ТЕМА 5.3. ТРАНСФОРМАТОР ТРПШ И БЛОК УПРАВЛЕНИЯ

БУ - 25.

В электровозах переменного тока в качестве источника питания, цепей управления и заряда батареи применяется выпрямительно-стабилизирующее устройство, состоящее из трансформатора, выпрямителя и регулятора напряжения.

Трансформатор ТРПШ помимо первичной и вторичной обмоток, имеет подмагничивающую обмотку, с помощью которой осуществляется стабилизация выпрямленного напряжения 50 В. Магнитная система его состоит из трех магнитопроводов, набранных из листов электротехнической стали. Основной, средний магнитопровод имеет площадь сечения в два с лишним раза большую, чем два крайних нодмагничиваемых. Первичная обмотка состоит из двух катушек, каждая из которых охватывает все три магнитопровода. Вторичная обмотка также имеет две катушки, они соединены параллельно и охватывают только средний магнитопровод, причем каждая из них одета на свой стержень. Обмотка подмагничивания состоит из четырех последовательно соединенных катушек, которые посажены на стержни подмагничивающих магнитопроводов. Т. к. питание подмагни-чивающей обмотки осуществляется от понижающего трансформатора через управляемый выпрямительный мост, то для устранения пульсации тока в этой обмотке ее катушки включены таким образом, что постоянные магнитные потоки в магнитонроводах складывааются, а наводимые в катушках э.д.с. самоиндукции направлены встречно, т.е. взаимно компенсируются.

Первичное напряжение, снимаемое с обмотки собственных нужд тягового трансформатора может изменяться в широких пределах (от 280 до 460 В). Стабилизация выходного напряжения ТРПШ осуществляется регулированием тока в подмагничивагощей обмотке. При снижении первичного напряжения регулятор напряжения обеспечивает увеличение тока в подмагничивающей обмотке, что приводит к насыщению крайних магнитопроводов. В результате увеличивается магнитный поток в основном, в среднем магнитопроводе и соответственно растет напряжение во вторичной обмотке ТРПШ. В случае увеличения напряжения регулятор напряжения уменьшает юк в обмотке подмагничивания и напряжения вторичной обмотки снижается. Трансформатор ТРПШ имеет номинальную мощность 9,9 кВА, номинальный ток первичной обмотки - 20 А, вторичной -80 А и обмотки подмагничивания 6,5 А.

На тяговом агрегате применяется трансформатор ТРПШ - 26 аналогичной конструкции и назначения. Все его три мапштопровода шихтоваты из листовой стали толщиной 0,35 мм. Крайние магнитопроводы имеют сечение 4,2 х 9,5 см2, средний 12.5 х 9,5 см2. Шунты отделены от основного стальными втулками и стянуты все вместе изолированными шпильками. Первичная обмотка намотана проводом сечением 5,5 х 6,4 мм и состоит из двух катушек по 56 витков каждая. Вторичная обмотка из провода 5,5 х 6,4 мм и из двух катушек намотана двумя проводами в параллель по 25 витков каждая. Обмотка подмагничивания намотана из провода диаметром 2,83 мм по 465 витков в каждой из четырех катушек.

Блок управления БУ-25 предназначен для управления теристорами выпрямительного моста, с целью регулирования тока в обмотке подмагничивания ТРПШ. Он представляет собой замкнутую полупроводниковую систему автоматического регулирования. Питание на блок поступает от вторичной обмотки ТР-3, выпрямление тока питания производится диодным мостом. Питание регулировочного транзистора обеспечивается стабилизатором напряжения на стабилитронах Д27 - Д29.

Входным сигналом для блока управления является напряжение на выходе силового выпрямительного моста на диодах Д42, Д43 (точка а). Если оно мало, то стабилитрон Д31 заперт, а транзистор открыт под действием отрицательного смещения на его базе. Выходной сигнал с коллектора транзистора поступает па управляющие электроды тиристоров Д16, Д17, которые в сочетание с неуправляемыми диодами Д18 и Д19 и обмоткой питающего трансформатора ТР-3 составляют усилитель постоянного тока. Этот усиленный сигнал поступает на обмотку подмагничивания ТРПШ, при этом выходное напряжение его повышается, следовательно, растет и приложенное к стабилитрону напряжение и когда оно достигнет порога пробоя стабилитрона, он откроется и на базу транзистора поступает положительное смещение и он переходит в закрытое положение. Соответственно запирается усилитель постоянного тока, и ток управления ТРПШ снижается. Снижается и напряжение вторичной обмотки, что вызывает закрытие стабилитрона Д31. Процесс повторяется заново и так происходит в каждый полупериод пульсирующего напряжения на выходе силового моста. Переход транзистора из открытого в закрытое состояние определяется порогом пробоя стабилитрона, который составляет 55 В, что и обеспечивает стабилизацию напряжения на выходе вторичной обмотки ТРПШ.