Выпрямительная установка электровоза чс4т

Электровоз ЧС4, ЧС4Т | Тяговые выпрямительные установки электровоза ЧС4

На электровозах ЧС4Т, как и на электровозах ЧС4 использованы две тяговые выпрямительные установки — по одной на три тяговых двигателя. В каждом плече выпрямительных мостов имеется 16 ветвей, состоящих из четырех последовательно включенных вентилей типа В 200 (рис. 123, а). Таким образом, всего в каждой выпрямительной установке типа ВІТУНиБ-Ьеіа использовано 256 вентилей.

Сокращение количества параллельно включенных вентилей по сравнению с выпрямительными установками электровозов ЧС4 оказалось возможным благодаря применению компенсирующих трансформаторов, повышающих коэффициент использования вентилей по току н тем самым улучшающих распределение нагрузок между вентилями.

Как и в обычном выпрямительном мосту, на выводах переменного тока катоды последнего ряда вентилей одного плеча жестко связаны с анодами первого ряда вентилей соседнего плеча. Однако в выпрямительных установках типа ОІТУРчШ-Ьеіа переменный ток подводится к вентилям через

Рис. 123. Основные размеры и общий вид кремниевых вентилей, применяемых в полупроводниковых преобразовательных установках электровоза ЧС4Т:

а — неуправляемого вентиля 0200; б — тиристоров Т100 и Т250

первичные обмотки компенсирующих трансформаторов (рис. 124). Вторичные обмотки этих трансформаторов соединены последовательно, образуя короткозамкнутый виток. Наводимый в этих об-, мотках ток способствует выравниванию первичных токов. При этом точность выравнивания токов определяется только параметрами компенсирующих трансформаторов независимо от числа параллельно включенных вентилей, так как всегда токи ветвей сравниваются с одним общим вторичным током.

Благодаря применению компенсирующих трансформаторов допускается замена вентилей без подбора по группам и обеспечивается эксплуатация выпрямительных установок при старении вентилей.

В связи с тем, что мощность компенсирующих трансформаторов не определяется требуемой точностью деления токов, а зависит только от

распределения падений напряжений на параллельно включенных вентилях, габаритные размеры использованных трансформаторов типа КТ200 невелики. Каждый трансформатор представляет собой замкнутый сердечник из магнитного материала АРчМСО МХ 6А с двумя обмотками (рис. 125). Первичная обмотка со.стоит из четырех витков медной шины сечением 30 X 2 мм, длиной около 850 мм. Вторичной обмоткой служит проходящая через окно сердечника медная шина сечением 4 X 10 мм. Обмотки вместе с сердечником залиты эпоксидной смолой (Ерохуё 110).

Основные технические данные компенсирующего трансформатора КТ200 следующие:

Длительный ток 280 А, через вентиль 140 А Часовой ток 300 », то же 150 » 15-минутпый ток 400 », » 200 » 5-минутный ток 500 » » 250 » Максимальная неравномерность распределения токов по лараллельно включенным вентилям при токах вентилей 200 А, и прямом падении напряжения на вентиле 60 мВ ±5% Испытательное напряжение изоляции между сердечником п обмотками и обмоток между собой . . . . •. 500 В

Габаритные размеры. 85X90X80 мм

Наличием компенсирующих трансформаторов и меньшим количеством вентилей в основном исчерпываются различия в схемах тяговых выпрямительных установок электровозов ЧС4 и ЧС4Т. Можно отметить также отсутствие германиевых диодов в контурах, обеспечивающих равномерное распределение обратного напряжения по вентилям и защиту их от коммутационных перенапряжений.

По конструктивному исполнению выпрямительные установки электровозов ЧС4Т мало отличаются от выпрямительных установок электровозов ЧС4. Вентили в комплекте с радиаторами, аппаратурой защиты и сигнализации также смонтированы в общем металлическом шкафу (рис. 126). В каждом из двух установленных на электровозе шкафов находится по одной тяговой выпрямительной установке и одной выпрямительной установке вспомогательных машин. Габаритные размеры шкафа 1927 X 1590 х 670 мм, масса— 1250 кг. Расположение и крепление вентилей в установках, электрические-соединения и монтаж выполнены таким же образом, как и в шкафах выпрямительных установок типа RV10. В горизонтальных рядах каждого плеча тяговой выпрямительной установки смонтировано по 16 вентилей, а в вертикальных рядах — по 4 вентиля.

В отличие от выпрямительных установок электровозов ЧС4, как отмечено выше, на электровозах ЧС4Т использованы компенсирующие трансформаторы. Они смонтированы с каждой стороны шкафа в одном горизонтальном ряду, расположенном между двумя плечами тяговой выпрямительной установки, и имеют электрическое соединение с катодами крайних вентилей соседних плеч.

