[10-2016] Тепловоз ТЭМ14: назначение и конструкция полупроводниковых устройств

[бабулер57]

Тепловоз ТЭМ14: назначение и конструкция полупроводниковых устройств

ВЫПРЯМИТЕЛЬ В-МППД-3,6К-510-ЗУ2
Выпрямитель предназначен для преобразования переменного тока тягового агрегата в постоянный, питающий тяговые электродвигатели тепловоза. Расположен он на тяговом агрегате в специальных силовых шкафах, соединенных между собой задними стенками. Охлаждение выпрямителя выполнено как единое целое с системой охлаждения тягового агрегата тепловоза.

[IMG][/IMG]

Выпрямитель соединен с двумя трехфазными обмотками статора тягового агрегата, каждая из которых соединена по типу «звезда». Обмотки не имеют соединения с выпрямителем по нулевым выводам и сдвинуты друг относительно друга на 30 электрических градусов.
Конструктивно выпрямитель (рис. 1) представляет собой два металлических шкафа, в которых размещены трехфазные выпрямительные мосты. В каждом шкафу находится по одному трехфазному мосту 1 и 2. Мосты соединены между собой по выходу параллельно или последовательно. Крышки шкафов 8 и 20 выполнены съемными. Задняя панель шкафа изготовлена из стеклотекстолита и имеет также съемную конструкцию. Изоляционные стенки 15 и перегородки 4, выполненные из стеклотекстолита, выполняют роль не только изоляторов, но и используются как элементы системы охлаждения трехфазных мостов, так как совместно с рамками блоков диодов 6, 16,21 и 24 образуют два канала для прохода охлаждающего воздуха, в которых размещаются охладители диодных блоков.
В основе выпрямительных мостов лежат по два блока лавинных диодов 6, 16 и 21,24 соответственно. В каждом блоке установлены три пары диодов, смонтированные на едином алюминиевом прессованном профиле, выполняющим роль охладителя. Токовыводы 5, 22 являются плюсовыми, а 3, 23 — минусовыми. Данная полярность зависит от установки диодов на едином прессованном профиле.
Токовыводы располагаются на сторонах входа и выхода охлаждающего воздуха, а именно: токовыводы 3, 5, 22 и 23 (вход) находятся со стороны входа, а 10, 11, 12, 17, 18 и 19 (выход) — на стороне выхода.
Соответствующие пары плюсовых и минусовых диодов соединены между собой посредством шин и через них же соединяются с одной из фаз (токовыводов) тягового генератора, образуя таким образом трехфазные мосты.
В каждом шкафу под съемной крышкой (8 и 20 соответственно) располагаются контактные группы 13. Контакты данной
группы размыкаются при снятии крышки (8 и 20 соответственно) с силового шкафа (1 и 2 соответственно). Провода от контактной группы 13 выведены на клеммные колодки зажимов 14.

На нижних уголках силовых шкафов со стороны выводов «+» и «—» расположены болты заземления.
В шкафах имеется ряд отверстий. Отверстия, расположенные на заглушках со стороны входа охлаждающего воздуха, служат для подсоединения проводов электрической схемы тепловоза к токо-выводам выпрямителя, а отверстия на верхних стенках силовых шкафов предназначены для проведения замеров статического давления охлаждающего воздуха. На рис. 2 представлена электрическая схема выпрямителя В-МППД-3,6К-510-ЗУ2, основные его технические данные приведены в табл. 1.
РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ БРН-20У2
Регулятор предназначен для стабилизации напряжения вспомогательного генератора тепловоза. Общий вид регулятора представлен на рис. 3, а на рис. 4 приведена его принципиальная электрическая схема.
Все элементы схемы регулятора размещены на печатной плате, которая, в свою очередь, закреплена внутри специальной кассеты. В нижней части кассеты расположено штепсельное соединение, с помощью которого осуществляется подсоединение регулятора к тепловозу.
В основу работы регулятора БРН-20У2 заложен широтно-импульсный метод регулирования (ШИМ) с постоянной частотой.
Обмотка возбуждения (ОВ) вспомогательного генератора является нагрузкой регулятора. Относительная длительность импульсов напряжения на выходе регулятора определяет среднее значение тока ОВ.
Уровень напряжения Uoc является определяющим фактом для изменения длительности включенного и выключенного состояния силового транзистора V6 в каждый тактовый период. Это позволяет поддерживать напряжение вспомогательного генератора с заданной точностью.
За формирование однополярных прямоугольных импульсов, следующих с постоянной частотой, отвечает микросхема ШИМ контроллера D1, которая размещена на печатной плате.

В зависимости от величины напряжения, снимаемого с якоря (ОС/Я) вспомогательного генератора, меняется длительность импульсов — от нуля до максимальной величины. Через контакт 2 платы напряжение (ОС/Я) поступает на вход 2 ШИМ контроллера D1.
Частота микросхемы ШИМ формируется конденсатором СЗ и резистором R8. Резисторы R1, R2, R3, R4 образуют делитель обратной связи по напряжению.
С вывода 6 контроллера уже сформированные импульсы поступают на затвор силового транзистора V6. Стабилитрон V3 осуществляет питание контроллера. В эмиттер силового транзистора V6 включены резисторы R17, R18, R19, R20, с которых снимается подаваемый на вывод 3 контроллера сигнал защиты по току силового транзистора. Через эти же резисторы (R17, R18, R19, R20) эмиттер транзистора V6 подключается к общему «минусу» бортовой сети (Общ). Между коллектором транзистора V6 и «плюсом» бортовой сети подключается обмотка возбуждения ОВ.
Стабилизация напряжения на выходных зажимах вспомогательного генератора обеспечивается посредством изменения протекания тока через обмотку возбуждения.

Более точную настройку напряжения регулируемой машины производят при помощи подстроечного резистора R4, размещенного на плате. Подстройку производят через специальное отверстие в корпусе кассеты. Основные технические данные регулятора напряжения БРН-20У2 представлены в табл. 2. В табл. 3 приведен перечень и параметры входящих в его состав изделий.
Инж. К.В. КУЗНЕЦОВ,
г. Брянск