Белкоммунмаш



страница2/3
Дата06.06.2016
Размер0.61 Mb.
ТипРеферат
1   2   3

Рисунок 4.15


0

На выходе одновибратора DD1:6 формируется задержка порядка 200 мкс для обеспечения минимальной продолжительности включенного состояния основного тиристора, т.е. если основной тиристор VS2 включен, то он должен быть открытым не менее 120 мкс. Это необходимо, чтобы успели перезарядиться RC-цепи. На выходе микросхемы DA10 формируется модифицированное пилообразное напряжение, горизонтальный участок которого определяет неполную управляемость тиристорного привода. Горизонтальный участок в верхней части блокирует импульсы управления на коммутирующий тиристор VS3, а в нижней части – на основной тиристор VS2.


Указанный сигнал на микросхеме DA13 сравнивается с напряжением UУПР ШИМ:

а) напряжение управления: 0 В UУПР ШИМ 2,5 В и не выходит на линейную часть сигнала. Происходит увеличение выходного напряжения привода за счет увеличения частоты коммутации (сравнение рисунков 4.15 а и 4.15 б) при неизменной минимальной длительности включения основного тиристора;

б) 2,5 В UУПР ШИМ 7,5 В. Сравнение осуществляется в линейной части сигнала. Происходит увеличение длительности включенного состояния тиристора VS2 при неизменной частоте (сравнение рисунков 4.15 а и 4.15 в);

в) 7,5 В UУПР ШИМ 10 В. Сравнение осуществляется на нижнем горизонтальном участке сигнала. Происходит уменьшение частоты коммутации при максимально возможной ширине импульса (максимальная ширина ограничивается временем включения тиристора VS2) (сравнение рисунков 4.15 а и 4.15 г);

г) UУПР ШИМ >10 В. Пила уходит из зоны сравнения и происходит снятие управляющих импульсов с коммутирующего тиристора VS3 (полное открывание тиристора VS2).

Одновибратор, собранный на элементах DD1.3, DD1.4, R94, VD24, C16, формирует узкий импульс управления коммутирующим тиристором Хкт длительностью


70 мкс (КТ7). Генератор DA15 осуществляет модуляцию импульсов управления основным тиристором VS2 – Хотм высокочастотной составляющей для передачи широкого импульса управления через импульсный трансформатор (КТ18).
На рисунке 4.15 внизу показаны примерные графики напряжения и тока в силовой цепи при указанных зонах регулирования.

Сигнал управления коммутирующим тиристором VS3 с выхода микросхемы DD1.11 поступает на вход счетчика DD2, DD4, где частота делиться на 100 и подается на индикатор VD30, который отображает частоту работы привода для удобства диагностики и наладки. Данный индикатор позволяет тестировать работоспособность практически всей схемы. Если формируется пилообразный сигнал на микросхеме DA10, то при включении только питания, начинает мигать индикатор VD30 с частотой приблизительно 0,25 Гц.


4.3.4 Субблок СЗ
Субблок СЗ выполняет следующие основные функции:

  • организация защиты от снижения напряжения на коммутирующем конденсаторе (блокировка импульсов на основной тиристор);

  • защита от превышения напряжения в контактной сети (отключение ходового и тормозного режима);

  • защита от аварийного тока якоря – отключение всего тягового оборудования;

  • защита от перерегулирования тока якоря (ток якоря больше тока задания) – асинхронная подача импульсов на коммутирующий тиристор;

  • формирование сигнала на тиристор VS1 и сигнала Р ШОВ на контактор ослабления возбуждения тягового двигателя, в том числе и по сигналу ХПС – проезд стрелки "под током";

  • формирование длительности и ширины управляющих импульсов, временных задержек, асинхронных импульсов защиты на основной тиристор VS2 и коммутирующий тиристор VS3;

  • формирование сигналов индикации на пульт управления водителя.

Субблок СЗ формирует различные виды защиты оборудования, блокировки и ограничения (схема электрическая принципиальная АКСМ201-722100.000-20 Э3).

На микросхеме DA3 реализован узел максимальной токовой защиты: на вход микросхемы DA3 (резистор R8, через фильтр R8, RP6-C5) поступает сигнал обратной связи по току. Усилитель охвачен положительной обратной связью. На элементах С16, R9 реализовано звено предустановки компаратора при включении питания. При включении управления происходит заряд конденсатора С16 и компаратор устанавливается в минус. Транзистор VT2 закрыт, транзистор VT1 - открыт, реле KV1 - включено, индикатор VD31 "АТЯ" (аварийный ток якоря) не горит. Контакт реле KV1 создает цепь питания "нулевого" реле KV8 в субблоке СЛиК (состояние готовности привода). Сигнал ХАТЯ на диоде VD16 высокого уровня - логическая "1" является одним из условий разрешения выдачи управляющих импульсов на основной тиристор (вход микросхемы DD9:5).
Когда ток якоря превышает уставку тока срабатывания защиты (450 А), сигнал обратной связи по току превышает сигнал положительной обратной связи, микросхема DA3 переключается в плюс, открывается транзисторVT2, а транзистор VT1 закрывается, реле KV1 отключается и разрывает цепь питания "нулевого" реле (при отключении нулевого реле происходит полное отключение привода). За счет положительной обратной связи на микросхеме DA3 происходит фиксация микросхемы DA3 в данном состоянии, при этом загорается индикатор VD31 "АТЯ". Сигнал ХАТЯ блокирует импульсы на основной тиристор. Для сброса сигнала защиты необходимо отключить питание.

