Цепи управления электровоза ЭП2К
ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ В РЕЖИМЕ РЕОСТАТНОГО ТОРМОЖЕНИЯ
Для работы цепей управления тяговыми двигателями в режиме реостатного торможения следует включить автоматические выключатели SF23 «Контакторы ТД», SF29 «Питание ПВИ». Чтобы перевести электровоз из режима тяги в режим реостатного торможения, необходимо:
- установить главную рукоятку контроллера машиниста SM1 в нулевое положение. При этом блок управления А2 снимает напряжение с катушек вентилей реостатных контакторов. В результате для ограничения тока в цепи якорей тяговых двигателей вводятся пускотормозные резисторы R6 — R9. Затем блок управления А2 обесточивает катушки вентилей линейных контакторов, что приводит к размыканию цепей тяговых двигателей, необходимому для переключения тормозных переключателей QT1 — QT3 из положения «Тяга» в положение «Торможение» после завершения переходных процессов в цепях тяговых двигателей;
- перевести главную рукоятку контроллера машиниста SM1 в положение «ПТ» (предварительное торможение). При этом МПСУ подает напряжение на вентили катушек «Торможение» переключателей QT1 — QT3 и катушки контакторов КМ25, КМ32, КМ40, КМ61, включение которых подготавливает силовые цепи и цепи управления для работы в режиме реостатного торможения.
После того как тормозной ток достигнет 50 А, в течение б с действует ступень предварительного торможения. Затем перемещением главной рукоятки контроллера машиниста SM1 в зону «Тормоз» задают величину тормозного усилия, которую реализует МПСУ регулированием тока возбуждения тягового двигателя. Если скорость движения электровоза выше заданной и требуемое тормозное усилие не обеспечивается при максимально допустимом токе возбуждения, то МПСУ уменьшает сопротивление тормозных резисторов.
При включенном выключателе SA6 «Электрический тормоз» схема электрического тормоза также собирается в следующих случаях:
♦ при служебном торможении краном машиниста по сигналу отдатчика-реле давления A14-SP1 после появления давления в воздухораспределителе 0,03 — 0,04 МПа (0,3 — 0,4 кгс/см2). При замыкании контакта A14-SP1 получает питание катушка реле К11 (см. «Локомотив» № б, 2018 г., рис. 5 на с. 20), через замыкающий контакт которого на контакт Х8/30 блока АЗ поступает сигнал на сбор схемы электрического тормоза (см. лист 9 заводской схемы). После того как тормозной ток достигнет 200 А, включается клапан A14-Y1, блокируя пневматический тормоз электровоза. Если контроллер машиниста находится на тяговой позиции, то разбирается схема режима «Тяга» и собирается схема режима «Тормоз». В течение б с после достижения тока 50 А действует ступень предварительного торможения со значением тормозной силы 30 кН. По истечении времени действия ступени предварительного торможения МПСУ устанавливает величину тормозного усилия, равную 50 — 70% от максимального значения. При необходимости можно установить тормозное усилие, соответствующее тормозной позиции контроллера машиниста, переводя рукоятку контроллера машиниста с нулевой на тормозные позиции;
♦ при разрядке тормозной магистрали, соответствующей экстренному торможению, по сигналу от датчика-реле давления SP10 после сборки электрической схемы электрический тормоз включается с максимальной тормозной силой независимо от положения рукоятки контроллера;
♦ при аварийной остановке поезда после выдергивания ключа размыкается контакт выключателя SQ4 в цепи катушки реле К1 (см. «Локомотив» № б, 2018 г., рис. 5 на с. 20).
Реле отключается и после размыкания контакта реле К1 на входе Х9/34 блока А2 (см. лист 7 заводской схемы) МПСУ выполняет следующее:
■ разбирает электрическую схему режима «Тяга» (если рукоятка контроллера машиниста находилась в поездном положении);
■ собирает электрическую схему режима «Тормоз» с регулированием тормозной силы по предельной характеристике;
■ подает напряжение на вентиль A14-Y2, обеспечивающий поступление воздуха в тормозные цилиндры под давлением 0,2 МПа (2 кгс/см2);
■ подает питание на вентили песочниц, обеспечивающие подачу песка под передние оси обеих тележек;
■ запитывает вентиль звукового сигнала «Тифон».
Реле К1 также отключает катушку электропневматического клапана (ЭПК-150И-1), обеспечивая экстренное торможение состава. При снижении скорости до 10 — 12 км/ч схема электрического тормоза разбирается, отключаются вентили песочниц, тифона, происходит пневматическое торможение состава с полной эффективностью. При экстренном и аварийном торможениях, срабатывании ЭПК и работе электровоза в режиме автоведения реле К4 и К5 включают электропневматический тормоз по сигналам от МПСУ (см. лист 9 заводской схемы).
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ТОРМОЗОВ
При использовании электрического тормоза (ЭТ) пневматическое торможение локомотива отключается электроблокировочным клапаном A14-Y1, когда тормозной ток достигает 200 А. В этой ситуации возможно пневматическое торможение состава краном машиниста совместно с ЭТ локомотива, которое включают либо контроллером SM1, либо краном машиниста.
В первом случае после отказа ЭТ или снижения скорости до 10 — 12 км/ч включается вентиль A14-Y2 замещения реостатного тормоза пневматическим. Он обеспечивает подачу воздуха с постоянным давлением 0,2 МПа в тормозные цилиндры. Во втором случае отключение ЭТ приводит к выключению клапана A14-Y1 и подаче воздуха в тормозные цилиндры под давлением, равным давлению в тормозных цилиндрах состава, в соответствии со степенью разрядки тормозной магистрали.
В случае управления ЭТ от контроллера машиниста и дополнительном торможении краном машиниста № 395, а затем установки рукоятки контроллера в нулевое положение ЭТ отключается. Электропневматический вентиль Y1 обесточивается, вентиль Y2 не включается, в тормозных цилиндрах электровоза устанавливается давление воздуха, равное давлению в тормозных цилиндрах состава.
При включении ЭТ краном машиниста (рукоятка контроллера машиниста находится на нулевой позиции) с последующим переводом контроллера на тормозные позиции и установке рукоятки контроллера машиниста в нулевое положение ЭТ отключается. Он замещается пневматическим, давление в тормозных цилиндрах электровоза равно давлению в тормозных цилиндрах вагонов состава. При включении ЭТ краном машиниста изменение положения задатчика скорости на контроллере машиниста не влияет на заданную тормозную силу.
При торможении контроллером машиниста и дополнительном торможении краном машиниста № 395 с последующей установкой его в поездное положение (отключение ЭПТ и торможение только ЭТ) ЭТ будет замещен пневматическим при достижении скорости 10 — 12 км/ч. Давление воздуха в тормозных цилиндрах электровоза составит 0,2 МПа (включается Y2).
ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ В АВАРИЙНЫХ РЕЖИМАХ
Отключение тяговых двигателей М1 — М3 вследствие неисправности двигателя М13 вентилятора охлаждения тяговых двигателей, преобразователя А5. При отключении тумблеров S2, S3 обеспечиваются сбор схемы и работа в режиме тяги на С-соединении без тяговых двигателей М1 — М3. В этом случае информация об отключении тяговых двигателей подается на блок управления А2 путем снятия напряжения с ее входов в результате размыкания контактов тумблеров S2, S3.
Отключение тяговых двигателей М4 — Мб вследствие неисправности двигателя М16 вентилятора охлаждения тяговых двигателей, преобразователя А6. При отключении тумблеров S4, S5 обеспечиваются сбор схемы и работа в режиме тяги на С-соединении без тяговых двигателей М4 — Мб. В этом случае информация об отключении тяговых двигателей подается на блок управления А2 путем снятия напряжения с ее входов в результате размыкания контактов тумблеров S4, S5.