Другое конструктивное отличие выпрямительной установки DITYRUS-beta от RV10 состоит в том, что охлаждение вентилей осуществляется вентиляторами, общими для выпрямительной установки и тяговых двигателей, причем воздушный поток направлен снизу вверх шкафа и выбрасывается в отсек с тормозными резисторами. Контроль работы мотор-вентиляторов осуществляют реле мощности, которые .находятся в шкафах выпрямительных установок и электрически связаны с цепями соответствующих вспомогательных электродвигателей. Силовой монтаж и выводы из выпрямительной установки выполнены аналогично электровозам ЧС4 медными шинами, покрытыми никелем и окрашенными нитрокраской. Электрические соединения

в низковольтных цепях осуществлены медным проводом с использованием штепсельных разъемов.

В нижней части шкафов расположены выпрямительные установки вспомогательных машин. Они существенно отличаются от вспомогательных установок электровозов ЧС4. Для стабилизации напряжения питания вспомогательных машин, применяемой на электровозах ЧС4Т, в каждые два плеча выпрямительных мостов включены тиристоры, позволяющие осуществлять фазовое регулирование выпрямленного напряжения (рис. 127). Как отмечено выше, тиристоры на электровозах 4G41′ применены также в преобразовательной установке 021 для возбуждения тяговых двигателей при реостатном торможении.

В непроводящем направлении тиристор ведет себя как неуправляемый вентиль, и поэтому обратные ветви вольт-амперных характеристик тиристоров (рис. 128) и диодов аналогичны. В проводящем направлении тиристор заперт при изменении напряжения в диапазоне от нуля до напряжения пробоя внутреннего n-p-перехода. При достижении этого напряжения, называемого напряжением переключения, тиристор открывается, напряжение анод-катод резко уменьшается (кривые 2, 3 на рис. 129), и тиристор работает как обычный неуправляемый вентиль в проводящем направлении. На практике, однако, такой способ открытия тиристоров применяется редко. Как правило, для этих целей на управляющий электрод подается положительный по отношению к катоду потенциал. Под действием импульса тока запирающее действие внутреннего /г-р-перехода нарушается, причем чем больше ток управления, тем при меньшем напряжении анод-катод открывается тиристор. Для отпирания примененных в выпрямительных установках вспомогательных машин электровозов ЧС4Т тиристоров типа Т100 используется импульс тока шириной 500 мкс.

Величины тока и напряжения управления, при которых тиристор включается, зависят от целого ряда технологических и конструктивных факторов, и даже тиристоры одного типа имеют существенный разброс этих величин. Поэтому в паспорте на тиристоры указываются минимальные величины тока и напряжения в цепи управления, которые обеспечивают надежное включение тиристора во всех эксплуатационных режимах. Как следует из характеристики тиристора типа Т100 (рис. 130, а), для надежного,его включения, например, при температуре воздуха +25° С, управляющий импульс должен иметь ток, не менее 200 мА и напряжение не менее 3 В, а при температуре—50° С ток должен быть 300 мА или больше при том же напряжении 3 В.

Выключение тиристора обычно осуществляют путем изменения полярности приложенного напряжения. При этом запираются оба внешних р-я-перехода, и тиристор выключается. В полупроводниковых преобразовательных установках электровозов ЧС4Т выключение тиристоров происходит при изменении полярности синусоидального напряжения на входе выпрямительного моста.

На электровозах ЧС4Т использованы тиристоры типа ТТОО (в выпрямительных установках вспомогательных машин) и типа Т250 (в полупроводниковых преобразовательных установках для возбуждения обмоток тяговых двигателей при реостатном торможении и в зарядном

Рис. 127. Схема плеча моста выпрямительной установки вспомогательных машин электровоза ЧС4Т

устройстве аккумуляторной батареи). В комплекте с радиаторами тиристоры рассчитаны на следующие условия работы:

Температура охлаждающего воздуха, °С . . 35 35 Скорость охлаждающего воздуха, м/с, не

Номинальный ток, А. 100 250

Ток перегрузки, А:

в течение Л 0 мс, 35° С. 2100 4000

то же 100° С. 1800 —

Падение напряжения, В, не более . 0,72 0,65

Обратный ток, мА, не более. 10 30

Ток включения, мА. 200 300

Время включения, мкс. 3—6 3—7

Масса тиристора без радиатора, кг . 0,4 0,45

Тиристоры рассчитаны на работу в диапазоне температур от —50 до + 110° С. Крутящий момент при ввертывании тиристоров в радиатор должен быть 3—5 кгс-м.

