И так по просьбе посетителей форума постараюсь доступно объяснить некоторые вещи из устройства электрооборудования трамвая.

Сегодня про ШИМ, трехфазный инвертор и асинхронные двигатели. Пока так сказать тезисно и в общих чертах, при наличии интереса у посетителей расскажу подробнее.

Прежде чем начать говорить о ШИМах и вообще об устройстве и работе тягового преобразователя, кратко о том, что такое асинхронный двигатель (иначе вообще объяснение принципа работы преобразователя теряет смысл).

Когда-то давно мне попалась в сети замечательная ссылка, где было просто и доступно изложено устройство и принцип работы асинхронного двигателя. Более простого и понятного объяснения мне не попадалось, поэтому дам здесь именно эту ссылку - http://electricalschool.info/main/osnovy/413-ustrojjstvo-i-princip-dejjstvija.html

Что нужно из всего этого знать нам. Что короткозамкнутый ротор, помещенный внутрь вращающегося магнитного поля также вращается, но с частотой, меньшей, чем частота вращения магнитого поля. Что для того, чтобы создать вращающееся магнитное поле в статоре нам необходимы три обмотки, через которые мы будет пропускать три фазы переменного тока со смещением 120 градусов.

Возникает главный вопрос - а где нам взять переменный ток при том, что вагон питается от контактной сети, где кроме 600 В постоянного отродясь ничего другого не бывало. Вот для этого нам и необходим трехфазный инвертор.

Вот так упрощенно выглядит электрическая схема тягового преобразователя АТЧЭП вагона СПЕКТР.



Левая часть нас пока интересовать не будет - там элементы входного фильтра, тормозной прерыватель и проч. - о них много позже. Нас будет интересовать правый нижний фрагмент, обозначенный как HSK4, HSK5, HSK6. Это и есть инвертор. С его помощью мы и будем делать синусоиду.

Но тут нужно опять-таки отступление, чтобы объяснить, что же такое ШИМ и с чем его едят. Штука опять же общеизвестная и я опять же риску дать ссылку на ее описание в сети - http://easyelectronics.ru/avr-uchebnyj-kurs-ispolzovanie-shim.html

Для нас из всего там написанного важно опять же немного - имея некоторую несущую частоту (3 кГц в нашем случае), мы, определенным образом изменяя ширину импульсов, можем получить изменение нашего тока по синусоидальному закону с необходимой нам частотой (опять же в нашем случае от 0 до 150 Гц). Если нам удастся нарисовать три синусоиды, смещенные друг относительно друга на 120 градусов и подать этот ток в обмотки двигателя, мы заставим его вращаться, а регулируя частоту мы сможем изменять его скорость.

Вот этим и занимаются три упомянутых выше элемента под названием HSK4, HSK5 и HSK6. Это диодно-транзисторные сборки SkiiP 1092 производства фирмы Semikron. Состоят они каждая из двух IGBT-транзисторов и двух обратных диодов (на самом деле транзисторов там 8, по 4 в каждом плече, для увеличения мощности, но в такие дебри мы пока лезть не будем). Имеют они, как уже было замечено два плеча - верхнее (TOP) и нижнее (BOT). Соответственно имеются два входа - плюсовой и минусовой (сюда подается 600 В от контактной сети, точнее от конденсаторной батареи, но о ней опять же позже), и средняя точка - выход. Если мы будем открывать транзистор верхнего плеча то ток будет течь от плюсового входа до средней точки, к которой подсоединен уже собственно вывод соответствующей фазы тягового двигателя. Если откроем нижнее плечо, то ток будет течь из двигателя к минусу. Оба плеча одновременно естественно никогда не открываются. Так что открывая транзисторы верхнего плеча мы "рисуем" положительную часть полупериода и наоборот. HSK4, HSK5 и HSK6 отвечают каждый за свою фазу. Ну а как при этом текут токи в обмотках двигателя уже было подробно описано по ссылке выше.

Двигателей, питающихся от одного преобразователя, как видно на схеме - два. Подключены они параллельно. Это два двигателя одной тележки. Преобразователей на вагоне тоже естественно два - по количеству тележек.

