Общий вид КТИ
1 - отсек контакторов; 2 - отсек питания; 3 - отсек контроля; 4 - отсек инвертора вентилятора; 5 - отсек СУТП "АГАТ"; 6 - крышка отсека СУТП "АГАТ"; 7 - отсек датчиков тока и напряжения; 8 - прокладка разъемной коробки; 9 - разъемная коробка; 10 - крышка разъемной коробки; 11 - отсек вентилятора; 12 - болт заземления М10; 13 - крепежное отверстие; 14 - крепежная скоба; 15 - наклейка с предупреждением; 16 - модульный и конденсаторный отсек; 17 - отсек дросселя; 18 - отсек БВ; 19 - вентиляционная решетка; 20 - центральный отсек.
Общие сведения КТИ
В состав тягового инверторного блока входят трёхфазный инверторный привод с регулируемыми частотой и напряжением для питания тяговых электродвигателей и реостатный тормозной чоппер. В корпусе инвертора расположено всё тяговое оборудование, кроме дросселя линейного фильтра, тормозного резистора и тяговых электродвигателей.
Корпус блока крепится к несущей раме вагона.
Описание работы инвертора
Блок тягового инвертора преобразует напряжение 750В постоянного тока, снимаемое с третьего рельса, в трёхфазное напряжение, питающее тяговые электродвигатели. Каждый инвертор питает четыре электродвигателя.
Кроме того, тяговый инвертор используется для управления тяговыми двигателями в режимах рекуперативного торможения (т.е. при возврате энергии от тяговых двигателей через третий рельс обратно в питающую сеть) и реостатного торможения (т.е. при рассеивании энергии тяговых двигателей в тормозном резисторе).
Блок содержит модуль тягового инвертора, охлаждаемый вентилятором инвертора. Вентилятор засасывает воздух с торца блока, продувает его по каналам через рёбра радиатора модуля и затем выдувает его через днище блока.
Конструкция инвертора
Корпус блока состоит из высокопрочных стальных секций, соединённых при помощи сварки и клёпки. Блок состоит из нескольких отсеков для того, чтобы отделить силовое оборудование от аппаратуры управления и для соответствия требованиям электромагнитной совместимости и непроницаемости. Доступ к оборудованию возможен через крышки, закреплённые болтами, за исключением отсека с СУТП “АГАТ”, крышка которого (6) запирается Т-образными ручками при повороте их на 90 градусов и, кроме того, защёлками. Для обеспечения требований электробезопасности на крышки нанесены соответствующие предостерегающие надписи на русском и английском языках. Все крышки и прокладки заземлены.
Все отсеки являются «чистыми», т.е. полностью непроницаемы, за исключением отсека БВ (18) и отсека вентилятора (11). Крышки корпуса и прокладки снабжены специальными уплотнениями для предотвращения попадания внутрь корпуса влаги и пыли.
Силовые провода в блоке крепятся к шинам и кабелям при помощи болтов. Провода управления соединяются посредством специальных разъемов, наконечников и зажимов. Внешний силовой разъём, к которому подключаются провода питания, дроссель линейного фильтра и тормозной резистор, выведен наружу через уплотнительную пластину на торце центрального отсека и уплотнительную пластину на торце отсека БВ. Внешние соединения с тяговыми электродвигателями выведены наружу через уплотнительную пластину (8) на разъёмной коробке (9) отсека датчиков тока и напряжения (7). Прочее оборудование и провода управления подсоединяются к пяти круглым штыковым разъёмам отсека СУТП “АГАТ”. Заземление блока производится посредством нескольких болтов заземления М10 (12).
Весь крепёж блока метрический. Весь затянутый с моментным ключом крепеж отмечен полоской краски.
Для того, чтобы различать компоненты блока, к каждому болту заземления прикреплена соответствующая бирка.
Блок крепится к раме вагона при помощи болтов М16, которые ввинчиваются через 12 крепёжных отверстий (13) в три скобы (14), расположенные поперёк корпуса.
Технические характеристики КТИ
Отсек контакторов
1 - линейный контактор; 2 - крепежная панель; 3 - контактор цепи заряда конденсатора; 4 - вентиляционный кожух; 5 - резистор цепи заряда конденсатора; 6 - вентиляционный кожух.
В этом отсеке расположены линейный контактор (LC, 1) и контактор цепи заряда конденсатора (CCC, 3).Контакторы расположены на крепёжной панели (2).
Доступ к контакторам производится через крышку на торце блока, закреплённую при помощи болтов. Эта крышка также обеспечивает доступ к отсеку питания.
Снаружи, на торце отсека расположен резистор цепи заряда конденсатора (CCZ, 5). Резистор закрыт вентиляционными кожухами (4 и 6), которые обеспечивают естественную вентиляцию резистора.
Отсек питания
1 - специальная скоба; 2 - панель реле; 3 - сигнальная интерфейсная панель; 4 - изолированный штырь; 5 - панель; 6 - левая перегородка; 7 - изолированный штырь; 8 - двухпроводная стартовая интерфейсная панель.
В этом отсеке находятся двухпроводная стартовая интерфейсная панель (TWSIP, 8), панель реле (RP, 2) и сигнальная интерфейсная панель (SIP, 3). TWSIP установлена на левой перегородке (6) при помощи изолированных штырей (7). Панель реле закреплена на направляющих внутри специальной скобы (1). SIP крепится на панели (5) в задней части отсека при помощи изолированных штырей (4).
Доступ к контакторам производится через крышку на торце блока, закреплённую при помощи болтов. Эта крышка также обеспечивает доступ к отсеку контакторов.
Отсек контроля
1 - панель защиты; 2 - защитный резистор; 3 - реле баланса тока; 4 - изолятор; 5 - блок устройства сигнальной совместимости; 6 - левая перегородка; 7 - вспомогательная пластина; 8 - блок крепления.
В этом отсеке расположено следующее оборудование: блок устройства сигнальной совместимости (SCUI, 5); защитный резистор (CZ, 2); панель защиты (CFP, 1); реле баланса тока (CBR, 3).
Блок SCUI установлено на двух поддерживающих скобах внизу отсека. Защитный резистор установлен на левой перегородке (6) при помощи двух крепёжных блоков (8) и вспомогательной пластины (7). Панель защиты крепится непосредственно на левую перегородку. Реле баланса тока расположено на правой перегородке и крепится при помощи двух изоляторов (4).
Доступ к контакторам производится через крышку на торце блока, закреплённую при помощи болтов. Доступ к задней части отсека контроля производится через центральный отсек.
Отсек инвертора вентилятора
1 - источник питания электронных компонентов; 2 - радиатор инвертора вентилятора; 3 - скоба; 4 - крепежный паз; 5 - крепежный уголок; 6 - инвертор вентилятора.
В этом отсеке расположены инвертор вентилятора (FI, 6) и источник питания электронных компонентов (EPSU, 1). Инвертор вентилятора крепится при помощи двух скоб (3) к нижней части отсека. Он фиксируется в двух пазах (4) на передней крышке и крепёжном уголке (5) в задней части. EPSU крепится непосредственно к правой перегородке.
Доступ к отсеку производится через крышку, закреплённую при помощи болтов. Крышка имеет вырез для лучшего теплообмена радиатора инвертора (2), так что радиатор выступает за пределы корпуса и потому охлаждается потоком воздуха, образующимся при движении вагона. Доступ к задней части отсека инвертора вентилятора производится через центральный отсек.
Отсек СУТП "АГАТ"
1 - правая перегородка; 2 - резистор нагревателя HZ3; 3 - панель контроля температуры; 4 - диэлектрическая втулка; 5 - силовой малогабаритный АВ; 6 - скоба; 7 - СУТП "АГАТ"; 8 - резистор нагревателя HZ1; 9 - резистор нагревателя HZ2; 10 - специальная крепежная рама; 11 - задняя панель.
Этот отсек содержит следующее оборудование: модуль системы управления приводом СУТП "АГАТ" (EF, 7); силовой малогабаритный автоматический выключатель СУТП "АГАТ" (MCB, 5); задняя панель (BPCB, 11); панель CODA J2-J3; панель CODA J1-J4; панель EXT J1-J2; панель контроля температуры (TMP, 3); три резистора нагревателя (HZ1-3, 2, 8 и 9).
Модуль электроники СУТП «АГАТ» крепится в специальную крепёжную раму (10), на которой расположены несколько разъёмов, которые стыкуются с соответствующими разъёмами модуля электроники СУТП «АГАТ». В задней части крепёжной рамы расположена задняя панель, панели CODA и панели EXT. Силовой малогабаритный АВ СУТП «АГАТ» крепится на скобу (6) под модулем электроники СУТП «АГАТ». Панель контроля температуры крепится на правой перегородке (1) отсека при помощи диэлектрических втулок. (4). Резистор нагревателя HZ1 крепится под модулем электроники СУТП «АГАТ» на днище отсека, в то время как HZ2 крепится на левую перегородку, а HZ3 на правую.
Доступ к отсеку производится через крышку, расположенную на боковой поверхности блока. Эта крышка имеет две петли, две Т-образные ручки и защёлку. Таким образом, её можно быстро и легко снять без инструментов. В задней части отсека СУТП «АГАТ» расположена крышка, прикрученная болтами, которая обеспечивает доступ к отсеку через центральный отсек.
Отсек датчиков тока и напряжения
1 - реле; 2 - панель; 3 - поддерживающая скоба; 4 - изолятор; 5 - датчик тока; 6 - уплотнительная прокладка; 7 - датчик напряжения; 8 - скоба.
Этот отсек содержит три одинаковых реле (IFC, RFC и HC, 1), два одинаковых датчика тока (CDMA и CMDB,5) и два одинаковых датчика напряжения (VAB и VAC, 7). Три реле крепятся при помощи скрытых креплений и установлены на панели (2) на днище отсека. Два датчика тока крепятся на поддерживающие скобы (3) на днище отсека при помощи изоляторов (4). Два датчика напряжения установлены на скобе (8), расположенной в верхней части отсека.
Шинные соединения тяговых электродвигателей выведены в разъёмную коробку, которая крепится к задней части отсека. Кабели тяговых электродвигателей присоединены к шинам и проходят через уплотнительную прокладку (6) силовых кабелей к вентилятору инвертора, расположенному в отсеке вентилятора.
Доступ к оборудованию отсека датчиков тока и напряжения производится через крышку на торце блока, закреплённую при помощи болтов. В отсеке датчиков есть уплотнительная прокладка (6) для доступа силовых кабелей к вентилятору инвертора, расположенному в отсеке вентилятора.
Отсек вентилятора
1 - оболочка; 2 - уплотнительная прокладка; 3 - перфорированная крышка; 4 - крышка; 5 - вентилятор инвертора; 6 - пластина; 7 - прямоугольный воздуховод.
В этом отсеке расположен вентилятор инвертора (IF, 5). Вентилятор крепится на двух пластинах (6) на днище отсека.
Силовые кабели вентилятора заключены в оболочку (1) и проходят через уплотнительную прокладку (2) в отсек датчиков тока и напряжения.
Доступ к вентилятору производится через крышку (4) на задней части блока, закреплённую при помощи болтов. В этой крышке имеется круглый вырез и перфорированная крышка (3), которая позволяет вентилятору засасывать наружный воздух. Вентилятор продувает воздух через прямоугольный воздуховод (7) в отсек модуля и конденсаторов.
Отсек модуля и конденсаторов
1 - конденсатор фильтра KF1; 2 - скоба; 3 - ролик; 4 - тяговый модуль инвертора; 5 - конденсатор фильтра KF2.
В этом отсеке расположены два конденсатора фильтров (KF1, 1 и KF2, 5) и тяговый модуль инвертора (PIM, 4). Два конденсатора крепятся к верхней стенке отсека и полностью зафиксированы скобами и амортизационными пластинами. Доступ к выводам конденсаторов возможен через отсек дросселя. Тяговый модуль инвертора крепится под конденсаторами к днищу отсека. Торцы его закреплёны при помощи скоб (2). Скобы имеют ролики (3) для удобства извлечения и установки модуля. На модуле имеется стержень, который при установке входит в отверстие, таким образом, обеспечивая правильность установки модуля. Каналы в нижней части модуля позволяют воздуху, продуваемому вентилятором, обдувать радиатор модуля. После этого воздух поступает в воздуховод в нижней части стенки между отсеком модуля и конденсаторов и отсеком дросселя. Доступ к выводам модуля возможен через отсек дросселя.
Доступ к вентилятору производится через крышку на боковой части блока, закреплённую при помощи болтов. Также возможен доступ через отсек дросселя и центральный отсек.
Отсек дросселя
1 - изолятор; 2 - дроссель резонансного фильтра; 3 - крепежная пластина; 4 - датчик тока.
В этом отсеке расположен резонансный дроссель фильтра (FRL, 2) и датчик тока (LCMD, 4). Дроссель крепится к днищу отсека при помощи двух крепёжных пластин (3). LCMD крепится к верхней стенке отсека при помощи двух изоляторов (1).
Доступ к оборудованию производится через крышку на боковой части блока, закреплённую при помощи болтов.
Отсек быстродействующего выключателя
1 - быстродействующий выключатель; 2 - панель управления быстродействующего выключателя; 3 - резисторная сборка для разряда конденсатора; 4 - задняя перегородка; 5 - предохранитель инвертора вентилятора; 6 - диэлектрическая втулка; 7 - уплотнительная прокладка; 8 - разъем.
В этом отсеке расположено следующее оборудование: быстродействующий выключатель (HSCB, 1); резисторная сборка для разряда конденсатора (KFZ, 3); панель управления быстродействующего выключателя (HSCBCP, 2); предохранитель инвертора вентилятора (FIF1, 5).
Быстродействующий выключатель крепится к днищу отсека. Панель управления быстродействующим выключателем также крепится к днищу отсека при помощи диэлектрических втулок. Предохранитель закреплён на задней стенке (4) отсека при помощи диэлектрических втулок (6). Резисторная сборка состоит из нескольких силовых резисторов, закреплённых на радиаторе. Сборка крепится на торец корпуса так, чтобы резисторы находились внутри корпуса, в то время как радиатор располагался бы снаружи.
Доступ к оборудованию производится через крышку на боковой части блока, закреплённую при помощи болтов. В крышке имеется вентиляционная вставка (Рис. 1, 19), которая позволяет рассеиваться ионизированным газам, образующимся при работе быстродействующего выключателя. Поскольку отсек является условно «грязным», он закрыт от других отсеков блока. Электрические соединения с другим оборудованием сделаны через уплотнительную прокладку (7) и разъём (8) на задней части отсека. Также в задней части есть внешняя уплотнительная прокладка.
Отсек центральный
1 - шина; 2 - датчик напряжения.
В центральном отсеке расположен датчик напряжения (FVMD, 2), а также шины (1) и силовые кабели высоковольтных узлов.
Две крышки, крепящиеся болтами и расположенные в днище корпуса, обеспечивают доступ в центральный отсек, который, в свою очередь, обеспечивает доступ в задние части других отсеков. Уплотнительная прокладка в задней части отсека обеспечивает герметичность электрических соединений с дросселем линейного фильтра, тормозным резистором и высоковольтным источником.
|