Электронный регулятор тепловоза ЧМЭ3
Представляем вниманию читателей краткое описание работы электронного регулятора частоты вращения коленчатого вала и мощности дизеля ЭРЧМ30Т2, а также схему его подключения к электрическим цепям тепловоза ЧМЭЗ, публикуемую на с. 24 — 25-
Работа при пуске дизеля. Перед началом пуска включают два тумблера питания ЭРЧМ30Т2 и ставят в рабочее положение выключатель В0Д11. В результате на дискретный вход 9 поступает сигнал напряжением 110 В, который для регулятора является заданием «Работа», т.е. на поддержание заданной частоты вращения коленчатого вала дизеля.
Отсутствие сигнала высокого уровня служит командой «Стоп», т.е. на установку реек топливных насосов высокого давления (ТНВД) на нулевую подачу. Когда ставят в рабочее положение включатель ВОД11 на остановленном дизеле, регулятор частоты вращения (РЧВ) не выводит рейки на подачу топлива, так как пока не поступают сигналы с датчика давления масла (ДДМ) и частоты вращения коленчатого вала (ДЧВ).
При нажатии кнопки «Пуск» начинается предпусковая прокачка масла. Если давление в масляной системе в процессе работы насоса поднимается до 0,1 МПа (1 кгс/см2), то срабатывает датчик ДДМ. Его контакты, включившись, подают в блок управления сигнал разрешения работы РЧВ. Рейки ТНВД на подачу все равно пока не выводятся, так как нет сигнала с датчика ДЧВ.
Примерно через 30 с после нажатия кнопки «Пуск» собирается схема пуска дизеля. Тяговый генератор тепловоза начинает работать в режиме стартера, раскручивая коленчатый вал дизеля. В свою очередь, коленчатый вал приводит во вращение масляный насос с механическим приводом, благодаря чему давление должно подняться до величины срабатывания ДДМ.
Также в блок управления от ДЧВ начинает поступать информация о текущей частоте вращения вала. Когда она достигает 34 об/мин, блок управления приступает к подаче определенной величины тока в поворотный электромагнит для выдвижения реек ТНВД на пусковую подачу топлива. Если дизель начинает самостоятельно работать, то частота вращения коленчатого вала достигает 200 об/мин. При этом блок управления начинает поддерживать частоту вращения холостого хода.
Условия для пуска дизеля: получил питание регулятор ЭРЧМ30Т2 (1, 2, 3, 5-й контакты разъема XS1/XP1), поступили сигнал «Работа» от тумблера ВОД11 (9-й контакт разъема XS2/XP2), сигналы разрешения работы по давлению масла (18, 19-й контакты разъема XS3/XP3), а также отдатчика ДЧВ (1, 2-й контакты разъема XS3/XP3). При этом механические и электронные элементы регулятора должны быть в исправном состоянии.
Работа на холостом ходу. Чтобы изменить частоту вращения коленчатого вала дизеля без приведения тепловоза в движение, реверсивную рукоятку ставят в нейтральное положение. В результате включается реле РУ5. Контроллер машиниста переводят на любую позицию выше первой. При этом включаются в определенной комбинации реле РУ1, РУ2 и РУЗ. Через замкнутые контакты реле РУ5, а также комбинацию замкнутых контактов РУ1, РУ2 и РУЗ напряжение поступает в блок управления. Для этого блока комбинация дискретных сигналов является уставкой на поддержание определенной частоты вращения коленчатого вала.
Блок управления, получив информацию от датчика ДЧВ, сравнивает фактическую частоту вращения коленчатого вала и частоту, заданную дискретными сигналами. По результа-
там сравнения формируется величина тока управления, поступающего к поворотному электромагниту. В конечном итоге увеличивается или уменьшается подача топлива ТНВД.
Условия для изменения частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу и при движении: срабатывание реле РУ5, чтобы поступило напряжение на замыкающие контакты реле РУ1, РУ2 и РУЗ, включение этих реле в соответствии с раскладкой контроллера машиниста (КМ), поступление напряжения от контактов включенных реле в блок управления. В частности, от реле РУ1 напряжение поступит на 1-й контакт разъема XS2/XP2 БУ, от реле РУ2 — на 2-й и от реле РУЗ — на 3-й контакт.
Работа в режиме тяги. Для приведения тепловоза в движение выполняются те же действия, что и при штатном регуляторе. Реверсивную рукоятку устанавливают в положение «Вперед» или «Назад». Контроллер машиниста переводят на первую позицию. После срабатывания всех аппаратов напряжение согласно схеме поступает на катушку контактора КВ. Поданное напряжение выполняет две параллельные функции: включает контактор КВ, а также является признаком для блока управления ЭРЧМ, что тепловоз перешел в режим тяги, который поступает на четвертый дискретный вход БУ (4-й контакт разъема XS2/XP2).
Включившись, контактор КВ своими контактами включает реле РУ5. В режиме движения это реле выполняет несколько функций:
'Ь как и в режиме холостого хода, через контакты реле РУ5 подает напряжение на контакты реле РУ1, РУ2 и РУЗ, с помощью которых задается частота вращения коленчатого вала;
'Ь подает напряжение на шестой дискретный вход БУ (6-й контакт разъема XS2/XP2), что является признаком отсутствия боксования тепловоза;
Ь включает в работу параллельную обмотку возбуждения возбудителя.
Электронный регулятор ЭРЧМ30Т2, получив сигналы высокого уровня на шестом и четвертом дискретных входах, которые свидетельствуют об отсутствии боксования и работе тепловоза в режиме тяги, подключает к работе регулятор мощности. Он начинает пропускать ток через независимую обмотку возбуждения возбудителя по каналу ШИМ2 (4-й контакт разъема XS1/XP1).
Опуская детали, не связанные с работой ЭРЧМ, рассмотрим процессы, когда тепловоз начинает движение. Для его осуществления должны быть выполнены следующие требования: => реверсивная рукоятка установлена в положение «Вперед» или «Назад»;
- контроллер машиниста переведен на любую тяговую позицию;
- собралась схема на движение, в том числе включился контактор КВ;
- на четвертый дискретный вход БУ поступает признак «Движение»;
- включилось реле РУ5;
на шестой дискретный вход БУ поступает признак «Отсутствие боксования»;
- исправны все составляющие элементы электронного регулятора.
Работа регулятора мощности. Каждой позиции контроллера машиниста в режиме тяги соответствует определенная уставка мощности дизеля. Фактическая мощность дизеля определяется с помощью датчика положения реек ТНВД. Сравнивая заданную уставку мощности и ее фактическую величину, блок БУ управляет током в независимой обмотке возбуждения возбудителя.
Регулятор мощности управляет током в независимой обмотке возбуждения возбудителя по следующим правилам. Если для текущей позиции контроллера машиниста мощность дизеля больше заданной, то ток в обмотке снижается до момента наступления равенства фактической мощности и заданной. Когда же мощность дизеля на установленной позиции становится меньше заданной, ток в обмотке увеличивается до момента выравнивания фактической мощности и заданной.
Защита от боксования. При возникновении боксова-ния тепловоза срабатывают штатные реле защиты РБ1 или РБ2. Включившись, любое из этих реле разрывает цепь питания реле РУ5. Отключение этого реле в режиме тяги вызывает следующее:
- на 1, 2 и 3-й контакты разъема XS2/XP2 БУ перестают поступать сигналы уставки частоты вращения коленчатого вала. В результате частота вращения начнет снижаться;
- на 6-й контакт разъема XS2/XP2 БУ прекращает поступать сигнал высокого уровня. Такое состояние данного входа является сигналом для блока БУ: имеет место боксова-ние. Блок начнет уменьшать ток, проходящий через независимую обмотку возбуждения возбудителя;
- разрывается цепь параллельной обмотки возбуждения возбудителя.
По причине снижения частоты вращения коленчатого вала и снижения тока в обмотках возбуждения возбудителя уменьшается мощность тягового генератора, что вызывает снижение силы тяги локомотива. Сила тяги будет уменьшаться до тех пор, пока не прекратится боксование колесных пар тепловоза.
Д.Ю. ОСТАПОВ, В.А. АНДРЕЕВ, слесари-электрики депо Санкт-Петербург-Московский Октябрьской дороги
