Блок измерений БИ-429 (рис.75) предназначен для преобразования напряжения управления, регистрации окончания зоны регулирования и выдачи сигнала для перехода с одной зоны регулирования на другую. Он состоит из узла преобразования напряжения управления, собранного на транзисторах V16, V17, и узла регистрации окончания зоны регулирования и выдачи сигнала перехода с одной зоны регулирования на другую, собранного на операционном усилителе А, транзисторах V4, V5, V9, V10, микросхемах Dl-D7, реле К.

Преобразование в блоке измерения напряжения управления, плавно изменяющегося от нуля до 40 В, в напряжение управления, изменяющееся от нуля до 20 В, позволяет осуществлять регулировку фазы импульсов управления с помощью двух УФУ на четырех зонах.

Принцип преобразования напряжения управления основан на включении в цепь датчиков тяги и рекуперации опорного источника напряжения обратной полярности. Функциональный преобразователь состоит из цепочки расположенных в блоке БФУ-423 стабилитронов V9-V17 и диода V16, включенных в цепь управления и являющихся нагрузкой источника опорного напряжения, расположенного на ПП-290, и транзисторов V16, V17, которые включены по схеме триггера. Работа узла преобразования напряжения протекает следующим образом.

При напряжении управления равном или меньше напряжения опорного источника £/упр<£Лш, что соответствует работе на I и II зонах регулирования, напряжение с датчиков тяги и рекуперации приложено к УФУ-1 через открытый транзистор V17 и диод V18. При Uy„p^>Uon>-20 В срабатывает второй пороговый элемент и сигналом с блока логики БЛ-288 переключает триггер V17-V16 блока БИ-429 в другое состояние, при котором транзистор V17 закрыт, a V16 открыт. При этом в цепь сельсина управления включается цепочка V9-V17 источника опорного напряжения. Напряжение на входе УФУ-1 станет равным нулю. При увеличении напряжения управления от 20 до 40 В, что соответствует III и IV зонам регулирования, напряжение на УФУ-1 будет изменяться от нуля до 20 В. При переходе со II на III зону для устранения броска напряжения на выход выпрямительного моста сельсинов тяги и рекуперации через открытый транзистор V16 триггера подключаются резисторы R31, R32, R30, имеющие сопротивление, эквивалентное входному сопротивлению УФУ-1 кассеты БФУ-423. Нагрузка сельсинов устанавливается переменным резистором R30.

Узел переключения на следующую зону регулирования состоит из двух пороговых элементов и транзисторных усилителей, нагрузкой которых являются обмотки реле К- Первый пороговый элемент собран на микросхемах D9-D11 и транзисторе V12, расположенных в блоке БСК-283. Работа схемы первого пороговогоэлемента основана на принципе сравнения фаз аРі и а0. Второй пороговый элемент собран на операционном усилителе Л и двух транзисторах V4, V5, работающих в режиме ключа К- Работа ПЭП основана на принципе сравнения напряжения управления с опорным напряжением на входе 10 операционного усилителя А.

Пороговый элемент ПЭ1 (рис. 76, а, б) работает следующим образом. В исходном состоянии при аРі>а0 на выходе 2 микросхемы Dil блока БСК-283 (см. рис. 76, ж), включенной триггером, сигнал равен логическому 0. Этот сигнал формирует на выходе микросхемы D7 блока БИ-429 логическую Транзистор V10 блока БИ-429, в коллекторную цепь которого включена обмотка реле К., закрыт и реле обесточено. Через разомкнутые контакты 5-11 реле К сигнал в блок БЛ-288 не поступает, поэтому формируется алгоритм работы I зоны регулирования. При изменении напряжения управления от нуля до 10 В фаза импульса УФУ-1 изменяется от aPimax до

Opi min.

Микросхемы D9 и D10 блока БСК-283 выполняют логическую функцию И-НЕ. На вход4 микросхемы D10 подан импульс арЬ на вход 3 -_инвертированный а0- При заходе аРі в зону инвертированного а0, т. е. когда аРі<а0, на выходе 2 микросхемы D10 формируется логический 0 (рис. 76, в), поступающий на вход 4 триггера Dil. Этот сигнал перебрасывает триггер в состояние логической 1 (см. рис. 76, ж), которая подается на вход 2 микросхемы D7 блока БИ-429. Микросхема D7 переводит усилитель в состояние, при котором транзистор V10 открывается. Реле К, обмотка 1-15 которого включена в коллекторную цепь транзистора V10, срабатывает, и через замкнутые контакты 3-13, 5-11 реле в блок БЛ-288 подается сигнал для переключения на II зону регулирования. На вход 8 микросхемы DlO блока БСК-283 подается инвертированный арі (рис. 76, г), а на вход 7 подается a0+ô (рис. 76, д). Таким образом, когда_аР заходит в зону а0 (1 на входах 2 и 4 микросхемы D10), аР инвертированный находится в зоне a0+ô3 (1 - на входе 8, 0 - на входе 7 микросхемы D10) и на выходе 12 микросхемы D10 формируется 0, а на выходе 11 формируется 1.

Временные диаграммы напряжений ПЭ1 кассеты БСК-283 при переходе с I на II зону регулирования и обратно

Рис. 76. Временные диаграммы напряжений ПЭ1 кассеты БСК-283 при переходе с I на II зону регулирования и обратно

При уменьшении с/упр (аР1 инвертированный выходит из зоны Оо+бз), т. е. при аР>ар+б3, на выходе И микросхемы ЭЮ формируется логический 0 (рис. 76, е) и триггер Б11 (рис. 76, ж) перебрасывается в состояние, соответствующее I зоне регулирования. Входная цепь второго порогового элемента (см. рис. 78) включена после цепочки стабилитронов У9-У15, поэтому при ^упР=^£Л>пНа выходе операционного усилителя А (9) напряжение равно £/Вхг^£/0П (см. рис. 75), где 1)'ол - напряжение на входе 10 микросхемы.

На выходе усилителя А (5) будет положительное напряжение и>2,4 В, которое через резистор р\.13 подается на базу У5 усилителя, собранного на транзисторах У4, У5 с разделенной нагрузкой. Под действием приложенного напряжения транзисторы У4- У5 усилителя находятся в насыщенном состоянии и на входе микросхем В1 и И2 узла синхронного перехода в я/2 подается логический 0. Микросхемы Б1, Б2, В4 выполняют логическую функцию И-НЕ, а элементы ИЗ, 05 соединены по схеме триггера, на выходе которого будет логический 0. Микросхема Р6 выполняет логическую функцию НЕ, и на ее выходе будет 1, т. е. положительное напряжение источника +5 В, которое удерживает в закрытом состоянии транзистор У9. Через обмотку реле К ток не протекает, контакты 6-10 реле К находятся в открытом состоянии, что соответствует I и II зонам регулирования.

При ^вх>^'оП> что соответствует напряжению управления 17уПр»/7оП>20 В, на выходе 5 операционного усилителя А напряжение становится отрицательным. Это напряжение закрывает транзисторы У4, У5. С выхода транзисторного ключа (У4) положительное напряжение подается на входы 2 микросхем Ь1, В2. При поступлении в момент времени л:/2 на входы 3 микросхем VI, Б4 синхронизирующих импульсов, которые формируются в блоке БСИ-422, на выходе триггера АЗ появится напряжение £/>3,5 В. На вход микросхемы Б6 поступает напряжение, и она своим выходным напряжением открывает транзистор У9. Коллекторный ток транзистора У9 протекает через обмотку 2-14 реле К-Реле сработает, и через замкнутые контакты 6-10 и 4-12 в блок БЛ-288 подается сигнал, разрешающий переход на III зону, при этом напряжение управления на входе УФУ-1 станет равным нулю, так как в цепь управления включается источник опорного напряжения и фаза угла аР1 изменится от аРшы до арипах- При изменении напряжения управления от 20 до 40 В цикл работы повторится, т. е. когда аР1т1п<ос0, включается первый пороговый элемент, выдающий сигнал на форсирование алгоритма IV зоны регулирования.

Блок логики БЛ-288 (рис. 77) предназначен для распределения импульсов управления по зонам регулирования, по полупериодам напряжения сети и осуществляет синхронный перевод нагрузки с двух малых секций обмотки тягового трансформатора на одну равновеликую и обратно. Блок БЛ-288 включает в себя:

Электрическая схема блока логики БЛ-288

Рис. 77. Электрическая схема блока логики БЛ-288

узел управления кодовыми тиристорами ПУ1,ПУ2, выполненный по схеме триггера с одной обратной связью и управляемый сигналом, поступающим с блока БИ-429. При открытии тиристоров IJV1, ПІ/2 прохождение импульсов через БДК-182 запрещается, а при закрытии импульсы управления поступают на БДК-182 по алгоритму, соответствующему выбранной зоне регулирования;

узел управления тиристорами синхронного перехода, выполненный на тиристорах ПУЗ, П]/4. При открытии этих тиристоров осуществляется синхронный переход со II зоны регулирования на III, а при закрытии - обратно на IV. Управляющий сигнал с кассеты БИ-429 поступает на базу транзистора V6. Коллекторный ток транзисторов V5, V6 переключает реле РПГ-3 в блоке БРУЗ-276;

узел тиристоров фазового распределения, обеспечивающий управление тиристорами ПУ5, ПУ6, при переключении которых через БДК-182 осуществляется распределение импульсов управления по полупериодам во всех зонах регулирования. Выполнен узел по схеме триггера на транзисторах У10 и VII.

Работа основных узлов блока БЛ-288 протекает следующим образом. При изменении напряжения управления от нуля до 10 В с блока БИ-429 сигнал не поступает (контакты реле К блока БИ-429 разомкнуты), транзистор VI триггера закрыт, а транзистор V2 открыт. Ток транзистора V2 протекает через управляющий переход тиристора ПУ2. Открытый тиристор ПУ2 шунтирует выход усилителей УФИ блока БФИ-278 и запрещает прохождение через БДК-182 импульсов управления на входы соответствующего БВУ-428. Через управляющий переход тиристоров \ПУ1 ток не протекает, что позволяет через БДК-182 подавать импульсы управления на входы блоков БВУ-428, работающих на 1 зоне регулирования. При 17упр=Ю В с выхода блока БИ-429 подается напряжение через замкнутые контакты 5-11, 3-13 реле К на базу транзистора VI. Транзисторы VI открывается, a V2 закрывается, при этом импульсы управления, соответствующие I зоне регулирования, запрещаются, так как тиристор ПУ1 шунтирует выходы УФИ, работающие на I зоне регулирования.

При 17упр=20 В напряжение через замкнутые контакты 6-10, 4-12 реле К блока БИ подается на базу транзистора V6. При этом транзисторы V6 открывается, a V5 закрывается, что обеспечивает протекание тока управления через управляющий переход тиристора ПУЗ. Импульсы управления, соответствующие I и II зонам регулирования, запрещаются. Через управляющий переход тиристора ПУ4 ток не протекает и он закрыт, благодаря чему разрешается прохождение импульсов управления на входы БВУ-428, работающих на III и IV зонах регулирования. Дальнейшее распределение импульсов управления по зонам регулирования осуществляется кодовыми тиристорами ПУ1 и HV2.

Управление тиристорами HV5, HV6 обеспечивается триггером, собранным на транзисторах' VIO, VII. Триггер управляется им пульсами трапецеидальной формы частотой 50 Гц, поступающими с панели питания через резисторы Я20, ЯЗО, и импульсами экспоненциальной формы - с блока БСИ-422 через резисторы Я21, ЯЗІ. Распределение импульсов управления но полупериодам осуществляется через БДК-182 тиристорами ПУ5, ПУ6. Очередность работы кодовых тиристоров и тиристоров синхронного перехода по позициям указана в табл. 9.

Блок фазового управления БФУ-423 (рис. 78) предназначен для преобразования напряжения управления в последовательность импульсов, фаза переднего фронта которых изменяется пропорционально этому напряжению. Блок БФУ-423 состоит из двух узлов УФУ-1 и УФУ-2, которые включают в себя: генератор пилообразного напряжения, собранный на транзисторе У34, работающем в режиме ключа; зарядного конденсатора С1, резисторов Н5, Я6; нуль-орган, собранный на транзисторах У41 и У43; узел сравнения, собранный на резисторах Я8, Я9; трансформаторы 77 и ТЗ, импульсы которых синхронизируют работу узла фазового управления с сетью.

Узел фазового управления УФУ-1, собранный на транзисторах У34, У41, У43, работает на I и III зонах регулирования; узел, собранный на транзисторах У47, У53, У55, работает на II и IV зонах регулирования. Когда транзистор У34 закрыт, конденсатор С1 заряжается через резисторы Я5, Я6 от стабилизированного источника напряжения +72 В, расположенного на панели питания. При напряжении на конденсаторе С1 (рис. 79, а, б), равном напряжению на схеме сравнения Я8, Я9 (рис. 79, в, г), в момент времени Гі транзистор У41 нуль-органа откроется. Ток коллектора транзистора У41 протекает через базу транзистора У43 и открывает его. На резисторе Я15 формируется импульс (рис. 79, е), длительность которого зависит от времени, в течение которого открыт транзистор У43. При поступлении на базу транзистора У34 импульса синхронизации с обмотки трансформатора 77 в момент времени л конденсатор С1 разряжается через открытый транзистор. Одновременно с вторичной обмотки трансформатора ТЗ на базу транзистора У43 поступает импульс, который закрывает его. При этом обрывается цепь эмиттерного тока транзистора У41, и он также закрывается.

ТаблицаЭ

Условное обозначение тиристор а

Очередность работы тиристоров на зонах регулирования

I

II

III

IV

ПУ1

3

о

3

о

ПУ2

о

3

о

3

ПУЗ

3

3

о

о

ПУ4

о

о

3

П римечание. 3-закрытое состояние тиристора, О-открытое.

Электрическая схема блока фазового управления БФУ-423

Рис. 78. Электрическая схема блока фазового управления БФУ-423

Для реализации обратной регулировочной характеристики на схему сравнения подается отрицательное напряжение смещения (резисторы $5, ЯЮ, ЯП, см. рис. 78, 79, г) и положительное напряжение управления (резистор Я9, см. рис. 79, е). Результирующее напряжение, суммированное на резисторах Я8, Я9 (рис. 79, д\, складывается с напряжением генератора пилообразного напряжения (см. рис. 79, б) и открывает транзистор У41 нуль-органа (см. рис. 79, д). Чем больше напряжение управления (момент времени Гг), тем меньше напряжение пилы, при котором будет открываться транзистор У41. Изменяя Уупр от нуля до 10 В, фаза импульса изменяется от я до нуля. На I и III зонах регулирования через функциональный преобразователь блока БИ-429 напряжение управления подается на резистор Я9.

На II и IV зонах регулирования напряжение управления подается с резисторов Я8, Я9 (см. рис. 78, 79) схемы сравнения через диод У27 на резистор 1?27схемы сравнения второго узла фазового управления УФУ-2. Изменение знака напряжения на резисторах Я8, Я9 схемы сравнения соответствует углу ащнп. При дальнейшем увеличении напряжения управления начнется регулировка фазы импульса УФУ-2, собранного на транзисторах У47, У53, У55, работа которого аналогична описанной выше.

Блок фазового управления БФУ-424 (рис. 80) состоит из двух узлов УФУ-3 и УФУ-4, которые включают в себя: генератор пилообразного напряжения, собранного на транзисторе У26, конденсаторе С1 и резисторах Я7 и Я9; нуль-орган, выполненный на транзисторах У32, У34, резисторах Я15-Я18, конденсаторе СЗ, узел сравнения, собранный на резисторах ЯП, Я12.

Для реализации прямой регулировочной характеристики на резистор ЯП подается напряжение отрицательной полярности. При этом чем больше напряжение, тем выше значение пилообразного напряжения, при котором будет срабатывать нуль-орган, и больше угол ар фазы управляющего импульса. Для получения обратной фазовой характеристики на резистор Я12 с блока БРУЗ-276 подается напряжение положительной полярности, пропорцио-

Диаграммы напряжений на элементах блока БФУ-423 при различных напряжениях управления

Рис. 79. Диаграммы напряжений на элементах блока БФУ-423 при различных напряжениях управления

Электрическая схема блока фазового управления БФУ-424

Рис. 80. Электрическая схема блока фазового управления БФУ-424

нальное углу коммутации. В этом режиме чем больше напряжение на R12, тем меньше пилообразное напряжение, при котором будет срабатывать нуль-орган. Порог срабатывания нуль-органа устанавливается резистором R14.

Узел УФУ-3 обеспечивает формирование импульсов управления, соответствующих по фазе углу р опережения открытия тиристоров. В режимах рекуперации и тяговом УФУ-3 не работает. При поступлении импульсов Uг конденсатор С7 в блоке БРУЗ-276 заряжается от стабилизированного источника питания. Постоянная времени цепи заряда и разряда конденсатора выбрана так, что среднее значение напряжения на конденсаторе пропорционально длительности коммутации тока.

С конденсатора С1 напряжение управления, пропорциональное углу коммутации, подается на вход фазорегулятора УФУ-3, с увеличением угла коммутации фазорегулятор увеличивает угол р на значение, пропорциональное изменению угла коммутации у, так, что всегда выполняется условное б = р-у=const при работе электровоза в режиме рекуперации. Угол б для одного и того же значения угла коммутации может регулироваться резистором R36.

Узел УФУ-4 обеспечивает формирование импульсов управления, фаза которых регулируется напряжением, поступающим с выпрямителя сельсина возбудителя; осуществляет регулирование тока возбуждения тяговых двигателей в режиме рекуперации. Он включает в себя: генератор пилообразного напряжения, собранный на транзисторе V39, конденсаторе С5, резисторах R21-R23; нуль-орган, выполненный на транзисторах V45, V47, резисторах R30-R32, конденсаторе С7; узел сравнения, выполненный на резисторах R26, R27. Значение углов apmin, и аргаах устанавливается резисторами R22, R29. С вторичной обмотки трансформатора Т4 импульс отрицательной полярности с заданной фазой аВОзб поступает на вход усилителя УФИ-4 блока БФИ.

Блок формирования импульсов БФИ-278 (рис. 81) предназначен для промежуточного усиления импульсов управления, поступающих с БСК-283. Схема блока формирования импульсов состоит из пяти промежуточных усилителей импульсов УФИ. Промежуточные усилители собраны по идентичным схемам и имеют одинаковые входные и выходные параметры. Принцип действия рассмотрим на примере одного промежуточного усилителя УФИ-4. Усилитель состоит из транзистора VI, тиристора V2, конденсатора СЗ, резистора R7 и импульсного трансформатора ТІ. В исходном состоянии при отсутствии сигнала транзистор VI открыт. Напряжение на управляющем переходе тиристора V2 отсутствует. Тиристор заперт, а конденсатор СЗ заряжается через резистор R7. При подаче сигнала на вход усилителя (сигнал отрицательной полярности) с блока БФУ-424 транзистор VI запирается, на управляющем переходе тиристора V2 появляется открывающий сигнал. Тиристор V2 открывается, и конденсатор СЗ разряжается через первичную обмотку трансформатора 77. На выходе трансформатора 77 формируется импульс, который подается на вход

Электрическая схема блока формирования импульсов БФИ-278

Рис. 81. Электрическая схема блока формирования импульсов БФИ-278

блока БУВ-427. После прекращения входного сигнала транзистор VI открывается, на управляющий переход тиристора У2 подается напряжение, закрывающее тиристор. Остальные усилители УФИ-1-УФИ-5 работают аналогично. Импульсы с выхода этих усилителей через блокировки реле К1, К2 и блока БДК-182 подаются на вход соответствующих выходных усилителей БВУ-428.

Блок слежения за углами коммутации БСК-283 (рис. 82) предназначен для запрещения подачи регулируемых по фазе управления импульсов ар на плечи контура II на время коммутации тока в контуре I (у0) и слежения за формой напряжения на тяговой обмотке силового трансформатора или в контактной сети при формировании наименьшего угла открытия а0.

Блок БСК-283 состоит из трех функциональных каналов. Первый функциональный канал слежения содержит: узел инвертирования напряжения с выхода БФУ-424 в режиме рекуперации £/р, выполненный на микросхеме 09; узел формирования запрета импульсов ар в области от нуля а0з = осо+7°. выполненный на микросхемах Ш, Б2; узел формирования регулируемых импульсов управления, выполненный на транзисторах У6, У7, микросхеме ИЗ и трансформаторах 77, Т2.

Второй функциональный канал слежения содержит: узел инвертирования напряжения и-( выхода блока БРУЗ, выполненный на транзисторе У13; узел задержки а0 на 300 мкс, выполненный по схеме одновибратора на транзисторах У14, У15; узел формирования импульсов управления а03, выполненный на микросхемах Б6, В7, И8 и транзисторе У16, трансформаторе 73.

Третий функциональный канал слежения содержит: узел измерения напряжения на тяговой обмотке трансформатора, выполненный на микросхеме А по схеме нуль-органа; логический узел, выполняющий функцию НЕ на микросхеме У12, который инвертирует напряжение с выхода микросхемы А; узел формирования напряжения, соответствующего импульсу а0, выполненный на микросхеме Г)4 и транзисторе У5; узел формирования импульсов управления а0, выполненный на микросхемах €8, И12, Э13% трансформаторе Т4, транзисторе У22.

Первый функциональный канал в режиме тяги работает следующим образом. На вход узла И2, выполняющего логическую функцию И-НЕ, подается напряжение и ар с выхода УФУ-1 и УФУ-2 кассеты БФУ-423 и напряжение с микросхемы 01 - узла формирования запрета в области от нуля до у0-

Микросхема Л2 содержит две независимые цепочки И-НЕ, запрещающие прохождение импульсов управления УФУ-1 и УФУ-2 (рис. 83).

На вход 8 микросхемы И2 через стабилитрон У4 подается напряжение с УФУ-1 кассеты БФУ-423 (см. рис. 78), на вход 9 - напряжение с выхода микросхемы В1 (рис. 83, в). На выходе 11 микросхемы Э2 логический 0 формируется только в момент времени и, т. е. когда на входах 8 я 9 присутствует 1. В момент

Электрическая схема блока слежения за углом коммутации БСК-283

Рис. 82. Электрическая схема блока слежения за углом коммутации БСК-283

времени і3, когда фаза аРі меньше ііао +7° > на выходе микросхемы И2 находится логическая 1, и импульс управления не формируется. С выхода микросхемы 7>2 (см. рис. 82 и 83, е) продифференцированный цепочкой С 12-Я 13 импульс отрицательной полярности подается на базу транзистора VI, в коллекторной цепи которого формируется импульс положительной полярности с крутым передним фронтом (рис. 83, ж), который подается на усилитель микросхемы ИЗ.

К выходу усилителя ЛЗ подключены трансформаторы 77 и 72, с вторичных обмоток которых импульсы управления отрицательной полярности поступают на соответствующие входы УФИ блока БФИ-278.

Выполнение логических функций И на микросхеме Б2 позволяет получить импульсы управления ар, задержанные по фазе на время коммутации тока, обусловленной открытием тиристоров плеч моста импульсами с фазой аР.

Первый функциональный канал в режиме рекуперации работает так же, как и в режиме тяги, но на входы 5, 9 микросхемы Б2 вместо напряжения С/а0 +70 подается напряжение £/а с выхода микросхемы £>9 через контакты 5, 6 реле К. Выполнение логиче-, ских функций И на микросхеме Б2 позволяет запрещать подачу импульсов управления в зоне р\ Задерживающая цепочка Я6, С8 в цепи напряжения Ор инвертированного исключает выдачу ложного импульса ар в момент перехода напряжения сети через нуль.

Второй функциональный канал в режиме тяги (рис. 84) работает следующим образом. На вход одновибратора V14, V15 подается напряжение Uа0 (рис. 84, а) с выхода 2 микросхемы D4. Это напряжение с выхода V15, задержанное им на б3<300 мкс, подается на вход 3 микросхемы D5 (рис. 84, в). На вход 7 микросхемы D5 подается напряжение Ur (рис. 84, б), инвертированное на транзисторе V13. Напряжение сравнения с выхода 11 микросхемы D5 (рис. 84, д) подается на вход 3 микросхемы D6, собранной по схеме триггера. На второй вход микросхемы D7 (рис. 84, е) поступают импульсы переднего фронта а0 с микросхемы D12.

С выхода 11 микросхемы D6 (рис. 84, ж) напряжение U03-\- U-j, продифференцированное цепочкой R31, С16 (рис. 84, з) по заднему фронту, поступает на базу транзистора V16, который формирует положительный импульс напряжения, передний фронт которого задержан на величину б3+у (рис. 84, и). С выхода 2 микросхемы D7 импульс положительной полярности поступает на вход микросхемы D8, с выхода 11 микросхемы D7 на вход 7 микросхемы D1 (рис. 84, к) подается импульс сброса триггера, формирующего импульс запрета a0+63+Y0. Одновременно с выхода 11 микросхемы D7 подается импульс на вход 3 той же микросхемы D7. С выхода 2 микросхемы D7 импульсы положительной полярности, соответствующие углу аоз, подаются на вход усилителя-формирователя микросхемы D8. Усиленные импульсы отрицательной полярности снимаются с трансформатора ТЗ (рис. 84, л) и подаются на вход блока БФИ. В режиме рекуперации второй функциональный канал блока БСК не используется.

Третий функциональный канал слежения за мгновенным значением напряжения на тяговой обмотке силового трансформатора состоит: из делителя напряжения, выполненного на резисторах R47-R49; стабилитрона V23 с токоограничивающим резистором R46; нуль-органа, выполненного на микросхеме А, резисторе обратной связи R41 и помехоподавляющем конденсаторе С23; делителя на резисторах R43, R44; первой логической цепочки И-НЕ, выполненной на микросхеме D12; микросхемы D4, включенной по схеме триггера; транзистора V22; микросхемы D12, выполняющей функцию И-НЕ; формирователя обратного тока, выполненного на D8 и резисторе R34, обеспечивающем режим работы микросхемы D8, и импульсного трансформатора Т4, первичная обмотка которого зашунтирована диодом V18, а вторичная - диодом V20 и конденсатором С18.

Этот функциональный канал формирует и обеспечивает слежение фазы импульсов управления а0 за искажением напряжения на тяговой обмотке трансформатора в режиме тяги, обеспечивает подачу этих импульсов в момент создания благоприятных условий для открытия тиристоров. В режиме рекуперации этот канал формирует импульсы схо для работы первого порогового элемента ПЭ1.

Временные диаграммы, представленные на рис. 85, поясняют работу третьего функционального канала. С резистора Я48 (см. рис. 82 и 85) делителя Я47-К49 напряжение тяговой обмотки трансформатора (рис. 85, а), ограниченное, стабилитроном У23 (рис. 85, б) подается на вход 10 микросхемы А нуль-органа. На второй вход 9 микросхемы А подается опорное напряжение (1± ±0,1) В. При напряжении на входе 10 микросхемы, равном или больше опорного напряжения на входе 9 микросхемы А (моменты времени ^ и ^2), на выходе 5 микросхемы будет положительное напряжение (рис. 85, в), передний фронт которого соответствует формированию импульса а0. Порог срабатывания нуль-органа (появление положительного напряжения на выходе микросхемы А1) и момент формирования а0 выбраны таким образом, чтобы значение напряжения на тиристорах плеч силового моста соответствовало условиям их открытия. С выхода 5 микросхемы А напряжение подается на вход 3 микросхемы Ю12.

С выхода 2 микросхемы Б12 (рис. 85, г) поступает напряжение на вход 3 микросхемы Ю4, собранной по схеме триггера. На вход 7 микросхемы й4 поступают синхроимпульсы с кассеты БСИ-422, инвертированные транзистором У5 (рис. 85, д). С выхода 2 микросхемы Б4 (рис. 85, е) напряжение поступает на вход 4 микросхемы Б1, формирующей сигнал а0з=а0 + бз+То • С выхода 11 микросхемы 04 (рис. 85, ж) напряжение подается через дифференцирующую цепочку С19-Я39 на вход транзистора У22, нагрузкой которого является вход 7 микросхемы Ю12. Импульс с выхода 11 микросхемы 1)12 поступает на вход 3 микросхемы Ю13 инвертора и затем на вход 10 микросхемы Г)8 усилителя-формирователя, нагрузкой которого является импульсный трансформатор Т4.

Через первичную обмотку под действием импульса протекает ток, формирующий импульсы управления а0, которые поступают на блок БФИ-278 (рис. 85, з).

Блок диодных коммутаторов БДК-182 (рис. 86) предназначен для распределения управляющих импульсов по блокам БВУ-428 согласно алгоритму, приведенному в табл. 7. На вход БДК-182 поступают импульсы управления с блока БФИ-278. Для ограниче-

Временные диаграммы напряжений элементов третьего функционального канала (узла слежения за формой напряжения контактной сети) в режиме тяги

Рис. 85. Временные диаграммы напряжений элементов третьего функционального канала (узла слежения за формой напряжения контактной сети) в режиме тяги

Электрическая схема блока диодных коммутаторов БДК-182

Рис. 86. Электрическая схема блока диодных коммутаторов БДК-182

ния токовой нагрузки усилителей УФИ-278 применены резисторы 1?/-Я29.

Импульсы управления с БДК-182 частотой 50 Гц поступают на соответствующие входы выходных усилителей БВУ-428 и сгруппированы по зонам регулирования и полупериодам напряжения контактной сети согласно алгоритму управления выпря-мительно-инверторного преобразователя.

Блоки выходных усилителей БВУ-428 (рис. 87) предназначены для формирования импульсов управления, подаваемых на усилители соответствующих плеч ВИП. Блок выходных усилителей включает в себя четыре усилителя. Работа каждого усилителя протекает следующим образом: при отсутствии запускающего импульса в нерабочий полупериод напряжения тиристор УЗ закрыт. Происходит заряд конденсатора С1 через диод VI и резисторы #2 положительной полуволной синусоидального напряжения от источника питания, расположенного на панели ПП-290.

Запускающий импульс с БДК открывает тиристор, конденсатор С1 разряжается через первичную обмотку трансформатора 77 и тиристор УЗ. В момент разряда конденсатора на вторичной обмотке трансформатора формируется импульс положительной

Электрическая схема блока выходных усилителей БВУ-428

Рис. 87. Электрическая схема блока выходных усилителей БВУ-428

полярности заданной длительности и амплитуды. Параметры входного импульса: длительность импульса 10 мкс, амплитуда напряжения 22 В, частота следования 50 Гц. Параметры выходного импульса: длительность (на уровне 0,5) 50 мкс, амплитуда напряжения 25 В, ток не менее 2,5 А.

Все блоки БВУ аппаратуры БУВИП-113 являются идентичными и взаимозаменяемыми.

Блок регулирования угла запаса БРУЗ-276 предназначен для поддержания постоянного угла запаса б в режиме рекуперации и выдачи импульсов напряжения иг на БСК-283, длительность которых равна времени коммутации тиристоров ВИПа. Схема блоков БРУЗ-276 (рис. 88) включает в себя:

выпрямительные мосты VI-У4, У5-У8, У9-У12, У13-У16;

узел обработки сигнала датчика угла коммутации и переключатель групп датчиков К1 (первая группа - датчики, работающие на I и II зоне, вторая группа - на III и IV зоне регулирования);

интегрирующий контур, обеспечивающий преобразование ши-ротно-импульсного сигнала с выходов датчиков угла коммутации в аналоговое напряжение управления IIу , пропорциональное углу коммутации тока. Этот узел собран на элементах 1^27, С1, С2, Я20, Ю7 и Я36 (находится в кассете БФУ-424, см. рис. 80).

Выпрямительные мосты VI-У76~ осуществляют выпрямление двухполярных импульсов напряжения с датчика у в однополярные, длительность которых пропорциональна времени коммутации. Узел обработки сигналов, поступающих с датчиков у, ограничивает амплитуду импульсов напряжения иг стабилитронами У22-У25 (или У26) и через контакты 4-3 реле К2 подает его на вход интегрирующего контура.

Интегрирующий контур содержит транзистор У27, конденсаторы С1, С2 и осуществляет преобразование импульсов иу частотой 100 Гц, пропорциональных длительности угла у, в напряжение, которое увеличивает угол опережения (3 пропорционально длительности угла у.

В режиме тяги блок БРУЗ-276 используется для получения напряжения иу , длительность которого пропорциональна времени коммутации тока силовыми тиристорами, поступающего в блок БСК-283 для работы системы слежения. Для получения рабочего сигнала напряжение с выходов мостов ограничивается по амплитуде стабилитроном У25 (на I, II зонах) или У26 (на III, IV зонах), затем подается через диоды VI7, У18 и резистор Я5 на стабилитроны У22, У23, которые ограничивают напряжение £/у сверху и снизу, позволяя получить прямоугольный сигнал и у амплитудой 8-9 В на резисторе 1?7. Это напряжение через размыкающие контакты реле К2 блока БРУЗ подается на блок БСК-283.

В режиме рекуперации напряжение и у соответствующей группы датчиков у выпрямляется мостами, ограничивается по амплитуде стабилитроном У25 или У26 и подается через контакты реле К1 и резистор Я6 на стабилитроны У24, У22, У23; со стабилитрона У22 и резистора Я7 напряжение и\ определенной амплитуды

Электрическая схема блока регулирования угла запаса БРУЗ-276

Рис. 88. Электрическая схема блока регулирования угла запаса БРУЗ-276

(8-9 В), длительность которого пропорциональна времени коммутации, подается на вход транзистора V27 и закрывает его на время коммутации. Конденсатор С1 заряжается до напряжения, пропорционального длительности коммутации. С делителя R17, R20 и R36 (находятся в блоке БФУ-424) через резистор R17 напряжение подается на вход УФУ-1 блока БФИ-424 и увеличивает фазу импульса управления р на значение, пропорциональное времени коммутации у. При этом выполняется условие: 6 = 13- у = const.

Блок управления возбудителем БУВ-427 (рис. 89) предназначен для формирования регулируемых по фазе импульсов управления и подачи их- на усилители БУВ, а также является формирователем импульсов для управления усилителями выпрямительной установки возбуждения (ВУВ), питающего обмотки возбуждения тяговых двигателей в режиме рекуперации.

Импульсы управления частотой 100 Гц, регулируемые по фазе, поступают с блока БФУ-423 через усилитель УФИ-4 блока БФИ-278 на вход усилителя БУВ. Сформированные по амплитуде и длительности импульсы управления аРвозб подаются на ВУВ. Работа усилителей БУВ аналогична работе усилителя БВУ. Распределение импульсов по полупериодам осуществляется тиристорами фазораспределения V5, V6, расположенными в блоке БЛ-288.

Электрическая схема блока управления возбудителем БУВ-427

Рис. 89. Электрическая схема блока управления возбудителем БУВ-427

Электрическая схема блока синхронизации импульсов БСИ-422

Рис. 90. Электрическая схема блока синхронизации импульсов БСИ-422

Блок БСИ-422 (рис. 90) осуществляет синхронизацию работы узлов фазового управления, фа« зораспределителя и синхронного перевода нагрузки с напряжением сети. Он формирует импульсы синхронизации в я, поступающие в блоки БФУ-423, БФУ-424, БЛ-288, БСК-281, а также в я/2, поступающие в кассету БИ-429. Блок БСИ-422 формирует импульсы синхронизации из напряжения, которое поступает от вторичной обмотки трансформатора 772 напряжением 1200/400 В в момент перехода напряжения тяговой обмотки силового трансформатора через нуль.

В режиме тяги напряжение 400 В с трансформатора Т12, ограниченное резисторами, установленными на панелях ПП-290 и синхронизации (рис. 91, а), подается на измерительный узел Al, А2 (см. рис. 90), обеспечивающий измерение напряжения на уровне, близком к нулю. Это достигается минимальным значением опорного напряжения на входе 9 усилителя. Диоды VI-V4, ограничивая напряжение на входе усилителя до уровня падения напряжения на них, защищают вход микросхемы от пробоя. Усилители Al, А2 на выходах 5, 4 формируют в момент я (<7Вх=0) импульсы напряжения прямоугольной формы (рис. 91, б, в), которое подается на узел переключения D1. На выходах 11, 2 узла D1 получаются импульсы прямоугольной формы с крутыми фронтами (рис. 91, г, д), которые дифференцируются цепочками C10-R15, C11-R16, и отрицательными импульсами напряжения на резисторах R15 и R16 (рис. 91, е, ж). Эти импульсы закрывают транзисторы V23, V24 узла согласования. Выполненный по схеме транзисторного ключа узел согласования преобразует отрицательные импульсы в прямоугольные импульсы частотой 100 Гц положительной полярности (рис. 91, з, и). С выходов транзисторных ключей импульсы подаются на входы усилителей-формирователей, выполненных на микросхемах D2, D3, нагрузкой которых являются трансформаторы 77 и 72. Схема включения вторичных обмоток позволяет получить импульсы частотой 50 Гц на резисторах R23, R22 и 100 Гц на ре-

Рис. 91. Временные диаграммы напряжений на элементах кассеты БСИ-422

зисторе Ц24. Импульсы частотой 50 Гц подаются на фазораспре-делитель блока БЛ-288, а импульсы частотой 100 Гц - на базу транзистора У39 усилителя синхроимпульсов. Коллекторной нагрузкой этого транзистора являются первичные обмотки трансформаторов фазорегуляторов блоков БФУ и обмотка 4-1 трансформатора Т4, импульсы с обмотки 2-3 трансформатора Т4 подаются на базу транзистора У37 одновибратора.

С вторичной обмотки 5-6 трансформатора Т4 импульс синхронизации частотой 100 Гц подается в БСК-283. Значение импульса контролируется на зажимах Х9, Х10. Блок также включает в себя узел питания, выполненный на диодных мостах У5-У8; У25- У28, конденсаторах С12-С14, С5; стабилитронах У9, У13, У19, диодах У10-У12, У14-У18, У20-У22.

Источник питания У5-У8 позволяет получить напряжение ±6, ±3; +5 В для питания микросхем й1-£>5, А1, А2, транзисторов I23, У24, У36, У37. Источник У25-У28 позволяет получить выпрямленное напряжение +19 В для питания узла формирования импульсов 02, йЗ.

Блок воздействия на ток якоря БТЯ-426 (рис. 92) представляет собой усилитель постоянного тока, выполненный на транзисторах У2, УЗ.

Нагрузкой усилителя являются резисторы #6, К7, на которых и выделяется выходной сигнал. Контактами ЗА, 5-6 реле К резисторы включаются в режиме рекуперации в минусовую цепь источника напряжения управления. На вход усилителя с блока БИ-940 через индуктивно-емкостный фильтр С78гЬ5, расположенный на панели питания, подается сигнал, пропорциональный скорости изменения тока, который формируется дифференцирующей цепочкой

Электрическая схема блока воздействия на ток якоря БТЯ-426

Рис. 92. Электрическая схема блока воздействия на ток якоря БТЯ-426

С2-С6, R3-R5. Резистором R13 устанавливается выходной сигнал, который контролируется на зажимах Х7, Х8.

При появлении сигнала, значение которого тем больше, чем больше скорость нарастания тока якоря, напряжение управления автоматически уменьшается на такое же значение, ар при этом увеличивается, что и приводит к увеличению э. д. с. инвертора и, следовательно, к уменьшению тока рекуперации.

Блок воздействия на ток возбуждения БТВ-425 (рис. 93) предназначен для уменьшения скорости нарастания тока возбуждения. Блок представляет собой усилитель постоянного тока, выполненный на транзисторах V2, V3. Нагрузкой усилителя является резистор R5, который включен в минусовую цепь источника напряжения управления возбуждением сельсина ЗДВ. На вход усилителя с блока измерений БИ-940 через индуктивно-емкостный фильтр C76-C77-L6, расположенный на панели питания, подается сигнал, пропорциональный скорости изменения тока якоря, значение которого формируется дифференцирующей цепочкой С4-С8, R3, R4. В результате этого на резисторе R5 формируется выходной сигнал, пропорциональный скорости изменения тока якоря, напряжение управления уменьшается на такое же значение. Угол «р возб увеличивается, что приводит к уменьшению тока возбуждения.

Блок стабилизированного питания БСП-435 (рис. 94) содержит источник питания для БТЯ-426 и источник параметрического стабилизатора для питания БТВ-425.

Первый источник состоит из выпрямительного моста, собранного на диодах VI-V4, емкостного фильтра CI, С2, регулирующих транзисторов VIO, VII, задатчика ошибки, выполненного на микросхеме А. На выход выпрямительного моста подается пере-

Электрическая схема блока воздействия на ток возбуждения БТВ-425

Рис. 93. Электрическая схема блока воздействия на ток возбуждения БТВ-425

Электрическая схема блока стабилизации питания БСП-435

Рис 94. Электрическая схема блока стабилизации питания БСП-435

менное напряжение 50 В, которое выпрямляется и через резистор R1 и транзисторы V10 и VII подается в нагрузку. На выходы 10, 9 микросхемы А подается два сравниваемых напряжения: со стабилитронов V12, V13 и с делителя R6-R8.

При несоответствии выходного напряжения требуемому значению на выходе операционного усилителя появляется напряжение, воздействующее на транзисторы VIO, VII, которые поддерживают заданное значение выходного напряжения, устанавливаемое регулируемым резистором R7. Напряжение контролируется на зажимах Х3,-Х4.

Второй источник стабилизированного питания состоит из: выпрямительного моста, собранного на диодах V14-V17; 7?С-фильт-ра, выполненного на конденсаторах С6, С7, резисторах R9, RIO; параметрического стабилизатора (стабилитрон V18). На вход выпрямительного моста подается переменное напряжение 24 В, которое выпрямляется и через ограничивающие резисторы R9, RIO подается на стабилитрон V18, откуда снимается для питания блока БТВ-426. Выходное напряжение контролируется на зажимах Х7, Х8.

Блоки БТВ-424, БТЯ-426 и БСП-435 вместе составляют узел противовозбуждения.

⇐ | Назначение и принцип действия | | Электровоз ВЛ80Р | | Блок измерения БИ-940 и панель питания ПП-290 | ⇒

Рекомендуемый контент: