Контейнер тягового инвертора
Контейнер тягового инвертора (Рис.29) предназначен для размещения оборудования (аппаратуры) управления тяговым приводом и питания регулируемыми напряжением и частотой асинхронных тяговых двигателей вагона.
Корпус контейнера представляет собой металлическую сварную конструкцию из нескольких секций. Секции контейнера разбиты на отсеки , что позволило отделить силовое оборудование от аппаратуры управления и обеспечить соответствие требованиям электромагнитной совместимости.
Доступ к оборудованию, размещенному в отсеках возможен через их крышки.
Для обеспечения требований безопасности при эксплуатации электрооборудования на крышки нанесены предупреждающие знаки и надписи.
Контейнер (Рис.29) включает в себя все оборудование 3-х фазного частотно-регулируемого асинхронного тягового привода вагона за исключением дросселя сетевого фильтра, тормозного реостата и тяговых двигателей.
Рис.29 Контейнер тягового инвертора
| 1 | Отсек контакторов | Линейный контактор (ЛК). Зарядный контактор (ЗК); Предохранитель блока питания вентиляторов. |
| 2 | Отсек дифференциальной защиты | Датчики входного и обратного тока в цепи силового питания контейнера. |
| 3 | Отсек вторичного электропитания | Источник вторичного электропитания цепей управления контейнера (ИПК). Панель промежуточных реле. |
| 4 | Отсек блока управления тяговым приводом | Блок управления тяговым электроприводом( БУ Т П ). |
| 5 | Отсек контакторов Отсек датчиков тока и напряжения | Датчики выходных фазных токов и линейных напряжений силового инвертора. |
| 6 | Отсек МСИ | Модуль силового инвертора. Конденсатор силового фильтра |
| 7 | Отсек БПВ | Блок питания вентиляторов. |
| Отсек ПД | Промежуточный дроссель Датчик напряжения на конденсаторе сетевого фильтра. | |
| Отсек В Б | Быстродействующий выключатель | |
| Отсек центральный | Силовые шины и кабели высоковольтных узлов. |
Отсек № 1 (отсек контакторов)
В отсеке расположены линейный контактор (ЛК),зарядный контактор (ЗК) конденсатора сетевого фильтра и предохранитель блока питания вентиляторов. Линейный контактор крепится в отсеке за свои токоведущие шины. Зарядный контактор и предохранитель расположены на крепёжной панели.
Линейный контактор (ЛК)
Линейный контактор представляет собой однополюсный электромагнитный контактор постоянного тока с естественным охлаждением.
Рис.30 Расположение в отсеке
Основные технические характеристики контактора
Максимальное рабочее напряжение постоянного тока, в 1500
Максимальный рабочий постоянный ток, а 800
Номинальное напряжение цепей управления, в 72
Максимальное рабочее напряжение постоянного тока, в 110
Номинальный ток, а 1
Рис.31 Линейный контактор
Предназначен:
· Для подачи питания 850 в от токоприемников на силовой инвертор в штатном режиме
· Для отключения силовой схемы от контактной сети в аварийных режимах
· Для отключение силовой схемы от контактной сети при реостатном электрическом
торможении без рекуперации энергии в контактную сеть
· Для отключения силового инвертора от контактной сети при снижении U в сети до уровня ниже 530в
Конструкция контактора
Основная цепь (Рис.31) включает верхний силовой вывод (1), неподвижный контакт (2), подвижный контакт (3), опора подвижного контакта (4), гибкое соединение (5) и нижний силовой вывод (6).
Управляющее устройство включает сердечник (7), катушку (8), магнитопровод (9) и замыкающий стержень (10).
Подвижный контакт 3 регулируется управляющим механизмом с помощью изолирующего рычага. Контакт установлен на пружинах во избежание колебаний и позволяет ему перекатываться по неподвижному контакту, облегчая разрыв электрической дуги при разьединении контактов. Небольшие скользящие движения, когда контакты ослаблены, убирают слой грязи (пыли) или оксида, которые могут образоваться при работе контактора. 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. Поэтому, полярность незначительна.
Дугогасительные решетки в камере для деионизации выполняют следующие функции:
- Снижение напряжения дуги
- Эффективное охлаждение дуги.
Вспомогательные контакты (15) могут быть нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми в зависимости от того, как рабочие кулачки установлены.
Работа контактора
Срабатыванием линейного контактора управляет блок управления тяговым приводом.
Линейный контактор всегда отключается при отключении быстродействующего автомата, т.к. в цепи промежуточного реле К3 разрывается блокировка БВ. (Рис.32).
Линейный контактор имеет вспомогательные контакты, использующиеся для передачи в БУТП информации о состоянии главных контактов.
Схема включения контактора обеспечивает подачу питания от аккумуляторной батареи 75 в для элетромагнитных катушек ЛК и ЗК и с БУТП 24в на панель с реле для включения реле К6 и К4.
Рис.32 Схема включения контактора
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 является частью цепи предварительного заряда конденсатора сетевого фильтра. Перед замыканием линейного контактора на короткое время замыкается зарядный контактор ЗК, подсоединяя к источнику питания 750в конденсатор фильтра через зарядный резистор Rз. При достижении на зарядном конденсаторе Сф требуемой величины напряжения, БУТП формирует сигнал «Управление ЛК» для включения линейного контактора. Сигнал поступает на панель с реле ПР. Включается промежуточное реле К6, замыкается контакт К6 (рис.32) в цепи питания катушка ЛК. Линейный контактор включается, замыкая свой силовой контакт в силовой схеме, подключая модуль силового инвертора к напряжению контактной сети. После чего зарядный контактор отключается, исключая резистор резистор Rз из силовой цепи.
Зарядный контактор (ЗК)
Предназначен для подключения к контактной сети зарядного сопротивления конденсатора сетевого фильтра с целью ограничения тока заряда конденсатора.
Конструкция контактора
Контактор является устройством, управляемым электромагнитным полем. Он снабжён двойной размыкающей цепью. Контактор состоит из следующих элементов: якорь, управляющая катушка состоит из двух последовательно включенных катушек. Система контактов вспомогательной цепи, дугогасительные камеры.
Рис.33 Зарядный контактор
Контактор подключает подводимое напряжение 750в контактной сети (Рис.32) , через зарядный резистор к инвертору, создавая цепь для заряда конденсатора сетевого фильтра.
Контактором управляет блок управления тяговым приводом (БУТП). При замыкании силовых контактов в силовой схеме быстродействующего выключателя начинается процесс заряда конденсатора сетевого фильтра. Нормально разомкнутые силовые контакты контактора на короткое время замыкаются, подключая конденсатор к напряжению 750 в через резистор заряда конденсатора Rs. После того, как конденсатор зарядился, замыкаются контакты линейного контактора ЛК, шунтируя контакты ЗК и сопротивления Rз, что приводит к отключению зарядного контактора 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
контактами линейного контактора.
Зарядный резистор
Зарядный резистор предназначен для ограничения тока заряда конденсатора сетевого фильтра. Зарядный резистор состоит из четырех постоянных проволочных резисторов. Резисторы закреплены в двух алюминиевых кронштейнах. Кронштейны закреплены на электроизоляционной стеклотекстолитовой плите.
Рис.34 Зарядный резистор
При замыкании контактов зарядного контактора (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 сек 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 обеспечивают безопасный разряд конденсатора сетевого фильтра от напряжения 750в до напряжения менее 50 в в течении 2-х минут, что обеспечивает безопасность проведения профилактических работ перед проведением технического обслуживания.