Отключение блока пускотормозных резисторов R6. При отключении тумблера S6 обеспечиваются сбор схемы и работа в режиме тяги на С- и СП-соединениях без блока пускотормозных резисторов R6. На 1-й позиции включается 4-я ступень ослабления возбуждения тяговых двигателей и отключается на 2-й позиции. В этом случае информация об отключении блока пускотормозных резисторов подается на блок управления А2 путем снятия напряжения с ее входа в результате размыкания контакта тумблера S6.
Отключение блока пускотормозных резисторов R7. При отключении тумблера S7 обеспечиваются сбор схемы и работа в режиме тяги на С- и СП-соединениях без блока пускотормозных резисторов R7. В этом случае информация об отключении блока пускотормозных резисторов подается на блок управления А2 путем снятия напряжения с ее входа в результате размыкания контакта тумблера S7. На 1-й позиции включается четвертая ступень ослабления возбуждения тяговых двигателей и отключается на 2-й позиции.
Отключение блока пускотормозных резисторов R8. При отключении тумблера S8 обеспечиваются сбор схемы и работа в режиме тяги на С- и СП-соединениях без блока пускотормозных резисторов R8. На 1-й позиции четвертая ступень ослабления возбуждения тяговых двигателей включается, на 2-й позиции — отключается. В этом случае информация об отключении блока пускотормозных резисторов подается на блок управления А2 путем снятия напряжения с ее входа в результате размыкания контакта тумблера S8.
Отключение блока пускотормозных резисторов R9. При отключении тумблера S9 обеспечиваются сбор схемы и работа в режиме тяги на С- и СП-соединениях без блока пускотормозных резисторов R9. В этом случае информация об отключении блока пускотормозных резисторов подается на блок управления А2 путем снятия напряжения с ее входа в результате размыкания контакта тумблера S9. На 1-й позиции включается четвертая ступень ослабления возбуждения тяговых двигателей и отключается на 2-й позиции.
Внимание. В указанных случаях отключений блок управления А2 обеспечивает включение соответствующих линейных и реостатных контакторов в соответствии с диаграммой включения контакторов для конкретной схемы соединения. Микропроцессорная система управления не реагирует на переключения тумблеров S2 — S9, когда главная рукоятка контроллера машиниста находится на рабочих (на ненулевых) позициях. Сбор схемы реостатного тормоза при любом отключенном тумблере S2 — S9 исключен.
Для перечисленных аварийных схем должен обеспечиваться только ручной набор позиций независимо от положения тумблера S10 «Автоматический н/с — Ручной н/с», сброс позиций в соответствии с положением этого тумблера. При сборе 1-й позиции аварийных схем с отключением блоков пускотормозных резисторов сначала включаются реостатные контакторы, шунтирующие отключаемый блок, и контакторы, обеспечивающие четвертую ступень ослабления возбуждения тяговых двигателей. После этого включаются линейные контакторы.
ЦЕПИ ЗАЩИТЫ ОТ БОКСОВАНИЯ И ЮЗА
Защита от боксования и юза обеспечивается подсыпкой песка под колесные пары и сбросом позиций для снижения момента тяговых двигателей. Боксование и юз обнаруживают с помощью датчиков напряжения UV2 —- UV7, включенных параллельно якорям тяговых двигателей (см. схему силовых цепей из комплекта заводских чертежей). Подсыпка песка осуществляется при подаче напряжения на катушки пневмовоздухораспределителей У14, У16 или У15, У17 от блока управления АЗ в ручном или автоматическом режиме через контакты реверсивного переключателя QP1.
При этом включаются пневмовоздухораспределители У14, У1б или У15, У17 в зависимости от направления движения, обеспечивающие подсыпку песка под первую и четвертую по ходу движения колесные пары (см. «Локомотив» № б, 2018 г., рис. 5 на с. 20). Задание на периодическую подсыпку песка под первую по ходу движения колесную пару подается в блок управления при кратковременном включении кнопочного выключателя SB13 «Песок», а под первую и четвертую колесные пары — при нажатии педали SB 14 «Песок». Импульсная подсыпка песка осуществляется блоком управления АЗ при обнаружении боксования или юза (при включенном тумблере S22 «Защита от боксования»).
Признаком боксования по статической уставке является наличие разности напряжений Д11я = Unmax - Uamjn в зависимости от соединения тяговых двигателей электровоза. Значения разности напряжений, при которых вступает в действие защита от боксования, приведены в таблице. При быстроразвивающемся боксовании (dUnmax/dt > 50 В/с) все статические уставки (Д11я) уменьшаются на 20 В. Признак боксования по динамической уставке — dUi|m.x/dt > 30 В/с. При этом подсыпается только песок. Если dUamax/dt > 100 В/с, то сбрасываются две позиции без задержки времени.
Алгоритм защиты при одиночном боксовании колесных пар по статической уставке. На всех соединениях тяговых двигателей МПСУ останавливает набор позиций, включает импульсную подсыпку песка под первые по ходу движения колесные пары тележек со скважностью 0,5 и периодом 1 с и переводит тяговые двигатели с ослабленного поля на полное (на СП- и П-соединениях — если до этого электровоз двигался на ослабленном поле тяговых двигателей). Через 2 с после выявления боксования колесной пары (если не исчез признак боксования) МПСУ сбрасывает позиции со скоростью две позиции в секунду (на параллельном соединении — три позиции в секунду).
Внимание. Через б с после прекращения боксования МПСУ-007 восстанавливает режим тяги, предшествоваший началу боксования колесных пар (за исключением ослабления поля).
При синхронном боксовании (бС1ягт1!п/бГ > 50 В/с) осуществляются все мероприятия, что и при одиночном боксовании. В случае разносного боксования (Д11я > 700 В) схема тяги разбирается. Повторно собрать схему тяги машинист может только после выяснения причин разносного боксования. Если они носят механический характер (срыв малой шестерни с вала тягового двигателя, срыв бандажа колесной пары, отсутствие песка в бункере песочницы), то движение продолжают на аварийной схеме.
Внимание. Чтобы исключить ложное срабатывание защиты в переходных процессах при наборе и сбросе позиций контроллера машиниста, введена задержка 200 мс на срабатывание защиты.
Алгоритм защиты при юзе. Признаком юза одиночных колесных пар является наличие разности Unmax - Unmin = AUn при тех же величинах уставок, что и при боксовании. При этом алгоритм защиты МПСУ одновременно обеспечивает:
- импульсную подсыпку песка со скважностью 0,5 и периодом 1 с;
- уменьшение тока возбуждения с удвоенной интенсивностью.
Силовая схема реостатного тормоза переводится с низшей ступени тормозного резистора на высшую ступень (увеличение величины сопротивления в цепи якоря тягового двигателя) после снижения тока возбуждения до 70 А (если не исчез признак юза). Через 1 с после прекращения одиночного юза МПСУ восстанавливает режим, заданный контроллером машиниста.
Признаком синхронного юза является наличие dUflmax/dt > 50 В/с, защита осуществляется так же, как и при одиночном юзе. При dUnmin/dt > 50 В/с все статические уставки снижаются на 20 В. Глубокий юз колесных пар определяется по признаку 1)ятах - 11ят|п > 700 В. В этом случае МПСУ разбирает схему реостатного тормоза с предварительным уменьшением тока возбуждения до нуля.
Во всех случаях боксования и юза колесных пар при включенном тумблере «Защита от боксования» в кабине машиниста включается световая и звуковая сигнализация.
(Окончание следует)
По материалам ОАО «Коломенский завод»
