Блок управления электронным шунтом электровоза ВЛ80С(Т) - БУ ЭШ

 

Электронный безиндуктивный шунт предназначен для замены медных индуктивных шунтов типа ИШ-95, служащих для защиты тяговых электродвигателей при переходных процессах, возникающих в процессе эксплуатации вследствие скачков напряжения в контактной сети и при отрывах токоприемника, что характерно для условий обледенения и вызывает повреждения тяговых электродвигателей, вплоть до возникновения кругового огня коллектора. Использование индуктивных шунтов успешно решает эту проблему, однако это дорогостоящее и материалоемкое решение, требующее применения электронных аппаратов защиты. Вместо них предлагается современная полупроводниковая система с улучшенными характеристиками.

 

Электронная система ослабления возбуждения электровозов переменного тока с коллекторными тяговыми двигателями пульсирующего тока позволяет:

 

• эффективнее реализовать использование мощности тяговых машин

• снизить вероятность коммутационных перегрузок двигателей при возникновении нестационарных режимов работы за счет высокого быстродействия электронных ключей

• упрощает согласование силовых и управляющих схем электровоза

 

Блок реализует режим ослабления возбуждения тяговых электродвигателей в режимах тяги и электрического торможения, а также для обеспечения безаварийной работы в нестационарных режимах. Его основным элементом является IGBT транзистор.

 

Полупроводниковые ключи имеют ряд преимуществ:

 

• высокое быстродействие

• небольшая масса и габариты

• снижение затрат на ремонт и обслуживание

• возможность создания совмещенных устройств регулирования скорости

• повышенная надежность

• плавное регулирование возбуждения

• возможность регистрации токов якорей и обмоток возбуждения тяговых машин в режиме реального времени

• соответствие общей идеологии регистрации параметров подвижного состава с микропроцессорными системами управления  локомотива (МСУД, МСУЛ)

 

Соответствует требованиям ГОСТ 9219-88 «Аппараты электрические тяговые. Общие технические требования».

 

Электронный шунт состоит из:

 

• четыре силовых модуля с IGBT типа МТКИ-3600-12К

• блок управления ЭШ

• четыре датчика тока якоря LT1000-TI/SP99-У2

• четыре датчика тока возбуждения LT1000-TI/SP99-У2

• комплект оптоволоконных соединений и жгутов

 

В результате эксперимента на электровозе ВЛ80С(Т), переоборудованного на электронные шунты, были получены графики тока якоря, тока возбуждения и тока электронного шунта на трех ступенях ослабления поля для 5-й и 25-й ходовых позиций соответственно.

 

Электронный шунт построен на IGBT транзисторе, сочетающий достоинства основных типов транзисторов:

• от полевых транзисторов с изолированным затвором - высокое входное сопротивление и низкий уровень управляющей мощности

• от биполярных транзисторов - низкое значение остаточного напряжения во включенном состоянии

 

В сравнении с медным шунтом ИШ-95, электронный шутнт обладает существенными преимуществами: общая масса 21 кг (против 124 кг у медного шунта), масса меди 1 кг (против 54 кг), максимальный ток 1500 А (против 520А). Также электронный шунт имеет возмождность плавной регулировки тока.  

 

Конструктивное исполнение электронного шунта соответствует посадочным местам ИШ-95, что позволяет легко и быстро установить электронный шунт на место демонтированного медного.

 

Управление по оптоволоконным кабелям создает гальваническую электронных шунтов, расположенных в высоковольтной части электровоза, исключающую пробой высокго напряжения.