[04-2019] Электрическая схема тепловоза 2ТЭ116УД

[Admin]

Электрическая схема тепловоза 2ТЭ116УД

Магистральный грузовой тепловоз 2ТЭ116УД является модификацией тепловоза 2ТЭ116У, выпускавшегося ПАО «Лугансктепловоз». Главной отличительной особенностью тепловоза 2ТЭ116УД от базовой серии 2ТЭ116У является применение на нем экономичной силовой установки американского производства на базе дизеля GEVO VI2 мощностью 3350 кВт (4560 л.с.). На тепловозе применена электрическая передача переменно-постоянного тока. Вместо тягового генератора, стартера и вспомогательного генератора установлен тяговый агрегат, разработанный и изготовленный харьковским заводом «Электротяжмаш», с инверторным пуском от аккумуляторной батареи. Это потребовало существенной перекомпоновки основных узлов и агрегатов тепловоза, изменений в электрической схеме и электромонтаже, конструкции высоковольтных камер, водяной, масляной и топливной системах.

На вкладке этого номера журнала приведена цветная электрическая схема тепловоза 2ТЭ116УД, соответствующая заводскому чертежу 2682.70.01.000 ЭЗ. Схему подготовил к публикации на основе заводской документации машинист эксплуатационного локомотивного депо Бологовское Октябрьской дирекции тяги А.Н. ПАВЛОВ.

Схемы на различных листах имеют общие точки, соответствующие условным разрывам проводов. При этом изображение провода в месте условного разрыва заканчивает

ся адресным указанием в скобках. Например, обозначение (2186, L10/34A) указывает, что продолжение провода 2186 следует искать на листе 10 схемы в зоне 34А.

Контакты аппаратов с ручным управлением показаны при их отключенном положении. Положение контактов реверсивного переключателя соответствует направлению движения вперед, а тормозного переключателя — режиму тяги. Контакты остальных аппаратов показаны в положении при отключенном напряжении питания. Изображения на схеме катушек и контактов конкретного аппарата имеют одинаковые буквенно-цифровые обозначения, присвоенные этому аппарату.

Обозначение зажимно-контактного соединения (например, ХТ11:5), состоит из обозначения рейки зажимов (11) и порядкового номера зажима (5) при отсчете слева направо или сверху вниз, в соответствии с маркировкой на изделии.

Обозначение штепсельного соединения (например, XI 2:35) состоит из номера штепсельного разъема (XI2) и порядкового номера контакта штепсельного соединения (35).

Для облегчения поиска элементов электрооборудования на электрической схеме при ее описании рядом с обозначением элемента указаны (при необходимости) номера проводов и номер листа чертежа, на котором он изображен. Например, тормозной переключатель QS3 (L03), контакт реле КТ1 (775, 781, L04). Назначение электрических аппаратов тепловоза 2ТЭ116УД приведено в таблице.

Пуск дизеля

Для пуска дизеля необходимо на каждой секции тепловоза включить выключатель QS1 аккумуляторной батареи GB1. Тумблер «Режим работы» (на преобразователе U2) следует перевести в рабочее положение «БР». Далее необходимо включить автоматы: SF2 «Пожарная сигнализация»; SF6 «МСУ-ТП-Питание»; SF7 «Дисплей»; SF8 «Компьютер дизеля»; SF9 «МСУ-ТП-Ключи»; SF1O «Возбуждение»; SF11 «Охлаждение дизеля»; SF12 «Дисплей дизеля»; SF13 «Компрессор»; SF14 «Топливный насос»; SF21 «Управление общее»; SF25 «Дизель»; QF10 «Компрессор»; QF11 «Преобразователь»; QF8 «Маслопрокачивающий насос»; QF9 «Выпрямитель»; QF1 — QF4 «Мотор-вентиляторы холодильной камеры»; QF13, QF14 «Мотор-вентиляторы отсоса пыли мультициклонных фильтров воздухоочистителей дизеля»; QF12 «Мотор-вентилятор тягового агрегата». При помощи ключа необходимо включить переключатель SA8 «Управление». Следует убедиться, что устройство проворачивания коленчатого вала дизеля отсоединено (контакт выключателя BOS замкнут).
В кабине, из которой будет осуществляться управление, следует перевести в рабочее положение ручку блокировочного устройства тормоза SQ1, включающего контактом (2101, 2102, L10) реле К18 (признак ведущей секции). Главную рукоятку контроллера машиниста U45 следует установить на нулевую позицию, а тумблер реверсирования на контроллере установить в одно из требуемых рабочих положений. Через контакты контроллера (2227, 2228) и реле К18 (2240, 2243, L10) запитывается катушка реле К15.

Далее необходимо кратковременно нажать кнопку SB9 «Пуск 1» или SB10 «Пуск 2». В этом случае запитывается катушка реле К7 от автомата SF21 «Управление общее» через контакты блокировочного устройства SQ1 (2101, 2102), контакты контроллера U45 (2227, 2228), релеК11 (2237, L10).

Реле К7, включаясь, контактом (2213,2212, L08) подает сигнал пуска в контроллер-концентратор A1-U3 (СЮ) электронной системы управления дизелем (далее — системы управления дизелем) через контакт выключателя устройства проворачивания вала дизеля BOS (1GF1), контакт контактора КМ11 (2215,2216, LO8) от автомата SF14 (FPB).

Контроллер-концентратор A1-U3 (СЮ) обрабатывает сигнал и извещает контроллер тяги A1-U5 (DTC) и блок управления дизелем A1-U4 (ECU) о начале предпусковой прокачки дизеля маслом.

Контроллер тяги A1-U5 (DTC) контактами (19-20) собирает цепь катушки контактора КМ18 (PLC) маслопрокачивающего насоса от автомата SF25 (LCCB).

Контактор КМ18 (PLC), включаясь, подсоединяет через автомат QF8 (PLCB) электродвигатель М18 (PLM) маслопрокачивающего насоса к аккумуляторной батарее GB1, обеспечивая тем самым предпусковую прокачку дизеля маслом в течение 60 — 120 с. Также им подается сообщение о включении в контроллеры А1-U3 (СЮ) и Al -U5 (DTC).

Блок управления A1-U4 (ECU) контролирует процесс и продолжительность предпусковой прокачки через датчики температуры масла и давления масла ELIP, а также передает сообщение о нормальной прокачке в контроллеры A1-U3 (СЮ) и A1-U5 (DTC). После этого контроллер тяги A1-U5 (DTC) выдает команду контроллеру-концентратору A1-U3 (СЮ) и блоку управления A1-U5 (ECU) на замыкание цепи катушки реле К20 (FPR), а затем катушки контактора КМ 19 (FPC) включения электродвигателя топливоподкачивающего насоса М21 (FPM).

Цепь питания катушки реле К20 (FPR) собирается от автомата SF14 (FPB) через источник питания A1-U1 (EPS), вывод 12-38 блока A1-U3 (СЮ), контакт реле К8 (2210,2211, L08), кнопки ESP1 «Стоп», вывод 5-5 блока A1-U4 (ECU).

Реле К20 (FPR), включаясь:

контактом (2FPA2, L08) замыкает цепь катушки контактора КМ19 (FPC) топливоподкачивающего насоса от автомата SF14 (FPB);

- контактом (ЗА, ЗС) становится на самопитание от источника питания A1-U1 и подает сообщение о своем включении в блок управления A1-U4 (ECU);

контактом (1 С, 1А, L08) готовит цепь питания катушек контакторов пуска дизеля КМ27 (GSC), КМ21 (GS+) и реле К10 (CSUR) параллельности аккумуляторных батарей через контроллер тяги A1-U5 (DTC) от автомата SF14 (FPB);

контактом (2320, 2321, L10) готовит цепь питания реле КТЗ, катушки реле K11 от автомата SF9.

При работе топливоподкачивающего насоса блок управления A1-U4 (ECU) через датчик давления топлива EFP контролирует давление топлива в топливной системе дизеля и постоянно направляет сообщения контроллерам A1-U3 (СЮ) и A1-U5 (DTC). Кроме этого, блок A1-U4 (ECU) контролирует процесс прокачки дизеля маслом. При нормальном давлении топлива и сигнале датчика ELIP о том, что давление масла в системе смазки дизеля составляет более 0,035 кгс/см2, контроллер A1-U5 (DTC) по сигналу блока управления A1-U4 (ECU) дает команду на проворот коленчатого вала дизеля и на отключение контактора КМ18 (PLC) маслопрокачивающего насоса. В этом случае контроллером A1-U5 (DTC) запитываются катушки контакторов КМ27 (GSC), КМ21 (GS+) и реле К10 (CSUR) через контакты реле К20 (FPR), выключателя BOS, контактора КМ11 (2217,221 б, L08) от автомата SF14 (FPB).

Реле К10, включаясь, контактом (2316, 2217, L10) запитывает катушку реле параллельности батарей К16 от автомата SF21, а контактом (3CRC2, L08) запитывает катушки контакторов КМ28 (GSS), КМ29 (BFC1), КМЗО (BFC2) от автомата SF25 (LCCB) через контроллер A1-U5 (DTC). Реле К16, включаясь, контактами (2311, 2313, L010) запитывает катушку контактора параллельности батарей КМ20 каждой секции от автомата SF21.

