Описание схемы тягового электропривода

Тяговый электропривод одной секции состоит их четырех асинхронных электроприводов номинальной мощностью 1200 кВт каждый и обеспечивает режимы тяги, рекуперативного и реостатного торможения, а также режим выбега электровоза.

Работа тягового электропривода осуществляется под управлением микропроцессорной системы управления и диагностики (МПСУ и Д) с поосным регулированием силы тяги в соответствии с задающими сигналами с пульта управления машиниста.

Регулирование скорости электровоза производится изменением частоты напряжения на выходе тяговых преобразователей и соответственно напряжения 4-х фаз каждого тягового асинхронного двигателя.

Реверсирование направления движения электровоза осуществляется изменением порядка чередования фаз тяговых электродвигателей.

Каждый тяговый электродвигатель (М1…М4) представляет собой четырехфазную асинхронную машину с короткозамкнутым ротором. Обмотки ста-тора противоположных фаз двигателя включаются последовательно или параллельно с помощью кулачковых двухпозиционных переключателей (QP1… QP4). Переключение обмоток тяговых электродвигателей происходит при достижении электровозом скорости 45 км/ч, переключением управляет МПСУ и Д по заданному алгоритму. Каждый тяговый электродвигатель запитан от индивидуального тягового преобразователя (А7…А10), построенного на IGBT-модулях (IGBT - Insulated Gate Bipolar Transistors – силовые биполярные транзисторы с изолированным затвором). IGBT-модуль представляет собой автономное устройство, состоящее из двух параллельно соединенных IGBT транзисторов 65 класса и диодом обратного тока. Каждый модуль имеет встроенный драйвер управления, который выполняет требования системы верхнего уровня МПСУ и Д. Использование концепции попарного соединения обмоток статора двигателя, позволило применить в тяговом преобразователе двухфазную схему инвертирования напряжения таким образом, что переменные напряжения каждой фазы сдвинуты относительно друг друга на 90 электрических градусов. В схеме тягового преобразователя предусмотрен дополнительный IGBT-модуль, который включает в работу цепь тормозного резистора (R1…R4). Эта цепь предназначена для реостатного торможения асинхронного тягового двигателя, а также для снижения напряжения на входе ТП выше заданного уровня при рекуперативном торможении. Тормозные резисторы (R1…R4) располагаются в съемных модулях крышевого оборудования секции.

Для охлаждения тормозных резисторов в съемных модулях крыши установлены индивидуальные воздушные вентиляторы. В качестве электродвигателей (М11…М14) вентиляторов применены специализированные 9-и фазные асинхронные машины с короткозамкнутым ротором.

Для питания электродвигателей вентиляторов охлаждения тормозных резисторов применены специализированные преобразователи частоты (А11…А14), управляемые системой МПСУ и Д. Преобразователи включены последовательно в цепь тормозных резисторов (R1…R4) и запитываются на время реостатного торможения.