содержание .. 77 78 79 80 ..

Тепловоз ТЭМ18ДМ. Инструкция по эксплуатации (2009 год) - часть 79

459

460

461

Раздел XX
Выпрямитель В-ОПЕ-30/150/200-75-УЗ

Настоящий раздел предназначен для ознакомления с принципом работы,

устройством и эксплуатацией Выпрямителя В-ОПЕ-30/150/'200-75-УЗ (в
дальнейшем - Выпрямитель).

РЭ содержит основные технические характеристики, состав изделия,

описание конструкции и работы, правила безопасности при установке и
эксплуатации Выпрямителя, порядок технического обслуживания и ремонта,
условия хранения и транспортирования.

Настоящей

рассчитан на

обслуживающий

персонал,

прошедший

специальную

подготовку

по

техническому

обслуживанию

силовых

полупроводниковых  преобразователей,  имеющих  соответствующую  группу  по
технике  безопасности  и  ознакомленный  с  настоящим  разделом.  Перечень
нормативных  документов,  на  которые  даны  ссылки  в  настоящем  разделе
приведен в приложении А.

462

1 Описание и работа
1.1 Назначение
1.1.1

Выпрямитель

работает

составе

комплекса

бортового

энергоснабжения, возбуждения тягового генератора и синхронного возбудителя и
предназначен  для  преобразования  однофазного  переменного  напряжения
синхронного  возбудителя  в  постоянные  напряжения  посредством  3-х
выпрямительных  мостов,  которые  используются  для  регулирования  тока
возбуждения  синхронного  возбудителя  и  тягового  генератора,  а  так  же  для
питания  бортовой  сети  тепловоза  и  заряда  аккумуляторной  батареи.
Выпрямитель применяется в области тепловозостроения.

Условное обозначение Выпрямителя по ГОСТ 26284:

В- О П Е- 30/ 150/ 200- 75- У3

Климатическое исполнение и категория
размещения по ГОСТ15150

Номинальное выходное напряжение, В

Максимальный ток возбуждения тягового
генератора, А

Максимальный ток бортовой сети, А

Максимальный ток возбуждения
синхронного возбудителя, А

Естественное воздушное охлаждение

Постоянный (род тока на выходе)

Однофазный (род тока на входе)

Выпрямитель

1.1

.2 Выпрямитель предназначен для эксплуатации в следующих условиях:

воздействие климатических факторов внешней среды по ГОСТ 15150 для

исполнения У3;

температура окружающей среды от минус 45 °С до плюс 60°С при нижнем

предельном значении температуры минус 50 °С;

воздействие механических факторов М25 по ГОСТ 17516.1;

высота нал уровнем моря - не более 1400 м;

допускается выпадение инея с последующим оттаиванием.

463

1.2 Технические характеристики
Технические характеристики Выпрямителя представлены в таблице 1
Таблица 1.

Наименование параметра

Нормированны

е значения

Число фаз питающей цепи

Номинальное напряжение питающей сети*, В

85±5

Количество выпрямительных мостов, шт.

Диапазон изменения частоты сети, Гц

80…200

Номинальный ток выпрямительного моста возбуждения
возбудителя, А

16±2

Диапазон регулирования тока возбуждения возбудителя, А

1…30

Номинальный ток выпрямительного моста возбуждения тягового
генератора, А

100±5

Диапазон регулирование тока возбуждения тягового генератора,
А

6,5...200

Номинальное выходное напряжение выпрямительного моста
питания цепей управления и заряда аккумуляторной батареи, В

75±1

Номинальный ток выпрямительного моста питания цепей
управления и заряда аккумуляторной батареи, А

100±5

Диапазон изменения нагрузки выпрямительного моста питания
цепей управления и заряда аккумуляторной батареи, А

50…150

КПД Выпрямителя в номинальном режиме, %, не менее

Масса, кг, не более

51±2

Габаритные размеры шкафа силового, мм, не более:
высота
глубина
ширина

735±2
290±2
530±2

* Выпрямитель сохраняет работоспособность при изменении напряжения

питающей сети от 60 до 170 В.

Электрическое сопротивление изоляции силовых токоведущих частей, не

имеющих электрической связи между собой, относительно друг друга и раздельно
относительно корпуса, должно быть не менее:

при нормальных климатических условиях по ГОСТ 15150 (в холодном

состоянии) - 100 Мом;

при верхнем значении температуры окружающей среды после работы в

номинальном режиме (в нагретом состоянии) - 10 МОм:

при воздействии повышенной влажности (95±3) % при температуре

окружающей среды (25±3)°C - 1 МОм.

1.3 Состав изделия и комплект поставки
1.3.1 Состав Выпрямителя
Выпрямитель состоит из следующих основных узлов (рисунок 1):

неуправляемый выпрямитель (НВ), собранный на диодных модулях (А8,

А9):

полууправляемый выпрямитель (УВ1), собранный на диодном (А6) и

тиристор ном (А5) модулях;

полууправляемый выпрямитель (УВ2), собранный на диодном (А11) и

тиристорном (А 10) модулях.

464

1.3.2 Комплект поставки Выпрямителя представлен в таблице 2.
Таблица 2

Обозначение

Наименование

Кол. шт.

27.Т.119.01.00.000-4

Выпрямитель В-ОПЕ-30/150/200-75-2-У3

27.Т.119.01.00.000-4РЭ

Руководство по эксплуатации

27.Т.119.01.00.000-4ПС

Паспорт

РП14А-30Г7

Кабельная часть разъемного соединения

1.4 Устройство и работа
1.4.1 Конструкция Выпрямителя представляет собой шкаф закрытого

исполнения с односторонним обслуживанием. Остовом шкафа является сварной
каркас из листовой стали, закрытый с лицевой и задней сторон съемными
щитами. С левой стороны Выпрямителя (рисунок 2) имеются кабельные вводы с
клицевыми зажимами для подключения проводов от:

ситовой обмотки синхронного возбудителя (~);

обмотки возбуждения синхронного возбудителя (30 А);

обмотки возбуждения тягового генератора (200 А):

бортовой сети тепловоза (150 А).

Разъем (ХР1) для подключения цепей управления установлен с правой

стороны Выпрямителя (рисунок 3).

На переднем щите Выпрямителя установлена заводская маркировочная

табличка для обеспечения безопасности обслуживающего персонала, в нижней
части каркасе шкафа предусмотрен болт заземления.

Внутри шкафа размещен радиатор, на котором установлены диодные (А6...

А9, А11) и тиристорные (А5, А10), модули, обратные диоды и плита с защитными
КС-цепями (К7... КЛ8. С1...С12). трансформатором синхронизации Т2.

На плите установлена плата согласующих резисторов (рисунок 3).
К диодным и тиристорным модулям подведены токоведущие шины.

От синхронного

возбудителя

Питание бортовой сети
(75±1В) и заряд
аккумуляторной батареи (Iн
= 50...150A)

Возбуждение тягового
генератора
(I

н = 6,5...200A)

Возбуждение синхронного
возбудителя
(I

н=1...30A)

Рисунок 1 - Функциональная схема Выпрямителя

465

Рисунок 2 – Расположение кабельных вводов

Кабельные вводы
для подключения
к бортовой сети
тепловоза

Кабельные вводы
для подключения
обмотки
синхронного
возбудителя

Кабельные вводы
для подключения
обмотки
возбуждения
тягового
генератора

Кабельные вводы
для подключения
обмотки
возбуждения
синхронного
возбулителя

Болт для
подключения
заземления

466

Т1 - трансформатор синхронизации;
А6, А7, А8…А9 - диодные модули МДД-250;
С1... С12 - конденсаторы RС -цепей:
А5 - тиристорный модуль МТТ-250;
R7...R18 -

резисторы RС-цепей;

А1 - плата согласующих резисторов;
А10 - тиристорный модуль МТТ-125;
А11 - диодный модуль МДД-125;
ХР1 – разъем цепей управления.

Рисунок 3 – Расположение элементов Выпрямителя В-ОПЕ-30-150/200-75-У3

внутри шкафа.

467

1.4.2 Работа Выпрямителя
Электрическая схема Выпрямителя приведена в приложение Б (рисунок

Б.1).

Функционально Выпрямитель состоит из трех выпрямительных мостов.

Неуправляемый мост, выполненный на диодных модулях А8, А9, предназначен
для питания цепей управления тепловоза и заряда аккумуляторной батареи.

Полууправляемый мост, выполненный на диодном и тиристорном модулях

А5, А6 предназначен для питания обмотки возбуждения тягового генератора типа
ГПТ84/44.

Полууправляемый мост, выполненный на диодном и тиристорном модулях

А10, А11, предназначен для питания обмотки возбуждения синхронного
возбудителя типа BCT-26-3300.

Для защиты от коммутационных перенапряжений в Выпрямителе

установлены RС-цепи.

Включение тиристоров осуществляется микропроцессорным блоком

регулирования

27.Т.275.01.00.000.1-01

соответствии

заложенными

алгоритмами в рабочем режиме возбуждения тягового генератора. В аварийном
режиме возбуждения тягового генератора управление поступает только на
тиристоры модуля А5.

Управляющие сигналы от микропроцессорного блока регулирования

подаются через разъем ХР1 непосредственно на тиристоры.

Управляющие сигналы от блока аварийного возбуждения (далее - БАВ)

поступают непосредственно на тиристоры, минуя ячейки ПФИ.

1.5 Средства измерения, инструмент и принадлежности
Перечень средств измерения, инструментов и принадлежностей,

необходимых для проведения технического обслуживания и текущего ремонта
выпрямителя, приведен в таблице 3.

Таблица 3

Наименование

Диапазон

измерения

Погрешность

Примечание

Мультиметр

Импорт

Осциллограф цифровой
«Tektronix»

Импорт

Мегомметр

500 В

±1%

2 Использование по назначению

2.1 Эксплуатационные ограничения
Эксплуатация Выпрямителя допускается при соблюдении следующих

условий:

при установке Выпрямителя должны быть обеспечены условия свободного

про хождения воздуха на его входе и выходе;

не допускается попадание жидкостей, паров и других примесей в

конструкцию Выпрямителя, агрессивных по отношению к изоляции и
лакокрасочным покрытиям;

Выпрямитель должен располагаться вдали от тепловыделяющего

оборудования.

Выпрямитель должен располагаться вдали от тепловыделяющего

оборудования.

468

2.2 Меры безопасности
Монтаж и обслуживание Выпрямителя должны отвечать «Правилам

технической эксплуатации электроустановок потребителей». 4-е издание, Ростов-
на-Дону, 2006г., «Правилам устройства электроустановок». 7- издание. М: «НЦ
ЭНАС», 2006г.

Осмотр и ремонт Выпрямителя допускается проводить только при полном

снятии питающего напряжения. Перед производством работ необходимо
убедиться в отсутствии напряжения па входных и выходных выводах
Выпрямителя.

Пожарная безопасность Выпрямителя обеспечивается максимальным

использованием негорючих и трудно горючих материалов и выбором
соответствующих расстояний между токоведущими частями блока.

При проведении пуско-наладочных. профилактических и ремонтных работ,,

а так-же во время эксплуатации Выпрямитель должен быть заземлен.

2.3 Подготовка к работе
Перед установкой Выпрямителя на рабочее место провести его внешний,

осмотр на предмет целостности монтажа и комплектности, затяжки болтов
крепления шин надежности соединений разъемов, отсутствия посторонних
предметов.

Провести измерение сопротивления изоляции Выпрямителя. Перед

измерением закоротить перемычками входы и выходы Выпрямителя, отсоединить
разъем ХР1. Закоротить низковольтные цепи в разъеме ХР1 с помощью
кабельной части разъема типа РП14А-30 Г7 (заглушки), все контакты которого
должны быть замкнуты между собой, кроме А2.АЗ. C5...C8.

Измерение сопротивления изоляции проводят мегомметром на 500 В

между:

силовыми цепями и корпусом:

цепями управления и корпусом:

силовыми цепями и цепями управления.

Измеренное сопротивление изоляции должно быть не менее 100 МОм при

нормальных климатических условиях и не менее 10 МОм при верхнем значении
температуры окружающей среды.

Снять все временные перемычки, подключить выпрямитель к силовым

цепям тепловоза в соответствии с электрической схемой тепловоза
(ТЭМ18Д.70.01.00633. лист 2). подключить шин}' заземления к зажиму заземления
Выпрямителя, отключить ^заглушку., и подключить кабель к разъем) ХР1.

2.4 Порядок работы
2.4.1 После запуска дизеля собирается цепь самовозбуждения синхронного

возбудителя ВСТ-26-3300 через УВ2 и цепь начального возбуждения ВСТ-26-3300
от аккумуляторной батареи.

Через обмотку возбуждения ВСТ-26-3300 начинает протекать ток и на его

выходной  обмотке  появляется  переменное  напряжение,  которое  выпрямляется
НВ.  Выпрямленное  напряжение  поступает  на  заряд  аккумуляторной  батареи  и
через сглаживающий дроссель ДРС в схему управления и на датчик напряжения
бортовой  сети  (ДНБС).  Сигнал  с  датчика  ДНБС  поступает  в  микропроцессорный
блок регулирования.

Блок регулирования начинает регулировать ток возбуждения ВСТ-26-3300.

протекающий через УВ2. поддерживая напряжение бортовой сети (75±1)В.

Цепь начального возбуждения ВСТ-26-3300 с выдержкой времени от 3 до 5

секунд размыкается.

2.4.2

При переводе тепловоза в режим тяги выход УВ1 подключается к

обмотке возбуждения тягового генератора. Через обмотку возбуждения начинает
протекать ток, регулируемый микропроцессорным блоком регулирования.

469

2.4.3

Контроль входных и выходных параметров Выпрямителя во время его

работы осуществляется при необходимой и по показаниям виртуальных приборов
дисплейного модуля унифицированного пульта управления в кабине машиниста в
диагностических кадрах: «Система возбуждения», «Бортовая сеть»

2.5 Действия в экстремальных условиях
При возникновении экстремальных ситуаций таких как:

пожар;

отказ Выпрямителя, способный привезти к опасной аварийной ситуации;

короткие замыкания во внутренних и внешних пенях Выпрямителя как

низковольтных, так и высоковольтных;

разрушение

конструкции

выпрямителя,

необходимо

немедленно

остановить дизель, отключить аккумуляторную батарею рубильником РБ,
расположенном в высоковольтной камере справа.

3 Техническое обслуживание

3.1 Общие указания
Обслуживание Выпрямителя производят с целью эффективного его

использования по назначению и содержания в исправном состоянии в процессе
эксплуатации на тепловозе и при хранении.

Обслуживающий персонал должен иметь навыки по обслуживанию

преобразовательной техники и соответствующую квалификацию по технике
безопасности.

3.2 Меры безопасности
3.2.1 Обслуживание Выпрямителя должно производиться в соответствии с

«Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей»,4-е
издание Ростов-на-Дону, 2006г.;«Правилами устройства электроустановок», 7-
издание, М; «НЦ ЭНАС», 2006г. и требованиями, изложенными в настоящем
Руководстве.

3.2.2 Осмотр, чистка и ремонт Выпрямителя должен проводиться только

при полном снятии питающего напряжения и сигналов управления.

Отсутствие напряжения со стороны питающей сети проконтролировать

вольтметром.

3.3 Порядок технического обслуживания Выпрямителя
3.3.1 Виды и объем технического обслуживания тепловоза, при котором

производится обслуживание Выпрямителя приведены в таблице 4.

Таблица 4

Виды технического обслуживания

тепловозов, при котором производится

обслуживание

Объем технического

обслуживания

Техническое обслуживание Т0-2
Техническое обслуживание Т0-3

3.3.2
3.3.3

3.3.2 При техническом обслуживании ТО-2 производят:

визуальный осмотр состояния Выпрямителя;

проверка надежности крепления Выпрямителя, съемных щитов и

разъемных кабельных соединений.

3.3.3 При проведении ТО-3 выполнить те же работы, что и при ТО-2 и

дополнительно

проверить

монтажные

соединения

силовых

кабелей,

токоведущих шин и других навесных элементов. Ослабшие контактные
соединения укрепить.

470

4 Текущий ремонт

4.1 Общие указания
За назначенный срок службы до списания 20 лет Выпрямитель при экс-

плуатации  на  тепловозе  подвергают  текущим  ремонтам,  среднему  и
капитальному  ремонту.  Текущие  ремонты  производятся  при  текущем  ремонте
тепловоза  В таблице 5 даны номера пунктов РЭ с указанием объема текущего
ремонта  Выпрямителя  при  проведении  соответствующих  видов  ремонта
тепловоза.

Таблица 5

Вид текущего ремонта тепловозов.

Номера пунктов РЭ с указанием
объема текущего ремонта
выпрямителя

Текущий ремонт ТР-1
Текущий ремонт ТР-2
Текущий ремонт ТР-3

4.3
4.4
4.5

К проведению текущего ремонта допускается обслуживающий персонал,

прошедший  специальную  подготовку  по  техническому  обслуживанию  силовых
полупроводниковых  преобразователей,  имеющий  соответствующую  группу  по
технике безопасности и ознакомленный с настоящим РЭ.

Для замены вышедших из строя диодно-тиристорных модулей произвести

следующее:

отсоединить провода цепей управления от диодно-тиристорного модуля;

отсоединить токоведущие шины от диодного или диодно-тиристорного

модуля;

вывернуть винты, крепящие диодный или диодно-тиристорный модуль к

охладителю;

заменить диодный или диодно-тиристорный модуль.

Сборку произвести в порядке:
-

ввернуть винты, крепящие диодный или диодно- тиристорный модуль к

охладителю;

присоединить токоведущие шины к диодному или диодно-тиристорному

модулю;

присоединить провода цепей управления к диодно-тиристорному модулю.

4.2 Меры безопасности
При проведении ремонтных работ на Выпрямителе необходимо ознако-

миться с мерами безопасности, приведенными в п.3.2

4.3 Текущий ремонт ТР-1
При текущем ремонте необходимо произвести работы, указанные при

техническом обслуживании в п.3.3.3, и дополнительно:

снять лицевой и задний щит корпуса Выпрямителя;

продуть оребрение радиатора сжатым воздухом. Давление воздуха не

более 5 атмосфер;

протереть доступные поверхности от пыли и грязи технической

салфеткой или малярной кистью, смоченной нефросолом С-50/170 ГОСТ 8505.

разъемные соединения выпрямителя очистить кистью, смоченной

техническим спиртом.

4.4 Текущий ремонт ТР-2
При ТР2 произвести работы, указанные в п. 4.3 и дополнительно

проверить сопротивление изоляции методом, указанным в п.2.3, при этом
сопротивление изоляции должно быть не менее 100 МОм.;

При проведении пятого ТР-2 по истечении ресурса наработки электронного

оборудования Выпрямителя произвести следующие мероприятия:

471

проверить состояние пайки жгутов на внешних и внутренних разъемах

методом кратковременного натяжения припаянных проводов;

восстановить поврежденные защитные ПХВ-трубки с номерами

проводов;

неисправные разъемные кабельные соединения заменить;

заменить силовые приборы и плату согласующих резисторов на новые.

после окончания работ провести мероприятия по п.4.5.3

4.5 Текущий ремонт ТР-3
4.5.1 При ТР-3 произвести работы, указанные в п.4.3.2, и дополнительно:
-

снять Выпрямитель с тепловоза;

восстановить покрытие токоведущих шин, имеющих нарушение покрытия

гальваническим способом оловом толщиной 9 микрон;

восстановить окраску каркаса и других частей, имеющих нарушение

окраски покрытием эмалью МЛ-165 ГОСТ 12034-77.

4.5.2 После обслуживания Выпрямитель проверить на работоспособность.
4.5.3 Проверка Выпрямителя на работоспособность проводится в

следующем порядке:

подключить Выпрямитель и микропроцессорный блок управления к

питающей сети и нагрузке по схеме, приведенной в приложении Г;

подключить персональный компьютер посредством кабеля «RS-232» к

разъему ХР1 микропроцессорного блока регулирования;

подать питание на микропроцессорный блок управления блок от

источника постоянного напряжения (75±2)В - цепь «+75В» подключить к контакту
В0, цепь «0В» к контакту А0 разъема ХР1;

включив тумблер Т4, подать на вход Выпрямителя с помощью

понижающего трансформатора Т переменное напряжение Uб.с.=(85±2)В.;

на персональном компьютере запустить программу «Измерительный

комплекс» (рисунок 5);

в окне программы «Измерительный комплекс» нажав клавишу

«Настройка порта» (рисунок 6), выбрать СОМ – порт (по умолчанию СОМ1)и
скорость передачи данных «Baud», которая должна быть равной 12800 бод;

в окне программы «Измерительный комплекс» нажать клавишу

«Конфигурация»;

в окне «Конфигурация» выбрать «Прежнее» и файл «t18ds.chf» (рисунок

7);

в окне программы «Измерительный комплекс» нажать клавишу

«Измерение»;

в окне «Измерение» (рисунок 8) нажимая клавишу «Увеличить мощность»

контролируем увеличение параметра «ugol_1 ТГ». Открытие тиристора А5
контролировать осциллографом, подключив осциллографический пробник между
выводами «+200А» и «-200А». Контролировать по приборам увеличение Uт.г.
(приложение Б).

после полного открытия тиристора А5 («ugol_1 ТГ» равен 24000 ед. кода)

в окне «Измерение» нажать клавишу «Смена режима рег. мощности»;

в окне «Измерение» нажимая клавишу «Увеличить мощность»

контролируем  увеличение  параметра  «ugol_2  ВСТ».  Открытие  тиристора  А10
контролировать  осциллографом,  для  чего  подключить  осциллографический
пробник  между  выводами  «+30А»  и  «-30А»  (Приложение  В).  Контролировать  по
приборам увеличение Uс.в.

после полного открытия тиристора А10 («ugol_2 ВСТ» равен 24000 ед.

кода)  в  окне  «Измерение»  нажимаем  клавишу  «Уменьшить  мощность»  до
полного  закрытия  тиристора  А10  («ugol_2  ВСТ»  равен  0  ед.  кода).  В  окне
«Измерение»  визуально  контролируем  уменьшение  параметра  «ugol_2  ВСТ».

472

Закрытие тиристоров А10 контролировать осциллографом, при этом
положительные полуволны амплитудой 75В±5В убывают до 0В. Контролировать
по приборам уменьшение Uс.в. (Приложение В).

после полного закрытия тиристора А10 («ugol_2 ВСТ» равен 0 ед. кода) в

окне «Измерение» нажимаем клавишу «Смена режима рег. мощности» ;

в окне «Измерение» нажимаем клавишу «Уменьшить мощность» до

полного закрытия тиристора А5 («ugol_1 ТГ» равен 0 ед. кода). В окне
«Измерение» визуально контролируем уменьшение параметра «ugol_1 ТГ».
Закрытие

тиристоров

А5

контролировать

осциллографом,

при

этом

положительные полуволны амплитудой 75В±5В убывают до 0В. Контролировать
по приборам уменьшение Uт.г. (Приложение В).

отключить питание блока регулирования УСТА и выпрямителя,

разобрать схему, установить выпрямитель и микропроцессорный блок
управления на тепловоз. Подключение микропроцессорного блока управления и
выпрямителя произвести в соответствии с общей электрической схемой
тепловоза. Провести мероприятия в соответствии с п. 2.3

4.6 Нормы расхода материалов
Нормы расхода материалов приведены в таблице 6.
Таблица 6

Наименование применяемого

материала

Обозначение

стандарта

Протирка,

промывка

Норма

расхода в

год

1 Спирт этиловый
ректификованный технический

ГОСТ 18300

–

0,05 кг

2 Марля медицинская

ГОСТ 19411

–

1 м

3 Замша техническая

ГОСТ 3717

–

0,5 м

4 Нефрас С-50/170

ГОСТ 8505

–

0,2 кг

5 Молотковая эмаль МЛ-165

ГОСТ 12034

–

0,5 кг

6 Смазка пушечная ПВК

ГОСТ 19537

–

0,5 кг

473

Рисунок 5

Рисунок 6

474

Рисунок 7

Рисунок 8

содержание .. 77 78 79 80 ..