Преобразователь статический собственных нужд ПСН предназначен
для:
− управления током обмотки возбуждения тяговых двигателей электровоза постоянного тока по схеме независимого возбуждения в режимах тяги, электродинамического и рекуперативного торможения;
− обеспечения плавного пуска и плавного регулирования частоты вращения асинхронных электродвигателей вспомогательных механизмов электровоза (вентиляторов охлаждения, турбокомпрессора) путем изменения величины и частоты подводимого напряжения;
− электропитания цепей управления и освещения и заряда аккумуляторной батареи;
-электропитания потребителей системы микроклимата кабины машиниста и микроволновой печи.
Источником питания самого преобразователя является контактная сеть напряжением 3000 В.
Конструкция ПСН постоянно совершенствуется с учетом эксплуатационных замечаний. На электровозах до 27 номера установлен комплект ПСН-200, на электровозах 15, 27 и далее устанавливается комплект ПСН 210-3.
Силовая схема подключения ПСН обеспечивает резервирование устройств ПСН при их выходе из строя.
В комплект ПСН – 200 (см. рисунок 8.1) входят:
- шкаф защиты ЗТ М4;
- два понижающих регулятора РН – 3000М4;
- два статических преобразователя СТПР – 1000 М4;
- два статических преобразователя СТПР – 600 М4;
- шкаф ПЧ и ЗУ М4;
- два блока связи с МПСУ и Д - БС СИ;
- два преобразователя напряжения в код ПНКВ – 1 – 1А;
- контролер измерительный КИ ППУ.
В комплект ПСН 210 – 3 (см. рисунок 8.2) входят:
- шкаф защиты ЗТ М4;
- статический преобразователь СТПР – 1000 М4;
- статический преобразователь СТПР – 600 М4;
- шкаф ПЧ и ЗУ М4;
- блок связи с МПСУ и Д - БС СИ;
- два преобразователя напряжения в код ПНКВ – 1 – 1А;
- контролер измерительный КИ ППУ.
Все конструктивные части ПСН имеют законченное конструктивное исполнение. Объединение осуществляется кабелями. Охлаждение аппаратуры – принудительное от встроенных в шкафы вентиляторов.
Для начала работы ПСН требуется наличие следующих условий:
- должно быть подано низковольтное напряжение микропроцессорной части аппаратуры ПСН;
- входное высоковольтное напряжение на входе должно быть 2200 – 4000 В.
После подачи низковольтного напряжения микропроцессорная часть каждого прибора ПСН проводит самодиагностику и по запросу из МПСУ и Д передает диагностический массив состояния аппаратуры.
При положительном завершении самодиагностики и подаче команды из МПСУ и Д на подключение ПСН к высокому напряжению начинается работа ПСН.
ПСН обеспечивает:
1) по уставке, поступающей из МПСУиД по кодовой линии связи, и измеренным значениям токов возбуждения и якоря ПСН формирует и поддерживает в обмотках возбуждения двух последовательно соединенных тяговых двигателей ток возбуждения - каналы 7 и 8;
2) по уставкам, поступающим из МПСУиД по кодовой линии связи, управляет подключением ПЧ, обеспечивает подачу переменного трехфазного напряжения, регулируемого по частоте и амплитуде на асинхронные вспомогательные машины (вентиляторы обдува тяговых двигателей, компрессор), - каналы 1, 2, 3;
3) электропитание ПЧ системы микроклимата кабины и МВП – каналы 4, 9;
4) заряд аккумуляторной батареи и электропитание цепей управления и освещения – каналы 5 и 6;
5) сбор диагностической информации от приборов ПСН по кодовым линиям связи и передачу ее в МПСУиД.
Для сбора диагностической информации в ПСН организованы две внутренние магистральные кодовые линии связи по интерфейсу RS-485.
Для сбора диагностической информации по магистралям используются два блока БС-ПС (на базе блоков БС-СИ), которые обеспечивают:
1) сбор диагностической информации от абонентов магистралей – приборов ПСН;
2) формирование диагностических массивов и выдачу их по запросу из МПСУиД;
3) прием управляющей информации от МПСУиД (уставки, команды включения-выключения) и передачу ее в соответствующий прибор ПСН.
Рисунок 8.1 Структурная схема ПСН – 200
Рисунок 8.2 Структурная схема ПСН 210 – 3
Шкаф защиты обеспечивает:
- активное подавление высоковольтных помех, содержащихся во входном напряжении 3 кВ;
- отключение аппаратуры ПСН от контактной сети с выдачей дискретного сигнала в МПСУиД при существенном повышении напряжения контактной сети для сохранения работоспособности аппаратуры.
Понижающий регулятор РН3000 устанавливается в ПСН-200, из состав комплекта ПСН 210-3 понижающий регулятор исключен. По принципу действия РН3000 представляет собой понижающий регулятор постоянного напряжения и обеспечивает на выходе напряжение постоянного тока, среднее значение которого 1000 В (±10 %).
Статический преобразователь СТПР – 1000 для ПСН - 200 обеспечивает:
- преобразование входного напряжения 1000В в прямоугольное напряжение амплитудой 500В частотой 500Гц:
- преобразование прямоугольного напряжения в постоянное напряжение 150В;
- преобразование прямоугольного напряжения в напряжение с управляемым значением тока для питания обмоток возбуждения ТЭД.
Статический преобразователь СТПР – 1000 для ПСН 210 – 3 обеспечивает:
- преобразование напряжения контактной сети в напряжение с управляемым значением тока для питания обмоток возбуждения ТЭД;
- формирование резервного тракта электропитания питания с выходным напряжением 600В.
Статический преобразователь СТПР – 600 для ПСН - 200 обеспечивает:
- преобразование постоянного входного напряжения 1000В в напряжение постоянного тока 600В для питания преобразователей частоты.
Статический преобразователь СТПР600 М4 для ПСН 210-3 обеспечивает преобразование постоянного входного напряжения 3000 В в напряжение постоянного тока 600 В для питания преобразователей частоты и системы микроклимата кабины машиниста. Для поддержания температурного режима в СТПР600 размещены два вентилятора обдува напряжением питания 110 В.
Шкаф ПЧ и ЗУ для ПСН-200 обеспечивает:
- электропитание вентиляторов обдува тяговых двигателей и турбокомпрессора. Для решения этой задачи в шкафу размещены три преобразователя частоты ПЧ 30 кВт (А1, А2, А3), обеспечивающие преобразование постоянного напряжения 600В в регулируемое по частоте и амплитуде напряжение 380В 50 Гц
- электропитание аппаратуры системы микроклимата и ряд требуемых выходных напряжений:
1) выход регулируемого по частоте и амплитуде напряжения 380 В, 50 Гц для электропитания кондиционера;
2) пять выходов соответствующей мощности напряжением 220 В, 50 Гц для электропитания МВП, калориферов и тепловентиляторов 1 и 2, тепловых
панелей, кондиционера 220 В.
3) заряд аккумуляторной батареи – обеспечивается двумя блоками зарядного устройства (А18, А19);
4) электропитание потребителей 110 В – обеспечивается тремя блоками ограничителя напряжения 110В.
