Тяговый преобразователь ИРБИ АТ1-СР4ВА-280У1

    Преобразователь частотно-регулируемый для тягового асинхронного двигателя предназначен для регулирования частоты и напряжения тока статора, а также скольжения тягового двигателя в составе комплекта электрооборудования троллейбуса с бортовым CAN- интерфейсом. ПТА обеспечивает управление моментом асинхронного двигателя во всем диапазоне частот вращения при разгоне, торможении, а также изменение направления движения вперед и назад, имеет возможность рекуперации энергии в контактную сеть при торможении и работу от тяговых аккумуляторов в режиме рабочего автономного хода (в вариантном исполнении).
    Управление ПТА и индикация текущих параметров производится по цифровому CAN-интерфейсу.
    В состав ПТА входят:
    - силовые IGBT ключи инвертора напряжения К4…К9 выходных фаз U,V,W для двигателя;
    - силовые IGBT ключи для рекуперации энергии в контактную сеть при торможении К1, К2;
    - силовые выпрямительные диоды на входе инвертора для работы при прямой и обратной полярности контактной сети Д1...Д4;
    - силовой IGBT ключ К3 рекуперации энергии в балластный резистор, при отсутствии возможности рекуперации в контактную сеть;
    - силовой конденсаторный фильтр Сф;
    - преобразователь напряжения (плата ИП24-501) для предварительного заряда силового фильтра;
    - вторичный источник питания ВИП (плата ВМТ1) для питания системы управления электропривода;
    - система управления электропривода (плата ПУ92);
    - датчики напряжения ДН1, ДН2 (плата ПД12);
    - датчики тока ДТ0, ДТU, ДТV, ДТW;
    - плата контроля температуры КТ4 (или КТ7а) подложки силовых модулей и управления вентилятором;
    - опционально: узел обработки датчика частоты вращения ДВ (плата ЭП3).
    Принцип действия ПТА 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 К1…К9 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 CAN-интерфейс.
    Частота вращения может поступать от платы ЭП3 или от блока «ТЫЛ» по CAN-интерфейсу.
    ПТА состоит из следующих плат:
    - плата предзаряда силового фильтра ИП24-501;
    - плата контроля температуры силовых модулей и управления вентиляторов (плата КТ7а);
    - плата датчиков напряжения (плата ПД12а);
    - плата вторичного источника питания (плата ВМТ1);
    - платы драйверов силовых ключей (платы ДД12д);
    - плата управления электроприводом (ПУ92Т);
    - плата обработки датчика скорости (ЭП3), опционально.
    Для управления оборудованием установленного на крыше троллейбуса и связи ПТ с внешней системой управления по шине CAN – в ПТ установлена плата МС CAN2.
    Для контроля состояния балластного резистора – установлена плата КС-1а.
    Плата предзаряда силового конденсатора ИП24-501 предназначена, для создания напряжения в звене постоянного тока инвертора 300…600В, до включения силового контактора. Питание платы – от бортовой сети +24В, управление – от платы МС CAN2.
    Управление от МС CAN на включение формируется по следующим условиям:
    - силовой контактор отключен;
    - напряжение звена постоянного тока инвертора менее 300В.
    Плата контроля температуры подложки силовых ключей и диодов КТ7а предназначена для формирования аварийного дискретного сигнала перегрева любого модуля свыше +80…85ºС, а также контроль температуры по одному (двум) из восьми каналов термодатчиков при управлении блоком вентиляторов. Аварийный дискретный сигнал подается на вход микропроцессора платы ПУ92Т. При достижении температуры подложки силового модуля +60 ºС включается реле управления вентиляторами. Светодиод V19 индицирует наличие питания платы.
    Дополнительный контроль температуры охладителя (в случае неисправности платы КТ7а) осуществляется по сигналу термоконтакта РТ1 с температурой срабатывания +90 ºС.
    Плата датчиков напряжения ПД12 предназначена для измерения текущего значения напряжения на силовом конденсаторе фильтра «Ud» и напряжения контактной сети «Uo» с учетом полярности, после ВБА. Выходные сигналы преобразованы в ШИМ-функцию и передаются по оптоволокну на плату ПУ92Т. Светодиоды V13, V14 индицируют наличие питания на плате.
    Плата вторичного источника питания ВМТ-1 предназначена для создания стабильной по амплитуде высокочастотной магистрали (≈55кГц) из напряжения бортовой сети +24В.
    Высокочастотная магистраль используется для запитки гальванически развязанных источников питания всех плат и узлов системы управления. Наличие входного напряжения 27В индицируется светодиодом V1, наличие выходных напряжений индицируется светодиодом V14.
    Платы драйверов ДД12д предназначены для включения и выключения силовых ключей по командам управления, а также для защиты ключей при коротком замыкании в силовой цепи.
    Сигналы управления от платы ПУ92Т и сформированные в драйвере сигналы аварии передаются по оптоволоконным каналам. Светодиоды V13, V14 индицируют наличие питания, V25, V26 индицируют срабатывание защит. Драйверы имеют исполнение «LR» -для управления двумя транзисторами модуля IJBT, «L» или «R» - для управления одним из транзисторов модуля.
    Плата управления электроприводом ПУ92Т предназначена для реализации принятого алгоритма управления асинхронным двигателем. Управляющий микропроцессор обрабатывает аналоговые сигналы датчиков тока, ШИМ сигналы датчиков напряжения платы ПД12, дискретные сигналы аварии от драйверов, от перегрева модулей с платы КТ4, от срабатывания термоконтакта, а также дуплексный цифровой поток от платы МС CAN c общей информационной шины троллейбуса.
    Плата КС-1 предназначена для контроля состояния балластного резистора и ключа его управления. Входом платы является напряжение коллектор-эмиттер модуля подключения балластного резистора в режиме торможения и прохождения стрелки. Импульсная последовательность включения и отключения модуля передается по оптоволоконному каналу на плату управления ПУ92. С помощью этого датчика реализованы следующие защиты:
    - защита от обрыва балластного резистора;
    - защита от выхода из строя модуля или драйвера его управления, приводящие к подключению балластного резистора (формирует защитный бит на плате ПУ92, передаваемый по CAN, для отключения силового контактора или автоматического выключателя цепи 550В, если в течении 3 сек не было включения-выключения модуля).
    Плата МС CAN обеспечивает связь между платой ПУ92 и управляющим контроллером троллейбуса, а также управление ВБА и линейным контактором. Плата обеспечивает включение ПТА путем подачи +24В на вход платы ВМТ1, а также управление работой платы предзаряда силового фильтра ИП24-501.