Admin

Электрические схемы электровоза ВЛ80ТК

В соответствии с программой модернизации локомотивного парка на дороги страны с августа 2002 г. начали поступать обновленные электровозы переменного тока с продленным сроком службы. Им присвоено обозначение ВЛ80ТК. Они заменяют своих предшественников — локомотивы ВЛ80Т. Сейчас около 100 модернизированных электровозов работают на Восточно-Сибирской, Красноярской и Северо-Кавказской дорогах. Суммарный пробег всех машин на 01 июня 2005 г. составил 9,83 млн. км. Сегодня мы публикуем описание электрических цепей локомотива ВЛ80ТК, которое поможет локомотивным бригадам освоить новую технику.


Электрическая схема электровоза условно разделена на следующие части: силовую, состоящую из цепи первичной обмотки тягового трансформатора Т5 и цепей питания тяговых двигателей; вспомогательную, состоящую из цепей питания вспомогательных машин, обогревателей и других устройств, питающихся от обмотки собственных нужд тягового трансформатора; цепи управления.

Схемой предусмотрена возможность автоматического и ручного управления электровозом в режиме тяги и автоматического в режиме рекуперативного торможения. Позиционные, обозначения аппаратов и номера проводов, указанные в скобках, относятся ко второй секции электровоза.

Контакты показаны для следующих положений привода аппаратов:

- реверсивный переключатель QP1 в блоках силовых аппаратов А11, А12 — движение вперед кабиной данной секции;

- включено — переключатель Q6, разъединители QS3,

QS4, QS7 в блоках силовых аппаратов А11.А12, переключатель SA5, тумблеры S4 ЭПК, S75, S61 — S64;

- тумблер S3 — в положении «Авторегулирование»;

- тормозные переключатели QT1 в блоках силовых аппаратов А11, А12 — в положении «Тяга»;

- отключено —разъединитель QS28, тумблеры S11 — S14, S17, S18;

- тумблеры S33 — S36 — в положении МПК2;

- тумблеры S5 — S8 — в положении «Блок управления отключен»;

- нулевое положение — реверсивно-режимные рукоятки, рукоятки усилия и скорости;

- «Без воздуха» — пневматические выключатели SP2 — SP8, SP11 и SP12, датчик-реле давления SP6, сигнализатор давления SP17;

- датчик-давления масла SP15, компрессоров — в положении, соответствующем отсутствию давления масла.

Для снижения уровня коммутационных перенапряжений в цепях управления устройством ШУ-001 шунтированы катушки аппаратов НА1, НА2.К1.А11 иА12, (К11.К12, К22, К32, ОР1 и QT1), QF11 вкл, —ОП4вкл„ КТ1, КТ2, КТ4, КТ6, КТ7, KV12 —KV19, KV21, KV22, KV31, KV40, KV41, KV43, KV44, KV46 - KV48, KV51, KV52, KV55, KV63, KV75, KV76, KV78, SA5, SA6, УЗ - У7, У10 - У14, У17, У18, У21 — У23 и УЗО. Катушки электромагнитных контакторов КМ1 -КМЗ, КМ5, КМ7-КМ9. КМ11 -КМ15, КМ21, КМ22, КМ25, КМ35 —КМ37, КМ41 — КМ43 шунтированы устройством ШУ-003.

Схемы секций 1 и 2 отличаются друг от друга следующим: предохранители F20 — F23, обогреватель Е8, промежуточное реле KV75, выключатель SF38, температурное реле SK5, трансформатор Т10 установлены только на секции 2. На секции 1 установлены блокировочное устройство SQ5 типа БУ-01 и вилка Х27, а на секции 2 — блокировочное устройство SQ5 типа БУ-02 и вилка Х28.

В межсекционном соединении электровоза (электровозов в составе двух секций) провода цепей управления одной секции соединяются с проводами другой секции следующим образом: Э01 с Э02, ЭОЗ и Э04, Э2 с ЭЗ, Э13 с Э14, Э17 с Э18, Э29 с ЭЗО, Э34 с Э35, Э54 с Э55, Э61 с Э62, Э65 с Э66, Э71 с Э72, Э81 с Э82. Остальные провода соединяются с одноименными.

В межэлектровозном соединении (при работе двух локомотивов по системе многих единиц СМЕ) провода цепей управления одного электровоза соединяются с проводами другого электровоза следующим образом: Э2 с ЭЗ, Э13 с Э15, Э14 с Э16, Э17 с Э22, Э18 с Э23, Э29 с ЭЗО, Э61 с Э63, Э62 с Э64, Э65 с Э67, Э66 с Э68, Э71 с Э73, 372 с Э74, Э81 с Э83, Э82 с Э84. Остальные провода, кроме Э01, ЭОЗ, Э31, Э32 и Э36, соединяются с одноименными.

Провода Э32 и Э36 соединяются между собой в пределах каждой секции в межэлектровозном соединении. В соединении электровоза с третьей секцией провода цепей управления (указаны первыми) соединяются с проводами секции следующим образом: Э01 с Э02, ЭОЗ с Э04, Э13 с Э14, Э14с Э15, Э15сЭ13, Э17сЭ18, Э18сЭ22, Э22сЭ17, Э32 с ЭЗЗ, Э54 с Э55, Э55 с Э4, Э61 с Э62, Э62 с Э63, Э63 с Э61, Э65 с Э66, Э66 с Э67, Э67 с Э65, Э71 с Э72, Э72 с Э73, Э73 с Э71, Э81 с Э82, Э82 с Э83, Э83 с Э81. Остальные провода, кроме проводов Э34 и Э35 третьей секции, соединяются с одноименными.

СХЕМА СИЛОВЫХ ЦЕПЕЙ

Цепь первичной обмотки тягового трансформатора. Электровоз подключается к контактной сети токоприемниками ХА1, установленными на каждой секции. Снижение напряжения с 25 кВ до величины, необходимой для питания тяговых двигателей, вспомогательных машин и устройств, осуществляется тяговым трансформатором Т5. Его первичная обмотка подключена к токоприемникам через дроссель помехоподавления L1, высоковольтный разъединитель QS1 и высоковольтный разъединитель QS2 при питании от другой секции, главный выключатель QF1, фильтр Z1 и трансформатор тока Тб. Первичная обмотка тягового трансформатора соединена через трансформатор Т7 с кузовом.

Дроссель L1 и фильтр Z1 предназначены для снижения уровня радиопомех, создаваемых при работе электровоза, разъединители QS1 и QS2 — для отключения соответственно неисправных токоприемника и секции. Рукоятки разъединителей выведены внутрь высоковольтной камеры.

Главный выключатель (ГВ) QF1 служит для оперативных, аварийных отключений тягового трансформатора Т5. После отключения первичная обмотка трансформатора автоматически закорачивается на корпус разъединителем ГВ, чтобы обеспечить безопасность при входе в высоковольтную камеру.

Трансформатор тока Тб служит датчиком тока реле К2, являющимся составной частью главного выключателя QF1. При коротких замыканиях (к.з.) и токовых перегрузках ток в цепи катушки реле достигает величины, равной уставке реле. Последнее включается, размыкается цепь катушки удерживающего электромагнита главного выключателя. Трансформатор тока Т7 выполняет функцию датчика тока для счетчиков активной электроэнергии PJ1, PJ2. Счетчик PJ1 предназначен для учета потребляемой электроэнергии, счетчик PJ2 — рекуперируемой. Для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений контактной сети предусмотрен ограничитель перенапряжений F1.

Напряжение контактной сети измеряется вольтметрам PV1, установленным в кабине и подключенным к обмотке собственных нужд трансформатора Т5. К этой обмотке трансформатора Т5 подключены счетчики электроэнергии РЛ, PJ2, а через панель питания А10 — вентиль защиты У1.

Для сохранения работоспособности третьей секции при работе трех секций по СМЕ при неисправном токоприемнике предусмотрено соединение между собой токоприемников электровоза и третьей секции. В случае работы двух локомотивов по СМЕ соединение токоприемника одного электровоза с токоприемниками другого не предусмотрено.

