ВКР Потёмкин (814381), страница 5
Текст из файла (страница 5)
– номинальный ток цепи 280 А;
– диапазон изменения цепи 400–720 В;
– пределы токов уставки 250–800 А;
Данные автоматические выключатели разработаны и выпускаются преимущественно для троллейбусного транспорта.
Выбор преобразователя напряжения бортсети троллейбуса
Предназначен для питания потребителей бортовой сети троллейбуса и подзарядки аккумуляторных батарей посредством преобразования контактной сети в напряжение 24…28 В. Выбираем преобразователь напряжения ПНР–125НЛ со следующими характеристиками:
– входное напряжение контактной сети 350–800 В;
– выходное напряжение 24–28 В;
– КПД 0,93 %.
Описание и работа составных частей изделия
Непосредственно от бортовой сети 24...28В должны быть запитаны следующие устройства комплекта:
-выключатель автоматический;
-преобразователь тяговый, причём цепи питания системы управления, вентилятора и модуля предварительного заряда должны быть подсоединены отдельно;
-преобразователь напряжения автономного хода, причем он должен быть запитан в непосредственной близости от аккумуляторных батарей;
-блок процессорный, от которого производится питание контроллера водителя, блока линейных контакторов, датчиков оборотов, давления и тока (за исключением датчиков тока внутри ПТ).
Рекомендуемые места расположения устройств комплекта;
На крыше - реактор помехоподавления, выключатель автоматический, блок линейных контакторов, блок тормозных резисторов, преобразователь тяговый.
Под полом - батареи аккумуляторные, преобразователь напряжения автономного хода;
В кабине - блок процессорный, контроллер водителя.
Остальные устройства могут быть размещены по усмотрению конструктора троллейбуса. Устройства, не имеющие прямого соединения своих выводов с контактной сетью:
-аккумуляторные батареи;
-блок процессорный;
-контроллер водителя;
-датчик давления;
-тумблеры и контрольные контакты дверей.
Устройства, неисправность которых потенциально опасна попаданием напряжения контактной сети в низковольтные цепи:
-преобразователь напряжения бортсети;
-преобразователь тяговый;
-преобразователь напряжения автономного хода;
-выключатель автоматический;
-блок линейных контакторов;
-двигатель тяговый;
-блок тормозных резисторов.
Работа преобразователя тягового (ПТ)
Принцип действия ПТ основан на преобразовании напряжения звена постоянного тока, методом широтно-импульсной модуляции, в напряжения импульсной последовательности трех фаз, формирующие синусоидальные токи в обмотках двигателя.
Управление ключами осуществляется от микропроцессорной системы управления электроприводом, в которой происходит учет информации от датчиков тока, напряжения, оборотов двигателя и сигналов управления от внешнего управляющего контроллера, переданных через оптоволоконную связь.
Два оптоволоконных канала связи предназначены для дуплексного обмена информацией между ПТ и внешним управляющим контроллером, а третий канал используется для аварийного отключения автоматического выключателя (АВДУ) при напряжении контактной сети свыше 1000В. Четвертый, резервный канал, может использоваться для программирования системы управления электроприводом из кабины водителя.
ПТ устанавливается на крыше троллейбуса горизонтально и закрывается сверху металлическим кожухом. Зазор от низа ПТ и плоскости крыши троллейбуса должен быть не менее 100мм, для нормальной работы системы воздушного охлаждений.
Основная верхняя крышка в местах винтового крепления опломбирована. Съемная торцевая крышка предназначена для доступа к местам электрического подключения. Фиксация подводимых проводов, имеющих медные паяные наконечники и обжимные наконечники оптоволокна, производится сальниковыми вводами или зажимами, предусмотренных конструкцией разъемов.
Работа блока процессорного
Блок ПБТ-02АТ начинает работать сразу после появления напряжения бортсети при включении аккумуляторов троллейбуса. Блок получает информацию о состоянии органов управления - ручки задания направления движения, педалей, о состоянии дверей коммутационных аппаратов, тормозных резисторов, о давлении в тормозной системе, оборотах тягового двигателя через соответствующие контакты и датчики. Блок устанавливает по оптической линии связь с тяговым преобразователем, получает от него данные об электрических параметрах тяговой цепи и исправности самого преобразователя. Проанализировав полученные сведения и найдя их удовлетворительными, ПБТ формирует команду на включение в работу и задание на создание тяги в соответствии с приложением органов управления троллейбусом и передаёт их в тяговый преобразователь. В блок тягового преобразователя также передаются сведения:
- о желаемом направлении движения;
- о достигнутой скорости вращения двигателя;
- о режиме разгона или торможения;
- о необходимости включить подгруздку стрелки;
- о питании от сети или от блока автономного хода.
Работа преобразователя напряжения автономного хода
ПН24-600 (далее ПН) представляет собой высокочастотный инверторный повышающий конвертор напряжения, с гальванической развязкой между входом и выходом.
На чертеже ВКР 13.03.02 Э25 004 представлена блок-схема ПН24-600.
Напряжение низковольтной бортовой сети, от аккумуляторной батареи, (входное напряжение ПН), поступает на входной фильтр помех, препятствующий проникновению синфазных высокочастотных помех, возникающих при работе инвертора ПН, в низковольтную бортовую сеть.
Входной силовой фильтр обеспечивает необходимое качество питающего напряжения для инвертора, и фильтрацию переменной составляющей тока инвертора, тем самым, препятствуя её проникновению в низковольтную бортовую сеть.
Далее постоянное напряжение с входного силового фильтра преобразуется инвертором в переменное, частотой 20 кГц и поступает на высокочастотный трансформатор. Трансформатор повышает это напряжение до необходимого уровня и обеспечивает гальваническую развязку между низковольтной бортовой сетью и выходом ПН. Далее повышенное напряжение выпрямляется высокочастотным выпрямителем, сглаживается выходным фильтром и поступает на выход ПН.
Узел защиты отслеживает параметры входного напряжения, температуры внутри корпуса ПН, некоторые режимы инвертора и блокирует работу ПН (происходит переход в состояние «ОТКЛ») при аварийных и нештатных ситуациях. После возврата параметров (входного напряжения, температуры корпуса) в норму происходит автоматический переход в состояние «ВКЛ».
Цепь дистанционного управления имеет гальваническую развязку от схемы управления и позволят переводить ПН в состояния «ВКЛ» и «ОТКЛ». В состоянии «ОТКЛ» напряжение питания подается на схему управления ПН, но инвертор выключен, выходное напряжение равно 0 В.
В состоянии «ВКЛ» инвертор ПН включен, на выходе присутствуют выходное напряжение и ток, значения которых зависят от сопротивления нагрузки, подключенной к выходу ПН.
Работает ПН следующим образом. При отсутствии нагрузки на выходе ПН выходное напряжение максимально (напряжение холостого хода), выходной ток равен 0 А.
При уменьшении сопротивления нагрузки, выходное напряжение начинает снижаться, а выходной ток возрастать. Пропорционально выходному току будет увеличиваться выходная мощность ПН и потребляемый ток. В конце горизонтального участка характеристики выходная мощность и потребляемый ПН ток достигают максимального значения. Дальнейшее уменьшение сопротивления нагрузки вызовет вход ПН в режим ограничения выходного тока. В этом режиме происходит резкое падение выходного напряжения и, как следствие, выходной мощности. Таким образом, рабочим является горизонтальный участок характеристики. Снижение входного напряжения ПН менее 22,5...23В приводит к снижению максимальной выходной мощности ПН.
-
Настройка и диагностика преобразователя
Все величины настройки параметров комплекта могут быть при необходимости изменены подготовленным пользователем в процессе эксплуатации, после получения подробных инструкций и схем. Ниже приведен допустимый диапазон при вариациях параметров:
- Выходная частота 1…128Гц;
- Номинальная частота 50/60Гц;
- Ускорение/замедление 0.5…128Гц/c;
- Пусковое напряжение 0…35%;
- Ток перегрузки 1,6×IН;
- Длительность перегрузки 1…10с;
- Ток К.З. H 2.5×IН.
Эти параметры настраиваются непосредственно через компьютер. В состав комплекта входят средства, необходимые для настройки данных параметров, такие как программное обеспечение, драйвера, USB-кабель, инструкция по эксплуатации и настройки.
Базовая настройка самой платы выполнена изготовителем и не требует вмешательства со стороны пользователя.
- R2 – регулировка уставки по току перегрузки – 2 В;
- R17 – регулировка точки перехода на уменьшение выходной частоты при уменьшении напряжения DC-шины ниже граничной величины 620 В;
- R19 – задание масштаба по напряжению DC-шины – 3.5 В==*620 В;
- R21 – задание величины ускорения/замедления – 1.2 В==30 Гц/с;
- R27 – задание номинальной величины выходной частоты – 2.34 В==60 Гц;
- R52 –регулировка напряжения питания драйверов - 15±0.5 В.
*== - знак соответствия
Ниже приведены обозначения элементов индикации и их расшифровка, расположенные на плате управления:
- «24VDC» на плату подано питание 24 В;
- «POWER» сигнализирует о исправности источника питания платы
управления;
- «ON/OFF» команда на включение преобразователя активна;
- «RUN» преобразователь работает;
- «OV» напряжение контактной сети превышает граничное входное напряжение преобразователя;
- «TEMP» температура внутри силового модуля превысила допустимую
величину;
- «OCP» произошла перегрузка преобразователя;
- «FAULT» неисправность преобразователя.
На рисунке 4.1 представлена расположение элементов индикации и органов настройки на плате управления.
Рисунок 4.1. – Плата управления
Диагностика работы преобразователя осуществляется с помощью блока индикации (в дальнейшем БИ), установленного в кабине водителя. Блок индикации изображен на рисунке 4.2. БИ состоит из двух цифровых групп по три символа (правая и левая) и светодиодной линейки на 6 красных светодиодов. Дополнительно есть три зелёных светодиода (LCD), в процессе работы они должны мигать, показывая состояние линии связи индикатора. На лицевой панели справа имеются кнопки «Сброс» (нижняя) и «Выбор» (верхняя). Кнопка «Сброс» служит для сброса возникших аварийных ситуаций. Кнопка «Выбор» служит для выбора дополнительных возможностей индикации и перехода в режимы тестирования.
На рисунке 4.2 представлен блок индикации контроллера, расположенный в кабине водителя.
Рисунок 4.2. – Блок индикации
В зависимости от органов управления и внутренних параметров преобразователя, управляющая программа может находиться в следующих состояниях:
– рабочее состояние (привод готов к работе);
– рабочее состояние с запретом движения (запрет по внешним устройствам: открыты двери, выключен АВДУ и т.д.);
– рабочее тестирование (расширенная индикация переменных в рабочем режиме);
– аварийное состояние (отказ преобразователя).
Рабочее состояние электропривода
В рабочем состоянии, на цифровых индикаторах отображается: левом – напряжение, правом – ток двигателя. На светодиодной линейке индицируется функционирование преобразователя (таблица 4.3).
Таблица 4.3. – работа индикаторов в рабочем состоянии привода
| Индикация 6 5 4 3 2 1 | Описание |
| 0 0 0 0 0 * | включены тормозные резисторы |
| 0 0 0 0 * 0 | рекуперация энергии в контактную сеть |
| 0 0 0 * 0 0 | включена стрелка |
| 0 0 * 0 0 0 | ослабление поля |
| * 0 0 0 0 0 | высокая температура радиатора (светодиод мигает 2 раза в секунду) |
* – светодиод горит;
0 – светодиод погашен.
Нумерация светодиодов справа налево. Возможно одновременное включение нескольких светодиодов.
Рабочее состояние с запретом движения
На цифровых индикаторах при выключенном АВДУ отображается: левый – мигает «Uc», правый – напряжение на фильтровой ёмкости. При включенном АВДУ: на левом – напряжение, на правом – ток двигателя. Признаком этого режима является горение шестого светодиода. Причина, запрещающая движение отображается на светодиодной линейке (таблица 4.4).
Таблица 4.4. – Работа индикаторов в рабочем состоянии с запретом движения
| Индикация 6 5 4 3 2 1 | Описание |
| * 0 0 0 * 0 | двери открыты (запрет движения вперёд) |
| * 0 0 * 0 0 | выключен АВДУ |
| * * 0 0 0 0 | контроллер водителя в положении «Нейтраль» |
* – светодиод горит;
0 – светодиод погашен.
Нумерация светодиодов справа налево. Возможно одновременное включение нескольких светодиодов.
Рабочее тестирование
Режим предназначен для общей диагностики оборудования, в нём можно посмотреть внутренние сигналы преобразователя (токи, напряжения и т.д.) и некоторые внешние сигналы (задания педалей, сигнал ДЧВ). Преобразователь функционирует как в обычном рабочем режиме.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
