Тяговый электропривод переменного тока для рудничных электровозов

Тяговый электропривод (ТЭП) переменного тока рудничных электровозов предназначен для управления их движением.

ТЭП состоит из:

контроллера типа КТВЧ на IGB-транзисторах с микропроцессорной системой управления;
асинхронных тяговых двигателей;
пуско-тормозной аппаратуры и устройств.

Контроллер КТВЧ обеспечивает:

плавный разгон тяговых электродвигателей с регулируемым ускорением и скорости движения;
динамическое торможение с регулируемым замедлением;
реверсирование вращения тяговых электродвигателей;
ограничение тока двигателей при перегрузке;
защиту против боксования и юза;
стабилизированное питание 24 В, 300 Вт цепей освещения и вспомогательных цепей управления электровозом;
управление звуковым сигнализатором;
блокировку от управления извне кабины;
блокировку от педали безопасности;
индикацию работоспособности силового преобразователя и системы управления;
управление аппаратурой стрелочного перевода;
контроль и индикацию перегрева двигателей;
бестоковое отключение линейного (ходового) контактора при уменьшении напряжения питания ниже минимального значения;
бестоковое срабатывание линейного контактора при переводе электропривода из двигательного режима в тормозной и обратно.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Род тока источника питания постоянный (аккумуляторная батарея)
Напряжение питания силовых цепей постоянного тока, В

номинальное напряжение, В 250
минимальное напряжение, В 80
максимальное напряжение, В 180

Напряжение питания цепей освещения и вспомогательных цепей, В 24 ± 0,7
Род тока нагрузки (тяговые асинхронные короткозамкнутые электродвигатели) переменный трёхфазный
Количество тяговых электродвигателей, шт 2
Мощность тягового электродвигателя, кВт 44
Схема соединения обмоток тяговых электродвигателей звезда
Максимальное мгновенное значение фазного тока в течении 100 с, А, не более 300
Диапазон регулирования частоты вращения тяговых электродвигателей,не менее 1:15
Коэффициент полезного действия КТВЧ в часовом режиме 0,95
Степень защиты по ГОСТ 14254 JP 54

Особенность схемы:

Наличие однооперационных тиристоров VS между одноименными фазами инверторов, что позволяет при пуске и разгоне электровоза плавно соединять тяговые асинхронные двигатели последовательно, с переходом в дальнейшем на параллельное соединение в часовом режиме.

Достоинства схемы:

импульсы пускового тока в силовой цепи электропривода вдвое меньше, чем в стандартной;
потери мощности при пуске в 2 раза меньше чем в стандартной.

Тяговый электропривод позволяет:

снизить потребление электрической энергии на 40-50%;
повысить надёжность работы электрооборудования электровоза на 40%;
повысить срок службы аккумуляторных батарей в 2 раза (для аккумуляторных электровозов);
упростить техническое обслуживание тяговых электрических двигателей и системы управления.

ris47

Рис. 47 Структурная схема тягового IGBT электропривода рудничного аккумуляторного электровоза

GB – аккумуляторная батарея;
QF – аппарат токовой защиты;
КМ – линейный контактер;
КА, RА – цепь предзаряда;
BI, BU – датчики тока и напряжения;
СJ – накопительный конденсатор;
VC – чопер;
АR – тормозные резисторы;
U1, U2 – транзисторные инверторы;
VS – тиристоры связи;
М1, М2 – тяговые асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором;
АС – микропроцессорная система управления электроприводом;
АV – система управления электровозом.