§ 40. Система измерения токов
Система измерения токов А-МР1Ч-03 предназначена для передачи в регулятор сигналов о действительных значениях тока в цепи якорей тяговых двигателей при реостатном торможении в виде напряжения от 0 до 5 В в соответствии с изменением тока от 0 до 500 А.
Для гальванического разделения низковольтных измерительных цепей и силовых с высоким напряжением применены трансформаторы постоянного тока (ТПТ), представляющие собой простейшие магнитные усилители. Кабель силовой цепи, по которой протекает измеряемый ток, пропущен через два одинаковых тороидальных сердечника. Он является первичной обмоткой ТПТ с одним витком (рис. 97). Две вторичные обмотки, включенные встречно для компенсации четных гармоник э. д. с, наводимых в этих обмотках, питаются от стабилизированного источника переменного тока.
Ток гр в этой цепи зависит от активного и индуктивного сопротивлений вторичных (их принято называть рабочими) обмоток. Параметры выходной цепи подбирают таким образом, чтобы при отсутствии тока в первичной цепи, т. е. при отсутствии подмаг-
ничивания, сердечники не были насыщены. В этом случае индуктивное сопротивление рабочих обмоток велико и в цепи имеется незначительный намагничивающий ток. При наличии силового тока в первичной цепи, т. е. при подмагничивании, сердечники насыщаются. В результате этого уменьшается индуктивное сопротивление рабочих обмоток и повышается ток в их цепи. С увеличением силового тока ток 1Р увеличивается и наоборот. Сле-
Рис. 97. Принципиальная схема трансформатора постоянного тока
довательно, ток в цепи рабочих обмоток изменяется пропорционально измеряемому силовому току.
На электровозе ЧС2Т использованы трансформаторы постоянного тока МТР-11; основные технические данные их следующие:
Номинальный постоянный ток /н........ 500 А
Напряжение, на которое рассчитана изоляция первичной обмотки................. 4000 В
Испытательное напряжение изоляции, прикладываемое в течение 1 мин.............. 9000 В, 50 Гц
Напряжение вторичных обмоток......... 15 В±5%
Частота.................... 550±50 Гц
Рабочий диапазон изменения первичного тока . . . 0—700 А
Управляющая обмотка ТПТ (см. рис. 97) имеет 300 витков и служит для имитации силового тока при настройке. Если пропустить через управляющую обмотку постоянный ток 1,67 А, он будет создавать такой же поток подмагничивания, как и силовой ток 500 А при одном витке.
На электровозе установлено шесть ТПТ, по одному в цепи якоря каждого тягового двигателя, включенного в режиме реостатного торможения на индивидуальный резистор. Рабочие и управляющие обмотки ТПТ, расположенные в различных местах высоковольтной камеры в соответствии с монтажом силовых кабелей, соединены экранированными проводами с электронной частью комплекта измерения токов. Эта часть, как и регулятор RLS1, состоит из отдельных функциональных блоков и конструктивно совмещена с ним. Таким образом, статический возбудитель, регулятор RLS1 и электронная часть системы измерения токов образуют единую установку. Система измерения токов, включая источник стабилизированного напряжения, состоит из 12 блоков, собранных в виде плоских модулей.
Источник стабилизированного напряжения представляет собой преобразователь напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока. На вход преобразователя подается напряжение 50 В+|°% от аккумуляторной батареи 805 (см. рис. 20), у которой зажим «—» (провод 498) в режиме реостатного торможения отсоединяют от корпуса электровоза, обеспечивая гальваническую развязку от цепей управления- Выходное напряжение преобразователя 50 В, 550 Гц подается в регулятор RLS1, а напряжение 15 В, 550 Гц—к рабочим обмоткам ТПТ.
Преобразователь состоит из семи блоков, выполняющих следующие функции: транзисторного выключателя мощности (блок 1186в), LC-фильтра (два блока 1878в), инверторов напряжения с выходами 15 В, 550 Гц (S1187b) и 50 В, 550 Гц (S1188в), управления стабилизатором и защиты от максимального тока (S1421). Блок S1420 обеспечивает возможность запуска стабилизатора только после того, как будет заряжен конденсатор фильтра. Мощность, потребляемая преобразователем, около, 400 Вт.
Для обработки сигналов, поступающих от ТПТ, предназначены четыре блока. В трех одинаковых блоках S1185в токи в рабо-
чих обмотках шести ТПТ преобразуются в пропорциональные напряжения постоянного тока. Блок БПвЗв обеспечивает выбор максимального из измеренных токов, по которому осуществляется регулирование и, кроме того, производит определение среднего значения тока якоря.
Каждый блок Б1185в имеет по два трансформатора тока Тр1, Тр2 (рис. 98), первичная обмотка каждого из которых включена последовательно в цепь рабочих обмоток соответствующего ТПТ, т. е. один блок обрабатывает сигналы от двух ТПТ. Ко вторичной обмотке трансформатора Тр1 (Тр2) через выпрямительный мост Д1—Д4, Д5—Д8 и сглаживающее устройство — 1С-фильтр подключен Делитель напряжения, состоящий из резисторов Я1, Я2, Я5 (ЯЗ, Р\4, Р5). На выходе 1—2 (3—4) напряжение постоянного тока пропорционально току в цепи рабочих обмоток ТПТ, т. е. силовому току в цепи тягового двигателя. Как видно из рис. 98, резистор ,Я5 включен в оба делителя напряжения. Через него протекает сумма вторичных токов, вследствие чего напряжение на резисторе Я5 пропорционально сумме токов якорей двух тяговых двигателей. С помощью регулируемых резисторов К1 и Я4 осуществляется точная настройка системы измерения токов-
Сигналы о значении каждого из шести токов якорей поступают в блок 1183в, в котором с помощью разделительных диодов производится автоматический выбор наибольшего из них, т. е. тока якоря наиболее нагруженного двигателя. Далее выбранный сигнал преобразуется в напряжение с диапазоном изменения от О до 5 В при изменении тока от 0 до 500 А. Кроме того, в блок П83в поступает сигнал в виде напряжения, снимаемого с параллельно соединенных резисторов #5 всех трех блоков 51185в. Этот сигнал, пропорциональный среднему току якорей тяговых двигателей, преобразуется также в напряжение с уровнем 0—5 В и подается в регулятор
В системе автоматического регулирования предусмотрена возможность проверки всех блоков с помощью комплекта, состоящего из измерительного прибора (вольтметра), переключателя мест измерений, имитатора сигналов юза, экстренного торможения и т. д. и блока для тарировки системы измерения токов.
При проверке измерительные блоки устанавливают в специально для них предусмотренные гнезда регулятора. По показаниям вольтметра, шкала которого отградуирована в процентах номинального значения (100%), оценивается степень исправности блоков и соответствие сигналов заданному уровню.
ГЛАВА VI МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