Состав системы УСТА.

Система состоит из блока регулирования УСТА, четырех измерительных преобра­зователей напряжения ПН-1 и управляющего программ­ного обеспечения. Внешний вид блока регулирования УСТА-5 показан на рис. 1. Блок обеспечивает:

- прием от схемы тепловоза дискретных сигналов (от блокировок, органов управления) по 16 каналам с уров­нем напряжения 75 В при входном сопротивлении каж­дого канала не менее 10 кОм;

- прием от измерительных преобразователей (ПН-1) аналоговых токовых сигналов по 15 каналам с уровнем от нуля до плюс 5 мА при входном сопротивлении каж­дого канала 402 Ом;

- прием и обработку сигнала о положении индуктив­ного датчика;

- формирование питания индуктивного датчика гид­ромеханического регулятора дизеля (напряжение пита­ния — 5 В, частота управляющего сигнала — 1 кГц);

- прием частотных сигналов по двум независимым ка­налам (от датчиков частоты вращения, скорости и др.);

- выдачу сигналов управления по 10 каналам (на кон­такторы, реле, электропневматические вентили) с пара­метрами: напряжение 75 В, ток до 1 А по каждому кана­лу, нагрузка — активно-индуктивная;

- программное регулирование тока в активно-индук­тивной нагрузке в пределах от нуля до 20 А по двум ка­налам (управление возбуждением тягового и вспомога­тельного генераторов);

- связь с отладочным оборудованием и другими уст­ройствами по последовательным каналам РS-232 и РS-485 через разъем ХРЗ на плате процессора;

- подключение к разъему ХS.1 платы процессора «Serial Аdapter ЕС2» для связи с внешним компьютером по ин­терфейсу JTAG чтобы обеспечить запись или корректи­ровку программного обеспечения;

- формирование напряжения постоянного тока 15 ± 0,5 В током до 2 А для питания датчиков.

Питание блока регулирования осуществляется от бор­товой сети тепловоза напряжением 75 В постоянного тока. Блок регулирования обрабатывает поступающие в него входные сигналы из схемы тепловоза и выдает управля­ющие воздействия в электрическую схему тепловоза со­гласно алгоритму управления.

Дискретные сигналы (сигналы от органов управления: тумблеров, электрических аппаратов, контроллера маши­ниста и др.), а также частотные сигналы и сигнал с ин­дуктивного датчика поступают в блок регулирования че­рез разъем ХР1. Внешние дискретные сигналы гальвани­чески развязаны от внутренних цепей блока регулирования.

Опрос дискретных каналов осуществляется программно каждые 0,1 с.

Замер электрических параметров электропередачи (ана­логовых сигналов) выполняют преобразователи напряжения типа ПН-1. Они служат для преобразования входного на­пряжения в пропорциональный токовый сигнал. Значение тока на выходе ПН-1 (Uвых1, Uвых2) при номинальном вход­ном напряжении на нагрузочном сопротивлении 1000 Ом составляет 5 мА. Преобразователь имеет четыре гальва­нически

связанные между собой входа. Номинальные значения входных напряжений по первому входу 75 мВ (измерение тока с тепловозных шунтов), по второму - 150 В, по третьему - 1000 В и по четвертому - 1500 В.

Преобразователи обеспечивают гальваническое раз­деление входного и выходного сигналов, имеют линейную зависимость выходного тока от входного напряжения. Дан­ные аппараты получают питание от блока УСТА. Пропор­циональные токовые сигналы с выходов ПН-1 подаются на внешний разъем ХS1 блока регулирования. Схема подключения преобразователя ПН-1 приведена на рис. 2.

Опрос аналоговых каналов осуществляется программно через каждые 0,01 с. Управляемые блоком регулирова­ния электрические аппараты (контакторы, реле, электро­пневматические вентили) подключаются к внешнему разъе­му ХS2. Все каналы гальванически развязаны друг от друга и внутренних цепей блока регулирования. Катушки электрических аппаратов объединены по ми­нусовой шине. Коммутация с плюсовой шиной осуществляется через выходные ключи блока регулирования. При этом с целью подключения к плюсовой шине для каждого канала предусмотрен отдельный вход. Чтобы обеспечи­вать разряд э.д.с. самоиндукции активно-индуктивной нагрузки, в каждом канале платы выходных ключей вве­дены разрядные диоды.

Регулирование тяговой электропередачи осуществля­ется посредством регулирования тока возбуждения воз­будителя тягового генератора. В блоке имеются два канала регулирования. Оба кана­ла по цепям управления раз­вязаны друг от друга и внут­ренних цепей блока регулиро­вания. Обмотки возбуждения электрических машин объеди­няются по минусовой шине. Плюсовой вывод обмотки воз­буждения подключается к внешнему разъему ХР2 блока регулирования.

Схема подключения обмот­ки возбуждения управляемой электрической машины при­ведена на рис. 3. Резистор СШВВ включается в цепь ди­одов, которые предназначены для разряда э.д.с. самоиндук­ции активно-индуктивной на­грузки. Отмеченные диоды расположены в плате управ­ления ШИМ. Величина сопро­тивления СШВВ должна быть 2,5 — 4 Ом.

Рисунок №5.1 Схема подключения преобразователя напряжения ПН-1

Рисунок №5.2 Схема подключения обмотки возбуждения управляемой электрической машины