Вопрос остается только в том, как управлять открытием и закрытием транзисторов в нужный момент, чтобы получить необходимые нам синусоиды. Для этого существуют драйверы, встроенные в каждую диодно-транзисторную сборку, а они в свою очередь управляются программируемым контроллером (ПС-196-2 или АСК-196 на преобразователях более позднего выпуска).

В-общих чертах и на примитивном уровне по этой теме пока наверно всё. Если что-то интересно и хочется больше технических подробностей, спрашивайте. С удовольствием отвечу.

У меня есть схемы вагона T3SU, поставки 1986-87 года. Вот отсканирую и выложу. Потому как есть некоторые вопросы, по данной схеме, что было модернизировно, что удалено или наоборот включено в схему.

Цитата (Schurick)

браво, действительно все доступно и понятно

Большое спасибо.
Зарядные генераторы заменены на статические полупроводниковые преобразователи.Mez, Cegelec, БП-3Г. Говоря "статик" водитель имеет ввиду это?
Что такое регулятор? Регулятор это то что Вы описали?
На вагонах 619А нет регуляторов. Там есть преобразователь бортовой сети и инвертор. Инвертор и регулятор это одно и тоже? Или регуляторы есть только на вагонах с ТИСУ, но московские модернизированные "Татры" не с ТИСУ.Внесите, please, ясность. Что на подвижном составе есть регулятор, а что инвертор.Спасибо.

Цитата (DFR)
Большое спасибо.
Зарядные генераторы заменены на статические полупроводниковые преобразователи.Mez, Cegelec, БП-3Г. Говоря "статик" водитель имеет ввиду это?
Что такое регулятор? Регулятор это то что Вы описали?
На вагонах 619А нет регуляторов. Там есть преобразователь бортовой сети и инвертор. Инвертор и регулятор это одно и тоже? Или регуляторы есть только на вагонах с ТИСУ, но московские модернизированные "Татры" не с ТИСУ.Внесите, please, ясность. Что на подвижном составе есть регулятор, а что инвертор.Спасибо.

Стоп стоп стоп! Не будем валить все в кучу.

Начнем с конца. Что такое инвертор. Инвертор в общем виде - это устройство для преобразования постоянного тока в переменный. Отсюда логически вытекает, что инверторы существуют только там, где используются двигатели, работающие на переменном токе. Это асинхронные модификации 71-619 (71-619А), 71-623, 71-630, СПЕКТРы всех модификаций (71-402/403/405/407) и вагоны производства ПТМЗ - асинхронные модификации 71-134 (71-134А**), 71-135, 71-152, 71-153, 71-154.

Теперь регулятор. Регулятор - это исключительно чешское наименование электронного устройства, служащего для управления импульсными тяговыми преобразователями. Имеется он только на вагонах с чешскими ТИСУ (TV-3, TV-Progress). Как я понимаю, на московских модернизированных Татрах (МТТЧ) стоит именно ТИСУ TV-Progress. Отсюда и регулятор. Саму TV-Progress я вживую ни разу не видел, но с TV-3 на вагонах Т-3М (Т6В5) дело имел. Регулятор там конструктивно вынесен из корпуса тягового преобразователя, находится в отдельном шкафу за кабиной водителя с доступом из салона и управляет работой обоих тяговых преобразователей.

Ну а статический преобразователь - это совсем из другой оперы. Это преобразователь бортового питания - то, что делает из 600 В контактной сети 24 В для питания низковольтных цепей вагона и подзарядки его аккумуляторной батареи. К управлению тягой он никакого отношения не имеет.

