![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Подвагонный преобразователь частоты ПЧ - 24.
Подвагонный преобразователь частоты ПЧ - 24 предназначен для преобразования постоянного тока напряжением 110 вольт в переменный трехфазный ток. Трехфазный ток используется для питания электродвигателей холодильной установки УКВ - 31 ТП. Преобразователь позволяет регулировать частоту переменного трехфазного тока и таким образом менять скорость вращения электродвигателей с целью регулировки холодопроизводительности УКВ - 31. ПЧ - 24 установлен под вагоном в специальном ящике. Преобразователь питает электродвигатели по трем каналам: КАНАЛ 1: Электродвигатель компрессора. Напряжение меняется в пределах от 94 до 308 вольт. Частота переменного тока регулируется от 20 до 70 гц. Мощность канала - 18 квт; КАНАЛ 2: Электродвигатель приточного вентилятора центробежный (центральная вентиляция вагона). Напряжение составляет 220 вольт. Частота постоянная и равна 50 гц. Мощность канала - 3 квт; КАНАЛ 3: Электродвигатель вентилятора конденсатора (осевой). Напряжение меняется в пределах от 94 до 308 вольт. Частота переменного тока регулируется от 20 до 70 гц;
Рис. 44 Общий вид ПЧ - 24 в подвагонном ящике.
Рис. 45 Холодильная установка УКВ - 31ТП.
На Рис…. Показан общий вид холодильной машины УКВ - 31 ТП. Машина состоит из следующих основных элементов: 1 -компрессор 2 -центробежный вентилятор; 3 -осевой вентилятор; 4 -конденсатор; 5 -воздухоохладители (испарители); 6 -водяные воздухонагреватели; 7 -воздушные фильтры; 8 -электрические калориферы; Холодильная установка располагается со стороны рабочего тамбура под потолком вагона.
Рис. 46 Расположение УКВ - 31 на вагоне.
Подвагонный преобразователь частоты (Рис. …) состоит из повышаюших преобразователей напряжения ППН, блоков силовых инверторов БСИ, блока питания и схемы управления. Рассмотрим работу ППН: 1. При подаче напряжения питания происходит заряд конденсатора через дроссель (реактор). Конденсатор заряжается до напряжения 110 вольт. Это необходимо делать, чтобы избежать броска тока заряда в момент " накачки" конденсатора.
Рис. 47 Первоначальный заряд конденсатора
2. После заряда конденсатора открывают IGBT транзистор V1. Через транзистор потечет ток, который создает вокруг дросселя (реактора) магнитное поле. Энергия " запасается" в магнитном поле. Рис. 48 Создание электромагнитного поля реактора.
3. На третьем этапе работы ППН транзистор V1 закрывают. Уменьшается ток проходящий через реактор, а значит уменьшается и магнитное поле. Изменение поля приводит к индуктированию ЭДС самоиндукции в дросселе ДР. Под действием ЭДС потечет ток заряда конденсатора, который дополнительно зарядит конденсатор до напряжения 400 - 500 вольт. Это способ повышения напряжения называют " накачкой" конденсатора. Диод исключает разряд конденсатора через источники питания.
Рис. 49 " Накачка" конденсатора. Для преобразования постоянного тока в переменный трехфазный в ПЧ - 24 применяется инвертор (БСИ). Задача инвертора состоит в том, чтобы обеспечить изменение направления тока в фазовых обмотках электродвигателей. Допустим, в первую треть периода максимум тока должен быть в фазе U и направление тока, например, должно быть " к центу" обмотки электродвигателя, а токи в фазах V, W должны быть меньше и направление токов должно быть " от центра" обмотки. Для этого необходимо открыть транзисторы 1, 5 и 6. Рис. 50 Направление токов при максимальном значении тока в фазе U.
В следующую треть периода, допустим, максимальное значение тока должно быть в фазе V. Тогда направление тока должно быть в фазе V " к центру" обмотки, а в фазах U, W - " от центра" обмотки. Для обеспечения такого направления токов необходимо открыть транзисторы 2, 4 и 6. Рис. 51 Направление токов при максимальном значении тока в фазе V.
