Четыре преобразователя, выпускаемые ОАО «Электровыпрямитель», предназначены для использования в серийно выпускаемых отечественных электровозах

September 13, 2013 by admin Комментировать »

Следующие четыре преобразователя, выпускаемые ОАО «Электровыпрямитель», предназначены для использования в серийно выпускаемых отечественных электровозах BJI-200, BJI-85, BJI-80C, BJI-65, ВЛ-40П, ЭП-200, ЭП1. Применение этих агрегатов позволяет экономить до 15 % электроэнергии за счет рекуперации (возврата энергии в питающую сеть при торможении), увеличить на 10 % силу тяги электровозов. Немаловажным также является сокращение частоты замены тормозных колодок. По оценкам производителя преобразователей, экономия на подобных регламентных работах может достигнуть 12 тонн металла в год для одного электровоза. Кроме того, за счет бесконтактного регулирования частоты вращения увеличивается ресурс тяговых электродвигателей. На рис. 1.2.32 показан внешний вид статических преобразователей для управления движением электровозов.

Рис. 1.2.32. Внешний вид статических преобразователей для управления движением электровозов: а — преобразователь выпрямительно-инверторный ВИП-4000-УХЛ2; б — преобразователь выпрямительно-инверторный ВИП-5600-УХЛ2; в — силовая преобразовательная установка СПУ-5700-У2; г — преобразователь М-ОМП-3500-У2

Преобразовательтипа ВИП-4000-УХЛ2 (рис. 1.2.32, а) предназначен для выпрямления однофазного переменного тока частотой 50 Гц и преобразования его в постоянный ток, предназначенный для питания двух тяговых электровозных двигателей постоянного тока в режиме тяги и для преобразования постоянного тока в однофазный переменный ток частотой 50 Гц в режиме рекуперативного торможения электровоза. Такие же функции выполняет преобразователь ВИП-5600-УХЛ2 (рис. 1.2.32, б). Технические характеристики этих двух типов статических преобразователей приведены в табл. 1.2.2.

Таблица 1.2.2. Технические характеристики преобразователей ВИП

Тип преобразователя

ВИП-4000-УХЛ2

ВИП-5600-УХЛ2

Номинальное входное напряжение, В

1570

1570

Номинальное выходное напряжение, В

1400

50

Номинальная выходная мощность, кВт

4000

5600

КПД, не менее

98,5

98,6

Силовая преобразовательная установка типа СПУ-5700-У2 (рис. 1.2.32, в) выполняетдругую функцию: она преобразует однофазный ток частотой 50 Гц в трехфазный ток с регулированием частоты для питания тяговых вентильных электродвигателей и трехфазный ток переменной частоты в однофазный ток частоты 50 Гц в режиме рекуперативного торможения. Номинальная мощность преобразователя составляет 5700 кВт при КПД не менее 97 %. Номинальное выходное линейное напряжение — 1100 В, номинальный ток фазы — 580 А. Диапазон регулирования частоты — 0…210 Гц. Габаритные размеры преобразователя — 1940 x 1120 x 2000 мм.

Примером преобразователя, предназначенного для модернизации эксплуатируемых в настоящее время электровозов типа BJl-80, является преобразовательный комплекс М-ОМП-3500-У2. Этот комплекс обеспечивает замену «один-в-один», подключаясь к установленному на электровозах оборудованию без необходимости внесения в это оборудование каких-либо изменений.

При модернизации выполняются следующие операции: осуществляется замена механических коммутаторов на гораздо более надежные полупроводниковые с бесконтактным регулированием; исключается электромашинный фазорасщепитель.

В состав преобразовательной установки входят: силовой блок В-ОПП-3200 для питания четырех коллекторных тяговых электродвигателей, два шкафа для питания асинхронных двигателей вентиляторов, двух компрессоров и маслонасоса, три блока питания БП схем управления преобразовательной установки.

*                                                                                      * *

В заключение этого раздела приведем несколько примеров специализированных статических преобразователей небольшой мощности, использующихся в конкретных отраслях промышленности и транспорта. Первый пример — статический преобразователь, выпускаемый ОАО «Электровыпрямитель» для комплектации новых отечественных железнодорожных вагонов. Статический преобразователь М-ПТЕ-22-У1 (рис. 1.2.33) обеспечивает пассажирский вагон не только электроснабжением промышленной частоты 50 Гц для нужд пассажиров (питание электробритв, зарядки мобильных телефонов и т. д.), но также питает установки кондиционирования вагона: электродвигатели компрессоров и вентиляторов. При общей выходной мощности 24 кВА преобразователь имеет габариты 1900x700x700 мм, построен по блочно-модульному принципу (что, как мы знаем, облегчает его ремонт в случае отказа) и герметичное исполнении корпуса. Устанавливается преобразователь в подвагонном пространстве, что, естественно, делает его доступным «всем ветрам», но для охлаждения силовых элементов по этой причине не требуется дополнительных принудительных мер — охлаждение осуществляется набегающим потоком воздуха, образующимся при движении вагона.

Рис. 1.2.33. Внешний вид преобразователя М-ПТЕ-22-У1

Структурная схема преобразователя включает в себя входную коммутационно-защитную аппаратуру, три входных повышающих преобразователя постоянного напряжения, три трехфазных инвертора, три выходных фильтра, выходную защитную аппаратуру, аппаратуру управления, диагностики и контроля параметров, аппаратуру сигнализации.

Технические характеристики преобразователя М-ПТЕ-22-У1: входное номинальное напряжение — 110 В; диапазон изменения входного напряжения — 90…145 В; линейное выходное напряжение канала 1 — 97…308 В; линейное выходное напряжение канала 2 —

220..              .242 В; линейное выходное напряжение канала 3 — 220…242 В; коэффициент искажения синусоидальной формы кривой — не более 5 %; выходная частота — 49…51 Гц.

Существует область специализированной техники, к функционированию которой предъявляются повышенные требования в виде обеспечения надежной работы в условиях повышенной влажности, тряски, ударов, высоких значений магнитных и электрических полей, воздействия разнообразных излучений. К таким видам техники прежде всего относится военная техника, горнорудное оборудование, оборудование, устанавливаемое на верхних палубах кораблей и судов. В этих специфических областях также требуется большое количество разнообразных преобразовательных устройств.

Примером преобразователей, обеспечивающих надежное функционирование в самых жестких условиях, может служить линейка приборов СПТ (трехфазного типа) и СПО (однофазного типа), производимых ООО «Источник» (г. Калуга). Внешний вид этих приборов приведен на рис. 1.2.34.

Рис. 1.2.34. Внешний вид преобразователей типа СПТ и СПО

Эти преобразователи получают питание от двух независимых фидеров трехфазной сети 380 В частотой 50 Гц (основной и резервной), и преобразуют его в однофазное или трехфазное (в зависимости от типоисполнения прибора) напряжение 230 В частотой 400 Гц. В схеме приборов предусмотрен трансформатор гальванической развязки между первичной питающей сетью и выходами подключения нагрузки. Также имеется возможность местного и дистанционного управления включением/отключением, сигналы управления и обратные диагностические сигналы о неисправности могут быть переданы по интерфейсу RS-422. Особенность данных преобразователей в том, что они могут питать не только асинхронные двигатели, но и решать большое количество других задач, в том числе обеспечивать питание нагрузки типа «емкостной выпрямитель» с величиной активной мощности на выходе до 0,8 от номинальной.

В приборах реализованы следующие виды защит: максимальная токовая защита питающих сетей от перегрузок и коротких замыканий, защита от перегрева силовых элементов, защита от недопустимого снижения входного напряжения, быстродействующая защита от пиковых выходных токов перегрузки и токов короткого замыкания. На момент написания этой книги производитель выпускает исполнения преобразователей с номинальной мощностью 8 и 25 кВА, готовится расширение типового ряда в меньшую сторону до 2 кВА и в большую — до 50 кВА.

Другие технические характеристики преобразователей СПТ и СПО: точность установки выходного напряжение — не более 1 %; суммарная нестабильность выходного напряжения — не более 4 %; разность линейных напряжений при холостом ходе и симметричной нагрузке — не более 2 % (для трехфазного варианта); коэффициент несинусоидальности выходного напряжения — не более 5 %; время установления напряжения на выходе — не более 5 с; коэффициент мощности — не менее 0,8; КПД — не менее 80 %.

Источник: Семенов Б. Ю. Силовая электроника: профессиональные решения. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2011. — 416 c.: ил.

2 комментариев(ия)

  1. sova says:

    Не ясно, какими такими “вентильными” двигателями управляет СПУ? Существуют аснхронные и синхронные двигатели. Уважайте научное сообщество России,применяйте ощепризнанные термны!

  2. admin says:

    Цитата из Википедии:

    Вентильный электродвигатель (ВД) — это замкнутая электромеханическая система, состоящая из синхронной машины с синусоидальным распределением магнитного поля в зазоре, датчика положения ротора, преобразователя координат и усилителя мощности[1].
    [1]Герман-Галкин С. Г. Глава 9. Модельное проектирование синхронных мехатронных систем // Matlab & Simulink. Проектирование мехатронных систем на ПК.. — СПб.: КОРОНА-Век, 2008. — 368 с. — ISBN 978-5-903383-39-9.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты