Комплект электрооборудования КАТП-2, представляет собой асинхронный тяговый электропривод с автономным инвертором напряжения и обеспечивает:
· пуск и регулирование скорости с четырьмя различными темпами разгона по командам блока компьютера вагонного управления (БКВУ), а также пуск и регулирование скорости в тяговом режиме с двумя различными темпами разгона по командам резервного управления;
· следящее рекуперативно-реостатное торможение по командам БКВУ с тремя различными темпами замедления в диапазоне скоростей от максимальной до минимально возможной ( но не более 7 км/ч) без ограничения скорости начала торможения;
· изменение направления движения по командам БКВУ или реверсора резервного управления;
· устойчивую работу при повторно-кратковременных режимах с максимальной нагрузкой и продолжительностью стоянки на станции 25 сек при скорости сообщения 48 км/ч на перегоне 1700 м с интенсивностью движения не менее 40 циклов пусков в час;
· автоматическое регулирование тягового и электродинамического тормозного усилий в зависимости от сигналов устройства контроля загрузки вагонов;
· управление движением по системе многих единиц и сохранение работоспособности при проезде неперекрываемых токоразделов в режимах тяги и рекуперативно-реостатного торможения при изменениях напряжения от 550 до 975 в;
· контроль параметров электрического торможения и формирование при его отказе, снижении эффективности или истощении в зоне малых скоростей сигналов «Отказ электротормоза», «Электротормоз неэффективен», используемых для формирования команд на замещение электрического торможения пневматическим;
· прием сигналов управления от БКВУ и передачу диагностических сигналов о состоянии и параметрах электрооборудования в БКВУ.
Токосъем 750в постоянного тока с контактного рельса для питания асинхронного тягового привода осуществляется токоприемниками, и далее напряжение поступает в контейнер тягового инвертора (КТИ) через муфты соединительные, блок БСТД, главный предохранитель FU-1 и главный разъединитель ГВ. (БРУ-01)
Если разъединитель ГВ замкнут, то питание подводится к быстродействующему выключателю (ВБ), который обеспечивает защиту от перенапряжения и токов короткого замыкания силовых цепей комплекта электрооборудования.
В режиме тяги компоненты силовой цепи преобразуют напряжение сети постоянного тока в трехфазное напряжение с регулируемой амплитудой и частотой для питания тяговых асинхронных двигателей, а также обеспечивают режим реостатного торможения.
Дополнительные трехфазные цепи питания 220в предназначены для питания асинхронных двигателей вентиляторов охлаждения тормозного резистора и модуля силового инвертора (МСИ).
Дроссель сетевого фильтра закреплен на раме вагона отдельно от контейнера тягового инвертора.
Конденсатор фильтра (С), состоящий из двух параллельно соединенных элементов, служит низкоиндуктивным источником напряжения для силового инвертора и реостатного тормозного чоппера.
Дроссель и конденсатор С вместе составляют фильтр низких частот, обеспечивающий защиту системы от бросков напряжения и уменьшает помехи, передающиеся в контактную сеть.
Цепи заряда и разряда конденсатора сетевого фильтра выполняют следующие функции:
· при подаче питания (54-82в) на контейнер блок управления БУТП-2 включает ВБ и зарядный контактор ЗК. Линейный контактор ЛК в этот момент разомкнут и изолирует модуль силового инвертора (МСИ) от тяговой сети. После включения разъединителя ГВ и подачи высокого напряжения на КТИ происходит заряд конденсатора сетевого фильтра С через зарядный резистор Rзар, ограничивающий ток заряда конденсатора.
Напряжение на конденсаторе фильтра контролируется датчиком напряжения ДНВх. Когда напряжение на фильтре достигнет определенной уставки, блок БУТП-2 включает ЛК и подключает МСИ непосредственно к тяговой сети. Зарядный контактор ЗК размыкается.
Разрядный резистор R обеспечивает безопасный разряд конденсатора сетевого фильтра С перед проведением технического обслуживания.
Для защиты тягового оборудования от перенапряжений в контактной сети параллельно конденсатору фильтра включен нелинейный полупроводниковый ограничивающий варистор.
Входной и обратный линейные токи тягового привода контролируются датчиками тока ДТ вх. и ДТ вых. соответственно. Сигнал о величине входного тока используется в БУТП-2 для электронной защиты превышения потребляемого тока. Сигнал о величине обратного тока используется в БУТП для электронной дифференциальной защиты, которая контролирует входной и обратные токи на наличие дисбаланса для обнаружения замыкания на землю внутри тягового оборудования.
Промежуточный дроссель фильтра инвертора служит для подавления колебаний тока, которые могут возникать между конденсатором сетевого фильтра С и конденсатором С, установленном в модуле силового инвертора.
МСИ оборудован датчиком температуры, который передает сигнал перегрева в БУТП-2.
Датчик настроен на уставку температуры срабатывания плюс 85 °С (контакты размыкаются и МСИ отключается). БУТП-2 включает МСИ в работу при снижении его температуры до 70°С.
Транзисторы модулей ЮВТ (6 шт.) образуют 3-фазный силовой инвертор, который служит для питания тяговых двигателей.
Модули ЮВТ коммутируются с частотой 2400 Гц и управляются БУТП с использованием широко-импульсной модуляции для преобразования входного постоянного напряжения в выходное 3-фазное напряжение, переменное по частоте и амплитуде.
В группе из двух модулей ЮВТ один транзистор работает в качестве реостатного тормозного чоппера, управляемого БУТП-2, а другой заперт и модуль используется только в качестве обратного диода тормозного резистора.
В режиме реостатного торможения транзистор начинает работать с частотой 1200 Гц и переменной скважностью, тем самым рассеивая тормозную энергию в тормозном резисторе. Реостатное торможение необходимо, когда тяговая сеть не может принять ток рекуперации. При этом напряжение на конденсаторе сетевого фильтра составляет 925в.
Реостатный чоппер также используется в режиме тяги в качестве закорачивающей цепи при превышении напряжением тяговой сети значения 1000 в.
Выходные фазные токи силового инвертора измеряются датчиками тока ДТА и ДТВ, а выходные линейные напряжения датчиками напряжения ДН1 и ДН2. БУТП-2 использует сигналы этих датчиков для управления модулем силового инвертора и защиты тягового оборудования от перегрузки.
