Электрическая схема вагонов 81-760 и 81-761 функционально включает в себя следующие цепи:
- высоковольтные силовые;
- управления;
- вспомогательные (высоковольтные и низковольтные);
- резервного управления
- управления движением, безопасности и технической диагностики;
- связи и сигнализации.
Силовая схема вагона
Рис. 87 Силовая схема вагона
Силовая схема (Рис 87) включает инвертор (МСИ) из шести тиристорных ключей ((Т1-Т6) и двух ключей (Т7иТ8) тормозного преобразователя (чоппера ). Обмотки тяговых электродвигателей соединены параллельно и питаются от одного инвертора.
Напряжение тяговой сети поступает в контейнер тягового инвертора через силовые устройства вагона: токоприемники ТР1…ТР4, главный предохранитель FU1, главный разъединитель ГВ, контакты выключателя быстродействующего (ВБ ) и входной фильтр (Lф – Сф),силовые контакты контактора ЛК, МСИ - напряжение с выхода которого непосредственно поступает на 3-х фазную систему шин (А,В,С ) к которым подключены тяговые двигатели. В режиме тяги тормозной резистор (Rт) зашунтирован тормозным преобразователем. На каждом двигателе установлено устройство для измерения числа оборотов вращения ротора двигателя (ДВЧ).
Информация датчика о числе оборотов поступает в блок управления силовым инвертором, который обеспечивает регулирование напряжения и частоты тока обмоток двигателя по определенному закону. Этот закон формируется при выборе машинистом рукояткой контроллера того или иного пускового положения – «Ход 1», «Ход 2», «Ход-3», «Ход-4».
В силовую схему входит дополнительная трехфазная цепь питания вентиляторов 220в, которая запитана от тяговой сети через предохранитель FU1 к блоку питания вентиляторов (БПВ). БПВ в своем составе имеет понижающий чоппер и два независимых инвертора. Каждый инвертор преобразует выходное напряжение постоянного тока чоппера в трехфазное напряжение 220 в, частотой 25 / 50 Гц. Блок питания вентиляторов имеет естественное охлаждение и установлен внутри контейнера тягового инвертора.
При включении аккумуляторных батарей, напряжение бортовой сети поступает на БУТП-2. Блок инициализируется и подает питание на катушку быстродействующего выключателя (БВ) и катушку зарядного контактора (ЗК). БВ и ЗК включаются, - в силовой схеме замыкаются их контакты,- 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 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 через УПИ-1 в БКПУ и далее во все БКВУ вагонов поезда, которые включают в работу БУТП-2, лишь после этого начинает работать инвертор.
Информация о числе оборотов вводится в схему управления автономным инвертором, которая обеспечивает регулирование напряжения и частоты тока обмоток асинхронных машин по определенному закону. Этот закон формируется при выборе машинистом рукояткой контроллера того или иного пускового положения. В начале пуска асинхронных машин тиристорные ключи переключаются с частотой 1—2 Гц. При этом к обмотке статора асинхронных машин подводится напряжение, составляющее 2—5% напряжения контактного рельса. Регулирование подводимого напряжения обеспечивается путем изменения коэффициентов заполнения тиристорных ключей (широтно-импульсная модуляция). По мере разгона вагонов постепенно повышается напряжение на обмотках статора асинхронных машин и увеличивается частота тока в них. Последнее осуществляется путем повышения частоты работы тиристорных ключей, импульсы управления на которые начинают поступать чаще.
При пуске момент на валу тяговых машин поддерживается постоянным. Мощность, развиваемая тяговым приводом, постепенно увеличивается до максимального значения. Затем мощность привода поддерживается на максимальном уровне и уменьшается магнитный поток тяговых машин.
В конце регулирования с ростом частоты вращения роторов тяговых машин мощность, реализуемая тяговым приводом, постепенно уменьшается.
Для нормальной работы автономного инвертора необходимо, чтобы во всех режимах напряжение на конденсаторе входного фильтра имело достаточный уровень. Поэтому процесс электрического торможения может начинаться независимо от наличия напряжения в контактной сети. Переход из режима тяги режим торможения осуществляется путем изменения частоты работы инвертора в сторону уменьшения. При этом асинхронные машины переходят в генераторный режим, инвертор выполняет функции управляемого выпрямителя. Для согласования мощности асинхронных машин в режиме торможения с установленной мощностью автономного инвертора в цепь обмоток асинхронных машин включен тормозной резистор RTна котором рассеивается часть тормозной энергии в диапазоне высоких скоростей торможения. При отсутствии в сети потребителей рекуперируемая энергия через тормозной преобразователь(чоппер) поступает в тормозной резистор и рассеивается в нем.
