2.Отсек модуля силового инвертора. Назначение и работа оборудования.

В отсеке расположены два конденсатора сетевого фильтра Сф (Рис.43) и силовой инвертор (МСИ ).

Модуль силового инвертора (МСИ) преобразует входное напряжение контактной сети постоянного тока в 3-фазное напряжение переменного тока для питания асинхронных тяговых двигателей вагона. В состав МСИ так же входит тормозной реостат (чоппер) тягового привода.

Трехфазный инвертор состоит из 3 ветвей (А, В, С) на каждую из которых устанавливается по 4 (5) IGBT модулей, а так же 4 (5) IGBT модулей устанавливаемых в цепь тормозного чоппера. Каждый модуль включает в себя два транзистора и обратных диода. Конденсатор фильтра инвертора состоит из 12 (15) конденсаторов (по 4 (5) на каждую фазу) присоединенных к модулям параллельно. Конденсаторы предназначены для защиты от возможных бросков напряжения при коммутации модулей. Так же для защиты оборудования от перенапряжения в контактной сети установлен дополнительный варистор.

Конденсатор сетевого фильтра служит малоиндуктивным источником напряжения для МСИ и реостатного тормозного чоппера, в случаях кратковременного отсутствия высокого напряжения в КС, или его понижения ниже 530 вольт. Совместно с дросселем сетевого фильтра являются фильтром низких частот предназначенным для уменьшения помех передаваемых в сеть и защищающие оборудование от бросков напряжения в контактной сети. Так же для защиты оборудования от перенапряжения в контактной сети параллельно конденсатору фильтра включен нелинейный полупроводниковый резистор (варистор).

Конструктивно МСИ представляет собой основание охладителя, забранного в металлический кожух, на которое установлены IGBT модули (через теплопроводящую пасту) и конденсаторы – по 4 (5) штук в каждом из 3 рядов. Так же в МСИ установлены платы драйверов IGBT модулей и тормозного чоппера.

МСИ предназначен для преобразования напряжения получаемого из контактной сети в трехфазное напряжение для питания ТАД. Для этого используется метод широтно-импульсной модуляции. Управление МСИ осуществляет БУТП. Тормозной чоппер расположенный в МСИ предназначен для рассеивания энергии в режиме реостатного торможения, когда тяговая сеть не может принять энергию, вырабатываемую ТАД. Тормозной чоппер выполняет роль закорачивающего устройства в случае превышения напряжения в тяговой цепи более 1050 вольт.

3.Подготовка к работе и включение тягового привода при основном управлении. Управление от км основного

При включении аккумуляторных батарей, напряжение бортовой сети поступает на БУТП. Блок инициализируется и подает питание на катушку быстродействующего выключателя (БВ) и катушку зарядного контактора . БВ и ЗК включаются, что приводит к замыканию их контактов в силовой схеме - схема готова к работе при получении команд от машиниста поезда. При включении главного выключателя (ГВ) начинает заряжаться конденсатор фильтра (СФ) и при достижении напряжения на фильтре близком к напряжению контактного рельса, БУТП дает сигнал на включение линейного контактора (ЛК), который подключает напряжение контактного рельса к инвертору. Инвертор ожидает команд на управление от БУТП.

При установлении на основном пульте контроллера реверса основного в положение «вперёд» или «назад» получает питание контактор КМ2. Контактор КМ2 включившись, замыкает контакт в цепи БУТП.

Получив питание БУТП приходит в состоянии готовности на получение команд от БУВ.

При постановке машинистом поезда ручки контроллера машиниста в одно из 4-х положений: Ход1, Ход2, Ход3, Ход4, - задаются токовые уставки соответственно – 150а,200а,260а,330а, которые автоматически корректируются при загрузке вагона.

Сигнал о постановке машинистом ручки КМ в ходовое положение поступает в БУП и далее во все БУВ-ы вагонов поезда, которые включают в работу БУТП, лишь после этого начинает работать в инвертор и напряжение поступает на четыре тяговых двигателя.

В начальный момент пуска силовые ключи инвертора переключаются с частотой 1-2 гц, при этом к обмоткам статора двигателя подводится напряжение, составляющее 2-5% напряжения контактной сети,что обеспечивает плавность пуска.

В дальнейшем, регулирование подводимого напряжения обеспечивается путем изменения коэффициентов заполнения тиристорных ключей (широтно-импульсная модуляция – ШИМ). По мере увеличения скорости, напряжение на обмотках статора постепенно повышается и увеличивается частота тока в них за счет повышения частоты работы тиристорных ключей, импульсы управления на которые начинают поступать чаще.