9.2. Преобразователь собственных нужд псн-100/3
ПСН состоит из трех основных частей (см. схему электрическую принципиальную, -Рис. ):
Высоковольтного понижающего преобразователя ВПП, состоящего из шести последовательно соединенных модулей входного преобразователя (МВП) А1 … А6 и обеспечивающих преобразование напряжения + 3000 В в промежуточное напряжение с уровнем +620 В с гальванической развязкой от входной сети.
Инверторов АИН1, АИН2, АИН3, обеспечивающих преобразование промежуточного напряжения +620 В в трехфазное напряжение 3х380 В с частотой 50 Гц (АИН1) и трехфазное напряжение с регулируемой амплитудой 0 … 380 В и частотой 0 … 50 Гц (АИН2, АИН3).
Системы управления (СУ).
В предпусковом состоянии на входы внешних коммутирующих контакторов КМ80, КМ81, КМ82 должно быть подано входное напряжение 3000 В. Сигнал о его наличии выдает «Датчик наличия и уровня ВНП» UV1. На клеммы ХМ1:1 – ХМ1:2 должно быть подано напряжение питания системы управления (СУ) с помощью выключателя, расположенного в кабине машиниста.
Процесс включения ПСН при нормальных климатических условиях начинается с момента включения выключателя “Преобразователи»,расположенного в кабине машиниста,при этом с СУ через адаптер А16/1 поступает команда на включение зарядного контактора КМ81 (обозначение контакторов соответствует схеме включения ПСН1 в соответствии с электрической схемой ЭП2К.70.00.002Э3 л.6).
При замыкании контактора КМ81 через зарядный резистор R1, установленный в шкафу высоковольтных контакторов электровоза, начинается заряд конденсаторов, расположенных в МВП. По мере заряда конденсаторов деблокируются импульсы запуска ВПП. На промежуточной шине появляется напряжение. По окончании процесса заряда конденсаторов включается главный контактор КМ82, а контактор КМ81 отключается.
Входное напряжение поступает на вход ВПП через фильтр, состоящий из дросселя L1 и конденсаторов С1 … С3. Варистор R11 служит для ограничения импульсных перенапряжений (атмосферных и коммуникационных). Модули (А1 … А6) МВП совместно с индуктивностью L2 включаются в работу. Выходы модулей соединены параллельно и подключены к промежуточным шинам (контакты XM/C, ХМ/D), от которых питаются автономные инверторы напряжения АИН1 … АИН3. Напряжение на промежуточных шинах гальванически развязано от сети 3000 В и стабилизируется на уровне 620 В.
При появлении напряжения на промежуточных шинах инвертор АИН1 начинает работать на постоянной частоте 50 Гц. Остальные два инвертора АИН2 и АИН3 начинают работу с минимальной частоты 5 Гц с постоянным нарастанием ее до значения 50 Гц. Через контакты ХМ1:5÷ХМ1:7 (для АИН2) и ХМ1:9÷ХМ1:11 (для АИН3) поступают кодовые сигналы для управления выходными напряжениями. С помощью ненулевой комбинации сигналов на трехзаряДном коде получаем 7 значений напряжений с соответствующей частотой, приведенных в табл. 7.
Таблица 7.
№ п/п |
bit 0 |
bit 1 |
bit 2 |
Частота, Гц |
Напряжение, В |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
0 |
10 |
76 |
|
|
0 |
1 |
0 |
20 |
152 |
|
|
1 |
1 |
0 |
30 |
228 |
|
|
0 |
0 |
1 |
35 |
266 |
|
|
1 |
0 |
1 |
40 |
304 |
|
|
0 |
1 |
1 |
45 |
342 |
|
|
1 |
1 |
1 |
50 |
380 |
К инвертору АИН1 подключен синусоидальный фильтр SF1, состоящий из индуктивности L100 и конденсаторов С100 … С102. К конденсаторам параллельно подключены разрядные сопротивления R100 … R102. Выходы инвертора выведены на зажимы 1U5, 1V5 и 1W5.
К инвертору АИН2 подключен синусоидальный фильтр SF2, состоящий из индуктивности L200 и конденсаторов С200 … С202. К конденсаторам параллельно подключены разрядные сопротивления R200 … R202. Выходы инвертора выведены на зажимы 2U5, 2V5 и 2W5.
К инвертору АИН3 подключен синусоидальный фильтр SF3, состоящий из индуктивности L300 и конденсаторов С300 … С302. К конденсаторам параллельно подключены разрядные сопротивления R300 … R302. Выходы инвертора выведены на зажимы 3U5, 3V5 и 3W5.
Порядок включения ПСН при температуре окружающей среды ниже минус 40ºС определяет система температурного контроля - термоблок А15. Работа ПСН начинается с включения контактора КМ80, подающего входное напряжение на резисторы подогрева R2 … R5. В кабину машиниста выдается сигнал о начале процесса прогрева ПСН блок – контактами контактора КМ80. При достижении температуры на радиаторах IGBT – транзисторов значения
температуры от минус 35ºС до минус 40ºС система температурного контроля дает разрешение на включение ПСН по обычному алгоритму.
СУ ПСН включает в себя основную плату управления А7 и ряд вспомогательных узлов, выполняющих подчиненные функции (датчики, источники питания, преобразователи, линии связи и т.п.)
Функции вспомогательных узлов:
датчик UV1 контролирует наличие и уровень ВНП. Сигнал с датчика поступает на плату управления А7;
датчики UА1 контролирует ток по цепи ВНП. Сигнал с датчика поступает на плату управления А7;
- датчик UV2 контролирует уровень напряжения на промежуточной шине. Сигнал с датчика поступает на плату управления А7;
- датчик UА2 контролирует ток, протекающий от выхода ВПП по промежуточной шине к входу АИН. Сигнал с датчика поступает на плату управления А7;
- источник питания 11 0В/24 В (А14) предназначен для преобразования питающего напряжения СУ в напряжение 24 В;
- плата источников А8 предназначена для преобразования напряжения 24 В в напряжения +5 В и ±15В, необходимые для питания платы управления А7.
На плату управления А7 поступает информация с датчиков, контролирующих состояние ПСН, и на основании полученной информации плата управления вырабатывает сигналы,
Информация о текущем состоянии устройства высвечивается светодиодными индикаторами расположенными на передней стороне платы управления.
Рисунок 9.14- Пеобразователь ПСН-100/3
Рис.9.15 Схема электрическая принципиальная ПСН-100/3