шариковом подшипнике и двух бронзовых втулках, запрессованных в полом внешнем валу, который вращается в шариковом подшипнике, закрепленном на передней торцовой стенке 16 каркаса. На свободный конец внутреннего вала командного барабана II надет конический зубчатый сегмент 10, сцепленный с коническим сегментом на полом валу штурвала. На вал барабана III посажена коническая шестерня 22, находящаяся в зацеплении с коническим зубчатым сегментом 7. Поворот барабанов II и III осуществляется штурвалом I, имеющим два рабочих положения -- верхнее и нижнее. В верхнем положении штурвал вращает кулачковый командный барабан II и имеет пять положений: Передача вращающего усилия от штурвала на барабан IIосуществляется через ведущий диск 9 с поводком 8 и подшипником. Диск жестко закреплен на валу 24 штурвала и имеет паз для блокировочного рычага Вал 24 может вращаться, а также перемещаться в направлении продольной оси внутри полого вала 23, свободно вращающегося на подшипнике, установленном в верхней плите 3 каркаса. На конце полого вала закреплен конический зубчатый сегмент 7 с вилкой, сцепленный с зубчатым сегментом 10 внутреннего вала барабана II. В верхнем положении вал штурвала удерживается пружиной, работающей на сжатие. При этом поводок 8 ведущего диска входит в вилку. Таким образом, в верхнем положении валы штурвала 24 и командного барабана II механически соединены. При нажатий штурвала вниз до упора поводок 8 ведущего диска входит в вилку конического зубчатого сегмента, вращающегося на подшипнике и сцепленного с конической шестерней В этом положении, поворачивая штурвал по часовой стрелке, осуществляют набор позиций ослабления возбуждения тяговых двигателей. Всего имеется шесть положений штурвала: Штурвал фиксируется на всех пяти позициях ослабления возбуждения. Чтобы исключить возможность нарушения нормальной работы цепей управления электровозом и предупредить повреждения в силовых цепях при ошибочных действиях машиниста, реверсивная рукоятка и штурвал взаимно блокированы рычагами и дисками; при этом соблюдаются следующие зависимости: Укажите назначение и опишите принцип действия блока пуска компрессора тепловоза. Блок пуска компрессора ВПК предназначен для управления электродвигателем привода тормозного компрессора. К -- электродвигатель компрессора; СТГ -- стартер-генератор; PH -- регулятор напряжения: КРН-- контактор регулятора напряжения; КДК-- контактор двигателя компрессора; КУДК -- контактор управления двигателем компрессора; Р -- реле; ТРК-тумблер компрессора, РДК -- реле давления воздуха; ВУ -- тиристор, С2, С3 -- конденсаторы; TТ3 -- транзисторы; СТСТ5 -- стабилитроны; RR12 -- резисторы; Д2, Д3, Д6, Д7, Д9 -- диоды; ПР--предохранитель. Тормозной компрессор приводится электродвигателем К, получающим питание от стартер-генератора СТГ, а не от аккумуляторной батареи, так как двигатель К потребляет большое количество энергии. Включение и отключение К осуществляются автоматически при помощи реле давления воздуха компрессора РДК. При давлении воздуха в тормозной системе кПа контакты реле РДК размыкаются, а при понижении давления до кПа -- замыкаются. Блок БПК обеспечивает плавный пуск электродвигателя К путем снижения напряжения СТГ до Вв течение с перед включением силового контакта контактора КДК электродвигателя компрессора К. После включения контактора КДК напряжение СТГ увеличивается до В. Блок ВПК тепловоз 2ТЭ состоит из узла управления включением контактора КДК и управления регулятором напряжения РНТ-6 стартер-генератора. К первому узлу относятся: Второй узел представляет собой усилитель постоянного тока, в который входят: Остальные элементы выполняют в основном защитные функции транзисторов и тиристоров и на рис. В исходном положении тумблер компрессора ТРК и контакты контактора реле напряжения КРН замкнуты, а контакты РДК, КДК и КУДК контактор управления двигателем компрессора разомкнуты. Напряжение СТГ подается к резисторам R2, R4, стабилитрону СТ2, резистору R5. Ток проходит по переходу база -- эмиттер транзистора Т1. Потенциал катода СТ4 становится близким к нулю, и транзистор Т3 остается в закрытом состоянии. Минусовый вывод катушки КДК соединен с резистором R3 и анодом тиристора ВУ. Tак как по б--э переходу Т1 проходит ток, то Т1 переходит в открытое состояние и ток пойдет по R3 переходу к--э Т1. Тиристор В находится в закрытом состоянии, а ток, проходящий через катушку КДК, диоды Д2, ДЗ и реле РЗ, недостаточный для включения контактора КДК. При закрытом транзисторе Т3 на аноде Д6 и Д7 будет большой потенциал, и через Д7 ток потечет в PH стартер- генератора, который вызовет переход мультивибратора в автоколебательный режим. Ток возбуждения стартер-генератора уменьшается и, следовательно, снижается напряжение СТГ. Когда оно достигнет такою значения, что напряжение, приложенное к СТ2, станет меньше пробивного, ток базы Т1 уменьшится до нуля и Т1 закроется. Потенциал коллектора Т1 повысится, СТ1 пробьется и ВУ перейдет в открытое состояние; контактор КДК включится. Напряжение СТГ к этому времени уменьшится до В, и большого броска тока в якоре электродвигателя К не будет. При