Батарея аккумуляторная (акб).

Щелочная аккумуляторная батарея напряжением 62,5 V предназначена для питания цепей управления, а также низковольтных вспомогательных цепей. АКБ состоит из 52 аккумуляторов, соединенных между собой последовательно. Аккумуляторы по 4 штуки размещены в 13 модульных блоках, которые размещены в металлическом ящике. Аккумуляторы состоят из блоков положительных и отрицательных пластин, выполненных в виде стальных никелированных решеток, ячейки которых наполнены активной массой и размещенных в металлическом корпусе. Активная масса положительных пластин – гидрат окиси никеля, активная масса отрицательных пластин - губчатый кадмий. Через верхнее отверстие в корпусе элемента заливают электролит плотностью 1,19 – 1,21 г/см. Отверстие закрывается пробкой. Все плюсовые клеммы АКБ на составе соединяют к 549, 550 поездным проводам. Заземление минусовых клемм происходит в блоке соединений (земляной блок) БС-1.

При отсутствии напряжения контактной сети. АКБ также обеспечивает работу системы вентиляции салона с 50 % производительностью, аварийного освещения и красных сигнальных фонарей. С включенном источнике бортового электропитания ДИП батарея работает с ним в буферном режиме.

Схема электрических соединений (АБ). Аккумуляторные батареи

Выключатель батареи.

В ыключатель батареи ВБ-13И (для вагона 81-740.1) и ВБ-14И (для вагона 81-741.1) предназначен для включения и отключения аккумуляторной батареи вагона. ВБ изготовлены на базе пакетно-кулачкового переключателя и состоят из прессованных пакетов, в которых расположены изоляционные кулачки, ролики и контактные мостики с контактами. Кулачки установлены на квадратном валу, на конце которого закреплена рукоятка. В зависимости от поворота рукоятки кулачки включают и выключают контакты. Для фиксации положений ВБ имеет храповик и фиксатор.

Выключатель имеет два положения – «0» и «1». В положении «0» все контакты ВБ разомкнуты, а в положении «1» – замкнуты.

Выключатель батареи на головном вагоне установлен на пульте машиниста вспомогательном, а на промежуточном вагоне – в отсеке с панелью вагонной защиты. Включение ВБ промежуточного вагона осуществляется трехгранным ключом со стороны торцевой двери.

Подзаряд акб.

П АКБ

Ц епь подзаряда: ДИП амперметр подзаряда включенный ВБ предохранитель АКБ.

Кроме того плюс каждой АКБ состава через автомат SF 32 «Уравнительные цепи» и демпферный резистор подключены к 549, 550 плюсовым проводам: АКБ -- предохранитель --- ВБ --- SF 32 – резистор – провода 549, 550.

Это необходимо для обеспечения подзаряда батареи (если таковой отсутствует по какой либо причине от ДИП (ИПП) от 549,550 поездных проводов через демпферный резистор.

Источники специального напряжения.

Для обеспечения работы отдельных систем вагонного оборудования специальным напряжением на головных вагонах используются дополнительные источники питания - преобразователи и инверторы, к которым относятся:

- блоки питания фар БПФ 720 - 3 шт.;

- блок питания системы видеонаблюдения БПВ - 1 шт.;

- инвертор ИН 80/220-1000 - 1 шт.;

- инвертор ИН 80/220-3000 - 1 шт.

ОПИСАНИЕ И РАБОТА СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ . Контейнер тягового инвертора. Контейнер предназначен для питания тяговых асинхронных двигателей (ТАД) вагона в режиме тяги и управления ТАД в режиме рекуперативного и реостатного электрического торможения. Основные технические характеристики контейнера тягового инвертора.
	1	Напряжение питания силовой цепи
		постоянного тока, В:
		номинальное	750
		максимальное	975
		минимальное	550
	2	Выходное напряжение длительное
			от 0 до 530
		, В
	3	Частота коммутаций ШИМ инвертора, Гц	2400
	4	Частота коммутаций ШИМ тормозного	1200
		чоппера, Гц
	5	Частота выходного 3-х фазного напряжения	от 1 до 120
		питания двигателей, Гц
	6	Номинальная мощность, кВт	800
	7	Номинальное напряжение цепей управления, В	75
	8	Диапазон напряжения цепей управления, В	от 52 до 85
	9	Потребляемая мощность цепей управления, Вт	300
	10	Номинальные выходные параметры блока	3 фазы, 220 В,
		питания вентиляторов:	50 Гц,
			2 канала
			мощностью 1 ,5
			кВт
	11	Масса, кг, не более	1300
	12	Габаритные размеры, мм	3600x2100x670

Состав контейнера.

Контейнер включает в себя все оборудование 3-х фазного частотно-регулируемого асинхронного тягового привода вагона за исключением дросселя сетевого фильтра, тормозного реостата и тяговых двигателей:

• модуль силового инвертора напряжения (МСИ);

• вентилятор охлаждения МСИ (ВИ);

• блок управления тяговым приводом (БУТП);

• выключатель быстродействующий (ВБ);

• линейный контактор (ЛК);

• зарядный контактор (ЗК);

• зарядный резистор (Rs);

• разрядный резистор (Rp);

• варистор (Rorp.1)

• датчики тока и напряжения (ДТ, ДН);

• панель промежуточных реле (ПР);

• источник питания контейнера (ИПК);

• блок питания вентиляторов (БПВ);

• конденсатор сетевого фильтра (Сф);

• промежуточный дроссель (ПД).

Контейнер представляет собой металлическую сварную конструкцию из отдельных секций. Секции контейнера разбиты на отсеки с целью отделения силового оборудования от аппаратуры управления. Доступ к оборудованию, размещенному в отсеках возможен через их крышки, закреплённые болтами. Для обеспечения требований электробезопасности на крышки нанесены соответствующие предупредительные знаки и надписи.

Размещение электрооборудования по отсекам контейнера.

1	Отсек контакторов	Линейный контактор ЛК; Зарядный контактор ЗК; Предохранитель блока питания вентиляторов.
2	Отсек дифференциальной Д защиты	Датчики входного и обратного тока в цепи силового питания контейнера.
3	Отсек вторичного электропитания	Источник вторичного электропитания цепей управления контейнера ИПК; Панель промежуточных реле.
4	Отсек блока управления тяговым приводом	Блок управления тяговым электроприводом БУТП.
5	Отсек датчиков тока и напряжения	Датчики выходных фазных токов и линейных напряжений силового инвертора.
6	Отсек МСИ	Модуль силового инвертора; Конденсатор силового фильтра;
7	Отсек БПВ	Блок питания вентиляторов.
8	Отсек ПД	Промежуточный дроссель; Датчик напряжения на конденсаторе сетевого фильтра.
9	Отсек В Б	Быстродействующий выключатель
10	Отсек центральный	Силовые шины и кабели высоковольтных узлов.

Отсек ВБ (9), снабжен вентиляционной решеткой для доступа воздуха. Остальные отсеки являются непроницаемыми для попадания внутрь влаги и пыли. Герметизация отсеков достигается использованием специальных уплотнений под крышками отсеков.

Силовой электромонтаж внутри контейнера выполнен с помощью медных шин и кабелей. Силовые шины установлены в контейнере на высоковольтных изоляторах.

Провода управления соединяются посредством специальных разъемов, наконечников и зажимов.

Внешние силовые провода: питания, дросселя сетевого фильтра и тормозного реостата поступают в контейнер через уплотнительные кабельные вводы, расположенные на торце центрального отсека (10) и торце отсека ВБ (9). Внешние силовые соединения с тяговыми электродвигателями поступают в контейнер через уплотнительные кабельные вводы, расположенные на торце отсека датчиков тока и напряжения (5).Прочее оборудование и провода управления подсоединяются к пяти круглым разъёмам типа ШР отсека БУТП (4).Контейнер крепится к раме вагона.

ОТСЕК № 1 (отсек контакторов).

В отсеке расположены линейный контактор ЛК, зарядный контактор конденсатора сетевого фильтра ЗК и предохранитель блока питания вентиляторов. Линейный контактор крепится в отсеке за свои токоведущие шины. Зарядный контактор и предохранитель расположены на крепёжной панели.

С наружи на боковой стенки отсека расположен зарядный резистор конденсатора сетевого фильтра. Резистор закрыт вентиляционным кожухом, который обеспечивают естественную вентиляцию резистора.

4

3

1

2

5

Расположение оборудования в отсеке.

1 – Линейный контактор 2 – Зарядный контактор 3 – Предохранитель блока питания

4 – Шины 5 – Крепёжная панель

Отсек №2 (отсек дифференциальной защиты).

В отсеке расположены два датчика линейного тока, которые измеряют прямой (Id1) и обратный (Id2) ток тягового привода. Датчик прямого тока (1) и датчик обратного тока (2) установлены на четырех изоляторах (3), прикрученных к поддерживающим кронштейнам на днище отсека.

2

3

1

Расположение оборудования в отсеке. ОТСЕК№3 ( Отсек вторичного электропитания ).

2

3

В отсеке расположены источник вторичного электропитания цепей управления контейнера ИПК (1) и панель промежуточных реле ПР(2).

Источник питания за боковые вылеты основания прикручен четырьмя болтами к поддерживающим кронштейнам на днище отсека.

Панель реле крепится через 4 отверстия болтами к резьбовым бонкам на задней стенке отсека. ,

ОТСЕК № 4 (Отсек блока управления тяговым приводом).

1

3

2

3

2

3

В отсеке расположены блок управления тяговым приводом БУТП (1) и тумблер выключения питания блока «+24 В».Блок управления (1) крепится к несущей раме четырьмя болтами Мб (2), по углам каркаса блока. Тумблер крепится на скобу, расположенную на левой боковой стенке внутри отсека.

ОТСЕК № 5 (отсек датчиков тока и напряжения).

1

3

2

3

5

3

6

3

3

3

4

3

В отсеке расположены два одинаковых датчика выходных фазных токов инвертора: ДТа - (1) и ДТЬ -(2) и два одинаковых датчика линейных напряжений: ДНУаЬ - (3) и ДН1!са - (4)

Два датчика тока крепятся на поддерживающие скобы на днище отсека при помощи изоляторов. Два датчика напряжения установлены на скобе, расположенной в верхней части отсека.В отсеке датчиков (с выходом наружу) размещена ответная часть соединителя для подсоединения кабеля питания двигателя вентилятора МСИ (5) и клемма его заземления (6)

1

3

Подсоединение 12 проводов четырех двигателей вагона осуществляется на трех П-образных шинах (1), установленных на конце шинных соединений отсека.

Отсек № 6 (отсек модуля силового инвертора).

3

3

2

3

1

3

В отсеке расположены два конденсатора сетевого фильтра Сф (1) и модуль силового инвертора МСИ (2). Два конденсатора расположены друг за другом и полностью зафиксированы скобами .

Модуль силового инвертора устанавливается в отсеке под конденсаторами и БПВ. Торцы его закреплены при помощи скоб. Скобы имеют ролики для удобства извлечения и установки В нижней части модуля сделан воздушный канал, который позволяют воздуху, продуваемому вентилятором, обдувать радиатор.(3)

Отсек № 7 (отсек блока питания вентиляторов).

Отсек представляет собой нишу, куда вставляется БПВ. Охладитель блока одновременно обеспечивает крепление БПВ в отсеке и герметизацию отсека.

Отсек № 8 (Отсек промежуточного дросселя ).

1

3

4

2

В отсеке расположен промежуточный дроссель фильтра (1) и датчик линейного напряжения ДНUс (2), который измеряет напряжение Uc на конденсаторе сетевого фильтра тягового привода.

Дроссель крепится к днищу отсека при помощи двух крепёжных пластин (3). Датчик напряжения установлен на скобе (4), расположенной в верхней части отсека.

Отсек № 9 (Отсек выключателя быстродействующего).

1

3

2

Узел выключателя имеет металлический каркас (1), который крепится к днищу отсека и кронштейну (2) в верхней части отсека болтами. Снаружи резисторная сборка закрыта вентиляционным кожухом (1), который обеспечивают естественную вентиляцию резистора.

2

1

Отсек №10 (Отсек центральный).

Шины крепятся к верхней крышке отсека к поддерживающим кронштейнам через изоляторы.

НАЗНАЧЕНИЕ И РАБОТА ОБОРУДОВАНИЯ, УСТАНОВЛЕННОГО В КОНТЕЙНЕРЕ ТЯГОВОГО ИНВЕРТОРА. Модуль силового инвертора (МСИ) преобразует входное напряжение контактной сети постоянного тока в 3-фазное напряжение переменного тока для питания асинхронных тяговых двигателей вагона, включенных параллельно. В состав МСИ так же входит чоппер тормозного реостата тягового привода.

Основные технические характеристики МСИ.

Напряжение питания силовой цепи постоянного тока, В:

номинальное

максимальное

минимальное

Выходное напряжение длительное

Частота коммутаций ШИМ инвертора, Гц

Частота коммутаций ШИМ тормозного чоппера,Гц

750 975 550

от 0 до 530 2400

1200

Частота выходного 3-х фазного напряжения питания двигателей, Гц

Номинальная мощность, кВт

Напряжение цепей управления, В

от 1 до 120

800 15±5%

Конструкция модуля силового инвертора.

10

9

8

5

4

3

2

1

7

6

11

Трёхфазный инвертор состоит из пятнадцати (3 ветви по 5 штук) IGBT-модулей (полумост -1700 В, 800 А), соединённых параллельно. Реостатный чоппер состоит из пяти IGBTмодулей (полумост -1700 В, 800 А), так же соединённых параллельно.

Каждый IGBT модуль включает в себя по два транзистора и обратных диода. В чоппере нижний транзистор полумоста в работе не используется. Все IGBT транзисторы установлены на охладителе с принудительной вентиляцией. На охладителе также установлены три термостата, контролирующие его температуру. Модуль инвертора имеет низковольтный разъем (6) (цепи управления). Подключение силовых цепей постоянного и переменного тока осуществляется через шины (7).

В пазы держателей с лицевой стороны МСИ вставлены три печатные платы драйверов управления силовыми транзисторами (8)

Плата драйвера управления транзисторами чоппера тормозного реостата установлена на стеклотекстолитовом держателе силовых шин.

Работа инвертора.

Управление силовым инвертором осуществляется блоком БУТП, который формирует импульсы управления транзисторами МСИ. Управление силовым инвертором осуществляется по методу широтно-импульсной модуляции.

Блок управления тяговым приводом.

Блок управления тяговым электроприводом БУТП (в дальнейшем именуемый блок) предназначен для управления инвертором напряжения питающим тяговые двигатели в режимах тяги и электрического торможения.