Контакторы КМ20, включаясь, главными контактами (G53, L04) соединяют аккумуляторные батареи GB1 обеих секций (по «плюсу»).

Контактор КМ21 (GS+), включаясь, главным контактом (654, 194, L03) подключает панели тиристоров A1-U8 — A1-U11 (CTR1 —CTR4) и коммутирующий конденсатор А1-ССС инвертора пуска дизеля к аккумуляторной батарее GB1 («по плюсу») через контакты контактора КМ20, выключателя батареи QS1.

Контакторы КМ27 (GSC), КМ28 (GSS), включаясь, главными контактами подключают пусковой резистор A1-R3 в цепь обмотки возбуждения F1-F2 тягового генератора G1.
Контакторы КМ29 (BFC1), КМЗО (BFC2), включаясь, подключают обмотку возбуждения тягового генератора к аккумуляторной батарее через пусковой реактор A1-LS.

Через вспомогательные контакты пусковых контакторов КМ21 (GS+), КМ27 (GSC), КМ28 (GSS), КМ29 (BFC1), КМЗО (BFC2) обеспечивается обратная связь с системой управления пуском дизеля [блок A1-U4 (ECU)]. Когда контроллер A1-U5 (DTC) подает команду любому из контакторов включиться или отключиться, он получает ряд ответных сообщений, подтверждающих, что контактор выполнил действия в соответствии с командой.

Тиристорные панели A1-U8 (CTR1) — A1-U10 (CTR3) используются для инвертирования постоянного тока от аккумуляторной батареи в переменный трехфазный для питания обмотки статора IV, 1W, 1U тягового генератора G1. Тиристорная панель A1-U11 (CTR4) используется совместно с коммутирующим конденсатором А1-ССС для коммутации переменного трехфазного тока через обмотку статора. Управление тиристорами вышеуказанных панелей осуществляется контроллером A1-U5 (DTC) по заданному алгоритму.

В результате через обмотку статора генератора проходит трехфазный ток, создающий вращающееся электромагнитное поле статора, вступающее во взаимодействие с постоянным магнитным полем обмотки возбуждения F1-F2, установленной на роторе. При взаимодействии этих полей на роторе возникает крутящий момент, достаточный для раскрутки коленчатого вала. При пуске дизеля контроллер тяги A1-U5 (DTC) периодически измеряет напряжение на коммутирующем конденсаторе и контролирует электрическое положение (чередование фаз) тягового генератора.

Устройство сопряжения высокого напряжения A1-U6 (HVM) подводит напряжения через обмотку статора и коммутирующий конденсатор, регулирует их и передает данные о них контроллеру A1-U5 (DTC), который также считывает электрическое положение, частоту вращения коленчатого вала дизеля для надлежащего управления пуском дизеля. Датчик положения распределительного вала ЕСАМ и датчики частоты вращения коленчатого вала EC1S и EC2S направляют данные, необходимые для пуска дизеля, в блок управления A1-U4 (ECU). Блок A1-U4 (ECU) передает эти данные контроллерам A1-U3 (СЮ) и A1-U5 (DTC), которые связаны с системой электронного впрыска топлива EFI, контролирующей работу электромагнитных клапанов топливных насосов высокого давления FPL1 — FPL6 и FPR1 — FPR6. Топливо должно подаваться в каждый цилиндр в надлежащий момент и в необходимом количестве для пуска дизеля.

Когда блок управления A1-U4 (ECU) установит, что частота вращения вала дизеля превышает 250 об/мин, произойдет отключение реле фильтрации помех К21 (SFR), прекращающего дополнительную фильтрацию помех для датчиков частоты вращения EC1S и EC2S. В этом случае системой управления [блок A1-U4 (ECU), контроллеры A1-U3 (СЮ) и A1-U5 (DTC)] дается команда на разборку схемы пуска дизеля. Пусковые контакторы КМ21 (GS+), КМ27 (GSC), КМ28 (GSS), КМ29 (BFC1), КМЗО (BFC2), реле К10 (CSUR) отключаются.

Реле К10 (CSUR) при отключении контактом (2316, 2317, L10) отключает реле К16 и контактор КМ20 (параллельность батарей), а контактом (2322, 2323) запитывает реле времени КТЗ (окончание пуска дизеля) от автомата SF21.

Реле времени КТЗ, включаясь, контактом (2320, L10) с выдержкой времени при замыкании запитывает катушку реле К11 от автомата SF21.

Реле К11, включаясь, одним контактом запитывает катушки контакторов КМ13, КМ10 и реле времени КТ2 от автомата SF10 через контакты концевого выключателя люка шкафа выпрямителя UIO(SQ), контактора КМ20, реле FA1, К14, К9, К15. Другим контактом оно подает питание и сигнал возбуждения в преобразователь U2 от автомата SF10 через контакт реле К14, а третьим — подает сигнал в МСУ-ТП.

В этом случае включаются контакторы КМ10 (через контакт реле К15) и КМ13 (предварительное возбуждение генератора G2). Контактор КМ13 своими главными контактами замыкает цепь питания обмотки F3-F4 возбуждения вспомогательного генератора G2 через выключатель QS1, балластный резистор R32 от аккумуляторной батареи, в результате чего происходит возбуждение генератора, а вспомогательным контактом — готовит цепь катушки реле К9.

После истечения выдержки времени реле КТ2 контактом (с выдержкой при включении) запитывает катушку реле К9 через вспомогательные контакты контакторов КМ13, КМ20 и реле FA1 от автомата SF1O.

Реле К9, включаясь, своими контактами становится на самопита-ние, отключает реле времени КТ2, контактор КМ13, которые, отключаясь, разбирают цепь предварительного возбуждения вспомогательного генератора. Реле К9 также запитывает катушку контактора КМ10 от автомата SF1O через контакты реле К11, К14, FA1, контактора КМ20, концевого выключателя U10-SQ шкафа выпрямителя U10.

Контактор КМ10 при включении главным контактом (69, 72, L03) переключает обмотку возбуждения F3-F4 вспомогательного генератора к преобразователю U2, питающемуся, в свою очередь, от обмотки статора 5U, 5V, 5W вспомогательного генератора через автомат QF11. Вспомогательными контактами контактора КМ10 подаются сигналы в преобразователь U2, а также в устройство U6 системы МСУ-ТП.

Устройство U6, получив сигнал, начинает подачу управляющих импульсов на тиристоры полумоста возбуждения вспомогательного генератора в преобразователе U2, а также запитывает катушку контактора КМ11 через контакты дверных блокировок SQ2, SQ3, SQ6 — SQ10, A1SQ1, A1SQ2 шкафов высоковольтных камер от автомата SF9 «МСУ-ТП-Ключи».

Контактор КМ11, включаясь, главным контактом (94, 95, L03) подключает обмотку возбуждения F1-F2 тягового генератора к преобразователю U2, питающемуся от обмотки статора 5U, 5V, 5W вспомогательного генератора через автомат QF11, а вспомогательными контактами замыкает цепь управления на преобразователь U2 (тиристоры полумоста возбуждения тягового генератора) и цепь сигнала в устройство U6 системы МСУ-ТП, которое выдает управляющие импульсы на тиристоры полумоста возбуждения тягового генератора в преобразователе U2.

Тяговый генератор, получив возбуждение, выдает напряжение трехфазного тока, которое подводится к выпрямителю 111, асинхронным электродвигателям Mil — М14 (привод вентиляторов холодильной камеры), М15, М1б (привод вентиляторов тяговых двигателей), М27 (привод вентилятора тягового генератора), М17 (привод вентилятора выпрямителя), М25, М26 (привод вентиляторов отсоса пыли из фильтров дизеля).

После пуска дизеля через контакты реле К9 и контактора КМ13 (2624, 2626, L11) от автомата SF11 запитывается катушка реле К17, которое, включившись, контактами (2614, 2617, L11) включает контакторы КМ31 — КМ34.

Контакторы КМ31 — КМ34 при включении главными контактами подключают электродвигатели М15 — М17, М25 — М27 (приводов вентиляторов) к тяговому генератору.

Работа дизеля на холостом ходу

После пуска дизель работает при частоте вращения коленчатого вала, соответствующей нулевой позиции контроллера U45.

Вспомогательный генератор вырабатывает, а выпрямитель U10 выпрямляет трехфазный ток в постоянный напряжением 110 В для питания электрических цепей управления, освещения, вспомогательных цепей, электродвигателей привода тормозного компрессора, топливоподкачивающего насоса, заряда аккумуляторной батареи GB1. Регулирование величины напряжения на выходе выпрямителя U10 осуществляется с помощью преобразователя U2, управляемого устройством U6 (МСУ-ТП).

Заряд аккумуляторной батареи GB1 осуществляется по цепи: выпрямитель U10 —> автомат QF9 «Выпрямитель 110 В» —> диод заряда батареи VD102 -> резистор заряда батареи R35 -> шунт RS12 -> выключатель батареи QS1.

