Преобразователи пассажирских вагонов, страница 2

Преобразователь включается между источником и потребителем, обеспечивая переработку электроэнергии источника таким образом, чтобы ее параметры (род тока, частота, количество фаз) соответствовали требованиям потребителей. Преобразователи входят в состав основной СЭС или являются источниками вторичных СЭС.

Как уже отмечалось ранее, вид и качество электроэнергии, вырабатываемой вагонными источниками питания в АСЭС и подаваемой в вагонную магистраль при ЦЭС, не всегда соответствуют требованиям вагонных потребителей. В первую очередь это проявляется в том случае, когда необходимо обеспечить питание от вагонной СЭС аппаратов и устройств общепромышленного применения или специального изготовления. Такие устройства для своей работы могут требовать однофазное или трехфазное напряжение 220/380В промышленной или повышенной частоты, а также регулируемое по величине постоянное напряжение.

Необходимость использования в вагонах аппаратов общепромышленного изготовления (электробритв, пылесосов, холодильников) диктуется постоянно растущими требованиями к комфорту перевозок. Высокочастотные же источники питания потребовались при внедрении более прогрессивного люминесцентного освещения, энергетические, весовые и эксплуатационные показатели которого повышаются при использовании напряжения повышенной частоты (от сотен герц до десятков килогерц). Регулируемое же постоянное напряжение необходимо для заряда аккумуляторной батареи, являющейся резервным (аварийным) источником питания в любой системе электроснабжения.

В пассажирских вагонах независимо от вида СЭС находят применение полупроводниковые преобразователи, обеспечивающие:

a)  Выпрямление - преобразование одно и трехфазного переменного тока в постоянный;

b)  Инвертирование - преобразование постоянного тока в одно или трехфазный переменный ток;

c)  Преобразование постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другого напряжения.

В основе работы любого преобразователя вагонных СЭС лежит процесс коммутации - передачи нагрузки с одного полупроводникового прибора (диода, тиристора) на другой. Этот процесс может происходить под влиянием действующих в схеме ЭДС (естественная коммутация) или под влиянием энергии, накопленной в коммутирующих элементах (L и С) или подаваемой от постороннего источника (искусственная коммутация). В схемах преобразователей вагонных СЭС используют оба вида коммутации.

2.1. Назначение преобразователя ППО-2-400

Преобразователь типа ППО-2-400 предназначен для преобразования постоянного тока напряжением 50В в однофазный ток частотой 400Гц напряжением 220В.

Преобразователь предназначен для питания люминесцентного освещения пассажирского вагона с индивидуальным электроснабжением.

2.2. Основные технические данные

Наименование данных испытаний	Требования технических условий	Результаты испытаний
Напряжение питающей сети, В	70 | 50 | 45
Потребляемый, ток, А	45 | 80 | 90
Частота вращения, об/мин.	3000
Выходное напряжение, В	220
Число фаз выходного напряжения	1
Выходная частота, Гц	400
Выходная мощность, кВт	2,0
Ток генератора, А	10,7
Коэффициент мощности нагрузки	не менее 0,85
Режим работы преобразователя	Продолжительный

При изменении нагрузки от нуля до номинальной и напряжения питающей сети в пределах 73-45В выходная частота автоматически поддерживается в пределах ±2% от номинальной, а выходное напряжение ±5% от номинального.

В преобразователе предусмотрен дистанционный запуск машинного агрегата с помощью пускателя.

Рабочее положение машинного агрегата лапами вниз или лапами вверх при горизонтальном расположении вала (в зависимости от заказа).

В состав преобразователя входят:

a)  машинный агрегат, состоящий из двигателя постоянного тока и однофазного генератора повышенной частоты, смонтированных в одном корпусе;

b)  блок регулирования типа БР-2-400.

III. Устройство и принцип работы преобразователя

3.1. Общие сведения

Электрическая схема преобразователя предусматривает автоматический пуск, автоматическое поддержание напряжения, автоматическую стабилизацию частоты генератора. Указанные операции осуществляются с помощью блока БР-2-400.

Для удобства описания и пояснения принципа действия схемы раздельно рассматриваются двигательная и генераторная части.

3.2. Двигательная часть

Двигательная часть обеспечивает запуск преобразователя и поддержание постоянной частоты вращения (частоты генератора). В двигательную часть схемы входят: двигатель постоянного тока и блок БР-2-400.

Пуск двигателя

Для запуска двигателя нажимается кнопка «Пуск» 2КП 13-12, в результате чего получает питание линейный контактор КЛ 19-9. Контактор срабатывает, замыкая свои главные контакты 1—34, подключающие шунтовую обмотку двигателя на полное напряжение сети, а якорь двигателя — к той же сети через пусковое сопротивление ПС 17—31. Двигатель начинает развивать обороты.

Одновременно замыкаются блок - контакты линейного контактора КЛ: 13—12, шунтирующий кнопку «Пуск», и 9—30, подготавливающий цепь контактора ускорения 1 КУ, реле РН и дифференциального реле РД к включению.

Получив питание, реле РД включается своей рабочей катушкой 31—14 на противо ЭДС двигателя, а удерживающей катушкой (17—31) — на падение напряжения в пусковом сопротивлении.

По мере увеличения оборотов двигателя напряжение на его якоре повышается, а на пусковом сопротивлении понижается. Соответственно изменяются усилия, создаваемые рабочей и удерживающей катушками.

При достижении противо- ЭДС двигателя примерно 80% от напряжения сети срабатывает дифференциальное реле РД, замыкая свой нормально открытый контакт 12—8 и реле РД подает питание на катушку 8—30 контактора ускорения 1КУ. Контактор срабатывает, полностью шунтируя своими главными контактами П-31 пусковое сопротивление. Одновременно его нормально открытый блок-контакт 12—8 шунтирует контакт 12—8 реле РД, а нормально закрытый блок—контакт 30—14 обесточивает реле РД.

Уставка РД выбирается примерно около 0,75 U.

На этом запуск двигателя заканчивается.

Двигатель останавливается нажатием кнопки «Стоп» КП4—13, которая разрывает цепь питания линейного контактора КЛ9-19.

В случае недопустимой перегрузки двигателя (как при пуске, так и при нормальной работе) срабатывает тепловое реле ТРТ 34—17 и своим нормально-закрытым контактом 3—4 отключает линейный контактор КЛ, который разрывает цепь питания двигателя. Для повторного включения необходимо вновь нажать кнопку «Пуск» (повторное включение возможно после возврата теплового реле в первоначальное положение).