Преобразователь собственных нужд электропоезда ЭС2Г
  • Технические характеристики преобразователя
Наименование параметра Значение параметра
Электрические входные параметры при питании ПСН от промежуточного контура тягового преобразователя
Номинальное входное напряжение постоянного тока 3000 В
Максимальное входное напряжение постоянного тока 4005 В
Минимальное входное напряжение постоянного тока 2100 В
Максимальный входной ток 105 А
Электрические входные параметры при питании ПСН от внешнего источника напряжением 380В переменного тока
Номинальное входное напряжение переменного тока 380В
Максимальное входное напряжение переменного тока 418В
Минимальное входное напряжение переменного тока 342В
Максимальный входной ток 300А
Электрические выходные параметры на выводах переменного тока
Номинальное выходное напряжение переменного тока 380В
Максимальное выходное напряжение переменного тока 402В
Минимальное выходное напряжение переменного тока 368В
Выходная частота 50Гц
Выходная мошность 170 кВА
Максимально допустимый продолжительный выходной ток 258А
Максимально допустимый выходной ток в течение 10с 387А
Электрические выходные параметры на выводах постоянного тока
Номинальное выходное напряжение постоянного тока 110В
Максимальное выходное напряжение постоянного тока 137,5В
Минимальное выходное напряжение постоянного тока 77В
Номинальная выходная мощность, не более 20 кВА
Максимально допустимый продолжительный выходной ток 182А
Климатические параметры
Максимальная высота эксплуатации 1200 м
Рабочий диапазон температур от минус 40 до плюс 40
Механические параметры
Степень защиты оболочки IP55
Габаритные размеры 1670*3326*608 мм
Вес 1130 кг

  • Общий вид преобразователя


  • Электрическая принципиальная схема преобразователя


  • Описание ПСН
Преобразователь собственных нужд предназначен для преобразования напряжения 3000В постоянного тока в трехфазное напряжение 380В переменного тока, для питания вспомогательного электрооборудования электропоезда.

ПСН имеет следующие входы и выходы:
- вход 1 постоянного тока, который предназначен для питания ПСН от напряжения промежуточного контура тягового преобразователя 3000В постоянного тока;
- вход 2 переменного тока, который предназначен для питания ПСН от внешнего источника трехфазным напряжением 380В частотой 50 Гц переменного тока;
- выходы 1 и 2 переменного тока, которые осуществляют питание вспомогательного электрооборудования стабилизированным трехфазным переменным напряжением 380В частотой 50Гц переменного тока;
- выходы постоянного тока, которые осуществляют питание низковольтных цепеей напряжением 110В постоянного тока.

Преобразователь собственных нужд имеет модульную конструкцию и состоит из следующих функциональных групп:
- входная цепь постоянного тока с кольцевым сердечником, устройство регистрации входящего тока и напряжения, а также дроссель преобразователя повышения напряжения;
- система преобразователя с высоковольтными преобразователями (HUR) и передатчиками средних частот;
- промежуточный контур постоянного тока с устройством регистрации замыкания на землю;
- импульсный инвертор (ИИ);
- зарядное устройство аккумуляторных батарей;
- выходная схема постоянного тока 110В;
- выходная схема трехфазного переменного тока 380В с главными контакторами, ЭМС-фильтром и синус-фильтром;
- защитное и контрольное оборудование с системами управления Sibcos;
- питание от внешнего источника;
- система охлаждения с радиатором внутреннго охлаждения;
- система пожарной сигнализации и тушения пожара.

  • Приборная панель А1 - А12

    Приборная панель A1.

    T56 - измерительный преобразователь системы регистрации замыканий на землю промежуточного контурa; T35, T36 - преобразователь напряжения промежуточного контура; T37-T39 - преобразователь выходного тока трехфазного переменного напряжения 380В.

    Приборная панель A3.

    Q61, Q62 - контактор постоянного тока 110В АБ Л1, АБ Л2; Q63 - контактор постоянного тока 110В АБ Л "Напр."; F61-F64 - предохранитель постоянного тока 110В АБ Л1, АБ Л2; F65, F66 - предохранитель постоянного тока 110В АБ Л "Напр.".

    Приборная панель A4.

    Q51, Q52 - выходной контактор; Q53 - контактор предварительной зарядки системы питания от внешнего источника; F41 - защитный выключатель; Q41 - контактор радиатора внутреннего охлаждения; BQ41 - выключатель, контактор обратной сигнализации; F51-F53 - плавкие предохранители; BF51-BF53 - сигнальные контакты предохранителей.

    Приборная панель A5.

    С11-С83 - конденсатор для многофункционального передатчика.

    Приборная панель A6.

    T31 - преобразователь входного напряжения; T33 - преобразователь входного тока.

    Приборная панель A7.

    K1 - система управления Sibcos-M2500; K2 - система управления Sibcos-M9000; F67-F70, F101, F108 - предохранитель постоянного тока 110В, 6,3А; F102, F103, F105, F106, F107, F109, F110, F112, F113, F114 - предохранитель постоянного тока 110В, 3,15А; F104, F111 - предохранитель постоянного тока 110В, 1А; K64, K66, K68, K70 - вспомогательный контактор; K65, K67 - реле времени; K61 - система контроля низкого напряжения постоянного тока 110В; K80 - контактор вспомогательного напряжения ПСН; K81 - соединитель реле.

    Приборная панель A8.

    R37-R39 - сопротивление; K3 - термостат; K9 - преобразователь интерфейсов.

    Приборная панель A9.

    C51-C53 - конденсатор

    Приборная панель A10.

    V62, V63 - конденсатор

    Приборная панель A11.

    V55 - модуль ферритового сердечника; V52, V53, V54 - конденсатор.

    Приборная панель A12.

    R51, R52, R53 - сопротивление.

  • Радиатор с диодами

    R17, R18, R19 - модуль диодов.

  • Преобразователь входного тока и напряжения
    Оба входных провода постоянного тока проведены через кольцевой сердечник. Это демпфирует обратные воздействия переключения преобразователя на контактную сеть и тем самым обеспечивает проводную электромагнитную совместимость.
    Преобразователь собственных нужд подключается к промежуточному контуру тягового преобразователя с помощью разъемов 1N(-) и 1L(+) на приборной панели A6.
    Преобразователь входного тока T33 с помощью компенсационных трансформаторов тока преобразует силовой сетевой токв измерительный ток, пригодный для оценки в системе управления Sibcos. Измерение тока предназначено для регулирования входного тока системы Sibcos и защиты преобразователя тока. Это снижает наличие гармоник сетевого тока (при входном напряжении постоянного тока), кроме того, в системах поездных сборных шин служит для ограничения тока и защиты системы от перегрузки.
    Преобразователь входного напряжения T31 преобразует высокое напряжение тягового промежуточного контура в измерительный ток, пригодный для оценки в системе управления Sibcos и тем самым предоставляет системе управления возможность оптимального регулирования преобразователя входного тока. Посредством быстрого предварительного управления сетевым напряжением может увеличиваться полное сопротивление преобразователя тока без дополнительных магнитных элементов.

  • Дроссель преобразователя повышения напряжения
    Задачей дросселя преобразователя повышения напряжения является фильтрация частотно-импульсных высших гармоник входного тока, возникающих вследствие включения силовых выключателей (биполярные транзисторы с изолированным затвором). Дополнительно он уменьшает время нарастания тока фильтра при переходных входных перенапряжениях для предотвращения повреждения установки.
    Совместно с промежуточным контуром дроссель преобразователя повышения напряжения образует пассивный входной фильтр, который значительно сокращает токи высших гармоник во входном токе.
    Для оптимизации ЭСМ-характеристик корпус обмотки поровну разделен на два стержня ферромагнитного сердечника. Оба элемента обмотки подключены последовательно и образуют общую входную индуктивность.

  • Система преобразования с высоковольтными преобразователями
    В ПСН расположены два высоковольтных преобразователя (модули HUR) с относящимися к ним многофункциональными трансформаторами и переходными выпрямителями. В каждом модуле HUR расположены две подсистемы преобразователя (TSR), подключенные последовательно. Данная система преобразует постоянный ток напряжением 3000В промежуточного контура тягового преобразователя в постоянный ток промежуточного контура ПСН напряжением 650В.
    Зарядка промежуточного контура ПСН (внутренние промежуточные контуры высоковольтного преобразователя, промежуточный контур импульсного инвертора ПСН) производится совместно с промежуточным контуром тягового преобразователя, к выходу которого подключен вход ПСН. Управление и контроль процесса зарядки производится системой управления тягой.

    Принципиальная электрическая схема системы преобразования с высоковольтными преобразователями.

    Если зарядка промежуточного контура завершена, преобразователи повышения напряжения, являющиеся составной частью модуля высоковольтного преобразователя, включаются и формируют стабилизированное напряжение во внутренних промежуточных контурах подсистем высоковольтного преобразователя.
    Однофазные многофункциональные инверторы, также являющиеся составной частью модуля высоковольтного преобразователя, преобразуют напряжение промежуточного контура высоковольтного преобразователя в прямоугольное напряжение средней частоты. Данное напряжение с помощью трансформаторов преобразуется и разделяется в соответствии с потенциалами, выпрямляется многофункциональным выпрямителем и формируется напряжение промежуточного контура ПСН.
    Посредством следующего модуля резонансного конденсатора (приборной панели А5) формируется стабилизированное напряжение 650В постоянного тока для промежуточного контура.
    Оба высоковольтных преобразователя оснащены общей системой управления преобразователями, расположенной в модуле HUR. Соединение с системой управления высшего уровня осуществляется по шине CAN.

  • Промежуточный контур напряжения постоянного тока и устройство регистрации замыкания на землю
    Задачей промежуточного контура постоянного тока является накопление электрической энергии и фильтрации высших гармоник тока и напряжения, возникающие вследствие синхронизации биполярных транзисторов с изолированным затвором. Это достигается с помощью комплекта конденсаторов, являющихся составным элементом импульсного инвертора.
    С помощью устройства регистрации замыкания на землю T56, определяются три вида замыкания на землю:
    - замыкание на землю положительного полюса промежуточного контура;
    - замыкание на землю отрицательного полюса промежуточного контура;
    - замыкание на землю одной из трех выходных фаз импульсного инвертора.
    В первом и втором случаях высокие емкостные выравнивающие токи протекают на землю, поэтому преобразователь отключается при возникновении данных замыканий и блокируется с помощью диагонстического сообщения (до следующей перезагрузки ПСН или повторного пуска посредством выключения/включения управляющего напряжения).
    При замыкании на землю фазы трехфазного переменного тока импульсного инвертора ПСН продолжает работать и выдает диагностическое сообщение. Данный вид замыкания на землю возникает прежде всего в бортовой сети трехфазного переменного напряжения вследствие неисправных потребителей и не может быть устранен с помощью ПСН.
    Для исключения того, что внутреннее замыкание на землю трехфазной сети переменного тока между модулем импульсного инвертора и выходом ПСН трехфазного напряжения переменного тока является причиной замыкания на землю трехфазной сети переменного тока, тестовый запуск производится с разомкнутым выходным контактором Q53. Если затем определяется внутреннее замыкание на землю трехфазной сети переменного тока ПСН, он блокируется с выдачей соответствующего сообщения.

  • Импульсный инвертор
    Импульсный инвертор (PWR) представляет собой компонент цепи питания компактной конструкции, при которой все компоненты расположены на пластине радиатора с жидкостным охлаждением.
    Задачей импульсного инвертора является преобразование регулируемого напряжения промежуточного контура постоянного тока 650В в выходное напряжение трехфазного переменного тока 380В/50Гц.

    Находящиеся на входе модуля электролитные конденсаторы образуют аккумулятор энергии и промежуточный контур напряжения. Последний воспринимает наибольшую часть возникающих в контуре постоянного напряжения долей переменного тока, которая является результатом подачи тактовых импульсов биполярного транзистора с изолированным затвором и служит поставщиком реактивной мощности для подключенных к импульсному инвертору потребителей трехфазного переменного тока, т.к. через промежуточный контур постоянного напряжения и входного преобразователя можно передавать только эффективную мощность.
    Зарядка конденсаторов промежуточного контура осуществляется посредством входных преобразователей. При отключении входящего напряжения происходит разрядка конденсаторов промежуточного контура через расположенные за ними инверторы (только посредством функции "разрядка промежуточного контура") и резисторы продолжительной разрядки.
    Инверторная часть импульсного инвертора содержит шесть силовых выключателей (биполярные транзисторы с изолированным затвором). Задачей инвертора является создание напряжения трехфазного переменного тока на выходных клеммах U, V, W из постоянного напряжения промежуточного контура.
    Управление импульсным инвертором осуществляется посредством контроллеря модуля Sibcos-M2500 и, таким образом, на модуле не находится.
    Узел контроллера модуля создает управляющие импульсы для биполярных транзисторов с изолированным затвором и берет на себя все задачи по регулированию и управлению, а также функции защиты и контроля.

  • Синус-фильтр и ЭМС-фильтр на выходе 380В трехфазного переменного тока
    С выходом импульсного инвертора сопоставлен синус-фильтр, состоящий из дросселя и конденсаторов синус-фильтра.
    Дроссель синус-фильтра ограничивает увеличение тока импульсного инвертора в конденсаторах синус-фильтра.
    Конденсаторы синус-фильтра уменьшают насыщенное верхними гармониками выходное напряжение импульсного инвертора.
    При их совместной работе оба элемента образуют фильтр, который улучшает коэффициент нелинейных искажений (HD-Total Harmonic Distortion) на типичное значение (5-10%) таким образом, напряжение на фильтре и, тем самым, на подключенном потребителе трехфазного переменного тока является практически синусоидальным.
    ЭМС-фильтр на выходе трехфазного переменного тока формируется с помощью модуля конденсатора фильтра и уменьшает высокочастотные проводные электромагнитные излучения помех.
    Выход ПСН трехфазного переменного тока подразделяется на выход 1 и выход 2. Выходное напряжение ПСН подается на поездные сборные шины через разъемы L1:1 - L1:3 и L2:1 - L2:3.

  • Зарядное устройство аккумуляторных батарей
    Зарядное устройство аккумуляторных батарей представляет собой компонент цепи питания компактной конструкции, при которой все компоненты расположены на пластине радиатора с жидкостным охлаждением. ЗУ АБ преобразует напряжение промежуточного контура постоянного тока в выходное напряжение постоянного тока 110В с разделением потенциалов. В нормальном режиме зарядное устройство аккумуляторных батарей заряжает аккумуляторную батарею и одновременно питает потребителей постоянного тока.

    Упрощенная принципиальная схема зарядного устройства аккумуляторных батарей

    Двойные модули биполярных транзисторов с изолированным затвором, расположенные на входе, управляются через отдельные каналы управления.
    Инвертор с передатчиком средних частот создает на вторичной стороне переменное напряжение без потенциала. Это вторичное напряжение выпрямляется посредством выходного выпрямителя. Благодаря находящимся на выходе дросселям и конденсатору выходное напряжение выравнивается.
    Цифровое управление и регулировка зарядным устройством аккумуляторных батарей осуществляются посредством контроллера Sibcos-M2000, интегрированного в модуль преобразователя. Зарядное напряжение настраивается в программном обеспечении. Соединение с системой управления высшего уровня осуществляется по CAN шине.

  • Выход 110В постоянного тока
    Выходной диапазон постоянного тока состоит из следующих компонентов:
    - ЭМС-фильтр, последовательно подключенный к ЗУ аккумуляторной батареи, уменьшает высокочастотные проводные электромагнитные излучения помех на выходе постоянного тока;
    - выходные предохранители постоянного тока защищают выход постоянного тока в случае КЗ;
    - выходные контакторы соединяют выход постоянного тока ПСН с шиной аккумуляторной батареи постоянного тока. ПСН оборудован тремя отдельными выходными контакторами постоянного тока для шин постоянного тока: "аккумуляторная линия "напрямую", "аккумуляторная линия "стандарт" 1" и "аккумуляторная линия "стандарт" 2". Выходные контакторы постоянного тока переключаются системой управления поездом;
    - аккумуляторная батарея заряжается через выход ВАТ и обеспечивает ПСН при запуске напряжением 110В.
    Для повышения доступности определенных имеющихся в резерве потребителей шина аккумуляторной батареи "стандарт" разделена на две шины (шина 1 / шина 2).

  • Компоненты системы питания от внешнего источника
    Допускается подключение к ПСН внешнего источника питания трехфазным переменным током 380В, 50Гц через штекер Х12.
    Оба выхода (трехфазный ток 380В, 50Гц) подключаются через контактор Q52 (на приборной панели А4).
    Для подключения ЗУ АБ осуществляется зарядка через схему зарядки от внешнего источника, состояющую из контактора Q53 и сопротивлений (R51-R53). После зарядки промежуточного контура через сопротивления зарядки и диоды обратного тока импульсного инвретора T5 сопротивления зарядки шунтируются через выходной контактор Q51, последовательно переключается питание от внешнего источника, и, таким образом, осуществляется питание промежуточного контура постоянного тока 650В. После этого запускается ЗУ АБ и происходит зарядка аккумуляторных батарей.
    Контроль направления вращающегося поля источника внешнего питания осуществляется устройством контроля вращающегося поля (T57-T58). При ошибочном сдвиге фаз предотвращается включение источника внешнего питания к системе переменного напряжения поезда.
    Для источника внешнего питания максимальный входной ток составляет 300А трехфазного переменного тока. Поэтому на входе контактора Q52 располагаются плавкие предохранители F51, F52 и F53, которые контролируются системой управления ПСН.

  • Система пожарной сигнализации ПСН
    ПСН оборудован системой пожарной сигнализации. Для этого внутри контейнера проложен линейный тепловой пожарный извещатель. Он реагирует в случае пожара при превышении температуры предупреждения вследствие изменения сопротивления в линии датчика. Концы проводника подведены к интерфейсу штекера X13.
    Преобразователь собственных нужд оборудован установкой азотного пожаротушения. На наружной стороне ПСН расположен газовый баллон объемом 7.5 л, который оборудован манометрическим выключателем для контроля степени заполнения баллона и размыкателем.
    Форсунка для тушения, расположенная во внутреннем пространстве ПСН, с помощью шланга высокого давления соединениа с баллоном для равномерного распределения азота по контейнеру в случае пожара.

  • Система охлаждения ПСН
    Преобразователь собственных нужд оборудован системой жидкостного охлаждения. На торцевой стороне ПСН расположены разъемы для подачи и рециркуляции хладагента, соединенные с внешней системой охлаждения.
    В преобразователе собственных нужд к системе охлаждения подключены следующие модули: высоковольтные преобразователи Т1 и Т2, импульсный инвертор Т5, ЗУ аккумуляторной батареи Т6, многофункциональный выпрямитель Т3 и радиатор внутреннего охлаждения М41.

    Охлаждаемые компоненты ПСН.

    Контроль давления внутри контейнера производится с помощью датчика давления в контуре рециркуляции хладагента.
    Контроль температуры производится посредством измерения температуры в контуре подачи.

  • Функциональность внутренней системы управления и шины CAN
    Внутреннее управление, функции регулирования и контроля преобразователя собственных нужд, а также связь с высшим уровнем управления осуществляется через контроллеры типа Sibcos-M.
    При этом управление преобразователем собственных нужд осуществляется с помощью следующих систем:
    - ведущая система управления типа Sibcos-M2500 (A7-K1);
    - система управления импульсным инвертором, интегрированная в Master-контроллер Sibcos-M2500;
    - система управления преобразователем Sibcos-M2000, интегрированная в зарядное устройство аккумуляторных батарей (Т6);
    - система управления преобразователем Sibcos-M2100, интегрированная в высоковольтный преобразователь (Master(T1));     - узлы шины CAN системы Sibcos-M9000 для двоичных входов и выходов (A7-K2).
    Концепция управления ПСН состоит из ведущей системы управления (Master-контроллер) и контроллеров преобразователя, находящихся в модуле преобразователя. При этом Master-контроллер осуществляет управление на высшем уровне в ПСН.
    Внутренняя коммуникация в ПСН и последовательный обмен данными между Master-контроллером и контроллерами преобразователя осуществляется через шину CAN.
    Master-контроллер также отвечает за связь с высшим уровнем управления поезда. Это осуществляется через бинарные входы и выходы и через шину MVB со стандартом поездной коммуникационной сети TCN.

    Функциональность внутреннего управления ПСН

    В контроллерах, загрущка ПО для управления преобразователями осуществляется централизованно с экономией времени с Master-контроллера. Таким образом, обеспечивается, что все контроллеры в ПСН всегда будут иметь подходящее друг к другу ПО.

  • Системы управления Sibcos
    Система управления Sibcos-M2500
    Контроллер Sibcos-M2500 представляет собой комбинацию Master-контроллера и контроллера модуля. Он осуществляет общее управление системой и отвечает за коммуникацию с верхними уровнями управления, а также контролирует и регулирует различные типы силовых преобразователей.
    Он имеет 16 каналов управления на основе биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) и 14 квитируемых входов IGBT, а также 8 цифровых входов и 4 цифровых выхода. Кроме того, контроллер снабжен аналоговыми входами тока и напряжения для подключения к измерительным преобразователям.
    Контроллер включает в себя:
    - два процессора ST10F269 при 40МГц (с внутренней флэш-памятью): Master-процессор и процессор модуля.
    - внешнюю флэш-память 2 МБ с 8-битным доступом и внешнее статическое ОЗУ на 64 кБ для Master-процессора и процессора модуля;
    - программируемый логический блок.
    Дополнительными интерфейсами управления являются:
    - интерфейс многофункциональной поездной шины (MVB), отвечающий за коммуникацию с вышестоящими уровнями управления. Интерфейс совместим со стандартом поездной коммуникационной сети TCN;
    - интерфейс шины данных (CAN), отвечает за связь с другими узлами шины CAN;
    - связь с компьютером осуществляется по интерфейсу RS232 с помощью кабеля. Этот интерфейс используется при вводе в эксплуатацию, для диагностики и загрузки программ.
    Контроль температуры производится с помощью внешних элементов РТ100 или сопротивлений NTC 10 кОм, зависящих от температуры.

    Система управления Sibcos-M2100
    Контроллер Sibcos-M2100 берет на себя управление высоковольтным преобразователем и интегрирован в Master-модуль. Он имеет 9 каналов управления на основе биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) и квитируемые входы, выполненные по технологии оптического кабеля.
    Кроме того, контроллер снабжен аналоговыми входами тока и напряжения для подключения к измерительным преобразователям.
    Контроллер включает в себя:
    - процессор ST10F269 при 20 МГц;
    - флэш-СППЗУ (EPROM) на 512 кБ;
    - внешнее статическое ОЗУ на 64 кБ.
    Связь между ядром процессора и периферийными интерфейсами (оптоволоконные кабели) реализуется посредством модуля матрицы логических ячеек. Посредством матрицы логических ячеек могут быть реализованы специфические для преобразователя логические переключения, такие как блокировка, время запирания или минимальное время включения, в зависимости от специализированного использования ПО.
    Дополнительными интерфейсами управления являются:
    - интерфейс шины данных (CAN), который служит для связи контроллера модуля М2100 с Master-контроллером либо другими исполняющими контроллерами модуля;
    - интерфейс локальной шины представляет собой последовательную шину данных (RS485) для связи с другими контроллерами модуля;
    - связь с компьютером осуществляется через кабель на основе интерфейса RS232. Этот интерфейс используется при вводе в эксплуатацию и для диагностики.
    Регистрация температуры в системе управления осуществляется посредством датчиков РТ100. Дополнительно имеются также два входа датчика NTC для измерения температуры охладителя.

    Система управления Sibcos-M2000
    Контроллер Sibcos-M2000 берет на себя управление зарядным устройством аккумуляторных батарей и интегрирован в модуль. Он имеет 11 выходов управления на основе биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) и 10 квитируемых входов, выполненных по технологии IGBT. Кроме того, контроллер снабжен аналоговыми входами тока и напряжения для подключения к измерительным преобразователям.
    Контроллер включает в себя:
    - процессор с частотой 20 МГц (или совместимый);
    - флэш-СППЗУ на 512 кБ;
    - внешнее статическое ОЗУ на 64 кБ.
    Связь между ядром процессора и периферийными интерфейсами реализуется посредством модуля матрицы логических ячеек. Посредством матрицы логических ячеек могут быть реализованы специфические для преобразователя логические переключения, такие как блокировка, время запирания или минимальное время включения, в зависимости от специализированного использования ПО.
    Дополнительными интерфейсами управления являются:
    -интерфейс шины данных (CAN), который служит для связи контроллера модуля M2000 с Master-контроллером либо другими исполняющими контроллерами модуля;
    - интерфейс локальной шины представляет собой последовательную шину данных (RS485) для связи с другими контроллерами модуля;
    - связь с компьютером осуществляется через кабель на основе интерфейса RS 232. Этот интерфейс используется при вводе в эксплуатацию и для диагонстики.
    Регистрация температуры контроллера осуществляется с помощью терморезисторов NTC.

    Система управления Sibcos-M9000
    Система Sibcos-M9000 обладает 8 бинарными выходами и 12 бинарными входами. Вся входящая и выходящая информация передается через шину CAN от Master-контроллера к M9000 двунаправлено.
    Контроллер включает в себя:
    - процессор C164CI-8E при 20 МГц;
    - 12 цифровых входов 24В постоянного тока / 10мА, все входы обладают гальванической развязкой;
    - питание 24В постоянного тока для входов предоставляется модулем;
    - постоянный ток 24-110В, максимальная выходная мощность длительно 55Вт, кратковременно (100 мс) 300Вт;
    - отправка входящей информации во время событий при изменении уровня на входе;
    - квитированная отправка входящей информации при отправке битов выходных данных;
    - опознание, оповещение и отключение короткого замыкания при замкнутых накоротко цифровых выходах.
    Дополнительными особенностями управления являются:
    - настраиваемый интерфейс шины данных (CAN), который служит для связи контроллера M9000 с Master-контроллером, либо с другими исполняющими контроллерами модуля;
    - кодирующий штекер для кодировки номеров абонентов шины CAN.

  • Режимы работы ПСН
    Штатный режим работы
    ПСН автоматически включается при выполнении следующих условий:
    - кодирование аппаратными средствами является верным;
    - главный контактор батареи включен (напряжение 110В постоянного тока);
    - поступила команда включения от центрального блока управления;
    - напряжение на входе находится в необходимом диапазоне;
    - в преобразователе отсутствуют неисправности.
    Преобразователь собственных нужд в штатном режиме подключен со стороны входа к промежуточному контуру тягового преобразователя и получает питание напряжением 3000В постоянного тока.
    После замыкания главного контактора аккумуляторной батареи и включения ПСН посредством центрального блока управления (ЦБУ) задающий модуль управления Sibcos-M2500 и все системы управления преобразователем получают от аккумуляторной батареи питание напряжением 110В постоянного тока.
    С помощью высокочастотного преобразователя (HUR), передатчиков средних частот и переходных выпрямителей входное напряжение постоянного тока преобразуется в регулируемое напряжение промежуточного контура 650В постоянного тока.
    После достижения заданного напряжения на промежуточном контуре запускается подключенный к промежуточному контуру импульсный инвертор.
    Импульсный инвертор (PWR) преобразует напряжение промежуточного контура в трехфазное напряжение переменного тока 380В, 50Гц для обоих выходов (выход 1 / выход 2). Расположенный со стороны выхода синус-фильтр / ЭМС-фильтр обеспечивает синусоидальные выходные величины, которые подключаются к шинам трехфазного переменного тока через выходные контакторы.
    Напряжение трехфазного переменного тока 380В служит для питания климатических установок, главных воздушных компрессоров и других потребителей трехфазного тока.
    Зарядное устройство аккумуляторных батарей получает питание с промежуточного контура и питает систему постоянного тока 110В и одновременно заряжает аккумуляторную батарею.
    ЗУ АБ обеспечивает питанием:
    - аккумуляторную линию "напрямую" (АЛ НАПР.), непрерывное питание потребителя постоянного тока;
    - аккумуляторную линию "стандарт" с подключением чреез контакторы аккумуляторных батарей.
    Для повышения доступности определенных имеющихся в резерве потребителей, шина аккумуляторной батареи "стандарт" разделена на две шины.

    Питание от внешнего источника.
    Для целей техобслуживания и ремонта преобразователь собственных нужд, при необходимости, подключается к внешнему источнику питания трехфазным переменным током 380В, 50Гц. Для этой цели на внешней стенке ПСН расположен штекер Х12.
    При питании от внешнего источника производится проверка всех функций вспомогательного оборудования и бортового электроснабжения, а также заряжается аккумуляторная батарея.
    Оба выхода (трехфазный ток 380В, 50Гц) подключаются через контактор Q52 (приборная панель А4). Для подключения ЗУ осуществляется зарядка через схему зарядки от внешнего источника, состоящую из контактора Q53 и сопротивлений R51-53.
    После зарядки промежуточного контура через сопротивления зарядки и диоды обратного тока импульсного инвертора Т5 сопротивления зарядки шунтируются через выходной контактор Q51, последовательно переключается питание от внешнего источника, и, таким образом, осуществляется питание промежуточного контура постоянного тока 650В, после этого запускается ЗУ АБ.
    При питании от внешнего источника необходимо учитывать максимальный входной ток в 300А трехфазного переменного тока. Поэтому на входе контаткора Q52 располагаются плавкие предохранители F51, F52 и F53. Они контролируются системой управления ПСН.

  • Цепи питания ПСН

    Преобразователи собственных нужд располагаются на вагонах 02 и 04 и обеспечивают питание, всех вспомогательных цепей электропоезда, по двум трехфазным шинам напряжением 380В.
    После получения с тягового преобразователя напряжения 3кВ или от внешнего источника питания, ПСН на выходе обеспечивает трехфазное напряжение 380В переменного тока.
    При достижении заданного напряжения 380В на выходе ПСН, на вагоне 02, осуществляется питание вагона 01 по одной шине, а по другой шине вагона 03. Аналогично происходит питание потребителей с ПСН вагона 04, первая шина питает вагон 05, вторая шина вагон 03. Таким образом, вторые шины ПСН соединятся на вагоне 03 через разделитель бортовой сети 380В HD-Q01 и могут быть разделены в случае аварийной ситуации или короткого замыкания.

  • Функциональная схема ПСН


eltroll2 2019-2024