х частин - полуобмоток і з цих полуобмоток формуються дві ізольовані полузвезди (рис. 1.5).
З точки зору роботи електромагнітної системи асинхронного двигуна схема подвійна зірка ідентична звичайній схемі обмоток. Управління обома інверторами здійснюють повністю синхронно. Завдяки цьому дві полуобмоткі кожної з фаз завжди підключаються до мережевого напрузі послідовно. Це і забезпечує поділ мережевої напруги навпіл. Тяговий двигун при цьому фактично виконує роль дільника напруги.
Як видно з рис. 1.1, 1.2, 1.2, у всіх варіантах схем в проміжній ланці постійної напруги присутня спеціальна ланцюг з резистором і електронним ключем для захисту проміжної ланки від динамічних перенапруг.
При скачках напруги в контактній мережі або різких зниженнях тягової потужності напруга в проміжній ланці U d значно підвищується. Згладити це підвищення можна короткочасним додатковим відбором надлишкової енергії з проміжної ланки. Для цього до проміжного ланці підключають ланцюг з резистором, в якому надлишкова енергія розсіюється. В якості електронного ключа використовують такі ж силові прилади, як у випрямлячі або инверторе. Це дуже ефективний і швидкодіючий спосіб захисту від перенапруг, наявність якої дозволяє не закладати в елементи занадто великі запаси по напрузі і оптимізувати завдяки цьому масогабаритні показники і вартість перетворювача.
Якщо вимоги передбачають наявність на електровозі реостатного гальмування, функцію захисту від перенапруги в проміжній ланці виконує гальмівної резистор, який також підключають через силовий напівпровідниковий прилад, який одночасно грає роль гальмівного імпульсного регулятора. Якщо реостатного гальмування на електровозі немає, резистор необхідної потужності встановлюють усередині тягового перетворювача.
На рис. 1.4, а і б видно, що в трехточечной схемою і схемою подвійна зірка використані два ланцюги гальмівних резисторів роздільно для кожної половини проміжної ланки постійної напруги. Це зроблено для того, щоб рівномірно ділити мережеве напруга між входами двох послідовно з'єднаних інверторів, коли силові напівпровідникові прилади інверторів знаходяться в замкненому стані (в режимі вибігу або на стоянці).
При замкнених GTO-тиристорах або IGBT-транзисторах рівномірний розподіл мережевої напруги за рахунок дії інвертора і обмоток двигуна неможливо. У цьому режимі потенціал середньої точки може повільно зміщуватися або в бік потенціалу контактної мережі, або в бік землі через різної величини струму витоків фільтрових конденсаторів в половинах проміжної ланки. Для вирівнювання такого зміщення система управління періодично включає одну з ланцюгів гальмівних резисторів на кілька десятків мікросекунд. Цього достатньо для вирівнювання напружень, щоб потенціал середньої точки підтримувати на рівні половини мережевої напруги з прийнятними відхиленнями. Функції реостатного гальмування і захисту від перенапруг в таких схемах два ланцюги гальмівних резисторів виконують також роздільно, щоб можливість примусового вирівнювання ділення напруг між двома половинами проміжної ланки була доступна в будь-який момент часу.
На рис. 1.1 і 1.2 показані спрощені приклади побудови силових ланцюгів, що живлять одна тяговий двигун. Саме такі схеми на електровозах, як правило, не застосовують. Для оптимізації компоновки елементів тягового перетворювача в єдиному корпусі в більшості випадків від загальної проміжної ланки постійної напруги подають харчування на два або три тягових двигуна через індивідуальні інвертори або паралельно від одного інвертора (рис. 1.6, а , б ). При цьому проміжна ланка постійної напруги живлять від мережі через два паралельно включених мережевих перетворювача, щоб забезпечити необхідну потужність.
Рис.1.6 - Приклади побудови силового ланцюга живлення двох асинхронних тягових двигунів електровоза змінного струму
У цілому існує вже досить багато варіантів компонування силових ланцюгів перетворювачів для живлення асинхронних двигунів, особливо для Многосістемность електровозів. Але всі ці схеми засновані на базових принципах побудови, показаних на рис. 1.2, 1.3, 1.4. Вибір схеми перетворювача для кожного конкретного проекту, як правило, визначається необхідною потужністю і параметрами доступних силових напівпровідникових приладів.
Особливості побудови силових ланцюгів двухсистемного електровоза ЕП 10 з тяговими перетворювачами на GTO-тиристорах 45-го класу більш докладно описані в розділі 2.
2. Особливості побудови силових тягових ланцюгів електровоза ЕП 10
У силових ланцюгах електров...
