Выпрямительные установки электровозов

Выпрямительные установки электровозов ВУК-4000Т-02 и ВОППД-3,15к-1,4к-02. Эти установки осуществляют преобразова­ние переменного тока в постоянный, предназначенный для пита­ния тяговых двигателей. Основные технические характеристики ус­тановок совпадают:

Номинальная сила выпрямленного тока, А....................................................................3150

Номинальное выпрямленное напряжение, В…………………………………………..1400

КПД, %, не менее................................................................................................................99,4

Воздушное охлаждение установок производится принуди­тельно.

Установка представляет собой выпрямительный мост, обеспе­чивающий питание двух параллельно соединенных двигателей. Она выполнена в виде двух шкафов прямоугольной формы, в каждом из которых размещены диоды двух плеч моста.

В установке ВУК-4000Т-02 используются лавинные диоды ВЛ200-8 не ниже 8-го класса. Каждое плечо состоит из 12 парал­лельных ветвей, содержащих по четыре последовательно соединен­ных диода.

В установке ВОППД-3,15к-1,4к-02 применяются лавинные ди­оды таблеточного типа ДЛ 153-1250 не ниже 24-го класса. Каждое плечо состоит из трех параллельных ветвей, включающих в себя по два последовательно соединенных диода.

Для равномерного распределения токов по параллельно соеди­ненным ветвям последовательно соединенные диоды устанавли­вают так, чтобы обеспечить одинаковую сумму импульсных пря­мых напряжений в каждой ветви одного плеча с допустимым от­ключением не более 0,05 В.

Выпрямитель сохраняет работоспособность при выходе из строя одного диода в любом плече моста.

Выпрямительная установка возбуждения. Для выпрямления и плавного регулирования силы тока в обмотках возбуждения тяго­вых двигателей при электрическом торможении предназначена выпрямительная установка возбуждения (ВУВ) (рис. 12.8).

К обмоткам двигателя подключены два блока ВУВ, которые работают поочередно в соответствующие полупериоды. Таким об­разом, через обмотки протекает ток, выпрямленный по двухпо-лупериодной схеме с нулевой точкой. Блок ВУВ-758 электровоза ВЛ80Р^(с) имеет следующие технические характеристики:

Номинальное напряжение питания ВУВ

(эффективное значение), В...............................................................................................1 175

Амплитудное значение номинального обратного напряжения,

приложенного к выводам А—Б, В...................................................................................580

Номинальное напряжение изоляции выводов А—Б, В..................................................1 200

Среднее значение силы выпрямленного тока, А:

номинального.....................................................................................................................850

20-минутного режима.........................................................................................................1 300

Расход охлаждающего воздуха, м³/мин............................................................................17

Масса блока, кг………………………................................................................................92

Изменение силы тока в обмотках возбуждения тяговых двига­телей осуществляется регулированием угла открытия тиристоров V1—V12 путем подачи управляющих импульсов, формируемых схемой управления. В момент, когда на тиристоры V1—V12 пода­но обратное напряжение, импульсы управления в импульсном трансформаторе Т1 не формируются и тиристоры не проводят ток. В это время происходит заряд конденсаторов С5 и С6 через открытый тиристор V20, управляемый импульсами, формируе­мыми обмоткой а1 —х1 трансформатора 72. Тиристор V24 заперт. В следующий полупериод к тиристорам V1—V12 приложено пря­мое напряжение. Через открытый в этот полупериод тиристор V24 происходит разряд конденсаторов С5 и Сб. В обмотках трансфор­матора Т1 формируются импульсы управления, которые откры­вают тиристоры, и они проводят ток.

Обмотка размагничивания Нп —Кп, включенная через выпря­мительный мост V15—V18 и фильтр R27-С1 встречно обмоткам Н —К и Н0—К0, изменяет магнитную индукцию сердечника трансформатора Т1 от максимального до минимального значе­ния, что позволяет существенно уменьшить габаритные размеры сердечника при заданной длительности импульса. Индуктивные шунты L1 — L6 предназначены для выравнивания силы тока в па­раллельных ветвях тиристоров.

Цепочки R11 — С2 и R12— С3 служат для уменьшения ампли­туды коммутационных перенапряжений. Резисторы R1 —R10 по­зволяют применить общую R— С-цепочку для параллельно вклю­ченных тиристоров и распределять импульсы управления при со­единении начала обмоток в общую точку.

Импульсный разделительный высоковольтный трансформатор осуществляет передачу импульсов по управляющим цепям тирис­торов V1—V12 . Резисторы R13 — R26, включенные в обмотки уп­равления, служат для выравнивания силы тока управления. Дио­ды V13 и V14 предназначены для исключения подачи отрицатель­ного напряжения на управляющие электроды при перемагничивании сердечника.

Обмотка а2—х2 трансформатора 72 питает обмотку размагни­чивания Нп —Кп. В обмотке а1— х1 формируются импульсы уп­равления тиристором V20. Для изменения режима работы тирис­тора V20 последовательно с ним установлен диод V21. Для устой­чивой работы тиристора V24 применен шунтирующий диод V22.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение силовых выпрямителей электроподвижного со­става? Перечислите основные требования к выпрямителям.

2. Что называется вольт-амперной характеристикой диода? Назовите ее основные участки.

3. Опишите конструкции силового диода и тиристора.

4. Каковы особенности конструкции и принцип действия управляе­мых и неуправляемых выпрямителей?

При подготовке учебного пособия использованы следующие издания:

1. X. Я. Быстрицкий «Устройство и работа электровозов переменного тока» 1982 г.

2. К. И. Рудая «Тепловозы. Электрическое оборудование и схемы» 1991 г.

3. Л. П. Бородин «Электрическое оборудование тепловозов» 1988 г.

4. С. П. Филонов «Тепловоз ТЭ10М. Руководство по эксплуатации» 1985 г.

5. В. Л. Браташ «Электровозы и тяговые агрегаты промышленного транспорта» 1977 г.

6. II. М. Васько «Электровоз ВЛ-80» Руководство по эксплуатации» 1982 г.

7. Техническое описание тягового агрегата ОПЭ1А.

8. А.В. Грищенко, В.В. Стрекопытов, И.А. Ролле «Устройство и ремонт электровозов и электропоездов», 2011г.

9. А.П. Бородин «Электрическое оборудование тепловозов», 1988г.