Значит, регулятор стоит на вагонах с системой "TV", которая управляет обычными коллекторными ТЭД. (На вагонах Т-3М внизу перегородки кабины, на Т-7 -там же, но вверху, на МТТЧ и КТ-3 в салоне).Регулятор RCD-100 Cegelec вагона КТ-3 это 2 ряда по 14 блоков, т.е. меньше чем у GC-23P или GC-26P Верхний ряд управляет тележкой 1, нижний- тележкой 2.
На вагоне VARIO LF1, который на днях поступил в эксплуатацию в Москве, асинхронный привод, но на пульте управления есть диагностическая панель, предусматривающая сигнализацию тех же неисправностей, которые возникают на вагонах МТТЧ с регулятором. Может на таком вагоне стоять и инвертор для управления приводом и регулятор,или в чём то есть загвоздка? Внимательно осмотрев вагон, я не нашел в перегородке кабины регулятора, в салоне его тоже нет, а на крыше он стоять не может.
Ваше мнение...

Еще раз повторю. Инвертор - это не устройство управления чем-либо, это устройство, непосредственно преобразующее постоянный ток в переменный. Три диодно-транзисторных сборки и представляют собой инвертор.

Если Вы посмотрите приведенную мной схему, то увидите на ней чуть выше еще один инвертор, обозначенный как HSK7 - это инвертор вентилятора, поскольку вентилятор в преобразователе АТЧЭП также асинхронный трехфазный. Помимо двух инверторов в состав преобразователя входят еще элементы входного фильтра и тормозной прерыватель. Все это управляется двумя контроллерами, которые находятся здесь же, в корпусе преобразователя (если интересно, то состав преобразователя, назначение и работу его остальных элементов также могу чуть позже рассказать).

А вот оба преобразователя уже в свою очередь получают команды от устройства управления вагоном, своего рода "мозгов" или бортового компьютера, который на вагонах СПЕКТР носит название УАУД или СКАТ.

Так вот регулятор - это тоже устройство управления. Тоже своего рода мозг. Сам он ничего ни во что не преобразует, но управляет работой преобразователя, в случае вагонов Т-3М - тиристорного импульсного.

Устройство VarioLF я, к сожалению, не знаю, поэтому с трудом могу представить что там сделано. Но даже если привод там асинхронный, в любом случае какое-то устройство управления преобразователями должно быть. Расположено оно может быть где угодно, хоть в корпусе самого преобразователя, хоть в кабине под пультом. Современные устройства такого рода занимают намного меньше места, чем регуляторы времен середины 80-х.

Давайте уточним, при широтно импульсной модуляции меняется продолжительность импульсов, а не частота. От продолжительности импульсов зависит величина напряжения. В частотном асинхронном приводе обычно меняется и частота и напряжение. Изменять только напряжение, подводимое к асинхронной машине не выгодно, с уменьшением напряжения, машина увеличивает потребляемый ток и может перейти в область неустойчивой работы. А как реализованы режимы торможения. Для перехода в режим торможения асинхронная машина должна потреблять реактивную мощность от какого-либо источника, например, от батареи конденсаторов. Тогда возможно осуществление торможения и при отсутствии напряжения в контактной сети, что для трамвая должно рассматриваться в обязательном порядке. Кроме того, в полной схеме силовой цепи должны присутствовать линейные контакторы и защитые аппараты.

Цитата (hiv)
Давайте уточним, при широтно импульсной модуляции меняется продолжительность импульсов, а не частота. От продолжительности импульсов зависит величина напряжения.

Здесь мы говорим о частотах в разном смысле. Несущая частота, с которой следуют импульсы, неизменна - 3 кГц. Изменяя ширину импульсов мы добиваемся появления тока, изменяющегося по синусоидальному закону. Так вот частоту этого полученного переменного тока мы уже можем изменять от 0 до 150 Гц.

Цитата (hiv)
А как реализованы режимы торможения. Для перехода в режим торможения асинхронная машина должна потреблять реактивную мощность от какого-либо источника, например, от батареи конденсаторов. Тогда возможно осуществление торможения и при отсутствии напряжения в контактной сети, что для трамвая должно рассматриваться в обязательном порядке.

Естественно. Конденсаторная батарея обозначена на схеме как СВ и имеет, насколько мне не изменяет память, емкость 9600 микрофарад.

За рекуперативное торможение отвечает HSK2 - открытием верхнего плеча обеспечивается отдача электроэнергии в контактную сеть. При этом постоянно отслеживается напряжение в ней, как только оно превысит 750 В, привод перейдет в режим реостатного торможения - открытием транзисторов верхнего плеча HSK3 (тормозного прерывателя, именуемого также чоппером) тормозная цепь замыкается через тормозные резисторы, расположенные на крыше вагона. В качестве HSK3 используется диодно-транзисторная сборка SkiiP 592, отличающаяся от SkiiP 1092 наличием четырех, а не восьми IGBT-транзисторов, и соответственно в два раза уменьшенными габаритами.

Кстати, надо сказать, что нижние плечи HSK1...3 в работе не используются вообще. Как было сказано в рекламном проспекте ЗАО "АСК" это сделано "для унификации и даже удешевления конструкции".

Цитата (hiv)
Кроме того, в полной схеме силовой цепи должны присутствовать линейные контакторы и защитые аппараты.

Здесь представлена только схема самого тягового преобразователя АТЧЭП. Линейные контакторы, как и быстродействующий выключатель ВБ-3/ВБ-11 расположены вне его, поэтому в схему и не попали.

То есть транзисторные ключи открываются с частотой 3 кГц на время разной продолжительности. Частота - это число периодов в секунду. Как тогда за одно и то же время получается равное количество узких и широких импульсов?

Как мне подсказывает логика, выглядеть это должно примерно так:

Цитата (Schurick)
если интересно, то состав преобразователя, назначение и работу его остальных элементов также могу чуть позже рассказать).

Да уж, сделайте одолженье-с!

Из приведенных диаграмм непонятно как регулируется частота. Видно, что меняется ширина импульсов, но период регулирования, или, что тоже несущая частота 1/3000 остается неизменной. При этом меняется величина напряжения, которая пропорциональна площади импульса.

Цитата (hiv)
Из приведенных диаграмм непонятно как регулируется частота. Видно, что меняется ширина импульсов, но период регулирования, или, что тоже несущая частота 1/3000 остается неизменной. При этом меняется величина напряжения, которая пропорциональна площади импульса.

Ну, думаю, что после сегодняшней встречи бОльшая часть вопросов по этой части снята :) Здесь мы пока на этом остановимся, поскольку большинству такие тонкости не особо интересны.

А я продолжу рассказывать об устройстве электрооборудования трамвая. Чтобы не сеять хаос в головах слушателей, буду рассказывать пока только об одном типа подвижного состава - вагонах СПЕКТР 71-402/403.

Устройства тяговых преобразователей на его примере мы уже чуть-чуть коснулись в части работы инвертора. Сейчас же начнем по порядку. С устройства управления вагоном ACP2, в простонародье именуемого бортовым компьютером, а порой и просто "мозгами".

Впечатление о его внешнем виде можно составить, глядя на три эти фотографии.

__

На первой фотографии самый первый вариант устройства управления - УАУД на контроллере В10, применялся он на вагонах 71-402 первых выпусков, на второй - УАУД на контроллере MicroPC, иногда еще неофициально называемый СКАТ-1, он тоже с вагонов 71-402, но более поздних. Наконец на третьей - СКАТ-2 вагона 71-403, по сути тот же УАУД MicroPC, но лишенный отдельного корпуса, зато снабженный пятью платами сопряжения.

Несмотря на сильно различающийся внешний вид, суть здесь одна и та же. Имеется объединительная плата со слотами (расположена сзади), в которую вставляются несколько плат, среди которых обязательно присутствует плата процессора, плата последовательной связи и от трех до пяти плат входных/выходных аналоговых и дискретных сигналов.

С платой процессора наверно все ясно и в отдельном представлении она не нуждается. Это центр всего, главный командный пункт.

Плата последовательной связи обеспечивает три канала связи. Первый и самый главный - это связь устройства управления с тяговыми преобразователями. Осуществляется она по интерфейсу RS-485 и именно по этому каналу преобразователи получают все команды на разгон и торможение. Два других канала по интерфейсу RS-232 обеспечивают связь с панелью оператора на пульте водителя, куда выводятся диагностические сообщения и ряд параметров, и с подключаемым к устройству управления диагностическим устройством (ЦДУ) либо портативным компьютером для диагностики неисправностей.

Платы входных дискретных сигналов обеспечивают прием управляющих команд с пульта и педального командоаппарата водителя, сигналов с многочисленных датчиков и т.п. Тем же самым заняты и платы аналоговых входных сигналов, различие только в виде самих сигналов (либо 0/1, включено/выключено - для дискретных, либо изменяющиеся в широком пределе показатели для аналоговых, например напряжение бортовой сети).

Плата дискретных выходных сигналов занимается передачей команд различным исполнительным механизмам вагона, начиная с лампочек на пульте, заканчивая открытием/закрытием дверей и управлением контакторами механических и рельсовых тормозов.

Устройство управления имеет свой собственный стабилизированный блок питания.

СКАТ-2, как видно на фото, имеет еще и светодиодные линейки на платах сопряжения, которые позволяют отслеживать прохождение входных и выходных сигналов, что нечасто, но все-таки помогает диагностике неисправностей.

Устройство управления расположено в кабине водителя. На вагонах 71-402 - под пультом управления, на вагонах 71-403 в шкафу А6 за спиной водителя.

Интересно написано, познавательно, но по вагону Т6 замечено ряд ошибок. Хоть тема не об этом вагоне но всё же.
И так...
Статический преобразователь - преобразует напряжение +600 вольт в +26 вольт.
Собран грубо говоря по однопериодной схеме, т.е. на 1 транзисторе, система такая же как в импульсных блоках питания советских телевизорах 3 поколения, а если быть точнее, то... 2УСЦТ, ЗУСЦТ, 4УСЦТ, 5УСЦТ ну и разумеется и современные модели.

Инвертор - преобразователь борт сети +26 вольт для питания силовых цепей в тормозном контуре. Когда в сети нет напряжения, то при отключенном инверторе тормоза электрического на вагоне не будет. Инвертор работает постоянно, нагрузка на него только во время отсутстия напряжения в сети. Есть так же выход 220 вольт, примерно 50 - 60 герц, мощностью 100 ватт, с данной обмотки запитано реле RST, а так в рабочем цикле данное напряжение не используется.

Регулятор - но о нём уже написали. Замечу, что в регуляторе стоит собственный импульсный блок питания с которого запитан регулятор. Сейчас лень искать толмут по нему, пишу по памяти... напряжения на выходе БП: +/- 12 вольт, +5 вольт, +/- 24 вольта, напряжение питания БП +26 вольт.

Вот, что-то так... А по Т6 нужно наверное отдельно тему сделать, хотя по описанию работы ШИМа и так понятно как Т6 у нас колёсами крутит.

Цитата (Saboteur)
Интересно написано, познавательно, но по вагону Т6 замечено ряд ошибок. Хоть тема не об этом вагоне но всё же.

Ну я же сразу оговорился, что писать буду пока что про СПЕКТР. Ибо, допустим, тот же

Цитата (Saboteur)
Инвертор

на Т-3Ме занимается совершенно другим и с нашим трехфазным инвертором ничего общего не имеет за исключением того, что преобразует постоянное в переменное.

Цитата (Saboteur)
А по Т6 нужно наверное отдельно тему сделать, хотя по описанию работы ШИМа и так понятно как Т6 у нас колёсами крутит.

Может и до Т-3М как-нибудь доберемся, если мне вдохновения хватит и если тема будет пользоваться популярностью.

Давайте кто-нибудь один будет рассказывать и показывать.
Я знаю, что все тут не пальцем деланные, но хотелось бы, чтобы "ликбез" вел "специально обученный персонал" (как писано в чешских инструкциях)- специалист участка электронной техники Западного трамвайного депо ЕТТУ, (извините, если неправильно указал Вашу "фирму"), а не студенты-недоучки, фанаты и отставные вагоновожатые.
Саша, а можно как-нибудь попроще.Не у всех водителей высшее техническое образование, а вагоны должны выходить из депо каждый день.
Это всё прекрасно, для людей интересующихся и любящих технику. А большинству водителей это не интересно, им надо деньги зарабатывать.И стоят вагоны по запасам с неисправностями, с которыми можно, не то, чтобы доработать смену, а уж доехать с пассажирами до места замены точно.
Я сделал вывод, что электронные устройства управления на всех типах вагонов одинаково. И набор этих устройств одинаков.
Кратко описать статический преобразователь можно так: Устройство преобразующее напряжение контактной сети 550В постоянного тока в 24В постоянного тока для питания цепей управления и заряда аккумуляторных батарей вагона. Устройство выполнено на полупроводниках, находится в ........ и защищено автоматическими выключателями....... Достаточно, чтобы средний водитель понял о чем речь? Ибо подробно описывать устройство и работу, я думаю, не нужно.Что поймет человек без технического образования?
Саша, пожалуйста, продолжайте свой рассказ о "Спектрах".

Цитата (DFR)
Саша, а можно как-нибудь попроще.Не у всех водителей высшее техническое образование, а вагоны должны выходить из депо каждый день.
Это всё прекрасно, для людей интересующихся и любящих технику. А большинству водителей это не интересно, им надо деньги зарабатывать.И стоят вагоны по запасам с неисправностями, с которыми можно, не то, чтобы доработать смену, а уж доехать с пассажирами до места замены точно.

Вот здесь придется сделать лирическое отступление. Тут мы касаемся той самой зыбкой грани между тем, что должен (и может) знать водитель о вагоне, и что не должен.

Вначале открою для тех, кто не знает, два маленьких секрета. У меня НЕТ высшего технического образования. Высшее есть. Но отнюдь не техническое. Медицинское. Я только сейчас наконец занялся получением второго высшего образования, уже по профилю. И второе - свою трамвайную карьеру я начинал именно как водитель.

Так вот к чему это я. Еще до того, как я начал работать водителем, я сделал для себя один простой вывод - я не могу работать с техникой, устройства и принципов работы которой я не понимаю. Поэтому в отличие от большинства своих коллег я изначально поставил себе цель - разобраться в устройстве управляемого мною аппарата до таких пределов, чтобы я мог отчетливо представлять себе, что в каждый момент времени происходит в его потрохах. Это касалось и вагона Т-3 в первый год работы, это же касалось и Т-3М, и абсолютно нового 71-403, работающего по СМЕ, на котором я отработал свой последний год на линии. Я лез в каждую дырку и донимал тех. персонал депо, чтобы разобраться, как же эта штука устроена и работает. Это собственно и было одной из причин, почему после ухода с линии я оказался именно в группе "СПЕКТР" и занялся обслуживанием этих вагонов - мои нынешние коллеги к этому моменту меня уже хорошо знали, равно как и то, что мне интересно то, чем они занимаются.

Так вот все это я говорю не с целью саморекламы. Упаси боже. Это все лишь предисловие к пониманию одного факта - да, можно быть хорошим ездоком, уметь мастерски лавировать в потоке транспорта, носиться с безумными скоростями в юз и не иметь ни единого ДТП. Но все это только до того момента, пока твой вагон работает как часы. Стоит только загореться на пульте зловещей красной лампочке с надписью "АВАРИЯ" - и большинство ездоков испуганно поднимают лапки кверху и судорожно хватаются за телефон.

И тут уже каждый выбирает для себя сам. К огромному сожалению большинство направляет свои усилия только на совершенствование искусства вождения. "Зачем мне знать устройство, я же не слесарь, я умею носиться по городу без аварий, большего от меня и не требуется. А когда что-то сломается, на это есть специально обученные люди". Что ж, я не вправе этих людей в чем-то упрекать. Свой минимум, необходимый для сдачи экзаменов 2 раза в год, они благополучно вызубривают, чтобы на следующий день также благополучно забыть. Большего от них никто и не требует. Я даже не надеюсь на то, что загоняя вагон в депо по тех. неисправности они внятно напишут заявку, черт с ними, все равно в конце концов найдем и разберемся. Но знали бы вы, как приятно работать с теми, кто хоть чем-то интересуется, кто что-то пытается понять, пусть и не на глубоком уровне. Да и не надо его, глубокого - понимание общих принципов уже много значит. С такими людьми уже можно предметно разговаривать, с нашими электронными ящиками с барабашками это особенно важно - ведь множество неисправностей я на канаве просто не увижу, они проявляются раз-два за смену и только внимательный водитель, пусть отдаленно, но представляющий устройство вагона, сможет сопоставить несколько увиденных фактов и дать ту маленькую зацепку, которая позволит потом в глубине хитросплетений вагона найти и устранить зарытую там неисправность.

Но таких, к большому сожалению, единицы. Остальным не надо ничего. "У меня первый класс, я пятнадцать лет работаю, что вы ко мне со своими глупостями лезете, это ваша работа, вы и разбирайтесь". Грустно...

Ну ладно, после лирических отступлений вернемся к технике.

Остановились мы на устройстве управления вагоном. Кстати, забыл сказать. Аббревиатура УАУД (мозги 71-402 первых выпусков) расшифровывалась как Устройство автоматического управления движением, более новый СКАТ - уже как Система комплексной автоматизации трамвая. Для краткости в дальнейшем описании будем называть устройство управления именно СКАТ.

Но теперь нам снова предстоит вернуться к преобразователю, правда уже с другой стороны. Силовой высоковольтной части мы еще коснемся позже, а пока поговорим о том, как он управляется. Если вы помните, то из СКАТ выходила линия связи. RS-485. Эта линия в виде экранированного кабеля идет под полом вагона и попадает в преобразователь передней тележки.

Вот так, кстати, выглядит сам преобразователь, демонтированный с вагона.



Именно в таком положении он подвешен под вагоном с левой стороны, видимой на фото стороной в сторону фальшборта, так, что если открыть фальшборт мы получим доступ к двум крышкам. Левая нас пока интересовать не будет, а под правой находится вот что.



Это выдвижная панель с платами управления. Три небольших платы в верхнем ряду - это внутренние источники питания, преобразующие 24 В бортовой сети в стабилизированное напряжение 5В, 12В, +/-15В для нужд преобразователя.

Ниже находятся три больших платы. Крайняя правая - А50 - контроллер вентилятора. На фото представлена старая разновидность этой платы - ПС196-2. На более новых преобразователя используется плата АСК-196, она в два раза меньше размером. Это собственно то, что непосредственно управляет инвертором вентилятора - именно по командам с этой платы в нужный момент открываются и закрываются транзисторы. В две микросхемы ПЗУ (одна из них с желтой наклейкой видна справа от ленточного кабеля) записана программа управления. А вот в правом верхнем углу платы видны входящие в нее кабели. Два толстых провода (белый и черный) - это питание, а левее их как раз и входит та самая линия связи от СКАТ. Да да, первое куда она попадает - это плата контроллера вентилятора преобразователя передней тележки.

И тут же эта линия связи выходит из этой платы и идет дальше на расположенную левее точно такую же плату, но носящую название А100. Это та же самая ПС196-2, отличающаяся от вышеописанной только тремя вещами - другими микросхемами ПЗУ, другой расстановкой джамперов и другими подходящими к ней шлейфами и проводами. Но именно это плата и играет ключевую роль в работе преобразователя, поскольку именно она управляет инвертором, работающим на тягу.

Линия связи тем временем выходит и из нее и вновь возвращается под вагон, уходя на преобразователь второй тележки. Там она пройдет точно такой же путь через платы А50 и А100 и вновь выйдет из преобразователя, откуда пойдет в клеммник задней сцепки, где расположен оптронный повторитель. Если вагон работает по СМЕ, то повторитель передаст сигнал на второй вагон, где путь линии связи продолжится. Но нас пока это опять же интересовать не будет и мы вернемся в преобразователь передней тележки.

Осталась только одна плата - крайняя левая. Это плата сопряжения А10. С одной стороны, эта плата - промежуточное звено между контроллерами инверторов и драйверами силовых транзисторов. С другой - это плата помимо этого сама управляет двумя транзисторами входного стабилизатора и тормозным прерывателем. Девять шлейфов в верхней части как раз и отходят каждый к своему драйверу.

Но надо сказать вот еще что. Линия связи по интерфейсу RS-485 - не единственная связь между преобразователем и вагоном. Есть еще несколько цепочек, одна из которых заслуживает отдельного упоминания.

Как вы помните, с вагона в преобразователь заходит высоковольтное питание 600В, которое в дальнейшем инвертор преобразует в переменное напряжение для работы тяговых двигателей. Прежде чем попасть внутрь преобразователя высоковольтная линия проходит через линейный контактор. Их два - по одному на каждую тележку. Для тех, кто хорошо знает вагон Т-3, будет наверно не совсем привычно то, что в отличие от него линейный контактор вагона "СПЕКТР" включается один раз в начале работы и все время остается включенным, но тем не менее это так. Так вот разрешение на его включение дает сам преобразователь, минуя СКАТ, по отдельной линии - реле на плате А10 стоит в цепи включения линейного контактора. Такой вот двойной контроль.

И еще о плате А10. Сюда приходят сигналы с датчиков частоты вращения тяговых двигателей. Датчики работают на эффекте Холла, они ввернуты в двигатель вблизи вращающегося на его оси зубчатого колеса. Их показания необходимы для работы инвертора - именно на их основе ШИМ строит свои синусоиды, ориентируясь на текущую частоту вращения двигателей.

По системе управления преобразователем наверно всё. Дальше нам предстоит вновь вернуться к его силовой части, поговорить о том, как взаимодействует система управления с самими силовыми транзисторами и вспомнить о тех элементах, которые мы при обсуждении инвертора пропустили - входном фильтре, стабилизаторе напряжения, тормозном прерывателе и конденсаторной батарее. Но это уже не сегодня.

Цитата (DFR)
Я знаю, что все тут не пальцем деланные, но хотелось бы, чтобы "ликбез" вел "специально обученный персонал" (как писано в чешских инструкциях)- специалист участка электронной техники Западного трамвайного депо ЕТТУ, (извините, если неправильно указал Вашу "фирму"), а не студенты-недоучки, фанаты и отставные вагоновожатые.
Саша, а можно как-нибудь попроще.Не у всех водителей высшее техническое .
Кратко описать статический преобразователь можно так: Устройство преобразующее напряжение контактной сети 550В постоянного тока в 24В постоянного тока для питания цепей управления и заряда аккумуляторных батарей вагона. Устройство выполнено на полупроводниках, находится в ........ и защищено автоматическими выключателями....... Достаточно, чтобы средний водитель понял о чем речь? Ибо подробно описывать устройство и работу, я думаю, не нужно.Что поймет человек без технического образования?
Саша, пожалуйста, продолжайте свой рассказ о "Спектрах".

Да уж куда проще то! А разве все это не написано в инструкциях? Что для чего предназначено, от какого автомата питается и т.д. Дайте мне заводское описание дня на три, я разберусь со схемами и не буду задавать вопросов. По поводу картинки, которую рисовали при нашем разговоре, вспомнил, что когда-то видел такое. Но потом забылось, так как это не мой профиль. Зря некоторые говорят, что устройство СПЕКТРа это какая-то коммерческая тайна. По сути ничего особо нового и сугубо специального "трамвайного" они не изобрели. Все эти принципы известны из курса электропривода и широко применяются и в других устройствах, а не только в трамвае. Поэтому зная их, можно обобщить и распространить эти знания на другие области техники. Можно и наоборот, имея знания в других областях, перенести их на трамвай. Кому и что нравится. Кто-то может познать это через трамвай, кто-то через тиристорный привод прокатного стана. А уж знание номеров ХХХ совсем ничего не дает... Что касается того, от какого автомата что питается и для чего предназначен статический преобразователь, то эта тема здесь тоже интересна, но вообще-то кому положено это должны объяснить на инструктаже. А вообще хорошей литературы сейчас мало. Раньше книжку прочел и все понял, а теперь прочел и понял только какой ты дурак -:)