Тяговый генератор вырабатывает напряжение трехфазного тока для питания асинхронных электродвигателей привода механизмов вспомогательных нужд (как было сказано выше).
Изменение частоты вращения вала дизеля на холостом ходу осуществляется путем перевода рукоятки контроллера U45 по позициям при включенном выключателе SA8. Сигнал от контроллера U45 поступает в устройство U6, где он обрабатывается и передается на контроллер-концентратор A1-U3 (СЮ) системы управления дизеля [блок A1-U4 (ECU), контроллер A1-U5 (DTC), система электронного впрыска топлива (EFI)]. Система управления дизелем изменяет количество подачи топлива в цилиндры дизеля топливными насосами высокого давления, в результате чего частота вращения коленчатого вала дизеля изменяется. Устройство U6, в свою очередь, выдает команду в преобразователь U2 на изменение тока возбуждения тягового генератора G1, а также подтверждает команду на включение контакторов КМ10, КМ11 (возбуждение вспомогательного генератора и тягового генератора) при закрытых дверях ВВК, шкафов и выпрямителей.

Перевод одной секции в режим холостого хода

Для перевода одной из секций тепловоза из тягового режима в режим холостого хода необходимо в рабочей кабине включить переключатель SA11 «Холостой ход 1» или SA12 «Холостой ход 2». В этом случае контактом переключателя подается сигнал на вход ДД88 или ДД89 устройства U6 системы МСУ-ТП. Устройством U6 разбирается схема режима тяги, уменьшается ток возбуждения тягового генератора, подается сигнал в электронную систему управления дизеля, которая выводит дизель на частоту вращения, соответствующую нулевой позиции контроллера. При этом на дисплей U7 выдается соответствующее сообщение.

Для возврата секции тепловоза в тяговый режим необходимо отключить переключатель SA11 (SA12).

Включение возбуждения тягового генератора в режиме холостого хода

Включение возбуждения тягового генератора при работе дизеля в режиме холостого хода обусловлено необходимостью питания переменным током асинхронных двигателей привода механизмов собственных нужд и происходит автоматически после завершения пуска дизеля в результате включения контакторов КМ10, КМ11 с помощью устройства U6.

Контактор КМ10, включаясь, главным контактом (69,72, L03) переключает обмотку возбуждения F3-F4 вспомогательного генератора к преобразователю U2, питающемуся от обмотки статора 5U, 5V, 5W вспомогательного генератора через автомат QF11, а вспомогательными — подает сигналы в преобразователь U2 и устройство U6 системы МСУ-ТП.

Устройство U6, получив сигнал, начинает подачу управляющих импульсов на тиристоры полумоста возбуждения вспомогательного генератора в преобразователе U2, а также запитывает катушку контактора КМ11 через контакты дверных блокировок SQ2, SQ3, SQ6 — SQ10, A1SQ1, A1SQ2 шкафов и высоковольтной камеры от автомата SF9 «МСУ-ТП-Ключи». Вспомогательный генератор, возбуждаясь, выдает напряжение трехфазного тока.

Контактор КМ11 при включении своим главным контактом (94,95, L03) подключает обмотку возбуждения F1-F2 тягового генератора к преобразователю U2, питающемуся от обмотки статора 5U, 5V, 5W вспомогательного генератора через автомат QF11, а вспомогательными контактами подает сигналы в преобразователь U2 и в устройство U6 системы МСУ-ТП.

Устройство U6 в этом случае выдает управляющие импульсы на тиристоры полумоста возбуждения тягового генератора в преобразователе U2. Тяговый генератор, возбуждаясь, выдает напряжение трехфазного тока для потребителей (как было сказано выше).

При переводе рукоятки контроллера U45 с нулевой на более высокие позиции в устройство U6 подается сигнал, где он обрабатывается и выдается команда в преобразователь U2 и систему управления дизелем [блок управления дизелем A1-U4, контроллеры A1-U3 (CIO), A1-U5 (DTC)]. Система управления дизелем выдает команду системе электронного впрыска на увеличение подачи топлива, а преобразователь увеличивает угол открытия тиристоров. В результате увеличиваются частота вращения вала дизеля и напряжение тягового генератора.

Остановка дизеля

Для остановки дизеля необходимо в рабочей кабине нажать кратковременно кнопку SB11 «Стоп 1» или SB12 «Стоп 2». В этом случае запитывается катушка реле К8 от автомата SF21 «Управление общее» через контакт блокировочного устройства тормоза SQ1 (2101,2102).

Реле К8, включаясь, контактом (2110, 2276, L08) размыкает цепь катушки реле К20 (FPR). Реле К20 (FPR) при отключении контактом (2а, 2с, L08) отключает питание катушки контактора КМ19 (FPC) топливоподкачивающего насоса, который при отключении отключает электродвигатель топливоподкачивающего насоса М21 (FPC), в результате чего происходит остановка дизеля.

На тепловозе 2ТЭ116УД предусмотрена также кнопка остановки дизеля ESP1, расположенная рядом с дизелем. При ее кратковременном нажатии размыкается цепь питания катушки реле К20 (FPR), отключающего в конечном итоге подачу топлива, что приводит к остановке дизеля.

Схемой тепловоза предусмотрена также экстренная остановка дизеля путем нажатия кнопки SB13 «Аварийная остановка». При ее нажатии через контакты (2384,2395, L10) запитывается катушка реле К8, которое своими контактами разбирает цепи подачи топлива к дизелю. Контактом кнопки SB13 (А101, А100, L13) размыкается цепь питания электромагнита клапана автостопа Y25 системы КЛУБ-У, а контактом (2159,2160, L10) запитываются катушки вентилей пескопо-дачи Y8, Y10 и тифона Y7 через контакт реле К13 (4290, L10). При этом помимо остановки дизеля происходят также снятие возбуждения тягового генератора (сброс нагрузки), экстренное торможение поезда с подачей песка (до скорости менее 10 км/ч) и включение тифона.

Аварийная остановка дизеля осуществляется также при пожаре, когда включается система порошкового пожаротушения и подается питание на реле К8, которое при включении разбирает цепь подачи топлива.

Питание электродвигателей собственных нужд

Асинхронные электродвигатели М17 (вентилятора выпрямителя), М15, М16 (вентиляторов тяговых двигателей), М11 — М14 (вентиляторов холодильной камеры), М25, М26 (вентиляторов отсоса пыли из фильтров), М27 (вентилятора тягового агрегата) получают питание от тягового генератора через главные контакты автоматов, соответственно, QF7, QF5, QF6, QF1 — QF4, QF13, QF14, QF12.

Электродвигатели постоянного тока М21 (привода топливоподкачивающего насоса), М20 (вентилятора кузова), М22 (отопительновентиляционного агрегата) получают питание от аккумуляторной батареи GB1 или вспомогательного генератора G2 (через выпрямитель U10); М18 (привода маслопрокачивающего насоса) — от аккумуляторной батареи; М19 (привода компрессора) — от вспомогательного генератора G2 через выпрямитель U10.

Управление электродвигателем компрессора

Пуск электродвигателя М19 привода компрессора возможен только при работающем дизеле. При включенных автоматах SF13, QF10 (на каждой секции) и переключателе SA17 «Реле компрессора» (на одной из секций) при достаточном снижении давления воздуха в питательной магистрали реле давления SP4 замыкает своим контактом цепь реле К2 через контакт реле К17.

Реле К2, включаясь, замыкающими контактами (786, 778, L03) включает реле времени КТ1 и готовит цепь питания катушки контактора КМ23. Реле времени КТ1, включаясь, контактом (775, 776, L03) замыкает цепь питания контактора КМ23.

Контактор КМ23, включаясь, становится на самопитание своим вспомогательным контактом (774, 777). Главный контакт контактора КМ23 замыкает цепь питания электродвигателя Ml9 привода компрессора через пусковой резистор R36. Катушка электропневмати-ческого вентиля Y5 разгрузочного устройства компрессора в этот момент включена контактами КМ24 (765, 768). Этим ограничивается пусковой ток и облегчается пуск электродвигателя. Вспомогательный

размыкающий контакт контактора КМ23 (785, 786) отключает реле КТ1, которое контактом (781,782) с выдержкой времени при замыкании замыкает цепь контактора КМ24.

Контактор КМ24, включаясь, главным контактом шунтирует пусковой резистор R36, а вспомогательным контактом размыкает цепь вентиля Y5. В результате электродвигатель и компрессор переходят в рабочий режим. При давлении в питательной магистрали воздухопровода тормоза более определенной величины контакт SP4 размыкает цепь питания реле К2. При этом отключаются контакторы КМ23 и КМ24, электродвигатель останавливается и схема возвращается в исходное положение, а вентиль Y5 включается через контакты контактора КМ24 (765, 768).

Вспомогательными контактами контакторов КМ23 (1303, 1305, L06), КМ24 (1312,1313, L06) при включении также выдается сигнал в устройство U6, которое регулирует уровень мощности дизель-гене-ратора. Вспомогательными контактами контактора КМ24 (А89, А82, L13) выдается сообщение в систему КЛУБ-У.

