Силовые трехфазные мостовые и однофазные двухполупериодные со средней точкой схемы выпрямления (см. таблицу 1) в вагонах с АСЭС широко стали применять с внедрением индукторных генераторов переменного тока. Частота напряжения, вырабатываемого таким генератором, зависит от частоты его вращения и при изменении скорости движения вагона от 40 до 160 км/ч меняется от 100 до 400 Гц (для генератора 2ГВ.003). Частота пульсаций выпрямленного напряжения на выходе трехфазной мостовой схемы (при шестипульсовом выпрямлении) будет меняться в тех же условиях от 600 до 2400 Гц. Поскольку напряжение вагонного генератора в этих системах невелико, то их выпрямители содержат по одному диоду (тип В-161-250-12) в каждом плече моста. Класс диодов, даже выбранных с запасом, не превышает 12 (диод выдерживает Uо6p=1200 B).
В силовых схемах выпрямителей, работающих при высоких напряжениях (несколько тысяч вольт), применяется последовательное соединение диодов в каждом плече моста. На рисунке 1.3 показана схема мостового выпрямителя, входящего в состав пятисистемного преобразователя FSU 1.1. На рисунке 1.3 этот выпрямитель обозначен цифрой 1.
|
Рисунок 1.3 – схема неуправляемого высоковольтного мостового выпрямителя А12, входящего в состав пятисистемного преобразователя FSU 1.1.
Каждое плечо моста (см. рисунок 1.3) образовано двумя последовательно включенными диодами (V11-V12,V21 -V22,V31-V32,V41 -V42). Каждый из используемых здесь таблеточных диодов (тип D 749) способен выдерживать обратное напряжение 4400 В и рассчитан на прямой ток до 1500 А. Для равномерного распределения обратного напряжения между диодами каждой пары они шунтируются резисторами (R2-R3, R4-R5 и т.д). Сопротивление каждого резистора - 470 кОм. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения на выходе выпрямителя включен сглаживающий реактор Lф.
В вагонах с АСЭС и ЦЭС управляемые выпрямители с регулируемым выходным напряжением используются для подачи зарядного напряжения к аккумуляторным батареям. Кроме того в вагонах с ЦЭС управляемый выпрямитель входит в схему преобразователя DWR.8 (на рисунке 1.3 он обозначен цифрой 4), подающего к потребителям трехфазное напряжение 220/380 В промышленной частоты.
Схема управляемого выпрямителя, приведенная на рисунке 1.4, является основой зарядного устройства BLG 6B батареи. На структурной схеме рисунка 1.3 этот выпрямитель обозначен цифрой 5.
Поскольку напряжение Ubx, подаваемое на вход этого выпрямителя с одной из вторичных обмоток трансформатора Тр (см. рисунок 1.4), невелико (250 В), то в каждом его плече поставлено по одному диоду или тиристору. Тиристоры VI и V3 (типа 20 NM) способны выдерживать обратное напряжение до 1000 В и рассчитаны на работу с токами 300 А.
|
Рисунок 1.4 – Схема управляемого мостового выпрямителя, входящего в состав трёхфазного DWR.8 и зарядного устройства BLG.6.
Работа схемы управления (СУ), обеспечивающей формирование и подачу через выходные импульсные трансформаторы Тр отпирающих сигналов к тиристорам VI и V3, синхронизирована с частотой выходного напряжения силового трансформатора пятисистемного преобразователя (см. рисунок 1.3). Для этих целей служит отдельный измерительный трансформатор Т1 с резисторным делителем напряжения на выходе.
Необходимый сдвиг (угол 
)
отпирающих импульсов относительно начала синусоиды питающего напряжения
определяется требуемым режимом работы аккумуляторной батареи GB. СУ,
контролируя температурные условия работы батареи, меняет зарядное напряжение.
При температурах от +10 до -50 °С это напряжение равно 141,5 В. В диапазоне
положительных температур (от +10 до +50 °С) зарядное напряжение линейно
снижается от 141,5 до 129,9 В. Такая же зависимость, реализованная и в схемах
АСЭС, представлена на рисунке 1.5, анализируемом при описании работы
соответствующего устройства. Кроме того СУ ограничивает зарядный ток на уровне
60 А. Все эти требования выполняются благодаря изменению величины угла . По такой же схеме построен и
управляемый выпрямитель, входящий в состав преобразователя DWR.8.
Несколько иначе решена приведенная на рисунке 1.5 схема подачи регулируемого напряжения к аккумуляторной батарее в АСЭС типа ЭВ. 10.02.29. Зарядное напряжение Uзар батареи, как уже отмечалось ранее, здесь получается за счет сложения выпрямленного стабилизированного напряжения Uo основной обмотки ОО генератора и регулируемого напряжения Uдоп его же дополнительной обмотки ДО (Uзар=Uо +Uдоп).
Тиристоры V7 и V8 включены в провода 2С1 и 2С3 обмотки ДО, образуя схему выпрямления со средней точкой (провод 2С2). Отпирающие импульсы к тиристорам подаются специальным блоком управления заряда (БУЗ). Для синхронизации этих импульсов с питающим напряжением дополнительной обмотки питание (Uпит) к БУЗ подается непосредственно от фаз 2С1 и 2С3. Ранее на рисунке 2 сигнал этой цепи был обозначен как Uсинхр.
Блок БУЗ контролирует зарядное напряжение, температуру в аккумуляторном ящике (см. терморезистор R16 на рисунке 1.5) и зарядный ток батареи. Терморезистор R16 включен вместе с ограничивающим резистором R15 в цепь контроля зарядного напряжения (провода 59 и 40). Сигнал о величине зарядного тока снимается с шунта Е1 и по проводам 31 и 33 подается к БУЗ.
Тиристоры V7 и V8 открываются поочередно импульсами управления, поступающими от БУЗ и согласованными с направлением полуволн питающего напряжения (стрелки 1 и 2), наведенного в дополнительной обмотке. Закрытие каждого из них происходит при смене полуволны питающего напряжения. Например, при открытом тиристоре V7 ток протекает по левой (см. рисунок 1.5) полуобмотке ДО между проводами 2С2 и 2С1. Как только в этой полуобмотке меняется направление ЭДС (начинает действовать полуволна 2), тиристор V7 запирается. Этому способствует ток КЗ, возникающий под влиянием этой полуволны в контуре 2С1 - полуобмотка ДО-2С2-Д17 - замкнутый контакт К1 - открытый тиристор V7.
Тиристор V8 открыт при действии полуволны 2. БУЗ, меняя угол сдвига импульсов управления тиристорами V7 и V8 относительно начала соответствующих полуволн, обеспечивает заданный режим заряда аккумуляторной батареи.
|
Рисунок 1.5 – Силовая схема управляемого вольтодобавочного выпрямителя для заряда батареи в АСЭС типа ЭВ.10.
1 Новиков В.Е. Энергетическое оборудование вагонов и вагоноремонтных предприятий и его ремонт. Полупроводники в системах электроснабжения пассажирских вагонов. Учебное пособие – М: РГОТУПС, 2001;
2 Новиков В.Е. Смагин Б.В. Энергетическое оборудование вагонов. Рабочая программа и задание на курсовую работу с методическими указаниями. – М: РГОТУПС, 2002.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
