Электронный шунт электровоза ВЛ80

Электронный безиндуктивный шунт (ЭШ) предназначен для замены медных индуктивных шунтов типа ИШ-95 электровозов серии ВЛ80С(Т). Сложившаяся острая ситуация с укомплектованностью локомотивов шунтами поставила цель заменить тяжелые катушки, содержащие более 50 кг меди, на современную микропроцессорную систему с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Одновременно ставилась цель пресечь расхищение цветных металлов с локомотивов.

 

Индуктивный шунт служит для улучшения коммутации тяговых электродвигателей при переходных процессах, возникающих в процессе эксплуатации вследствие скачков напряжения в контактной сети и при отрывах токоприемника, что характерно в условиях обледенения и вызывает повреждения тяговых машин, вплоть до возникновения кругового огня коллектора. Использование индуктивных шунтов успешно решает эту проблему, однако это дорогостоящее, материалоемкое решение, требующее применения электронных аппаратов защиты. Взамен их 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

 

ЭШ 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 (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

 

ВЛ80 

Наименование параметра
Значение
Режим ОВ ТЭД 1-4 с коэффициентами ОВ:
1-я ступень
2-я ступень
3-я ступень

0,7+0,1
0,52+0,1
0,43+0,1/-0,03
Режим ОВ ТЭД в режиме реостатного торможения при возникновении юза колесной пары с коэффициентом
0,43+0,1/-0,03
Переход из режима ОВ ТЭД в режим полного возбуждения на время
при коэффициенте ОВ
0,2±0,05 с
не менее 0,35±0,01
Переход из режима ОВ ТЭД в режим полного возбуждения при токе якоря
менее 24 А
Переход из режима ОВ ТЭД в режим полного возбуждения при токе якоря
более 1200±5 А
Напряжение питания
50 В
Потребляемый ток
не более 1 А
Масса силового модуля
не более 21 кг