Электропоезд Desiro RUS / Desiro RUS «Премиум». Руководство - часть 17

Если в режиме торможения контактная сеть не обладает достаточной ёмкостью, энергия торможения
преобразуется в тепло при помощи модуля тормозного регулятора (RB) в тормозном резисторе.

Контроль

Регистрация  заземления  реализуется  при  помощи  измерения  разностного  тока  на  входе  и  выходе
единицы  мощности. В  случае  короткого  замыкания  тяговый  преобразователь (2 тяговых  двигателя)
будет автоматически отключен.

Контролируются выходные токи. Измеренные значения тока сравниваются с допустимыми пиковыми
значениями тока. При их превышении импульсный инвертор отключается.

Контроль  системы  охлаждения  тяговых  преобразователей  осуществляется  при  помощи  измерения
температуры  и  давления. При  превышении  допустимого  предельного  значения  вследствие
перегрузки  преобразователя  или  при  отсутствии  системы  охлаждения  происходит  реагирование
системы  управления  со  снижением  мощности  или  блокировкой  тягового  преобразователя.
Дополнительно контролируется давление подаваемой охлаждающей жидкости. Система охлаждения
- см. также раздел 2.2.4.18.

2.2.4.13.  Блок управления приводом (БУП)

Блок  управления  приводом (БУП) расположен  в  тяговом  преобразователе. Он  принимает  на  себя
управление  и  регулирование  тяговой  секцией. Он  управляет  тяговым  преобразователем  в
соответствии  с  заданными  значениями  усилия  тяги  и  тормозного  усилия  и  производит  диагностику
неисправностей  системы  привода. Связь  с  центральным  блоком  управления  осуществляется  через
поездную шину. Подробное описание - см. раздел 2.2.5.

В блоке управления приводом обрабатываются следующие главные функции:

· 

подготовка команд,

· 

ввод и обработка заданных значений,

· 

электрические функции защиты от юза и буксования,

· 

регулировка заданного усилия тяги и усилия генераторного торможения,

· 

управление тяговым преобразователем,

· 

контроль параметров сети,

· 

контрольные устройства для защиты компонентов привода,

· 

тестирование оборудования привода (например, при включении),

· 

подготовка диагностических данных по тяге.

Если  контактная  сеть  в  процессе  электрического  торможения  не  обладает  достаточной  ёмкостью,
тормозной  регулятор  тягового  преобразователя  получает  импульс  и  тормозной  резистор
переключается  на  напряжение  промежуточного  контура. Вмешательство  в  тормозной  регулятор
будет использовано как защита при динамических перенапряжениях в промежуточном контуре.

Тормозной  резистор  с  системой  воздушного  охлаждения (естественное  охлаждение) отводит
отдаваемую тяговыми двигателями энергию торможения путем преобразования её в тепло. Для этого
имеются девять групп эталонных резисторов.

Контроль  температуры  при  достижении  максимальной  температуры  вызывает  отключение
тормозного резисторa.

Таблица 2.2.4.14-1: Технические характеристики тормозного резистора

Количество на один
электропоезд

4

Место установки

Крыша

Охлаждение

Воздушное (естественное)

Номинальное сопротивление

785 Ом ± 5%

Индуктивность

< 50 мкГн

Размеры

3300 x 2978 x 699 мм

Масса

291 кг

2

Клеммная коробка

Рис. 2.2.4.14-1: Тормозной резистор

2.2.4.15.  Блок привода

В  головных  вагонах  обе  колёсные  пары  тележки  приводятся  в  движение  двумя  тяговыми
двигателями. Тяговый двигатель установлен в поперечном направлении электропоезда и закреплен в
четырех точках на несущей балке для двигателя тележки.

Тяговый  двигатель  представляет  собой  трехфазный  асинхронный  двигатель  с  естественной
вентиляцией  и  короткозамкнутым  ротором. Двигатель  предназначен  для  эксплуатации  на
импульсных  инверторах, выполненных  по  технологии  биполярных  транзисторов  с  изолированным
затвором, и отвечает специфическим требованиям, предъявляемым к электропоездам.

Охлаждение  двигателя  с  естественной  вентиляцией  осуществляется  при  помощи  вентилятора,
установленного на конце N. Забор воздуха - с торцевой стороны на конце D через воздухозаборную
решётку, выпуск воздуха - сбоку на конце N.

В  результате  хода  рессор  и  поворотов  тележки  ходовой  части  возникает  относительное  смещение
между  тяговым  двигателем  и  валом  шестерни. Для  компенсации  связанного  с  этим  сдвига
осуществляется соединение редуктора с тяговым двигателем через зубчатую муфту.

Редуктор  электропоезда  представляет собой одноступенчатую цилиндрическую зубчатую передачу.
При  этом  большое  зубчатое  колесо  крепится  на  оси  колесной  пары  способом  прессовой  посадки.
Корпус редуктора с одной стороны с помощью двух подшипников опирается на ось колесной пары, с
другой стороны (со стороны шестерни) редуктор крепится на раме тележки при помощи упора против
проворачивания. Подшипники вала шестерни и оси колесной пары смазываются масляной смазкой.

3  Редуктор колесной пары

2

Зубчатая муфта

4  Упор против проворачивания

Рис. 2.2.4.15-1: Привод

Специально  сконструированная  система  управления  и  контроль  скорости  вращения  обеспечивает
отсутствие превышения максимальных значений скорости вращения, напряжения и тока.

Для  защиты  от  термической  перегрузки  должны  контролироваться  температуры  подшипников
двигателя и редуктора. К ним относятся температуры внутри двигателя и в подшипниках.

Таблица 2.2.4.15-1: Технические характеристики узла привода

Количество на один
электропоезд

4

Место установки

Моторная тележка

Тип

Асинхронный двигатель трёхфазного тока

Тип привода

Поперечный привод

Охлаждение

С естественным охлаждением

Муфта

Зубчатая муфта с дуговыми зубьями

Расчётная мощность

320 кВт

Расчётное число оборотов

2 200 об/мин

Число пар полюсов

4

Масса

836 кг - двигатель в сборе

Масса

915,5 кг - без заполнения маслом

Размеры

894 x 372 x 566 мм

Количество масла

6,6 л

2.2.4.16.  Концепция резервирования

В  режиме  эксплуатации  на  переменном  токе  и  в  режиме  эксплуатации  на  постоянном  токе
высоковольтные  компоненты  сконструированы  с  резервом  оборудования. Нижеследующие  таблицы
показывают, какие меры необходимо предпринимать при выходе из строя одного компонента тяговой
установки и какая тяговая мощность или электрическая тормозная мощность остаётся.

Таблица 2.2.4.16-1: Концепция резервирования высоковольтной установки

Концепция резервирования высоковольтной установки

Вышедший из строя

компонент

Предпринимаемая мера

Остаточная тяговая мощность /

электрическая мощность

торможения

Переменный ток Постоянный ток

Токоприёмник

Блокировка соответствующего
токоприёмника; использование второго
токоприёмника

100%

100%

Быстродействующий
выключатель постоянного
тока

Размыкание и блокировка
быстродействующего выключателя
постоянного тока

-

100%

Главный выключатель
переменного тока

Блокировка главного выключателя
переменного тока, использование главного
выключателя переменного тока и
токоприемника переменного тока другой
тяговой секции

100%

-

Таблица 2.2.4.16-2: Концепция резервирования тяговой установки

Концепция резервирования тяговой установки

Вышедший из строя

компонент

Предпринимаемая мера

Остаточная тяговая мощность /

электрическая мощность

торможения

Переменный ток

Постоянный

ток

Тяговый двигатель

Блокировка соответствующего импульсного
инвертора

75%

75%

Силовая часть
импульсного инвертора

Блокировка преобразователя

75%

75%

Силовая часть
четырёхквадрантного
регулятора с ПСН

Блокировка преобразователя

1

75%

-

Предпринимаемая мера

Остаточная тяговая мощность /

электрическая мощность

торможения

Переменный ток

Постоянный

ток

Силовая часть
четырёхквадрантного
регулятора без ПСН

Блокировка преобразователя

75%

-

Тормозной резистор

Блокировка преобразователя (т.к. защита от
перенапряжений не обеспечивается)

75%

75%

Трансформатор
переменного тока

Размыкание главного выключателя
переменного тока

1

50%

-

Сетевой фильтр
постоянного тока

Размыкание быстродействующего
выключателя постоянного тока и
соответствующего разъединителя
уравнительной шины постоянного тока (DC-
HAST)

-

50%

Система охлаждения
трансформатора
переменного тока

Размыкание главного выключателя
переменного тока

1

50%

-

Система охлаждения
контейнера тяговых
преобразователей

Блокировка преобразователя

50%

-

Короткое замыкание
бортовой сети 380 В
переменного тока в кабеле
межвагонного перехода

Размыкание разъединителя крышевой
проводки переменного тока (DLTR)

50%

-

ПСН

Отключение ПСН

100%

100%

ЗУ

Отключение ЗУ

100%

100%

1

Ограничения по комфортности при обогреве и / или создании микроклимата

BAT  Аккумуляторная батарея 110 В

HS

Главный выключатель

BD

Питание от АБ «напрямую»

KS

Соединительный контактор

BLG  Зарядное устройство аккумуляторных

батарей (ЗУ)

PWR  Импульсный инвертор

BN1  Питание от АБ «штатное» 1

TSR  Контейнер тяговых преобразователей

BN2  Питание от АБ «штатное» 2

ZK

Промежуточный контур

HBU  Преобразователь собственных нужд (ПСН)

Рис. 2.2.4.17-1: Обзорная информация по энергообеспечению собственных нужд

Бортовая сеть служит для питания электрических потребителей в поезде.

В  каждом  моторном  вагоне (вагоны A и B) в  подвагонном  пространстве  находится  один  контейнер
тягового оборудования, который состоит их двух тяговых преобразователей.

Выходы  обоих  ПСН  синхронно  подают  напряжение  на  шину  трёхфазного  переменного  тока 380 В
50 Гц, которая  проходит  по  всему  поезду. Шина  служит  для  питания  всех  крупных  потребителей  в
отдельном  вагоне. Синхронизация  обоих  ПСН  осуществляется  исключительно  через  шину
трёхфазного переменного тока 380 В 50 Гц.

Питание 

однофазным 

переменным 

током 

220 

В 

50 

Гц 

осуществляется 

повагонно 

через

разделительные  трансформаторы  от  сети  трёхфазного  переменного  тока 380 В 50 Гц. В  каждом
вагоне имеются 8 штепсельных розеток - в пассажирском салоне и на конце вагоне, дополнительно -
одна розетка в кабине машиниста.

Зарядные  устройства  аккумуляторных  батарей  снабжаются  электроэнергией  от  шины  трёхфазного
переменного тока 380 В 50 Гц и питают аккумуляторные батареи, а также систему постоянного тока
110 В и связанных с ней потребителей. Система постоянного тока 110 В состоит из различных шин
(BD, BN1 и BN2), обеспечивающих энергоснабжение всего поезда.

Отдельная шина постоянного тока 110 В может быть разъединена с помощью инструмента в случае
короткого  замыкания  в  кабеле  межвагонного  перехода, а  затем  энергоснабжение может быть вновь
восстановлено. При  коротком  замыкании  в  вагоне  этот  вагон  может  быть  разъединен  путем
размыкания  шины  постоянного  тока 110 В  на  обоих  межвагонных  переходах. Энергоснабжение  в
пострадавшем вагоне не может быть восстановлено.

Для некоторых специальных устройств требуется питание от постоянного тока 24 В. Каждое из таких
устройств  имеет  один преобразователь  тока 110 В в постоянный ток 24 В. Они ведут  себя  в другой
бортовой  сети  вместе  с  принадлежащим  им  преобразователем  как  потребители  тока 110 В  и
соответственно  обслуживаются  системой  управления. При  этом  речь  идет  о  системах  наружного
освещения, внутренней аварийной подсветки, пожарной сигнализации и видеоустановки.

Для  видеокамер  требуется  питание  от  постоянного  тока 12 В. Каждая  из  камер  имеет  один
преобразователь тока 110 В в постоянный ток 12 В. Они ведут себя в другой бортовой сети вместе с
принадлежащим им преобразователем как потребители тока 110 В и соответственно обслуживаются
системой управления.

Сети  постоянного  тока 110 В  и  трёхфазного  переменного  тока 380 В 50 Гц выполнены с контролем
изоляции. Контроль  изоляции  осуществляется  в  преобразователе  собственных  нужд / зарядном
устройстве аккумуляторных батарей.

Высоковольтная шина обогрева в режиме работы от постоянного тока питается от контактной сети, а
в режиме  работы  от переменного тока - от обмотки накала главного трансформатора. Из этой шины
частично берется мощность обогрева для каждого вагона. Остаточная мощность обогрева берется из
шины трёхфазного переменного тока 380 В 50 Гц.

Подпитка  бортовой  сети (преобразователей  собственных  нужд) осуществляется  через
промежуточные контуры трансформаторов. Они снабжаются электроэнергией:

· 

от сети постоянного тока 3 кВ - непосредственно от контактного провода через сетевые дроссели

· 

и от сети переменного тока 25 кВ через трансформатор и четырехквадрантный регулятор тяги.

При  выходе  из  строя  сетевого  напряжения  бортовая  сеть  может  получать  питание  посредством
генераторного  режима  тяговых  двигателей. Это  возможно  вплоть  до  определенной  скорости,
например, на фазовых изолирующих участках сети 25 кВ.

Номинальная мощность бортовой сети обеспечивается в сети постоянного тока 3 кВ при напряжении
постоянного  тока 2,2 кВ  и  выше  и  в  сети  переменного  тока 25 кВ  при  напряжении  переменного
тока 19 кВ и выше.