Диагностика Регулятор возбуждения Эл.снаб. Защита мин. U Сигн.
 |
Х52 FGE61 NGL51 EGR EGS ЕВТ GSN FLS FLS FLS FLS 1k51
51 51 61 71 51 73 73 73
Вк. Вк Вк Вк Вк Вк Вк Вк Вк
I 
I
Uв< М
 |
Рис. 12.2 – Комплектация устройства 2470
Cостав 2470 определяется назначением пассажирского вагона и видом используемой аккумуляторной батареи. Поэтому в вагонах используются устройства: 2470.051; 2470.057; 2470.069; 2470.070; 2470.072; 2470.073 и аккумуляторные батареи: 27·2ВА-390; 87НК-390 и 84НЖ-390.
12.3.1 Блок FGE 61 выполняет функции защиты и фильтрации помех между силовой цепью подвагонного генератора и цепями системы регулирования возбуждения (блоком мощности NGL 51).
Входной блок FGE61 представляет собой высокочастотный фильтр, включенный перед блоком мощности NGL 51, задачей которого является защита цепей энергоснабжения вагона от высокочастотных колебаний, возникающих в блоке мощности при коммутации тока возбуждения. Этот фильтр образован дросселем со стержневым сердечником L2 и конденсаторами C4, C5, C6. Дополнительно фильтр обеспечивает значительное затухание импульсных перенапряжений, возникающих в процессе работы (например при коммутации индуктивных нагрузок) в цепях энергоснабжения вагона и, по цепям питания, способных нарушить работу блока мощности. Как выходное звено автоматического управления, блоки FGE61 и NGL51 могут быть представлены - рис. 12.3.
Рисунок 12.3 - Упрощенная принципиальная схема выходного звена системы автоматического регулирования возбуждения генератора RGA5-32 кВт.
|
|
|
12.3.2 Силовой прерыватель NGL51 тока возбуждения генератора, представляет собой интеллектуальный ключ (рис. 12.4) и состоит из двух мощных транзисторов VT2 и VT3, работающих в автогенераторном, двухтактном режиме, с трансформаторной обратной связью через трансформатор Т1. Выпрямленное напряжение подвагонного генератора через входной блок FGE61 подается на силовой вход dz04/06. Силовой выход блока dz24/26, также через блок FGE61, подключается к обмотке возбуждения генератора.
|
Рисунок 12.4 - Упрощенная принципиальная схема блока NGL 51 и его подключение к силовым цепям электрооборудования вагона
Ток возбуждения обеспечивается поочередным включением транзисторов T2 и T3 с частотой не менее 1 кГц. Наличие режима авто генерации блока соответствует проводящему состоянию силового ключа, который функционально реализован на этом блоке. Поэтому управление силовым ключом сводится к созданию условий автогенерации и “срыве” самовозбуждения устройства.
В рабочих режимах генератора блок NGL 51 функционирует как оконечный каскад мощного широтно-импульсного модулятора постоянного тока цепи возбуждения. При таком методе, регулирование возбуждения генератора осуществляется изменением ширины импульса и паузы тока возбуждения, при его импульсном управлении с частотой около 1 кГц и. максимальным коэффициентом заполнения Кз=0.94.
|
|
|
Для ознакомления с принципами регулирования напряжения подвагонного генератора на рисунке 12.4 приведен упрощенный вариант принципиальной схемы блока мощности и цепи его подключения к силовой схеме вагона. Управляющая часть модулятора выполнена на интегральной микросхеме N2 и располагается в блоке EGR 51. При необходимости ограничения регулируемого напряжения генератора, уменьшается ток возбуждения, за счет снижения коэффициента заполнения Vт.
Полное снятие возбуждения с генератора достигается закорачиванием входов dz14-dz16/18 блока мощности.
Таким способом осуществляется основная функция работы блока NGL 51 - управление током возбуждения, а, следовательно, и напряжением, подвагонного генератора. При неисправности, или аварийном состоянии системы электроснабжения, “интеллектуальные способности” блока NGL 51 могут защитить электрооборудование и даже ликвидировать аварийную ситуацию в системе электроснабжения (например, зарядить аккумуляторную батарею в процессе движения поезда).
|
|
|
В особых условиях, когда напряжение бортовой сети вагона ниже 50В и нет возможности временного подключения через наружную питающую магистраль (НПМ) к другим источникам, блок NGL51 может функционировать как независимый транзисторный генератор напряжения с самовозбуждением в режиме автоколебаний. Для запуска прерывателя в этом режиме необходимо кратковременное замыкание входа самовозбуждения dz02 с силовым входом блока dz04/06, при этом напряжение на входе dz04/06 блока, от ЭДС остаточного намагничивания генератора, величиной от 1,5 до 20 В, достаточно для самовозбуждения транзисторного генератора блока мощности NGL51 и начала процесса возбуждения основной генераторной установки вагона. При падении напряжения на блоке свыше 30 В (что возможно только при нормальной работе от блока EGR51), эффект изменения частоты исчезает из-за включения в цепи базы транзистора VT5 стабилитрона VD12, через балластное сопротивление R14. При этом VT5 открывается и подключает базовую цепь силового транзистора к обмотке трансформатора через сопротивление R12 = 22 Ом, шунтируя цепь C4, R11 используемую в процессе запуска. Частота модуляции генератора блока мощности может снижаться до значения не менее 1.5 кГц (обычно стабилизация частоты на этом уровне происходит при напряжении генератора около 60 В).
