Работа тиристорных ключей

Тиристорные ключи подключаются контакторами КСБ1 и КСБ2 параллельно обмоткам возбуждения 1-й и 2-й групп генераторов при переходе силовой схемы в режим электрического торможения.

В состав тиристорного ключа 1-й группы входят (тиристорный ключ второй группы аналогичен): две секции коммутирующих конденсаторов С25 и С26; два индуктивных дросселя L1 и L2, для ограничения скорости нарастания тока в процессе перезаряда конденсаторов и гашения основных тиристоров; 4-ре противозарядных диода Д1, Д2, Д5, Д6; перезарядный диод Д3, который служит для перезаряда конденсаторов при открытии основных тиристоров; два основных тиристора Т1 и Т2; вспомогательный тиристор Т5; тиристор защиты Т7 (во 2-й группе – Т8); резисторы R16 и R17, обеспечивающие равномерное распределение тока в элементах ключа; два подзарядных резистора R14 и R15; резистор R18, включенный параллельно обмоткам возбуждения, ограничивающий перенапряжение, возникающие при регулировании и коммутации основных тиристоров Т1 и Т2; датчик тока ДТ1- датчик тока якоря.

Делитель напряжения Л43-Л42 служит для уравновешивания потенциала между двумя тиристорными ключами. Конденсаторы С25 и С26 к делителю напряжения Л43-Л42 подключены по мостовой схеме, образованной резисторами R14 и R15 к основным тиристорам Т1 и Т2. Такая схема включения обеспечивает накопление энергии в конденсаторах при любой очередности включения тиристоров. Схема подключения тиристорных ключей изображена на рис.53.

Тиристорные ключи работают следующим образом: в начальный момент торможения основные тиристоры Т1 и Т2 закрыты (полное поле), тиристор Т5 открыт. От делителя напряжения Л40-Л43-Л42-Л39 происходит первоначальный заряд конденсаторов С25 и С26 до напряжения прямой полярности по цепи: R14, Д6, R16 и R17, С25 и С26, L1, Т5, делитель напряжения.

Рис.53 Тиристорный ключ групп двигателей 1-3

В момент возрастания тока якоря генераторов до заданного значения (160-180А) основные тиристоры по команде от блока управления открываются. Вспомогательный тиристор Т5 закрывается. Часть силового тока отводится от обмоток возбуждения, поле генераторов ослабляется. Ток в силовой цепи и тормозная сила уменьшаются. В этот момент конденсаторы перезаряжаются до напряжения обратной полярности по цепи: Т1 и Т2, Д3, L2, С25 и С26.

Блок управления, сравнив силовой ток с током уставки, открывает вспомогательный тиристор Т5, конденсаторы начинают разряжаться через основные тиристоры и гасят их по цепи: С25 и С26, L1, Т5, Т1 и Т2.

После выключения основных тиристоров разрядный ток конденсаторов идет по цепи: С25 и С26, L1, Т5, R18, Д1 и Д2, С25 и С26. Тем самым конденсаторы вновь перезаряжаются до напряжения обратной полярности.

При уменьшении разрядного тока конденсаторов они заряжаются до нормы от силовой цепи. Закрытие основных тиристоров привело к усилению возбуждения генераторов и увеличению тока силовой цепи. Блок управления, сравнив токи, открывает основные тиристоры. Работа тиристорных ключей повторяется.

Величина тока в обмотках возбуждения регулируется изменением соотношения длительности включенного и выключенного состояния ключа, что приводит к плавному регулированию степени возбуждения генераторов от 48% до 100%. После выхода на полное поле по команде от блока управления контакторы КСБ1 и КСБ2 отключается и начинается электрическое реостатное торможение под контролем РУТ.

Аппарат подвешен к раме вагона на изоляторах справа.

2.15.1.1 Основные требования и особенности регулирования электрических параметров тиристорного регулятора

Конструктивно и по электрической схеме регуляторы РТ300/300 на вагонах 81-717 (714) и на вагонах Еж3 (Ем508Т) практически одинаковы. Однако, на вагонах метро 81-717 (714) между анодами главных, вспомогательных тиристоров и тиристором защиты силового блока БС-29 отсутствует перемычка, в связи с тем, что тиристор защиты Т8 второй группы включается в схему через дополнительную катушку реле перегрузки РЗ-3, которая при срабатывании тиристора Т8 разбирает электрическую силовую схему вагона. На вагонах Еж3 (Ем508Т) при срабатывании тиристоров защиты через установленную выдержку времени реостатный контроллер уходит с 1-й позиции и начинает вывод пуско-тормозных резисторов.

