При­менение полупроводниковых преобразователей в пассажирских вагонах, страница 4

Для защиты преобразователя от случайного повышения скорости вращения, которое возникает в случае обрыва одной из обмоток возбуждения двигателя, служат дроссель 2Др, выпрямитель 3В, конденсаторы К14,К15 и максимальное реле РМ. Реле срабатывает при увеличении скорости вращения двигателя на 20% по сравнению с номинальной.

Возбуждение генератора преобразователя ППО-2-400 осуществляется постоянными магнитами, расположенными на роторе. С ростом нагрузки от нуля до номинальной напряжение на зажимах генератора падает за счет увеличения внутреннего падения напряжения.

В связи с этим применена статическая емкостная компенсация напряжения (шесть конденсаторов МБГЧ 10 мкф , 250 в включены последовательно в цепь нагрузки генератора), которая позволяет получать практически стабильное напряжение во всем диапазоне изменения нагрузки. Для экономии места конденсаторы К16 блока емкостной компенсации размещены в коробке КАР-400, поэтому нагрузка подключается к выходным клеммам этого блока.

Электродвигатель преобразователя смонтирован в одном корпусе с генератором. Генератор и электродвигатель имеют общий вал ротора, опирающийся на два шарикоподшипника,  вмонтированные в подшипниковые шиты. На валу преобразователя монтируется якорь двигателя с коллектором, клювообразный ротор генератора с кольцевыми постоянными магнитами из специального сплава Альнико по ТУ №ОАА586085-58. магниты расположены одноименными полюсами навстречу, чтобы исключить утечку магнитного потока по валу. Кроме того, на валу установлен центробежный вентилятор, литой из сплава АЛ-9 со стальной втулкой. Электродвигатель преобразователя, четырехполюсный с добавочными полюсами, имеет на главных полюсах три обмотки возбуждения: шунтовую, сериесную и регулировочную. Основные технические данные преобразователя следующие:

Напряжение питающей сети, в:

       номинальное …………………………………...                 50

       минимальное…………………………………...                  45

       максимальное…………………………………..                  73

Потребляемый из сети ток, а ………………………            45-90

Номинальная скорость вращения, об/мин ………...             3000

Выходное напряжение, в …………………………...         22011

Выходная частота, Гц ……………………………….          4008

Мощность нагрузки, кВт ...........................................                2,0

Ток нагрузки, а ………………………………………              10,7

Коэффициент мощности …………………………….              0,85

Число фаз выходного напряжения ………………….                   1

Режим работы ……………………………………...    Длительный

3. Преобразователь ППБ-50.

Преобразователь ППБ-50 для питания электробритв представляет собой самовозбуждающийся инвертор, собранный по схеме последовательного соединения двух преобразовательных мостов. В каждое плечо моста включен транзистор П217В (рис.6). Функцию переключения транзисторов выполняет силовой трансформатор  Тр. Надежность запуска преобразователя при пониженных температурах обеспечивается цепочками Д9, С3, R9 и Д10, С4, R10. Диод Д11 необходим для защиты от случайной смены полярности питающего напряжения. Плавкие предохранители П1 на   2 а и П2 на 0,2 а защищают от перегрузок соответственно общую питающую сеть и преобразователь со стороны нагрузки.

При подключении преобразователя выключателем ПВ27 к аккумуляторной батарее через переходы эмиттер – база транзисторов Т1 и Т2 протекают зарядные токи конденсаторов С3 и С4.  Транзисторы Т1 иТ2 – открываются, через обмотку 3-6 протекает пусковой импульс тока. При соответствующем подключении управляющих обмоток силового трансформатора Тр наряду с Т1 и Т2 открываются транзисторы Т3 и Т4, а Т5, Т6, Т7, Т8 – закрываются.

Нарастающий ток в первичной обмотке силового трансформатора вызывает увеличение магнитного потока, но по мере насыщения скорость нарастания магнитного потока приближается к нулю. Э. д. с. управляющих обмоток меняет свой знак. Транзисторы Т1, Т2, Т3, Т4 закрываются, а Т5, Т6, Т7, Т8 – открываются. Ток в первичных полуобмотках  3-6, 13 -16 и магнитный поток изменяют направление на противоположное. Последующее нарастание тока в первичной обмотке трансформатора Тр вызывает в нем рост магнитного потока. Этот рост продолжается до тех пор, пока магнитный поток не достигнет своего отрицательного максимума. В этот момент э. д. с. управляющих обмоток снова изменит знак. Транзисторы Т5, Т6, Т7, Т8 закрываются, а Т1, Т2, Т3, Т4 –открываются. После этого цикл повторяется.

Таким образом, на вторичной обмотке 21 – 23 трансформатора Тр индуктируется  переменное напряжение. Сердечник трансформатора типа Ш-32 выполнен из электротехнической стали Э-42; толщина набора 30 мм.

Обмотки  8 -10 и 18 -20 выполнены из провода ПЭВ-2 диаметром 0,74 мм, остальные из того же провода диаметром 0,35 мм. В обмотках 8-6-3-10    и 18-16-13-20 число витков 11 + 105 +11, в обмотках 2-4-5 и 12-14-15   -        11 +  11, а в обмотке 21-22-23-24   -  885 + 38 + 38.

Основные технические данные преобразователя следующие:

     Напряжение питающей сети, в:

         номинальное  ………………………………………...        50

         минимальное …………………………………………       40

         максимальное ………………………………………...       53

     Выходное напряжение, в  ………………………………   220 22

     Выходная частота, Гц …………………………………..      505

     Номинальная мощность нагрузки, Вт ………………..        30

     Коэффициент мощности  ………………………………       0,83

     Число фаз выходного напряжения  ……………………         1

      К. п. д. при номинальной нагрузке  …………………..        0,65

 


СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ.

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.

           3 Евтихеев Г.К.     Цельнометаллические пассажирские вагоны. -М:Транспорт,1972.