Система управления выпрямительно-инверторными преобразователями электровоза (см. рис. 71) выполняет следующие основные функции:

1. Плавное четырехзонное регулирование напряжения на тяговых двигателях в режиме тяги.

2. Плавное регулирование э.д.с. инвертора в режиме рекуперативного торможения.

3. Распределение импульсов управления по плечам преобразователя согласно алгоритму его работы (см. табл. 7).

4. Обеспечение быстродействующего перевода нагрузки с одних секций тягового трансформатора на другие, с одного выпрямительного моста на другой по заданному алгоритму.

5. Автоматическое поддержание постоянным угла запаса б тиристоров инвертора в режиме рекуперации.

6. Осуществление остановочного торможения в режиме про-тивовключений тяговых двигателей на I зоне регулирования путем изменения угла открытия тиристоров преобразователя.

7. Плавное регулирование тока возбуждения тяговых двигателей в режиме торможения.

8. Обеспечение в режиме тяги автоматической задержки наименьшего угла открытия а0з в контуре коммутации с малым напряжением на время коммутации в контуре с большим напряжением (70).

9. Автоматическое запрещение выдачи импульсов аР в интервале от нуля до а0+7о в режиме тяги, гдет0=То+7о •

10. Автоматическое слежение за мгновенным значением напряжения на тяговой обмотке тягового трансформатора и задержка импульсов управления аР до момента создания условий открытия параллельных цепочек тиристоров ВИП.

11. Автоматическое запрещение выдачи импульсов аР в интервале угла открытия от я до р в режиме рекуперации.

12. Обеспечение плавного входа и исключение бросков тока в режиме рекуперативного торможения.

Принятые условные обозначения:

а0 - наименьший допустимый угол открытия тиристоров; «возб - регулируемый угол открытия тиристоров ВУВ; ар - регулируемый угол открытия тиристоров; °рі тах - наибольший регулируемый угол открытия тиристоров на Г и III зонах регулирования;

°Р2 шах - наибольший регулируемый угол открытия тиристоров на II и IV зонах регулирования;

арі тіп - наименьший регулируемый угол открытия тиристоров на I и Ш зонах регулирования;

ар2 т1п - наименьший регулируемый угол открытия тиристоров на II и IV зонах регулирования;

<хоз - наименьший угол открытия тиристоров, задержанный на значение 83 или ч0;

р - угол опережения открытия тиристоров;

8 - угол запаса тиристоров инвертора;

83 - задержка импульсов а0, осуществляемая одновибратором; •уо - угол коммутации от а0 или р\ мкс; 7о -угол коммутации в контуре I с большей э.д.с, мкс; То-Угол коммутации в контуре II с меньшей э.д.с, мкс; 1/оп - опорное напряжение на входе функционального преобразователя; и'оп - опорное напряжение на входе операционного усилителя; £Лпах - амплитудное значение напряжения;

т0 5 - длительность импульса на уровне 0,5 амплитудного значения, мкс; ВУВ - выпрямительное устройство возбуждения; УФУ - узел фазового управления; УФИ - узел формирования импульсов; Лт - датчик тока; Д^ - датчик угла коммутации; ЗДТ - задатчик-сельсин Тяга КМЭ; ЗДР - задатчик-сельсин Рекуперация КМЭ; ЗДВ - задатчик-сельсин Возбуждение КМЭ;

ПЭ - пороговый элемент; КМЭ - контроллер машиниста электровоза; £/упр - напряжение управления;

£/сраб - напряжение срабатывания порогового элемента; ^/отп - напряжение отпускания порогового элемента; А"в - коэффициент возврата: Кв = £/отп/£/сраб.

Примечание. Все углы открытия и углы о0 , ар , (? измеряются в градусах. Углы отсчи-тываются; о и Ор от нуля или к вправо, а В-от к или 2гс влево; а(Р)=т. 18, где т-угол, выраженный в мкс.

Принцип работы аппаратуры основан на преобразовании постоянного напряжения управления в управляющие импульсы, фаза которых изменяется от нуля до 180° при изменении постоянного напряжения от нуля до 10 В. Напряжение управления, пропорциональное углу поворота штурвала КМЭ, лодается на вход измерительного блока и фазорегулятора. Фазорегулятор БВУ преобразует напряжение управления в импульсы, фаза которых плавно изменяется (регулируется передний фронт импульса) от нуля до 180° при изменении управляющего напряжения. Импульсы, усиленные промежуточными БФИ, поступают на блок диодных коммутаторов БДК-182, который совместно с блоком логики БЛ-288 распределяет управляющие импульсы между блоками выходных усилителей (БВУ) в соответствии с алгоритмом работы преобразователя (см. табл. 7). С блока диодных коммутаторов импульсы поступают на вход усилителей БВУ-428, которые измеряют их амплитуду и длительность. С выходов БВУ импульсы поступают на вход выходных усилителей преобразователей.

