Выпрямительно-инверторный преобразователь.
Выпрямительно-инвертоный преобразователь (ВИП) предназначен для выпрямления однофазного переменного тока частотой 50 Гц в постоянный и плавного регулирования напряжения питания тяговых двигателей в режиме тяги и для преобразования постоянного тока в однофазный переменный частотой 50 Гц и плавного регулирования величины противо-ЭДС инвертора в режиме рекуперативного торможения.
На электровозе устанавливается два преобразователя.
Каждый ВИП состоит из блока силового (БС), блока питания (БП) или блоки управления (БУ), блока диагностики (БД).
Силовой блок
Блок управления
Блок диагностики
Силовая часть ВИП имеет 8 плеч. Каждое плечо состоит из двух последовательно и пяти параллельно соединенных тиристоров. Плечи укомплектованы тиристорами Т353-800. При этом плечи 1, 2, 7, 8 укомплектованы тиристорами 28 класса с неповторяющимся импульсным напряжением в закрытом состоянии не ниже 3800 В; плечи 3, 4, 5, 6 – тиристорами 32 класса.
Конструктивно блоки тиристоров расположены по высоте пять, а по горизонтали – по восемь штук.
Силовая схема ВИП позволяет реализовать четырехзонное регулирование выпрямленного напряжения при трех секциях вторичной обмотки тягового трансформатора.
Выравнивание тока по параллельным ветвям плеч обеспечивается подбором тиристоров по суммарному падению напряжения и также диагональным подключением плеч.
Допустимый разброс по суммарному падению напряжения между параллельными ветвями плеч при токе 400А должен составлять не более 0,04 В.
Система формирования импульсов служит для включения тиристоров силовой схемы ВИП, которая управляется аппаратурой управления электровоза.
Рассмотрим процесс инвертирования на примере мостовой схемы.
Напряжение тяговых двигателей, работающих в генераторном режиме, подается на шины « + » и «—» (см. рис). Постоянный ток от этих шин пропускают через обмотку трансформатора Н2-К2 поочередно то в одном направлении (сплошные стрелки), то в другом (штриховые). В первичной обмотке Н1-К1 трансформатора трансформируется переменное напряжение, которое зависит от напряжения двигателя и коэффициента трансформации.
Направление тока в обмотке Н2-К2 изменяют, поочередно открывая то одни, то другие управляемые вентили. В один полупериод открывают вентили 7 и 3, и ток в обмотке протекает слева направо. В следующий полупериод открывают вентили 2 и 4, ток протекает справа налево. Затем опять открывают вентили 1 и 3 и т.д.
Чем чаще меняют направление тока, тем больше частота переменного тока. Чем выше напряжение постоянного тока, создаваемое двигателем (генератором), и чем больше коэффициент трансформации, тем выше напряжение, получаемое на обмотке Н1-К1.