Выпрямительные установки вспомогательных машин электровозов ЧС4Т — их всего шесть: по три полууправляемых выпрямительных моста в каждом шкафу — совершенно одинаковы. Поэтому на рис. 127 приведена схема лишь одного моста 220v В его управляемых плечах включено последовательно по два тиристора XI — Х4 (Т100, 8-го класса), в неуправляемых по два кремниевых вентиля V257 — V 260 (D200, 9-го класса). Подвод переменного тока со стороны тиристоров производится через дроссель насыщения L1. Там же установлен датчик тока Л для системы управления тиристорами. Управляющие импульсы на тиристоры подаются через импульсные трансформаторы ТЗЗ — Т36 от системы управления, собранной из унифицированных электронных блоков Reckdyn-5 [Yl, Y3). Для защиты от токовых перегрузок и коротких замыканий использованы быстродействующие предохранители, причем установленные последовательно с тиристорами предохранители имеют контакты, связанные с цепями сигнализации электровоза. Защита от перенапряжений осуществляется контурами RC R75— R84 (10 Ом), С69 — С74 (8 мкФ) — от внешних и R53—R58, R66—R69 (33 Ом), С45 — С52 (2 мкФ) — от коммутационных.

Читайте также:  Шатается памятник после установки

Полупроводниковая преобразовательная установка типа ВАТYR-beta для возбуждения обмоток тяговых двигателей при реостатном торможении, схема которой представлена на рис. 131, смонтирована в отдельных шкафах с габаритными размерами 1170 X X ИЗО X 395 мм, массой 270 кг (рис. 132), установленных в ВВК электровоза.

Так же, как и ВУ вспомогательных машин, описываемая установка представляет собой полууправляемый выпрямительный мост. В его управляемых плечах включено по 4 параллельно соединенных тиристора XI— Х8 (Т250, 10-го класса), в неуправляемых — по’ 6 параллельно соединенных диода (D200, 9-го класса). Для лучшего использования чвентилей по току применены компенсирующие трансформаторы

‘Рис. 131. Схема полупроводниковой преобразовательной установки ВАТУК-Ьеіа для возбуждения обмоток тяговых двигателей при реостатном торможении

Рис. 132. Полупроводниковая установка ВАТУК-Ьеіа электровоза ЧС4Т

Т9 — Т18 (КТ200). Датчики тока Л. ]2, для системы управления установлены со стороны минусового вывода моста. Управляющие импульсы на тиристоры подаются через импульсные трансформаторы 77 — Т8 от системы управления, собранной из блоков Иескауп-б. Защита от перегрузок п токов коротких замыканий обеспечивается быстродействующими предохранителями Р1 — Р20, включенными последовательно с каждым вентилем. Предохранители имеют контакты для сигнализации срабатывания.

От перенапряжений установка ВАТУГ^-Ьеса защищена контурами /?С : от внешних —■ /?/ — Р^Ю, С1 — С12; от коммутационных —• Р11—Р,14, С13-—С16. Сопротивление использованных резисторов 10 Ом, емкость конденсаторов 8 мкФ.

Отметим, что как в ВУ вспомогательных машин, так и в установке ВАТУРч-Ьеса для защиты от перегрузок используется снятие управляющих импульсов от тиристоров.

Источник



Назначение и устройство выпрямительной установки ВУК-4000Т-02

Преобразовательные установки предназначаются для преобразования электрического тока из переменного в постоянный (выпрямители), из постоянного в переменный (инверторы), из переменного одной частоты в переменный другой частоты (преобразователи частоты). Процесс преобразования может происходить одновременно с регулированием напряжения. На электровозах переменного тока нашли широкое применение выпрямители, а в последнее время благодаря широкому распространению управляемых полупроводниковых вентилей применяются управляемые выпрямители, т. е. выпрямители с регулированием напряжения и инверторы (электровоз ВЛ80р), также с регулированием режима рекуперативного торможения.
Необходимость в преобразователях на электроподвижном составе переменного тока обусловлена, прежде всего, применением тяговых двигателей постоянного тока, в то время как в контактной сети переменное напряжение 25 кВ частотой 50 Гц. Поэтому на электровозах устанавливают оборудование, которое в тяговом режиме снижает это напряжение до уровня, допустимого для тяговых двигателей, преобразует переменный ток в постоянный и регулирует напряжение. Понижение напряжения осуществляется трансформатором и автотрансформатором, преобразование переменного тока в постоянный — выпрямителем. Регулирование напряжения может выполняться различными способами. При наличии в выпрямителях управляемых вентилей регулирование напряжения может осуществляться выпрямителями.
Выпрямительные установки с неуправляемыми вентилями установлены на всех электровозах переменного тока, кроме ВЛ80р. Выпрямительные установки, в которых применены управляемые вентили — тиристоры, используются на электровозах ВЛ80т и ЧС4Т для регулирования режима реостатного торможения путем изменения тока возбуждения тяговых двигателей в зависимости от необходимой силы торможения, скорости и других факторов.
На электровозе ВЛ80р выпрямительно-инверторные преобразователи выполнены на управляемых вентилях. Они в режиме тяги выполняют роль управляемых выпрямителей, а в режиме рекуперативного торможения — управляемых инверторов.
Основным элементом всех преобразователей является вентиль. При прохождении через вентиль тока часть энергии теряется — выделяется в виде тепла. Современные преобразовательные установки работают сравнительно с небольшими потерями энергии — не более 2%. Однако если не предусмотреть принудительного охлаждения — вентиляции, то эти потери могут привести к недопустимому нагреву оборудования, в первую очередь самих вентилей. Поэтому вентили монтируют в специальных охладителях — радиаторах с развитой поверхностью в виде ребер, а преобразователи оборудуют системой принудительного охлаждения потоком воздуха.
Для преобразователей большой мощности требуются десятки, а иногда сотни вентилей. Ток и напряжение должны равномерно распределяться между всеми вентилями. Поэтому в преобразователях используют устройства, выравнивающие ток и напряжение между вентилями. Наконец, преобразователи с управляемыми вентилями оборудуют системой, обеспечивающей подачу открывающих импульсов на управляющие электроды тиристоров, системами защиты и сигнализации: Все перечисленные устройства в комплексе составляют преобразовательную установку.

Краткая характеристика выпрямительной установки ВУК-4000Т-02

Назначение. Выпрямительная установка ВУК-4000Т-02 предназначена для выпрямления переменного тока в постоянный для питания тяговых двигателей.
Конструкция. Конструктивно каждая выпрямительная установка выполнена в виде двух блоков — шкафов прямо­угольной формы, основу которых составляет сварной металлический каркас 1 (рис. 1). Поскольку каждый вентиль 3 с радиатором 4 должен быть изолирован от соседних вентилей, радиаторы укреплены на изоляционных шпильках 6 и между ними проложены изоляционные прокладки. Шины 2, которыми выпрямительные установки подсоединены к цепям трансформатора и двигателей, установлены на изоляторах 5. Вентили одного плеча расположены с одной стороны, а вентили другого плеча — с другой. В каждую из 12 параллельных ветвей плеча входят четыре вентиля, расположенных друг под другом. Радиаторы охлаждаются потоком воздуха, направленного от вентилятора через переключающее устройство сверху вниз. Корпуса вентилей со стороны гибкого вывода охлаждаются благодаря естественной циркуляции воздуха. На каждой секции электровоза установлены четыре блока выпрямительных установок ВУК-4000Т-02.

Рисунок 1 – Общий вид выпрямительной установки ВУК-4000Т-02

Рисунок 2 – Фото выпрямительной установки

В каждом блоке размещено по шесть диодов с охладителями. Установка укомплектована диодами ВЛ200-8 не ниже 8-го класса. Для удобства замены диодов в эксплуатации они по значению прямого падения напряжения разбиты на две подгруппы, каждая из которых имеет следующую маркировку:

  • подгруппа I (0,52; .0,53; 0,54 В) — цвет черный;
  • подгруппа II (0,55; 0,56; 0,57; 0,58 В) — цвет белый.

Одна выпрямительная установка содержит 192 диода.
Плечо моста содержит 4 последовательно и 12 параллельно соединенных диодов (рис.3).

Рисунок 3 – Схема соединений

Цифра 200 в обозначении диода указывает значение номинального прямого тока диода (200 А); класс диода характеризует значение обратного напряже­ния или напряжение лавинообразования; 8-й класс — не менее 869В.
Основой кремниевого выпрямительного диода (рис. 4) служит тонкая круглая пластинка из сверхчистого монокристаллического кремния, обладающего электронной проводимостью. В качестве электродов выпрямительного элемента в кремниевых диодах использованы никелированные вольфрамовые диски, припаиваемые с двух сторон к кремниевой пластинке и защищающие ее от механических повреждений. Для повышения надежности работы диода в обратном направлении боковую поверхность кремниевой пластинки стачивают на конус.

Рисунок 4 — Конструкция кремниевого диода

Выпрямительный элемент 2 припаян к массивному медному основанию 1, представляющему собой короткий болт с шестигранной головкой, на торце которой имеется цилиндрическое углубление для выпрямительного элемента. Нарезка на стержне болта служит для ввинчивания в тело охладителя 8, способствующего лучшему отводу тепла от диода. Сверху в основание завальцован стальной цилиндрический кожух 4, защищающий выпрямительный элемент от воздействия окружающей среды. К верхнему электроду элемента припаян гибкий провод 3, выходящий наружу сквозь изолирующую втулку 5 из свинцового стекла, укрепленную в верхней части кожуха. Наружный конец гибкого провода верхнего вывода 6, являющегося одним из электродов диода, снабжен стандартным наконеч­ником 7 для включения диода в цепь.

