Выключатель автоматический ВА 41-39

 

Выключатель автоматический ВА 41-39 предназначен для защиты электрооборудования вагонов метрополитена от токов короткого замыкания. Выключатель состоит из четырех блоков:

КУ - контактное устройство,

БУ - блок управления,

ПK - панель конденсаторов,

БВ - блок варисторов,

КДС - контактно-дугогасительная система, представляет собой мостиковый контакт, помещенный в дугогасительную камеру и систему магнитного дутья.

В качестве датчика тока используется герконовое реле.

Включение и оперативное отключение, а также удержание главных контактов выключателя в замкнутом положении осуществляется с помощью электромагнитного привода ЭМП, который управляется от БУ.

При аварийном режиме, когда ток в силовой цепи превысит значение уставки по току короткого замыкания, ДТ выдает сигнал на БУ, в результате чего предварительно заряженный накопительный конденсатор, имеющий ПК разряжается на катушку ИДП (индукционно-динамический привод), который быстро размыкает контакты КДС, вызывая тем самым эффективное ограничение тока. Одновременно производится быстрое прерывание тока в цепи катушки ЭМП.

Происходит отключение силовой цепи, контакты ВА включены в цепь реле РПЛ, и разбирается силовая схема.

После автоматического отключения: выдержать паузу 60 сек., нажать на кнопку «Возврат РП». Если вновь произойдет отключение ВА, то последующее его включение запрещается до устранения неисправности.

Аппарат подвешен к раме вагона на изоляторах справа.

 

Тиристорный регулятор РТ300/300

Тиристорный регулятор предназначен для импульсного регулирования поля возбуждения тяговых двигателей в тормозном режиме.

Силовая схема тиристорного регулятора состоит из двух тиристорных ключей: первый ключ подключен через контакты КСБ1 к обмоткам возбуждения первой группы тяговых двигателей, а второй ключ контактами KCБ2 к обмоткам возбуждения второй группы тяговых двигателей.

Рис. 4.21.1. Тиристорный регулятор РТ 300/300

 

 

Тиристорный регулятор состоит из:

- силового блока;

- блока управления;

- датчика тока.

Силовой блок включает тиристорные ключи, формирователи управляющих импульсов, реакторы, RС цепи и импульсные трансформаторы. Силовой блок установлен под вагоном справа.

Плавное регулирование степени возбуждения генераторов в тормозном режиме осуществляется периодической шунтировкой обмоток возбуждения силовым тиристорным ключом. Управляющие сигналы на него поступают из блока управления, в котором сравниваются токи, поступающие из блока управления и датчика тока якоря, установленного в силовой цепи.

Если ток в силовой цепи меньше регулировочного тока блока уставок, т.е., если скорость торможения менее 60 км/час, напряжение подается на привод реостатного контроллера, вал РК приходит во вращение и осуществляется реостатное торможение.

Если ток в силовой цепи больше регулировки блока уставок, т.е., скорость торможения больше 60 км/час, происходит импульсное регулирование поля генераторов. В этом случае управляющие сигналы из блока уставок подаются на силовые тиристорные ключи, и возбуждение регулируется от 48% до полного. После этого силовая цепь автоматически переключается на реостатное торможение.

Работа тиристорных ключей. Ключи подсоединяются параллельно обмоткам возбуждения первой и второй групп генераторов при переходе силовой цепи в режим электрического торможения при помощи контакторов КСБ1 и КСБ2.

Тиристорный ключ первой группы (тиристорный ключ второй группы - аналогичен) состоит из двух секций коммутирующих конденсаторов С25 и С26, индуктивностей L 1 и L 2, противоразрядных диодов Д1 и Д2, Д5, Д6, перезарядного диода Д3 и резисторов R14, R15, R16, R17.

Для уменьшения токовой нагрузки в ключе введено два основных тиристора Т1 и Т2, включенных параллельно. Тиристор Т5 - вспомогательный, Т7 - тиристор защиты (во второй группе - тиристор Т8). Индуктивности L1 и L2 ограничивают скорость нарастания тока в процессах перезарядки конденсаторов и гашения основных тиристоров.

Ключи работают следующим образом. При включении контактора КСБ1 от делителя напряжения Л40-Л43-Л42-Л39 происходит первоначальный заряд конденсаторов С25, С26 напряжением прямой полярности по цепи: R14 - Д6, R16 и R17, С25и С26, L1, Т5 - делитель напряжения.

Тиристоры T1 и Т2 в этот момент закрыты.

Возбуждение генераторов максимальное, а на вспомогательный тиристор Т5 из БУ подаются управляющие импульсы, в результате чего он пропускает ток для заряда конденсаторов. С нарастанием тока в обмотке якоря до заданного значения, основные тиристоры по команде от блока управления открываются. Часть силового тока отводится от обмоток возбуждения, поле генераторов ослабляется и ток силовой цепи уменьшается. В этот момент конденсаторы перезаряжаются до напряжения обратной полярности по цепи: Т1 - Т2 - Д3 - L2.

Блок управления, сравнив силовой ток с током уставки, открывает вспомогательный тиристор Т5 - конденсаторы начинают заряжаться через основные тиристоры и гасят их по цепи: С25, С26 - L1 - Т5 - Т1- и Т2. После выключения основных тиристоров разрядный ток конденсаторов идет по цепи: С25, С26 - L1 - Т5 - R18 - Д1 и Д2. Тем самым, конденсаторы вновь перезаряжаются до напряжения прямой полярности.

 

При уменьшении разрядного тока конденсаторов они заряжаются до нормы от силовой цепи: точка K1, Д1 и Д2, R16 и R17, С25 и С26, L1, Т5, КСБ1, точка КЗ.

Так как закрытие основных тиристоров привело к усилению возбуждения генераторов и к увеличению тока силовой цепи, то БУ, сравнив токи, открывает основные тиристоры, что приводит к ослаблению возбуждения генераторов и к уменьшению силового тока. Вновь открывается тиристор Т5, гасятся основные тиристоры, возбуждение генераторов усиливается и т.д. - работа тиристорных ключей повторяется.

Величина тока в обмотках возбуждения регулируется изменением соотношения длительности включенного и выключенного состояния ключа, что приводит к плавному регулированию степени возбуждения генераторов от 48% до 100%. После того как возбуждение генераторов стало максимальным, происходит отключение контакторов КСБ1 и КСБ2, и начинается реостатное торможение и вывод тормозных реостатов под контролем РУТ.

По окончании регулирования возбуждения генераторов основные тиристоры остаются закрытыми.

Тиристоры.

Тиристором является полупроводниковый управляемый вентиль.

Изготавливается из кремния и содержит четыре чередующих слоя с проводимостями Р-П, которые образуют три перехода П1, П2, ПЗ. Поскольку каждый переход обладает вентильными свойствами, электросхему тиристора можно представить в виде трех последовательно включенных диодов. При подаче положительного потенциала на управляемый электрод тиристор открывается и начинает пропускать электрический ток.