Цепи тяговых двигателей в режиме рекуперативного торможения
Тяговые двигатели в режиме рекуперативного торможения работают как генераторы постоянного тока с независимым возбуждением.
Рекуперативное торможение осуществляется путем инвертирования постоянного тока тяговых двигателей, работающих генераторами, в переменный ток промышленной частоты.
Все переключения в силовой цепи при переходе из режима тяги в режим рекуперативного торможения и наоборот производятся переключателями QT1 блоков А11, A12 в положении «торможение».
При переходе в режим рекуперативного торможения якорь каждого тягового двигателя отключается от своей обмотки возбуждения и подключается к ВИУ последовательно с блоком резисторов R10.
Блок резисторов R10 предназначен для обеспечения большей электрической устойчивости рекуперативного торможения.
В режиме рекуперативного торможения контакторы К41, К43, К44, К51-К54 находятся в выключенном положении, К42 – во включенном.
Обмотки тягового трансформатора с выводами а3 - х3 и выпрямительная установка возбуждения U3 образуют схему двухполупериодного выпрямления со средней нулевой точкой для питания обмоток возбуждения тяговых двигателей. Схема питания последовательно соединенных четырех обмоток возбуждения тяговых двигателей аналогично режиму тяги при независимом возбуждении.
Ток возбуждения измеряется амперметром РА2 «Возбуждение», установленным в кабине головной (хвостовой) секции.
|
|
|
От тока перегрузки цепи возбуждения защищены с помощью реле КА8, от токов короткого замыкания при пробое плеч ВУВ – с помощью реле КА7. При срабатывании реле КА7 отключается контактор К1, при срабатывании реле КА8 отключается главный выключатель QF1.
Обратная связь ВУВ по току возбуждения с системой управления обеспечивается с помощью датчика тока Т15 подключением его проводами А163, А164, А165 с разъемом Х2 блока А3 (смотри рисунки Л.21, Л.22).
Контроль замыкания цепей возбуждения на корпус осуществляет реле контроля “земли” KV5, при включении которого на блоке сигнализации А23 пульта машиниста головной (хвостовой) секции загорается индикатор ВУВ и на блоке индикации А78 выдается информация о срабатывании указанного выше реле (смотри рисунок Л.13).
4.5 Регулирование тормозной силы в режиме рекуперативного
торможения
При работе электровоза в режиме рекуперативного торможения в зоне высоких скоростей тормозная сила регулируется плавным изменением тока возбуждения тяговых двигателей, а в зоне средних и малых скоростей – плавным изменением напряжения ВИУ, работающих в инверторном режиме. Алгоритм управления тиристорами ВИУ - в соответствии с таблицей 4.1.
Изменение тока возбуждения осуществляется за счет изменения угла открытия тиристоров выпрямительной установки возбуждения U3.
|
|
|
Тиристоры открываются с помощью управляющих импульсов, вырабатываемых блоком управления А3 и подаваемых через выходные усилители импульсов выпрямительной установки возбуждения на управляющие электроды тиристоров.
Примечание - Подробное описание устройства и принципа работы выпрямительной установки возбуждения смотри в техническом описании электронного оборудования ИДМБ.661142.009-02РЭ5 (3ТС.001.012-02РЭ5).
Тормозная сила в четвертой зоне регулируется плавным изменением тока возбуждения, который по мере снижения скорости движения электровоза должен увеличиваться для поддержания заданной тормозной силы. При достижении наибольшего тока возбуждения дальнейшее поддержание заданной тормозной силы осуществляется плавным уменьшением напряжения ВИУ.
Плавное регулирование напряжения ВИУ производится с середины четвертой зоны (αр = 90 ºэл) до первой зоны. В четвертой зоне тиристоры плеч 1, 2, 7, 8 открываются с углом опережения β. Импульсы управления формируются системой авторегулирования инвертора, входящей в блок управления А2, А3, обеспечивающий постоянство угла запаса δ = β - γ при токе якоря более 400 А. При меньших токах осуществляется регулирование инвертора с постоянным углом опережения β.
|
|
|
Информация об угле коммутации γ поступает от датчиков Т21 - Т24.
Регулирование в четвертой зоне осуществляется изменением фазы открытия тиристоров плеч 3 и 4, начиная с угла α = 90 ºэл.
Ток двигателей в начале полупериода протекает через тиристоры плеч 1, 8 (или 2, 7). В момент подачи управляющего импульса на тиристоры плеч 3 (или 4) происходит коммутация тока с тиристоров плеч 1 (или 2) на тиристоры плеч 3 (или 4). В дальнейшем ток до конца полупериода будет протекать через тиристоры плеч 3, 8 или 4, 7.
Переход на регулирование в третьей зоне осуществляется подачей импульсов с углом опережения β на тиристоры плеч 3, 8 и 4, 7 и закрытием тиристоров плеч 1, 2. Регулирование осуществляется изменением фазы открытия тиристоров плеч 5, 6. По окончании регулирования в третьей зоне выполняется синхронный перевод нагрузки с тиристоров плеч 5, 6, 7, 8 в тиристоры плеч 1, 2, 5, 6. Последние открываются с углом опережения β, обеспечивая переход во вторую зону регулирования.
Во второй зоне изменением фазы открытия тиристоров плеч 3, 4 производят дальнейшее уменьшение напряжения ВИУ.
|
|
|
При переходе на первую зону управляющие импульсы снимаются с тиристоров плеч 1, 2, а на тиристоры плеч 5, 6 подаются импульсы, регулируемые по фазе. При уменьшении фазы αр до π/2 рекуперация прекращается, а при дальнейшем уменьшении угла αр начинается режим торможения противовключением, когда тяговый двигатель развивает тяговый момент, соответствующий направлению движения назад, и электровоз начинает потреблять энергию из сети. Торможение противовключением обеспечивает возможность остановки поезда и осаживания его назад, при необходимости.
В режиме рекуперативного торможения при автоматическом управлении напряжения ВИУ ограничивается 3½ зонами (верхняя граница – середина четвертой зоны).
Форма напряжения на выходе ВИУ при регулировании в режиме рекуперативного торможения приведена в соответствии с рисунком 7.
Рисунок 4.3 – Форма напряжения ВИУ при регулировании в режиме
рекуперативного торможения
Схема вспомогательных цепей
Схема цепей вспомогательных машин и устройств головной секции приведена на рисунке Л.3, бустерной секции - на рисунке Л.4.
Вспомогательные цепи питаются от обмотки собственных нужд тягового трансформатора Т5. Напряжение холостого хода между выводами а4 - 6 обмотки - 229 В, между выводами а4 - х4 - 401 В.
Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений предусмотрен ограничитель перенапряжений F4, для снижения уровня радиопомех - конденсаторы С17, С18, для защиты от токов короткого замыкания - реле КА9, при включении которого отключается главный выключатель QF1.
Контроль замыкания на корпус осуществляет реле контроля "земли" KV4, при включении которого подается сигнал на разъем Х12 блока А2, при этом загорается индикатор РКЗ блока сигнализации А23 в кабине машиниста головной (хвостовой) секции и на блоке индикации А78 выдается информация о срабатывании указанного выше реле (в соответствии с рисунком Л.5).
Цепи вспомогательных машин
На рисунках Л.3, Л.4 представлена электрическая схема системы вспомогательных нужд. Вспомогательные цепи питаются от обмотки собственных нужд тягового трансформатора Т5.
Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений предусмотрен ограничитель перенапряжений F4, для снижения уровня радиопомех – конденсаторы С17, С18, для защиты от токов короткого замыкания – реле КА9, при включении которого отключается главный выключатель QF1.
Для привода вентиляторов, компрессора и маслонасоса применены трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором М11-М15.
Однофазное напряжение обмотки собственных нужд а4 – х4 тягового трансформатора Т5 преобразуется в трехфазное при помощи конденсаторов С101-С109 и двигателя пускового М10.
Включение электродвигателей М11-М15 возможно только при работающем пусковом двигателе М10. Допускается пуск и работа электродвигателей М11-М15 без пускового двигателя М10 при его неисправности. Запуск указанных двигателей, кроме двигателя маслонасоса, производится с подключением пусковых емкостей С107, С108, С109.
Конденсаторы С101-С106 установлены в цепи электродвигателей М10-М12, М14 и включаются вместе с соответствующими вспомогательными машинами. Конденсаторы С108, С109 включаются только в период пуска вспомогательных машин. Конденсатор С107 включается как при пуске вспомогательных машин, так и при работе электродвигателя М13 – в качестве рабочей емкости.
При пусковых режимах конденсаторы С101 - С106 посредством контакторов КМ1 - КМ3 подключаются к сборным шинам фаз С2, С3. Этим обеспечивается увеличение пускового момента электродвигателя, включаемого первым на номинальную частоту вращения.
В качестве датчика окончания процесса пуска и появления трехфазной системы напряжения на сборных шинах С1, С2, С3 служит реле контроля напряжения панели А1, настроенное на напряжение включения 300 В + 50 В. При пусках последующих машин реле остается включенным. Необходимый пусковой момент вновь включаемых электродвигателей обеспечивается благодаря ранее включенным машинам, выполняющим функции "расщепителя фаз".
От токовых перегрузок вспомогательные машины защищены тепловыми реле А30 – А35, при срабатывании которых отключается соответствующий контактор КМ1, КМ11-КМ15.
Запуск электродвигателей вентиляторов и компрессора осуществляется после запуска пускового двигателя М10. Запуск вспомогательных машин осуществляется с помощью системы управления МСУД. Пусковой двигатель отключается после отключения всех вспомогательных машин.
Для обеспечения контроля фазных токов используются датчики токов Т51-Т54, а для контроля напряжения в генераторной фазе С3 при запуске - используются датчики напряжения Т55. Информация от перечисленных датчиков передается в МСУД.
Для снятия статического заряда с конденсаторов С101 - С106 после их отключения предусмотрены резисторы R31 - R33.
Порядок включения вспомогательных машин осуществляется следующим образом:
При получении сигнала на включение вспомогательных машин включаются контакторы КМ1-КМ3, при этом вводится пусковая емкость С107-С109, рабочая емкость пускового двигателя С106 и производится запуск пускового двигателя М10. При достижении напряжения фазы 300 В пусковая емкость С107-С109 отключается посредством отключения контакторов КМ2, КМ3 и происходит последующий запуск электродвигателей вентиляторов М11, М12 с рабочей емкостью С101-С103. При работе электродвигателей М11, М12 пусковой электродвигатель М10 с рабочей емкостью С106 остается включенным.
Электродвигатель маслонасоса М15 включается контактором КМ15 только после запуска М11, М12.
Электродвигатель компрессора М14 как при работающем пусковом электродвигателе М10, так и в автономном режиме с подключением пусковых емкостей С107-С109.
Включение в режиме рекуперации электродвигателя М13 вентилятора охлаждения блока балластных резисторов осуществляется контактором КМ13, при этом включается рабочая емкость С107 контактором КМ3.
В депо напряжение к вспомогательным машинам подается через розетки Х1, Х2 подключением разъединителей Q6.
Включение питания электродвигателя компрессора на отключенной секции электровоза осуществляется разъединителями QS28, которые должны быть включены на исправной и неисправной секциях.
Включение питания электродвигателя компрессора на отключенной бустерной секции электровоза осуществляется включением разъединителя QS27 или QS28 на бустерной секции и разъединителя QS28 на соответствующей головной (хвостовой) секции электровоза. Подключение питания вспомогательных машин, в данных случаях, от сети депо через подкузовные розетки Х1, Х2 недопустимо, так как может образоваться цепь питания вторичной обмотки тягового трансформатора и возникнуть напряжение 25 кВ на первичной обмотке тягового трансформатора.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 865; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!