Фрагмент работы с оформлением в формате PDF можно посмотреть ЗДЕСЬ

Читайте также:  Испытательные установки электролаборатории должны быть зарегистрированы

В комплект входит чертеж выпрямительной установки ВУК4000Т-02 на формате А1 в программе «Компас» (формат CDW)

Источник

Электровоз ЧС4, ЧС4Т | Выпрямительные установки электровоза ЧС4

На электровозе ЧС4 имеются две конструктивно одинаковые выпрямительные установки типа RV10, каждая из которых включает в себя одну тяговую и одну вспомогательную выпрямительные установки. Тяговая выпрямительная установка представляет собой однофазный мост, в плечо которого входит 20 параллельных ветвей, состоящих из четырех последовательно соединенных кремниевых вентилей (рис. 118). Таким образом,’ в одном плече находится 80, а во всей тяговой выпрямительной установке 320 вентилей. Применены вентили типа VK200/5, у которых номинальное амплитудное обратное напряжение составляет 500 В и номинальный (средний) прямой ток — 200 А.

Все параллельно включенные вентили электрически соединены между собой низкоомными резисторами связи. Необходимость этих резисторов обусловлена следующими причинами. Как бы тщательно ни изготовлялись полупроводниковые вентили, они всегда будут иметь несколько различные вольт-амперные характеристики (рис. 119). Поэтому при параллельном соединении вентилей прямые токи в них будут

делиться неравномерно. Fla вентиль 7 с меньшим внутренним сопротивлением придется больший ток, чем на вентиль 2, так как падение напряжения AU от прямого тока в вентилях при параллельном их соединении одинаково.

Чтобы выравнять величины прямых токов в вентилях, можно выпрямительную установку комплектовать вентилями, подобранными по группам (т. е. по прямому падению напряжения). Однако в этом случае в эксплуатации возможны трудности с заменой вышедших из строя вентилей.

Кроме того, из-за нелинейности вольт-амперных характеристик полупроводниковых вентилей подбор вентилей все же не обеспечивает равномерного распределения прямых токов во всем диапазоне колебания нагрузок тяговых двигателей.

Вместе с тем соединение катодов параллельных ветвей через небольшие резисторы обеспечивает такое токораспределение, что прямой ток из одной параллельной ветви почти не переходит в другую. При этом оказывается возможным использование вентилей с большим разбросом прямых ветвей вольт-амперных характеристик, чем при глухом соединении. В частности, на электровозах ЧС4-002 — 011, где нет резисторов связи, каждая тяговая выпрямительная установка укомплектована вентилями только одной группы (величины падений напряжения на вентилях одной группы при номинальном прямом токе для вентилей VK200/5 разнятся лишь на 0,02 В). При повреждении вентилей на этих электровозах их можно заменить только вентилями той же группы. На электровозах начиная с ЧС4-012 применены резисторы связи; поэтому вышедший из строя вентиль может быть заменен вентилем любой из трех групп, использованных на этих электровозах.

Равномерное распределение обратного напряжения по вентилям и защиту их от коммутационных перенапряжений обеспечивают подключением к каждому параллельному ряду контуров, состоящих из конденсаторов емкостью 8 мкФ, резисторов со-

Рис. 119. Вольт-амперные характеристики неуправляемых полупроводниковых вентилей

Рис. 120. Основные размеры и разрез неуправляемого кремниевого вентиля VK200

противлением 5,6 Ом и маломощных германиевых диодов. Демпфирующий контур Н.С значительно снижает коммутационные перенапряжения и способствует медленному нарастанию обратного напряжения, а германиевый диод улучшает свойства контура в начальный момент приложения к вентилю обратного напряжения.

Вентиль УК200/5 (рис. 120) имеет корпус 1, изготовленный из меди. Ввод 3 вентиля изолирован от корпуса фарфоровым изолятором 2. Ввод в свою очередь соединен с гибким шунтом 4, к которому опрессов-кой крепится наконечник 5. Внутри корпуса ввод 5 спаян с медным внутренним вводом 6, опирающимся на пластинку с р-я-переходом 9. Пластинка находится на основании корпуса вентиля. Необходимое контактное нажатие создает стальная пружина 7, действующая через прокладку из слюды 8 на выступ внутреннего ввода. Верхний диск пружины упирается в кольцо вспомогательных деталей.

Внутреннее пространство кремниевого вентиля герметически изолировано от внешней среды. При изготовлении корпус вентиля, кроме нижней части, которая соприкасается с радиатором охлаждения, покрывают эпоксидной смолой.

Вентиль имеет два вывода: гибкий шунт— анод и корпус — катод. Для того, чтобы увеличить интенсивность охлаждения вентилей, они ввинчены в охлаждающие радиаторы из алюминиевого сплава. С целью исключить коррозию на поверхности соприкосновения радиатора с медным вентилем применяют минеральный вазелин типа 5>РЗ с высокой температурой плавления, который при нанесении тонким слоем не только предохраняет от коррозии, но и улучшает отвод тепла от вентиля в радиатор, не влияя на электрическое сопротивление контакта.