Рассмотрим работу аппаратуры блока БУВИП-113 по функциональной схеме (см. рис. 71). Задатчиком напряжения в режиме тяги служит сельсин ЗДТ, выходное напряжение которого изменяется пропорционально углу поворота штурвала КМЭ. Переменное напряжение с выхода сельсина через замкнутые контакты 3-2 реле К1 поступает на выпрямительный мост, расположенный на панели питания. Выпрямленное напряжение через блоки БИ-429,

замкнутые контакты 3-4 реле К в блоке БТЯ-426 подается на схему сравнения узла фазового управления УФУ-1 блока БФУ-423. Узел УФУ формирует импульсы управления с частотой f= = 100 Гц, фаза которых плавно изменяется от 180° до нуля при изменении напряжения управления от нуля до 10 В. С кассеты БФУ-423 импульсы управления, соответствующей фазы, поступают в блок БСК-283, налагающий запрет на прохождение регулируемых импульсов в зоне подачи импульсов а0 и в зоне коммутации тока в тиристорах соответствующих плеч тиристорного преобразователя. С выхода блока БСК-283 регулируемые по фазе импульсы поступают на промежуточный усилитель УФИ-1, расположенный в блоке БФИ-278. Промежуточный усилитель формирует импульсы по амплитуде. С выхода БФИ-278 импульсы подаются на вход БВУ-428 через БДК-182. При изменении напряжения управления от нуля до 10 В блок БДК-182 совместно с блоком БЛ-288 распределяют регулируемые импульсы управления, соответствующие алгоритму работы силового моста в I зоне. Импульсы do, соответствующие наименьшей фазе открытия тиристоров плеч силового моста, формируются в блоке БСК-283 и через промежуточный усилитель УФИ-3 блока БФИ-278 поступают в БДК-182. Блок БДК-182 совместно с блоком БЛ-288 распределяют импульсы а0 на входы БВУ-428 в соответствии с алгоритмом работы БУВИП-113. При уменьшении фазы регулируемого угла ар до а0, что соответствует наименьшей фазе УФУ-1, триггер порогового элемента ПЭ1, расположенного в блоке БСК-283, меняет свое состояние на противоположное и подает напряжение в блок БИ-429. С блока измерений БИ-429 в блок логики БЛ-288 подается сигнал, определяющий алгоритм II зоны регулирования. Таким образом, при изменении напряжения управления на задатчике ЗДТ от нуля до 10 В фаза импульсов на выходе УФУ-1 регулируется от apimax до ctpimin. При этом на выходе схемы сравнения УФУ-1 напряжение меняет знак, т. е. становится положительным и подается на вход фазорегулятора УФУ-2. При изменении управления на ЗДТ от 10 до 20 В фаза импульсов УФУ-2 регулируется от ссргтах до ар2тт. Работа аппаратуры на II зоне регулирования аналогична приведенной выше. С блока БСК-283 через промежуточный усилитель УФИ-5, диодный коммутатор БДК-182 и выходные усилители БВУ-428 на тиристоры плеч 3 и 4 силового моста на II зоне подаются импульсы а03, задержанные на время коммутации. Блок БДК-182 совместно с блоком логики БЛ-288 распределяет импульсы управления в соответствии с алгоритмом работы на II зоне. При напряжении управления с/упр>С/отп>20 В открываются стабилитроны V9-V15, и на вход второго порогового элемента подается напряжение. Второй пороговый элемент срабатывает, и в блок логики БЛ-282 подается сигнал, определяющий алгоритм подачи импульсов, соответствующий III зоне регулирования. Одновременно сигнал с блока логики БЛ-288 поступает в блок БИ-429 и в цепь задатчика ЗДТ управления, включается источник опорного напряжения, собранйый на стабилитро нах V9-V15. Напряжение на входе УФУ-1 станет равным нулю и фаза регулируемых углов УФУ-1 и УФУ-2 изменится с аР min до аР max, что приводит к возвращению триггера порогового элемента ЛЭ1 в исходное состояние и снятию напряжения со входа блока БИ-429. При изменении напряжения управления от 20 до 40 В цикл работы аппаратуры повторится.

Регулирование э.д.с. в режиме рекуперации осуществляется сельсином ЗДР (задатчик рекуперации). Переменное напряжение, пропорциональное углу поворота штурвала КМЭ, через закрытые контакты 1-2 реле К1 поступает на выпрямительный мост VI. Выпрямленное напряжение управления суммируется с напряжением на резисторах R6, R7, которые являются нагрузкой усилителя блока БТЯ-426. Напряжение на резисторах R6, R7 пропорционально скорости изменения тока якоря и имеет полярность, обратную полярности напряжения управления. Цепи подачи напряжения управления на фазорегуляторы УФУ-1 и УФУ-2 те же, что и в режиме тяги. Поэтому к схеме сравнения УФУ будет приложена разность напряжений управления и напряжения, формируемого кассетой БТЯ-426, что вызывает увеличение угла аР, a следовательно, и э.д.с. инвертора. Регулирование тока возбуждения в режиме рекуперации осуществляется сельсином ЗДВ. Выпрямленное мостом V2 напряжение управления возбуждением суммируется с напряжением на резисторе R5, который является нагрузкой усилителя кассеты БТВ-425. Разность напряжений управления и напряжения, формируемого блоком БТВ-425, приложена к фазорегулятору УФУ-4 блока БФУ-424, что вызывает увеличение регулируемого угла аВОзб» уменьшение тока возбуждения, а следовательно, и э.д.с. тяговых двигателей, работающих при рекуперации в режиме генератора. Импульсы управления с УФУ-4, усиленные промежуточным усилителем УФЙ-4 блока БФИ-278, подаются на вход усилителя блока БУВ-427, где формируются, по амплитуде и длительности. С блока БУВ импульсы подаются на вход усилителя ВУВ. Импульсы опережения зажигания р формируются фазорегулятором УФУ-3 и через замкнутые контакты реле К, расположенного в БСК-283, усиленные промежуточным усилителем УФИ-3 блока БФИ-278 поступают в БДК-182. Блок БДК-182 совместно с блоком логики БЛ-288 группирует импульсы согласно алгоритму работы ВИП в режиме рекуперации. После предварительного усиления блоками БВУ-428 импульсы управления поступают на вход усилителей-формирователей ВИП. Для исключения попадания переднего фронта импульсов аР в зону коммутации в, что приводит к ухудшению распределения напряжения по последовательно соединенным тиристорам плеч силового моста, в блоке БСК-283 введен запрет подачи регулируемых импульсов в диапазоне углов от В до я. Более подробно назначение и принцип действия функциональных блоков БУВИП-113 рассмотрены ниже. Технические параметры БУВИП-113 приведены в табл. 8.

Таблица 8

*

£

Напряжение на контрольных точках кассеты, В

Фаза или длительность импульсов на контрольных точках кассет*", градусы

фвала 1

БИ-429

БФУ-423

БФУ-424

БСК-283

на о

Х4, ХЗ

Х4, хз

Х5, хз

Х8, ХЗ

Х4,

хз

Х5, ХЗ

Х4.ХЗ

Х5,

хз

Х8, ХЗ

Х9, ХЗ

Положе

иупр.тяга

иупр.рекуп

Увых ПЭ1

^выхПЭП

"рітах

"рітіп

ар2тах

р2т!п

авозб.тах

"возб.тіп

ао

8

3

НР П1 П2 ПЗ П4

10±0,5 21 + 0,5 31+0,5 41±0,5

45±0,5 35±0,5 25+0,5 1Ь±0,5 5±0,5

«[0,5 >2,5 «[0,5 ^2,5 ^2,5

г£0,5

=ео,5

^2,5 ^2,5 >2,5

155±2 155+2

3±1 3+1

155+2 155+2

155+2

8±2

8±2

25±2 25+2 25±2 25±2

130±2 130+2 130+2 130+2 130+2

40±2 40+2 40±2 40+2 40±2

9±1 9+1 9+1 9+1 9±1

5,5-1 5,5-і 5,5-і 5,5-1 5,5-1

* Обозначения положений штурвала КМЭ соответствуют в режиме тяги: ЯР-началу I зоны регулирования, 177-концу I и началу II зоны (сработал пороговый элемент ЯЭ/), П2-концу II и началу III зоны (сработали пороговые элементы ПЭ1, ПЭ11), ПЗ-концу III и начал IV зоны (сработал пороговый элемент ПЭ1), П4-концу IV зоны.

*• фазы импульсов относительно нуля анодного напряжения преобразователя ВИП2-2200М больше замеренных на контрольных точках кассет блока БУВИП на фазовую погрешность системы синхронизации, составляющую не более 3,6°. Амплитуда II и длительность т импульсов а , а на вы гп эх 0»5 р возоходе выходных усилителей БВУ-428 и БУВ-427, заверенные на соответствующих контрольных точках, размещенных на верхней части каркаса блока БУВИП,

при нагрузке на резистор 10 Ом должны быть и ^25 В и т >100 мкс.

гп&х и,ь

«3 Значение ао приведено для случая замера при подаче синусоидального напряжения переменного тока неискаженной формы 220 В на зажимы 1 а 3 панели ПП-290 и соответствует также срабатыванию нуль-органа кассеты БСК-283 при подаче на те же зажимы панели ПП-290 напряжения (54±0,5) В по. стоянного тока (см. п. 5.1.1."табл. 23).

Электрическая схема блока измерений БИ-429

Рис. 75. Электрическая схема блока измерений БИ-429

⇐ | Состав и краткая характеристика узлов | | Электровоз ВЛ80Р | | Блок управления БУВИП-113 | ⇒

Рекомендуемый контент: