Выпрямительно-инверторный преобразователь (ВИП) предназначен, для выпрямления однофазного переменного тока частотой 50 Гц в постоянный и плавного регулирования напряжения питания тяговых двигателей в режиме тяги и для преобразования постоянного тока в однофазный переменный ток частотой 50 Гц и плавного регулирования величины противо-э.д.с. инвертора в режиме рекуперативного торможения.
На электровозе устанавливается два преобразователя. Каждый ВИП состоит из блока силового (БС),блока питания (БП) и блока диагностики (БД).
Технические данные:
Номинальное входное напряженна, БС, В 1570
Входная частота, Гц 50
Номинальное входное напряжение БП, В 330
Номинальное входное напряжение БД, В 50
Номинальное выходное напряжение, В 1400
Номинальный выходной ток, А 4000
Номинальная выходная активная мощность, кВт 5600
Номинальное выходное напряжение БП, В 24
Номинальная выходная мощность БП, Вт 600
Параметру импульсов на выходе СФИ:
Амплитуда напряжения основного импульса, В 10
Амплитуда напряжения форсажного импульса, В 20
Длительность импульса на уровне 0,1 мкс 650
Амплитуда напряжения основного импульса в цепях управления
силовых тиристоров, В 7
Коэффициент полезного действия, % 98,6
Масса БС, кг 1250
Масса БП, кг 2
Масса БД, кг 5
Охлаждение воздушное принудительное
Количество охлаждающего воздуха, м³/мин 330
Силовая часть ВИП имеет 8 плеч и выполнена по схеме в соответствии с рисунком 2.1. Каждое плечо ВИП состоит из двух последовательно и пяти параллельно соединенных тиристоров. Плечи укомплектованы тиристорами Т353-800. При этом плечи 1,2,7,8 укомплектованы тиристорами 28 класса с неповторяющимся импульсным напряжением в закрытом состоянии не ниже 3800 В; плечи 3,4,5,6-тиристорами 32 класса. Конструктивно блоки тиристоров расположены по высоте пять, а по горизонтали -по восемь штук.
Силовая схема ВИП позволяет реализовать четырехзонное регулирование выпрямленного напряжения при трех секциях вторичной обмотки тягового трансформатора.
Рисунок 2.1 – Функциональная схема ВИП
Выравнивание тока по параллельным ветвям плеч обеспечивается подбором тиристоров по суммарному падению напряжения и также диагональным подключением плеч.
Допустимый разброс по суммарному падении напряжения между параллельными ветвями плеч при токе 400 А должен составлять не более 0,04 В.
Система формирования импульсов служит для включения тиристоров силовой схемы ВИП, которая управляется аппаратурой управления электровоза.
Параметры сигнала, подаваемого на вход СФИ, должны иметь следующие значения:
Амплитуда напряжения, не менее, В 18
Амплитуда тока, не менее, А 0,2
Амплитуда импульсов тока на уровне 0,5 амплитуды, не менее 30
Скорость нарастания управляющего тока, не менее, А/мкс 0,1
Блок питания обеспечивает напряжением блоки управления СФИ. Блок питания запитан от обмотки собственных нужд тягового трансформатора электровоза.
БП представляет собой транзисторный стабилизатор напряжения с параллельным: регулирующим элементом. Стабилизатор позволяет с заданной точностью поддерживать постоянное .напряжение на выходе при изменении входного напряжения в пределах 250-4700 В.
Блок диагностики служит для контроля наличия пробитых тиристоров в плечах БС, пробитых транзисторов в БП и СФИ, подачи запускающих импульсов для БУ при диагностировании работы СФИ, а так же позволят контролировать алгоритм работы плеч ВИП при работе его на холостом ходу или под нагрузкой.