Управление электродвигателями вентиляторов и жалюзи холодильной камеры

Для поддержания оптимальных значений температур воды и масла дизеля на тепловозе 2ТЭ116УД предусмотрено автоматическое и ручное (дистанционное) управление электродвигателями вентиляторов и жалюзи холодильной камеры.

Переход на автоматическое или ручное управление осуществляется путем перевода переключателя SA20 «Холодильная камера» (на ведущей секции) в соответствующее положение при включенном автомате SF11 и установленной в рабочее положение рукоятки блокировки тормоза SQ1 (на ведущей секции). При автоматическом регулировании, когда температура воды или масла равна уставке срабатывания одного из датчиков-реле температуры (SK24, SK25, SK26 — по маслу; SK27, SK28, SK29 — по воде), замыкается цепь питания катушек соответствующих электропневматического вентиля пневмопривода жалюзи (Y19, Y15, Y16, Y20, Y18, Y17) и контактора (КМ14, КМ15, КМ17, КМ16) через контакты реле К17 (2611,2562), реле К18 (2562, 2563, L11) от автомата SF11.

Первоначально при повышении температуры масла (воды) включается датчик-реле SK24 (SK27), замыкающий цепь вентиля Y19 (Y20) пневмопривода правых (левых) боковых жалюзи через контакты контактора КМ20 (2611, 2562), реле К17 (2611, 2562), К18 (2562, 2563) и тумблера SA20 в положении «Автомат»; в результате открываются правые (левые) боковые жалюзи.

При продолжающемся повышении температуры масла (воды) включается датчик-реле SK25 (SK28), замыкающий цепь катушек вентилей Y19, Y15, контактора КМ14 (Y20, Y18, контактора КМ17) через ранее указанные контакты. В результате дополнительно включается мотор-вентилятор М11 (М14) и открываются верхние жалюзи над ним.

При дальнейшем повышении температуры масла (воды) включается датчик-реле SK26 (SK29), замыкающий цепь катушек вентиля Y16 (Y17), контактора КМ15 (КМ16). В результате дополнительно включается мотор-вентилятор М12 (М13) и открываются верхние жалюзи над ним.

При понижении температуры масла (воды) все вышеперечисленные датчики-реле, вентили, контакторы отключаются в обратном порядке, в результате чего отключаются мотор-вентиляторы, закрываются верхние, а затем и боковые жалюзи. Вспомогательными контактами контакторов КМ14 — КМ17 подается сигнал в устройство U6 системы МСУ-ТП для регулирования мощности дизель-генератора.

При ручном управлении (когда переключатель SA20 установлен в положение «Ручное») для обеспечения последовательности включения жалюзи и вентиляторов питание на переключатель SA22 и соответствующую цепь подается только после включения переключателя SA21, а на переключатель SA23 — только после включения переключателя SA24.

Диоды D1 — D16 и резисторы R26, R27 предназначены для защиты контактов датчиков от подгара при отключении цепей катушек вентилей и контакторов, имеющих большую индуктивность.

Управление тяговым режимом

Для перехода в режим тяги необходимо на каждой секции тепловоза дополнительно включить автоматы SF1 «Радиостанция», SF3 «Питание КЛУБ-У», SF4 «КЛУБ ТСКБМ». Необходимо проверить включенное положение автоматов QF1 — QF4, QF5 — QF7 (включение, соответственно, мотор-вентиляторов холодильной камеры, передней, задней тележек, выпрямителя), включить переключатели SA1 — SA6 («ОМ1» — «0М6»),

В рабочей кабине следует вставить и перевести в рабочее положение ручку блокировочного устройства тормоза SQ1, включить устройства безопасности КЛУБ-У, ТСКБМ, на контроллере машиниста U45 включить тумблер реверсирования в положение «Вперед» или «Назад», а тумблер режима «Тяга-Тормоз» установить в положение «Тяга»; включить переключатели SA7 «Движение», SA9 «Автостоп».

Устройство блокировки тормоза SQ1 в рабочем положении своим контактом (2101,2102, L10) запитывает катушку реле К18 от автомата SF21 «Управление общее». Реле К18 при включении своим контактом (1001, 1002, L06) сообщает в устройство U6 о рабочем положении блокировки тормоза SQ1 в рабочей кабине, а контактом (2169, 2161, L10) готовит цепь подачи песка. В случае невключения реле К18 устройство U6 снимает управляющие сигналы, и на дисплей 117 выдается аварийное сообщение.

При переводе рукоятки контроллера U45 на первую тяговую позицию устройство 116 отключает контактор КМ11 (возбуждение тягового генератора) и выдает управляющий сигнал на включение электропневматического вентиля пневмопривода реверсивного переключателя QS2 (рассматривается для положения движения «Вперед»).

Переключатель QS2, переключаясь, главными контактами подсоединяет обмотки возбуждения D1-D2 к обмоткам якорей тяговых двигателей М1 — Мб для движения вперед, а вспомогательными контактами (1285, 1286, L06) выдает сообщение о переключении в устройство U6. В случае, если переключатель QS2 не переключился в положение движения «Вперед», устройство U6 снимает управляющий сигнал с катушки вентиля и выдает аварийное сообщение на дисплей U7. При нормальном переключении реверсивного переключателя QS2 устройством U6 выдается управляющий сигнал на электропневматический вентиль тормозного переключателя QS3, и переключатель переключается в положение тяги. Вспомогательным контактом QS3 выдается сообщение в устройство U6, которое контролирует процесс его переключения как изложено выше.

Устройство U6 контролирует также состояние вспомогательных контактов автоматов QF5 — QF7, QF12 (электродвигатели вентиляторов охлаждения тяговых двигателей передней и задней тележек, охлаждения выпрямителя U1, тягового агрегата), контактов дверных блокировок SQ3, SQ6 — SQ10 (ВВК), SQ2 (шкаф электрооборудования на холодильной камере), U1 (SQ1, SQ2, выпрямитель U1), U10 (SQ, выпрямитель U10), SQ11 (шкаф контакторов), датчика-реле давления воздуха тормозной магистрали SP2, клапана автомата Y25, датчиков температуры воды и масла дизеля (через блок управления дизелем А1 — U4).

При нарушении одного из перечисленных контактов устройство U6 прекращает сборку цепи режима тяги и выдает аварийное сообщение на дисплей U7 с указанием разомкнутого контакта. При целости цепи устройство U6 включает катушки поездных контакторов КМ1 — КМб через контакты включенных переключателей SA1 — SA6 и контролирует процесс их включения, подключая тем самым тяговые двигатели к выпрямителю U1. Устройство U6 при нормальном состоянии вышеперечисленных контактов включает контактор возбуждения КМ11, а также реле Кб и контролирует процесс их включения. По заложенным в МСУ-ТП программным алгоритмам система управляет работой преобразователя U2, возбуждая тяговый агрегат, а управляя выпрямителем U1, подает выпрямленное напряжение на тяговые двигатели М1 — Мб, приводящие в движение через редукторы колесные пары, в результате чего тепловоз приходит в движение.

Одновременно на дисплее U7 высвечивается надпись «1» в зоне позиции контроллера, а в зоне режимов — надпись «Тяга».

В зависимости от номера позиции рукоятки контроллера U45 устройство U6 передает в электронную систему управления дизелем заданное значение частоты вращения вала дизеля. Электронная система управления дизелем осуществляет регулирование дизеля и передает по каналу связи в устройство U6 необходимые параметры его работы, которые, в свою очередь, используются устройством U6 для регулирования тока возбуждения тягового генератора.

Во время движения тепловоза в режиме тяги система МСУ-ТП обеспечивает:

- автоматическое управление групповыми контакторами КМ8, КМ9 ослабления возбуждения тяговых двигателей;

- индивидуальное (поосное) регулирование тягового усилия колесных пар (защита от боксования);

- поддержание постоянной мощности дизель-генератора на заданной позиции контроллера с отсечками по току и напряжению тягового генератора;

- уменьшение мощности тягового генератора пропорционально количеству отключенных тяговых двигателей.

Для приведения тепловоза в движение при маневровых работах предусмотрена кнопка SB2 «Маневры». При ее нажатии подается управляющий сигнал в устройство U6 аналогично сигналу при установке контроллера на 1-ю позицию. В этом случае дизель-генератор развивает мощность, соответствующую 1-й позиции контроллера.

Для разбора цепи тягового режима достаточно перевести рукоятку контроллера U45 с тяговых позиций на нулевую и отключить переключатель SA7. В этом случае устройством U6 закрываются тиристоры управляемого выпрямителя возбуждения U2 (тем самым прекращается возбуждение тягового генератора G1), закрываются тиристоры в выпрямителе U1 (снимается напряжение с тяговых двигателей), отключается контактор возбуждения КМ11, при выдержке времени на уменьшение тока в цепях тяговых двигателей до 150 А отключаются поездные контакторы КМ1 — КМб, подается сигнал в электронную систему управления дизелем, переводящую дизель на холостой ход. После отключения поездных контакторов устройством U6 восстанавливается цепь контактора возбуждения КМ11 и подается сигнал на управляемый выпрямитель U2.

Частота вращения вала дизеля будет соответствовать нулевой позиции, т.е. дизель работает в режиме холостого хода. Питание катушек вентилей реверсивного QS2 и тормозного QS3 переключателей не отключается.

Регулирование возбуждения тяговых двигателей

Для расширения диапазона рабочей скорости тепловоза в режиме тяги и полного использования мощности дизеля на тепловозе 2ТЭ116УД применено автоматическое двухступенчатое ослабление возбуждения тяговых двигателей. Для этого в электрической схеме имеются два групповых контактора КМ8, КМ9 и резисторы шунтировки R25 — R30. Управление контакторами КМ8, КМ9 осуществляется с помощью устройства U6 в зависимости от величины напряжения тягового генератора, снимаемого с блоков диодов U48, U49 системы МСУ-ТП.

При включении контактора КМ8 или КМ9 его главные контакты подключают параллельно обмоткам возбуждения D1-D2 тяговых двигателей соответствующую ступень резисторов R25 — R30, а вспомогательный контакт выдает сообщение в устройство U6 о включении. В случае невключения контактора КМ8 или КМ9 устройством U6 снимается управляющий сигнал, и на дисплей U7 выдается аварийное сообщение. На позициях контроллера 1 — Зв режиме тяги контакторы КМ8, КМ9 всегда отключены.

Устройство U6 обеспечивает управление контакторами с интервалом не менее 10 с. На время включения контакторов защита по боксованию отключается для исключения ложных срабатываний при неодновременном срабатывании контактов контактора.

Подача песка под колесные пары

Для предупреждения боксования или юза колесных пар на тепловозе 2ТЭ116УД предусмотрена подача песка. Подача осуществляется путем нажатия на педаль пескоподачи SB19 или переводом переключателя SA47 «Песок» в положение «1-я ось». При нажатии педали замыкается цепь питания катушек электропневматических вентилей Y8, Y10 (1 -я и 4-я колесные пары) или Y9, Y11 (3-я и б-я колесные пары) через вспомогательный контакт реверсивного переключателя QS2 (2182, 2184 или 2172, 2183) и реле К18 (2169, 2161) от автомата SF9 «МСУ-ТП-Ключи». При переводе переключателя SA47 в положение «1-я ось» запитывается цепь электропневматического вентиля Y8 подачи песка под переднюю колесную пару от автомата SF9, минуя контакты реверсивного переключателя.

Подача песка может осуществляться также автоматически:

- при боксовании переводом переключателя SA47 в положение «Авт.» (через систему МСУ-ТП);

- при экстренном торможении нажатием кнопки SB13 аварийной остановки поезда;

- при экстренном торможении краном машиниста S1;

- при экстренном торможении от срыва клапана автостопа Y20 системы КЛУБ-У (через систему МСУ-ТП).

Во втором и третьем случаях при снижении скорости до 10 км/ч реле К13 включается и своим контактом (2174) размыкает цепь вентилей пескоподачи.

Управление электрическим тормозом

Переход в режим электрического торможения осуществляется из рабочей кабины при переведенной на нулевую позицию рукоятке контроллера машиниста, включенных переключателях SA7, SA8, переключателях SA1 — SA6, тумблере реверсирования (на контроллере) в положении, соответствующем направлению движения поезда. При включении тумблера режимов «Тяга-Тормоз» (на контроллере) в положение «Тормоз» подается команда в устройство U6 системы МСУ-ТП, запитывающее электропневматический вентиль Y1 пневмопривода жалюзи охлаждения резисторов электрического тормоза. При открытии жалюзи замыкаются контакты их блокировок SQ4, SQ5 (L06) в цепи устройства U6, т.е. выдается сообщение в устройство U6, которое разрешает дальнейшую сборку схемы электрического тормоза.

После включения жалюзи тормоза необходимо перевести рукоятку контроллера U45 на одну из тормозных позиций 1 — 8. Система МСУ-ТП в автоматическом режиме начинает выполнять следующие операции;

- закрывает тиристоры управляемого выпрямителя U1, а также преобразователя (блока выпрямителей) U2 без отключения контакторов КМ 10, КМ11;
- проверяет состояние контактов дверных блокировок U1 (SQ1, SQ2, выпрямитель U1), SQ2 (электрический шкаф холодильной камеры), SQ3, SQ6 — SQ10 (высоковольтная камера ВВК), SQ11 (шкаф контакторов), контролирует давление в тормозной магистрали (датчик давления воздуха SP2);

- выдает команду в систему управления дизелем, которая выводит дизель на частоту вращения вала, соответствующую второй позиции контроллера;

- запитывает катушку вентиля Y2 блокировки пневматического тормоза тепловоза, предотвращающую подачу воздуха в тормозные цилиндры тепловоза;

- проверяет включение соответствующего вентиля реверсивного переключателя QS2 (положение «Вперед» или «Назад»);

- подает питание на катушку электропневматического вентиля пневмопривода тормозного переключателя QS3 (положение тормоза); тормозной переключатель переключается и главными контактами отключает обмотки возбуждения D1-D2 от якорей тяговых двигателей, вторыми контактами соединяет их последовательно между собой, третьими контактами — подключает тормозные резисторы R1 — R24 к якорям тяговых двигателей, а вспомогательными (L06) контактами выдает сообщение в устройство U6, которое в случае невключения переключателя QS3 выдает на дисплей U7 аварийное сообщение и прекращает сборку схемы тормоза;

- подает питание на катушку электропневматического вентиля тормозного контактора КМ7, который при включении главным контактом (L03) подключает последовательно соединенные обмотки возбуждения тяговых двигателей к выводам выпрямителя U1, а вспомогательными (1265, 1266, L06) контролирует через устройство U6 процесс его включения аналогично изложенному выше;

- открывает тиристоры преобразователя (блока выпрямителей) U2, задавая напряжение на выходе тягового генератора 150 В;

- подает питание на катушки вентилей пневмопривода поездных контакторов КМ1 — КМ6, которые при включении главными контактами подключают тормозные резисторы R1 — R24 к якорям тяговых двигателей, а вспомогательными (L06) контролируют процесс их включения аналогично изложенному выше;

- регулируя угол открытия тиристоров выпрямителя U1, обеспечивает необходимый ток возбуждения тяговых двигателей.

Тяговые двигатели, получив возбуждение от тягового генератора через выпрямитель U1, переходят в генераторный режим, т.е. вырабатывают ток, проходящий через тормозные резисторы, где он гасится. В результате взаимодействия магнитных полей тяговых двигателей на валах якорей возникает тормозной момент, т.е. тормозная сила, приложенная к колесным парам тепловоза.

Падение напряжения от тормозных токов на резисторах R1 — R12 питает электродвигатели М7, М8 вентиляторов охлаждения тормозных резисторов.

При возникновении неисправности в процессе сборки схемы тормоза на дисплей будет выдано аварийное сообщение, и процесс сборки схемы будет прекращен. Силовая схема вернется в режим холостого хода. Вместо электрического тормоза включится пневматический тормоз тепловоза.

Системой МСУ-ТП в течение б с обеспечивается режим предварительного торможения с тормозной силой, равной примерно 4 тс (для одной секции тепловоза). Одновременно с началом процесса регулирования электрического тормоза МСУ-ТП обеспечивает постоянный контроль за работой электродвигателей М7, М8 вентиляторов охлаждения тормозных резисторов с помощью преобразователей U23, U24 (L07). После окончания предварительного торможения МСУ-ТП поддерживает заданную тормозную силу, установленную рукояткой контроллера U45, а также обеспечивает постоянный контроль за частотой вращения колесных пар с помощью датчиков частоты вращения M1-BR — Мб-BR. В случае возникновения проскальзывания (юза) система автоматически уменьшает тормозную силу до прекращения опасного режима.

При уменьшении скорости движения до 10 км/ч и менее (когда электрический тормоз становится неэффективным), а также при срабатывании защит по току якорей или току возбуждения тяговых двигателей МСУ-ТП отключает вентиль блокирования пневматического тормоза Y2 и включает вентиль Y3 замещения электрического тормоза пневматическим тормозом тепловоза, разбирает схему электрического тормоза в порядке, обратном сборке, и контролирует отключение аппаратов.

Для отключения электрического тормоза необходимо вернуть рукоятку контроллера U45 на нулевую позицию, отключить на контроллере тумблер режима «Тяга-Тормоз». В этом случае системой МСУ-ТП схема электрического тормоза разберется в порядке, обратном сборке, с контролем срабатывания аппаратов на отключение. Дизель вернется в режим холостого хода.

Взаимодействие электрического и пневматического тормозов тепловоза

При пневматическом торможении включение и работа электрического тормоза исключаются размыканием контактов датчика-реле давления воздуха в тормозной магистрали SP2 (L06) и замыканием контакта датчика-реле давления SP1 (L06) на входе в тормозные цилиндры. В обоих случаях сигнал подается в устройство U6, которое разбирает схему электрического тормоза, а на дисплей выдает аварийное сообщение.

При электрическом торможении работа пневматического тормоза тепловоза исключается включением вентиля Y2 (L05). В случае отключения электрического тормоза устройством U6 вследствие срабатывания защиты, уменьшения скорости ниже минимально эффективной вентиль блокирования пневмотормоза Y2 отключается (после отключения контактора КМ7), и включается вентиль Y3, замещающий отключенный электрический тормоз пневматическим тормозом тепловоза со средним давлением воздуха в тормозных цилиндрах.

Регулирование мощности в режиме тяги

По мере перевода рукоятки контроллера машиниста U45 на более высокие позиции частота вращения и мощность дизель-агре-гата увеличиваются и на 15-й позиции становятся максимальными. Регулирование мощности, а также ограничение максимальных тока и напряжения тягового генератора на каждой позиции осуществляются автоматически схемой возбуждения с помощью электронной системы управления дизеля и системы МСУ-ТП. Режим работы генератора на каждой тяговой позиции определяется соответствующей характеристикой, которая выражает изменение величин и соотношение параметров тягового генератора (сила тока, напряжение, мощность).

Формирование характеристик основано на взаимодействии сигналов обратной связи и уставок, представляющих собой падение напряжения от соответствующих токов в каналах регулирования. В каждом канале при превышении уставки сигналом обратной связи возникает ток рассогласования, под действием которого системой МСУ-ТП подается команда в преобразователь (управляемый выпрямитель возбуждения) U2, и ток возбуждения уменьшается. Этим достигается ограничение параметров генератора пропорционально мере их обратной связи. Поэтому внешние характеристики генератора имеют селективную (избирательную) разграниченность, т.е. делятся на участки ограничения тока (при трогании), напряжения (при максимальной скорости) и регулировании мощности (средний рабочий участок).

В процессе нагружения тягового генератора система МСУ-ТП получает измеренные значения: количества топлива, подаваемого топливными насосами высокого давления (ТНВД), частоты вращения вала дизеля от электронной системы управления дизелем, а также значения токов возбуждения тягового генератора, выпрямителя, напряжения тягового генератора от системы возбуждения.

Система МСУ-ТП обеспечивает заданный уровень поддержания значения подачи топлива топливными насосами высокого давления ТНВД дизеля. Уровень полной мощности при заданной величине подачи топлива ТНВД обеспечивает электронная система управления дизелем — блок А1 — U4 (ECU), контроллеры А1 — U5 (DTC), А1 — U3 (СЮ).

Регулирование электрического тормоза

Принципы автоматического регулирования тормозной силы аналогичны примененным для тягового режима. Узлы каналов регулирования, элементы сравнения, выделения и усиления сигналов сконцентрированы в системе МСУ-ТП и системе управления дизелем. Сигналы рассогласования обрабатываются системой МСУ-ТП, которая выдает команды в преобразователь (управляемый выпрямитель возбуждения) U2 и систему управления дизелем.

Характеристики, выражающие зависимость тормозной силы от скорости движения, имеют ограничения по максимальному току якоря, току возбуждения и коммутационной способности тяговых двигателей. Эти ограничения также обеспечиваются системой МСУ-ТП, имеющей каналы регулирования с обратной связью по току якоря, току возбуждения, тормозной силе, коммутационной способности, скорости движения.

В качестве датчиков исходных сигналов обратной связи используются: по току якоря — преобразователи U25 — U30, по току возбуждения — преобразователь U31, по скорости движения — датчики частоты вращения M1-BR — Мб-BR. Выделяемый сигнал обратной связи по тормозной силе пропорционален сумме сигналов по токам якорей и возбуждения. В результате регулирования (при неизменном сигнале уставки) поддерживается зависимость тока возбуждения от тока якорей тяговых двигателей.

При тормозной позиции контроллера машиниста U45 в устройство U6 поступают сигналы от контроллера и датчиков частоты вращения M1-BR — Мб-BR, преобразователей U25 — U31, где обрабатываются, и по сигналу рассогласования выдается команда на преобразователь (выпрямитель) U2, управляющий током возбуждения тягового генератора, т.е. током возбуждения тяговых двигателей, а в конечном итоге — тормозной силой.

Аварийный режим при отключении неисправного тягового двигателя

Отключение неисправного тягового двигателя производится при нулевой позиции контроллера с помощью соответствующего переключателя SA1 — SA6 (0М1 — ОМб).

При отключении переключателя SA1 теряет питание контактор КМ1, который, отключаясь, главным контактом отключает первый тяговый двигатель от выпрямителя U1; вспомогательным контактом (1241, L06) выдает команду в устройство U6, которое, воздействуя на преобразователь (управляемый выпрямитель возбуждения) U2 и систему управления дизелем, уменьшает мощность дизель-агрегата на 1/6. На дисплей выдается соответствующее сообщение.

Аварийные режимы возбуждения тягового генератора и тиристорного выпрямителя

В случае неисправности цифрового канала связи преобразователя U2 с системой МСУ-ТП, отклонения напряжения на выходе тягового генератора от номинального значения схемой тепловоза 2ТЭ116УД предусмотрен аварийный режим возбуждения.

Для перехода в этот режим необходимо при нулевой позиции контроллера U45 перевести тумблер «Режим работы» (на преобразователе U2) в положение аварийного возбуждения «АВ». В этом случае через преобразователь U2 от автомата SF1O запитывается реле К1, которое, включаясь, контактом (1194, L06) выдает сообщение в устройство U6 системы МСУ-ТП. В этом режиме встроенным модулем регулирования тиристорного преобразователя U2 блокируется алгоритм регулирования по заданию угла открытия или напряжения тягового генератора и реализуется алгоритм поддержания тока возбуждения тягового генератора в функции частоты линейного напряжения вспомогательного генератора, чему соответствует естественная характеристика тягового генератора. Включение электрического тормоза при аварийном возбуждении не предусмотрено.

При нарушении связи между тиристорным выпрямителем U1 и системой МСУ-ТП прекращается независимое регулирование выходных напряжений каналов выпрямителя. В этом случае необходимо при нулевой позиции контроллера включить переключатель SA14 «Диодный режим ВУ», подающий питание на плату диодного режима выпрямителя (разъем ХР8, контакты 1, 4) от автомата SF9 «МСУ-ТП-Ключи», в которой формируются сигналы управления тиристорами. Сигналы в дальнейшем подаются на платы формирования выходных импульсов включения тиристоров независимо оттого, какие сигналы присутствуют на управляющих входах выпрямителя. Выпрямитель переходит в неуправляемый (диодный) режим, когда прекращается регулирование выходного напряжения каналов выпрямителя, а защита от боксования становится менее чувствительной.

Боксование

Переход тепловоза в режим боксования является следствием внешних неблагоприятных факторов, влияющих на сцепление колесных пар с рельсами, а также напряженных режимов движения поезда. С целью защиты от боксования колесных пар системой МСУ-ТП осуществляется поосное регулирование касательной силы тяги. При начале проскальзывания (боксования) колесной пары сигнал рассогласования отдатчиков частоты вращения колесных пар M1-BR — M6-BR поступает в устройство U6 системы МСУ-ТП. Устройство U6 контролирует скорость вращения колесных пар.

При обнаружении превышения скорости одной или нескольких колесных пар более чем на 6 % от минимальной устройство U6 уменьшает напряжение на соответствующем тяговом двигателе с помощью шестиканального управляемого выпрямителя U1. Кроме того, устройство U6 контролирует ускорение вращения каждой колесной пары и при превышении его значения более определенной величины также уменьшает напряжение на соответствующем двигателе.

Если скорости вращения колесных пар не выравниваются, то устройство U6 воспринимает это как боксование и прекращает увеличение напряжения тягового генератора. При боксовании одной колесной пары индикатор боксующей секции на дисплее отображается желтым цветом, а при боксовании двух и более колесных пар включается дополнительно звуковой сигнал. При появлении сигналов о наличии боксования необходимо принять меры по улучшению условий сцепления колесных пар с рельсами — уменьшить позицию контроллера, осуществить подачу песка.

После прекращения боксования устройство U6 плавно восстанавливает уровень мощности тягового генератора.

Проскальзывание (юз) колесных пар при электрическом торможении

В этом случае, как и при боксовании колесных пар, появляется сигнал рассогласования от датчиков частоты вращения M1-BR — M6-BR в устройстве U6 системы МСУ-ТП. Устройством 116 выдается команда на уменьшение тока возбуждения тяговых двигателей М1 — Мб. В результате уменьшается уровень тормозной силы до тех пор, пока не прекратится юз колесной пары. Кроме того, системой МСУ-ТП выдаются звуковой сигнал и сообщение на дисплей. После прекращения юза устройством U6 плавно восстанавливается уровень тормозной силы.

Цепи защиты

Защита от пробоя изоляции на корпус. Защита от замыкания на корпус в любой точке силовой цепи тепловоза осуществляется с помощью реле заземления, размещенного в блоке защиты U55 и подключенного с помощью переключателя QS5 («Реле земли»). При замыкании на корпус в силовой цепи через рабочую катушку реле проходит ток, вызывающий его включение. При включении реле контактом (1140,1141, L06) подает сигнал в устройство U6 системы МСУ-ТП, которое в этом случае отключает контактор КМ11 (возбуждение тягового генератора), разбирает режим тяги или тормоза и выдает аварийное сообщение на дисплей U7.

