Корзина пуста
Вход на сайт

Регистрация

Восстановление пароля

8 (929) 555-68-04
Консультации с 9:00 до 19:00
по общим вопросам
8 (929) 555-68-04
Консультации с 9:00 до 19:00
по техническим вопросам

Блок регулирования напряжения для автономной системы электроснабжения пассажирских вагонов дальнего следования.

Анучин А.С, Силаев Ф.А.



Блок регулирования напряжения для автономной системы электроснабжения пассажирских вагонов дальнего следования.


Основным типом системы электроснабженияпассажирских вагонов дальнего следования в нашей стране стала смешеннаясистема, в которой питание осуществляется от подвагонного генератора и межвагоннойвысоковольтной магистрали. Из-за наличия вРоссии огромной длины неэлектрифицированных железныхдорог и отсутствия тепловозов, имеющих возможность выдать необходимое высокоенапряжение в вагонную сеть, высоковольтная магистраль используется только дляпитания комбинированной системы отопления. Все остальные потребители, такие какосвещение, кондиционер, кипятильник, низковольтное отопление и циркуляционныйнасос, вентиляция и т.д. питаются от подвагонного генератора.

><p >Рис.1. Наиболее распространенная схема электроснабжения</p><p >Наиболее распространенная системаэлектроснабжения содержит индукторный генератор, приводимый в движение отколесной пары через редуктор, карданный вал и эластичную муфту, выпрямитель, ккоторому подключена нагрузка и аккумулятор, и возбудитель. Регулированиевыходного напряжения осуществляется по обмотке возбуждения. Данное устройствовыпускается фирмой ООО НПЦ

Представленная на рис.1 схема имеет ряднедостатков, так питание нагрузки осуществляется, только начиная со скоростиоколо 35 км/ч. На более низких скоростях ЭДС генератора оказывается ниженапряжения аккумуляторной батареи, что не позволяет производить ее заряд ипитать от генератора нагрузку. Отмечаются эпизодические выходы из строявозбудителя, при которых напряжение генератора на высоких скоростяхнеконтролируемо растет. Аккумуляторные батареи являются естественным демпфером системырегулирования напряжения, что негативно сказывается на сроке их службы.

Данные недостатки были учтены в блокерегулирования напряжения (БРН), разработанном совместно ОООНПП "Цикл+", ООО "НПФ Вектор" и ОАО "Ижевскийрадиозавод" по заказу ООО "АВП Технология". Преобразователь поставляется вместес комплектом электрооборудования вагона "КВИНТ-ЭВ". Помимо возбудителя ивыпрямителя БРН содержит транзисторный статический преобразователь напряжения.Схема электроснабжения вагона на базе БРН представлена на рис. 2.

><p >Рис.2. Схема электроснабжения на базе БРН</p><p >Статический преобразователь БРН выполненпо схеме ><p >Рис.3. Статический преобразователь напряжения по схеме

DCDC-преобразователь построен на базевысокочастотных транзисторов фирмы Semikron. ЧастотаШИМ составляет 30 кГц, а управление по двум каналам осуществляется с фазовымсдвигом на 180 , что позволяет уменьшить нагрузку на электролиты засчет более высокочастотной и гладкой формы их тока. Ключи VT1 и VT2 являютсяпонижающими ключами, а VT3 и VT4 повышающими. Система управленияпреобразователя содержит контура тока дросселей и контур напряжения высокогобыстродействия, что позволяет, не превышая допустимые токи, отрабатыватьприложение нагрузки скачком (включение кондиционера постоянного тока, локальныекороткие замыкания).

Применение DCDC-преобразователя,способного работать в режиме повышения, позволяет осуществлять питание вагонауже со скорости 10 км/ч, обеспечивая приблизительно треть от номинальноймощности. Данное свойство весьма полезно на участках дорог, где скоростьдвижения ограничена (например, район Адлера), так как снимаемой мощности ужехватает для освещения вагона, кипячения воды и включения кондиционера на первойступени производительности. По сути, это очень важное достижение, так как вдействительности электрооборудование вагона редко потребляет полную мощность.Для полной нагрузки вагон должен быть прогрет на солнце (максимальнаяпроизводительность кондиционера), а аккумулятор должен быть полностью разряжен.Поэтому реальная нагрузка не превышает 60% от максимальной,а в обычных условиях 40%.

Применение высокочастотногопреобразователя позволило качественно стабилизировать выходное напряжение назажимах аккумуляторной батареи (АБ) и перестать использовать ее в качестведемпфера. Система управления анализирует показания двух датчиков температурыаккумуляторов и в функции их показаний осуществляет регулирование напряжения позависимости, определяемой типом батареи (см. рис.4).Помимо напряжения контролируется ток заряда и производится его стабилизация надопустимом уровне.

><p >Рис.4. Зависимость максимального напряжения заряда в функции температуры для кислотной аккумуляторной батареи</p><p>По предварительной оценке исключениеперезаряда батареи в совокупности с гладким напряжением и ограничениемзарядного тока позволяет ожидать увеличение срока службы АБ в несколько раз поотношению к существующему решению.</p><p >Для управления возбуждением генератораприменена схема несимметричного моста. Данная схема (см.рис.5) невосприимчива к пробою одного из транзисторов. В случае пробоятранзистора релейный регулятор напряжения выхода генератора продолжит работу,однако в систему управления заложен алгоритм определения количества рабочихтранзисторов, который выдаст предупреждение о неисправности на верхний уровень.</p><img class=

Испытания БРН проводились в составе"КВИНТ-ЭВ" на опытном вагоне, приписанном к Октябрьской железной дороге.Система успешно прошла испытания на маршрутах "Москва – Мурманск – Москва" и"Москва – Санкт-Петербург – Москва" при температурах от -28°C до +25°Cи от -40°C до +40°C в условиях климатической камеры.



Добавить комментарий