Цепи вторичных обмоток тягового трансформатора и тяговых двигателей (ТД) в режиме тяги. Напряжение на ТД подается от вторичных тяговых обмоток трансформатора Т5 через выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП) U1, U2. Напряжение секций 01—3, 3—1,02—7, 7—5 вторичных тяговых обмоток при холостом ходе трансформатора составляет 290 В, напряжение секции а 1—х1, а2—х2 — 638 В. Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений в цепях тяговых обмоток предусмотрены ограничители перенапряжений F2 и F3.

Чтобы уменьшать потенциал относительно корпуса при атмосферных перенапряжениях и уровень радиопомех, тяговые обмотки соединили с корпусом электровоза через конденсаторы панелей С1, С2 и конденсаторы С11 — С14.

Тяговые обмотки и ВИП защищены от токов к.з. с помощью реле КА1 — КА6, при срабатывании которых подается напряжение на катушку отключающего электромагнита УАЗ главного выключателя QF1 от обмотки собственных нужд трансформатора. При повреждении ВИП отключаются разъединителями QS3, QS4 с ручным приводом. ТД защищены от токов к.з. выключателями QF11 — QF14.

Чтобы изменить направление движения, переключателями QP1 изменяют направление тока в обмотках ТД. Переключатели QT1 предназначены для переключения электрической схемы электровоза из тягового режима в рекуперативный и наоборот.

Чтобы снизить пульсации выпрямленного тока, в цепи тяговых двигателей включены сглаживающие реакторы L1 и L2 . Для уменьшения пульсаций тока возбуждения и, следовательно, магнитного потока возбуждения обмотки возбуждения ТД шунтированы резисторами R1 и R2 (выводы РО, РЗ). Напряжение на ТД регулируется за счет изменения угла открытия тиристоров ВИП.

Схемой предусмотрено четырехзонное плавное регулирование выпрямленного напряжения. После полного открытия тиристоров плеч 1, 2, 7 и 8 (конец четвертой зоны) скорость увеличивается за счет ослабления возбуждения двигателей (шунтирования обмоток возбуждения резисторами Р1, Р2 (выводы Р1 — РЗ) и соединенными с ними последовательно индуктивными шунтами L11 — L14). Предусмотрены три ступени ослабления возбуждения:

- первая — 70 % (включены контакторы К11 и К12);

- вторая — 52 % (включены контакторы К11, К12, К21 и К22);

- третья ступень — 43 % (включены контакторы К11, К12, К21, К22, К31 и К32).

Это означает, что 70, 52 и 43 % тока якоря проходит по обмотке возбуждения. Индуктивные шунты L11 — L14 предназначены для снижения бросков тока и облегчения условий коммутации ТД при колебаниях напряжения в контактной сети или его восстановления после кратковременного снятия. В случае необходимости любой из ТД может быть отключен соответствующим разъединителем QS11 или QS12. При этом отключаются соответствующие быстродействующие выключатели. Питание ТД от источника низкого напряжения (сеть депо) осуществляется через розетки Х4 и разъединитель QS5.

Напряжение ТД измеряется вольтметром PV2. От коммутационных перенапряжений вольтметр защищен конденсатором С26. Ток ТД измеряется амперметром РА1, подключенным к измерительному шунту RS1. Амперметр РА1 предназначен для измерения тока первого ТД по ходу движения электровоза и контроля работы ВИП первой по ходу движения тележки. Прибор РА1 установлен в кабине машиниста. В цепи якорей ТД включены датчики тока Т1 и Т2, обеспечивающие совместно со шкафом МСУД А55 контроль тока ТД и обратную связь по току с системой управления ВИП.

Замыкания на корпус цепей питания ТД контролирует реле заземления KV1. Оно имеет включающую и удерживающую катушки. К контролируемым цепями включающая катушка реле подключена через резисторы R5, R6 и разъединитель QS7. Напряжение 50 В на удерживающую катушку подается от контролера машиниста по проводу Э2 через резистор R94.

На включающую катушку напряжение поступает (при замыканиях на корпус обмотки собственных нужд тягового трансформатора Т5) через понижающий трансформатор T9. Разъединитель QS7 предназначен для отключения реле от замкнутой на корпус цепи (например, сглаживающего реактора L2 или ВИП). В этом случае должен быть обязательно отключен соответствующий разъединитель QS3 или QS4.

При замыканиях на корпус включается реле KV1 и размыкает цепь питания катушки удерживающего электромагнита ГВ. Включаются индикаторы ГВ и РЗ над пультом машиниста, и подается сигнал в шкаф МСУД А55.

Регулирование напряжения на ТД в режиме тяги. На упрощенной силовой схеме электровоза цифрами 1 —8 обозначены плечи ВИП, 1 — 3 — секции обмоток трансформатора. При этом секция 1 соответствует секциям 01—3, 02—7 обмоток тягового трансформатора Т1, секция 2 —секциям 3—1,7—5, секция 3 — секциям а 1—х1, а1—х2. Тиристоры ВИП открываются с помощью управляющих импульсов, вырабатываемых шкафом МСУД А55.

На первой зоне регулирования ТД питаются от выпрямительных мостов, образуемых плечами 3 — 6, подключенных к выводам секции 2 обмотки трансформатора. Рассмотрим упрощенный алгоритм работы тиристоров в режиме тяги.

Тиристоры плеч 3,5 открываются импульсами с постоянной фазой сщ, соответствующей минимальному углу открытия, а тиристоры плеч 4, 6 — импульсами с регулируемой фазой ар. Если в один из полупериодов нагружены тиристоры плеч 4, 5, то в следующий полупериод после открытия тиристоров плеча 3 в момент ао происходит коммутация тока с тиристоров плеча 5 на тиристоры плеча 3. Энергия в цепи выпрямленного тока разряжается по нулевому контуру: тиристоры плеч 4 и 3, сглаживающий реактор, ТД. При угле открытия ар тиристоров плеча 6 происходит коммутация тока с тиристоров плеча 4 на тиристоры плеча 6. Далее ток нагрузки протекает через тиристоры плеч 3 и 6.

В последующий полупериод при угле открытия ао тиристоров плеча 5 закрываются тиристоры плеча 3. Возникает нулевой контур для разряда энергии по цепи: тиристоры плеч 6 и 5, сглаживающий реактор. Так происходит чередование нулевых вентилей для различных полупериодов напряжения сети, что позволяет не усиливать по току плечи ВИП, работающие в первой зоне регулирования. Чем большую часть проводящего полупериода проходит ток через тиристоры, тем больше среднее значение выпрямленного напряжения на ТД.

Технические данные электровоза ВЛ80ТК

Номинальное напряжение, В 25000

Частота, Гц 50

Формула ходовой части 2(20-20)

Колея, мм 1520 (1524)

Номинальная масса электровоза с 0,67 запаса песка, т 192

Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс) 230 (23,5)

Разность между нагрузками на рельсы от колес

одной колесной пары, кН (тс), не более 5 (0,5)

Высота от головки рельса до оси автосцепки

при новых бандажах, мм 1040... 1080

Высота от головки рельса до рабочей поверхности полоза токоприемника:

в опущенном положение, мм, не более 5100

в рабочем положении, мм 5500... 7000

Номинальная длина электровоза по осям автосцепок, мм .... 15200 Номинальный диаметр Колеса по кругу катания

при новых бандажах, мм 1250

Минимальный радиус проходимых кривых

при скорости до 10 км/ч, м 125

Мощность в часовом режиме

на валах тяговых электродвигателей кВт, не менее 6520

Мощность в продолжительном режиме

на валах тяговых электродвигателей, кВт, не менее 6000

Сила тяги в часовом режиме, кН (тс), не менее 442 (45,1)

Сила тяга в продолжительном режиме, кН (тс), не менее 400 (40,8)

Скорость в часовом режиме, км/ч, не менее 51,6

Скорость в продолжительном режиме, км/ч, не менее 53,6

Конструкционная скорость, км/ч 110

Кпд в продолжительном режиме тяги, не менее 0,85

Коэффициент мощности в продолжительном режиме в тяге,

не менее 0,82

Тип тягового привода индивидуальный с опорно-осевым

подвешиванием тягового двигателя

Электрическое торможение рекуперативное

Тормозная сила, развиваемая электровозом в режиме электрического торможения при скоростях, кН (тс), не менее:

до 50 км/ч 400 (40,8)

до 80 км/ч 300 (30,6)

до 90 км/ч 250 (25,5)
Примечание. Силы тяги и торможения, скорость указаны для среднеизношенных бандажей колес (диаметр 1200 мм) при напряжении на токоприемнике 25 кВ.


Для реализации изложенных режимов работы ВИП в первой зоне необходимо подавать на тиристоры плеча 5 в один и тот же полупериод напряжения сети импульсы управления, регулируемые по фазе от я до ао, и импульсы управления с фазой ао-

Это объясняется тем, что тиристоры плеч 3 и 5, на которые подаются импульсы управления в начале полупериода (ао), не удерживаются в открытом состоянии до прихода импульсов с фазой ар на тиристоры плеч 4 и 5. Поэтому подачей дополнительных импульсов на тиристор плеча 5 будет создана цепь тока через тиристоры плеч 4 и 5, что позволит запасти электромагнитную энергию в реакторе. В дальнейшем тиристоры плеча 5, получая импульсы управления с фазой ар, будут находиться в открытом состоянии за счет разряда электромагнитной энергии реактора. Поэтому импульсы с фазой ар могут быть сняты с тиристоров плеча 5. Во второй зоне плавным изменением фазы открытия тиристоров плеч 1 и 2 осуществляется регулирование выпрямленного напряжения от 1/4Uhom до 1/2Uhom- В течение полупериода ток будет протекать следующим образом.

Вначале он проходит от секции 2 обмотки трансформатора через тиристоры плеча 3, цепи ТД, плечо 6. В момент открытия тиристоров плеча 1 происходит коммутация тока с тиристоров плеча 3 на тиристоры плеча 1. С этого момента ТД питаются от секций 1 и 2 обмотки трансформатора. Аналогично ток будет протекать и во второй полупериод, но в работе будут участвовать тиристоры плеч 2, 4 и 5.

Для дальнейшего увеличения выпрямленного напряжения при полностью открытых тиристорах плеч 1 и 2 нагрузка переводится с секций 1 и 2 на секцию 3 обмотки трансформатора. Перевод осуществляется без потери тяги и бросков тока.

Нагрузка с тиристоров плеч 1,2, 5 и 6 переводится на тиристоры плеч 5, 6, 7 и 8 без изменения тока якоря. Это достигается подачей на блок логики аппаратуры управления синхроимпульсов в момент времени WT = "/2- Если синхроимпульс поступает при полностью открытых тиристорах плеч 1,6, то за время WT= л/2 + «о должны быть выполнены логические операции, запрещающие подачу импульсов управления в следующий полупериод на тиристоры плеч 2, 5 и разрешающие открытие тиристоров плеч 6, 7. Тогда под действием э.д.с. всей вторичной обмотки трансформатора происходит коммутация тока с тиристоров плеча 1 на тиристоры плеча 7. Ток нагрузки проходит по цепи: тиристоры плеч 6 и 7, секция 3 обмотки трансформатора.

Тиристоры плеча 6 при таком переходе нагружены током в течение периода один раз. Далее тиристоры плеч 6 и 7 чередуются с тиристорами плеч 5, 8, находясь под напряжением половину периода. Если синхроимпульс поступает при открытых тиристорах плеч 2 и 5, то тиристоры плеча 5 остаются в открытом состоянии еще на один полупериод, так как должны быть открыты тиристоры плеч 5 и 8. Дальнейшее повышение напряжения осуществляется за счет подачи импульсов на открытие тиристоров плеч 5, 8 и 6,7 с углом ао плавным изменением угла открытия тиристоров плеч 3 и 4 от максимального значения до ао- При этом выпрямленное напряжение будет плавно изменяться от '/г^ном. До 3/4ПНом-

Ток по тиристорам указанных плеч в течение полупериода будет протекать следующим образом. Если в начале полупериода он проходит через тиристоры плеч 5, 8 (или 6, 7), то с момента подачи импульса на открытие тиристоров плеча 3 или 4 происходит коммутация тока с тиристоров плеча 5 или 6 на тиристоры плеча 3 или 4.

На четвертой зоне регулирования к работающим тиристорам плеч 3, 8 и 4, 7 дополнительно подключаются тиристоры плеч 1,2с углом открытия ар. Таким образом, к секциям 3 и 2 обмотки трансформатора добавляется секция 1. В момент открытия тиристоров плеч 1 и 2 с углом открытия ао выпрямленное напряжение будет иметь наибольшее значение. При уменьшении напряжения последовательность перехода обратная.

Остановимся на некоторых особенностях работы преобразователя с параллельным соединением мостов. Так, на третьей зоне в режиме тяги тиристоры плеч 5, 8 и 6, 7 открываются в начале полупериода управляющих импульсов с фазой ао, а тиристоры плеч 3,4 — импульсов с фазой ар. Если в один из полупериодов ток протекал по контуру: плечо 8, секции 3 и 2, плечо 3, то в начале следующего полупериода управляющие импульсы с фазой а© подаются на тиристоры плеч 6 и 7. При этом образуются два контура коммутации тока: плечи 3 и 7 — секции 2, 3; плечи 6 и 8 — секция 3.

Первой начинается коммутация в контуре, где напряжение выше, т.е. в контуре 1. В это время тиристоры плеча 7 открываются, а тиристоры плеча 3 закрываются. После завершения коммутации тока в контуре 1 (угол коммутации а'о) начинается коммутация в контуре 2 (угол коммутации а'о), при котором открываются тиристоры плеча 6.

Поскольку коммутация тока происходит поочередно в контуре с большим напряжением и контуре с меньшим напряжением, потенциальные условия для начала коммутации в плечах, находящихся в контуре с меньшим напряжением, могут создаваться после воздействия на них управляющих импульсов с фазой ао- В этом случае коммутация тока в контуре с меньшим напряжением может не начаться либо не все тиристоры плеча возьмут нагрузку, что приведет к нарушению параллельной работы тиристоров.

Чтобы исключить подобные режимы, осуществляется автоматическое слежение за окончанием коммутации тока в контуре с большим напряжением. Управляющий импульс на тиристоры малого контура поступит в тот момент, когда напряжение на обмотке трансформатора восстановится и создадутся потенциальные условия для начала коммутации тока в меньшем контуре (фаза ао).

В конце второй, третьей и четвертой зон регулирования при подаче управляющих импульсов на тиристоры с углом открытия ар во время коммутации тиристоров с углом открытия ао, может возникнуть режим с нарушением параллельной работы тиристоров, когда часть тиристоров плеча закрыта. Подобное возможно при снятии управляющих импульсов до окончания коммутации, когда ток через отдельные тиристоры меньше тока удержания. Причина — резкое снижение напряжения на обмотках трансформатора и, следовательно, анодного напряжения тиристоров при коммутации. Чтобы исключить подобные режимы, предусмотрено автоматическое ограничение фазы импульса ар.

Цепи ТД в режиме рекуперации. При электрическом торможении ТД работают как генераторы постоянного тока с независимым возбуждением. Рекуперативное торможение осуществляется за счет инвертирования постоянного тока ТД, работающих генераторами, в переменный ток промышленной частоты.

Все переключения в силовой цепи при переходе из режима тяги в режим рекуперации и обратно производятся переключателями ЛИОН, А12—QT1. При переходе в режим рекуперативного торможения якорь каждого двигателя отключается от своей обмотки возбуждения и подключается к ВИП последовательно с диодами блока U11 и блоком резисторов R10.

Блок резисторов R10 предназначен для большей электрической устойчивости рекуперативного торможения, а также для улучшения распределения тока между параллельно включенными якорями ТД. Блок диодов U11 служит для предотвращения появления контурных токов при переходе в режим рекуперативного торможения на высоких скоростях.

Чтобы защитить блоки резисторов от токовых перегрузок, установлена панель реле напряжения А6. При срабатывании реле контроля напряжения KV01 и KV02 панели А6 разбирается схема электрического торможения.

В схему электровоза включены панели защиты ТД от кругового огня по коллектору А27, А28. При срабатывании реле контроля напряжения KV01
отключается контактор К1, обесточивая обмотки возбуждения ТД. Обмотки тягового трансформатора с выводами а4—аЗ и выпрямительная установка возбуждения U3 образуют двухполупериодную мостовую схему выпрямления с нулевым вентилем для питания обмоток возбуждения ТД. Напряжение холостого хода между выводами а4—аЗ составляет 232 В.

Тормозные переключатели А11—QT1, А12—QT1 соединяют между собой последовательно обмотки возбуждения ТД каждой секции. Резисторы R1, R2 с выводами РО, РЗ остаются подключенными параллельно обмоткам возбуждения, как в режиме тяги. Сбор силовой схемы питания обмоток возбуждения завершается включением контактора К1. Ток возбуждения измеряется амперметром РА2, установленным в кабине на пульте машиниста. Обратная связь по току с системой регулирования обеспечивается с помощью датчика тока Т15.

Цепи обмоток возбуждения защищены от токов перегрузки с помощью реле КА15, от токов к.з. при пробое плеч ВУВ —с помощью реле КА7. При срабатывании реле КА15 отключается контактор К1, при срабатывании реле КА7 отключается выключатель OF1.

Контроль замыкания цепей возбуждения на корпус осуществляет реле контроля земли KV4. При его включении загораются индикаторы «РКЗ» на блоке сигнализации А23 над пультом машиниста. Для снижения уровня радиопомех обмотка аЗ—хЗ тягового трансформатора соединена с корпусом электровоза через конденсаторы С17 и С18.

Регулирование тормозной силы в режиме рекуперации. В данном режиме, в зоне высоких скоростей тормозная сила регулируется плавным изменением тока возбуждения ТД, а в зоне средних и малых скоростей — плавным изменением напряжения ВИП, работающих в инверторном режиме.

Ток возбуждения изменяется за счет изменения угла открытия тиристоров выпрямительной установки возбуждения U3. Тиристоры открываются с помощью управляющих импульсов, вырабатываемых шкафом МСУД и подаваемых через выходные усилители импульсов выпрямительной установки возбуждения на управляющие электроды тиристоров.

Тормозная сила в четвертой зоне регулируется плавным изменением тока возбуждения, который по мере снижения скорости движения электровоза должен увеличиваться для поддержания заданной тормозной силы. При достижении наибольшего тока возбуждения дальнейшее поддержание заданной тормозной силы осуществляется плавным уменьшением напряжения ВИП.

Плавное регулирование напряжения ВИП производится с середины четвертой зоны (ар = 90 эл. град.) до первой зоны. В четвертой зоне тиристоры плеч 1, 2, 7 и 8 открываются с углом опережения р. Импульсы управления формируются системой авторегулирования инвертора, входящей в шкаф МСУД, обеспечивающий постоянство угла запаса 6 = р - j при токе якоря более 400 А. При меньших токах осуществляется регулирование инвертора с постоянным углом опережения р.

Информация об угле коммутации j поступает с датчиков Т21 — Т24. Регулирование в четвертой зоне осуществляется изменением фазы открытия тиристоров плеч 3 и 4, начиная с угла ар = 90 эл. град.

В начале полупериода ток ТД протекает через тиристоры плеч 1, 8 или 2, 7. В момент подачи управляющего импульса на тиристоры плеч 3 или 4 происходит коммутация тока с тиристоров плеч 1 или 2 на тиристоры плеч 3 или 4. В дальнейшем ток до конца полупериода будет протекать через тиристоры плеч 3, 8 или 4, 7.

Переход на регулирование в третьей зоне осуществляется подачей импульсов с углом опережения (3 на тиристоры плеч 3, 8 и 4, 7 и закрытием тиристоров плеч 1 и 2. При этом изменяется фаза открытия тиристоров плеч 5 и 6. После окончания регулирования в третьей зоне нагрузка синхронно переводится с тиристоров плеч 5, 6,7 и 8 на тиристоры плеч 1, 2, 5 и 6. Последние открываются с углом опережения р, обеспечивая переход во вторую зону регулирования. Во второй зоне за счет изменения фазы открытия тиристоров плеч 3, 4 уменьшается напряжение ВИП.

При переходе на первую зону управляющие импульсы снимаются с тиристоров плеч 1 и 2. На тиристоры плеч 5 и 6 подаются импульсы, регулируемые по фазе. При уменьшении фазы ар до л/2 рекуперация прекращается. При дальнейшем уменьшении угла ар начинается режим торможения противовключением, когда ТД развивает тяговый момент, соответствующий направлению движения назад, и электровоз начинает потреблять энергию из сети. Торможение противовключением обеспечивает возможность остановки поезда и, при необходимости, осаживания его.

В режиме рекуперативного торможения при автоматическом управлении регулирования напряжение ВИП ограничивается тремя зонами (верхняя граница — середина четвертой зоны).

(Продолжение следует)

Инж. С.В. АСТАХОВ,

Улан-Удэнский ЛВРЗ, машинисты-инструкторы В.И. КЛЕЙМЕНОВ, депо Вихоревка Восточно-Сибирской дороги, В.В. ЗАЙКОВ,

депо Северобайкальск Восточно-Сибирской дороги,

с.м. Хлопков,

заведующий сектором ПКБ ЦТ ОАО «РЖД»

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

Admin

СХЕМА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ

Вспомогательные цепи питаются от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Напряжение холостого хода между выводами аЗ—а4 обмотки равно 232 В, между выводами а4—хЗ — 406 В. Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений предусмотрен ограничитель перенапряжения F4, для снижения уровня радиопомех — конденсаторы С17, С18, для защиты от токов короткого замыкания — реле КА8, при включении которого отключается ГВ QF1. Замыкания на корпус контролирует реле KV4, при включении которого загораются индикаторы «РКЗ» над пультом машиниста.

Особенностью схемы их питания является обеспечение нормальной работы двух групп вспомогательных машин при различных частотах питающего напряжения, различных системах преобразования числа фаз и способах формирования пусковых процессов.

Двигатели вентиляторов М11, М12 и маслонасоса М15 могут питаться либо напряжением частотой 50 Гц непосредственно от выводов а4—хЗ обмотки собственных нужд тягового трансформатора через соответствующие контакторы КМ 11, КМ 12 и КМ 15, либо напряжением частотой 162/з Гц от преобразователя частоты и числа фаз U5 через контакторы КМ7, КМ8 и КМ9.

Преобразователь получает питание от выводов аЗ—а4 обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Фаза С2 является общей для обеих систем питания. Переключение с одной системы на другую — автоматическое в соответствии с токовой нагрузкой ТД.

Двигатели вентилятора М13 и компрессора М14 питаются только напряжением частотой 50 Гц через контакторы КМ 13 и КМ 14.

При установившихся режимах системы с частотой 50 Гц преобразование числа фаз осуществляется при помощи симметрирующих конденсаторов, которые распределены таким образом, что при любом произвольном порядке включения величина симметрирующей емкости близка к оптимальной. В пусковых режимах конденсаторы С101 — С106 через контакторы КМ1, КМ2 и КМЗ подключаются к сборным шинам фаз С2, СЗ. Этим обеспечивается увеличение пускового момента двигателя, включаемого первым на номинальную частоту вращения.

В качестве датчика окончания процесса пуска и появления трехфазной системы напряжения на сборных шинах С1, С2, СЗ служит реле контроля напряжения KV01 панели А1, настроенное на напряжение включения (300 ± 50) В. Коэффициент возврата реле принят равным 0,8. При пусках последующих машин реле остается включенным. Необходимый пусковой момент вновь включаемых двигателей достигается за счет ранее включенных машин, выполняющих функции расщепителя фаз.

Для снятия статического заряда с конденсаторов С101 — С106 после их отключения предусмотрены резисторы R31 — R33. Преобразование числа фаз при работе М11,М12иМ15на низкой частоте осуществляется без использования симметрирующих конденсаторов, благодаря преобразователю U5.

Вспомогательные машины защищены от токовых перегрузок тепловыми реле КК11 — КК15. При их срабатывании отключается соответствующий контактор. На низкой частоте применены тепловые реле КК5 и КК6 в цепи маслонасоса М15 и КК1 — КК4 в цепи двигателей вентиляторов М11 и М12. От деповской сети напряжение к вспомогательным машинам может быть подано через розетки Х1 и Х2.
Чтобы включить двигатель компрессора М14 на отключенной секции, включают разъединители QS28 в обеих секциях. Обмотка собственных нужд тягового трансформатора отключается при помощи переключателя вспомогательных цепей Q6 в отключенной секции (его устанавливают в среднее положение). В результате двигатель компрессора на отключенной секции можно запустить от обмотки собственных нужд другой секции.

Разъединители секций QS28 в рабочем режиме должны находиться в отключенном положении. Запрещено при включенных разъединителях секций QS28 переключать питание вспомогательных цепей от сети депо через подкузовные розетки Х1 и Х2! В противном случае в результате обратной трансформации на первичной обмотке тягового трансформатора появится напряжение 25 кВ. При работе двух электровозов или электровоза и секции по СМЕ соединение цепей напряжением 380 В между электровозами и электровозом и третьей секцией не предусмотрено.


Питающее напряжение нагревателей калориферов 406 В переменного тока подается от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Питающее напряжение двигателей вентиляторов 220 В переменного тока подается от блока питания А2. Цепи нагревателей защищены от токов к.з. автоматическими выключателями SF7 и SF8, от перегрева — с помощью термореле SK, контакты которых включены в цепь питания катушек реле KV52 и контактора КМ25.

Нагреватель Е8 предназначен для подогрева воды санузла. Он включается промежуточным реле KV75. Питающее напряжение 220 В подается от обмотки трансформатора НО. Цепь нагревателей Е8 защищена от токов к.з. предохранителем F20.

Нагреватель, встроенный в ГВ, предназначен для обогрева последнего и повышения надежности работы привода при низких температурах. Прибор включается выключателем S1. Питающее напряжение 232 В подается от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Цепь данного нагревателя защищена от токов к.з. предохранителем F10.

Электрические печи Е11 — Е14 предназначены для обогрева кабины. Они включаются электромагнитными контакторами КМ21 и КМ22. Питающее напряжение 100 В переменного тока к печам Е11 — Е14 подается от обмотки а1—а2 трансформатора Т11. Для отключения трансформатора предусмотрен разъединитель QS21. Цепи питания печи и трансформатора защищены от токов к.з. предохранителем F21 и автоматическими выключателями SF3, SF4.

Нагреватели клапанов продувки У21 — У23 предназначены для обогрева последних. Нагреватели ЕЗЗ — Е35 служат для обогрева участков спускных труб между главным резервуаром и кранами отключения клапанов продувки. Они включаются выключателем SF1. Питающее напряжение 50 В переменного тока подается от выводов а1—х1 трансформатора Т11. Цепь нагревателей защищена от токов к.з. выключателем SF1.

Электроплитка Е21 предназначена для подогрева пищи, включается переключателем SA2. Она получает питание от вторичной обмотки трансформатора Т1 шкафа питания А25 по схеме двухступенчатого включения. Первая ступень включается контактами переключателя SA2 С01, С93 и С91, С94 на напряжение 75 В переменного тока, вторая ступень — контактами переключателя SA2 С01, С93 и С92, С94 на напряжение 100 В переменного тока. Цепи электроплитки защищены от токов к.з. предохранителями F31 и F32,

Нагреватель Е20 предназначен для подогрева масла компрессора, включается выключателем SF2. Питающее напряжение 100 В переменного тока подается от обмотки а1—а2 трансформатора Т11. Цепь нагревателя защищена от токов к.з. выключателем SF2.

Холодильник Е2 предназначен для хранения пищевых продуктов. Питающее напряжение 12 В постоянного тока подается от блока питания А15. Цепи блока питания и холодильника защищены от токов к.з. предохранителями в блоке питания. При включении холодильника необходимо соблюдать полярность, указанную на розетке Х26.

Кондиционер Е31 служит для охлаждения кабины. Питающее напряжение 220 В однофазного тока подается контактами электромагнитного контактора КМ36 от блока питания А2, который включается выключателем SF6. Цепи блока питания защищены оттоков к.з. выключателем SF6 и предохранителем F22, цепи кондиционера — выключателем и предохранителем на пульте управления АЗ.

ЦЕПИ ТРАНСФОРМАТОРОВ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ЗАМЫКАНИЙ НА КОРПУС ОТКЛЮЧАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТА ГВ, ШКАФА ПИТАНИЯ ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ВИП

К трансформатору T9 системы контроля замыканий на корпус цепей питания ТД напряжение подается от обмотки собственных нужд по проводам С5 и С15. Для защиты от токов к.з. в цепь первичной обмотки включен предохранитель F9. К вентилю защиты У1 напряжение 50 В подается от панели питания А10 по проводам С19 и С20. На катушку отключающего электромагнита ГВ QF1 напряжение поступает от обмотки собственных нужд по проводами С5 и С11 после срабатывания реле КА1 — КА6. Для ограничения тока в цепи катушки установлена панель резисторов R16.

К шкафу питания А25 напряжение подается от обмотки собственных нужд по проводами С1 и С45 или от сети депо через розетки Х1, Х2. Для их защиты от токов к.з. в цепь питания включен предохранитель F16.

К аппаратуре управления преобразователями ВИП напряжение подается от обмотки собственных нужд по проводами С1 и С240 или от сети депо через розетки Х1, Х2. Для защиты от токов к.з. в цепь питания введен предохранитель F17.

СХЕМА ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ

Система питания цепей управления — однопроводная с заземленным «минусом». Обратным проводом (минусовым) являются металлические конструкции электровоза. В качестве источников питания используют шкаф питания А25 и щелочные никель-кадмиевые аккумуляторные батареи GB1 и GB2. Шкаф питания представляет собой статический преобразователь напряжения переменного тока в напряжение пульсирующего тока. Он служит для питания цепей управления стабилизированным напряжением 50 В и подзарядки аккумуляторных батарей.

Питание поступает к шкафу от обмотки собственных нужд тягового трансформатора (406 В) или от сети депо по проводам С1 и С45 после включения контактора КМ5. Последний включается тумблером S1.

Цепи управления получают питание по следующей цепи: диод V5 или тиристоры V1 (в первый полупериод), V2 (во второй полупери-од), рубильники SA1 и SA2, провод Э01, дроссель L1, рубильники SA1, SA2, провод ЭОЗ, цепи управления, корпус, диоды V4 (в первый полу-период), V3 (во второй полупериод). Дроссель L1 служит для снижения величины пульсации выпрямленного напряжения.

Величину напряжения цепей управления устанавливают с помощью резистора R8. Оно измеряется вольтметром PV при установке тумблера S4 в положение «Напряжение выпрямителя» и тумблера S3 в положение «Нормально». Чтобы определить напряжение аккумуляторных батарей, тумблер S4 необходимо перевести в положение «Напряжение батареи».

Цепи управления могут получать питание от деповского источника постоянного или пульсирующего тока напряжением 45 — 55 В через розетку Х8. При этом рубильник SA2 должен находиться в положении «Источник депо», а рубильник SA3 «Батарея» — в положении «Нормально» или в среднем.

