Устройство регулятора

Регулятор включает в себя блок управления с двумя платами драйверов и платой управления, модуль подвозбудителя и два силовых регулятора, каждый из которых состоит из блока транзисторного модуля и блока конденсаторов.

Данная схема, по сравнению с ранее используемыми схемами, обеспечивает расширение диапазона и стабильность регулирования тока возбуждения тяговых двигателей, а также повышения надежности регулятора за счет снижения максимального напряжения на его электронных ключах.

Упрощенная схема одного канала регулятора включенного в схему силового привода представлена на рис.55

Рис.55 Упрощенная схема одного канала регулятора

Импульсное регулирование тока возбуждения(рис.56) осуществляется изменением относительной длительности импульсов напряжения, прикладываемых к обмотке возбуждения.

Рис.56 График изменения длительности импульсов напряжения

В момент времени t1 включается транзистор модуля А4, по которому начинает протекать разность токов якорей одной группы тяговых двигателей и их обмоток возбуждения ОВ. Коэффициент ослабления поля β при этом равен Iов/Iя. К обмотке возбуждения приложено напряжение, равное падению напряжения на открытом электронном ключе. Это состояние сохраняется до момента t2, соответствующего выключению электронного ключа. При выключенном электронном ключе разность токов (Iя- Iов) начинает протекать через обратный диод модуля А4 и распределяется между резистором Rш1 и конденсаторами С1, С2. Напряжение на обмотке возбуждения в этот момент не превышает суммы напряжений на конденсаторах С1, С2 и обратном диоде. Данное состояние сохраняется до момента времени t3 =(t1+T) где Т-период работы устройства. Коэффициент ослабления поля β зависит от коэффициента заполнения λ «λ=(t2-t1)/T», меняя который в пределах от 0 до 1, можно изменять коэффициент ослабления поля двигателя в пределах от 0,95 до 0.

Работа регулятора

При подаче на разъем ХР1 сигнала «Вкл» (Тормоз) напряжение 75В поступает на источник питания собственных нужд блока управления, расположенный на плате управления и формирующий напряжение ±15В для электронных цепей обработки сигналов. После сбора тормозной схемы вагона на разъем ХР1 поступает сигнал «Сб.сх». При этом на плате управления начинают светиться светодиоды «Пит», «+15В», «Сб.сх».

При наличии указанных сигналов регулятор осуществляет регулирование токов якорей групп двигателей на уровне 180±10А.

При поступлении на разъем ХР1 сигнала «Уст» начинает светиться светодиод «Уст» и регулятор переходит в режим регулирования токов якорей групп двигателей на уровне (260-360)±15А в зависимости от загрузки вагона.

Сформированные ШИМ-контроллером, расположенным на плате управления, импульсы «Синхр.1», «Синхр.2» и сигналы «Выкл.1», «Выкл.2» поступают на платы драйверов А2 и А3, которые формируют сигналы управления транзисторными модулями А4 и А5.

По окончании регулирования поля, при выходе на характеристику полного поля или отсутствии регулирования в области низких скоростей, формируется сигнал «РСУ» на разъеме ХР1 для включения привода реостатного контроллера. При этом начинает светиться светодиод «РСУ».

Отсутствие на разъеме сигнала «Сб.сх» блокирует выдачу сигнала «РСУ», предотвращая тем самым включение реостатного регулирования тормозного тока.

После подачи сигнала «Вкл.» (Тормоз) включается модуль подвозбудителя А6, обеспечивающий протекание тока в обмотках возбуждения двигателей порядка 30А на время 5-7с для улучшения их самовозбуждения в зоне низких скоростей. Время включенного состояния подвозбудителя зависит от величины тока якорей двигателей и уменьшается до нуля при токах больших или равных 100А.

Электрическая схема регулятора представлена на рис.57.

Рис.57 Эл.схема ДРП

2.16 Ящик с аппаратурой ЯРД-2А

Дифференциальное устройство предназначено для защиты групп ТЭД от кругового огня и небаланса токов.

Реагирует на разность токов в группах ТЭД 120±20 А.

Рис.58 Панель с дифференциальной защитой

1-герсиконовый контактор; 2-металлическая шина; 3-регулировочный резистор; 4-клемма силового провода

Элементы дифференциальной токовой защиты смонтированы на изоляционной панели, размещенной в металлическом ящике со съемным кожухом, общий вид представлен на рис.58.

На панели установлено два герсиконовых контактора типа КМГ13-1910-00 (1) и два регулировочных резистора СП5-30-1-15Е сопротивлением 5,1 кОм каждый, мощностью 15 Вт (3), четыре силовых контактных зажима (4), две шины (2) и контактные зажимы управления.

Герсиконовый контактор, общий вид которого представлен на рис.59…(а), состоит из герсикона (4), сердечника (3), катушки (2), угольника (1), находящегося под потенциалом подвижного контакта. Выводы катушки имеют крепеж. В герсиконе КМГ13-1910-00 (рис.59б) подвижные (9) и неподвижные (7) контакты помещены в герметичный корпус (8), заполненный защитным газом, что облегчает гашение электрической дуги, возникающей между контактами при их размыкании. В герметичном корпусе расположен якорь (6), несущий подвижный контакт (9), узел неподвижного контакта (7), два полюса магнитной системы (5).

При подаче питания на катушку якорь, укрепленный на одном из полюсов, притягивается ко второму полюсу, контакт замыкается. При снятии питания с катушки якорь отпадает и контакты размыкаются.

а) б)

Рис.59 Общий вид герсиконового контактора (а) и герсикона (б)

Через окна магнитопроводов герсиконовых контакторов проложены две металлические шины по одной от каждой группы двигателей, так что токи в них направлены навстречу друг другу и при нормальной работе двигателей приблизительно равны. Поэтому их результирующий магнитный поток равен нулю.

Подмагничивающие катушки дифференциальных реле ДР1, ДР2 включены в схеме управления в цепь 20-го провода и постоянно находятся под напряжением, недостаточным для их срабатывания, т.к. в их цепь включен резистор. Катушки создают в магнитопроводе магнитный поток недостаточный для срабатывания.

Замыкающие контакты ДР1, ДР2 включены в схеме управления в цепь катушки РПЛ. Схема включения дифференциальных реле представлена на рис.60.

Из схемы видно, что в случае нарушения баланса токов в группах двигателей, дифференциальное реле срабатывает, замыкая контакт в цепи катушки РПЛ. На вагоне выбивает реле перегрузки и происходит размыкание цепи двигателей линейными контакторами. Восстановление защиты произойдет нажатием на импульсную кнопку возврат РП.

Технические данные

1. Номинальное напряжение, В

главной цепи -750;

цепи управления -75;

2. Номинальный ток, А

главной цепи -280;

срабатывает при разности токов в группах -120±20;

3. Время срабатывания, не более, мс -10;

4, Сопротивление катушек, Ом -760;

5. Масса аппарата, кг -20.

Рис.60 Схема включения дифференциальных реле