Преобразователь собственных нужд ЭС1П

    1 - контейнер; 2 - соединители цепей управления; 3 - фланец для подключения отводного контура охлаждения; 4 - кронштейн; 5, 11 - крышки сервисные; 6 - соединитель внешнего питания; 7 - фланец для подключения питающего контура охлаждения; 8 - модуль газового пожаротушения; 9 - панели выводов; 10 - люки сервисные.

    1 - подключение внешних проводов к системе управления ПСН; 2 - подключение ПСН к интерфейсным шинам электропоезда; 3 - для ввода "минусового" провода выхода 9; 4 - для ввода "минусового" провода выхода 7 (АБ2); 5 - для ввода "минусового" провода выхода 4 (АБ1); 6 - для ввода "плюсового" провода выхода 5; 7 - для ввода провода выхода 3 от "минусовой" шины АБ; 8 - для ввода провода выхода 3 от "плюсовой" шины АБ; 9 - для ввода "минусового" провода выхода 5 (АБ1); 10 - для ввода "плюсового" провода выхода 4 (АБ1); 11 - для ввода "плюсового" провода выхода 7 (АБ2); 12 - для ввода "плюсового" провода выхода 6 (АБ2); 13 - для ввода "минусового" провода выхода 6 (АБ2); 14 - для ввода "плюсового" провода выхода 8; 15 - для ввода "минусового" провода выхода 1; 16 - для ввода провода выхода 1 фазы W; 17 - для ввода провода выхода 1 фазы U; 18 - для ввода провода выхода 1 фазы V; 19 - для ввода провода выхода 2 фазы U; 20 - для ввода провода выхода 2 фазы V; 21 - для ввода провода выхода 2 фазы W; 22 - для ввода плюсового провода выхода 1.

    A3 - панель подключения низкого напряжения; A4 - панель выходная; A6 - панель подключения высокого напряжения; А7 - панель управления; А8 - блок интерфейса; В1 - датчик давления (во входном коллекторе); В21 - датчик температуры (в выходном коллекторе); В41 - датчик температуры; С5 - конденсатор 3*60 мкФ; С11, С21, С31, С41, С51, С61, С71, С81 - конденсаторы 6 мкФ; К1 - блок управления центральный; М41 - мотор-вентилятор; R11 - дроссель; R40 - линейный тепловой пожарный извещатель; R50 - дроссель трехфазный; T1 - модуль входной ведущий (HUR-модуль); T2 - модуль входной ведомый (HUR-модуль); T3 - модуль выпрямителя; T5 - модуль выходного инвертора (PWR-модуль); T6 - модуль BLG; T11-T14, T21-T24 - высокочастотный трансформатор; T35, T36, T51-T55, T57, T58 - датчик напряжения; T37-T39 - датчик тока; T56 - датчик контроля замыкания на землю; V13 - ЭМС-фильтр; X11 - соединитель; X12 - соединитель внешнего питания; X13 - соединитель; X14, X15 - розетка; XE1 - клемма заземления; X98 - клемма.

    Преобразователь собственных нужд предназначен для энергоснабжения цепей управления и вспомогательных цепей, а также для зарядки аккумуляторной батареи электропоезда, при питании от КС (через промежуточный контур тягового преобразователя) или от сети депо, электрифицированной трехфазным переменным током частотой 50 Гц и напряжением 380В.
    В электропоезде, в подвагонном пространстве вагонов 2 и 4 установлено два ПСН.
    Все функциональные узлы ПСН собраны в едином корпусе - контейнере.
    Контейнер ПСН сварен из стальных листов и имеет кронштейны для крепления в подкузовном пространстве вагона. Внутреннее пространство контейнера разделено на шесть отсеков.
    Для доступа к оборудованию четырех боковых отсеков, на каждой боковой стенке контейнера ПСН имеется по два окна закрытых стальными сервисными крышками с поворотными задвижками с замками под 4-гранный ключ. Дополнительно, для обеспечения безопасности обслуживающего персонала, крышки оборудованы ключевыми запорами.
    Для доступа к двум центральным отсекам, на нижней поверхности контейнера ПСН выполнены два окна, закрытые стальными люками, закрученными на болты.
    На передней торцевой панели корпуса тягового преобразователя расположены два фланца с отсечными клапанами для подключения трубопроводов контура охлаждения, панели выводов, соединители цепей управления, соединитель внешнего питания и модуль газового пожаротушения.

    BF61, BF63, BF65 - блок-контакты; F61, F63 - предохранитель 160А; F65 - предохранитель 50А; Q61, Q62 - контактор 140А; Q63 - контактор 50А; R17-R19 - диоды; E61 - датчик тока; V62 - конденсатор 1 мкФ.

    Панель подключения низкого напряжения А3 содержит конденсатор V62, контакторы Q61-Q63 и предохранители F61, F63, F65, диоды R17-R19 и датчик тока T61, а также блок-контакты BF61, BF63, BF65.
    Конденсатор V62 обеспечивает электромагнитную совместимость выходных цепей модуля BLG T6.
    Контакторы Q61-Q63 подключают выходное напряжение модуля BLG к потребителям через клеммы BN1(+), BN2(+) и BD(+).
    Предохранители F61, F63, F65 осуществляют защиту выходных потребителей, подключенных к клеммам BN1(+), BN2(+) и BD(+).
    Диоды R17-R19 разделают цепи потребителей, подключаемых к клеммам BN1(+), BN2(+) и BD(+) между собой.
    Датчик тока T61 осуществляет измерение тока заряда аккумуляторной батареи.
    Блок-контакты BF61, BF63, BF65 передают сигнал о срабатывании предохранителей F61, F63 и F65 в микропроцессорную систему управления ПСН.

    BF11-BF53 - блок-контакты; F41 - выключатель автоматический; F51-F53 - предохранитель 355А; Q41 - контактор двигателя вентилятора; Q51, Q52 - контактор выходной 300А; Q53 - контактор предварительного заряда; R51-R53 - резистор 12 Ом; V52-V54 - конденсатор 1.5 мкФ.

    Панель выходная А4 содержит конденсаторы V52-V54, трехфазные контакторы Q51, Q52, Q53 - зарядные резисторы R51-R53, контактор Q41, автоматический выключатель F41 и предохранители F51-F53, блок-контакты BF41 и BF51-BF53.
    Конденсаторы V52-V54 осуществляют снижение уровня электромагнитных помех при формировании выходного напряжения 380В, 50Гц переменного тока ПСН.
    Трехфазный контактор Q51 подключает трехфазное выходное напряжение с выхода синус фильтра к выходам 1L1, 1L2, 1L3 и 2L1, 2L2, 2L3.
    Трехфазный контактор Q52 подключает трехфазное выходное напряжение от разъема внешнего питания X12 к выходам 1L1, 1L2, 1L3 и 2L1, 2L2, 2L3 и PWR-модуля T5 через синус фильтр.
    Трехфазный контактор Q53 осуществляет заряд конденсаторов PWR-модуля T5 через зарядные резисторы R51-R53 при подключении внешнего питания.
    Предохранители F51-F53 осуществляют защиту цепей ПСН при внешнем питании.
    Контактор Q41 подключает питание электродвигателя мотор-вентилятора М41.
    Автоматический выключатель F41 осуществляет защиту электродвигателя мотор-вентилятора М41.
    Блок-контакты BF41 и BF51-BF53 передают сигнал о срабатывании автоматического выключателя F41 и предохранителей F51-F53 в микропроцессорную систему управления ПСН.

    T31 - датчик входного напряжения; T33 - датчик входного тока; V12 - входной ЭМС-фильтр.

    На панели подключения высокого напряжения А6 расположены датчик напряжения Т31, датчик тока Т33, входной ЭМС-фильтр V12, клеммы 1L:+, 1N:- для подключения кабелей входного напряжения 3000В постоянного тока и клеммы L1:l, L2:l, L3:l и L1:2, L2:2, L3:2 выходного напряжения 380В, 50Гц.
    Датчики Т31 и Т33 предназначены для формирования и передачи информации о значениях входного напряжения и тока в микропроцессорную систему управления ПСН.
    Входной ЭМС-фильтр V12 предназначен для снижения воздействия коммутационных переключений полупроводниковых элементов ПСН на КС, что обеспечивает соответствие ПСН требованиям по электромагнитной совместимости.

    Дроссель R11 осуществляет снижение высших гармонических составляющих входного тока, возникающих при коммутации силовых IGBT-транзисторов входных HUR-модулей T1 и T2.

    Входные HUR-модули Т1 и Т2 предназначены для преобразования входного напряжения 3000В постоянного тока в высокочастотное стабильное напряжение переменного тока. При этом в HUR-модулях Т1 и Т2 стабилизацию напряжения осуществляют входные повышающие конверторы, а формирование высокочастотного напряжения переменного тока - выходные полумостовые однофазные инверторы.

    Конденсаторы С11, С21, С31, С41, С51, С61, С71, С81 формируют кривую выходного тока HUR-модулей Т1 и Т2.

    Высокочастотные трансформаторы Т11-Т14 и Т21-Т24 предназначены для согласования уровней и гальванической развязки выходного напряжения HUR-модулей Т1 и Т2, модуля входного инвертора (PWR-модуль) T5 и модуля BLG T6.

    Модуль выпрямителя Т3 преобразует высокочастотное напряжение переменного тока, которое поступает с вторичных обмоток трансформаторов Т11-Т14 и Т21-Т24, в напряжение постоянного тока.

    Т35, Т36 - датчики напряжения; Т37-Т39 - датчики тока; Т56 - датчик контроля замыкания на землю.

    В отсеках модуля входного инвертора (PWR-модуль) Т5 и модуля BLG T6 расположены датчики напряжения Т35 и Т36, датики тока Т37-Т39 напряжения 380В, 50Гц и датчик контроля замыкания на землю Т56.
    Датчики Т35 и Т36 предназначены для формирования и передачи информации о значениях выходного напряжения многофазного выпрямителя Т3 в систему управления ПСН. Датчик контроля замыкания на землю Т56 вырабатывает сигнал о наличии замыкания в цепи выходного напряжения многофазного выпрямителя Т3 на корпус контейнера ПСН. Датчики напряжения Т37-Т39 предназначены для формирования и передачи информации о значениях выходного тока модуля входного инвертора (PWR-модуль) Т5 в микропроцессорную систему управления ПСН.

    Модуль входного инвертора (PWR-модуль) Т5 посредством трехфазной мостовой схемы преобразовывает входное напряжение постоянного тока модуля выпрямителя Т3 в трехфазное напряжение с действующим значением 380В и частотой 50Гц.
    При питании ПСН от сети дело напряжением 380В переменного тока частотой 50Гц PWR-модуль выполняет функции трехфазного мостового выпрямителя. При этом PWR-модуль Т5 преобразует трехфазное напряжение 380В, 50Гц, которое поступает от сети депо на выходные клеммы устройства, в напряжение постоянного тока, которое поступает на вход модуля BLG T6.

    Дроссель трехфазный R50 и конденсатор С5 синус фильтра предназначены для преобразования выходного трехфазного напряжения PWR-модуля Т5, а трехфазное синусоидальное напряжение 380В, 50Гц. При этом дроссель трехфазный R50 ограничивает скорость нарастания выходного тока PWR-модуля, а конденсатор С5 снижает скорость нарастания выходного напряжения.

    Мотор-вентилятор предназначен для обеспечения заданного теплового режима работы электрических компонентов ПСН.

    Модуль BLG T6 обеспечивает требуемым напряжением питание цепей 110В постоянного тока и заряда аккумуляторных батарей электропоезда в соответствии с заложенным алгоритмом. При этом модуль BLG T6 согласовывает уровни и гальванически развязывает входное и выходное напряжения.
    Модуль BLG T6 содержит мостовой однофазный инвертор напряжения и два высокочастотных трансформатора с выходными однофазными выпрямителями. Мостовой однофазный инвертор преобразовывает входное напряжение постоянного тока в высокочастотное напряжение переменного тока, которое понижают до требуемого уровня два высокочастотных трансформатора, а затем преобразовывают в напряжения постоянного тока выходные однофазные выпрямители.

    D1 - блок согласования сопротивлений; K2 - блок SIBCOS; K3 - датчик температуры; V63 - конденсатор 1 мкФ.

    В блоке интерфейсов А8 расположены конденсатор (V63), блок SIBCOS (К2), датчик температуры (К3) и блок согласования сопротивлений (D1).
    Конденсатор V63 предназначен для снижения уровня электромагнитных помех при формировании выходного напряжения 110В постоянного тока.
    Блок SIBCOS К2 является частью системы управления ПСН и предназначен для формирования и обработки входных и выходных сигналов.
    Датчик температуры К3 предназначен для контроля минимальной рабочей температуры преобразователя.
    Блок согласования сопротивления D1 предназначен для согласования сигналов датчиков тока Т37-Т39 с требуемым уровнем напряжения входных каналов микропроцессорной системы управления ПСН.

    F67, F68, F101 - предохранитель 6,3 А; F102, F103, F105, F106 - предохранитель 3,15А; F104 - предохранитель 1А; K61, K64, K66, K68, K81 - релейный модуль; K65 - блок задержки; K70, K80 - контактор; V1 - фильтр ЭМС; VD1, VD2 - диоды.

    Микропроцессорная система управления устройством (МПСУ ПСН) состоит из блока управления центрального К1 типа SIBCOS-M2500-0-0, блока К2 типа SIBCOS-M9000, блока системы управления HUR-модуля Т1 типа SIBCOS-M2100 инвертора напряжения Т5 типа SIBCOS-M2500 и модуля BLG T6 типа SIBCOS-M2000.
    Блок управления центральный К1 предназначен для общего управления блоками систем управления ПСН и отвечает за коммуникацию с верхним уровнем системы управления электропоездом (МПСУиД).
    Блок К2 имеет 8 бинарных входов и 12 бинарных выходов и осуществляет прием бинарных сигналов и выдачу бинарных команд, что расширяет возможности блока управления центрального К1.
    Последовательный обмен данными между блоками МПСУ ПСН производят посредством CAN-шины. При этом блок управления центральный К1 через MVB-шину со стандартом поездной коммутационной сети TCN, а также через бинарные входы и выходы связан с высшим уровнем системы управления электропоездом (МПСУиД).
    Обмен данными между МПСУиД и МПСУ ПСН осуществляется посредством интерфейса Ethernet от разъема X090 модуля BLG T6 через соединитель X13.
    Обмен данными мониторинга ПСН между сервисным переносным компьютером и блоком центральной системы управления производят с помощью интерфейса RS232 посредством подключения внешнего кабеля.
    Питание МПСУ ПСН осуществляется напряжением 110В постоянного тока, подаваемым через ЭМС фильтр V1, для снижения уровня помех.