Реле заземления блока 1155 выполнено с двумя катушками — рабочей и удерживающей. Рабочая катушка включена в диагональ

моста блока U55, в одном из плеч которого включена часть добавочного резистора R34. Рабочая катушка реле с выпрямительным мостом переключателем QS5 (положение «Включено») подключена к асимметричному резисторному делителю R33, R34 соотношением плеч 3:1.

Удерживающая катушка реле блока U55 выполняет роль его «электромагнитной защелки». Снятие «защелки» осуществляется нажатием кнопки SB (L05), расположенной на блоке U55.

Переключатель QS5 («Реле земли») имеет три положения: «Включено», «Проверка-i-» и «Отключено». При ложных срабатываниях защиты от замыкания на корпус необходимо перевести переключатель в положение «Отключено». По прибытии в депо необходимо устранить причину срабатывания защиты.

Также при отключенном тумблере SA13 «Проверка изоляции низковольтных цепей» системой МСУ-ТП контролируется состояние сопротивления изоляции низковольтных цепей через контакты реле К5 (1651, 1653, L07) и тумблеры SA13 (1645, 1646, L07). Величины сопротивления изоляции низковольтных цепей вычисляются системой и периодически выводятся на дисплей.

Защита от короткого замыкания в силовой цепи. Защита выпрямителя U1 оттоков внешнего короткого замыкания или перегрузки осуществляется системой МСУ-ТП. В этом случае при аварийном режиме от преобразователей U17 — U22 подается сигнал в устройство U6, которое отключает режим тяги и выдает аварийное сообщение на дисплей.

Защита выпрямителя оттоков внутреннего короткого замыкания при асимметричной нагрузке обмоток статора тягового генератора осуществляется при перегорании одного из предохранителей плеч выпрямителя А8.1 — А8.3 и А9.1 — А9.3. В этом случае блок-контактом FU перегоревшего предохранителя подается сигнал в устройство U6, которое отключает возбуждение тягового генератора и выдает аварийное сообщение на дисплей U7.

Защита преобразователя (выпрямителя) U2 оттоков короткого замыкания или перегрузки осуществляется с помощью автомата QF11, при срабатывании которого его контактом реле К14 (1120, L06) подается сигнал в устройство U6, и на дисплее появляется аварийное сообщение.

Контактами автоматов SF1 — SF22, QF1 — QF14 защищены также отдельные цепи при перегрузке или коротком замыкании. При этом вспомогательными контактами (блокировками) автоматов QF1 — QF14 производятся дополнительные переключения цепей сигнализации и защиты.

Контроль включения пожарной сигнализации. При отключении автомата SF2 отключаются реле К1, К2 в блоке пожарной сигнализации U16, размыкающие своими контактами (1045,1044, L06) цепь сигнала на устройство U6 системы МСУ-ТП, которая выдает на дисплей аварийное сообщение и установит запрет пуска дизеля.

Защита обслуживающего персонала от высокого напряжения. При открытии одной из дверей высоковольтной камеры, шкафа выпрямителя U1, шкафа электрооборудования холодильной камеры, шкафа выпрямителя U10 контакт дверной блокировки U1 (SQ1, SQ2), SQ2, SQ3 — SQ10 (L06), U10 (SQ, L03) подает сигнал в устройство U6, которое выдает команду на отключение контакторов КМ10, КМ11 возбуждения вспомогательного генератора и тягового генератора, а также выдает аварийное сообщение на дисплей U7.

Защита от закрытия жалюзи охлаждения резисторов электрического тормоза. В этих условиях контактом блокировки SQ4, SQ5 (L06) закрытых жалюзи подается сигнал в устройство U6, которое прекращает сборку схемы электрического тормоза и выдает аварийное сообщение на дисплей.

Отключение электродвигателя вентилятора охлаждения резисторов электрического тормоза. В этом случае преобразователем U23 или U24 подается сигнал в устройство U6, которое отключает режим электрического торможения и выдает аварийное сообщение на дисплей U7.

(Окончание следует)

[бабулер24]

Отключение автомата электродвигателя вентилятора охлаждения выпрямителя, тяговых двигателей, тягового агрегата. Блокировкой отключенного автомата QF7, QF6, QF5, QF12 подается сигнал в устройство U6, которое отключает режим тяги или электрического тормоза. На дисплей U7 будет выведено аварийное сообщение.

Защита от повышения напряжения вспомогательного генератора. При повышении напряжения вспомогательного генератора G2 срабатывает реле защиты FA1, подключенное на выходе выпрямителя U10. Реле FA1 при срабатывании контактом (696, L04) становится на самопитание через свою удерживающую обмотку (А2, В2), другим контактом реле (L03) отключает реле К9, а затем и контактор КМ10.

Контактор КМ10 при отключении главным контактом отключает возбуждение вспомогательного генератора, а вспомогательными контактами подает сигналы в устройство 116 и преобразователь U2. На дисплей U7 выводится аварийное сообщение.

Для восстановления возбуждения необходимо при нулевой позиции контроллера U45 перевести кратковременно переключатель SA48 в положение «Возврат защит». Удерживающая обмотка реле FA1 теряет питание, и реле возвращается в исходное положение: своим контактом запитывает реле времени КТ2, контактор КМ13, а затем реле К9, контактор КМ 10.

Защита от перегрева охлаждающей воды, масла, наддувочного воздуха дизеля. В режимах тяги или электрического торможения при недопустимом нагреве воды или масла, охлаждающих дизель, а также наддувочного воздуха в коллекторе дизеля защита осуществляется, соответственно, датчиками температуры EWIT, ELIT, МАТ. При получении сигнала о перегреве от одного из вышеуказанных датчиков блок управления дизелем Al -U4 (ECU) в зависимости от ситуации снижает мощность дизеля и переводит его в режим холостого хода или останавливает, а через систему МСУ-ТП на дисплей выдается аварийное сообщение.

Для защиты дизеля от перегрева мощность уменьшается следующим образом:

□ при повышении температуры масла на входе в смазочный контур дизеля 91°С мощность дизеля уменьшается до тех пор, пока температура масла не снизится до 91 °C;

□ если температура масла на входе в смазочный контур дизеля превышает 110 °C, то дизель переходит в режим холостого хода;

□ при превышении температуры воды на входе в контур охлаждения дизеля 110 °C мощность дизеля немедленно снижается.

Дизель будет работать со снижением мощности до тех пор, пока температура охлаждающей воды не достигнет нормального значения. Если температура воды не уменьшается (в результате чего мощность дизеля уменьшается до нуля в течение 5 мин), то система управления останавливает дизель.

Защита от недостаточного давления масла дизеля. При недостаточном давлении масла при прокачке перед пуском дизеля датчик давления масла ELIP выдает соответствующий сигнал в блок дизеля A1-U4 (ECU), который разберет схему пуска и выдаст аварийное сообщение на дисплей.

При недостаточном давлении масла при работе дизеля в режиме тяги или электрического торможения датчик ELIP выдает соответствующий сигнал в блок управления дизелем A1-U4 (ECU), который,

в зависимости от ситуации, снижает мощность или разбирает режим тяги, электрического торможения или останавливает дизель, а также выдает через систему МСУ-ТП аварийное сообщение на дисплей.

Пробой газов в картер дизеля. При повышении давления в картере дизеля, связанном с пробоем газов, датчик избыточного давления в картере СОР выдает сообщение в блок управления дизелем A1-U4 (ECU), который отключает реле топливного насоса К20 (FPR). В результате этого отключается контактор КМ19 (FPC), электродвигатель М21 (FPM) топливоподкачивающего насоса и происходит остановка дизеля. Блок управления А1-U4 (ECU) подает сигнал в устройство U6, которое отключает возбуждение тягового генератора и выдает аварийное сообщение на дисплей U7 системы МСУ-ТП.

Включение валоповоротногоустройства. При не отсоединенном от дизеля валоповоротном устройстве контакт выключателя проворачивания вала BOS (WSKN 11,16F1, LO8) размыкает цепь сигнала пуска дизеля в контроллер-концентратор А1-U3 (СЮ) системы управления дизелем. На дисплей U7 выдается аварийное сообщение.

Понижение уровня жидкости в системе охлаждения дизеля. При понижении уровня охлаждающей жидкости ниже допустимого датчик уровня EWIL выдает сообщение в блок управления A1-U4 (ECU) системы управления дизелем, который останавливает дизель. На дисплей U7 выдается аварийное сообщение.

Понижение давления в тормозной магистрали. При нарушении плотности тормозной магистрали поезда, когда давление воздуха в тормозной магистрали тепловоза снижается незначительно, замыкается контакт датчика давления SP5 (ДДР) воздухораспределителя тормоза в цепи катушки реле КЗ.

Реле КЗ, включаясь, контактом (2142,2143, L10) становится на самопитание через контакт датчика давления SP5 (ДТЦ) и запитывает сигнальную лампу HL1 «Обрыв тормозной магистрали». Одновременно через контакт реле КЗ (1051,1052, L06) подается сигнал в устройство U6, которое отключает режим тяги или электрического тормоза и выдает аварийное сообщение на дисплей U7.

При понижении давления в тормозной магистрали с помощью крана машиниста, достаточном для срабатывания воздухораспределителя на торможение, размыкается контакт датчика давления SP5 (ДТЦ) в его тормозной камере, и включение реле КЗ и лампы HL1 невозможно.

При отсутствии давления в тормозной магистрали или достаточном его снижении контакт датчика давления SP2 (1207, 1208, L06) подает сигнал в устройство U6, которое разбирает схему тягового режима и выдает аварийное сообщение на дисплей U7.

Повышение давления в тормозных цилиндрах. При торможении краном машиниста в режиме тяги и повышении давления на входе в тормозные цилиндры тепловоза контактом датчика давления SP1 (1201,1203, L06) подается сигнал в устройство U6, которое отключает режим тяги или электрического тормоза и выдает сообщение на дисплей U7. Кроме того, контакт датчика давления SP3 (2131, 2132, L10) при повышении давления воздуха в тормозных цилиндрах тепловоза выдает сигнал в устройство U6 и замыкает цепь сигнальных ламп HL2 «Заторможено. Ведущая» и HL3 «Заторможено. Ведомая».

Проверка сигнальных ламп. Исправность сигнальных ламп HL1, HL2, HL3, а также ламп 1SB20, 2SB20 проверяется включением переключателя SA48 в положение («Контроль ламп»), контакты которого замыкают цепи питания указанных ламп от автомата SF21 «Управление общее» и автомата SF24 «Зеркала» соответственно.

Защита обслуживающего персонала при зарядке аккумуляторной батареи от постороннего источника. Зарядка аккумуляторной батареи от постороннего источника постоянного тока напряжением 110 В возможна только при отключенном рубильнике QS1. В этом случае теряет питание катушка контактора КМ12, который, отключаясь, своим главным контактом (681, 682, L04) замыкает цепь зарядки через разъемы Х7, Х6. При включении рубильника QS1 цепь зарядки батареи разрывается главным контактом контактора КМ12, что исключает попадание тока напряжением 110 В в цепи управления тепловоза.

Цепи пожарной сигнализации и порошкового пожаротушения

Пожарные (тепловые) извещатели SKI — SK16 установлены в двух наиболее пожароопасных местах: в высоковольтной камере и дизельном помещении (рис. 1).

Одна группа извещателей SK13 — SK16 установлена в высоковольтной камере совместно с блоками пожарных (дымовых) извещателей А10.1 — А10.3 и включена в цепь питания катушки реле К1 блока пожарной сигнализации U16 через блок предварительной пожарной сигнализации А9 от автомата SF2. В свою очередь, блок А9 включен через блоки извещателей А10.1 — А10.3. В этом случае через блоки извещателей А10.1 — А10.3 запитываются катушка реле К1 и светодиод «Питание» блока А9 от автомата SF2. Реле К1 (блок А9) при включении своими контактами собирает цепь питания катушки реле К1 блока U16 через извещатели SK13 — SK16.

Вторая группа извещателей SK1 — SK12 установлена в дизельном помещении и включена в цепь катушки реле К2 блока U16 от автомата SF2.

При включенном автомате SF2 «Пожарная сигнализация» напряжением, поступающим через электропневматические вентили Y22, Y23 порошкового пожаротушения (в дизельном помещении и ВВК) и резисторы R1 и R2 на светодиоды HL1 и HL2 блока U16, контролируется исправность цепи вентилей.

В штатном режиме системы при отключенном тумблере SA4 «Автоматика при прогреве» при пожаре срабатывание любого из тепловых извещателей SK1 — SK6 или дымовых извещателей А10.1 — А10.3 приводит к отключению реле К1 или К2 блока U16. Срабатывание одного из извещателей А10.1 — А10.3 вызывает отключение реле К1 (блокА9), размыкающего цепь реле К1 блока 1116, а также включение светодиода «Пожар» (блок А9).

В этом случае контактом реле К1 или К2 блока U16 (1044,1045, L14) размыкается цепь сигнала в устройство U6 системы МСУ-ТП, которое выдает аварийное сообщение на дисплей U7 и включает сирену НА; другим контактом запитывает светодиод HL4 или HL5 блока 1116 от автомата SF2, а через межсекционные соединения XI :25, 26, 27 по проводам 1-25, 1-26,1-27 — на указанный элемент и светодиод HL6 блока U6 другой секции.

Включение переключателя или тумблера SA41, SA43, SA3 или SA39, SA40, SA2 приводит к образованию цепи катушки реле К8 остановки дизеля и соответствующего вентиля (Y23 или Y22) пожаротушения.

При включенном тумблере SA4 на блоке U16 (т.е. в автоматическом режиме пожаротушения) запитывается катушка реле КЗ блока U6, их контакты подготавливают цепи включения (контактами реле К1 или К2) вентилей Y23, Y22, катушки реле К8 остановки дизеля, сирены НА и светодиодов (HL4, HL5, HL6), как изложено выше, а также локомотивной радиостанции.

При проверке цепи пожарной сигнализации тумблером SA1 на блоке U1 б (возможно только в ручном режиме системы) его контакты разрывают цепь реле К1, К2, после чего следует сигнальная реакция, описанная выше.

Цепи освещения

Электрическая схема цепей освещения приведена на рис. 2. Данные цепи непосредственного включения довольно просты и не требуют дополнительных пояснений.

Управление ведомой секцией

Управление при пуске и остановке дизеля в режимах тяги, электрического торможения, холостого хода дизеля, подачей песка и др.

осуществляется из ведущей секции через цифровые каналы систем МСУ-ТП обеих секций.

Управление устройствами холодильной камеры, тормозным компрессором, сигнальными светодиодами блока пожарной сигнализации, светодиодами состояния пневматического тормоза, резервирование питания устройств КЛУБ-У, управление тифоном (при экстренном торможении) осуществляется через межтепловозные соединения XI, Х2. Параллельное соединение аккумуляторных батарей секций при пуске дизелей осуществляется через межтепловозные соединения Х4, Х5.

Совместная работа КЛУБ-У и ТСКБМ

При совместной работе систем безопасности КЛУБ-У при включенных автоматах SF3 «Питание КЛУБ», SF4 «КЛУБ, ТСКБМ» должны выполняться следующие функции:

- отмена всех периодических проверок бдительности при наличии сигнала от ТСКБМ «Машинист бодр»;

- трехкратное снятие напряжения с катушки Y25 клапана автостопа с возможным восстановлением питания при нажатии рукоятки бдительности SB 17 при наличии сигнала от ТСКБМ «Машинист не бодр»; четвертый срыв (снятие питания) клапана автостопа является невосстанавливаемым до отключения ТСКБМ или передачи сигнала «Машинист бодр»;

- формирование периодической проверки бдительности при всех сигналах светофора при движении независимо от значения фактической, контролируемой и допустимой скоростей в случае отключения системы ТСКБМ.

Система КЛУБ-У обеспечивает по заданной программе включение пневматического торможения, воздействуя на электропневматиче-скую приставку 12 крана машиниста для снижения скорости перед светофором с запрещающим показанием.

Кроме того, КЛУБ-У по команде дежурного по станции или диспетчера, переданной по радиоканалу, обеспечивает включение экстренного пневматического торможения с помощью клапана экстренного торможения Y24 независимо от действий машиниста. КЛУБ-У контролирует совместные действия машиниста и помощника машиниста при трогании и движении к светофору с запрещающим сигналом: делает невозможным трогание поезда на запрещающий сигнал светофора без предварительного нажатия машинистом кнопки SB17, а помощником — кнопки SB18 не ранее чем за 10 с до набора тяговых позиций (до начала движения). В этом случае КЛУБ-У обеспечивает снятие напряжения с катушки клапана Y25, невосста-навливаемое нажатием кнопки SB17, а спустя 6 — 8 с — экстренное торможение при наличии движения.

В случае несанкционированного отключения клапана автостопа ключом при движении система КЛУБ-У анализирует предпринимаемые машинистом меры по уменьшению скорости движения и наличию давления в тормозных цилиндрах не менее 0,07 МПа. Если через 7 — 8 с после отключения клапана не будут предприняты меры по снижению скорости, КЛУБ-У запитывает катушку электропневмати-ческого вентиля блока контроля несанкционированного отключения КОН, включающего экстренное торможение поезда.

КЛУБ-У разрешает начало движения при рукоятке контроллера, установленной на одну из тяговых позиций. При нулевой позиции контроллера и скорости движения более 2 км/ч через контакт реле Кб (А38, А39, L11) подается сигнал в устройство КЛУБ-У, которое снимает питание с катушки клапана Y25 автостопа, т.е. включает экстренное торможение поезда.

В случае, если рукоятка контроллера остается выведенной на тяговую позицию в течение более 76 с, но при этом не начинается движение, то происходит срыв ЭПК. В этом случае при невозможности выполнения требования о начале движения в течение 76 с необходимо по истечении 60 с рукоятку контроллера кратковременно на 1 — 2 с перевести на нулевую позицию.

Во всех случаях срыва клапана автостопа в режиме тяги устройство КЛУБ-У контактом БКР А2.31 (А99, А91, L05) подает сигнал в систему МСУ-ТП, которая отключает режим тяги.

По материалам АО «Трансмашхолдинг»