Электровоз ЭП2К. Руководство по эксплуатации (ЭП2К.00 РЭ). Техническое описание - часть 20

Таблица 1

Наименование параметра

Значение

Род тока

пульсирующий

Режим работы

продолжительный

Номинальное напряжение шины, В

3000

Номинальный ток шины, А

1000

Диапазон измеряемого тока, А

от 0 до 1500

Напряжение питания двуполярное, В

от ±15 до ±24

Номинальный аналоговый выходной ток, мА

200

Коэффициент преобразования

1:5000

Погрешность измерения при температуре 25 ºС, %

0,3

Cопротивление нагрузки, Ом

от 20 до 30

Масса, кг, не более

3,5

8.2.41. Панель резисторов ПР-89 ЭТ

НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ

.

Панель резисторов ПР-89 ЭТ     предназначена для ограничения тока в   цепи датчиков

напряжения  LV-100/SP51, контролирующих напряжение на двух тяговых двигателях.

305

1    5    

5    1    

2    9    

1    9    

1    7    

1    9    

R    1    

R    2    

R    3    

R    4    

R    5    

R    1    0    

R    9    

R    8    

R    7    

R    6    

R    1    1    

R    1    2    

R    1    3    

R    1    4    

R    1    5    

R    2    0    

R    1    9    

R    1    8    

R    1    7    

R    1    6    

2    3    

2    5    

3    1    

3    7    

Ì     6     *    

5    

1    3    

2    7    

3    3    

3    9    

1    

2    1    

3    5    

4    1    

7    

3    

4    7    

4    

4    9    

1    

2    

3    

4    

1 - изоляторы; 3 - изоляционная панель; 47 - резисторы

Рисунок 8.85       . - Панель резисторов ПР-89 ЭТ

УСТРОЙСТВО И РАБОТА ПАНЕЛИ

Панель резисторов (рис.    ) конструктивно представляет собой изоляционную панель (поз. 

3), выполненную из гетинакса,  на которую приклеены резисторы (поз.47) в количестве 20 штук 

последовательно: 

306

10 штук между выводами 1 и 2, 

10 штук между выводами 3 и 4. 

Выводы резисторов припаяны к  лепесткам (поз.17). 

Защищаемая цепь датчиков напряжения  подключается к панели через выводы 1, 2, 3, 4 

(поз. 7).  Панель крепится на 4 изолятора (поз.1).

Панель работает при номинальном напряжении между выводами 1 и 2, 3 и 4 1500 В.

Схема электрическая соединений приведена на 

рис 8.86  

 .

R1…R20 – Резистор С5-5В-5-39 кОм ±0,2% ОЖ0.467.505 ТУ

Рисунок  8.86     – Схема электрическая соединений ПР-89 ЭТ.

Основные параметры панели приведены в таблице  1     .

Таблица 1

Наименование параметра

Значение

 Род тока

постоянный

 Режим работы 

продолжительный

 Рабочее положение

любое

 Номинальное напряжение, В

- между выводами 1 и 2, 3 и 4;

- между выводами 1 и 4, 2 и 3;

- между выводами 1,2,3,4 и 

отверстиями для крепления панели 

1500

3000

3000

307

9.Электронная аппаратура

9.1. Микропроцессорная система  управления и диагностики МПСУ-007

9.1.1 Назначение

Система управления электровоза выполнена на базе микропроцессорных блоков управления, 

объединенных в бортовую вычислительную сеть последовательным каналом связи.

Микропроцессорная система управления и диагностики оборудования МПСУ-007 

предназначена для:



автоматического или ручного управления разгоном электровоза в режиме тяги;



реализации реостатного торможения с поддержанием заданной скорости на спусках;



управления  оборудованием и вспомогательным приводом,



диагностики оборудования электровоза.

9.1.2 Функции МПСУ-007

Выполняемые функции:



ручной и автоматический набор и сброс позиций;



индикация соответствующей позиции;



управление   реостатными   и   линейными   контакторами   при   наборе   и   сбросе   позиции   в

заданной последовательности;



управление контакторами ослабления возбуждения тяговых двигателей;



индикация позиции ослабления возбуждения;



защита от перегрузок тяговых двигателей;



защита от повышения и понижения напряжения в контактной сети;



защита от боксования и юза колесных пар;



индикация боксования и юза колесных пар;



индикация превышения напряжения в контактной сети;



индикация пониженного напряжения в контактной сети;



индикация перегрузки тяговых двигателей;



при аварийной и экстренной остановке электровоза управление переходом из режима тяги в

режим электрического торможения;



защита от перегрузки цепи отопления поезда;



ограничение   тока   якоря   тяговых   двигателей   на   уровне   565А   в   режиме   электрического

торможения;

308



ограничение   тока   возбуждения   тяговых   двигателей   на   уровне   565А   в   режиме

электрического торможения;



индикация тока якорей тяговых двигателей;



индикация скорости электровоза;



индикация напряжения контактной сети;



разбор схемы тяги в аварийных режимах;



включение и отключение вспомогательных машин электровоза;



обеспечение   взаимодействия   электрического   реостатного   тормоза   и   пневматического

тормоза электровоза;



обеспечение предварительного торможения;



обмен информации между блоками управления МПСУ-007 и блоком индикации;



обмен информацией между блоками управления МПСУ-007 и аппаратурой САУТ-ЦМ/485;



выдача дискретных команд управления основным электрооборудованием электровоза;



выдача сигнала управления на преобразователь питания обмоток возбуждения тяговых

двигателей в режиме торможения и преобразователи электродвигателей вентиляторов;



выдача дискретных сигналов управления преобразователем собственных нужд;



автоматический контроль состояния основного электрооборудования электровоза;



выдачу на блок сигнализации информации о состоянии основного электрооборудования;



вывод на блок индикации сообщений о состоянии контролируемого электрооборудования

электровоза;



запрет   сбора   схемы   тяги   при   разряженной   тормозной   магистрали,   выключенном

электропневматическом клапане, снятой рукоятке устройства блокировки тормозов;



разбор схемы тяги при экстренном торможении, обрыве тормозной магистрали;



индикация появления «земли» в цепях собственных нужд электровоза.

9.1.3 Структурная схема МПСУ-007

Для   реализации   требуемых   функций   микропроцессорная   система   управления   МПСУ-007

содержит следующие основные узлы (в соответствии с рисунком 9.1):

- блок управления тяговым приводом (БУ-267);

- блок управления оборудованием электровоза (БУ-268);

- блоки индикации ВС3641 (фирмы «GERSYS»).

Отдельные блоки объединены в систему последовательным мультиплексным каналом связи

типа CAN (основной и резервный).

309

Сигналы от задающих элементов контроллеров машиниста передаются в блоки управления

по параллельным линиям (проводом) в аналоговом  и дискретном видах.

Рисунок 9.1 - Структурная схема МПСУ-007 электровоза ЭП2К

9.1.4 Блоки и элементы МПСУ-007

9.1.4.1 Блок управления тяговым приводом БУ-267

Назначение и структура БУ-267

Блок управления тяговым приводом  предназначен для контроля состояния и 

управления реле и контакторами (РКА) с целью формирования временной диаграммы 

перекоммутаций в силовой схеме электровоза, обеспечивающий разгон  до заданной 

скорости.

БУ–267   позволяет   осуществлять   как   автоматическое,   так   и   ручное     управление   РКА   под

контролем машиниста.

Структурная схема БУ-267 выполнена в соответствии с рисунком 9.2.

БУ-267   состоит   из   двух   идентичных   микропроцессорных   блоков     управления   тяговым

приводом, один из которых находится в холодном резерве.

В состав БУ-267 входят:



съемный блок микроконтроллера БМК-144;



съемные блоки ввода/вывода БВВ-129, БВВ-145;



съемные блоки питания БП-141, БП-142, БП-143;

310



блок обогрева БО-148;



съемные блоки нагрузок БН-146.

Съемные блоки БВВ и БМК объединены быстродействующим мультиплексным каналом типа

SPI.

Связь с другими блоками  системы (БУ-268, ВС3641) осуществляется через последовательные

мультиплексные каналы CAN (основной и резервный), аппаратные устройства которых размещены

на съемном блоке БМК.

Аналоговые сигналы от датчиков и задатчиков контроллера машиниста  поступают  на входы

аналого-цифровых преобразователей  (АЦП) БМК, причем  сигналы от датчиков контролирующих

токи ДТ и напряжения ДН в силовых цепях  электровоза выделяются  на нагрузочных резисторах,

расположенные  в блоке нагрузок (БН). Нагрузочные резисторы  являются общими для обоих блоков

управления. Импульсные сигналы от датчиков скорости ДС поступают на входы таймеров БМК.

311

Рисунок 9.2 - Структурная схема БУ-267

312

Основные технические характеристики БУ-267

Аппаратура БУ-267 построена на программных принципах обработки  информации с 

использованием однокристальных микроконтроллеров М269-3. Требования  к организации обмена, 
составу, кодированию  информации  и характеристикам электрических сигналов в магистральном 
канале соответствуют стандарту CAN.

Скорость передачи информации по магистральному

каналу, не более, Мбит/с…………………………………………………………….1

Разрядность центрального процессора …….………………………………16
Быстродействие, опер/сек ……………………………………….……1,6 млн.
Ёмкость оперативного запоминающего устройства, Кбайт ………...…...256
Ёмкость постоянного запоминающего устройства, Кбайт …………..…..512
Количество входных аналоговых  сигналов …………………………..…...16
Разрядность  аналого–цифрового преобразователя …………………..…...10
Уровень  входных сигналов, В:

входы с 1 по 8………………….…………………………от 0 до плюс 5
входы с 9 по 16………………….………………………..от 0 до ± 4,096

Количество входных импульсных сигналов

от датчиков частоты вращения ……………………………………………………..6

Уровень  входных импульсных 
сигналов, В…………………………………………….….……………0 или 50
Количество импульсов на один оборот колеса ………………………..…..42
Количество каналов ввода дискретных сигналов в БУ-267……….……..128
Уровень  дискретных сигналов, В:

логический «0» …………………………………………….…от 0 до 13
логическая «1» …………………………………….…….…..от 34 до 50

Максимальное количество выходных

дискретных  сигналов в БУ-267…………….…..………………..….…………….64

Напряжение коммутации, В, не более…………………………….………150
Ток активной  или активно – индуктивной нагрузки, А:

номинальный …….………………………………………………......1,25
максимальный (в течении 20 с)………………………………………2,5

Номинальное напряжение питания постоянного тока, В………………….50
Допустимые пределы изменения напряжения питания, В ………от 36 до 70
Потребляемая мощность, не более, Вт …………………………………......70
Номинальное напряжение подогрева, В……...……………………………110
Допустимые пределы изменения напряжения подогрева, В….от 105 до 115
Мощность подогрева, не более, Вт ………………………………………..170

313

9.1.4.2 Блок управления оборудованием электровоза БУ-268

Назначение и структура БУ-268

Блок   управления   оборудованием   электровоза   предназначен   для   контроля   и   управления

сбором схемы режима, цепей вспомогательного  привода и преобразователями  собственных нужд.

Структурная схема БУ-268 выполнена в соответствии с рисунком 9.3.

Рисунок 9.3 - Структурная схема блока БУ-268

314

БУ-268 состоит из двух  идентичных микропроцессорных блоков управления оборудованием (БУ),

один из которых находится в резерве.

В состав БУ входят:

- съемный блок микроконтроллера БМК-144;

- съёмный блок последовательных интерфейсов БПИ-199;

- блоки ввода/вывода БВВ-129, БВВ-145 и БДВ-325;

- блок нагрузок БН-147;

- блок обогрева БО-148;

- блоки питания БП-141, БП-142, БП-143.

Принцип построения  БУ-268 аналогичен БУ-267.

Основные технические характеристики БУ-268

Требования   к   организации   обмена,   составу,   кодированию   информации   и   характеристикам

электрических сигналов в магистральном канале соответствуют стандарту CAN.

Скорость передачи информации по магистральному

каналу, не более, Мбит/с;……………….……………………………………………1

Разрядность центрального процессора …………………………..………….16

Быстродействие, опер/сек ……………………………………………..1,6 млн.

Ёмкость оперативного запоминающего устройства, Кбайт …….…….…..256

Ёмкость постоянного запоминающего устройства, Кбайт ………………..512

Количество входных аналоговых сигналов, не менее ………………………12

Разрядность аналого-цифрового преобразователя ………………………….10

Уровень  входных сигналов, В:

входы с 1 по 8………………….…………………………от 0 до плюс 5

входы с 9 по 12………………….……………………………от 0 ± 4,096

Количество  каналов ввода дискретных сигналов в БУ-268…...…………..64

Уровень  входных дискретных сигналов, В:

логический «0»…………………………………………….…..от 0 до 13

логическая «1»…..…………………………………………….от 34 до 50

Максимальное количество выходных 

дискретных  сигналов в БУ-268…………………………………………..……...…72

Напряжение коммутации, В, не более …………………………………….150

Ток активной или активно-индуктивной нагрузки, А:

номинальный ………..……………………………………………….1,25

максимальный  (в течение 10 с)……………………………………….25

315

Номинальное напряжение питания, В.………………………………………50

Допустимый диапазон изменения напряжение питания, В…........от 36 до 70

Потребляемая мощность, не более, Вт ……………………………………...50

Номинальное напряжение подогрева, В…………………………………....110

Допустимые пределы изменения напряжения подогрева, В…..от 105 до 115

Мощность подогрева, Вт, не более………………………...………………..170

9.1.4.3.Блок индикации ВС3641

Блок индикации ВС3641 предназначен для отображения в реальном времени параметров 

электровоза и микропроцессорной системы управления 

(МПСУ-007).

Передача информации осуществляется в двух направлениях:

1.   МПСУ  



  машинист   (отображение   всей   информации,   собранной   МПСУ,   о   состоянии

основных узлов электровоза, выдача аварийных сообщений);

2.   Машинист  



  МПСУ   (сброс   аварийных   сообщений;   вызов   информационных   кадров   о

состоянии систем и оборудования электровоза).

Включение   блока   индикации   происходит   одновременно   с   включением   МПСУ-007   путем

включения в ведущей кабине выключателя «МПСУ», расположенного на пульте машиниста.

Структура отображения информации на блоке индикации ВС3641

Всю информацию, необходимую для управления электровозом, отображаемую на БИ, можно

представить в виде структуры, выполненной в соответствии с рисунком 9.4  . С целью облегчения

работы с информацией применен принцип разбиения информации по кадрам.

По характеру отображаемой информации кадры делятся на:

1.

кадры, предназначенные для постоянного использования;

2.

диагностические (дополнительные) кадры.

При   включении   БИ   на   экране   отображается   кадр,   который   называется   «Основным»,

содержащий основную информацию о работе электровоза в данном режиме. В нижней части экрана

расположена панель функциональных клавиш , названия  которых поясняют, какую информацию

можно   просмотреть   с   их   помощью.   В   диагностических   кадрах   клавиши   могут   иметь   другое

функциональное назначение. Также в нижней части экрана отображается текущее время.

316

Основной

кадр

Тяговый

привод

Цепи  СН

Управление

оборудованием

Диагностика

БМК-144

БВВ-129
БВВ-145
БДВ-325

БУТП

БУО

Компрес-

соры

Вентиля-

торы

Электрообо-

рудование

Контроль

оборудования

Гребнесма-

зыватели

Эл.энергия/

Доп. Об.

Тест ЭПТ

ПСН

Отопление

поезда

КрМ 130

(УКТОЛ)

БПИ-199

Дополнительные

функции

Управление

яркостью

Рисунок 9.4      Структура отображения информации на блоке индикации

Подробное описание работы с дисплейным модулем смотри в руководстве по эксплуатации    

ИБДМ.421455.003РЭ (3ТС.676.007РЭ).

    

317

318

Р

ис

ун

ок

 9

.5

   

О

бщ

ий

 в

ид

 б

ло

ка

 у

пр

ав

ле

ни

я 

БУ

-2

67

319

Р

ис

ун

ок

 9

.6

  О

бщ

ий

 в

ид

 б

ло

ка

 у

пр

ав

ле

ни

я 

БУ

-2

68

9.2. Преобразователь собственных нужд ПСН-100/3 

ПСН состоит из трех основных частей (см. схему электрическую принципиальную,         

-Рис.   ):

1.

Высоковольтного понижающего преобразователя ВПП, состоящего из шести 

последовательно соединенных модулей входного преобразователя (МВП) А1 … А6 и 

обеспечивающих преобразование напряжения + 3000 В в промежуточное напряжение с 

уровнем +620 В с гальванической развязкой от входной сети.

2.

Инверторов АИН1, АИН2, АИН3, обеспечивающих преобразование 

промежуточного напряжения +620 В в трехфазное напряжение 3х380 В с частотой 50 Гц 

(АИН1) и трехфазное напряжение с регулируемой амплитудой 0 … 380 В и частотой 0 … 50 Гц

(АИН2, АИН3).

3.

Системы управления (СУ).

В предпусковом состоянии на входы внешних коммутирующих контакторов КМ80, 

КМ81, КМ82 должно быть подано входное напряжение 3000 В. Сигнал о его наличии выдает 

«Датчик наличия и уровня ВНП» UV1. На клеммы ХМ1:1 – ХМ1:2 должно быть подано 

напряжение питания системы управления (СУ) с помощью выключателя, расположенного в 

кабине машиниста.

Процесс включения ПСН при нормальных климатических условиях начинается с 

момента включения выключателя “Преобразователи»,расположенного в кабине машиниста,при

этом с СУ через адаптер А16/1 поступает команда на включение зарядного контактора КМ81 

(обозначение контакторов соответствует схеме включения ПСН1 в соответствии с 

электрической схемой ЭП2К.70.00.002Э3 л.6).

При замыкании контактора КМ81 через зарядный резистор R1, установленный в шкафу 

высоковольтных контакторов электровоза, начинается заряд конденсаторов, расположенных в 

МВП. По мере заряда конденсаторов деблокируются импульсы запуска ВПП. На 

промежуточной шине появляется напряжение. По окончании процесса заряда конденсаторов 

включается главный контактор КМ82, а контактор КМ81 отключается. 

Входное напряжение поступает на вход ВПП через фильтр, состоящий из дросселя L1 и 

конденсаторов С1 … С3. Варистор R11 служит для ограничения импульсных перенапряжений 

(атмосферных и коммуникационных). Модули (А1 … А6) МВП совместно с индуктивностью 

L2 включаются в работу. Выходы модулей соединены параллельно и подключены к 

промежуточным шинам (контакты XM/C, ХМ/D), от которых питаются автономные инверторы

320