Состав оборудования

В состав тягового электрооборудования вагонов 81-722 и 81-723 входят комплекты асинхронного тягового привода «ХИТАЧИ», см. таблицу, и отдельные силовые блоки.

7.2.2. Общие сведения о системе асинхронного тягового привода
«ХИТАЧИ».

Силовая цепь тяговой системы с инвертором (с регулируемым напряжением регулируемой частоты) фирмы «ХИТАЧИ» условно состоит из следующих цепей, выполняющих различные функции:

- реактора фильтра и цепей защиты;

- трехфазного тягового инвертора с электродвигателями;

- преобразователя реостатного тормоза (тормозного резистора).

Питание тягового привода осуществляется номинальным напряжением 750 В постоянного тока с третьего контактного рельса сети метрополитена.

Токосъем и подача электроэнергии для питания асинхронного тягового привода осуществляется через токоприемники ТР-7Б У2, муфты соединительные, блок БСТД-ЯН, предохранитель на 500А, разъединитель БРУ, и далее на инвер­тор тягового привода и реактор фильтра через контакты быстродействующего вы­ключателя.

Защита системы тягового привода при ее работе от различного вида пере­грузок, коротких замыканий, падения напряжений, перегреве и нарушении ком­мутаций обеспечивается быстродействующим выключателем, линейными контакторами, логическим блоком управления и другими устройствами тягового инвер­тора.

Быстродействующий выключатель обеспечивает быстрое отключение сило­вой цепи при коротких замыканиях в тяговой системе. Выключатель является нормально замкнутым, и его размыкают только при выполнении технического об­служивания.

Реактор фильтра используется для уменьшения протекания гармоник выс­шего порядка, возникающих в системе управления инвертора, в контактную сеть, а также для подавления тока короткого замыкания при неисправности инвертора.

Тормозной резистор совместно с РНРЧ и тормозным прерывателем состав­ляет систему рекуперативного и реостатного торможения.

Преобразователь реостатного торможения, рассчитанный на все номиналь­ные режимы, обеспечивает работу системы электрического торможения в том случае, когда прием энергии в сеть становится невозможным.

Преобразователь работает с постоянной частотой, синхронизированной с инвертором. При торможении с больших скоростей инвертор генерирует боль­ший ток, чем допускается для возврата в сеть. Обнаруженный устройствами кон­троля тока излишний ток замыкается через тормозной резистор.

Общие сведения о тяговом инверторе, дросселе входного фильтра, тормоз­ном реостате и тяговых двигателях изложены ниже отдельными пунктами.

Инвертор тяговый.

Тяговый инвертор с регулируемым напряжением и регулируемой частотой (РНРЧ), оборудование которого смонтировано в контейнере, обеспечивает пита­ние регулируемым напряжением и частотой переменного тока и управление тя­говыми двигателями, установленными на моторных тележках вагона.

Инвертор включает в себя две группы инверторных цепей и чоперных це­пей, каждая из которых управляет двумя тяговыми электродвигателями и тор­мозными сопротивлениями в режиме реостатного торможения.

Структурно инверторное оборудование состоит из инвертора, прерывающей секции главной цепи и логического блока управления.

Контейнер с инверторным оборудованием крепится под днищем головной секции вагона.

Инвертор разделен на вентилируемую и закрытую секции. В вентилируемой секции устанавливается оборудование, генерирующее большие объемы тепла.

В закрытой секции устанавливается оборудование, требующее защиты от пыли, влаги и других воздействующих факторов внешней среды, способствую­щих возникновению атмосферной коррозии и старению изоляции.

Тепловые трубы (пластины радиатора) используются для охлаждения полу­проводниковых элементов. Излучаемое тепло от элементов, устанавливаемых в закрытой секции, направляется в линию вентиляции. Для охлаждения полупро­водниковых приборов в радиаторах используется чистая вода.

Для передачи сигналов между блоком управления и драйверами затворов используется оптоволоконный кабель.

В тяговом преобразователе (инверторе) используются IGBT (биполярные транзисторы с изолированным затвором).

Контейнер тягового инвертора подвешен под вагоном на раме.

Реактор фильтра.

Реактор фильтра совместно с системой управления инвертора используется для управления работой вагона и предназначен для уменьшения протекания тока гармоник высшего порядка, порождаемого в системе управления инвертора, в контактную сеть (линию), а также для подавления тока короткого замыкания, возникающего при неисправностях.

Основным элементом конструкции устройства является катушка из кручен­ного алюминиевого провода, изолированного жаропрочной изоляционной бума­гой, покрытого с внешней стороны стеклянной лентой.

Для предотвращения впитывания влаги катушка проходит обработку эпок­сидным лаком.

Реактор фильтра имеет две катушки с индуктивностью 8 мГн каждая.

Компоненты катушки крепятся в корпусе с использованием металлической прокладки со стержнем.

В состав конструкции устройства также входят две рамы, защитные крыш­ки, соединительная коробка, выход главной цепи, гнездо для выхода заземления, металлический фитинг для прохождения кабелей, магнитная защитная пластина.

Реактор фильтра.

Реактор фильтра закреплен на подвагонной раме одной из секций кузова ва­гона.

Тормозной резистор

Тормозной резистор совместно с инвертором составляют систему рекупера­тивного и реостатного торможения.

Изделие конструктивно выполнено в виде трех секций, содержит две груп­пы сопротивлений, при этом каждая секция крепится к раме вагона через изоля­торы. Каждая секция содержит резистивные элементы, поддерживающие изоля­торы резистивных элементов (первая ступень изоляции), резьбовые шпильки, ра­мы, изоляторы клемм, соединительные токоведущие шины, крышки.

Тормозной резистор закреплен на подвагонной раме кузова вагона.

Тяговый двигатель

Параметры:

Тяговый электродвигатель переменного тока - трехфазный, асинхронный с короткозамкнутым ротором, четырехполюсный с инверторным управлением (пе­ременное напряжение и частота) предназначен для преобразования в тяговом ре­жиме потребляемой из контактной сети электрической энергии в механическую энергию вращения ротора для обеспечения вращения колесных пар вагона и об­ратного преобразования в режимах реостатного и рекуперативного торможения вагона механической энергии в электрическую.

Электродвигатель относится к классу самовентилируемых, имеет вентиля­тор, устанавливаемый на валу ротора на стороне противоположной выходному валу.

Ротор.

В качестве подшипников применяется компактная подшипниковая система компании Hitachi, позволившая увеличить интервал времени между проведением текущего ремонта.

Поскольку управление двигателем осуществляется при помощи оборудования инверторного управления VVVF, имеется возможность контроля вибрации и температуры.

Контроль частоты вращения двигателя обеспечивает датчик скорости, кото­рый установлен на боковой поверхности двигателя (противоположной ведущей шестерни).

Двигатель состоит из статора и ротора.

Статор.

Корпус статора представляет собой механическую конструкцию с элемен­тами крепления двигателя на тележке. В статоре намотана трехфазная обмотка с вакуумной пропиткой лаком, в которой использован изоляционный материал.

Ротор выполнен в виде короткозамкнутой обмотки. Стержни обмотки рото­ра изготовлены из медно-цинкового сплава. Вал двигателя выполнен из хромиро­ванной молибденовой стали.