На микросхеме DA4 реализован узел защиты от перерегулирования якорного тока, т.е., если реальный ток превышает пропорциональное ему задание тока, происходит подача импульсов управления на коммутирующий тиристор независимо от регулятора. На инвертирующий вход микросхемы DA4 поступает положительный сигнал тока +UЗТФ и отрицательный сигнал обратной связи по току UОСТ.


Напряжение смещения через резисторы R90, R90* служит для исключения ложного срабатывания микросхемы DA4 при отсутствии сигналов +UЗТФ и UОСТ). В исходном состоянии сигнал +UЗТФ превышает сигнал –UОСТ и микросхема DA4 находится в минусе, сигнал ХПТЯ на входе инвертора DD5.2 - логический "". Сигнал на выходе DD5.2 логическая "1" является одним из условий разрешения работы основного тиристора DD9:2.

Диаграммы напряжений, поясняющие принцип работы данного узла, представлена на рисунке 4.16.


При нулевом сигнале ХПТЯ выполняется условие прохождения импульсов управления коммутирующим тиристором ХУКТ (на выходе DD2:6 - сигнал логической "1"). Одновибратор DD1.2, DD1.3, R73, VD27, C14 формирует задержку времени на блокировку импульсов управления коммутирующим тиристором, если еще не закончена предыдущая коммутация, т.е. с момента подачи предыдущего импульса на коммутацию прошло менее 300 мкс. Если происходит срабатывание микросхемы DA4 и сигнал ХПТЯ принимает значение логической "1", одновибратор DD2.1, DD2.2, R74, VD28, C15 формирует импульс Хукт (DD2.3) длительностью 100 мкс, который проходит на управление коммутирующим тиристором независимо от наличия планового импульса от регулятора тока. Если в этом случае подается плановый импульс, то он не отрабатывается, т.к. еще не закончена предыдущая коммутация. Инверсный сигнал ХПТЯ с выхода DD5:6 блокирует импульсы на основной тиристор (DD9:2).
На логических элементах микросхем DD5.3; DD5.4 реализован узел блокировки включения коммутирующего тиристора, который снимает блокировку только в случае разрешения с выхода микросхемы DD1:11 или со звена асинхронной коммутации микросхемы DD5:6. На стабилитронах VD14, VD17 реализован узел получения логических сигналов хода и торможения. При срабатывании релейной части и включении реле хода или торможения на резисторах R15, R19 появляются потенциалы нуля (в исходном состоянии потенциал плюс 15 В). На выходе микросхемы DD4:8 формируется логический сигнал ХХОД + ХТОРМ (т.е. или ход, или торможение включено). На выходе микросхемы DD4:6 формируется логический сигнал ХБП - сигнал исправности блока питания. На выходе микросхемы DD7:8 формируется логический сигнал ХПЗН - сигнал появления задающего напряжения от контроллеров. Присутствие всех трех сигналов (ХБП; ХПЗН; ХХОД + ХТОРМ) формирует сигнал задания регулирования ХРЕГ.

t, c


t, c

t, c


t, c

t, c

Р
t, c
исунок 4.16
Для включения основного тиристора необходимо выполнение следующих условий:


      • исправность блока питания (DD9:1);

      • отсутствие сигнала перерегулирования тока якоря ХПТЯ (DD9:2);

      • отсутствие сигнала аварийного тока якоря ХАТЯ (DD9:5);

      • наличие импульсов управления основным тиристором от регулятора тока или дублирование коммутирующих импульсов (DD9:4);

      • наличие нормального напряжения на фильтре ХНУНФ (DD9:10);

      • наличие сигнала задания регулирования ХРЕГ (DD9:9);

      • наличие нормального уровня напряжения на коммутирующем конденсаторе ХНКК (DD9:13);

      • нет сигнала блокировки ХБЛ от предыдущей коммутации (предыдущая коммутация закончена) - DD9:12.


Если не выполнены логические условия:

      • нет задания регулирования (DD6:3);

      • нет сигнала включения основного тиристора регулятора тока (DD6:4);

      • действует блокировка предыдущей коммутации (DD6:5), тогда формируется логический сигнал ХБЛОТ - блокировка основного тиристора - DD6:6 (КТ8).

На выходе элемента DD7:6 формируется управляющий сигнал для включения тиристора ослабления поля в зависимости от сигнала включения ослабления потока (выходы элементов DD8) и сигнала блокировки ХБЛОТ (как и для основного тиристора).


На микросхеме DА6 реализован узел защиты от снижения напряжения на коммутирующем конденсаторе. На резистор R47 (КТ1) поступает аналоговый сигнал датчика напряжения коммутирующего конденсатора, на резистор R13 – сигнал обратной связи по току, от делителя R91, R92 - опорное напряжение.

В исходном состоянии сигнал UДНКК превышает сумму опорного сигнала и сигнала –UОСТ. Микросхема DA6 находится в минусе, транзистор VT4 закрыт, и сигнал ХНКК – (логическая единица) разрешает прохождение импульсов управления на основной тиристор.

При снижении напряжения на коммутирующем конденсаторе происходит снижение коммутационной способности контура, поэтому, при снижении напряжения, но малом токе нагрузки, блокировка не действует. Если величина напряжения слишком мала (менее 250 В), или величина напряжения менее 300 В, а ток нагрузки около
450 А (–UОСТ 9 B), происходит переключение микросхемы DA6, блокировка импульсов управления основным тиристором (ХНКК=0), и загорается индикатор VD32 "АНКК" (аварийное напряжение коммутирующего конденсатора).

На микросхеме DA5 реализован узел защиты от превышения напряжения на фильтре. На входы микросхемы DA5 подается сигнал +UДНФ датчика напряжения на фильтре и опорный сигнал от делителя RР4, R61, R41. Если опорный сигнал превышает сигнал +UДНФ - на выходе микросхемы DA5 сигнал – 13,5 В, транзистор VT3 закрыт, транзистор VT5 - открыт, реле KV2 включено. Сигнал ХНУНФ разрешает включение основного тиристора (DD9:10). Замкнутый контакт реле KV2 (2-3) поддерживает питание на реле нулевой защиты (реле КV8 субблока СЛиК) - состояние готовности привода.

При превышении величины напряжения на фильтре 800 В, происходит переключение микросхемы DA5: транзистор VT3 открывается, реле KV2 отключается, разрывая цепь питания катушки нулевого реле. Сигнал логического нуля ХНУНФ блокирует импульсы управления основным тиристором. Загорается индикатор VD33 - "АНФ" (аварийное напряжение на фильтре). Контакт реле KV2 (4-5) подает аварийный сигнал на пульт водителя. На логическом элементе DD8 реализован узел управления тиристором ослабления поля сериесной обмотки возбуждения тягового двигателя.
Шунтирование возбуждения разрешается при выполнении следующих условий:

а) исчерпано регулирование напряжения на якоре двигателя, т.е. регулятор тока находится в насыщении и реальный ток меньше задаваемого тока. При этом микросхема DA1 переключается в минус за счет сигнала +UУ ШИМ (не менее 12 В). В этом случае закрывается транзистор VT6 и формируется сигнал логической единицы на DD8:5. В этом режиме загорается индикатор VD34 - "МНУ"(максимальное напряжение управления);

б) задание тока составляет не менее 85 % от максимального значения. Данные условия контролируются микросхемой DA7, на вход которой поступает положительный сигнал задания тока +UЗТФ и отрицательное опорное напряжение. При сигнале UЗТФ около 8,6 В происходит переключение микросхемы в плюс и формируется сигнал логической единицы ХЗ.МАХ (DD8:4);

в) ток в якоре двигателя снизился до величины (200-220) А (за счет действия ЭДС двигателя). Данное условие контролируется микросхемой DA2. На вход микросхемы DA2 поступает сигнал обратной связи по току -| UОСТ | через резистор R4 и опорный сигнал от резистора RР5. Установка тока переключения производится с помощью резистора RP5, ширина зоны переключения резистором RP2. При величине тока больше 200 А происходит переключение микросхемы DA2 в минус и на входе микросхемы DD8:1 - сигнал ХОСТ Ш принимает значение логического нуля, запрещая шунтирование. При меньшем токе шунтирование разрешается;

г) ослабление поля возможно только в ходовом режиме, в режиме электротормоза оно нецелесообразно, поэтому на микросхему DD8:2 заведен сигнал ХХОДА;

д) ослабление поля включается также и по сигналу проезда стрелки. В режиме проезда стрелки через клавишу на пульте водителя подается сигнал плюс 15 В на резистор R77 и формируется сигнал логической "1" на микросхеме DD8:12.


При выполнении указанных условий на микросхеме DD8:6 или DD8:8 появляется сигнал логической "1", который через резистор R84 подается на элементы микросхемы DD8 узла управления тиристором ослабления поля. Тиристор включается и параллельно сериесной обмотке подключаются резисторы ослабления поля R5-R7 (первая ступень).

За счет ослабления магнитного потока уменьшается ЭДС двигателя, что вызывает увеличение тока якоря и невыполнение условия в) для сохранения сигнала включения ослабления поля. Разрешающий сигнал на микросхеме DD8:6 исчезает, но тиристор ослабления поля остается включенным и происходит разгон двигателя.

При дальнейшем снижении тока и выполнении условий появления сигнала на микросхеме DD8:6 включается транзистор VT7 и включается реле KV3, которое включает контактор КМ2 блока БКиР. Происходит шунтирование обмотки возбуждения резисторами ослабления поля R8-R10 (вторая ступень шунтирования). Загорается индикатор VD36 "ШОВ" - шунтирование обмотки возбуждения. При пропадании сигнала контактор КМ2 остается включенным за счет реле К3 блока БКиР.

4.3.5 Субблок питания СП1
Субблок питания СП1 (далее- субблок СП) предназначен для формирования гальванически развязанного напряжения ±15 В для питания микросхем и операционных усилителей, а также для контроля уровней напряжения плюс 15 В, минус 15 В, плюс
24 В. В случае недопустимого уровня любого из напряжений, происходит безаварийное отключение всего тягового привода и формирование сигнала неисправности блока питания.

Субблок представляет собой однотактный преобразователь постоянного напряжения в постоянное, выполненный по схеме усилителя мощности с обратным


включением выпрямительного диода (схема электрическая принципиальная
АКСМ201-722400.000-30 Э3).
Технические характеристики:

  • входное напряжение, В...................................................................от 18 до 30

  • ток потребления, А, не более.......................................................................2,2

  • выходное напряжение, В.............................................................................±15

  • ток нагрузки, А..............................................................................................0,8.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется двумя способами – импульсным и непрерывным.

Импульсная стабилизация осуществляется за счет изменения ширины импульса открытого состояния силового транзистора в зависимости от величины напряжения на выходных обмотках преобразователя.

Непрерывная стабилизация осуществляется интегральными стабилизаторами постоянного напряжения с фиксированным уровнем выходного напряжения.

Постоянное напряжение 24 В подается на входной фильтр С5, С7, параметрический стабилизатор R29, С8, VD7, питающий микросхему DD1, источник опорного напряжения R36, VD8, C11, формирователь пилообразного напряжения R47, R48, VT3, R35, VT4, VT5, C12, микросхему DD3, усилитель мощности VT9, VT10, VT11, T1. Индикатор VD3 сигнализирует о наличии входного напряжения на субблоке.

На элементах DD1.1, DD2.1 выполнен задающий генератор прямоугольных импульсов. Резистором RP5 подстраивается симметрия прямоугольных импульсов на выходе. Импульсы генератора через фазосдвигающий узел DD1.3, R33, C10, DD1.5 и инвертор D1.6 подаются на вход формирователя пилообразного напряжения. С выхода формирователя (коллектор VT5) импульсы пилообразной формы длительностью 0,5 периода поступают на вход сумматора R63. На второй вход R62 резисторного сумматора R62, R63 подаются проинвертированные элементом DD1.4 и усиленные усилителем VT6, VT7 до амплитуды питающего напряжения импульсы задающего генератора.


В результате на выходе сумматора (точка КТ10) формируется модифицированный импульс с пилообразным фронтом и положительной горизонтальной площадкой. Фазосдвигающий узел DD1.3, R33, C10, DD1.5 обеспечивают требуемую форму импульса в момент перехода импульса с пилообразной формы на горизонтальную.
М
__
одифицированные импульсы подаются на неинвертирующий вход микросхемы DD3, на инвертирующий вход - сигнал рассогласования от микросхемы DA8. На неинвертирующий вход микросхемы DA8 подается напряжение от источника опорного напряжения, на инвертирующий вход - выпрямленное напряжение от дополнительной обмотки трансформатора преобразователя, величина которого примерно пропорциональна величине выпрямленного напряжения вторичных обмоток трансформатора.
Компаратором DD3 напряжение рассогласования от микросхемы DA8 сравнивается с импульсным напряжением на его неинвертирующем входе и на выходе компаратора формируется прямоугольный импульс, длительность которого зависит от величины напряжения с выхода микросхемы DA8. Чем больше напряжение на обмотке Т1.4, тем меньше напряжение на выходе микросхемы DA8 и меньше ширина импульса на выходе Q компаратора DD3.

Сравнение напряжения выхода микросхемы DA8 и импульсного происходит в зоне пилообразной формы импульса, а во время горизонтальной части импульса компаратор устанавливается в состояние, при котором на выходе Q - сигнал "1". Это ограничивает длительность открытого состояния силового транзистора VT11, которая не должна превышать ½ периода. Таким образом осуществляется широтно-импульсная модуляция управляющих импульсов, которая обеспечивает стабилизацию выпрямленного напряжения преобразователя.

К
__

__
огда на выходе Q компаратора DD3 устанавливается "0" транзистор VT11 открывается и через обмотку 3-1 трансформатора начинает протекать ток. Так как диоды вторичных обмоток VD17, VD18 включены в обратном направлении, диоды заперты и тока выпрямления нет. Ток первичной обмотки линейно нарастает. В момент закрывания транзистора VT11 полярность напряжений на обмотках меняется (за счет ЭДС самоиндукции) и диоды выпрямителя VD17, VD18 открываются, накопленная в трансформаторе энергия передается в нагрузку, одновременно заряжая конденсаторы С13, С14. Во время открытого состояния транзистора VT11, когда диоды VD17, VD18 заперты, ток в нагрузке протекает за счет энергии, накопленной конденсаторами С13, С14. Стабилизаторы DA6, DA8 осуществляют стабилизацию выходных напряжений субблока с более высоким коэффициентом стабилизации.

Для защиты транзистора VT11 от перегрузки по току предусмотрена токовая защита на транзисторе VT8. При достижении тока (6-7) А через транзистор VT11, на резисторе R82 появляется напряжение, достаточное для открывания транзистора VT8, который сбрасывает компаратор в состояние, при котором транзистор VT11 закрывается.

В схеме субблока предусмотрен узел контроля минимальной величины входного напряжения, выполненный на микросхеме DA3. При величине напряжения менее
17,5 В на выходе микросхемы устанавливается низкий уровень, транзистор VT1 открывается и на контакт А9 подается сигнал HL-АБ (неисправность АБ).

На микросхемах DA1, DA2, DA4, DA5 выполнена защита нагрузки от недопустимых отклонений выходных напряжений субблока. Напряжение плюс 15 В контролируют микросхемы DA1 (контроль минимальной величины) и DA2 (контроль максимальной величины). Аналогичный контроль напряжения минус 15 В выполняют микросхемы DA4, DA5.



При отклонении напряжений ±15 В более допустимого значения, на выходе соответствующего компаратора устанавливается низкий уровень. Выходы всех четырех компараторов подключаются к элементу DD2 4И-НЕ. При нормальной величине выходных напряжений на выходах компараторов высокий уровень, на выходе 6 DD2 уровень 0, оптопара VE1 включена, транзистор VT2 открыт, реле KV1, KV2 включены, контакты 5-6, 2-3 реле KV2 подают напряжение ±15 В на выход, о чем сигнализируют индикаторы VD20 и VD22. Контакты реле KV1 2-3 подают сигнал исправности блока питания (РИБП). При появлении хотя бы одного сигнала низкого уровня от компаратора, на выходе DD2 устанавливается высокий уровень, оптопара VE1, транзистор VT2, реле KV1, KV2 отключаются, при этом прекращается питание нагрузки, индикаторы VD20, VD22 гаснут, а индикатор VD12 "АВАРИЯ" загорается.
Основные диаграммы напряжений субблока приведены на рисунке 4.17.


U, В





DD1:4



0


t, мкс

U, В





DD1:10

0


t, мкс


U, В

R63 (КТ6)



0


t, мкс



U, В


R62 (VT7:К)


0


t, мкс

U, В






КТ10,

DD3:4



DA8


0


t, мкс


U, В

DD3:9




0


t, мкс

Р
Рисунок 4.17


исунок 4.17

4.3.6 Блок БКиР
Блок БКиР осуществляет управление силовыми цепями и независимой обмоткой возбуждения, представляет собой панель с силовыми контакторами и другими элементами:

КМ1 – контактор хода;

КМ2 – контактор включения второй ступени ослабления поля;

КМ4 – контактор тормоза;

КМ5 – контактор, подключающий шунтовую обмотку тягового двигателя.
Силовые контакторы имеют вспомогательные блок контакты, которые подают сигналы о состоянии контактора – включенное или отключенное.
4.3.7 Блоки БКФ и БКР

Блок БКФ предназначен для уменьшения пульсаций напряжения и уменьшения влияния работающего преобразователя на контактную сеть, установлен в первом ящике электрооборудования на крыше троллейбуса.

Блок БКР предназначен для реверсирования направления движения троллейбуса, установлен во втором ящике электрооборудования на крыше троллейбуса.

4.3.8 Блок БГР
Блок БГР определяет наличие и полярность входного напряжения на токоприемниках и выдает сигнал на блок БКПП для включения соответствующего контактора, что обеспечивает подачу напряжения на электрооборудование в требуемой полярности. Кроме этого блок БГР подает сигнал обесточки.

4.3.9 Блок БКЗ

Блок БКЗ предназначен для заряда конденсаторов блока БКФ.



4.3.10 Блок резисторов тормозных
Блок резисторов тормозных предназначен для рассеивания энергии тягового двигателя при электроторможении, устанавливается на крыше троллейбуса.

Блок резисторов тормозных состоит из двух элементов сопротивления, соединенных параллельно друг другу. Имеет три ступени изоляции относительно корпуса троллейбуса. Величина сопротивления R=2 Ом.




4.3.11 Катушки (дроссели сглаживающие)

Катушки (дроссели сглаживающие) предназначены для сглаживания пульсаций якорного тока, установлены в первом ящике электрооборудования на крыше троллейбуса. Один дроссель включен в якорную цепь, второй – в цепь обмотки возбуждения.


Технические характеристики катушки:

  • индуктивность, мГн………………………………………..2

  • сечение ленты, мм……………………………………1,6х70

  • количество витков……………………………………….. 40.


4.3.12 Катушки (реакторы помехоподавления)

Катушки предназначены для уменьшения радиопомех и уменьшения влияния преобразователя на сеть, установлены на крыше троллейбуса.



Технические характеристики катушки:

  • индуктивность, мкГн………………………………………..160

  • количество витков……………………………………….. ….25.


4.3.13 Блок БКПП

Блок БКПП предназначен для подключения необходимой полярности напряжения на входе электрооборудования и отключения электрооборудования от сети, установлен в первом ящике электрооборудования на крыше.


4.3.14 Блок БЗ1
На блоке БЗ1 (в кабине на перегородке за спиной водителя) установлены два автоматических выключателя:

- QF1, предназначен для защиты силовых цепей от коротких замыканий, подключен в схеме на входе силовых цепей;

- QF2, предназначен для защиты от коротких замыканий в цепи якоря тягового двигателя.
4.3.15 Контроллер (хода, тормоза)

Контроллеры хода и тормоза (аналогового типа) имеют однотипную конструкцию, устанавливаются под полом троллейбуса и связаны с педалями хода и торможения посредством тяг. В состав контроллера входит концевой выключатель, фиксирующий нулевое (отпущенное) состояние педали и датчик углового перемещения на основе элемента Холла, выходное напряжение которого является линейной функцией от угла поворота. Диоды, стабилитроны, резисторы служат для защиты концевого выключателя и датчика углового перемещения от перенапряжений, обратной полярности и других аварийных режимов.



4.3.16 Аккумуляторная батарея
АБ предназначены для электропитания:

  • низковольтных цепей троллейбуса при отключении преобразователя (при отключении напряжения контактной сети, проезде стрелок и изоляционных вставок);

  • двигателя гидроусилителя рулевого управления.

АБ установлены под полом по правому борту за второй дверью троллейбуса.

Подзаряд батарей осуществляется от преобразователя напряжения.

5 Работа тягового привода
Электропитание тягового двигателя производится от контактной сети постоянного тока (согласно СНиП П-41-76 "Электрофицированный городской транспорт. Трамвайные и троллейбусные линии").

Номинальное напряжение контактной сети Uнкс=550 В. Привод сохраняет работоспособность при входном напряжении от 250 до 800 В.

Электропитание цепей управления осуществляется от АБ, работающих в буфере с преобразователем напряжения 550/28 В. Привод сохраняет работоспособность при снижении напряжения до 16,5 В.

5.1 Режимы работы тягового привода
Тяговый привод рассчитан на работу в следующих режимах:


  • плавный безреостатный пуск тягового двигателя за счет импульсного способа регулирования напряжения на якоре двигателя. При этом начальный ток регулирования составляет от 40 до 50 А, что необходимо для выбора люфтов в механической передаче привода;

  • ослабление возбуждения тягового двигателя – режим максимальной скорости движения;

  • электродинамическое торможение с регулировкой тормозного тока.

Выбор требуемого режима работы осуществляется с помощью контроллеров хода и торможения, связанных посредством рычагов и тяг с пусковой и тормозной педалями. Схема обеспечивает приоритет режима тормоза над режимом хода, т.е. при одновременном нажатии на ходовую и тормозную педали, осуществляется режим электроторможения. Задание ходового режима осуществляется нажатием на ходовую педаль. Задание тока в режиме хода плавное, бесступенчатое. Большему нажатию педали соответствует большее задание тока. При задании тока на ходовых режимах более 75 % от максимального возможно включение ослабления возбуждения тягового двигателя.


Задание тормозного режима осуществляется нажатием на тормозную педаль. Тормозное усилие определяется степенью нажатия педали, а также накладываемыми ограничениями (напряжения на фильтре и коммутирующем конденсаторе).

5.2 Включение привода
После установки токоприемников ХА1, ХА2 (см. схему электрическую принципиальную АКСМ32102-000000.000 Э3) на контактную сеть, включения автоматических выключателей QF1, QF2 блока БЗ1 (А1), включения управления привода выключателем зажигания SА1, включении переключателя включения напряжения 550 V (SA1) на блоке выключателей и сигнализации (А32) подается напряжение питания 24 В и 550 В на блоки, входящие в состав привода. Наличие и полярность напряжения 550 В контролируется блоком БГР, входящим в состав блока БКАБ.

При правильной полярности напряжения (плюс контактной сети на токоприемнике ХА1) блок БГР не включает реле К1 платы коммутации (А27), что обеспечивает включение контактора КМ1 блока БКПП и подачу правильной полярности напряжения 550 В на блоки привода.

При неправильной полярности блок БГР включит реле К1 платы коммутации, а реле включит контактор КМ2 блока БКПП, который обеспечит подачу напряжения требуемой полярности на блоки привода. После включения любого из контакторов блока БКПП реле К2 блока БКЗ (А3) включает контактор КМ2 блока БКЗ.

Входное напряжение с токоприемников через катушки L1, L2, автоматический выключатель QF1, контакты контактора КМ1 (КМ2) блока БКПП, контакт контактора КМ2 блока БКЗ, через диод VD1, через токоограничивающие резисторы R1, R2, подается на блок конденсаторов фильтра С1,С2 (А4). Диод VD1 предотвращает заряд фильтра напряжением обратной полярности в случае сбоя в работе схемы автоматического переключения полярности (блока БГР или блока БКПП). Начинается заряд емкости.

После того, как датчик напряжения фильтра блока БСВ покажет наличие определенного уровня напряжения на фильтре, блок БУ выдает сигнал на включение контактора КМ1 блока БКЗ, который шунтирует токоограничивающие резисторы R1, R2 и подключает конденсаторы фильтра непосредственно к сети. В этом случае при отпущенных педалях хода и торможения достигается состояние готовности привода к восприятию сигналов от контроллеров хода и торможения.

При отсутствии напряжения на входе привода заряд емкости фильтра не происходит и блок БУ не дает разрешения на включение контактора КМ1 блока БКЗ.

Резистор R1 (А4) служит для разряда конденсаторов фильтра в течение (1-2) мин после отключения входного напряжения.

Катушки L1, L2 и конденсаторы С1, С2 образуют входной LС – фильтр, уменьшающий пульсации напряжения и уровень радиопомех от работающего электрооборудования троллейбуса.



5.3 Режим хода (разгон привода)
При нажатии на ходовую педаль включается контактор хода КМ1 блока БКиР (А5).
5.3.1 Принцип тиристорно-импульсного регулирования

В приводе используется тиристорно-импульсная система регулирования напряжения на якоре двигателя. Принцип ее заключается в периодическом включении и отключении ключевого элемента – тиристора (основного тиристора). Основной тиристор включается управляющим импульсом, отключается при помощи коммутирующего тиристора.

Ввиду необходимости получения широкого диапазона регулирования напряжения применяется сочетание частотно-импульсной (ЧИМ) и широтно-импульсной (ШИМ) модуляции.

В начале регулирования, когда для выбора зазоров в механической передаче необходимо получить величину выходного напряжения не более 5 В, реализуется минимальная длительность включения основного тиристора (tи =200 мкс), частота коммутации при этом Fком = от 20 до 50 Гц (рисунок 5.1).


При увеличении задания тока происходит увеличение частоты импульсов (ЧИМ) при неизменной (минимальной) продолжительности включения основного тиристора (рисунок 5.2). В режиме Fмах =400 Гц; tи =200 мкс среднее напряжение на якоре составляет около 10 % от входного в соответствии с формулой (1).

 (1),

где  – напряжение контактной сети;



 – длительность импульса;

 – длительность периода коммутации.
При дальнейшем увеличении задания тока увеличивается длительность открытого состояния тиристора  по отношению к неизменному периоду коммутации (ШИМ). При этом увеличивается среднее напряжение на якоре двигателя (рисунок 5.3).

Максимальное напряжение в режиме ШИМ ограничивается временем коммутации, которое нельзя бесконечно уменьшать. Поэтому среднее выходное напряжение в этом случае составляет примерно 84 % в соответствии с формулой (2).


 (2)

5.5


5.4

5.3

5.2

5.1

Переход при этом режиме на полное открытие основного тиристора вызовет бросок тока и большой динамический момент, поэтому при дальнейшем увеличении напряжения управления происходит снижение частоты импульсов от 400 до 25 Гц (ЧИМ) (рисунок 5.4). При этом среднее напряжение на якоре двигателя увеличивается до 96 % Uкс , и схема разрешает переход на полное открытие основного тиристора без существенного броска тока. Это происходит путем снятия импульсов с коммутирующего тиристора, что приводит к полному открытию основного тиристора. К якорю двигателя прикладывается полное напряжение контактной сети (рисунок 5.5).



5.3.2 Работа привода в режиме хода
При включении основного тиристора VS2 к якорю двигателя прикладывается полное напряжение сети и ток протекает по цепи: ХА1 (+) – L1 – QF1 – KM1(A2.1) – KM1(A3.1) – VD1 – KM1 (A5.1) – L3 – QF2 – KM1(A6.1) – M1.1 – KM1(A6.1) – ДТЯ – L4 – M1.2 – VS2 – КМ1 – L2 –ХА2 (-). Ток в этом режиме нарастает, сдерживаясь индуктивностями катушек L3, L4, якоря и обмотки возбуждения двигателя. В индуктивностях запасается энергия.

При включении коммутирующего тиристора VS3 происходит перезаряд предварительно заряженного коммутирующего конденсатора С5 по цепи: тиристор VS3 – коммутирующий дроссель L1 –тиристор VS2 – конденсатор С5. Колебательный процесс перезаряда продолжается в обратном направлении: С5 – VD6 – L1 – VD7 – C5. При этом на тиристорах VS2 и VS3 поддерживается обратное напряжение и они закрываются. Перезаряд происходит до конца и коммутирующий конденсатор возвращается в исходное состояние. Потери энергии на активном сопротивлении колебательного контура компенсируются за счет цепи подзаряда коммутирующего конденсатора через резисторы R9 – R11.

Параметры колебательного контура подобраны таким образом, чтобы при номинальном напряжении в контактной сети коммутировался ток нагрузки до 500 А на тиристорах со временем включения 40 мкс (Lк = 30 мкГн; Ск = 90 мкФ). При этом амплитуда коммутационного тока Iакт= 800 А (при Uс = 550 В), длительность колебательного процессса не менее 340 мкс (рисунок 5.6).
При выключении основного тиристора VS2 ток якоря двигателя продолжает течь под действием ЭДС самоиндукции и замыкается по цепи обратного диода VD5: катушка L3 – выключатель QF2 (А1.2) – контактор КМ1 (А6.1) – якорь двигателя М1 – контактор КМ1 (А6.1) – вывод 7 блока БСВ – датчик тока якоря ДТЯ – диод VD4 –
вывод 1 блока БСВ –катушка L4 – сериесная обмотка возбуждения тягового двигателя М1.2 – вывод 6 блока БСВ – обратный диод VD5 – дроссели насыщения – L2, L3 – вывод 2 блока БСВ.

Диаграмма тока представлена на рисунке 5.7.



5.6


5.7

Для предварительного заряда коммутирующего конденсатора С5 применены независимые цепи заряда через резисторы R9-R11. Для сброса коммутационных перенапряжений параллельно резисторам R9-R11 включен диод VD9, который включается при превышении напряжения конденсатора С5 над напряжением фильтра.

Для ослабления потока (поля) обмотки возбуждения тягового двигателя параллельно сериесной обмотке М1.2 подключаются элементы сопротивления R5-R10.


Ослабление поля включается при выполнении следующих условий:

  • тиристор VS2 открыт полностью, т.е. к двигателю приложено полное напряжение;

  • величина тока в якоре двигателя снизилась до 200 А;

  • педаль хода нажата не менее, чем на 75 % от предельного положения.

В случае проезда стрелки контактной сети "под током", ослабление поля включается принудительно переключателем в кабине водителя, сразу после нажатия на пусковую педаль.

Дроссели насыщения L2, L3, установленные в блоке БСВ, представляют собой ферритовые кольца, одетые на провод. Они служат для ограничения сквозного тока при включении тиристора VS2 ( пока обратный диод VD5 закрывается).

Параллельно силовым полупроводниковым приборам включены RС- и RСD- цепи, которые ограничивают скорость нарастания напряжений на силовых элементах.

Трансформаторы импульсные TV1 служат для гальванической развязки цепей управления и силовой части привода.

Датчик тока, датчик напряжения фильтра и коммутирующего конденсатора служат для получения сигналов обратной связи и блокировок.



5.3.3 Работа привода в режиме торможения
При нажатии на тормозную педаль происходит отключение контактора хода КМ1 (А5.1) и включение контактора торможения КМ4 (А5.1). При этом якорь тягового двигателя подключается к тормозному реостату R3, R4.

Схема для режима торможения представлена на рисунке 5.8.


Начальное возбуждение двигателя в режиме торможения осуществляется от потока шунтовой обмотки возбуждения. В начале режима торможения на время от
2 до 3 с включается контактор КМ5. В режиме торможения ток в якоре протекает под действием ЭДС якоря, поэтому ток меняет свое направление по отношению к режиму хода. Якорный ток замыкается по контуру: якорь М1 – выключатель QF2 – катушка L3 – замкнутый контактор КМ4 – тормозной реостат R3, R4 – датчик тока якоря – якорь М1. При подаче управляющего импульса на тиристор VS2 он включается, и якорный ток протекает по контуру: якорь М1.1(+) – QF2 – L3 – L4 - сериесная обмотка возбуждения двигателя М1.2 – тиристор VS2 – диод VD17 – ДТЯ – якорь М 1.1(-). Таким образом, происходит переход от сравнительно малого шунтового возбуждения на управляемое сериесное возбуждение. При закрывании тиристора VS2 ток двигателя разделяется на 2 контура: якорь двигателя подключен на тормозной реостат R3, R4, а ток обмотки возбуждения замыкается через обратный диод VD5.

Работа привода в режиме торможения аналогична работе в режиме хода: при торможении на больших скоростях, когда намагниченность двигателя велика, тиристор VS2 включается на минимальную длительность при низкой частоте.

По мере снижения скорости происходит постепенное увеличение частоты следования импульсов. В конце торможения тиристор VS2 открывается полностью, и якорь двигателя оказывается закороченным на обмотку возбуждения. Ослабление поля сериесной обмотки двигателя в режиме торможения не включается.

5.8 – Схема для режима торможения




5.4 Ограничение разрядного тока конденсаторов фильтра

Для ограничения разрядного тока конденсаторов фильтра при движении по закороченным участкам контактной сети (спецчасти контактной сети) установлен диод VD1, параллельно которому подключены резисторы R1, R2 сопротивлением (1,8-2,0) Ом.




6 Инструмент и принадлежности
Инструменты и принадлежности определяются ведомостью запасных частей, инструмента и принадлежностей (ведомостью ЗИП) АКСМ32102-000000.000 ЗИ на троллейбус.



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница