Тиристорно-импульсная система управления

ТИСУ без драйверов по схеме Ларионова.

Тири́сторно-и́мпульсная систе́ма управле́ния (сокр. ТИСУ) — комплекс электронного и электромеханического управления для управления тяговыми двигателями (ТД) электровозов, тепловозов, МВПС, теплоходов, атомоходов, подвижного состава трамваев и троллейбусов. Основным принципом работы ТИСУ является регулирование оборотов и вращающего момента ТД путём пропускания через него импульсов электрического тока с заданной частотой и скважностью следования. При необходимости увеличения оборотов или вращающего момента импульсы становятся более частыми и длительными во времени, таким образом возрастает средний ток через ТД. Если нужно понизить обороты или развиваемый момент, то ТИСУ формирует более редкие и короткие импульсы в их временной последовательности, обеспечивая уменьшение среднего тока, проходящего через обмотки ТД.

Функционально ТИСУ состоит из генератора импульсов; контроллера, управляющего параметрами генерируемой последовательности импульсов в зависимости от требований водителя и характеристик ТД, электромеханических предохранительных устройств (контакторы, реле защиты) от превышения токовой нагрузки. Поскольку генератор импульсов вместе с контроллером выдают низковольтные управляющие сигналы, то для коммутации тока в силовых цепях ТД применяются сильноточные тиристоры, отчего вся система и получила своё название.

Тиристорный преобразователь (инвертор), изображённый на рисунке, выполнен на шести тиристорах по схеме Ларионова. В зависимости от вида включения обмоток тягового двигателя (звездой или треугольником), преобразователь по схеме Ларионова имеет существенно разные характеристики. Некоторые характеристики ("живучесть" при выходе из строя нескольких тиристоров) преобразователей (инверторов) на двенадцати тиристорах выполненных по схеме "три параллельных моста" лучше, чем у преобразователей по схеме Ларионова.

В ранних моделях ТИСУ генератор импульсов и контроллер выполнялись на аналоговой базе (на дискретных элементах или с ограниченным использованием логических схем малой степени интеграции), впоследствии дальнейшее развитие электроники позволило применять в управляющем блоке ТИСУ более гибкие программируемые цифровые микросхемы.

Преимуществом ТИСУ перед более ранними моделями систем управления током (непосредственная, косвенная реостатно-контакторная) в ТД подвижного состава является отсутствие тепловых потерь в пусковых сопротивлениях, а следовательно и более высокий КПД. Также за счёт бесступенчатого увеличения тока в обмотках ТД ТИСУ позволяет достичь плавного разгона транспортного средства без рывков и толчков, отсутствие сложных электромеханических устройств коммутации положительным образом сказывается на надёжности. Минусом ТИСУ является её более высокая сложность по сравнению с электромеханическими аналогами, требующая более высокого уровня обслуживающего персонала для диагностики и ремонта. В отличие от непосредственной и в несколько меньшей степени косвенной реостатно-контакторной систем управления, ТИСУ практически не ремонтируется в условиях депо (требует радиомонтажной, а не обычной для транспортных предприятий механической и электрической мастерской), что заметно сдерживало её внедрение в СССР.

Среди моделей трамвайного подвижного состава ТИСУ отечественного производства использовалась на единичных опытных вагонах КТМ-5Т, 71-608 и 71-619Т, мелкосерийных РВЗ-7, ЛВС-86Т и ЛВС-86М. Довольно широкое распространение в СССР с 1987 года получили импортные чешские трамваи TATRA-Т6В5 с ТИСУ. На их основе днепропетровским предприятием «Южмаш» и свердловским УЗТМ были впоследствии созданы свои модели трамваев с ТИСУ, а в Беларуси ТИСУ используются на вагонах АКСМ-1М, АКСМ-60102 и АКСМ-743. С конца 1980-х гг. завод имени Урицкого в г. Энгельс Саратовской области наладил серийный выпуск сочленённых троллейбусов ЗиУ-683 (ЗиУ-10) (позднее - ЗиУ-6205) с ТИСУ на базе регулятора РТ-300/700Б2М. В Санкт-Петербурге в 1996 году одна машина ЗиУ-682В00 №1639 при капитальном ремонте была оборудована ТИСУ МЭРА-2.

Производители

1. ОАО "Запорожский электроаппаратный завод", г. Запорожье

Ориентировочно, в 1978 году разработал, а к 1986 году приступил к серийному выпуску тиристорного регулятора РТ-300/700, применённого впервые заводом "Динамо" в составе комплекта электрооборудования КИ-3001 ("ДИНАС-211") для троллейбусов ЗиУ-683Б00. Также заводом были разработаны и изготовлены тиристорные регуляторы типа РТ-300/700 для комплектов электрооборудования троллейбусов ЗиУ-6205, ЗиУ-52642, ЗиУ-62052.02, РТ-300/300А для вагонов метрополитена серий 81-717/81-714, 81-540/81-541 и аналогичных.

2. ОАО "Завод "Радиоприбор", г. Санкт-Петербург

1991 г.: ТИСУ, применённая заводом "Динамо" в составе комплекта электрооборудования КИ-3103 для трамваев 71-86Т (ЛВС-86Т).

1994 г.: ТИСУ МЭРА-1 для переоборудования трамваев Tatra T3.

1994 г.: ТИСУ МЭРА-3 для трамвайных вагонов 71-86М.

1997 г.: ТИСУ МЭРА-2 для переоборудования троллейбусов с ТЭД ДК-211Б.

1998 г.: ТИСУ МЭРА-3.01 для модернизации трамваев Tatra T3 в Москве.

1998 г.: ТИСУ МЭРА-4 в составе тягового оборудования МРК-1 (ЗАО «КРОСНА-ЭЛЕКТРА», Москва) для трамвайных вагонов модели 71-619.

1997 г.: ТИСУ начали применять в троллейбусах производства Белкоммунмаш

Ссылки

1. Паровозные технологии XXI века - статья об устройстве и проблемах применения СУ ТЭД на городском электротранспорте

2. Технические характеристики регуляторов для троллейбуса, трамвая и метрополитена РТ-300/700 и РТ-300/300 на сайте производителя: http://www.zeaz.zp.ua/el_products/26/

3. Описание функциональных возможностей и типов ТИСУ МЭРА на сайте производителя: http://www.zrp.ru/index.php?issue_id=18

См. также

• Инвертор (преобразователь)
• Инверторная система
• Тяговый преобразователь
• Электропривод

Системы управления тяговыми электродвигателями наземного городского электротранспорта
Непосредственная | Реостатно-контакторная | Тиристорно-импульсная | Контакторно-транзисторная | Транзисторная