Для обеспечения максимального значения тока в фазе W, необходимо соответственно открыть транзисторы 3, 4 и 5. Периодическая коммутация транзисторов позволяет менять направление токов в трехфазных обмотках электродвигателей и таким образом получать переменный трехфазный ток. Переключение транзисторов можно производить с различной частотой, что позволяет менять частоту полученного переменного трехфазного тока. Скорость вращения трехфазных электродвигателей с короткозамкнутым ротором зависит от числа пар полюсов и частоты питающего тока.
n1 = 60*f / p
где: n1 - число оборотов магнитного поля статора электродвигателя; f - частота переменного трехфазного тока; р - число пар полюсов.
В холодильной машине УКВ - 31 используют изменение частоты трехфазного тока для регулирования числа оборотов электродвигателей компрессора и вентилятора конденсатора. Частоту меняют в от 20 до 70 герц, что позволяет изменять число оборотов поля статора в пределах 1200 до 4200 оборотов в минуту. Число оборотов ротора с учетом скольжения получается несколько меньше. Рассмотрим работу ПЧ - 24. Каналы 1 и 3 получают напряжение 400 - 500 вольт для блоков силовых инверторов БСИ1, БСИ2 от одного повышающего преобразователя напряжения ППН 1. Преобразователь ППН 1 состоит из двух реакторов L1 и L2. Установка двух реакторов необходима для того, чтобы обеспечить достаточную " накачку" конденсатора, поскольку ППН 1 нагружен на два канала. Кроме того применение двух параллельных каналов L1, 14 и L2, 13 позволяет разгрузить по току транзисторы 13 и 14. Инверторы БСИ1 и БСИ3 преобразуют постоянный ток в трехфазный, который поступает на выходы каналов 1 и 3. Для защиты каналов от перегрузки и коротких замыканий на выходах каналов установлены платы датчиков тока (ПДТ31 и ПДТ32) имеющие соответственно номера 38 и 40. Для питания БСИ2 канала 2 установлен отдельный ППН2. Для защиты от перегрузки по току также предусмотрен ПДТ32 с номером 39. Управление транзисторами ППН1 и ППН2 осуществляется платами ПР1 и ПР2. Команды управления поступают на транзисторы через платы драйверов ПД1 и ПД2, имеющие в схеме номера 21 и 22. Управление транзисторами инверторов осуществляют платы управления ПУ1 (33, 34 и 35). Сигналы управления с этих плат поступают на транзисторы БСИ через платы сопряжения ПС2 - М1 и ПС6 - ТМ (35, 36 и 37). Команды на включение каналов и установку частоты переменного трехфазного тока приходят из пульта управления 41. Обратно в пульт управления поступают сигналы из ПЧ - 24 сообщающие о работе каналов и возможных неисправностях. Для контроля электронных плат ПЧ - 24 от перегрева установлены датчики температуры 43, 44 и 45. Рис. 52 Расположение панели сигнализации о работе подвагонного преобразователя кондиционера ПЧ - 24.
Внутри пульта управления " Кросно" располагается плата сигнализации преобразователя кондиционера ПЧ - 24. На плате для каждого канала расположена группа светодиодов, сигнализирующая о различных режимах работы канала: · работа - горение светодиода означает то, что канал включен и работает нормально; · авария - горение светодиода сигнализирует о неисправности канала; · токовая защита - сигнализирует о перегрузке по току, неисправность во внешних цепях, например неисправность электродвигателя (ПДТ); · термозащита - сигнализирует о перегреве электронных плат канала(датчики температуры); · авария ППН - сигнализирует о неисправности ППН соответствующего канала. После поступления команды из БУК о запуске электродвигателя вначале производится запуск необходимого канала, поступает сигнал о запуске в БУК и только после этого включается электродвигатель. На панели сигнализации загорается светодиод " Работа".
Рис. 53 Схема преобразователя частоты ПЧ - 24
|