Источники специального напряжения
Для обеспечения работы отдельных систем вагонного оборудования специальным напряжением на головных вагонах используются дополнительные источники питания - преобразователи и инверторы, входящие в различные системы вагонов и комплекты оборудования асинхронного тягового привода КАТП-1. К ним относятся:
- блоки питания фар БПФ 720М;
- блок питания системы видеонаблюдения БПВ.М;
- инвертор из комплекта кондиционера ИН 80/220-1000;
- источник питания контейнера тягового привода ИПК.436737.004;
- блок питания тепловентилятора ЭКО-БПС-250-70/110-220В;
- блок питания вентиляторов контейнера тягового привода и тормозного резистора СМПК.435331.05.
Система отопления и вентиляции салонов (СОВС)
Назначение системы.
СОВС предназначена для:
- принудительной подачи очищенного наружного воздуха в салон вагона в режиме "Вентиляция";
- принудительной подачи очищенного и подогретого наружного воздуха в салон вагона в режиме "Отопление".
Условия эксплуатации СОВС: температура окружающей среды - от минус 40°С до плюс 40°С; атмосферное давление - от 630 до 800 мм рт ст.; запыленность наружного воздуха - до 10 мг/м3.
Технические характеристики
Напряжение питания СОВС - от 550 до 975 В.
Потребляемая мощность:
- а) блоком управления вентиляцией и отоплением (БУВО) - 2,0 кВт;
- б) блоком контактора отопления (БКО) - 0,4 кВт;
- в) одного тепловентилятора при V= 750B - 8,3 кВт.
СОВС обеспечивает:
- включение, выключение вентиляции и отопления по команде с пульта машиниста;
- защиту вентиляторов от КЗ, перегрузок, обрыва фаз и перегрева;
- блокировку включения нагревательных элементов при неработающих вентиляторах;
- блокировку включения нагревательных элементов при нагреве корпусов тепловентиляторов выше 95°С;
- задержку отключения вентиляторов при отключении нагревательных элементов;
- контроль за состоянием системы;
- регулирование температуры в пассажирских салонах в режиме отопления.
Максимальная температура воздуха на выходе воздуховодов в режиме "Отопление" - плюс 35°С.
Функционирование системы.
Для СОВС определены следующие состояния (режимы функционирования)
- состояние "СОВС Работа";
- состояние "СОВС Стоп";
- состояние "СОВС Выключено".
Данные состояния СОВС формируются в результате перевода переключателя "СОВС" в кабине машиниста в соответствующие положения - "Работа", "Стоп". "Выключено".
В состоянии "Выключено" питающее напряжение 80В присутствует на входах БУВО, контроллер и блоки управления БУВО обесточены. Система находится в постоянной готовности к включению.
В состоянии "Работа" питающее напряжение 80В подается на все устройства СОВС. В данном состоянии СОВС обеспечивает следующие режимы работы:
- Режим "Вентиляция". При нахождении в данном режиме реализуется подача очищенного наружного воздуха в потолочную зону салона, защита вентиляторов от перегрузок, контроль за состоянием системы.
- Режим "Отопление". При нахождении в данном режиме реализуется подача очищенного и подогретого наружного воздуха в напольную зону салона, регулирование температуры воздуха в пассажирском салоне, защита вентиляторов от перегрузок, защита нагревательных элементов от КЗ, перегрузок и перегрева, контроль за состоянием системы.
- Режим питания "АКБ" При нахождении в данном режиме обеспечивается снижение тока нагрузки в цепи питания "80В" (для предотвращения разряда аккумуляторных батарей вагона) за счет отключения всех контакторов включения нагревательных элементов тепловентиляторов. а также 50% Вентиляторов. Включение указанных устройств блокируется на все время нахождения СОВС в режиме "АКБ"
Переход из режима "Вентиляция" в режим "Отопление" и обратно производится автоматически в зависимости от средней температуры воздуха в пассажирском салоне.
Переход в режим "АКБ" производится автоматически при снижении напряжения питания до значения менее 69В.
В состоянии "Стоп" питающее напряжение 80В подается на контроллер и блоки управления БУВО. при этом все исполнительные устройства системы находятся в состоянии "Выключено". В данном состоянии доступен просмотр информации об отказах.
Функционирование системы о возможных состояниях (режимах) показано в виде блок-схемы.

Рисунок 102
Описание блок-схемы функционирования СОВС в состоянии "Работа".
Исходное состояние - "СОВС Выключена"
После перевода переключателя "СОВС" в кабине машиниста в положение "Работа" производится аппаратное включение блоков питания БУВО.
Один из блоков питания БУВО подает напряжение питания +24В на контроллер, производится его загрузка и запускается алгоритм функционирования. Контроллер объявляет состояние СОВС "Работа" выдает сигналы блокировки выключения блоков питания БУВО и сигнал на включение ИП. Далее контроллером выдаются команды управления на включение всех вентиляторов. Вентиляторы включаются последовательно с №1 по №8 попарно с интервалом 1 секунда
Производится расчет средней температуры воздуха в салоне. При значении температуры 17°С и выше контроллер реализует режим "Вентиляция". При значении температуры менее 17°С контроллер реализует режим "Отопление"
При реализации режима работы "Вентиляция", последовательно выполняются следующие действия:
- Контроллер выдает команду на установку заслонок в положение, обеспечивающее подачу воздуха в потолочную зону салона. Заслонки переводятся в нужное положение поочередно с №1 по №8;
- Запускается ожидание двух событий (условий перехода):
- получение команды машиниста "Стоп";
- средняя температура воздуха салона меньше или равна 14°С;
- при получении команды "Стоп" контроллер переводит систему в состояние "СОВС Стоп";
- при возникновении события "средняя температура воздуха в салоне меньше или равна 14°С" контроллер включает отсчет временной задержки, равной 5 мин. Если температура в течение всей задержки остается ниже 14°С, контроллер принимает решение об установке режима "Отопление". Если температура в течение задержки достигла 14 °С или более, система остается в режиме "Вентиляция".
При реализации режима работы "Отопление", последовательно выполняются следующие действия:
- Производится аппаратное включение реле подачи напряжения в БКО. На все устройства БКО подается напряжение питания +80В;
- Контроллер выдает команды на включение контакторов БКО. Контакторы включаются последовательно с №1 по №8 попарно с интервалом 1 секунда;
- Контроллер выдает команды на включение силовых модулей IGBT, коммутирующих высокое напряжение на нагреватели. IGBT-модули включаются последовательно с №1 по №8 попарно с интервалом 1 секунда,
- Контроллер выдает команды на установку заслонок в положение, обеспечивающее подачу воздуха в напольную зону салона. Заслонки переводятся поочередно с №1 по №8.
- Запускается ожидание двух событий (условий перехода):
- получение команды машиниста "Стоп";
- средняя температура воздуха салона больше или равна 22°С;
- При получении команды "Стоп" контроллер переводит систему в состояние "СОВС Стоп";
- При возникновении события "средняя температура воздуха салона больше или равна 22°С контроллер включает отсчет временной задержки, равной 30 мин. Если температура в течении этой задержки остается больше или равной 22°С, контроллер принимает решение об установке режима "Вентиляция" Если средняя температура в течении задержки понизилась ниже 22°С, система остается в режиме "Отопление".
При реализации режима питания "АКБ", выполняются следующие действия:
- если система находится в процессе запуска (не установлен ни один из режимов "Вентиляция" и "Отопление"), контроллер выдает команды на включение 4-х вентиляторов;
- если система находится в режиме "Вентиляция", контроллер выдает команды на отключение 4-х вентиляторов;
- если система находится в режиме "Отопление" контроллер выдает команды на отключение всех контакторов IGBT-модулей. Далее включается отсчет временной задержки, равной 30 секундам. Цель задержки - охлаждение нагревателей. По истечении задержки контроллер выдает команды на отключение 4-х вентиляторов;
- при восстановлении режима питания (пропадания сигнала "АКБ") контроллер реализует тот режим работы системы, в котором система находилась в момент появления сигнала "АКБ".
Описание функционирования СОВС при переходе в состояние "Стоп"
Команда "Стоп" от машиниста может быть получена при следующих состояниях (режимах) СОВС:
- "Выключена";
- "Работа", режим "Вентиляция";
- "Работа", режим "Отопление".
Если команда "Стоп" от машиниста получена при состоянии СОВС "Выключена", никаких действий в системе не производится.
Если команда "Стоп" от машиниста получена при состоянии СОВС "Работа" и установлен режим "Вентиляция", контроллер последовательно выполняет следующие действия:
- Устанавливает состояние СОВС "Стоп";
- Реализует отображение информации об авариях, отказах;
- Выдает команды на отключение всех вентиляторов;
- Снимает режим "Вентиляция";
- Запускает ожидание двух событий:
- получение от машиниста команды "Выключено";
- получение от машиниста команды "Работа".
При получении команды "Выключено" контроллер выдает сигнал на отключение блоков питания БУВО. Контроллер и блоки БУВО обесточиваются. Система переходит в состояние СОВС "Выключена". При получении команды "Работа" контроллер устанавливает состояние СОВС "Работа". Далее контроллером выдаются команды управления на включение всех вентиляторов. Вентиляторы включаются последовательно с №1 по №8 попарно с интервалом 1 секунда
Если команда "Стоп" от машиниста получена при состоянии СОВС "Работа" и установлен режим "Отопление" - контроллер последовательно выполняет следующие действия:
- Устанавливает состояние СОВС "Стоп";
- Реализует отображение информации об авариях, отказах;
- Снимает управление всех IGBT-модулей;
- Выдает команды на отключение всех контроллеров БКО;
- Включает отсчет временной задержки, равной 30 секундам. Цель задержки - охлаждение нагревателей;
- Выдает команды на отключение всех вентиляторов;
- Снимает режим "Отопление";
- з) запускает ожидание двух событий:
- получение от машиниста команды "Выключено";
- получение от машиниста команды "Работа".
При получении команды "Выключено" контроллер выдает сигнал на отключение блоков питания БУВО. Контроллер и блоки питания БУВО обесточиваются. Система переходит в состояние СОВС "Выключена". Состав СОВС приведён в таблице 5
Таблица 5
| Обозначение
| Наименование
| Кол.
В1
| Кол.
В2
| | Составные части изделия
|
|
| | С011.100.000
| Блок управления вентиляцией и отоплением (БУВО)
| 1
| 1
| | С011.200.000
| Блок контакторов отопления (БКО)
| 1
| 1
| | С011.300.000
| Фильтр
| 4
| 4
| | С011.400.000
| Тепловентилятор
| 4
| 4
| | С011.400.000-01
| Тепловентилятор
| 4
| 4
| | С011.500.000
| Заслонка
| 3
| 4
| | С011.500.000-01
| Заслонка
| 1
|
| | С011.500.000-02
| Заслонка
| 3
| 4
| | С011.500.000-03
| Заслонка
| 1
|
| | С011.600.000
| Комплект воздуховодов
| 1
| 1
| | С011.700.000
| Комплект датчиков температуры
| 1
| 1
| | С011.800.000
| Соединитель
| 16
| 16
| | С011.900.000
| Комплект установочный
| 1
| 1
|
В1 – вариант исполнения С011.000.000 В2 – вариант исполнения С011.000.000-01.
Устройство и работа БУВО

Рисунок 103
БУВО (рисунок 103) состоит из корпуса, внутри которого размещены: вводные клеммы и автоматы, автоматы включения вентиляторов, блок контроля и управления (БКУ). Снаружи размещены соединители для подключения электрических цепей. Корпус состоит из каркаса, закрытого облицовками.
БКУ выполнен в виде крейта 3U.19", в который устанавливаются блоки:
- контроллер;
- блок связи с вагоном;
- блок контроля нагревателей;
- блок управления нагревателями;
- блок управления вентиляторами;
- блок управления заслонками;
- блок питания 12В;
- блок питания 24В.
Вводные клеммы и автоматы, автоматы включения вентиляторов установлены на DIN-рейку, закреплённую на мембране корпуса БУВО.
БУВО обеспечивает:
- управление включением/отключением, а также режимом работы вентиляторов;
- контроль вращения вентиляторов;
- управление контакторами и ключами питания нагревателей;
- управление положением заслонок в зависимости от режима работы системы;
- передачу в блок управления вагоном (БУВ) значений температуры в салоне и информацию о состоянии оборудования;
- контроль состояния тепловентиляторов;
- контроль состояния контакторов цепей питания нагревателей;
- регулирование температуры в пассажирском салоне.
Принцип работы блока БУВО состоит в приеме сигналов от внешних устройств, их обработке и генерировании сигналов управления на внешние устройства
К входным сигналам относятся:
- сигнал от термореле перегрева корпуса тепловентилятора. При обнаружении данного сигнала отключается соответствующий нагреватель;
- сигнал с датчика частоты вращения вентилятора;
- сопротивление термодатчика контроля температуры нагретого воздуха на выходе из тепловентилятора;
- сигнал управления «Работа» с пульта машиниста;
- сигнал управления «Включено» с пульта машиниста;
- сигнал срабатывания защиты нагревателя от КЗ. При обнаружении данного сигнала отключается контактор питания соответствующего нагревателя;
- сигнал состояния контактора (для диагностики оборудования);
- сигналы с датчиков положения заслонок;
- сигналы с четырех датчиков температуры, установленных в пассажирском салоне;
- сигналы исправности источника питания (ИП).
К выходным сигналам блока БУВО относятся:
- сигналы включения контактора питания нагревателей;
- сигналы включения ключей коммутации нагревателей;
- сигналы включения вентиляторов;
- сигналы управления двигателями заслонок;
- информационные сигналы в БУВ (приведены в таблице 6).
Таблица 6
| Наименование сигнала
| Описание сигнала
| | Режим «Отопление»
| Система находится в режиме отопления
| | Режим «Вентиляция»
| Система находится в режиме вентиляции
| | Отказ СОВС (Общая неисправность)
| Общая неисправность системы: отсутствие вращения вентилятора; перегрев обмоток вентилятора; не включается контактор
| | Срабатывание защиты вентилятора
| Срабатывание автоматического выключателя вентилятора
| | Срабатывание защиты нагревателей от КЗ
| Срабатывание дифференциальной защиты нагревателей
| | Неисправность ИП
| Получен сигнал неисправности от ИП
| | Температура в салоне
| Напряжение 0-10В соответствует температуре от 0° до плюс 100°С
|
Преобразователи DC/AC блока БУВО преобразуют напряжение 80В постоянного тока в однофазное напряжение 110В переменного тока, необходимое для питания электроприводов заслонок.
Напряжение питания 80В поступает через автоматические выключатели (AB) на соответствующие блоки управления тепловентиляторами.
|