|
|
|
Алгоритм работы блока мощности при начале движения вагона, для наиболее неблагоприятных условий, когда отсутствует напряжение аккумуляторной батареи, выглядит следующим образом: с набором скорости на зажимах подвагонного генератора возникает ЭДС от 1.5 до 20 В (в зависимости от набранной скорости, как упоминалось выше) связанное с остаточным намагничиванием. При этом блок мощности не создает цепи току через обмотку возбуждения генератора, так как, при плавном нарастании и сравнительно небольшой величине напряжения на транзисторах блока, автогенераторного режима блока мощности не возникает. В этом случае необходимо (после достижения поездом скорости 20 - 40 км/час) постороннее вмешательство обслуживающего персонала, которое состоит в кратковременном нажатии кнопки “самовозбуждение” 1b, что приводит к появлению положительного смещения на базе силового транзистора VT3 и облегчению условий самовозбуждения. После ввода блока в автоколебательный режим дальнейшая генерация обеспечивается эмиттерными токами транзисторов VT2 и VT3 через индуктивную положительную обратную связь обмоток трансформатора Т1. Частота переключений блока мощности будет снижаться в пределах от 50 до 2,5 кГц пропорционально повышению напряжения возбуждения.
С появлением генерации блока мощности, создается цепь тока через обмотку возбуждения подвагонного генератора и на его зажимах напряжение начинает возрастать
(происходит процесс самовозбуждения генератора).
В случае неисправности системы энергоснабжения на входы блока мощности не поступают сигналы от блока управления EGR51 и блок мощности самостоятельно поддерживает напряжение на генераторе около 60В, которого достаточно для запуска блока питания GSN 61 системы энергоснабжения, и всей системы в целом.
При увеличении напряжения в бортовой сети вагона выше 50 В начинают нормально функционировать блоки GSN51 (устройство электроснабжения) и EGR51 (устройство регулирования и управления), появляется напряжение питания системы управления «+15В», а блок мощности, с появлением сигнала управления от блока EGR51 на входе dz14, переходит на обычный режим работы в качестве оконечного каскада с управлением от широтно-импульсного модулятора блока EGR51.
Внешнее управление блоком мощности NGL51 в обычном режиме осуществляется замыканием управляющего входа dz14 на опорный потенциал МБ dz16/18 специальным инвертирующим усилительным каскадом на транзисторе VT2 в блоке EGR51. При этом происходит “срыв” режима автоматической генерации из-за замыкания витков обмотки трансформатора Т1 (10, 12) через мостовую схему на диодах VD5-VD8, предотвращающую протекание тока от источника «+15В». При этом ток в цепи управления, согласно техническим данным блока, не должен превышать 500 мА.
Описанный режим работы блока происходит крайне редко, так как при наличии аккумуляторной батареи: заряженной выше 50 В, происходит нормальное включение системы управления энергоснабжением и вся работа блока мощности происходит под управлением широтно-импульсного сигнала от блока EGR51.
Ограничение напряжения на зажимах генератора, как и предотвращение случайного нажатия на кнопку “самовозбуждение”, производится при помощи транзистора VT5 и стабилитрона VD12 (напряжение стабилизации 24 В).
Алгоритм управления блоком предполагает обязательное наличие небольшого тока (около 15мА) в обмотке 9, 11 трансформатора Т1 в период блокировки входа управления, который через диод (VD3) и балластное сопротивление (R1) попадает от источника «+15В», что автоматически приводит к снятию напряжения генератора при любых неисправностях связанных с потерей напряжения питания системы управления, так как, при отсутствии тока, и снятии блокировки, режим самовозбуждения блока NGL51 не возникает.
12.3.3 Блок EGR51 предназначен для управления блоком мощности NGL51 в системе регулирования возбуждения генератора. Блок работает в качестве переключающего устройства с постоянной частотой и обеспечивает оптимальный ток возбуждения генератора с учетом тока в силовой цепи и тока зарядки аккумуляторной батареи. Управление напряжением в силовой цепи производится в зависимости от температуры в ящике с аккумуляторной батареей. Кроме того, блок EGR51 совместно с устройством сигнализации перегрева генератора 1K51 контролирует термическую перегрузку генератора.
12.3.4 Блок EGS 61 является составной частью системы регулирования возбуждения подвагонного генератора. Задачей блока является защита генератора от электрической, термической и механической перегрузки.
Благодаря этому блоку, от генератора в любом режиме можно отбирать мощность в соответствии с условиями охлаждения привода в данный момент. При определенных условиях эта мощность может значительно превышать номинальную. При взаимодействии с блоком регулирования и управления EGR 51 блок обеспечивает ограничение генераторного тока, ограничение температуры генератора и ограничение момента вращения с возможностью выбора одной из четырех ступеней.
12.3.5 Блок EBT 71. Как показали исследования и подтвердил опыт эксплуатации, максимальное напряжение, необходимое в конце заряда аккумуляторной батареи (АБ) для обеспечения номинального тока заряда (Iзар.АБ), находится в обратной зависимости от температуры окружающей среды. Поэтому в целях ее оптимальной зарядки (полной, без перезаряда) и обеспечения долговечности, необходимо изменять уровень максимального напряжения выдаваемого генераторной установкой вагона в зависимости от температуры. Эту задачу и осуществляет блок EBT71, являющийся составной частью системы регулирования генератора, если подключен температурный щуп (Pt100). При питании от внешнего источника, блок не участвует в управлении зарядом АБ, а регулирование максимального напряжения производиться вручную, обслуживающим персоналом при помощи трехпозиционного переключателя на трансформаторе внешнего питания (в схеме вагона).
Этот блок может работать в двух режимах. При работе в первом режиме осуществляется снижение, или повышение ограничения зарядного напряжения в зависимости от температуры (обратно пропорциональная зависимость), а во втором режиме - только снижение напряжения заряда АБ при повышении температуры воздуха в аккумуляторном отсеке под вагоном, где установлен температурный датчик.
В системе электроснабжения пассажирского вагона 2470, блок ЕВТ71 работает в первом режиме (вывод ac08 разъема не подключен) и преобразует изменяющиеся значения датчиков щупа (датчика температуры) в изменение выходного напряжения на выводе разъема ac10, необходимое для управления блоком EGR51. Кроме того, устройство обеспечивает контроль целостности цепей температурного щупа, сигнализируя о его нормальной работе свечением светодиода “датчик темп.” На лицевой панели блока.
12.3.6 Электронная защита от минимального напряжения FLS71 предназначается для включения и выключения потребителей вагона в зависимости от условий подачи электроэнергии от источников электропитания, в том числе, контролируя напряжение на аккумуляторной батарее. Это устройство заменяет, применявшееся до сих пор, реле минимального напряжения, работающее только в зависимости от напряжения бортовой сети вагона. Программируемые входы для разных напряжений возврата позволяют значительно расширить возможности применения блока.
Для блоков FLS73 (2472 073) уставки в зависимости от номера типа прибора согласно таблице 12.1.
Таблица 12.1 – технические характеристики блоков 2472 073
 Напряжение срабатывания
|  Напряжение отключения
| Коэффициет | ||||
| Тип/усл. N | Uср.1 | Uср.2 | Uот.1 | Uо.т2 | Uот.3 | заполненения |
| В | В | В | В | В | напряжения | |
| 2472 073/01 | 0.8 | |||||
| 2472 073/02 | 0.8 | |||||
| 2472 073/03 | 0.8 | |||||
| 2472 073/04 | 0.8 |
В случае применения нескольких блоков FLS71, настроенных на разные уровни напряжений, возможно поочередное включение и выключение потребителей, причем применение блокировочных входов блоков обеспечивает принудительную последовательность включения и выключения потребителей.
Электромагнитное реле с гальванически развязанными контактами, обеспечивает связь с силовыми элементами управления потребителями не допуская проникновения помех в систему регулирования и управления.
Дополнительные входы, через которые независимо от условий подачи электроэнергии и напряжения аккумуляторной батареи, обеспечивается возможность изменения коммутационного состояния блока FLS71, допускают аварийное отключение потребителей внешним сигналом, а также диагностику нормального функционирования блока FLS71.
12.3.7 Устройство сигнализации 1К 51, по сигналу поступающему от блока EGS61, формирует сигналы индикации о снижении заданного значения тока генератора более чем в 2 раза, в связи с повышенной температурой генератора. Сигнал, свободный от потенциала, формируется с помощью двустабильного (переключающего) реле и сохраняется до нажатия кнопки “возврат”.
12.3.7 Блок GSN 51 применяется для снабжения других электронных блоков, расположенных в одном конструктиве с ним‚ необходимыми напряжениями для их работы от бортовой сети постоянного напряжением 110В. Он вырабатывает два напряжения, а именно: «+15В» и «-5В», относительно отрицательного потенциала (МБ) бортовой сети.
При общей точке соединения отрицательной полярности источников питания (МБ), блок имеет один вход (+110В) и два выхода (+15В, -5В). Никаких сигналов управления, от других блоков устройства энергоснабжения 2470, через внешний разъем не поступает и никаких управляющих воздействий на внешние устройства блок GSN51 не формирует. Более того, у блока отсутствуют органы оперативного управления на лицевой панели, за исключением светодиодного индикатора сигнализирующего о наличии напряжения на выходе «+15В». Блок начинает вырабатывать необходимые напряжения сразу после подключения его к бортовой сети вагона +110В (шина Г3) при помощи главного переключателя 2а2 на пульте управления в служебном купе проводника, путем установки его в любое из трех положений (“дневной”, ”ночной”, ”служебное купе”).
После включения главного переключателя, при наличии исправной, заряженной батареи вагона, даже во время стоянки, блок GSN 51 начинает работать, о чем свидетельствует свечение светодиода на его лицевой панели.
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 22; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!