этом шунтируется цепь Д2, R6, R8, транзистор Т2 начинает закрываться. Время закрытия определяется разрядом конденсатора С2 и б--э переход Т2. После закрытия Т2 напряжение на его коллекторе растет, СТ4 пробивается и Т3 открывается, вследствие чего прекращает течь ток по Д7. Мультивибратор в PH затормаживается, и напряжение СТГ быстро растет достигает В за 0,4 с с тем, чтобы преодолеть момент сопротивления компрессора. Когда напряжение СТГ достигнет В, пробивается СТЗ и по цепи СТЗ, R7, R8 потечет ток заряда С3. Если напряжение СТГ увеличивается быстро, открывается Т2, а Т3 закрывается; скорость нарастания напряжения СТГ уменьшается. После увеличения напряжения СТГ до номинального В С3 полностью зарядится, блок пуска компрессора перестает воздействовать на PH. При этом тиристор ВУ и транзистор Т3 открыты, а Т1 и Т2 закрыты. Когда давление воздуха в тормозной системе достигнет кПа, реле РДК размыкает свои контакты, цепь питания блока и контактора КДК разрывается и электродвигатель К отключается. Параллельное включение блокировочных контакторов КДК и реле Р определяет последовательность отключения контакторов КУДК и КДК. Контактор КУДК отключается после отключения КДК, чем предотвращается работа К без возбуждения, что может вызвать недопустимый бросок тока. Упрощенная схема соединения тяговых двигателей тепловоза и резисторов ослабления возбуждения Рис. Стремясь свести диапазон изменения напряжения генератора к допустимому значению 1,5 или менее , принимают специальные меры по регулированию электродвигателей: Предположим, что в процессе разгона напряжение генератора уже возросло до максимального значения, а скорость движения еще далеко не достигла максимального значения. Если не принять мер, то генератор при дальнейшем разгоне будет работать вдоль участка внешней характеристики. На этом участке напряжение генератора практически не возрастает, следовательно, и противо-э. На этом участке ток снижается примерно в такой же степени, в какой возрастает скорость. Чтобы не допустить потери мощности, применяют ослабление возбуждения магнитного потока электродвигателей шунтированием обмоток возбуждения. Обмотки шунтируются в тот момент, когда напряжение генератора приближается к максимальному значению. Включение шунтирующего резистора приводит к тому, что часть тока якоря электродвигателя ответвляется в этот резистор и ток возбуждения электродвигателя, таким образом, значительно уменьшается. Уменьшение тока возбуждения приводит к уменьшению противо-э. Напряжение генератора вследствие этого в первый момент начинает значительно превосходить противо-э. При гиперболической внешней характеристике генератора увеличение тока приводит к соответствующему снижению напряжения генератора. При каком-то значении тока большем, чем исходное значение, при котором включались резисторы напряжение генератора вновь приблизится к противо-э д. Режим генератора и электродвигателей изменяется так, что появляется возможность повышения напряжения генератора при дальнейшем разгоне. Другими словами, при подключении шунтирующих резисторов гиперболический участок внешней характеристики генератора при разгоне может использоваться дважды. Обычно применяют две ступени ослабления возбуждения, что позволяет трижды использовать во время разгона тепловоза один и тот же гиперболический участок внешней характеристики генератора и при широком диапазоне изменения скорости движения тепловоза добиться сравнительно узкого диапазона изменения напряжения генератора. Электрические аппараты и схемы тягового подвижного состава железных дорог. Основы теории и конструкция. Электрическое оборудование и схемы. Устройство и работа электровозов переменного тока. Учебник для вузов железнодорожного транспорта. Главная Техника Электрооборудование электровозов. Приведите поясняющие эскизы Ответ: Основные технические данные контроллера машиниста следующие: Номинальное напряжение кулачкового элемента. Общий вид контроллера машиниста 1KRD3 Все детали контроллера закреплены на каркасе, состоящем из двух торцовых стенок 16 рис. Контроллер машиниста Реверсивный кулачковый барабан I имеет пять кулачковых шайб 19, каждая из которых состоит из металлических дисков с закрепленными на них сегментами. Приведите поясняющую схему Ответ: Принципиальная схема блока пуска компрессора: КРН-- контактор регулятора напряжения; КДК-- контактор двигателя компрессора; КУДК -- контактор управления двигателем компрессора; Р -- реле; ТРК-тумблер компрессора, РДК -- реле давления воздуха; ВУ -- тиристор, С2, С3 -- конденсаторы; TТ3 -- транзисторы; СТСТ5 -- стабилитроны; RR12 -- резисторы; Д2, Д3, Д6, Д7, Д9 -- диоды; ПР--предохранитель Тормозной компрессор приводится электродвигателем К, получающим питание от стартер-генератора СТГ, а не от аккумуляторной батареи, так как двигатель К потребляет большое количество энергии. Кратко описать назначение ослабления возбуждения тяговых двигателей. Список литературы электрооборудование электровоз преобразователь контроллер 1. Электрические аппараты и цепи подвижного состава - М.: Электроника и преобразовательная техника.

Сайт пиши страна