Структурная схема КТЭО
В состав комплекта тягового электрооборудования (КТЭО) входят:
- Кабинный контроллер
- Контроллер верхнего уровня
- Синхронный тяговый генератор
- Силовой преобразователь системы возбуждения тягового генератора
- Неуправляемый силовой выпрямитель
- Инверторы тяговых двигателей
- Тяговые асинхронные двигатели повышенной мощности
- Устройство вентилируемых тормозных резисторов (УВТР)
Элементы системы управления
Блок кабинного контроллера
|
Подает питание на цепи управления блоков ШПСУ при включении комплекта. Формирует управляющие сигналы для фонарей электродинамического торможения, зуммера и заднего хода. Передает по CAN-сети состояние цифровых и аналоговых входов на панель приборов (для индикации) и контроллер верхнего уровня (для системы управления). В сети самосвала также передает сигнал задания частоты вращения дизельного двигателя |
Шкаф преобразователей и систем управления
Цифровая система управления тяговым электроприводом КТЭО размещена в шкафу преобразователей и систем управления (ШПСУ). Для обмена данными используется шина CAN с протоколом CANopen. Конструкция тягового привода унифицирована для всех типов КТЭО. Блоки и компоненты ШПСУ разных мощностей взаимозаменяемы, что сокращает номенклатуру запасных частей и существенно упрощает обслуживание.
- Блок цепей сброса и возбуждения (БЦСВ)
Обеспечивает запуск синхронного генератора от бортового аккумулятора самосвала на холостом ходу дизеля, а также стабилизирует напряжение статора генератора и цепи подмагничивания тормозов (ЗПТ) путем регулирования тока возбуждения. - Блок сбора параметров сети (БСПС)
Измеряет амплитуды линейного напряжения на выходе и тока в одной из фаз синхронного генератора, определяет активную и полную мощность, а также частоту тока. - Силовой преобразователь системы возбуждения синхронного тягового генератора (СВТГ)
Выполнен по схеме: неуправляемый выпрямитель, понижающий DC/DC-преобразователь на IGBT и ШИМ-чоппер. Для защиты используются сигналы датчиков температуры обмоток и подшипниковых узлов синхронного тягового генератора. - Неуправляемый силовой выпрямитель (НСВ)
Выпрямляет переменное напряжение с обмоток синхронного тягового генератора (СГТ), приводимого двигателем внутреннего сгорания. Схема выпрямления 12-пульсная, построена по схеме Ларионова на изолированных диодных модулях из нитрида алюминия, установленных на радиаторе с воздушным охлаждением. Емкостный фильтр собран на пленочных конденсаторах с копланарной ламинированной шиной. - Блок управления транзисторным преобразователем (БУТП)
Обеспечивает обработку задания по моменту от БКВУ и сигналов с датчиков тока, напряжения и температуры от преобразователя и тягового двигателя. Реализует алгоритмы адаптивно-векторного управления асинхронным двигателем и защиту силового инвертора от короткого замыкания, перегрузки по току и напряжению, перегрева и недопустимого напряжения в цепях управления. Обмен диагностической информацией с БКВУ осуществляется по CAN-шине. - Инверторы тяговых двигателей
Преобразуют постоянное напряжение в переменное напряжение регулируемой частоты и амплитуды для питания асинхронных двигателей (ТАД) мотор-колес левого и правого борта. Инверторы построены на основе силовых интеллектуальных IGBT-модулей, которые в зависимости от типа КТЭО используют воздушное или жидкостное охлаждение. - Ячейка чопперов
Объединяет тормозные прерыватели левого и правого борта. Конструктивно она идентична ячейкам фаз инвертора, а управление осуществляется единым блоком. - Блок контроллера верхнего уровня (БКВУ)
Формирует сигналы включения/отключения контроллеров, задания момента для электроприводов мотор-колес левого и правого борта, задания напряжения для БЦСВ СВТГ и БЦСВ УВТР, управления вентиляторами и тепловентиляторами КТЭО; осуществляет сбор диагностической информации со всех блоков системы с последующей передачей в сети Ethernet и CAN; обеспечивает настройку параметров блоков БУТП, БЦСВ СВТГ и БЦСВ УВТР.