Большое значение для создания надежного контакта имеет сила затяжки при ввинчивании вентиля в радиатор. Она должна быть достаточно большой, но не превышать допустимой величины по условиям механической прочности .пластинки с р-п-переходом. Поэтому вентиль ввертывают в радиатор тарированным ключом с крутящим моментом 3—5 кгс-м. Радиаторы изготовляют из подогретого слитка продавли-ванием через специальную матрицу под большим давлением. В результате применения такой технологии достигается точность геометрических размеров, гладкость поверхности и сильное уплотнение материала, которое укрепляет охлаждающие ребра и увеличивает теплопроводность материала. Поверхность радиаторов, как и вентилей, покрывают эпоксидной смолой.

Вентили УК200/5 в комплекте с радиаторами, применяемыми в выпрямительных установках ИУЮ, рассчитаны на следующие условия работы:

Температура охлаждающего воздуха . 45° С

Скорость охлаждающего воздуха . 10 м/с Количество воздуха при его скорости между

охлаждающими ребрами 10 м/с . 180 м3/мин

Вибростойкость при частоте 50 Гц . . . • 3X9,81 м/с2

Масса вентиля без охладителя. 0,4 кгс

То же с охладителем. 1,8 »

Вентили вместе с радиаторами, аппаратурой защиты и сигнализации, принадлежащие одной тяговой выпрямительной установке и одной выпрямительной, установке вспомогательных машин, размещены в общем металлическом шкафу (рис. 121). Габаритные размеры шкафа 1950 х 1650 X 820 мм, масса — 1592 кг. С каждой из двух сторон шкафа расположено по два плеча моста тяговой выпрямительной установки (одно под другим). Соединенные параллельно вентили расположены в горизонтальных рядах, соединенные последовательно — в вертикальных.

Таким образом, с каждой стороны шкафа по горизонтали смонтировано 20, а по вертикали — 8 рядов вентилей 2.

Последовательное соединение вентилей выполнено следующим образом: гибкий вывод вентиля прикреплен болтами к пластинке, электрически связанной с соседним радиатором (пластинка прижимается к радиатору корпусом вентиля). Для исключения возможности касания гибкими шунтами друг друга пли корпуса шкафа их изолируют поли-хлорвиниловыми трубками.

Корпуса радиаторов 3 в каждом горизонтальном ряду прикреплены один к другому за ушки болтами; при этом радиаторы электрически изолированы друг от друга текстолитовыми прокладками и втулками (под болты). К ушкам радиаторов болтами прикреплены проволочные резисторы связи. Комплект из пяти радиаторов установлен на вертикальных изолировочных текстолитовых плитах, которые смонтированы на каркасе шкафа 1. Охлаждающие ребра всех радиаторов размещены

Рис. 121. Выпрямительная установка RV10 электровозов ЧС4

в общем канале и обдуваются воздухом, прогоняемым вентиляторами сверху вниз — под шкафом выпрямительной установки находятся два осевых вентилятора. Наличие охлаждающего воздушного потока контролируют воздухоструйные реле мембранного типа, установленные на корпусах вентиляторов. Соединение тяговой выпрямительной установки с силовыми цепями электровоза выполнено медными шинами, покрытыми никелем и окрашенными нитрокраской (красный цвет— плюсовые шины, синий —■ минусовые шины и фиолетовый — шины переменного тока). Из шкафа шины выведены через отверстия в его верхней части. Там же на текстолитовых панелях размещены резисторы с диодами 5 и конденсаторы 6, обеспечивающие защиту от перенапряжений и равномерное распределение по вентилям обратного напряжения. Рядом установлены резисторы 4, входящие в схему защиты от пробоя вентилей. Реле 7, срабатывающие при пробое вентилей, смонтированы в средней части шкафа; при работе электровоза они закрыты металлическими щитами с окошками, через которые видны сигнальные реле пробоя вентилей.

Цепи управления и сигнализации выполнены медным проводом сечением 1,5 мм2. Соединение с низковольтными цепями электровоза осуществляется через штепсельный разъем, находящийся внизу шкафа.

Нижнюю часть шкафа занимает выпрямительная установка 8 вспомогательных машин. В последнем горизонтальном ряду с каждой стороны шкафа размещено по два плеча однофазного моста, укомплектованных вентилями того же типа, что и тяговая выпрямительная установка. Плечо моста состоит из четырех параллельных ветвей, в каждой из которых включено последовательно по два вентиля (рис. 122). Параллельные ряды вентилей электрически не связаны между собой (нет ни жесткого соединения катодов вентилей, ни резисторов связи), так как для выпрямительной установки вспомогательных машин, имеющей большой запас по току, равномерное деление токов не обязательно.

Читайте также:  Перед установкой этого дополнения

Равномерное распределение обратного напряжения по вентилям и защиту их от коммутационных перенапряжений выполняют аналогично тяговой выпрямительной установке конденсаторы 9 и резисторы с диодами 10 (см. рис. 121), смонтированные внизу шкафа. Там же установлены быстродействующие плавкие предохранители И.

Поскольку выпрямительная установка вспомогательных машин расположена в общем шкафу с тяговой, ее вентили охлаждаются потоком воздуха, обдувающим тяговые вентили.

Запас по току допускает питание электродвигателя компрессора от вспомогательной выпрямительной установки без ее принудительного охлаждения.

Рис. 122. Схема плеча моста выпрямительной установки вспомогательных машин электровоза ЧС4

Силовой монтаж выпрямительной установки вспомогательных машин, как и тяговой, выполнен медными шинами.

Шкафы выпрямительных установок с обеих сторон закрыты съемными щитами. Закрытое положение шкафа контролируется блокировками безопасности 12, которые воздействуют на главный выключатель.

Основные технические данные выпрямительных установок электровозов ЧС4 следующие:

Тяговая Вспомогатель-установка ная установка

Номинальное питающее напряжение, В . . 1040 260 Номинальное выпрямленное напряжение, В 935 235 Номинальный выпрямленный ток, А , . . 4800 1000

Источник

ЧС4-Т СИЛОВАЯ ЦЕПЬ 1. Главные электрические цепи

Ток подводится в электровоз от контактного про­вода токоприемником 001 или 002 или же обоими токоприемниками одновременно. Между разъедини­телем 003 и токоприемниками 001, 002 включены дроссели 008 и 009 для понижения помех при пе­редаче на электровозе. Одним концом разъедини­теля 003 можно отключить от главных цепей и за­землить токоприемник 001, вторым контактом мож­но отключить и заземлить токоприемник 002. Разъ­единители управляются вручную. Приводы их на­ходятся в высоковольтном отделении. При включе­нии в работу обоих токоприемников приводы разъ­единителей расположены перпендикулярно к про­дольной оси электровоза. При отключении из рабо­ты какого-либо токоприемника привод разъедините­ля поворачивается и занимает положение вдоль про­дольной оси электровоза.

На сварочную шину за разъединителем 003 при­соединены: главный выключатель электровоза 006 и разрядник 007. Разрядник защищает оборудова­ние электровоза от атмосферных перенапряжений и перенапряжений в контактной сети. Главный выключатель сконструирован с учетом установки его на крыше электровоза.

Средством для гашения дуги служит сжатый воз­дух, который также применяется для управления главным выключателем. Выключатель оборудован собственной дугогасительной камерой и разъедини­телем, обеспечивающим при выключении достаточ­ное изоляционное расстояние и в положении «Выключено» заземляет обмотку автотрансформатора 0151. Главный выключатель надежно срабатывает и отключает оборудование электровоза от контакт­ного провода при срабатывании любой защиты.

Ток проходит внутрь электровоза через проход­ной крышевой изолятор 004. В обмотку автотранс­форматора ток подводится через двухобмоточный проходной измерительный трансформатор 01517, который работает, и при питании автотрансформато­ра от 12 кв, т. к. переключение для питания при 12 кв выполняется внутри трансформатора пере­ключателем 01510.

Собственный трансформатор 015 содержит обмот­ку автотрансформатора 0151 с 32 выводами для регулировки напряжения на тяговых двигателях, обмотку отопления поезда. 0153 и обмотку вспомо­гательных приводов 0154, первичную и две вто­ричные обмотки 0152 трансформатора с постоян­ным коэффициентом трансформации. Вторичная об­мотка трансформатора 0152 питает выпрямитель­ные установки 020 и 022. На высоковольтном пере­ключателе установлено также оборудование для фильтрации масла 01515 в переключателе. Регули­ровка напряжения автотрансформатора для питания первичной обмотки трансформатора 0152 проводится высоковольтным переключателем выводов авто­трансформатора с приводом от пневматического двигателя 0156. Регулировка производится с по­мощью сопротивлений, а переключение ветвей с по­мощью пневматических контакторов, с эффективным гашением дуги и избирателем ветвей, который уста­новлен в масляной ванне. Второй вывод автотранс­форматора. присоединен на заземлители осей колес­ных пар 088. К выводам вторичных обмоток транс­форматора J)152 подключены сопротивления 122, 123, реле заземления 160. 161 я помехоподавляющие конденсаторы 150 — 153.

Каждая выпрямительная установка 020, 022 со­стоит из моста. Мост присоединен на тяговую обмот­ку трансформатора при помощи муфт 035, 036. При. повреждении (пробое вентилей), неисправную ВУ можно отключить разъединителем 035 иди 036, для чего нужно вывернуть по четыре болта сверху 11 снизу и снять гибкий шунт.

В одном из выводов Ml, M3 обоих тяговых об­моток трансформатора расположены проходные из­мерительные трансформаторы тока 01521, 01522. Измерительные трансформаторы тока служат дат­чиками блока защит 850 .для выключения главного ‘выключателя в случае перегрузки или короткого за­мыкания в тяговой цепи.

Приборы в цепях тяговых двигателей установле­ны в двух шкафах, в одном из которых расположе­ны приборы для двигателей 050, 051, 052, в дру­гом приборы для двигателей 053, 054, 055. Этому расположению соответствует также совпадающие с ним обозначения приборов в шкафах первой и вто­рой тележек. В следующем тексте приводится описание схемы включения цепей только у первой тележки, т. к. включение у обоих тележек оди­наковое.

Боксование колесных пар сигнализирует одно из дифференциальных реле боксования. Датчиком яв­ляются проходные измерительные трансформаторы 111, 112, по каждому из них проходят токи двух двигателей.

По 111 трансдуктору проходят токи 1 и 3 ТД. По 112 трансдуктору проходят токи 2 и 3 ТД. У второй тележки соответственно 4 и 6 ТД, и, 4 и 5 ТД.

Токи двух тяговых двигателей вызывают взаим­ное противодействие и при нормальной работе соот­ветствующих двигателей, т. е. при одинаковом токе двух двигателей токовая разность нулевая. При боксований годной из колесных пар разность токов ТД приводит в действие подсыпку песка и на посту све­товую сигнализацию, а в режиме электроторможе­ния происходит еще раз возбуждение ТД. Тяговые двигатели подключены к тяговым выпрямителям посредством контактов переключателя «Езда—тор­моз» и посредством разъединителя дефектных дви­гателей 071, которые включаются при установке переключателя в положение «Езда». При отстое электровоза переключатель находится в положении «Езда».

Чтобы было обеспечено разъединение цепи ТД и чтобы ток, возбужденный остаточным магнетиз­мом двигателей при маневрах электровозом не за­мыкался через тяговый выпрямитель, применены контакторы мощности (линейные контактора) 028, 029, 030. Реле максимального тока 025, 026, 027 защищают ТД от перегрузки в тяговом режиме. Ре­ле максимального тока 065, 066, 067 защищают цепь тормозного реостата и реостат при перегрузке или коротком замыкании. В цепь двигателя 050 включен шунт 130, к которому подключен ампер­метр 847 (848), показывающий тяговый ток в тяго­вом режиме и ток возбуждения в. обмотках возбуж­дения ТД при электрическом торможении. В цепь двигателя 055 включен шунт 131, к которому под­ключен амперметр 845 (846), показывающий ток ТД как в тяговом так и тормозном режимах. Напря­жение на двигателях 050 и 055 измеряется вольт­метром 890 и 895.

Главные; полюсы ТД включены в цепь включаю­щимися элементами реверсоров 031. Реверсор име­ет два положения РиZ, которые устанавливаются пневматически. Каждому из положений соответству­ет одному направление вращения ТД. Параллельно к обмотке возбуждения каждого двигателя подключе­но шунтирующее сопротивление А1—Д1, А2—Д2, A3—ДЗ, которое образует токоотвод высших гармо­нических колебаний тягового тока и улучшает ком­мутацию.

То есть происходит как бы фильтрация пульси­рующего тока, который состоит из двух составляю­щих: переменной и постоянной. Переменная состав­ляющая проходит через шунтирующее сопротивле­ние т. к. омическое сопротивление для нее меньше чем индуктивное. А для постоянной составляющей наоборот индуктивное сопротивление, является мень­шим, чем омическое, а поэтому постоянная состав­ляющая полностью проходит по обмотке возбуждения ТД. Три сопротивления 057 служат ослаблению магнитного поля ТД и тем самым к повышению оборотов двигателей, а следовательно к увеличению скорости электровозов.

Сопротивления подключаются с помощью трех контакторов 061, 062, 063, чем достигается ослабле­ние поля в пяти ступенях. При первой ступени включается контактор 061 и подключает параллель­но к обмотке возбуждения ТД сопротивление А—В, на второй ступени включается контактор 062, а контактор 061 отключается. Контактор 062 подклю­чает сопротивление А—С. На третьей ступени вклю­чается контактор 063 и подключает сопротивление А—Е, а контактор 062 отключается. На четвертой ступени к замкнутому контактору 063 включается еще контактор 061 с сопротивлением А—В. На пя­той ступени происходит отключение контактора 061, а замыкается контактор 062 с сопротивлением А—С. Таким соединением достигается ослабление поля.

Источник

Adblock
detector