ПЧФ-177 обеспечивает преобразование однофазного напряжения частотой 50 Гц в трехфазное напряжение частотой 16⅔ Гц для питания мотор-вентиляторов и маслонасоса в режимах пониженной в три раза производительности.
Технические данные:
Номинальное входное напряжение однофазного переменного тока частоты 50Гц, В 225
Пределы изменения входного напряжения, В 165-260
Напряжение питания цепей управления
- постоянный ток, В 35-62,5
- пульсирующий ток, В 47,5-52,5
Номинальный входной ток
- вывод Х2, А 260
- вывод Х4:21, А 1
Выходное напряжение (выводы X1, Х3), В, установившееся при температуре окружающего воздуха
- от 0 до плюс 60°С 75±5
- от минус 50 до 0°С 90±5
- при режимах пуска маши 120
Диапазон изменения выходного напряжения, В от 67,5 до 82,5
Номинальный выходной ток, выводы X1, Х3, А 185
Частота выходного тока, Гц 16⅔
Выходной сигнал датчика температуры, В -(2,6+0,01t°C)±0,3
Масса, кг 93
Преобразователь частоты и числа фаз ПЧФ-177 представляет собой металлическую конструкцию, состоящую из двух каркасов и основания, соединенных между собой шпильками.
Силовая часть ПЧФ-177 установлена на верхнем каркасе 1.
Верхний каркас представляет собой сварную конструкцию, выполненную из уголков.
На лицевой стороне верхнего каркаса размещены съемные блоки тиристоров 4, 5. В каждом блоке находятся 2 силовых тиристора 21 с охладителями 22 и элементы для защиты тиристоров от помех.
Охладители размещены внутри каркаса. Охлаждение - естественное, воздушное. Между блоками тиристоров установлено электротепловое токовое реле КК. Тиристоры соединены шинами 8, 9, 11.
На задней стороне верхнего каркаса крепится панель 6 с трансформаторами 14, 15, 24, дросселем 16, плавкой вставкой 17, зажимами контактными 19, 20, резисторами 13, 25. Вольтметры необходимы для контроля линейных напряжений на мотор - вентиляторах.
Система управления преобразователем частоты и числа фаз ПЧФ-177 расположена в нижнем металлическом шкафу 2 с легкосъемными блоками.
Кассетные блоки представляют собой функционально законченные устройства. На передних панелях блоков размещены выводы контрольных точек, на двух блоках расположены также светодиоды.
Напряжение питания цепей управления и соединение ПЧФ-177 с электровозными цепями осуществляется через зажимы контактные 20. Напряжение питания силовых цепей подводится посредством шин 7, 10.
Преобразователь частоты и числа фаз ПЧФ-177 представляет собой непосредственный делитель частоты на три, выполненный на двух тиристорных ключах переменного тока V1-V2 блоков А1 и А2.
Защита мотор-вентиляторов при работе их от ПЧФ-177 осуществляется тепловым токовым реле КК.
Для защиты тиристоров от электромагнитных помех между управляющими электродами и катодами тиристоров включены RC-цепочки R1-C1 и R2-C2.
В состав ПЧФ-177 входят три трансформатора Т1...Т3.
Трансформаторы Т2 и Т3 предназначены для формирования соответствующих сигналов обратной связи по напряжению с гальванической развязкой цепей; Т1 - для формирования синхроимпульсов и двуполярного питания аналоговых микросхем.
Защита Т1...Т3 от коротких замыканий осуществляется плавким предохранителем F1.
В случае срабатывания КК, мотор-вентиляторы автоматически переводятся на частоту 50 Гц.
Система управления блока ПЧФ - 177 размещена в кассетах.
A3 - Блок питания БП-791.
А4 - Блок управления преобразователем частоты БУПЧ-111.
А5 - Блок формирования импульсов БФИ-818.
А6 - Блок управления контакторами БУК-904.
А7 - Блок выходных усилителей БВУ-112.
А8 - Блок фильтра БФ-817.
Блок питания БП-791 обеспечивает стабилизированное электропитание функциональных блоков.
БП-791 состоит из трех отдельных стабилизаторов напряжения, двух формирователей синхроимпульсов и стабилизатора тока.
Стабилизатор тока имеет выходной параметр 10мА, он служит для электропитания терморезистора (катушка реле KV5) и выполнен из меди.
При изменении температуры окружающего воздуха пропорционально меняется падение напряжения на ней.
Это напряжение подается в МСУД, который в зависимости от этого напряжения и величины тока тяговых двигателей выдает обратно на преобразователь ПЧФ-177 сигнал об изменении частоты вращения вентиляторов.
Блок управления преобразователем частоты БУПЧ-111 предназначен для:
- управления силовой частью преобразователя по алгоритму делителя частоты на 3;
- стабилизации двух выходных линейных напряжений при установившихся режимах;
- повышения выходного напряжения при переходных (пусковых) процессах;
- отключения силового преобразователя в режимах выбега роторов вентиляторов (снижение частоты вращения с 1500 до 500 об/мин).
Блок формирования импульсов БФИ-818 состоит из четырех однотипных усилителей - формирователей импульсов,
Блок управления контакторами БУК-904 предназначен для формирования:
- сигналов управления режимами автоматического включения и отключения контакторов КМ7...КМ9 и КМ11, КМ12, КМ15;
- сигнала выбора частоты вращения мотор - вентиляторов M11...M12 и мотор-насоса M15;
- сигнала разрешения на включение преобразователя частоты;
- сигнала электрической блокировки системы защиты на момент переключения контакторов.
Выбор частоты вращения мотор-вентиляторов и мотор-насоса осуществляет МСУД в зависимости от тока якоря и возбуждения тяговых двигателей, а также температуры окружающего воздуха.
Панель защиты Е1(А9) обеспечивает контроль за выходным напряжением ПЧФ-177 и сигнализацию в систему управления электровозом в случае низкого уровня хотя бы одного из них ниже 55В или отсутствия при работе вентиляторов на частоте 16⅔Гц.
Сигнал о срабатывании реле KV6 поступает в систему управления электровозом, которая выдает сигнал ускоренного перехода вентиляторов на частоту 50Гц.
Для того чтобы защита работала только в том случае, когда вентиляторы работают на частоте 16⅔Гц, напряжение питания реле KV6 и стабилизатора напряжения коллекторов - R12, V9 поступает через разделительные диоды с выходов управления контакторами КМ7, КМ8 и КМ9.
Для исключения срабатывания этого реле в моменты смены частоты работы вентиляторов, последовательно с его нормально-замкнутыми контакторами включены нормально-разомкнутые контакты реле блокировки KV4.
В случае перегорания предохранителя F1 включается реле KV7, разрывает нормально замкнутые контакты, отключается питание 50В на ПЧФ, и вентиляторы переходят на частоту 50Гц.