УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫМИ НАГРЕВАТЕЛЯМИ ВАГОНА

Полезная модель относится к электрифицированным вагонам подвижного состава железных дорог.
Известно устройство управления высоковольтным отоплением (Хряпенков Г.А., Стрыжаков Е.П. Электрические аппараты и цепи вагонов. Учебное пособие - М.: Маршрут, 2006, стр.336-341; рис.9.1 (зона 125…135 (вкладка-схема вагона)).
Устройство состоит из высоковольтного разъединителя, высоковольтного предохранителя и высоковольтного контактора, с помощью которых нагреватели котла подключаются к высоковольтной поездной магистрали.
Аналогичное устройство применено в комплексе электрооборудования для пассажирского вагона ЭПВ - 110 производства ОАО «Элсиэл» г.Москва.
Недостатком данного устройства является отказ высоковольтного контактора вследствие частых коммутаций при регулировании температуры котла, которое осуществляется коммутацией нагревателей всего котла в первом случае или одной из его секций во втором случае.
Предлагаемая полезная модель решает задачу управления высоковольтными нагревателями котла за счет применения бесконтактного высоковольтного электронного коммутатора на основе IGBT модуля, управляемого широтно-импульсным модулированным сигналом (ШИМ).
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель заключается в увеличении надежности устройства управления высоковольтными нагревателями вагона, повышении качества продукции и экономии электроэнергии за счет более точного регулирования температуры котла.
Указанный технический результат достигается введением в схему управления котлом электронного коммутатора на основе IGBT модуля, управляемого ШИМ сигналом. Это позволит поддерживать температуру котла на заданном уровне по закону ПИД-регулирования. ПИД-регулятор реализуется программно на базе штатного контроллера климатической установки пассажирского вагона.
Полезная модель поясняется описанием конкретного примера ее выполнения и прилагаемым чертежом, где на фиг.1 представлена схема электрическая структурная.
Приняты следующие условные обозначения:
1 - высоковольтная поездная магистраль;
2 - разъединитель высоковольтный;
3 - предохранитель высоковольтный;
4 - устройство управления IGBT модулем;
5 - высоковольтный IGBT модуль;
6 - нагреватели котла.
Полезная модель осуществляется применением средств промышленного исполнения. Конструкция устройства состоит, как вариант, из:
- разъединитель высоковольтный ЖИТМ.674211.001;
- предохранитель высоковольтный ПКЖ 106-3-10-31,5 ТУ 16-674.007-83;
- драйвер IGBT ДР1280П-БВ-12 АЛЕИ 468332.031 ТУ, в качестве устройства управления IGBT модулем;
- модуль транзисторный М9-50-65 соответствует комплекту КД 52379 ЗАО «Электрум АВ»;
- нагреватели котла-унифицированный котел отопления пассажирского вагона.
При работе устройства управления высоковольтным отоплением электроэнергия от высоковольтной поездной магистрали 1 через высоковольтный разъединитель 2 и высоковольтный предохранитель 3 поступает на IGBT модуль 5 и далее одновременно на четыре группы нагревателей котла 6. Для регулирования потребляемой нагревателями мощности IGBT модуль управляется с помощью устройства управления 4, на который подается ШИМ сигнал, сформированный ПИД регулятором контроллера климатической установки вагона. В зависимости от широты сигнала действующее напряжение на нагревателях изменяется от 0 до максимального, тем самым изменяя потребляемую мощность.
Применение предлагаемой полезной модели позволит:
- управлять нагревателями котла без использования контактных коммутирующих устройств, за счет чего сократится число отказов электрооборудования;
- точнее поддерживать заданную температуру в вагоне.