Кроме того, значение токов уставок регуляторов РТ300/300 для вагонов метро 81-717 (714) и Еж3 (Ем508Т) отличаются в связи с отличием мощности и характеристик тяговых двигателей ДК-117Д и ДК-116А. В ниже приведенной таблице 7 даны сравнительные величины токовых уставок для разных типов вагонов.

Основные особенности регуляторов РТ300/300 связаны с регулировками регулятора при использовании на вагонах метро 81-717 (714) и Еж3 (Ем508Т), и в узле коррекции тока якоря. На вагонах метро 81-717 (714) на 13-ю клемму блока БУ-13А тиристорного регулятора подается сигнал с авторежимного устройства вагона на клемму 6И, который увеличивает уставку регулятора по мере загрузки вагона пассажирами с 250 до 350А, сохраняя характер поддержания тока во всем диапазоне скоростей торможения в зоне регулирования поля примерно постоянным.

Таблица 7

При использовании регулятора РТ300/300 на вагонах Еж3 (Ем508Т) его токовые уставки от нагрузки вагона пассажирами не зависят, ток якорей в начале торможения с больших скоростей не должен превышать 220-230А, по мере снижения скорости увеличиваться до 260-280А от воздействия сигнала от датчика тока возбуждения.

Электромонтажная схема подключения силового блока БС-29 представлена на рис.54.

Рис.54 Электромонтажная схема подключения силового блока БС-29

2.15.2 Регулятор ДРП 300/300

Регулятор ДРП предназначен для бесступенчатого регулирования тока возбуждения двух групп тяговых двигателей в режиме торможения.

Регулятор представляет собой 2-х канальный регулятор постоянного тока повышающего типа, встроенный в силовую схему вагона, имеющего четыре тяговых двигателя с последовательным возбуждением и обеспечивает преобразование тока, являющегося разностью токов якоря и обмотки возбуждения тягового двигателя, при входном напряжении равным напряжению на обмотке возбуждения, в выходной ток и напряжение, необходимые для поглощения избыточной электрической мощности в постоянном шунтовом резисторе сопротивлением 1-2 Ом и мощностью до 4-х Квт.

Основные технические характеристики регулятора:

- максимальный входной ток для каждого канала -330А;

- максимальное напряжение на входных клеммах -180В;

- номинальное напряжение питание цепей управления -75В;

- диапазон изменения коэффициента ослабления поля при токах якоря каждой группы двигателей от 100 до 450А -от 0,2 до 0,9;

- продолжительность включения (ПВ) регулятора при длительности цикла 127 с - не менее 40%.

Регулятор содержит:

-два транзисторных модуля А4 и А5, шунтирующих обмотки возбуждения тяговых двигателей в режиме ослабления поля,

-модуль подвозбудителя А6, обеспечивающий принудительное возбуждение тяговых двигателей с целью расширения диапазона начала электрического торможения вплоть до значений скорости движения вагона 5-10 км/ч,

-фильтровые конденсаторы С1-С4,

-датчика тока ТА1, ТА2, формирующие сигналы пропорциональные токам, протекающим через транзисторные модули А4 и А5,

-плату управления А1, формирующую по набору поездных и вагонных сигналов и сигналов с датчиков тока и напряжения импульсные последовательности «Синхр.1» и «Синхр.2», а также сигналы «Выкл.1» и «Выкл.2», поступающие на платы драйверов А2 и А3,

-платы драйвера А2 и А3 формирующие импульсы управления силовыми транзисторными модулями А4 и А5 и обеспечивающие гальваническую развязку между силовыми цепями и цепями управления, а также защиту от превышения напряжения на обмотках возбуждения тяговых двигателей и силовых элементах регулятора,

-блоки зажимов ХТ1 и ХТ2 для подключения обмоток возбуждения и шунтирующих резисторов двух групп тяговых двигателей,

-разъем ХР1 для поездных и вагонных сигналов управления.