ТЕМА 5.3А - ПРИСТРІЙ ТА РЕМОНТ
Випрямними-інверторний ПЕРЕТВОРЮВАЧА
ВІП4000М електровозів ВЛ80Р, ВЛ85,2ЕС5К
Вступ. Загальні відомості про випрямних установках
Перетворювальні установки призначаються для перетворення електричного струму з змінного в постійний (випрямлячі), з постійного на змінний (інвертори), з змінного однієї частоти в змінний інший частоти (перетворювачі частоти). Процес перетворення може відбуватися одночасно з регулюванням напруги. На електровозах змінного струму знайшли широке застосування випрямлячі, а останнім часом завдяки широкому розповсюдженню керованих напівпровідникових вентилів застосовуються керовані випрямлячі, т. Е. Випрямлячі з регулюванням напруги і інвертори (електровоз ВЛ80р), також з регулюванням режиму рекуперативного гальмування.
Необхідність в перетворювачах на електрорухомому складі змінного струму обумовлена, перш за все, застосуванням тягових двигунів постійного струму, в той час як в контактній мережі змінна напруга 25 кВ частотою 50 Гц. Тому на електровозах встановлюють обладнання, яке в тяговому режимі знижує цю напругу до рівня, допустимого для тягових двигунів, перетворює змінний струм в постійний і регулює напругу. Зниження напруги здійснюється трансформатором і автотрансформатором, перетворення змінного струму в постійний - випрямлячем. Регулювання напруги може виконуватися різними способами. При наявності в випрямлячах керованих вентилів регулювання напруги може здійснюватися випрямлячами.
Випрямні установки з некерованими вентилями встановлені на всіх електровозах змінного струму, крім ВЛ80р. Випрямні установки, в яких застосовані керовані вентилі - тиристори, використовуються на електровозах ВЛ80т і чс4т для регулювання режиму реостатного гальмування шляхом зміни струму збудження тягових двигунів в залежності від необхідної сили гальмування, швидкості та інших факторів.
На електровозі ВЛ80р випрямно-інверторні перетворювачі виконані на керованих вентилях. Вони в режимі тяги виконують роль керованих випрямлячів, а в режимі рекуперативного гальмування - керованих інверторів.
Основним елементом всіх перетворювачів є вентиль. При проходженні через вентиль струму частина енергії втрачається - виділяється у вигляді тепла. Сучасні перетворюючі установки працюють порівняно з невеликими втратами енергії - не більше 2%. Однак якщо не передбачити примусового охолодження - вентиляції, то ці втрати можуть привести до неприпустимого нагрівання обладнання, в першу чергу самих вентилів. Тому вентилі монтують в спеціальних охолоджувачах - радіаторах з розвиненою поверхнею у вигляді ребер, а перетворювачі обладнають системою примусового охолодження потоком повітря.
Для перетворювачів великої потужності потрібні десятки, а іноді сотні вентилів. Струм і напруга повинні рівномірно розподілятися між усіма вентилями. Тому в перетворювачах використовують пристрої, які вирівнюють струм і напруга між вентилями. Нарешті, перетворювачі з керованими вентилями обладнають системою, що забезпечує подачу відкривають імпульсів на керуючі електроди тиристорів, системами захисту і сигналізації: Всі перераховані пристрої в комплексі складають преобразовательную установку.
У перетворювальної установки остовом служить зварений каркас 4 (рис. 4) з профільної і листової сталі. Розташування елементів на каркасі виконано з урахуванням зручності виконання монтажу та обслуговування при експлуатації, а також забезпечення ефективного примусового повітряного охолодження радіаторів тиристорів.
На лицьовій стороні В-ІП розташовані плечі 1, 2, 3 і 8 (позначення плечей дані відповідно до електричної схеми), на зворотному - плечі 4, 5, 6 і 7. Розташування плечей і маркування тиристорів 7 вказані на табличках, укріплених на кожній стороні ВІП. Ланцюги вентилів розташовані по горизонталі. По висоті встановлено сім тиристорів, що відповідає числу паралельних гілок тиристорів в одному плечі. По горизонталі розташовані з одного боку ВІП 12, а з іншого-10 тиристорів. Тиристори в конструкцію вбудовуються блоками, які містять по одному або два тиристора.
Малюнок 4 - випрямний-побутовий пре-освітню:
1-касета попереднього каскаду БФИ; 2 касети вихідного каскаду БФИ; 3-блок імпульсних трансформаторів; 4-каркас; 5-блок БВН; 6 - шина; 7-блок тиристорів; 8 - дільник струму; 9 - ізолятор
Панелі блоків тиристорів утворюють канал охолодження. Охолодження повітряне, примусове. Напрямок руху повітря - зверху вниз.
З одного боку ВІП в середній частині розташовані блоки індуктивних подільників струму 8 для плечей 1, 2; зі зворотним боку-для плечей 5, 6. На торцях ВІП встановлені блоки індуктивних подільників струму для плечей 7, 8 і 3, 4.
Елементи блоків БВН розміщені на панелях: всередині ВІП з одного боку - для плечей 4 і 6, з іншого боку - для плечей 5 і 7. Зовні ВІП на його торцях розташовані БВН (блок 5) для плечей 1, 2, 3 і 8. пристрої вирівнювання напруги кожного плеча розташовані на окремих панелях.
Система блоків формування імпульсів 1 і 2 і блоку захисту від зниження напруги живлення розміщена в верхній частині ВІП. Там же розташовані і панелі затискачів для підключення сигналізації при пробої вентилів і для підключення системи управління електровоза (від БУВІП) до формувача імпульсів ВІП. У нижній частині каркаса є болти для заземлення.
Малюнок 5 - Загальний вигляд ВІП
Надійна робота ВІП забезпечується при нормально діючої примусової вентиляції, наявності захисту від коротких замикань, перевантажень по струму, системи сигналізації про пробої тиристорів, захисту від припинення потоку повітря, захисту від перенапруг, датчиків стеження за кутом комутації в апаратурі управління.
У комплект поставки на одну секцію електровоза входять два ВІП і один блок конденсаторів, які використовують в фільтрі джерела живлення для системи блоків формування імпульсів. Блок конденсаторів складається з 10 окремих блоків, в кожен з яких в свою чергу входять 80 конденсаторів, укріплених на алюмінієвій панелі. Кожен блок має вихідні шпильки «+» і «-». Однойменні шпильки об'єднані шинками.
На електровозах ВЛ80 встановлено ВІП 2 - 2200м; на електровозах ВЛ85 і 2ЕС5К установки ВІП-4000М-УХЛ2.
Фрагмент роботи з оформленням у форматі PDF можна подивитися ТУТ
