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DOCUMENT STRICTEMENT CONFIDENTIEL. NE PEUT ETRE COMMUNIQUE A UN TIERS SANS AUTORISATION ECRITE DE ALSTOM TRANSPORTS S.A.
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FORMATION A LA MAINTENANCE
TRAMWAY D’ORAN 302
FORMATION DE FEVRIER 2013
CONVERTISSEUR STATIQUE
FORMATION A LA MAINTENANCE
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CONVERTISSEUR
STATIQUE
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Rév.
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modifiées
Remarques
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CONVERTISSEUR
STATIQUE
Sommaire
1.
Implantation, Rôle du convertisseur statique .................................................................................................. 7
Localisation .................................................................................................................................................. 7
Rôle du CVS ................................................................................................................................................ 8
2.
Rappels électriques ....................................................................................................................................... 10
2.1.
Formules de base ...................................................................................................................................... 10
2.2.
Les harmoniques ....................................................................................................................................... 11
2.3.
La résistance ............................................................................................................................................. 12
2.4.
Le condensateur ........................................................................................................................................ 13
2.5.
La self ou la bobine.................................................................................................................................... 13
2.6.
Le transformateur ...................................................................................................................................... 14
2.7.
La diode ..................................................................................................................................................... 15
2.8.
La diode Zéner........................................................................................................................................... 15
2.9.
Pont redresseur ......................................................................................................................................... 16
2.10.
Le thyristor ............................................................................................................................................. 17
2.11.
Le transistor IGBT .................................................................................................................................. 18
2.12.
L’onduleur .............................................................................................................................................. 19
3.
Description fonctionnelle du CVS.................................................................................................................. 20
3.1.
Liste des abréviations ................................................................................................................................ 20
3.2.
Consignes de sécurité ............................................................................................................................... 20
3.3.
Mesures des tensions résiduelles des condensateurs .............................................................................. 22
4.
Transport, expédition, stockage .................................................................................................................... 25
4.1.
Transport ................................................................................................................................................... 25
4.2.
Expédition .................................................................................................................................................. 25
4.3.
Stockage .................................................................................................................................................... 25
4.4.
Protection anticorrosion pour le stockage à long terme ............................................................................ 25
4.5.
Fiche d’instruction sur le stockage ............................................................................................................ 26
4.6.
Conditions de stockage – température et humidité ................................................................................... 27
5.
Installation ..................................................................................................................................................... 28
5.1.
Installation mécanique ............................................................................................................................... 28
5.2.
Installation électrique ................................................................................................................................. 29
6.
Conception électrique du convertisseur statique .......................................................................................... 32
6.1.
Terminologie .............................................................................................................................................. 32
6.2.
Description des options ............................................................................................................................. 33
6.3.
Principales caractéristiques de conception du CVS .................................................................................. 34
6.4.
Sections du convertisseur ......................................................................................................................... 36
6.4.1.
Section d’entrée.................................................................................................................................. 36
6.4.2.
Section IVPS ...................................................................................................................................... 38
6.4.3.
Section CA.......................................................................................................................................... 39
6.4.4.
Section LVPS ..................................................................................................................................... 40
6.5.
Cartes pilotes IGBT ................................................................................................................................... 43
6.6.
Section de commande ............................................................................................................................... 44
7.
Implantation des équipements à l’intérieur du CVS ...................................................................................... 46
8.
Maintenance préventive ................................................................................................................................ 50
8.1.
Plan de maintenance préventive ............................................................................................................... 50
8.2.
Contrôle / nettoyage du filtre, du ventilateur et de la conduite d'air d'admission ...................................... 51
8.3.
Contrôle et nettoyage des autocollants extérieurs .................................................................................... 52
8.4.
Contrôle du raccordement à la terre .......................................................................................................... 54
8.5.
Essai acoustique du ventilateur ................................................................................................................. 54
8.6.
Contrôle des joints des capots d'entretien................................................................................................. 54
1.1.
1.2.
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STATIQUE
8.7.
8.8.
8.9.
Fixation des capots d'entretien .................................................................................................................. 55
Remplacement des batteries de réserve des unités de commande ......................................................... 56
Remplacement des soufflets étanches entre les compartiments de classes IP65 et IP21 ....................... 58
9.
Maintenance corrective ................................................................................................................................. 60
9.1.
Remplacement des équipements électroniques ....................................................................................... 60
9.1.1.
Remplacement des unités de commande A701_704 et A703_703 ................................................... 61
9.1.2.
Remplacement du module A720 ........................................................................................................ 63
9.1.3.
Remplacement de la carte d’extension à relais A721 ........................................................................ 64
9.1.4.
Remplacement de la carte d’adaptation PC104 A731 ....................................................................... 65
9.1.5.
Remplacement du condensateur C720 .............................................................................................. 67
9.1.6.
Remplacement de la résistance R720 ............................................................................................... 69
9.1.7.
Remplacement de la diode V721 ....................................................................................................... 70
9.2.
Remplacement des modules de puissance ............................................................................................... 72
9.2.1.
Vue d’ensemble des modules de puissance, face avant ................................................................... 72
9.2.2.
Dépose des modules de puissance A301, A311 et A401 .................................................................. 73
9.2.3.
Installation des modules de puissance A301, A311 et A401 ............................................................. 74
9.3.
Remplacement du module A407 ............................................................................................................... 77
9.4.
Remplacement du module A101 ............................................................................................................... 78
9.4.1.
Dépose du module A101 .................................................................................................................... 79
9.4.2.
Installation du module A101 ............................................................................................................... 79
9.5.
Remplacement de A103, carte démarrage batterie faible ......................................................................... 80
9.5.1.
Dépose de la carte A103 .................................................................................................................... 80
9.5.2.
Repose de la carte A103 .................................................................................................................... 80
9.6.
Remplacement de A104, High Voltage Relais .......................................................................................... 81
9.6.1.
Dépose de la carte A104 .................................................................................................................... 81
9.6.2.
Repose de la carte A104 .................................................................................................................... 81
9.7.
Remplacement des contacteurs K101 et K106 ......................................................................................... 82
9.7.1.
Travaux préparatoires : dépose de la carte X703 .............................................................................. 82
9.7.2.
Dépose du contacteur K106 ............................................................................................................... 83
9.7.3.
Remise en place du contacteur K106 ................................................................................................ 83
9.7.4.
Dépose du contacteur K101 ............................................................................................................... 84
9.7.5.
Remise en place du contacteur K101 ................................................................................................ 85
9.8.
Remplacement du ventilateur M901 .......................................................................................................... 86
9.8.1.
Dépose du ventilateur M901 .............................................................................................................. 86
9.8.2.
Remontage du ventilateur M901 ........................................................................................................ 89
9.9
Remplacement du transformateur T901 .................................................................................................... 90
9.9.1
Dépose du transformateur T901 ........................................................................................................ 90
9.9.2
Remontage du transformateur T901 .................................................................................................. 92
9.10
Remplacement du ventilateur M902 .......................................................................................................... 93
9.9.1.
Dépose du ventilateur M902 .............................................................................................................. 93
9.9.2.
Remontage du ventilateur M902 ........................................................................................................ 94
10.
Schémas électriques du CVS .................................................................................................................... 95
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Table des figures
Figure 1 : Le CVS en toiture de la C2 ............................................................................................................................... 7
Figure 2 : Synoptique de l’alimentation des auxiliaires du Citadis 302 ............................................................................. 9
Figure 3 : Oscillogramme Tension / Courant et représentation sous la forme du diagramme de Fresnel ..................... 10
Figure 4 : Exemples de représentation du spectre des harmoniques et allure du courant avant et après filtration ....... 11
Figure 5 : Exemple de résistances et de leur représentation.......................................................................................... 12
Figure 6 : Exemple de condensateurs et de leurs représentations................................................................................. 13
Figure 7 : Exemple de selfs et de leurs représentations ................................................................................................. 13
Figure 8 : Exemple de transformateurs et de leurs représentations ............................................................................... 14
Figure 9 : Exemple de diodes et de leur représentation ................................................................................................. 15
Figure 10 : Exemple d’une diode Zéner et de sa représentation .................................................................................... 15
Figure 11 : Exemple de ponts de diodes, de leur représentation et des allures de tension ........................................... 16
Figure 12 : Exemple de thyristors, de leur représentation et des allures de tension ...................................................... 17
Figure 13 : Exemple d’IGBT et de leur représentation .................................................................................................... 18
Figure 14 : Représentations d’un onduleur et de ses allures de tension / courant ......................................................... 19
Figure 15 : Mesure de la tension aux bornes du condensateur C101 ............................................................................ 23
Figure 16 : Mesure de la tension entre les bornes du circuit intermédiaire .................................................................... 24
Figure 17 : Pattes de fixation du convertisseur statique ................................................................................................. 28
Figure 18 : Capot d'entretien (1) et presse-étoupe des câbles (2) ................................................................................. 29
Figure 19 : Affectation des presse-étoupes et des douilles des entrées et sorties......................................................... 29
Figure 20 : Raccords vissés des entrées et sorties et leurs désignations ...................................................................... 30
Figure 21 : Connecteurs X701 et X702 du convertisseur statique.................................................................................. 31
Figure 22 : CVS Transtechnik version 42900 (Oran/Constantine).................................................................................. 35
Figure 23 : Module A101 - Limiteur de tension de l'entrée active et protecteur contre l'inversion de pôles ................... 37
Figure 24 : Configuration des condensateurs / résistances ............................................................................................ 38
Figure 25 : Section CA .................................................................................................................................................... 39
Figure 26 : Section alimentation électrique basse tension (LVPS) ................................................................................. 41
Figure 27 : Tension de charge de la batterie par rapport à la température de la batterie .............................................. 42
Figure 28 : Synoptique du circuit de commande et de protection d’un IGBT ................................................................. 43
Figure 29 : Section de commande CVS .......................................................................................................................... 44
Figure 30 : Localisation des capots d’entretien 1 et 2 du CVS ....................................................................................... 46
Figure 31 : Localisation des principaux équipements côté capot d’entretien 1 .............................................................. 47
Figure 32 : Localisation des principaux équipements côté capot d’entretien 2 .............................................................. 48
Figure 33 : Localisation des équipements électroniques ................................................................................................ 49
Figure 34 : Dépose du capot pour accéder au ventilateur .............................................................................................. 51
Figure 35 : Dépose des écrous de la bague ................................................................................................................... 51
Figure 36 : Autocollant de type 1 (CAUTION) ................................................................................................................. 52
Figure 37 : Autocollant de type 2 (Ne pas marcher) ....................................................................................................... 52
Figure 38 : Autocollant de type 3 (Centre de gravité) ..................................................................................................... 52
Figure 39 : Emplacement des autocollants de mise en garde ........................................................................................ 53
Figure 40 : Raccordements électriques, tige de masse .................................................................................................. 54
Figure 41 : Fixation de capot par grenouillère................................................................................................................. 55
Figure 42 : Panneau électronique, emplacement des batteries des unités de commande du convertisseur ................ 56
Figure 43 : Remplacement de la batterie de l'unité de commande TT2000/TT2001 ...................................................... 57
Figure 44 : Soufflet étanche type DAS-M12................................................................................................................... 58
Figure 45 : Dépose du capot intérieur de protection pour accéder aux soufflets étanches ............................................ 58
Figure 46 : Position des quatre soufflets étanches - 4 x DAS-M12 ................................................................................ 59
Figure 47 : Section électronique...................................................................................................................................... 60
Figure 48 : Platine électronique avec carte d’extension à relais A712 ........................................................................... 61
Figure 49 : Plaque et éléments électroniques avec alimentation A720 .......................................................................... 63
Figure 50 : Platine électronique avec carte d'extension à relais A721 ........................................................................... 64
Figure 51 : Platine électronique avec carte d'adaptation PC104 .................................................................................... 65
Figure 52 : Platine électronique avec carte d’adaptation PC104 .................................................................................... 66
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Figure 53 : Platine électronique avec condensateur C720 ............................................................................................. 67
Figure 54 : C720 fixé avec son collier d’attache ............................................................................................................. 68
Figure 55 : Platine électronique avec résistance R720 ................................................................................................... 69
Figure 56 : Platine électronique avec diode V721........................................................................................................... 71
Figure 57 : Emplacement des modules de puissance .................................................................................................... 72
Figure 58 : Module de puissance A101 vu de l’arrière .................................................................................................... 72
Figure 59 : Dépose des modules de puissance .............................................................................................................. 74
Figure 60 : Montage d’un module de puissance, face avant .......................................................................................... 75
Figure 61 : Montage d’un module de puissance, face arrière ......................................................................................... 76
Figure 62 : Dépose du module A407 .............................................................................................................................. 77
Figure 63 : Vue arrière du module A101 ......................................................................................................................... 78
Figure 64 : Emplacement de la carte A103 ..................................................................................................................... 80
Figure 65 : Emplacement de la carte A104 ..................................................................................................................... 81
Figure 66 : Emplacement des contacteurs K101 et K106............................................................................................... 82
Figure 67 : Contacteur de précharge bipolaire K106 ...................................................................................................... 83
Figure 68 : Contacteur principal K101 et son câblage .................................................................................................... 84
Figure 69 : Contacteur principal K101 ............................................................................................................................. 85
Figure 70 : Dépose du capot pour accéder au ventilateur .............................................................................................. 86
Figure 71 : Dépose des écrous de la bague d’admission d’air ....................................................................................... 86
Figure 72 : Déconnexion du câble d’alimentation du ventilateur au niveau du disjoncteur Q901 et de la plaque à
bornes ..................................................................................................................................................................... 87
Figure 73 : Dépose des fixations du moteur de ventilateur et dépose du câble d'alimentation AC ................................ 88
Figure 74 : Dépose des fixations du moteur de ventilateur............................................................................................. 89
Figure 75 : Localisation du transformateur T901 ............................................................................................................ 90
Figure 76 : Fixation et câblage du transformateur T901 ................................................................................................. 91
Figure 77 : Câblage du transformateur T901 .................................................................................................................. 91
Figure 78 : Dépose du transformateur T901 de sa plaque de fixation ............................................................................ 92
Figure 79 : Emplacement du ventilateur M902 ............................................................................................................... 93
Figure 80 : Fixations du ventilateur M902 ....................................................................................................................... 94
Table des tableaux
Tableau 1 : Désignation des entrées du CVS ................................................................................................................. 30
Tableau 2 : Désignation des sorties du CVS .................................................................................................................. 30
Tableau 3 : Liste des options montées sur le CVS ......................................................................................................... 33
Tableau 4 : Désignation des modules de puissance ...................................................................................................... 73
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1. Implantation, Rôle du convertisseur statique
1.1. Localisation
Le convertisseur statique se situe en toiture de la C2 côté Np.
Figure 1 : Le CVS en toiture de la C2
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1.2. Rôle du CVS
A partir de la tension d’entrée de 750 Vcc:
•
•
•
Produire une tension continue de 24V – 13KW Æ Alimentation de la charge batterie,
Produire une alimentation triphasée de 400V – 50 Hz – 17 KVA Æ Alimentation des 2 GRF et du groupe
de climatisation cabine,
Produire une alimentation triphasée de 400V – à fréquence variable – 57 KVA Æ Alimentation des 2
groupes de climatisation passagers.
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Figure 2 : Synoptique de l’alimentation des auxiliaires du Citadis 302
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2. Rappels électriques
2.1. Formules de base
•
•
•
Loi d’Ohm: U = R x I
P = U x I pour un équipement purement résistif
P = U x I x cos φ pour un équipement capacitif ou selfique Æ Création d’un déphasage entre la tension et le courant (on parle d’avance de phase ou
de retard de phase). Ce déphasage est source d’harmoniques qui peuvent perturber les réseaux électriques situés en amont et en aval si elles ne
sont pas correctement filtrées.
Figure 3 : Oscillogramme Tension / Courant et représentation sous la forme du diagramme de Fresnel
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TION A LA MAINT
TENANCE
A
ABC
CD
TR
RAMWAY D’OR
RAN
CIT
TADIS 302 - In
nd 0
CONVERTISSEUR
C
STATIQU
UE
2.2. Le
es harmoniq
ques
Figure 4 : Exemples de repré
ésentation du specctre des harmoniq
ques et allure du courant
c
avant et après
a
filtration
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2.3. La résistance
•
•
•
•
S’oppose au passage du courant
Ce courant est dissipé en énergie joule (chaleur)
Plus la résistance est faible, plus le courant qui la traverse sera important, plus la puissance absorbée sera importante, et donc plus la résistance
sera volumineuse
Unité de mesure : l’Ohm (Ω)
Figure 5 : Exemple de résistances et de leur représentation
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2.4. Le condensateur
•
•
•
Stocke la tension
2 sortes de condensateurs: les polarisés (électrochimiques) et les non-polarisés
Unité de mesure : le Farad (F)
Figure 6 : Exemple de condensateurs et de leurs représentations
2.5. La self ou la bobine
•
•
Emmagasine le courant
Unité de mesure : le Henry (H)
Figure 7 : Exemple de selfs et de leurs représentations
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2.6. Le transformateur
•
•
•
•
•
Comporte un circuit primaire et un ou plusieurs circuit(s) secondaire(s),
Est alimenté uniquement par des variations de tension à son entrée (tension alternative sinusoïdale, tension périodique de forme carré,
impulsions),
Le rapport du nombre de spires en sortie sur le nombre de spires en entrée détermine le rapport de transformation,
Le signal en sortie garde la forme et la fréquence du signal d’entrée. Seule son amplitude peut varier,
Crée une isolation galvanique entre le circuit primaire et le circuit secondaire Æ Permet d‘empêcher la propagation d’un défaut ou d’un courtcircuit de l’entrée vers la sortie et vice-versa.
Figure 8 : Exemple de transformateurs et de leurs représentations
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2.7. La diode
•
Ne laisse passer le courant que dans un seul sens Æ Par combinaison permet de redresser une tension alternative en une tension pseudocontinue (pont redresseur ou pont de diodes)
Figure 9 : Exemple de diodes et de leur représentation
2.8. La diode Zéner
•
En plus de la diode classique elle a la possibilité de passer de l’état bloqué à l’état passant lorsque la tension inverse qui lui est appliquée devient
supérieure à la tension dite de Zéner (utilisation en référence de tension dans les montages).
Figure 10 : Exemple d’une diode Zéner et de sa représentation
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2.9. Pont redresseur
•
Transforme une tension alternative en une tension pseudo-continue à partir d’un réseau de 4 diodes (6 en triphasés)
Figure 11 : Exemple de ponts de diodes, de leur représentation et des allures de tension
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2.10. Le thyristor
•
•
•
C’est une diode commandée par l’intermédiaire de la gâchette (une impulsion suffit à le rendre passant)
Ne laisse passer le courant que dans un seul sens mais à un instant t choisi
Utilisation: Pont redresseur commandé, hacheur
Figure 12 : Exemple de thyristors, de leur représentation et des allures de tension
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2.11. Le transistor IGBT
•
•
C’est un interrupteur commandé par l’intermédiaire de la gachette (G)
Utilisation: Onduleur, Pont redresseur à commutation forcée
Figure 13 : Exemple d’IGBT et de leur représentation
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CONVERTISSEUR
STATIQUE
2.12. L’onduleur
•
•
Fabrique une tension alternative à partir d’une tension continue
Est réversible dans certains cas (est capable de produire une tension continue en entrée à partir de la présence d’une tension sinusoïdale en
sortie)
Figure 14 : Représentations d’un onduleur et de ses allures de tension / courant
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FORMATION A LA MAINTENANCE
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3. Description fonctionnelle du CVS
3.1. Liste des abréviations
Abréviation ou acronyme Signification
AC
Alternative Current (Courant Alternatif)
CA
Courant Alternatif
CC
Courant Continu
CCU
Converter Control Unit (unité de commande du convertisseur)
CEI
Commission Electrotechnique Internationale
CEM
Compatibilité ElectroMagnétique
CVS
ConVertisseur statique
DBS
Dead Battery Start = Démarrage batterie faible
DC
Direct Current (Courant Continu)
DEL
Diode ElectroLuminescente
EN
Norme Européenne
HVDC
High Voltage Direct Current (courant continu à haute tension
IGBT
Insulated Gate Bipolar Transistor (transistor bipolaire à grille isolée)
LED
Light Emitting Diode (DEL)
PTE
Portable Test Equipement (PC)
PWM
Pulse Widht Modulation (modulation à largeur d’impulsion)
3.2. Consignes de sécurité
HAUTE TENSION
CONSIGNES DE SECURITE
DANGER
1. Mettre l'équipement hors tension.
2. Le verrouiller et mettre en place les panneaux d'avertissement afin
d'empêcher toute remise sous tension.
3. Contrôler que l'équipement est hors tension.
4. Utiliser un équipement de protection isolant.
5. Se tenir à distance suffisante des composants sous tension.
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FORMATI ON A LA MA
AINTENANC
CE
A
ABC
CD
TRA
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CIT
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CO
ONVERT
TISSEUR
STATIQ
QUE
Tensio
on résidue
elle dangereuse des
s condenssateurs
Cet au
utocollant estt apposé sur le boîtier
du convertisseur.
Une fois que le connvertisseur est
e isolé du
circuit électrique, lees condensa
ateurs qu'il
contien
nt mettent uun certain te
emps à se
décharrger par le biiais des résis
stances de
pontag
ge connectéées en parrallèle aux
conden
nsateurs.
AVERTIS
SSEMENT
T
Toujours
T
m
mesurer ce
ette tensio
on résidueelle avant de
com
mmencer à travaille
er sur les C
CVS.
Haute
e tension
AVERTIS
SSEMENT
T
Cet autocollant
a
est appossé à l'inté
érieur du
converttisseur, à prroximité des points qui présentent
une ten
nsion dangerreuse dans lees conditions
s normales
de fonc
ctionnement (par exempple les borne
es d'entrée
et de so
ortie).
Toujou
urs mesurrer la tension avant de comm encer à trravailler
sur les
s CVS.
Tempé
ératures da
angereuse
es
AVERTIS
SSEMENT
T
Certaine
es pièces d
du convertis
sseur peuvent être bbrûlantes, co
omme les
dissipate
eurs thermiqu
ues, les bobines, les tran
nsformateurss, semi-conducteurs de
type diod
des, thyristorrs et transisto
ors (IGBT).
Le temp
ps requis po
our que ces composants
s soient opéérationnels dépend
d
du
nombre de composa
ants brûlants..
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CO
ONVERT
TISSEUR
STATIQ
QUE
Circuitts imprimé
és : éviterr toute cha
arge statiq
que
ATTE
ENTION
Il convient de respeccter les consiignes de séc
curité suivanttes :
1. Procéder a
au montage de circuitts impriméss et de co
omposants
s uniquemen
électronique
é
nt lorsque le convertisseuur est hors te
ension.
2. Ne pas touccher les surfa
aces ni les broches afin dd'éviter d'endommager
les circuits im
mprimés.
Toujours
T
saissir les cartes
s électronique
es par les boords.
3. Pour les sttocker et le
es transporter, toujourss utiliser un
n matériau
d'emballage
d
antistatique.
4. Tout
T
contactt avec des pièces
p
mises
s à la terre ppour éviter une
u charge
statique
s
dess composants CMOS et leur endom
mmagementt dévie les
courants
c
éle
ectrostatiques
s du corps. Les
L pièces m
mises à la te
erre sont p.
ex.
e les conta
acts de terre
e des douille
es sécuriséess ou des panneaux de
distribution.
d
5. Les compossants sensibles aux pote
entiels électrrostatiques ne doivent
pas être con
nnectés avec
c des matériaux isolantss de type pe
ellicules en
plastique, ta ble top ou fib
bres synthétiques. Ils doiivent être po
osés sur un
tapis
t
conduccteur.
6. En cas de b
brasage de la pointe de
e contact, lee fer doit être mis à la
terre.
t
7. Pour expéd
dier ou stoc
cker tous les compossants électro
oniques, il
convient
c
de les recouvrirr d'un matéria
au d'emballaage conducte
eur de type
boîte ou sacc métallisé.
8. Veiller
V
à resspecter la po
osition corre
ecte de misee en place des
d
cartes
électronique
é
s.
3.3
3. Mesures des tensions
t
s résidue
elles des condens
sateurs
Il est né
écessaire de
e mesurer la tension résid
duelle des co
ondensateurs
s à deux em placements :
1. B
Bornes du co
ondensateur filtre d'entrée
e C101. Cap
pacité : 750 μF,
μ
2. C
Circuit interm
médiaire. Born
nes d'entrée des inverseurs.
Les con
ndensateurs du module d'entrée A11
11 et les con
ndensateurs d'entrée dess inverseurs sont connecctés
en parallèle
e. Capacité : 0,75 + 2 x 75
50 + 2 x 750
0 + 4 x 750 = 6000,75 μF.
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ONVERT
TISSEUR
STATIQ
QUE
AVER
RTISSEME
ENT
Il convvient de toujo
ours mesure
er la tension résiduelle aux bornes duu filtre d’entrrée et du circuit
interm
médiaire avan
nt toute intervvention à l’intérieur du CV
VS.
RISQU
UE DE MORT !
Mode o
opératoire :
1. Ouvrir le capot d'e
entretien.
2. Situerr le condensateur filtre d''entrée C101
1 et ses pointts de mesure
e.
3. Connecter un VAT
T (Vérificateu
ur d’Absence
e de Tension
n) aux points de mesure ((voir la Figurre 15 cidesso
ous)
4. Vérifie
er que la ten
nsion résidue
elle est infériieure à 50 V.
Fiigure 15 : Mesure de la ttension aux bornes
b
du co
ondensateur C101
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CO
ONVERT
TISSEUR
STATIQ
QUE
5. Situerr les points de
d mesure de
e la tension d
des filtres du
u circuit interm
médiaire.
6. Connecter un VAT
T (Vérificateu
ur d’Absence
e de Tension
n) aux points de mesure ((voir la Figurre 16 cidesso
ous)
7. Vérifie
er que la ten
nsion résidue
elle est infériieure à 50 V.
Figu
ure 16 : Mesure de la ten
nsion entre le
es bornes du circuit interm
médiaire
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4. Transport, expédition, stockage
4.1. Transport
Le convertisseur doit être transporté avec prudence afin d'éviter tout endommagement.
De manière générale, veiller à ne pas exposer les appareils comprenant des composants électriques à des
chocs importants.
L'environnement de transport doit être propre. Les ouvertures du logement doivent être obturées de
manière appropriée.
4.2. Expédition
Par palette
L'expédition doit se faire sur une palette de taille appropriée.
Les dimensions extérieures du convertisseur sont de 1 400 x 1 400 x 525 mm.
Conteneur avec couvercle
Par ex. caisse en bois (poids du convertisseur : 450 kg). Le convertisseur doit être fixé de manière sûre
contre tout déplacement involontaire.
4.3. Stockage
•
•
•
Ne pas empiler les convertisseurs.
Le local de stockage doit être propre et sec.
Température de stockage –40 à +85 °C.
Les ouvertures du logement doivent être obturées de manière appropriée.
4.4. Protection anticorrosion pour le stockage à long terme
Risque de corrosion !
Si le convertisseur doit être stocké pendant plus de trois semaines, il doit être protégé contre les effets de
condensation à l'aide d'un dessiccateur (par ex. gel de silice).
L'agent dessiccateur est disponible en packs de 250 g. Deux packs sont nécessaires pour chaque
convertisseur.
Retirer les packs dessiccateurs avant de démarrer le convertisseur !
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TISSEUR
STATIQ
QUE
4.5
5. Fiche d’instru
uction su
ur le stoc
ckage
S
Stocker sur une
u surface plane
p
Ne
e pas dépose
er sur des su rfaces irrégu
ulières
Stoccker à l’abri du
d soleil et de
e la pluie
Ne pas stocker à l’’extérieur
Stocker les convertisseu
urs les uns à côté des au
utres
Ne pas emppiler
Ne pas
s placer d’ob
bjet sur le desssus du conv
vertisseur
Sttocker le convertisseur à l’état fermé
Ne pas laisser ouvert lee convertisse
eur
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4.6. Conditions de stockage – température et humidité
Température de stockage :
Humidité de l’air :
-40 °C … +85 °C
0 … 100%
• Pour convertisseur fermé
• Eviter toute condensation
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CO
ONVERT
TISSEUR
STATIQ
QUE
5. I
Installattion
5.1. Installation mécanique
e
Le convvertisseur statique se fixe sur le toit d
du tramway au moyen de
es quatre paattes de fixation illustréess cidessous (vo
oir les flèches). Le couple
e de serrage
e des vis de fixation
f
est de 67 N.m.
Figure 17 : Pattes d
de fixation du
u convertisse
eur statique
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FORM
MATION A LA MA
AINTENANCE
A
ABCD
D
TR
RAMWAY D’O
ORAN
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I 0
CONVERTIS
SSEUR
STATIQ
QUE
5.2. Insta
allation élec
ctrique
1.
2.
3.
4.
Ouvrir le capo
ot d'entretien (1).
Fixer le câble
e de mise à la terrre sur la tige de m
masse. Emplaceme
ent : voir la Figure
e 19. Couple de serrage
s
: voir les tableaux à la page
e suivante.
Fixer les cossses des câbles su
ur les raccords visssés. Emplacemen
nt : voir la Figure 20. Couple de se
errage : voir les tableaux à la page suivante.
Brancher les connecteurs X701 et X702. Voir la
a Figure 21.
Figure 18 : Ca
apot d'entretien (1)) et presse-étoupe
e des câbles (2)
Figure 19 : Affe
ectation des press
se-étoupes et des
s douilles des entrrées et sorties
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P
D’ALSTOM TRA
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N ECRITE PREALABLE D’ALS
STOM TRANSPORT S.A.
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Figure 20 : Raccords vissés des entrées et sorties et leurs désignations
Les tableaux suivants présentent une vue générale de la désignation des entrées et des sorties, des types de raccords vissés et des couples de serrage
maximum admis.
Entrées
Raccords
vissés
A1
A2
750 V CC
B1
B2
Masse
HVDC +
HVDC +
HVDC –
HVDC –
Tige de masse
Taille des cosses / Couple
filetage
max.
M10
M10
M10
M10
M10
Raccords
vissés
Sorties
Taille des
Couple
cosses / filetage max.
20 Nm
Sortie triphasée CA 1
13 kVA max.
U11, U12
V11, V12
W11, W12
CA L1
CA L2
CA L3
M6
M6
M6
6 Nm
30 Nm
Sortie triphasée CA 2
57 kVA max.
U21, U22
V21, V22
W21, W22
CA L1
CA L2
CA L3
M8
M8
M8
15 Nm
Sortie CC 24 V
C1
C2
0V
+ de batterie
LVPS +
Courant –
M12
M12
M12
45 Nm
Tableau 1 : Désignation des entrées du CVS
Tableau 2 : Désignation des sorties du CVS
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TION A LA MAINT
TENANCE
FORMAT
A
ABCD
D
La figure cci-contre représ
sente le
connecteurs du convertisseur principal.
TR
RAMWAY D’OR
RAN
CIT
TADIS 302 - In
nd 0
CONVERTIS
C
SSEUR
STATIQU
UE
côté
Connecteur su
upérieur : X702 (b
bus CAN externe)
Connecteur ce
entral : X701 (autrres signaux)
Figure 21 : Con
nnecteurs X701 et X702 du converttisseur statique
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OPRIETE D’ALSTOM TRANS
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6. Conception électrique du convertisseur statique
Le convertisseur statique convertit et distribue une tension d'entrée de 750 VCC sous forme de tensions
de sortie alternative (CA) et continue (CC) requises par les équipements du tramway.
Le numéro Transtechnik de ce type de CVS est U750DC/400AC3-400AC3-24DC/P17-57-13/F50.
Tension d’entrée du CVS :
CC 750 VCC nominal dans une plage comprise entre 400 VCC et 1000 VCC
Tensions de sortie du CVS :
1. Sortie CA triphasée 1
3 x 400 V entre phases, fréquence constante de 50 Hz, puissance
max : 17 KVA
2. Sortie CA triphasée 2
3 x 400 V entre phases, fréquence variable entre 45 et 60 Hz,
Puissance max : 57 KVA
3. Sortie CC
24 VCC nominal, puissance max. : 13 kW, intensité max. 460 A
6.1. Terminologie
La terminologie suivante est utilisée dans le présent manuel :
Convertisseur ou CVS
Onduleur
LVPS
L'ensemble de la « boîte noire » constituée de modules de puissance, de
cartes de commande, de bornes et de connecteurs est désigné comme
convertisseur.
Les modules faisant partie du convertisseur et chargés de transformer la
tension d'entrée HVDC en tensions de sortie CA triphasées sont appelés
onduleurs. Ils appartiennent à la section AC.
Low Voltage Power Supply (alimentation basse tension). Le module LVPS est
le module intégré au convertisseur transformant la tension d'entrée HVDC en
tension de sortie 24V CC.
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Option n°
6.2. Description des options
Description
Le CVS est équipé d'un convertisseur DBS (démarrage en cas de batterie à plat), permettant ainsi au CVS
de fonctionner en l'absence de tension de batterie mais lorsque HVDC est disponible.
7
Composants
Additionnels
Convertisseur DBS A103, le circuit de filtrage et de protection comportant condensateur
C103, résistance R103, module de protection à varistance R113, et fusible F103.
Fonction
Si la décharge de la batterie est importante, le convertisseur DBS A103 fournit l'énergie
auxiliaire pour l’alimentation des éléments électroniques directement depuis la ligne
HVDC.
Le CVS dispose d’une fonction de précharge des condensateurs afin de connecter le CVS directement à la
caténaire.
Composants
12 additionnels
Fonction
Contacteur de précharge K106, résistance R106.
Pendant la précharge du filtre, le courant d’alimentation est limité par la résistance
R106. Apres la précharge, la tension d’entrée est connectée directement aux filtres
d’entrée.
Température ambiante élevée (-25 °C à +50 °C)
Composants
15 additionnels
Fonction
Ventilateur supplémentaire DC M902, thermostat de température S902.
L’intérieur du convertisseur possède une ventilation renforcée à l’aide du ventilateur
supplémentaire M902 qui est activé par un thermostat de température S902.
Le CVS est équipé d’un raccord de bus CAN externe
Composants
16 additionnels
Fonction
Raccord de bus CAN X705 câblé avec l’interface de bus CAN externe du CCU
Liaison avec le réseau TCMS du tram pour assurer la transmission de statuts détaillés
ou des rapports d’erreurs.
Tableau 3 : Liste des options montées sur le CVS
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6.3. Principales caractéristiques de conception du CVS
Le convertisseur se compose des sections suivantes :
Section d'entrée
La section d'entrée comprend les éléments suivants :
- Filtre CEM d’entrée,
- Contacteur d'entrée,
- Surveillance des défauts de mise à la terre,
- Filtre d'entrée,
- Dispositif de précharge du condensateur filtre d'entrée,
- Limiteur de tension de l'entrée active,
- Protection contre les inversions de polarité.
Section CA
La section CA convertit la tension du circuit intermédiaire en deux tensions CA
différentes et comprend les éléments suivants :
- Onduleur A301 fournissant 3 x 400 V entre phases, une fréquence
de sortie constante de 50 Hz, une puissance max. de 17 kVA,
raccordé à la sortie CA1,
- Onduleur A311 fournissant 3 x 400 V entre phases, une fréquence
de sortie variable entre 45 et 60 Hz, une puissance max. de 57 kVA,
raccordé à la sortie CA2,
Section LVPS
Le module LVPS convertit la tension d'entrée HVDC directement en basse
tension 24 VCC pour la charge de la batterie et l'puissance
de charges CC basse tension. Il comprend les éléments suivants :
- Module de découpage,
- Transformateur haute fréquence,
- Module de redressement.
Section de commande
La section de commande se compose de deux unités de commande et de
l'équipement d'alimentation requis :
- Unité de commande pour convertisseur, IVPS et LVPS,
- Unité de commande pour l'onduleur,
- Alimentation ±15 V,
- Convertisseur démarrage avec batterie à plat.
Le schéma fonctionnel détaillé du CVS incluant les sections ainsi que toutes les options importantes pour
l’équipement hardware figurent à la page suivante.
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Figure 22 : CVS Transtechnik version 42900 (Oran/Constantine)
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6.4. Sections du convertisseur
6.4.1. Section d’entrée
Voir le schéma fonctionnel de la page précédente.
Raccords
d'entrée CC
La tension d'entrée CC est amenée vers le CVS via des bornes à vis à filetage métrique.
L'affectation est la suivante :
- A1-A2 : 750 V CC, entrée +,
- B1-B2 : CC, entrée –.
Filtre CEM
d’entrée
Les câbles d'entrée et quatre tores de ferrite forment la bobine anti-perturbation
électromagnétique L107. L107 et deux condensateurs forment le filtre CEM (Compatibilité
ElectroMagnétique). Les condensateurs sont raccordés entre le logement et le circuit positif
(C107.1) ainsi qu'entre le logement et le circuit négatif (C107.2).
Mesure du
courant
différentiel
Les deux câbles d'entrée sont amenés dans un transducteur de courant U117 (capteur
à effet Hall). Durant le fonctionnement normal, la somme des courants traversant le circuit
positif et le circuit négatif est nulle. Le signal de sortie de U117 est raccordé à la CCU
(converter control unit, unité de commande du convertisseur). U117 est utilisé pour la
surveillance des défauts de terre.
Mesure de la
tension
d’entrée
HVDC
La tension CC d'entrée du convertisseur est mesurée par un détecteur de tension
A115/U115. U115 est un transducteur de tension, A115 est un diviseur de tension, raccordé
en série en amont de U115. Les deux pièces sont assemblées et forment une seule unité.
U115 utilise un capteur à effet Hall et transforme le signal de tension d'entrée en tension CC.
Le détecteur de tension est localisé sur la ramification de démarrage avec batterie à plat. Un
filtre passe-bas RC atténue le signal de tension d'entrée. La varistance R113 protège des
tensions transitoires, parallèlement au détecteur.
Contacteur
d’entrée
Le contacteur d'entrée K101 permet de déconnecter les deux pôles de l'entrée CC du
convertisseur.
Circuit de
précharge
Le circuit de précharge est utilisé afin de limiter le pic d'appel de courant causé par des
condensateurs vides.
Le circuit de précharge est composé du contacteur de dérivation de précharge K106 et, en
parallèle, de la résistance de limitation du courant de précharge R106.
A l’application de la haute tension, étant donné que le contacteur de dérivation K106 est
fermé lorsque le convertisseur est mis en marche, le courant de charge est forcé de passer
via R106 et est ainsi limité. Le condensateur C101, les condensateurs C01./C01.2 du module
d'entrée A111 et les condensateurs de l'onduleur C01 se chargent.
Lorsque la tension des condensateurs (mesurée par le détecteur de tension A115/U115)
dépasse un seuil défini, l'unité de commande du convertisseur excite le contacteur K101 et la
résistance de précharge est shuntée. Le convertisseur fonctionne alors en mode normal.
Filtre
d'entrée
Le filtre d'entrée CC élimine toutes les perturbations entre l'alimentation CC et le
convertisseur, dans les deux sens. Le filtre est composé :
- d'une bobine filtre L101 de 4,6 mH,
- des condensateurs du module d'entrée des modules onduleurs, formant une
capacité totale de 6,75 mF.
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FORMATION A LA MAINTENANCE
ABCD
Fréquence de
résonance du
filtre
TRAMWAY D’ORAN
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CONVERTISSEUR
STATIQUE
La combinaison de L101 et des condensateurs forme un système oscillant. Le courant
peut osciller entre L et C si le système est excité de l'extérieur. La fréquence de
résonance du système est de 29 Hz suivant la formule Fres =
1
2Π LC
et les valeurs
indiquées plus haut.
Limiteur de
tension de
l’entrée
active
Le limiteur de tension de l'entrée active gère l'énergie inductive stockée dans la bobine
filtre d'entrée L101. En cas de dépassement après des sauts de tension ou après le
passage d'un écart, la tension aux extrémités de la bobine L101 risque de monter à
plusieurs centaines de volts. La tension en aval de la bobine L101 risque de dépasser la
valeur maximale admissible de 1050 V.
La limitation de la tension de sortie du filtre est réalisée via un thyristor à déclenchement
automatique (V02, voir l'illustration) qui connecte la résistance R102 aux extrémités de
L101 et dissipe ainsi l'énergie accumulée.
Le circuit de déclenchement
A02
ne
nécessite
pas
d'énergie
auxiliaire
et
déclenche le thyristor dès que
la tension sur L101 dépasse
150 V.
La diode V22 empêche le flux
de courant d'entrée par
dérivation de la bobine L101.
La diode anti-parallèle au
thyristor V02 protège le
thyristor en cas de hautes
tensions
transitoires
occasionnant un raté de
blocage de la diode V2.
Figure 23 : Module A101 - Limiteur de tension de
l'entrée active et protecteur contre l'inversion de pôles
Protection
contre
les
inversions de
polarité
La diode V01.1 du module A101 protège le convertisseur contre les dommages dus à
une polarité d'entrée inversée. En cas de lignes d'entrée mises à la terre, la diode
bloque l'énergie stockée dans les condensateurs d'entrée.
La cathode de la diode V01.2 est directement raccordée à l'entrée de l'onduleur. Ce
chemin est utilisé lorsque la tension d'entrée HVDC dépasse la tension d'activation du
hacheur élévateur.
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ABCD
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CONVERTISSEUR
STATIQUE
6.4.2. Section IVPS
Capacité du
circuit
intermédiaire
Le module condensateur du circuit intermédiaire comprend les éléments suivants :
- Condensateur d’entrée C101 (0,75 μF),
- Condensateurs de sortie du hacheur élévateur (2 x 750 μF),
- Condensateur d’entrée de l’onduleur 1 (2 x 750 μF),
- Condensateur d’entrée de l’onduleur 2 (4 x 750 μF).
Tous les condensateurs sont montés en parallèle. La figure ci-dessous montre la
configuration de tous les condensateurs, résistances de décharge et diode.
La diode V01.2 est située sur le module A101.
Figure 24 : Configuration des condensateurs / résistances
Décharge du
condensateur
Afin d'éviter toute tension résiduelle sur les condensateurs après que le
convertisseur ait été mis hors tension, les condensateurs sont pourvus de
résistances montées en parallèle. Le temps de décharge de 1000 V (cas le plus
extrême) à 50 V est de 3 minutes.
RÈGLE DE
SÉCURITÉ
Le temps de décharge dans le cas le plus extrême constitue une donnée de
sécurité importante. Les opérations de maintenance sur le convertisseur ne
doivent pas commencer avant que trois minutes se soient écoulées après la mise
à l'arrêt du convertisseur (dépréparation du tram).
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CONVERTISSEUR
STATIQUE
6.4.3. Section CA
La section CA convertit la tension du circuit intermédiaire en une ou plusieurs tensions CA différentes et
comprend les éléments suivants :
1. Onduleur A301 générant une fréquence de sortie constante de 50 Hz, puissance max. 17 kVA,
2. Onduleur A311, fréquence de sortie variable entre 35 et 65 Hz, puissance max. 57 kVA.
Figure 25 : Section CA
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CONVERTISSEUR
STATIQUE
Modules
onduleurs
PWM A301 et
A311
Chacun des modules transforme la tension CC du circuit intermédiaire en tension rectangulaire
modulée en largeur d'impulsion (PWM). La fréquence de la tension rectangulaire a une valeur
constante de 5 400 Hz (onduleur 1) ou 3 600 Hz (onduleur 2), la fréquence de modulation est de
50 Hz (onduleur 1) ou se situe dans une plage comprise entre 45 et 60 Hz (onduleur 2).
Filtre mode
commun
Un filtre mode commun est prévu en aval des sorties d'onduleur afin de minimiser :
- les valeurs élevées de temps de montée de tension de phase/réseau (avec onduleur
à IGBT, jusqu'à 6 kV/μs) au niveau des bornes du moteur pouvant causer des
défauts au niveau de l'isolation de l'enroulement du moteur,
- les valeurs élevées de temps de montée de la tension mode commun causant la
génération d'effets de couplage capacitif dans le moteur, entraînant une
électroérosion (EDM) et ainsi des défaillances de palier,
- dv/dt max. : 500 V/μs.
Filtre CA3
Un filtre LC transforme la tension rectangulaire haute fréquence modulée en tension CA basse
fréquence (filtre CA). L'amplitude de la tension de sortie CA est définie par la tension du circuit
intermédiaire contrôlée par le système de commande.
Sorties
triphasées
Onduleur 1
Une tension CA triphasée de 400 V / 50 Hz est disponible au niveau des bornes à tige filetée
U11-U12, V11-V12 et W11-W12.
La puissance en triphasé max. est de 17 kVA avec cos ϕ = 0.85.
Onduleur 2
Une tension CA triphasée de 400 V / 35…65 Hz est disponible au niveau des bornes à tige
filetée
U21-U22, V21-V22 et W21-W22.
La puissance en triphasé max. est de 57 kVA avec cos ϕ = 0.85.
Unité de
commande
des
onduleurs
La double unité de commande A703_703 commande et surveille le fonctionnement des deux
onduleurs.
Protection
complète
Les circuits de protection complets rendent les onduleurs insensibles aux surtensions d'entrée
et de sortie, à la surchauffe et aux court-circuits.
Circuit du
ventilateur
Le refroidissement est assuré par le ventilateur M901. Le circuit du ventilateur est protégé par le
disjoncteur Q901 et peut être réinitialisé par l'unité de commande.
Q901 fournit des signaux de réponse concernant l'état de l'unité de commande.
T901 assure une isolation galvanique du ventilateur M901 et limite les risques
d’endommagement de ce dernier.
6.4.4. Section LVPS
La section LVPS comprend les éléments suivants :
- Découpeur et module de redressement A401,
- Transformateur LVPS T402,
- Filtre CC (L401 et C401),
- Circuit de refroidissement (M902, S902),
- Module CEM et de sortie CC A407,
- Capteurs de tension pour la tension de sortie CC totale et le courant de charge de la batterie
(externe),
- Capteur de température de la batterie,
- Unité de commande convertisseur et LVPS A701_704 + A711_714.
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FORMATI ON A LA MA
AINTENANC
CE
A
ABC
CD
TRA
AMWAY D’ORAN
CIT
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CO
ONVERT
TISSEUR
STATIQ
QUE
La Figure 2
26 montre le schéma fonc
ctionnel de la
a section LVPS.
F
Figure
26 : Section
S
alime
entation élec
ctrique basse
e tension (LV
VPS)
Module de
découpage
e
Chaque module
e de découp
page se compose de deux
d
modul es IGBT V11 et V12 câblés
entiè
èrement en pont.
p
Le pilotte quadruple A02 fournit les impulsionns de commu
utation aux IGBT.
Le module
m
de dé
écoupage co mmute altern
nativement la
a tension d'eentrée filtrée tour à tour positive
p
et né
égative sur le
e primaire du
u transformateur T402 av
vec une fréquuence de commutation de
d 22,5
kHz..
Transforma
ateur
Le trransformateu
ur T402 transsforme la ten
nsion CA en bloc généréée par le mod
dule de déco
oupage
en te
ension de so
ortie corresp
pondant 24V
V. T402 est raccordé
r
com
mme transformateur qua
adruple
mis à la terre au centre.
Redresseur
Le re
edresseur es
st constitué de quatre modules
m
à dio
odes montéss en parallèle. Les diode
es sont
commutées com
mme redresse
eurs mis à la terre au cen
ntre et retrannsforment la tension
t
CA en
e bloc
en te
ension CC.
Filtre CC
Filtre CC C
CEM
01 et C401 forment le filtre
f
CC permettant de llisser la tens
sion redressée. Le
Les bobines L40
électromagnnétique.
mod
dule filtre CEM
M CC A407 a
améliore la compatibilité
c
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FORMATI ON A LA MA
AINTENANC
CE
A
ABC
CD
TRA
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CIT
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CO
ONVERT
TISSEUR
STATIQ
QUE
Circuit de
refroidisse
ement
Un ventilateur
v
additionnel
a
M
M902 comma
andé par le thermostat de régulatio
on S902 ven
ntile le
compartiment où
ù sont localissés les modu
ules de puissance.
Surveillanc
ce de
la tempérrature
du dissipateur
thermique
eur thermiqu
ue est surveillée par dess thermocon
ntacteurs (co
ontacts
La température du dissipate
més au repos
s) afin de gé
énérer des messages
m
de pré-alarme et de surchauffe pour la
a carte
ferm
de commande
c
LV
VPS A701_A
A704.
Les thermoconta
acteurs suiva
ants sont inté
égrés :
- Un commutateur 7
70° Celsius constituant
c
le
e seuil de préé-alarme,
- Deux commutateu
urs 80° Celsiu
us montés en série consttituant le seu
uil de coupurre.
Mesure du
courant
Le capteur
c
de courant
c
U416
6 (capteur à effet Hall) mesure
m
le coourant CC de
d sortie tota
ale. Le
captteur de charg
ge de la battterie est du même
m
type et
e est installéé à l'extérieur du converttisseur,
à prroximité de la batterie. Les signau
ux de sortie
e des deuxx capteurs sont
s
raccord
dés au
convvertisseur et à l'unité de ccommande LVPS.
L
Mesure de la
températurre
batterie
Un capteur de température
e à CTN est
e installé sur la batteerie, fournis
ssant une tension
t
dépe
endante de la températu
ure. Le signa
al de tempéra
ature est connnecté et év
valué par l'un
nité de
commande conv
vertisseur et LVPS ; il es
st utilisé pou
ur adapter laa tension de charge réelle à la
temp
pérature de la batterie. L
Le diagramme suivant illu
ustre la tensioon de charge
e de la batte
erie par
rapp
port à la temp
pérature de l a batterie.
Figure 27
7 : Tension de
d charge de
e la batterie par
p rapport à la températuure de la battterie
Commande
e
L'unité de comm
mande LVPS A701_704 commande
c
et surveille less fonctions et
e le comporttement
du module
m
LVPS
S.
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STATIQUE
6.5. Cartes pilotes IGBT
Le convertisseur est équipé de cartes pilotes IGBT :
- Deux cartes pilotes IGBT sextuples sur les modules onduleurs A301 et A311,
- Une carte pilote IGBT quadruple sur le module de découpage LVPS A401.
La carte pilote IGBT génère les signaux de commande IGBT à partir des impulsions de la carte de commande
associée et comprend quatre ou six équipements de pilotage séparés pour la commande.
La conception de la carte assure une isolation galvanique entre la haute tension et l'électronique du convertisseur.
Chaque carte pilote contient trois blocs fonctionnels :
Transmission
du signal
Génération d'impulsions de commutation IGBT de taille et de forme spécifiques au type à partir
des signaux de commande de la carte de commande, en même temps passage entre la tension
de grille négative durant la période d'arrêt et la tension positive durant la période de
fonctionnement. Il n'y a pas de connexion galvanique entre les signaux de la carte et les
impulsions de commutation IGBT.
Tension de
service
Un multivibrateur astable alimente un petit transformateur interne en tension CA. La tension qui
en résulte côté secondaire du transformateur est redressée de manière à produire la tension de
déclenchement.
Surveillance
des défauts
Mesure et évaluation de la tension collecteur-émetteur VCE afin de détecter des erreurs VCE
causées par des surintensités ou un IGBT endommagé.
Interruption des impulsions de commutation IGBT si une erreur VCE est détectée.
Transmission galvanique isolée du signal d'erreur VCE vers la carte de commande.
Figure 28 : Synoptique du circuit de commande et de protection d’un IGBT
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STATIQUE
6.6. Section de commande
La section de commande comprend principalement :
1. deux unités de commande A701_704 et A703_703,
2. une alimentation A720 ± 15 V pour les éléments électroniques,
3. un module de démarrage avec batterie à plat A103.
L'illustration ci-dessous montre la section de commande du convertisseur :
Figure 29 : Section de commande CVS
Unités de commande
Les fonctions du convertisseur sont commandées par deux unités de commande
Transtechnik TT2000/2001. Chaque unité de commande comprend :
- une carte de commande A701_704 avec carte d'interface A711_714, les
deux assemblées en une seule unité, formant l'unité de commande pour
convertisseur et LVPS,
- une carte de commande A703_703 avec carte d'interface A713_713, les
deux assemblées en une seule unité, formant l'unité de commande pour
onduleur.
Cette unité commande les deux onduleurs A301 et A311.
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STATIQUE
Extension E/S
L'unité de commande pour convertisseur et LVPS est étendue par deux cartes PC104
montées sur l'unité comme cartes piggyback :
1. Carte relais A721 (carte Transtechnik TT2002), contenant huit relais, chacun
avec contacts inverseurs, courant de contact max : 4 A. Six relais sont utilisés,
deux sont employés comme réserve,
2. Carte E/S et relais A731 (carte Transtechnik TT1849), fournissant quatre sorties
relais et quatre sorties MOSFET et six entrées optocoupleurs.
Interfaces externes
L'unité de commande convertisseur et LVPS A701_704 (CCU) comprend les
interfaces externes suivantes :
1. Interface bus CAN externe (connecteur X25 sur la CCU, raccordement au
connecteur X702 à l'extérieur du convertisseur, voir schéma mécanique),
2. Interface RS232 (connecteur X10 sur la CCU - SUB-D 9 pôles).
Alimentation des
éléments
électroniques (± 15 V)
Les unités de commande sont alimentées en ± 15 V par l'alimentation des éléments
électroniques A720 (carte Transtechnik TT2065).
A720 accepte les tensions d'entrée entre 18 et 72 VCC.
Courant max. avec +15 V : 4A, courant max. avec −15 V : − 0,6 A
Sources
d’alimentation pour
l’alimentation des
éléments
électroniques
L'entrée du module d'alimentation est raccordée à la source suivante :
- Tension de batterie 24 V, raccordée via V721.1, R720 et ligne 172,
- Convertisseur démarrage avec batterie à plat, fournissant env. 40 VCC.
L'alimentation destinée aux éléments électroniques est alimentée en tension par la
batterie, connectée à A720 via V721.1 et ligne 172. L'entrée de la batterie est protégée
contre les retours de courant par la diode V721.1.
Convertisseur de
démarrage avec
batterie à plat (DBS)
Si la batterie est fortement déchargée, l'alimentation du circuit électronique peut être
assurée par le convertisseur de démarrage avec batterie à plat (DBS) A103. HVDC doit
être disponible.
Le DBS est un petit convertisseur continu/continu qui transforme directement le courant
HVDC en basse tension CC.
Pour activer le DBS, appuyer sur le bouton-poussoir situé en voussoir pendant quelques
secondes. Dès que le convertisseur fonctionne et génère son propre courant de sortie
24 VCC, relâcher le bouton-poussoir.
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FORMATI ON A LA MA
AINTENANC
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A
ABC
CD
TRA
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CIT
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CO
ONVERT
TISSEUR
STATIQ
QUE
7. Im
mplantattion des équipe
ements à l’inté
érieur d
du CVS
Figure 30 : Localisatio
on des capots
s d’entretien 1 et 2 du CV
VS
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STATIQUE
Figure 31 : Localisation des principaux équipements côté capot d’entretien 1
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CD
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CO
ONVERT
TISSEUR
STATIQ
QUE
Figure
e 32 : Localis
sation des prrincipaux équ
uipements cô
ôté capot d’eentretien 2
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Figure 33 : Localisation des équipements électroniques
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8. Maintenance préventive
8.1. Plan de maintenance préventive
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CE
A
ABC
CD
TRA
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CIT
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CO
ONVERT
TISSEUR
STATIQ
QUE
8.2
2. Contrrôle / nettoyage du filtre
e, du ven
ntilateur et de la
a conduiite
d'air d'admiss
d
sion
Figure 34
3 : Dépose du capot pou
ur accéder au ventilateurr
Fiigure 35 : Dé
épose des écrous de la bague
b
1. Ouvrir le capot d'entretien (1) situé du ccôté de l'arriv
vée d'air.
2. Déposer le cap
pot intérieur (2).
( Inspecte r les pâles du
d ventilateurr et faire tourrner ce dernier à la main
n de
ma
anière à identtifier tout bru
uit suspect.
Si les pales
s du ventilatteur sont en
ndommagée
es, il convient de rempla
acer la rouee du moto-ve
entilateur (3
3).
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8.3. Contrôle et nettoyage des autocollants extérieurs
Il existe trois types d'autocollants de mise en garde sur les capots d'entretien du convertisseur : voir les
Figure 36, Figure 37 et Figure 38 ci-dessous.
Figure 36 : Autocollant de type 1 (CAUTION)
Figure 37 : Autocollant de type 2 (Ne pas marcher)
Figure 38 : Autocollant de type 3 (Centre de gravité)
La Figure 39 indique la position des autocollants de mise en garde :
(1) représente un autocollant de mise en garde de type 1,
(2) représente un autocollant de mise en garde de type 2,
(3) représente un autocollant de mise en garde de type 3.
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STATIQUE
Figure 39 : Emplacement des autocollants de mise en garde
Outils de nettoyage :
1. Eau
2. Nettoyant
3. Torchon
4. Brosse douce
Les autocollants de mise en garde doivent toujours être identifiables.
Activité :
1. Contrôle de la lisibilité et de l'absence de détérioration des autocollants.
2. Nettoyer les autocollants si nécessaire.
3. Remplacer les autocollants si nécessaire.
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8.4. Contrôle du raccordement à la terre
Le raccordement à la terre est situé du côté des raccordements électriques (voir la Figure 40 ci-dessous).
Outils :
1. Clé à douille hexagonale 17 mm + clé dynamométrique et Ecrimetal.
Marche à suivre :
1. Contrôler l’état de la tresse de masse ainsi que ses fixations.
2. Resserrer si nécessaire.
Figure 40 : Raccordements électriques, tige de masse
8.5. Essai acoustique du ventilateur
Activités:
1. Mettre en marche le convertisseur ainsi que le ventilateur.
2. Jugement critique du bruit: y-a-t-il des irrégularités comme par exemple des cliquetis ou des
frottements?
Il est impératif que le ventilateur fonctionne de façon régulière et sans bruit étranger.
3. En cas de bruit étrange: ouvrir la boîte du ventilateur et scruter la roue d’aération.
4. Vérifier si l’air peut fuir des auvents de manière à identifier un mauvais raccordement électrique
avec une inversion de phases.
8.6. Contrôle des joints des capots d'entretien
1.
2.
3.
4.
Ouvrir les capots d'entretien.
Vérifier si les joints présentent une détérioration visible.
Remplacer chaque joint si l’étanchéité n'est visiblement plus assurée.
Refermer les capots d'entretien.
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8.7. Fixation des capots d'entretien
Le convertisseur est doté de deux capots d'entretien.
Chacun des deux capots d'entretien est verrouillé par trois fermetures à grenouillère.
La Figure 41 montre une telle grenouillère. Chaque fermeture est fixée au corps du CVS à l’aide de deux
vis à six pans creux. Remplacer chaque grenouillère défectueuse selon la méthode suivante :
Démontage fermeture à grenouillère:
1. Dévisser les vis à six pans creux (1) à l’aide d’une clé mâle (3 mm). Faire attention aux rondelles
d’arrêt.
2. Retirer la fermeture à grenouillère.
Remontage d’une fermeture à grenouillère:
1.
2.
3.
Mettre les rondelles d’arrêt sur les vis à six pans creux (1) et engluer le pas de vis avec la pâte
d’étanchéité.
Positionner la fermeture à grenouillère au corps du CVS et visser les vis à six pans creux dans les
écrous sertis.
Serrer au couple les vis à six pans creux (2,5 Nm).
Figure 41 : Fixation de capot par grenouillère
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8.8. Remplacement
commande
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des
batteries
de
CONVERTISSEUR
STATIQUE
réserve
des
unités
de
Chaque unité de commande A701_704 et A703_703 possède une batterie de réserve. (Voir Figure 42).
Figure 42 : Panneau électronique, emplacement des batteries des unités de commande du
convertisseur
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CONVERTISSEUR
STATIQUE
Attention :
1
Tenir compte des consignes de sécurité (voir partie 3.2)
Si la batterie est remplacée directement sur la carte de commande intégrée au convertisseur, le
convertisseur doit impérativement être mis hors tension avant d'ouvrir le capot d'entretien.
2
Remplacement de la batterie avec perte de données :
Les données ci-dessous sont perdues en cas de remplacement de la batterie avec le convertisseur hors
tension:
- Données de la mémoire des événements et de l'état du compteur horaire,
- Listes des activités d'entretien récentes et liste des entrées de commande récentes
Ces données doivent être enregistrées avant de procéder au remplacement de la batterie
(lecture dans un fichier ou impression).
3
Remplacement de la batterie sans perte de données :
- Une tension de batterie de train extérieure doit être disponible (électronique du CVS
alimentée),
- Cette opération est réservée uniquement au personnel dûment qualifié.
Type de batterie
Batterie au lithium 3 V CR1/2AA, 950 mAh à contacts plats, référence Transtechnik
29402
Intervalle de
remplacement
Quatre ans
Marche à suivre
Remarque:
Ne pas utiliser d'outil
pour déposer la batterie.
• Saisir la batterie
entre le pouce et
l'index à proximité
de l'agrafe pour la
déposer.
• Mettre la batterie
neuve en place
dans l'agrafe (pôle
positif
vers
l'extérieur de la
carte).
Veiller à ce que les
contacts de la batterie
soient correctement au
contact avec les ressorts
de l'agrafe.
Figure 43 : Remplacement de la batterie de l'unité de commande TT2000/TT2001
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CONVERTISSEUR
STATIQUE
8.9. Remplacement des soufflets étanches entre les compartiments
de classes IP65 et IP21
Pour compenser des différences de pression entre les
compartiments 1 (IP65*) et 2 (IP21**) le corps du CVS est
équipé de quatre soufflets étanches (voir Figure 44). Il s’agit
ici de soufflets à visser avec filetage M12 en matière
plastique.
La Figure 46 montre l’emplacement des quatre soufflets
étanches.
Caractéristiques techniques:
- Type DAS-M12
- Soufflet étanche à visser avec rondelle étanche
caoutchouc + écrou (laiton)
- Numéro d’identification Transtechnik: 40117
* : Totalement protégé contre les poussières + Protégé contre
les jets d'eau de toutes directions à la lance (buse de 6.3mm).
** : Protégé contre les corps solides supérieurs à 12 mm +
Protégé contre les chutes verticales de gouttes d'eau.
Figure 44 : Soufflet étanche type DAS-M12
Figure 45 : Dépose du capot intérieur de protection pour accéder aux soufflets étanches
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STATIQUE
Démontage des soufflets étanches (voir Figure 45):
1. Ouvrir le capot d'entretien (1) situé du côté de l'arrivée d'air.
2. Déposer le capot intérieur (2). Dévisser les six vis à six pans creux M5 x 35 mm (flèches).
Figure 46 : Position des quatre soufflets étanches - 4 x DAS-M12
3. Ouvrir le second capot d’entretien.
4. Dévisser les soufflets étanches de la cloison de séparation. Positions: Voir Figure 46.
Dévisser en même temps les 6 écrous au verso de la cloison de séparation à l’aide d’une clé de 19 mm.
5. Placer les nouveaux soufflets dans leur trou respectif.
6. Au verso de la cloison de séparation insérer les rondelles étanches en caoutchouc,
7. Remettre l’écrou et le bloquer à l’aide de la clé de 19 mm et serrer le soufflet étanche à la main.
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STATIQUE
9. Maintenance corrective
9.1. Remplacement des équipements électroniques
Figure 47 : Section électronique
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CONVERTISSEUR
STATIQUE
9.1.1. Remplacement des unités de commande A701_704 et A703_703
9.1.1.1.
Travaux préparatoires
Figure 48 : Platine électronique avec carte d’extension à relais A712
1 : A701_704 Convertisseur et carte de commande LVPS
2 : A711_714 Carte d'interface vers convertisseur et carte de commande LVPS
3 : A703_703 Carte de commande onduleur
4 : A713_713 Carte d'interface vers carte de commande onduleur
5 : Platine de base
(Les chiffres entre parenthèses renvoient à la Figure 48.)
9.1.1.2.
-
-
-
Vue d’ensemble
Chacune des unités de commande est composée d'une carte de commande et d'une carte
d'interface (A701_704 et A711_714 dans un cas et A703_703 et A713_713 dans l’autre). Chacune
des deux cartes sont assemblées pour constituer une unité, l'unité de commande.
La carte de commande est installée sur la platine de base (5) sur 12 séparateurs à six pans M4.
La carte est fixée aux séparateurs par :
- 6 écrous autobloquants M4,
- 6 séparateurs à six pans en laiton M4 à filetage interne/externe.
Longueur des séparateurs à six pans :
- 45 mm pour la carte d'interface A711_714 (2),
- 25 mm pour la carte d'interface A713_713 (4).
La carte d'interface est ensuite montée sur des entretoises hexagonales.
Elle est fixée à l'aide de 6 écrous autobloquants M4.
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9.1.1.3.
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CONVERTISSEUR
STATIQUE
Dépose de l’unité de commande
Il est impossible de déposer l'unité de commande complète en une fois.
Commencer par déposer la carte d'interface (A711_714 ou A713_713) située sur le dessus de l'unité de
commande (A701_704 ou A703_703).
Déposer ensuite la carte de commande.
9.1.1.4.
Dépose de la carte d’interface
1. Séparer tous les connecteurs de la carte d'interface.
Veiller à ce que tous les connecteurs soient repérés correctement pour faciliter leur remise en place.
Si des autocollants manquent ou sont détériorés, marquer les connecteurs concernés.
Sectionner uniquement les colliers de serrage situés aux emplacements où le toron de câbles doit être
désassemblé.
2. Dévisser les six écrous autobloquants de fixation de la carte d'interface M4.
Taille de clé : 8 mm.
Mettre le matériel de montage de côté pour le réutiliser lors du réassemblage.
3. Déposer la carte d'interface.
9.1.1.5.
Dépose de la carte de commande
4. Séparer tous les connecteurs de la carte de commande.
Veiller à ce que tous les connecteurs soient repérés correctement pour faciliter leur remise en place.
Si des autocollants manquent ou sont détériorés, marquer le connecteur.
Sectionner uniquement les colliers de serrage situés aux emplacements où le toron de câbles doit être
désassemblé.
5. Dévisser les six séparateurs à six pans (taille de clé : 8 mm).
Mettre le matériel de montage de côté pour le réutiliser lors du réassemblage.
6. Dévisser les six écrous autobloquants de fixation de la carte d'interface M4.
Taille de clé : 8 mm.
Mettre le matériel de montage de côté pour le réutiliser lors du réassemblage.
7. Déposer la carte de commande.
9.1.1.6.
Installation de l’unité de commande
1. Placer la carte de commande sur les 12 séparateurs à six pans à filetage M4.
2. Serrer la carte de commande avec :
- écrous autobloquants M4 (fixations extérieures) ,
- séparateurs à six pans en laiton.
3. Serrer les 12 fixations avec prudence.
4. Enficher tous les connecteurs sur la carte de commande conformément à leur repérage.
5. Placer la carte d'interface sur les 6 séparateurs à six pans en laiton avec filetage M4.
6. Serrer les 6 écrous autobloquants M4 de fixation de la carte d'interface.
Taille de clé : 8 mm.
7. Serrer les 6 fixations avec prudence.
8. Enficher tous les connecteurs sur la carte de commande conformément à leur repérage.
9. Réassembler et acheminer les torons de câbles à l'aide de colliers de serrage.
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STATIQUE
9.1.2. Remplacement du module A720
9.1.2.1.
Travaux préparatoires
1. A720 est un composant de l'électronique de commande installé sur la platine électronique située sur
l'intérieur du capot d’entretien. Il est facile d'accéder à la platine électronique complète lorsque ce capot
est ouvert.
2. Avant de commencer à travailler : tenir compte des consignes de sécurité.
3. Localiser le module à déposer (voir (1) dans la Figure 49).
Figure 49 : Plaque et éléments électroniques avec alimentation A720
L'alimentation A720 est installée sur sept séparateurs à six pans M4 et fixée par 7 écrous autobloquants
M4. Quatre connecteurs sont enfichés sur la carte.
9.1.2.2.
Dépose du module A720
1. Débrancher les quatre connecteurs : X1, X3, X4 et X7 (connecteur plat).
Veiller à ce que tous les connecteurs soient repérés correctement pour faciliter leur remise en place.
Si des autocollants manquent ou sont détériorés, marquer les connecteurs concernés.
2. Dévisser les sept écrous M4 (voir (2) dans la Figure 49).
Mettre les écrous de côté pour les réinstaller ultérieurement.
3. Déposer la carte A720.
9.1.2.3.
Installation du module A720
1. Fixer la carte aux sept séparateurs à six pans M4.
2. Mettre les écrous M4 en place et les serrer.
3. Enficher les quatre connecteurs conformément à leur repérage.
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STATIQUE
9.1.3. Remplacement de la carte d’extension à relais A721
9.1.3.1.
Travaux préparatoires
1. A721 est un composant de l'électronique de commande installé sur la platine électronique située
sur l'intérieur de la porte abattante. Il est facile d'accéder à la platine électronique complète lorsque
le capot d’entretien est ouvert.
2. Avant de commencer à travailler : tenir compte des consignes de sécurité.
3. Localiser le module à déposer (voir (1) dans la Figure 50 ci-dessous).
Figure 50 : Platine électronique avec carte d'extension à relais A721
La carte A720 est installée sur 5 séparateurs à six pans M4 et fixée par 5 écrous autobloquants M4. 4
connecteurs sont enfichés sur la carte.
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9.1.3.2.
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STATIQUE
Dépose de la carte A721
1. Débrancher les 4 connecteurs : X1, X2, X3 et X7 (connecteur plat).
Veiller à ce que tous les connecteurs soient repérés correctement pour faciliter leur remise en place. Si
des autocollants manquent ou sont détériorés, marquer le connecteur.
2. Dévisser les 5 écrous M4 (voir (2) dans la Figure 50). Mettre les écrous de côté pour les réinstaller
ultérieurement.
3. Déposer la carte A721.
9.1.3.3.
Installation de la carte A721
1. Fixer la carte aux 5 séparateurs à six pans M4.
2. Mettre les écrous M4 en place et les serrer.
3. Enficher les 4 connecteurs conformément à leur repérage.
9.1.4. Remplacement de la carte d’adaptation PC104 A731
9.1.4.1.
Travaux préparatoires
1. A731 est un composant de l'électronique de commande installé sur la platine électronique située sur
l'intérieur de la porte abattante. La platine électronique complète est alors facilement accessible.
2. Avant de commencer à travailler : tenir compte des consignes de sécurité.
3. Localiser le module à déposer – voir (1) dans la Figure 51 ci-dessous.
Figure 51 : Platine électronique avec carte d'adaptation PC104
La carte A731 est installée sur quatre séparateurs à six pans M4 et serrée par 4 écrous autobloquants M4.
Trois connecteurs sont enfichés sur la carte.
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9.1.4.2.
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STATIQUE
Dépose de la carte
Figure 52 : Platine électronique avec carte d’adaptation PC104
1. Débrancher les trois connecteurs (1).
2. Dévisser les quatre écrous M4 (2) situés sur les coins de la carte.
9.1.4.3.
Installation de la carte
1. Fixer la carte aux séparateurs.
2. Mettre les écrous M4 en place et les serrer (2).
3. Brancher à nouveau les trois connecteurs (1) sur la carte.
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STATIQUE
9.1.5. Remplacement du condensateur C720
9.1.5.1.
Travaux préparatoires
1. C720 est un composant de l'électronique de commande installé sur la platine électronique située sur
l'intérieur du capot d’entretien. La platine électronique complète est alors facilement accessible.
2. Avant de commencer à travailler : tenir compte des consignes de sécurité.
3. Localiser le module à déposer – voir (1) dans la Figure 53 ci-dessous.
Figure 53 : Platine électronique avec condensateur C720
C720 est installé dans un collier d'attache et il est fixé avec un écrou M6.
Deux connecteurs plats sont branchés sur le condensateur.
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9.1.5.2.
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STATIQUE
Dépose du condensateur C720
Figure 54 : C720 fixé avec son collier d’attache
Les chiffres entre parenthèses renvoient à la Figure 54.
1. Déposer les deux cosses de câbles (1) des bornes du condensateur.
Dévisser les écrous M5. Mettre le matériel de montage de côté pour le réutiliser lors du réassemblage.
Veiller à ce que tous les connecteurs soient correctement repérés pour faciliter leur remise en place.
Si des repères manquent ou sont endommagés, repérer le connecteur.
2. Desserrer l'écrou M6 (2) du collier d'attache.
3. Extraire C720 (4) du collier d'attache (3).
9.1.5.3.
Installation du condensateur C720
1. Introduire C720 (4) dans le collier d'attache (3) puis aligner le condensateur comme indiqué dans la
Figure 54. Serrer l'écrou M6.
2.
Fixer les cosses de câble aux bornes du condensateur conformément aux repères.
3.
Fixer le matériel de montage aux bornes puis serrer les écrous M4.
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STATIQUE
9.1.6. Remplacement de la résistance R720
9.1.6.1.
Travaux préparatoires
1. A720 est un composant de l'électronique de commande installé sur la platine électronique située sur
l'intérieur du capot d’entretien. La platine électronique complète est alors facilement accessible.
2. Avant de commencer à travailler : tenir compte des consignes de sécurité.
3. Localiser le module à déposer – voir la Figure 55 ci-dessous.
Figure 55 : Platine électronique avec résistance R720
R720 est installée sur deux tiges M4 et fixée par 2 écrous autobloquants M4.
Il est impossible de défaire les connexions sur la résistance – la résistance est équipée de deux fils de 30
cm de longueur. Les fils sont connectés à V721 (cathode) et à C720 (borne +).
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9.1.6.2.
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STATIQUE
Dépose de la résistance R720
1. Sectionner tous les colliers de serrage entre la résistance (1) et C720, ainsi qu'entre la résistance et
V721.
2. Déposer l'écrou situé sur la borne « plus » du condensateur et séparer les cosses de câbles de la
borne.
Veiller à ce que tous les connecteurs soient correctement repérés pour faciliter leur remise en place. Si
des repères manquent ou sont endommagés, repérer le connecteur.
3. Dévisser les deux écrous M4 (2).
Mettre les écrous de côté pour les réinstaller ultérieurement.
4.
Déposer la résistance R720.
9.1.6.3.
Installation de la résistance R720
1. Mettre en place la résistance sur les deux tiges M4 conformément à la Figure 55.
2. Mettre les écrous M4 en place et les serrer.
3. Reconnecter les fils de la résistance :
- sur la diode V721 (connecteur plat),
- sur la borne + du condensateur (cosse de câble).
4. Mettre en place l'écrou M5 sur la borne positive du condensateur puis le serrer.
5. Poser des colliers de serrage autour du toron de câbles.
9.1.7. Remplacement de la diode V721
9.1.7.1.
Travaux préparatoires
1. A720 est un composant de l'électronique de commande installé sur la platine électronique située sur
l'intérieur du capot d‘entretien. La platine électronique complète est alors facilement accessible.
2. Avant de commencer à travailler : tenir compte des consignes de sécurité.
3. Localiser le module à déposer – voir la Figure 56 ci-dessous.
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STATIQUE
Figure 56 : Platine électronique avec diode V721
V721 est installée sur deux tiges M5 et serrée par deux écrous M5.
Deux connecteurs plats sont enfichés sur la diode.
9.1.7.2.
Dépose de la diode V721
1. Débrancher les deux connecteurs de la diode (1).
Veiller à ce que tous les connecteurs soient correctement repérés pour faciliter leur remise en place.
Si des repères manquent ou sont endommagés, repérer le connecteur.
2. Dévisser deux écrous M5. Les mettre de côté pour les réinstaller ultérieurement.
3. Déposer la diode V721.
9.1.7.3.
Installation de la diode V721
1. Mettre en place la diode (1) sur les deux tiges.
2. Mettre les écrous M5 en place et les serrer.
3. Brancher les connecteurs plats aux bornes de la diode conformément au repérage des connecteurs.
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CONVERTISSEUR
STATIQUE
9.2. Remplacement des modules de puissance
9.2.1. Vue d’ensemble des modules de puissance, face avant
Les Figure 57 et le Tableau 4 indiquent le numéro, l'emplacement, la masse et le matériel de montage
correspondant à chacun des six modules de puissance.
Figure 57 : Emplacement des modules de puissance
Figure 58 : Module de puissance A101 vu de l’arrière
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Désignation Référence
TRAMWAY D’ORAN
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Nom du module
Masse
Matériel de montage
4,0 Kg
6 x écrou M5/8 mm, une rondelle d'arrêt
5 mm et une rondelle plate 5 mm par écrou
1
A407
Module filtre DC EMI
2
A401
Module
chopper
redresseur LVPS
3
A301
Module PWM inverseur 1 (13
KVA)
18,7 Kg
4
A311
Module PWM inverseur 1 (57
KVA)
25,9 Kg
5
A111
Module d’entrée
18,1 Kg
6
A101
Module de limitation d’entrée
et de protection contre les
inversions de polarité
8,3 Kg
&
CONVERTISSEUR
STATIQUE
14,6 Kg
Chaque module :
Avant : 3 x écrou M5/8 mm, une rondelle
d'arrêt 5 mm et une rondelle plate 5 mm
par écrou
Arrière : 2 x vis hexagonale M8 x 20 mm,
une rondelle d'arrêt 8 mm et une rondelle
plate 8 mm par vis
6 x vis hexagonale M8 x 35 mm, une
rondelle d'arrêt 8 mm et une rondelle plate
8 mm par vis
Tableau 4 : Désignation des modules de puissance
9.2.2. Dépose des modules de puissance A301, A311 et A401
Outillage requis:
Douilles métriques pour écrous M5 (clé Allen de 8 mm) et clé plate de 13 mm, clé dynamométrique
Remarque :
Tenir compte du poids de chacun des modules (voir le Tableau 4).
La dépose du module A311 du convertisseur peut requérir la présence d'une deuxième personne.
La dépose du module A401 nécessite la dépose préalable de l’équipement A407 (voir 9.3).
Marche à suivre :
1. Localiser le module à déposer (voir la Figure 57).
2. Défaire toutes les connexions électriques existant entre le module et des emplacements extérieurs.
Remarque :
Attention, déposer le câble de mise à la terre au niveau du boîtier, non au niveau du module.
Utiliser une clé à douille hexagonale de 10 mm pour les écrous M6.
3. Ouvrir les torons de câbles au niveau des attaches de câbles entre les modules et écarter les câbles.
4. Vérifier que le module est prêt à être déposé.
5. Déposer le matériel de montage avant (3 x écrou M5, plus une rondelle plate et une rondelle d'arrêt
chacun - voir (1) dans la Figure 59 - et le mettre de côté pour une réutilisation ultérieure. Utiliser un
écrou de 8 mm.
6. Déposer le matériel de montage arrière (2 x écrou M8 x 20 mm, plus une rondelle plate et une rondelle
d'arrêt chacun - voir (2) dans la Figure 59 - et le mettre de côté pour une réutilisation ultérieure. Utiliser
une clé plate 13 mm.
7. Extraire le module du convertisseur avec la plus grande prudence à l'aide des deux poignées (3).
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STATIQUE
Figure 59 : Dépose des modules de puissance
9.2.3. Installation des modules de puissance A301, A311 et A401
Outillage requis:
Douilles métriques pour écrous M5 (clé Allen de 8 mm) et clé plate de 13 mm, clé dynamométrique
Remarque :
Tenir compte du poids de chacun des modules (voir le Tableau 4).
La dépose du module A311 du convertisseur peut requérir la présence d'une deuxième
personne.
Marche à suivre :
1. Avant de procéder à l'installation, contrôler l'état du joint en caoutchouc de l'alésage de montage : il doit
être intact.
S'il est endommagé, il est impératif de le remplacer avant de commencer l'installation.
2. Mettre le module d'alimentation en place.
Positionner le module avec une grande prudence sur les trois séparateurs M5 x 25 mm (1) de la Figure
60.
Fixer le module sur les séparateurs à l'aide du matériel de montage mis de côté : 3 x écrou M5 (2), une
rondelle d'arrêt (3) et une rondelle plate (4) par écrou.
3. Serrer les écrous à 5 Nm.
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Appliquer du vernis de blocage.
Figure 60 : Montage d’un module de puissance, face avant
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Figure 61 : Montage d’un module de puissance, face arrière
1. Fixer le module à l'arrière à l'aide du matériel de montage mis de côté : 2 x vis hexagonales M8 (1),
une rondelle d'arrêt (2) et une rondelle plate (3) par vis.
2. Serrer les vis à 20 Nm puis serrer les attaches des colliers.
3. Connecter la masse du module avec le boîtier. Serrer l'écrou.
Contrôler si la connexion au niveau du module a été serrée de la même manière.
Utiliser une clé à douille hexagonale de 10 mm pour les écrous M6.
4. Brancher toutes les connexions électriques requises conformément au schéma électrique et aux
étiquettes situées sur les câbles et aux bornes associées.
5. Lier et ajuster les câbles.
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9.3. Remplacement du module A407
Figure 62 : Dépose du module A407
Outillage requis :
Douilles métriques pour écrous M5 (clé Allen de 8 mm), clé dynamométrique
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STATIQUE
Dépose :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Localiser le module à déposer (voir la Figure 62).
Défaire les connexions électriques de puissance C1, C2 et 0V arrivant sur les barres en cuivre.
Défaire les connexions électriques repérées STP01 et STP03.
Ouvrir les torons de câbles au niveau des attaches de câbles entre les modules et écarter les
câbles.
Vérifier que le module est prêt à être déposé.
Dépose du matériel de montage : 6 x écrou M5, une rondelle plate et une rondelle d'arrêt par écrou
– voir (1) dans la Figure 62.
Utiliser un écrou de 8 mm. Mettre de côté le matériel de montage pour l'utiliser ultérieurement.
Extraire le module du convertisseur.
Repose :
Dans le sens inverse du démontage. Appliquer un couple de serrage de 35 Nm au niveau des connexions
C1, C2 et 0V
9.4. Remplacement du module A101
Figure 63 : Vue arrière du module A101
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Outillage requis :
Douilles métriques pour écrous M8 (clé Allen de 13 mm), clé dynamométrique
9.4.1. Dépose du module A101
Remarque : il est nécessaire de déplacer la self d’entrée L101 de quelques centimètres afin de pouvoir
intervenir à l’arrière du module A101.
Marche à suivre :
1. Localiser le module à déposer (voir (1) dans la Figure 57).
2. Défaire toutes les connexions électriques existant entre le module et les emplacements extérieurs à
celui-ci.
3. Défaire le raccordement à la terre au niveau du boîtier, mais pas du module.
4. Ouvrir les torons de câbles au niveau des attaches de câbles entre les modules et écarter les câbles.
5. Vérifier que le module est prêt à être déposé.
6. Dépose du matériel de montage : 6 x vis hexagonale M8 x 35 mm, une rondelle d'arrêt pour chaque –
voir (1) dans la Figure 63.
Mettre de côté le matériel de montage pour l'utiliser ultérieurement.
7. Extraire le module du convertisseur.
9.4.2. Installation du module A101
Par le capot d'entretien 2 :
1. Avant de procéder à l'installation, contrôler l'état du joint en caoutchouc de l'alésage de montage : il doit
être intact. S'il est endommagé, il est impératif de le remplacer avant de commencer l'installation.
2. Installer le module d'alimentation à l'aide du matériel de montage mis de côté (6 x vis M8 x 30 mm, une
rondelle d'arrêt pour chaque).
3.
Serrer les vis en diagonale à 20 Nm.
Par le capot d'entretien 1 :
1. Connecter le câble de mise à la terre situé dans l'angle du module avec le boîtier. Serrer l'écrou.
2. Contrôler si la connexion au niveau du module a été serrée de la même manière.
Utiliser une clé à douille hexagonale de 10 mm pour les écrous M6.
3. Brancher toutes les connexions électriques requises conformément au schéma électrique et aux
étiquettes situées sur les câbles et aux bornes associées.
4. Refaire les torons de câble à l’aide de colliers de serrage.
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9.5. Remplacement de A103, carte démarrage batterie faible
La Figure 64 représente l’emplacement de la carte A103.
Figure 64 : Emplacement de la carte A103
La carte A103 est fixée à l’ossature par 4 séparateurs à six pans.
9.5.1. Dépose de la carte A103
1. Débrancher les connections électriques reliées à la carte :
4 connections X2, X3, X5, X4,
- Connecteur X4.
2. Dévisser l’écrou (1) et déposer le support de câble,
3. Dévisser les 3 écrous (3) et le séparateur à 6 pans (1),
4. Déposer la carte.
9.5.2. Repose de la carte A103
Appliquer la procédure de démontage en sens inverse.
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9.6. Remplacement de A104, High Voltage Relais
La Figure 65 représente l’emplacement de la carte A104.
Figure 65 : Emplacement de la carte A104
La carte A104 est fixée à l’ossature par 2 séparateurs à six pans.
9.6.1. Dépose de la carte A104
1. Débrancher les 4 connections électriques reliées à la carte,
2. Dévisser les 2 écrous de fixation de la carte,
3. Déposer la carte.
9.6.2. Repose de la carte A104
Appliquer la procédure de démontage en sens inverse.
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9.7. Remplacement des contacteurs K101 et K106
La Figure 66 représente l'emplacement des deux contacteurs K101 et K106.
Figure 66 : Emplacement des contacteurs K101 et K106.
Pour déposer les contacteurs, il est utile de déposer la carte X703 (voir la Figure 66 ci-dessous). Il est
conseillé de protéger l’arrière du module A311 et sa carte pilote IGBT.
9.7.1. Travaux préparatoires : dépose de la carte X703
1.
Avant de commencer à travailler : tenir compte des consignes de sécurité.
Mesurer la tension résiduelle des condensateurs. Détails : voir la section 3.3
2.
Localiser le module à déposer (voir la Figure 57).
3.
Déposer la carte X703. La carte est fixée par deux écrous autobloquants M5.
Clé de 8 mm. Utiliser une clé Allen ou une clé plate.
Mettre de côté le matériel de montage pour l'utiliser ultérieurement.
Chaque contacteur est posé sur trois tiges M6 x 20 mm et serré à l'aide d'écrous M6 avec rondelles et
rondelles d'arrêt.
Taille de clé : 10 mm.
4. Déconnecter l'ensemble du câblage des bornes de contacteur avant de commencer à déposer ces
derniers (voir 9.7.2 et 9.7.3).
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9.7.2. Dépose du contacteur K106
1. Débrancher les quatre connecteurs
faston des contacts auxiliaires (1).
2. Pour défaire les cosses de câbles des
quatre bornes principales (2), dévisser
les vis M6 avec une clé à douille de
10 mm.
Mettre le matériel de montage de côté
pour le réutiliser ultérieurement.
3.
Desserrer l'écrou M6 (3).
Utiliser une clé plate 10 mm.
4. Déposer les deux fils électriques du
bornier (4).
5.
Déposer les trois écrous de
fixation
M6 (5) et les rondelles d'arrêt
correspondantes. Utiliser une clé à
douille de 10 mm.
Deux écrous sont situés sur le bord
supérieur de la plaque de montage,
un écrou (invisible dans la figure) sur
le bord inférieur. Mettre le matériel de
montage de côté pour le réutiliser
ultérieurement.
6. Ecarter tous les câbles sur le côté et
déposer le contacteur de ses tiges de
montage.
Figure 67 : Contacteur de précharge bipolaire K106
9.7.3. Remise en place du contacteur K106
1. Placer le contacteur sur les tiges M6
2. Serrer les écrous M6 (rondelle d'arrêt).
3. Rebrancher :
- les deux fils électriques sur le bornier,
- les connecteurs faston conformément au schéma électrique,
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les cosses de câbles et de câbles auxiliaires aux contacts principaux conformément au schéma
électrique.
Serrer les vis (2) au couple de 6 Nm.
Figure 68 : Contacteur principal K101 et son câblage
9.7.4. Dépose du contacteur K101
1. Couper les colliers de serrage.
2. Pour faciliter le travail, il est recommandé :
- de défaire les cosses des câbles (1) de leurs bornes,
- de desserrer les connexions (2) sans les défaire,
- d'écarter les câbles de l'inverseur (3),
- de défaire les cosses des câbles d'entrée (5) de leurs bornes (4),
- de tirer les câbles d'entrée (5) vers le haut
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3. Déposer les fixations (1) des cosses de
câbles des bornes. Ecrous M8, clé
Allen de 13 mm requise.
4. Si nécessaire : Défaire les écrous (2)
des tiges en cuivre.
5. Retirer :
- les
cosses
des
câbles
auxiliaires (3)
- les
cosses
des
câbles
d'alimentation (4)
- les tiges en cuivre (5)
6. Déposer les fixations de la plaque de
montage des contacteurs (6) : Trois
écrous M6 / clé de 10 mm, un écrou sur
le bord supérieur, deux écrous sur le
bord inférieur.
7. Mettre de côté le matériel de montage
pour l'utiliser ultérieurement.
8. Ecarter tous les câbles sur le côté et
déposer le contacteur de ses tiges de
montage.
Figure 69 : Contacteur principal K101
9.7.5. Remise en place du contacteur K101
1. Placer le contacteur sur les tiges M6
2. Serrer les écrous M6 (rondelle d'arrêt).
3. Rebrancher :
- les cosses des câbles et les cosses des câbles auxiliaires aux contacts principaux
conformément au schéma électrique,
- les barres en cuivre.
4. Serrer les vis de contact à 6 Nm.
Les chiffres suivants entre parenthèses correspondent à la Figure 68.
5. Connecter à nouveau les cosses du câble d'entrée (5) à leurs bornes (4).
6. Connecter à nouveau les cosses du câble de l'inverseur (3) aux bornes d'entrée de l'inverseur (1).
7. Serrer les cosses de câble (2) sur la tige en cuivre.
8. Fixer toutes les autres tiges en cuivre.
9. Remettre en place de nouveaux colliers de serrage.
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9.8. Remplacement du ventilateur M901
9.8.1. Dépose du ventilateur M901
1. Ouvrir le capot d'entretien ((1), Figure 70 ci-dessous) situé du côté de l'arrivée d'air.
2. Déposer le capot intérieur (2). Dévisser les six vis à six pans creux M5 x 35 mm (flèches) et les 2
tresses de masse.
Figure 70 : Dépose du capot pour accéder au ventilateur
Figure 71 : Dépose des écrous de la bague d’admission d’air
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3. Dévisser les six écrous M6 (1). Taille de clé : 10 mm. Mettre de côté les écrous et les rondelles pour les
réutiliser ultérieurement.
4. Déposer la bague de l'admission d'air (2) des tiges M6.
5. Ouvrir le capot d'entretien 1 du compartiment électronique et localiser le disjoncteur Q901 du
ventilateur M901 (1) et la plaque à bornes X903 à X905 (2).
Voir (1) et (2) dans la Figure 72 ci-dessous.
Figure 72 : Déconnexion du câble d’alimentation du ventilateur au niveau du disjoncteur Q901 et
de la plaque à bornes
6. Débrancher sur la plaque à borne les 3 cosses du câble d'alimentation du ventilateur et repérées X903,
X904 et X905.
7. A côté de la plaque à bornes débrancher les 3 autres cosses du câble d'alimentation du ventilateur et
toutes repérées STP901 (repère 3).
8. Débrancher la cosse du câble de masse repérée PE (repère 4).
9. Déposer l’ensemble des serre-câbles.
10. Ouvrir la douille de câble (1) situé entre les 2 compartiments et enfiler le câble (2) à travers la douille en
passant un à un chacune des cosses.
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Figure 73 : Dépose des fixations du moteur de ventilateur et dépose du câble d'alimentation AC
11. Déposer les quatre vis à six pans creux assurant la fixation du moteur de ventilateur. Emplacement :
Voir (3) dans la figure ci-dessus.
Taille de la tête de vis : M6 x 15 mm, taille de clé 10 mm.
Déposer uniquement les quatre vis, pas les écrous. Voir les flèches dans la figure ci-dessous.
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Figure 74 : Dépose des fixations du moteur de ventilateur
9.8.2. Remontage du ventilateur M901
Procéder en sens inverse de la dépose. Attention à rebrancher correctement les câbles d’alimentation
moteur de manière à ce que ce dernier tourne dans le bon sens (aspiration de l’air de l’extérieur vers l’intérieur
du coffre.
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FORMATI ON A LA MA
AINTENANC
CE
A
ABC
CD
9.9
9
TRA
AMWAY D’ORAN
CIT
TADIS 302 - Ind 0
CO
ONVERT
TISSEUR
STATIQ
QUE
Remp
placemen
nt du tran
nsformateur T901
La Figu
ure 75 repré
ésente l’empllacement du transformatteur T901. Ce dernier (2)) se situe so
ous les racco
ords
vissés (1) des phases U21,
U
U22, V2
21, V22, W21
1 et W22. Il est
e fixé sur un rail.
Figu
ure 75 : Loca
alisation du transformate
t
ur T901
9.9.1 Dépose
D
du
u transform
mateur T9
901
1.
2.
3.
4.
5.
age repérés 3
3,
Couper les colliers de serra
onnecté les fiils repérés 1 U, 1V, 1W et 2U, 2V, 2W
W (4),
Repéré et déco
s de masse,
Dévvisser la vis (5) des 2 fils
Dévvisser les 4 vis
v de fixation (6) du tran
nsformateur T901,
T
Déposer le tran
nsformateur T901,
T
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OM TRANSPORT S.A.
S IL NE PEUT-ETTRE MODIFIE OU REEPRODUIT SANS AU
UTORISATION ECRRITE PREALABLE D’A
ALSTOM TRANSPORT S.A.
FORMATI ON A LA MA
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CE
A
ABC
CD
TRA
AMWAY D’ORAN
CIT
TADIS 302 - Ind 0
CO
ONVERT
TISSEUR
STATIQ
QUE
Figure 76 : Fixation
n et câblage du
d transform
mateur T901
Figure 77 : Câ
âblage du tra
ansformateurr T901
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CE
A
ABC
CD
TRA
AMWAY D’ORAN
CIT
TADIS 302 - Ind 0
CO
ONVERT
TISSEUR
STATIQ
QUE
6. Couper les colliers de serra
age (7) et (8) et mettre de
e côté le support de collieer (7),
7. Dévvisser la vis (10) des 2 fils de masse,,
8. Dévvisser les 4 vis
v de fixation du transforrmateur T901 sur sa plaq
que et retirerr ce dernier.
Figure 78 : Dé
épose du tra
ansformateurr T901 de sa plaque de fixxation
9.9.2 Remontag
R
e du trans
sformateu
ur T901
Appliqu
uer la procéd
dure de mon
ntage en se ns inverse. Ne pas oublier de remeettre en plac
ce de nouvea
aux
colliers de serrage.
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placemen
nt du ven
ntilateur M902
La Figure 79 re
eprésente l’e
emplacementt du ventilate
eur M902
Fig
gure 79 : Em
mplacement du
d ventilateur M902
9
9.9.1. Dép
pose du ve
entilateur M902
1.
2.
3.
4.
Repérer et débrancher les 2 câbles d’al imentation du
d ventilateurr M902 repérrés (2),
Débrancher le câble
c
de mis
se à la masse
e (4),
Dévvisser les 3 vis
v (5),
Déposer le ventilateur M902
2.
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F
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Fixations du ventilateur M902
M
9
9.9.2. Rem
montage du
d ventilatteur M902
2
Appliiquer la procédure de mo
ontage en se
ens inverse.
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10. Schémas électriques du CVS
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