Файл: Бирзниекс, Л. В. Импульсные преобразователи постоянного тока.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 125
Скачиваний: 1
и ТИП Д-1500/3, разработанных для электропоездов ЭР-2, ЭР-2А6 и ЭР-22, описание которых дано ниже.
Импульсный преобразователь ТИП-900/3 содержит два одинако вых прерывателя. Группа главных тиристоров Т1 каждого прерыва
теля состоит из девяти последовательно включенных тиристоров ти па ТЛ-150-10,0, шунтированных шестью обратными диодами типа
Рис. 10-5. Общий вид опытной уста новки преобразователя ТИП-900/3.
ВЛ -200-10,0. Цепь вспомогательных тиристоров Т2 состоит из шести
последовательно включенных тиристоров типа ТЛ-150-10,0, шунтиро ванных шестью обратными диодами типа ВЛ-200-10,0. В качеств* диодов Д , шунтирующих цепь нагрузки, используются 12 последова
тельно включенных диодов типа ВЛ-200-10,0. Таким образом, преоб разователь ТИП-900/3 содержит 30 тиристоров и 48 диодов.
229
Рис. 10-6. Общий вид блока управления тиристорного импульсно го преобразователя ТИП-900/3.
Прн питании от контактной сети коммутация прерывателя осу ществляется при помощи одного коммутирующего конденсатора ти па КМ-3,15-8 (3,15 кВ, 8 мкФ), а при питании от аккумуляторной
батареи, когда может иметь место работа с пониженным напряже нием питания (около 2 000 В при разряженной батарее), для обес печения коммутации параллельно подключается еще один конденса тор типа КМ-3,15-8.
Дроссель перезаряда L (без сердечника) имеет индуктивность
0,22 мГ. Для ограничения скорости нарастания прямого напряжения на тиристорах в схему включены три дросселя насыщения. Для огра ничения скорости нарастания напряжения служат также цепочки тС,
которыми шунтируются |
тиристоры |
77, Т2 и |
диоды |
Д . |
В |
каче |
|
стве шунтирующих |
конденсаторов |
приняты |
конденсаторы |
типа |
|||
МБГЧ-1000-0,5 (1000 |
В, |
0,5 мкФ), |
последовательно |
с |
которыми |
||
включены два параллельно соединенных резистора типа ПЭВ-50-43 Ом
(50 Вт).
Оба прерывателя ТП-А и ТП-Б (кроме коммутирующих конден саторов и дросселей перезаряда) конструктивно объединены в одном каркасе с общим вентилятором принудительного воздушного охлаж дения (рис. 10-5).
Вентилятор с электродвигателем постоянного тока типа П21 обеспечивает поток охлаждающего воздуха между ребрами радиато
ров тиристоров и диодов со скоростью |
1 0 — 1 2 м/с. |
Общий вид электронного блока |
управления преобразователя |
ТИП-900/3 показан на рис. 10-6. Описание основных узлов и полная электрическая схема системы управления преобразователем ТИП-900/3 даны в [Л. 2].
Первая опытная установка ТИП-900/3 изготовлена на Таллин ском электротехническом заводе в 1966 г. по электрическим схемам, описанным в [Л. 18].
10-2. ТИРИСТОРНЫЙ ИМПУЛЬСНЫ Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ |
j |
ТИП-1200/3 ДЛЯ БЕЗРЕОСТАТНОГО П УС КА |
|
ЭЛЕКТРО ПО ЕЗДА ЭР-2
а) Силовая схема моторного вагона
Силовая схема моторного вагона электропоезда типа ЭР-2 с тири сторным импульсным преобразователем (рис. 10-7) разработана на основе исследований, проведенных на опытной секции контактно-ак кумуляторного поезда С3 р-А6 МТ. В апреле 1970 г. (в честь 100-летия
230
Рис. 10-7. Принципиальная силовая схема моторного вагона
электропоезда Э Р - 2 с |
тяговыми |
двигателями |
1 50 0 В и с |
си |
||||||||
стемой |
безреостатного |
пуска. |
|
|
|
|
|
|
||||
ПМ — пульт |
|
машиниста; |
1 — блок |
увеличения частоты |
задающего |
ге |
||||||
нератора; 2 |
|
задающий |
генератор; |
3 — пересчетный |
триггер; 4 — жду |
|||||||
щий |
мультивибратор; 5 — блок сравнения; |
6 — блок |
изменения фазы |
|||||||||
управляющих |
импульсов |
вспомогательных |
тиристоров; |
7 — генератор |
||||||||
пилообразных импульсов; |
|
р |
|
|
|
м |
ѵ |
|||||
3 — |
электронное |
реле; |
|
|
|
|
|
|
||||
9 — триггер; |
|
10 — выход- |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ной усилитель; 01 — по- |
' |
' |
|
|
|
|
|
|||||
вышенная уставка пуско- |
|
|
|
|
|
|||||||
вого |
тока; 02 — нормаль |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ная |
уставка |
|
пускового |
|
|
|
|
|
|
|
||
тока; |
03 |
— пониженная |
|
|
|
|
|
|
|
|||
уставка |
пускового |
тока; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
04 — первый режим пу |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ска |
(коэффициент |
за |
|
|
|
|
|
|
|
|||
полнения |
|
импульсного |
|
|
|
|
|
|
|
|||
цикла |
постепенно увели |
|
|
|
|
|
|
|
||||
чивается |
до |
YMaitc=0,5); |
|
|
|
|
|
|
|
|||
05 — второй |
|
режим |
пу |
|
|
|
|
|
|
|
||
ска (коэффициент запол |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
нения |
увеличивается до |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ѴКаксЯ І'°)5 06 — запуск |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
блока |
изменения |
фазы |
|
|
|
|
|
|
|
|||
управляющих |
импульсов |
|
|
|
|
|
|
|
||||
вспомогательных |
тири |
|
|
|
|
|
|
|
||||
сторов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
со дня рождения В. И. Ленина) были переоборудованы |
первые две |
||
секции поезда ЭР-2. |
|
|
|
Остальные две секции поезда |
переоборудованы |
в 1971 |
г. и |
с 1 сентября 1971 г. восьмивагонный |
поезд ЭР-2 с импульсными |
пре |
|
образователями ТИП-1200/ЗП находится в регулярной эксплуатации на пригородных линиях г. Риги. В 1973 г. работают, кроме того, еще три таких же поезда (№ 821, 639 и 657).
На первом этапе переоборудования тиристорные импульсные пре образователи используются только для автоматического безреостатного пуска. На этом этапе сохранена также существующая система ступенчатого ослабления поля.
Так же как на контактно-аккумуляторном поезде, силовая схема моторного вагона поезда ЭР-2 состоит из двух параллельных цепей, каждая из которых содержит ива последовательно соединенных тя говых двигателей типа УРТ-110А (200 кВт, 1 500 В, 146 А). Отличия
Рис. 10-8. Осциллограмма процесса безреостатпого пуска поезда ЭР-2 при входном напряжении 3 200 В и нормальной уставке пускового тока двига телей 190 А.
от силовой схемы моторного вагона С3Р-А6 МТ состоят в том, что
схема моторных загонов ЭР-2 не содержит устройств и аппаратуры для рекуперативно-реостатного торможения и применяется более мощный импульсный преобразователь ТИП-1200/ЗП в подвагонном исполнении. Импульсный преобразователь состоит из входного индук тивно-емкостного фильтра ДФ, КФ и двух прерывателей ТП-А\ ТП-Б.
Основные технические данные преобразователя ТИП-1200/ЗП приве дены в табл. 10-1. От преобразователя ТИП-900/3 он отличается кон структивным исполнением, меньшей емкостью коммутирующих кон денсаторов и более мощными тиристорами с номинальным током 200 А. Процесс автоматического безреостатпого пуска осуществляет ся так же, как на секции контактно-аккумуляторного поезда. После пуска прерыватели ТП-А и ТП-Б шунтируются контакторами КШ1 и КШ2. Электронная система управления преобразователя имеет та
кие же блоки, как схема управления преобразователя ТИП-900/3. Осциллограмма процесса безреостатпого пуска поезда ЭР-2 по
казана на рис. 10-8. Среднее значение напряжения на конденсаторе входного фильтра 11= 3 200 В, и пуск осуществлялся с уставкой тока
Рис. 10-9. Общий вид тиристорного импульсного пре
образователя |
ТИП-1200/ЗП (I 200 |
кВт, |
3 000 В, |
||
2X200 А). |
|
|
|
|
|
а — правая |
сторона |
с импульсными |
трансформаторами |
||
управления; |
б — левая |
сторона с дросселями насыщения. |
|||
двигателей /о =190 |
А. |
В конце процесса повышения |
напряжения тя |
||
говых двигателей скорость поезда составляла около 50 км/ч, а общий ток /, потребляемый от контактной сети, достигал 380 А. Максималь ные пульсации напряжения конденсатора входного фильтра при этом составляли около ±170 В (±5,3% ), а пульсации тока тяговых дви
гателей— ± 2 6 А (±13,7% ).
Пульсации тока, потребляемого от контактной сети, как видно на осциллограмме рис. 1 0 -8 , весьма малы, и поэтому точное опреде
ление их величин затруднено.
Пуск тяговых двигателей до выхода на естественную скоростную характеристику происходит примерно за 17 с.
233
б) Технические параметры и конструкций преобразователя ТИП-1200/3 (1 200 кВт, 3 кВ)
Общий вид тиристорного силового блока импульсного преобразовате ля ТИП-1200/ЗП (в подвагонном исполнении) показан на рис. 10-9. Этот блок устанавливается под моторным вагоном на месте демон тируемых пусковых реостатов.
Дроссель |
входного фильтра Д Ф размещен на крыше моторного |
вагона (рис. |
1 0 - 1 0 ), а три конденсатора фильтра — в торцевом шка- |
Рис. 10-10. Общий вид дросселя фильтра пре образователя ТИП-1200/ЗП.
фу тамбура. Четыре коммутирующих конденсатора установлены в су
ществующем подвагонном |
ящике вместо группового контроллера |
(рис. 1 0 - 1 1 ). |
|
В силовом блоке (рис. |
10-9), кроме тиристоров н неуправляемых |
вентилей, размещены также дроссели насыщения и выходные импульсные трансформаторы системы управления. Дроссели насыще ния выполнены на тороидальных сердечниках из леиты пермаллоя
50НП толщиной 0,05 мм, с размерами 0 |
215/125 X 30 мм. Обмотка |
содержит 17 витков провода сечением 35 |
мм2. |
Общий вид блока управления преобразователя ТИП-1200/ЗП по казан на рис. 10-12. Конструктивно схема управления выполнена в ви де 14 отдельных функциональных блоков, расположенных в верхнем и нижнем рядах, и двух блоков в среднем ряду — блока питания и блока выходных усилителей.
Блок управления является общим для обоих прерывателей, и в связи с этим его схема состоит из двух одинаковых каналов.
Все функциональные блоки выполнены с применением печатного монтажа. Дроссели и трансформаторы залнгы эпоксидным компаун дом. Блок управления потребляет ток 1,6 А при входном напряжении 50 В. Конструктивно блок управления выполнен для внутривагонной установки и размещен в пассажирском салоне вблизи силового блока,
234