Аккумуляторные батареи подзаряжают по цепи: «плюс» выпрямителя, сглаживающий реактор L2. трансформатор тока Т2, тиристор V7, рубильник SA3, предохранитель F1, провод Н01, аккумуляторные батареи GB2 и GB1, провод Н02, предохранитель F2, рубильник SA3, шунт амперметра RS, «минус» выпрямителя. Подзарядка разряженных (полностью или частично) аккумуляторных батарей осуществляется током, не превышающим 31 А.
Ток подзаряда ограничивают с помощью резистора R9, напряжение подзаряда — с помощью резистора R14. Ток батарей измеряется с помощью амперметра РА. Заряд батарей от деповского источника напряжения постоянного или пульсирующего тока возможен через розетку Х8. При этом необходимо в шкафу питания установить рубильник SA3 в положение «Источник депо», а рубильник — SA2 в положение «Нормально» или в среднее.

При исчезновении напряжения на обмотке трансформатора Т1 шкафа питания (выключился ГВ, проезжают нейтральную вставку и др.) цепи управления автоматически переводятся на питание от батарей GB1 и GB2 по цепи: «плюс» батареи GB2, провод Н01, предохранитель F1, рубильник SA3, тиристор V8, рубильники SA1 и SA2, провод Э01, дроссель L1, рубильники SA1, SA2, провод ЭОЗ, цепи управления, корпус, шунт амперметра RS, рубильник SA3, предохранитель F2, провод Н02, «минус» батареи GB1. После отключения контактора КМ тиристор V8 шунтируется контактами КМ и реактором L2. Тем самым исключается возможность продолжительной токовой перегрузки тиристора.

Цепи управления защищены от токов к.з. выключателями SF21 — SF46, SF86, SF87, SF89, SF90 — SF93, установленными в кабине и коридоре кузова, и предохранителями F41, F34, F36, F37 и F42, расположенными в высоковольтной камере (ВВК).

«емниками Перед подъемом токоприемников на каждой секции необходимо подать сжатый воздух в цилиндр привода, включив электромагнитные вентили. Подъем токоприемника ХА1 осуществляется включением вентиля У10. Сжатый воздух подводится к вентилю У10 через вентиль защиты У1, пневматические блокировки штор и дверей ВВК, разобщительные краны.

Для питания цепей управления токоприемниками необходимо включить выключатель SF21 «Токоприемники». Включение вентиля защиты осуществляется с помощью выключателя «Блокирование ВВК», токоприемников — с помощью выключателей «Токоприемник передний» или «Токоприемник задний» блока выключателей S20.

Если электровоз и секция или два локомотива соединены по СМЕ, токоприемники как ведущего электровоза (ведущей секции), так и ведомого (ведомой секции) включаются с помощью указанных выключателей. При включенном выключателе «Блокирование ВВК» по проводу Э28 через размыкающие контакты разъединителей QS5 блоков А11 и А12 подается напряжение на катушки Г вентилей защиты У1 обеих секций.

Включившись, вентиль защиты пропускает сжатый воздух через пневматические блокировки штор и дверей ВВК к вентилю токоприемника. После включения выключателей «Токоприемник передний» или «Токоприемник задний» напряжение подается на катушки промежуточных реле KV44 обеих секций — панель диодов U69, вилка Х27 секции 1, контакты пневматического выключателя управления SP5 (или блокировочное устройство SQ5) секции 1, контакты электрических блокировок пультов кабины SQ6, SQ7 секции 1, контакты разъединителей QS5 блоков А11, А12 секции 1, контакты разъединителей QS28 обеих секций, контакты разъединителей OS5 блоков А11, А12 секции 2, контакты электрических блокировок пультов кабины SQ6, SQ7 секции 2, контакты пневматического выключателя управления SP5 (или блокировочное устройство SQ5) секции 2, вилка Х28 секции 2.

После включения реле KV44 происходит следующее:

замыкающие контакты в проводах Э29, Н236 включают вентиль токоприемника У10 соответствующей секции, обеспечивая подъем токоприемника при условии, что ВВК заблокирована, а разъединители QS5 в блоках А11, А12 выключены;

замыкающие контакты в проводах Н203, Н204 подготавливают цепь питания катушек удерживающего и включающего электромагнитов главного выключателя (ГВ). Эти контакты препятствуют включению ГВ при разблокированной ВВК или включенном разъединителе QS5 в блоках А11, А12, а также отключают его при срабатывании выключателя SF21, выключении выключателя управления токоприемником, размыкании контактов SP5 после снижения давления воздуха в магистрали токоприемника до 0,27 — 0,29 МПа (2,7 — 2,9 кгс/см2). Тем самым обеспечивается опускание токоприемника практически без токовой нагрузки.

Если в одной из секций электровоза двери или шторы ВВК открыты, то пневматические блокировки перекрывают доступ воздуха к вентилю токоприемника и пневматическому выключателю SP5 данной секции. Пневматический выключатель своими контактами размыкает электрическую цепь питания катушек реле KV44 обеих секций, исключая возможность подъема токоприемников.

Чтобы поднять токоприемник при отсутствии сжатого воздуха в пневматической системе одной из секций или неисправном пневматическом выключателе SP5, в каждой секции предусмотрено блокировочное устройство SQ5, контакты которого установлены параллельно контактам SP5. Замыкание контактов этого устройства осуществляется поворотом его рукоятки в положение «Реле давления зашунтировано». Поворот рукоятки возможен при условии, что шторы и двери ВВК закрыты и замкнуты, ключи вынуты, вставлены в замки блокировочного устройства и повернуты на 90°.

Разблокирование рукоятки блокировочного устройства SQ5 возможно только ключами замков штор высоковольтной камеры той секции, в которой расположено данное блокировочное устройство.

Кроме катушки Г, вентиль защиты имеет катушку Д. Если выключатель «Блокирование ВВК» и выключатели управления токоприемниками выключены, а токоприемник по какой-либо причине не опустился, ГВ не отключился, то катушка Д продолжает получать питание. В результате вентиль защиты остается во включенном состоянии, пропуская воздух к пневматическим блокировкам штор и дверей, препятствуя их открытию.

Если необходимо включить двигатель компрессора на отключенной секции, когда включены разъединители секций QS28 обеих секций, то токоприемник можно поднять только в среднем положении переключателя вспомогательных цепей Q6 одной из секций. При этом контакт переключателя Q6 шунтирует отключенные контакты разъединителей секций QS28.

Блокирование необходимо, чтобы обмотки собственных нужд тягового трансформатора секций не включились параллельно. При их параллельной работе и отключении ГВ на одной из секций возникает трансформация напряжения обмотки 380 В на обмотку 25 кВ на отключенном трансформаторе, что может привести к повреждениям.

При работе по СМЕ электровоза и секции или двух локомотивов цепи управления токоприемниками аналогичны описанным. Вилки Х27 и Х28 применены для блокирования ВВК трех секций при работе по СМЕ. Вилка Х27 вставляется в лобовую розетку Х22 электровоза, а вилка Х28 — в лобовую розетку Х22 третьей секции. При включении выключателей «Блокирование ВВК», «Токоприемник передний» и «Токоприемник задний» в кабине головной секции в случае работы трех секций по СМЕ поднимается передний или задний токоприемник сцепа, а при работе двух электровозов по СМЕ — передний или задний токоприемник каждого локомотива. Чтобы исключить в нормальных режимах подъем токоприемника в средней секции, разобщительный кран к клапану токоприемника на ней должен быть перекрыт.

Цепи управление Включение ГВ возможно только при закрытых дверях и шторах ВВК (контролируется с помощью реле KV44). Для этого необходимо: установить в рабочее положение рукоятку устройства блокирования тормозов SQ1 (SQ2), включить выключатели SF21 «Токоприемники», SF22 «Главный выключатель», SF23 «Тяга», выключатели «Блокирование ВВК», «Токоприемник передний» (или «Токоприемник задний»), «Главный выключатель» и «Цепи управления» блока выключателей S20, вывести из нулевого положения реверсивно-режимную рукоятку SM1 контроллера. После проделанного включаются переключатель SA5, промежуточные реле KV21, KV22, KV44, вентиль защиты У1, вентиль токоприемника У10, замыкается цепь питания удерживающего электромагнита главного выключателя.

Напряжение на катушку «Вкл.» переключателя SA5 подается по цепи: выключатель SF23 «Тяга», провод Н023, контакт блокировочного устройства SQ1, провод Э1, выключатель «Цепи управления» блока S20, провод Н19, контакт 5—6 контроллера машиниста SM1, провод Н20, панель диодов U61, контакты тумблера S61 (на катушку переключателя задней секции — через панель диодов U62 и контакты тумблера S62).

Переключатель устанавливается в положение «Вкл.» и замыкает свои контакты в цепи катушек включающего и удерживающего электромагнитов ГВ. Панели диодов U61, U62 исключают подачу напряжения на провод Н20 ведомых секций от проводов Э61, Э62, Э65 и Э66, обеспечивая возможность управления переключателями из ведущей секции независимо от положения тумблеров S61, S62 задней секции.

Кратковременно (2 — 3 с) включают выключатель «Возврат защиты» блока выключателей S20. При этом замыкается цепь катушки реле KV43, которое своими контактами подает питание на включающий электромагнит ГВ, и он включается на обеих секциях. После включения ГВ размыкаются его блок-контакты в цепи включающего электромагнита и замыкаются в цепи катушек промежуточных реле KV40 и KV41. Реле включаются. Включившись, реле KV41 само-блокируется и размыкает дополнительно цепь катушки включающего электромагнита ГВ, предотвращая звонковую работу выключателя в случае его включения при к.з. в силовых и вспомогательных цепях.

Катушки включающего и удерживающего электромагнитов ГВ соединены с корпусом через контакты реле минимального давления SP. Контакты реле замыкаются при давлении сжатого воздуха в резервуаре ГВ 0,58 — 0,02 МПа (5,8 — 0,2 кгс/см2) и размыкаются при давлении 0,48 — 0,02 МПа (4,8 — 0,2 кгс/см2).
Напряжение на катушку удерживающего электромагнита ГВ подается по цепи: провод Н022, контакты 11—12 контроллера машиниста, провод Н201, контакты выключателя «Главный выключатель» блока S20, контакты переключателя SA5, реле KV44, реле заземления KV1, реле перегрузки КА7 и КА8, реле максимального тока К2.

Контакты контроллера предусмотрены для отключения ГВ при установке штурвала в положение БВ, контакты KV1 — при замыканиях на корпус силовых цепей, KV44 — при отключении токоприемника, КА7 и КА8 — при к.з. соответственно в цепях питания обмоток возбуждения ТД и вспомогательных цепях, К2 — при токовых перегрузках и к.з. в цепи первичной обмотки тягового трансформатора. Контакты SA5 в цепях катушек включающего и удерживающего электромагнитов позволяют включать ГВ ведомой секции из ведущей кабины, когда ее выключатель отключен.

Цепи управления БВ. БВ QF11 — QF14 включаются с помощью выключателя «Возврат защиты» после включения ГВ. При этом включается реле KV43 и его контакты в проводах Н017, Н150 подают напряжение на включающие катушки БВ, обеспечивая приближение якорей выключателей к магнитопроводам удерживающих катушек. После включения ГВ, реле KV40 и подачи питания на удерживающие катушки БВ размыкаются собственные контакты в цепи включающих катушек.

Процесс включения БВ завершается замыканием силовых контактов. О включении свидетельствует погасание индикаторов «ТД1 — ТД4» над пультом машиниста, после чего выключатель «Возврат защиты» должен быть отключен, Собственные контакты выключателей в цепи включающих катушек предотвращают подачу напряжения на катушки при включенных БВ и, следовательно, размыкание силовых контактов под токовой нагрузкой.

Необходимое условие для включения БВ — наличие напряжения на удерживающих катушках. Оно подается через предохранитель F37, контакт разъединителей QS3, QS4, промежуточные реле KV22 или электромагнитные контакторы КМ41 и КМ42, промежуточные реле KV40 и контакты разъединителей QS11, QS12 в блоках аппаратов А11, А12.

Контакты QS3 и QS4 отключают БВ при отключении разъединителями неисправных выпрямительно-инверторных преобразователей, не допуская протекание генераторного тока ТД через преобразователь. Контакты KV40 отключают БВ при отключении ГВ, прерывая генераторный ток ТД через незакрывшиеся тиристоры преобразователей (если до отключения электровоз работал в режиме рекуперативного торможения). Контакты KV22 обеспечивают включение БВ в нулевом положении рукоятки усилия контроллера машиниста. Цепь включения реле KV22 та же, что и цепь включения реле KV21.

Контакты КМ41, КМ42 отключают БВ при обесточивании катушек контакторов КМ41 и КМ42, когда рукоятками усилия и скорости контроллера машиниста задан рабочий режим. Тем самым сокращается время протекания тока к.з. при «опрокидывании» инвертора вследствие снятия контакторами напряжения с блоков питания ВИП в режиме рекуперации. Контакты QS11, QS12 отключают БВ после отключения разъединителями неисправных тяговых двигателей, обеспечивая их двухстороннее отключение.

Цепи управления БВ при питании от деповской сети. Для подачи напряжения от деповской сети через розетки Х4 необходимо включить разъединитель QS5 соответствующего блока силовых аппаратов и БВ QF11 или QF12 (в зависимости от того, на какой двигатель должно быть подано напряжение).

Отличительная особенность управления БВ в этом случае в том, что не требуется включать выключатель OF1 и выключатели управления токоприемниками. Достаточно использовать выключатели «Главный выключатель» и «Возврат защиты» блока выключателей S20.

При включении выключателя «Главный выключатель» через контакты разъединителя QS5 подается напряжение на удерживающую катушку БВ. После включения выключателя «Возврат защиты» включается реле KV43. Напряжение подается на включающую катушку БВ. Чтобы отключить БВ, используют выключатель «Главный выключатель».

Цепи управления вспомогательными машинами. Для питания цепей управления вспомогательными машинами необходимо включить выключатели SF25 «Вспомогательные машины», SF26 «Вентиляторы 1,2» и SF27 «Компрессор». Предварительно должен быть включен выключатель «Вспомогательные машины» блока выключателей S20. При этом через контакты реле контроля напряжения KV01 панели А1, диоды панелей U66, U67 и U58 подается напряжение на катушки электромагнитных контакторов КМ1 — КМЗ.

Включившись, контакторы подсоединяют конденсаторы С101 — С103, С106 и половину конденсатора С105 к цепям вспомогательных машин и замыкают цепь питания катушки реле времени КТ6.

Реле включается, замыкая свои контакты в цепях питания катушек электромагнитных контакторов КМ11 — КМ14. Тем самым становится возможным пуск первой из вспомогательных машин при условии, что в ее цепь включены все перечисленные конденсаторы.

Чтобы не было звонковой работы контакторов КМ 11 — КМ 13 при включении вентиляторов в момент отключения компрессоров и звонковой работы контактора КМ 14 при включении компрессора в момент отключения вентиляторов, реле КТ6 имеет задержку на отключение 1 — 1,5 с. Диоды панелей U66, U67 и U58 исключают подачу напряжения на провод Н244 от проводов Н241, Н242 и Н246 после включения реле контроля напряжения KV01 панели А1 при пуске машин.

Тем самым устраняется паразитная связь между проводами Н241, Н242, Н246 и подача напряжения в блок А55. При включении выключателя «Компрессор» через контакты датчика-реле давления SP6 напряжение поступает на катушку реле KV48. Своими контактами оно включает электромагнитный контактор КМ14, т.е. запускает двигатель компрессора.

В процессе пуска напряжение между фазами С2 и СЗ увеличивается. При (300+50) В контакторы КМ1 — КМЗ отключаются размыкающими контактами реле контроля напряжения KV01 панели А1, отключая конденсаторы С101 — С103, С106 и половину конденсатора С105. Реле КТ6 остается включенным, получая питание через замыкающие контакты реле контроля напряжения. О срабатывании реле контроля напряжения KV01 панели А1 появляется информация на дисплее кабины. Если реле KV01 не включилось, то до выявления и устранения причины допускается работа компрессора любой вспомогательной машины только при работающих вентиляторах 1, 2.

После того как давление воздуха в питательной магистрали достигнет (0,9+0,025) МПа или (9+0,25 ) кгс/см2, контакты датчика-реле давления SP6 размыкаются, отключая реле KV48. Последнее обесточивает контактор КМ14. При этом компрессор останавливается, а разгрузочный клапан У5, включившись вспомогательными контактами контактора, соединяет нагнетательный патрубок компрессора с атмосферой, облегчая в дальнейшем пуск двигателя компрессора.

Когда давление воздуха в питательной магистрали снизится до (0,75±0,25) МПа или (7,5+0,25) кгс/см2 датчиком-реле давления SP6 включается реле KV48. Последнее включает контактор КМ 14, и начинается новый цикл работы компрессора.

Для включения компрессора при разомкнутых контактах SP6 параллельно им установлены контакты выключателя S9 «Компрессор» с самовозвратом. При отключении неисправного компрессора (или его электропривода) тумблером S14 сохраняется возможность включения исправного компрессора другой секции при управлении из ведущей кабины.

Реле KV48 выполняет роль промежуточного аппарата для управления контакторами, так как непосредственное управление ими датчиком реле давления SP6 недопустимо из-за низкой коммутационной способности датчика. При отключении секции электровоза переключателем SA5 контактор КМ 14 данной секции отключается контактом Э46—Н253. Если компрессор на отключенной секции работает по аварийной схеме от другой секции, контакт SA5 (Э46—Н253) шунтируется контактом переключателя Q6.

Давление масла в компрессорах контролируется с помощью датчика SP15, контакты которого подают сигнал в блок МСУД А55. После включения компрессоров сигнал появляется, а после пуска — исчезает, Если сигнал продолжает поступать, то соответствующий компрессор должен быть немедленно отключен после появления сообщения на дисплее кабины.

При включении выключателей «Вентилятор 1» и «Вентилятор 2» блока выключателей S20 включаются электромагнитные контакторы КМ11 и КМ12. Своими силовыми контактами они включают соответствующие двигатели вентиляторов, а вспомогательными контактами соответствующий контактор КМ1 или КМ2. Если до включения указанных выключателей не работает ни одна из вспомогательных машин, то двигатель вентилятора запускают при включенных контакторах КМ1 — КМЗ аналогично описанному пуску двигателя компрессора. Отличие состоит в том, что после размыкания контактов реле контроля напряжения KV01 панели А1 один из контакторов КМ1 — КМЗ остается включенным.

После включения вентиляторов 1 и 2 через панели диодов U53 и U54 (от проводов Н261, Н265) подается питание на зажим Х4/3 ПЧФ U5 и далее — от блока U5 на контактор маслонасоса КМ15 тягового трансформатора. Силовыми контакторами КМ15 включается двигатель маслонасоса. В цепь питания катушки контактора КМ 15 введены контакты промежуточного реле KV47, препятствующие включению контактора при включенном тумблере S18 «Нагрев масла».

При установке реверсивно-режимной рукоятки контроллера машиниста в положение «Р», а рукоятки усилия в положение «П» вклю-
чается электромагнитный контактор КМ 13. Его силовые контакты включают двигатель вентилятора 3. По проводу Н61 через панель диодов U57 подается питание на катушку контактора КМЗ. Последний подключает конденсаторы С106 и половину конденсатора С105 в качестве рабочих для двигателя М13.

Чтобы обеспечить работу двигателей вентиляторов М11, М12 и маслонасоса М15 с низкой частоты вращения (с питанием от преобразователя частоты и числа фаз U5), необходимо включить выключатель ПЧФ на блоке S20. Контакты SA5 в цепи питания преобразователя U5 служат для отключения блока ПЧФ U5 в случае его отключения переключателем SA5 и последующего включения блока U5.

Запрещается включать преобразователь U5 при работающих двигателях вентиляторов М11, М12 на нормальной частоте вращения во избежание возможности перехода их в генераторный режим с большими тормозными силами!

При включенном преобразователе U5 и обесточенных ТД пуск и работа двигателей вентиляторов М11, М12 и маслонасоса М15 осуществляются с питанием от указанного преобразователя напряжением с частотой 16 2/з Гц (включаются контакторы КМ7 — КМ9). Контакты КМ11 и КМ12 в цепи катушек контакторов КМ7 и КМ8 позволяют включить последние только после отключения контакторов КМ 11 и КМ 12. Назначение контактов КМ 15 в цепи катушки контактора КМ9 аналогично.

В случае превышения тока ТД более 500 А через (80±5) с отключается контактор КМ7 и включается контактор КМ11, подключая двигатель вентилятора М11 к обмотке собственных нужд тягового трансформатора на напряжение частотой 50 Гц. Аналогично осуществляется поочередное, с интервалом 2 — 3 с, переключение двигателей вентилятора М12 и маслонасоса М15.

При токе ТД менее 500 А контакторы КМ11, КМ 12 и КМ 15 через (80+5) с отключаются, включаются контакторы КМ7 — КМ9. В течение (10±1) с двигатели находятся в состоянии выбега. Затем они одновременно получают питание от преобразователя U5.

Сигнал на изменение частоты вращения двигателей вентиляторов подается в преобразователь U5 от шкафа А55 по проводу А271: в виде напряжения 50 В он соответствует нормальной частоте вращения, в виде нулевого напряжения — низкой частоте. Провод Н311 предусмотрен для передачи информации в МСУД о температуре воздуха в кузове электровоза.

Чтобы исключить разбор схемы электровоза во время отключения двигателей вентиляторов при переводе их с низкой частоты вращения на нормальную и наоборот, параллельно контактам КМ7 — КМ9, КМ11, КМ12, КМ 15 и KV47 в цепях питания катушек КМ41, КМ42 и KV10 (КТ7) установлены контакты промежуточного реле KV46. Они размыкаются после переключения двигателей на соответствующую частоту вращения. Реле KV46 управляется блоком управления преобразователя частоты и числа фаз U5.

При срабатывании тепловых реле КК11 — КК15 отключается контактор соответствующего двигателя. Восстановить сработавшее тепловое реле можно дистанционно, кратковременно включив выключатель «Возврат реле» блока выключателей S20. При срабатывании тепловых реле КК1 — КК6 отключаются контакторы КМ7 — КМ9. Восстанавливают реле вручную.

По проводам Н285 и Н281 в шкаф МСУД (А55) передается информация о наличии напряжения на катушках контакторов КМ 15 и КМ9. Наряду с главными компрессорами, двигатели которых питаются от обмотки собственных нужд тягового трансформатора, установлен вспомогательной компрессор. Его двигатель М35 получает питание от цепей управления напряжением 50 В. Указанный компрессор служит для подъема токоприемника и включения ГВ при отсутствии сжатого воздуха в питательной магистрали.

Чтобы воспользоваться вспомогательным компрессором, необходимо включить тумблер S25 «Компрессор токоприемника», установленный в проходном коридоре. При этом включается электромагнитный контактор КМ35, который, в свою очередь, включает двигатель компрессора. Напряжение подается через предохранитель F36 и контакты пневматического выключателя SP7. В случае, если давление в магистрали ГВ поднимется до 0,67 — 0,73 МПа (6,7 — 7,3) кгс/см2, контактор КМ35 отключается пневматическим выключателем SP7. При этом обесточивается катушка компрессора М35.

(Продолжение следует)

Инж. С.В. АСТАХОВ,

Улан-Удэнский ЛВРЗ, машинисты-инструкторы В.И. КЛЕЙМЕНОВ, депо Вихоревка Восточно-Сибирской дороги,

В.В. ЗАЙКОВ,

депо Северобайкальск Восточно-Сибирской дороги,

с.м. хлопков,

заведующий сектором ПКБ ЦТ ОАО «РЖД»

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin