СОВРЕМЕННЫЕ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТРЕЛОЧНЫМИ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ

Аннотация. Рассмотрены вопросы по внедрению трехфазных мостовых инверторов с низкочастотной коммутацией на основе современной элементной базы.

Ключевые слова: управление, стрелочный перевод, инверторы, микропроцессорная централизация.

Тенденции развития современных схем управления стрелочными электроприводами включают внедрение релейных и микропроцессорных систем, использование возобновляемых источников энергии и развитие методов диагностики. Эти направления связаны с необходимостью повышения энергоэффективности, обеспечения безопасности и контроля технического состояния устройств.

Зачастую используется внедрение систем микропроцессорной централизации, которые интегрируют управление электроприводами с другими устройствами железнодорожной автоматики и телемеханики. Например:

1. Использование бесконтактных устройств сопряжения — функциональных преобразователей с несимметричным отказом, получающих питание от источников постоянного напряжения.
2. Применение кодовой контрольной цепи для исключения ложного контроля положения стрелок при ошибочном подключении линейных проводов.
3. Схемные узлы, контролирующие исправность рабочей цепи в периоды времени между переводами стрелок, помогают выявлять отказы цепи управления двигателем до того, как возникнет необходимость в использовании привода.

В качестве преобразовательной схемы, позволяющей создавать трехфазное напряжение для двигателей, обычно рассматривается мостовой инвертор напряжения. Одна из областей применения трехфазных инверторов — системы электропитания. В этом случае инверторы используются для получения трехфазного напряжения при наличии первичного источника постоянного напряжения. Относительно несложные преобразователи формировали напряжение прямоугольной или ступенчатой формы. Более прогрессивные технические решения обеспечивали получение синусоидальных напряжений за счет применения различных электрических фильтров и широтно-импульсной модуляции. Трехфазные инверторы применяются и для реализации частотно-регулируемого электропривода, который сегодня широко используется в промышленности и на транспорте.

Рисунок 1. Схема трехфазного мостового инвертора для управления двигателем стрелочного привода

Перспективным вариантом реализации безопасного управления стрелочными приводами переменного тока в микропроцессорных системах централизации становится использование инверторов — преобразовательных схем, формирующих переменное напряжение. Современная практика использования инверторов в системах электропитания и частотно-регулируемом приводе предусматривает высокочастотную работу коммутационных элементов с широтно-импульсной модуляцией.

Управление стрелочными приводами на железнодорожном транспорте требует иного подхода, что связано с отсутствием задачи регулирования частоты вращения и необходимостью управления двигателями, удаленными на значительное расстояние от преобразовательного устройства. В качестве основных ориентиров при выборе технических решений можно назвать обеспечение минимальных габаритов и стоимости аппаратуры в пересчете на один исполнительный объект, а также минимизацию электромагнитных влияний на цепи других устройств.

При работе силовых ключей на частоте 50 Гц наилучшие результаты могут достигаться при величинах сопротивлений порядка единиц кОм.