Управляющая обмотка амплистата НУ — КУ включена встречно задающей и является основным элементом обратной связи. Ее ток зависит от тока и напряжения генератора. Сигнал управляющей обмотки формируется на селективном узле, работа которого будет рассмотрена отдельно.

Регулировочная обмотка амплистата HP — КР служит для корректирования сигнала автоматической системы управления по степени перегрузки дизеля. Эта обмотка питается через индуктивный датчик ИД, входящий в состав объединенного регулятора дизеля.

Стабилизирующая обмотка амплистата НС — КС осуществляет сглаживание переходных процессов и питается через стабилизирующий трансформатор ТС.

Наиболее сложный элемент-в системе автоматического регулирования — селективный узел, обеспечивающий необходимую внешнюю (селективную) характеристику. В селективный узел входят управляющая обмотка амплистата, балластные резисторы СБТТ, СБТН и СТН, диодные мосты ВЗ и В4, резистор СОУ. Датчиками тока и напряжения тягового генератора являются, соответственно, трансформатор постоянного тока ТПТ и трансформатор постоянного напряжения ТПН, которые также являются магнитными усилителями. Их рабочие обмотки питаются отТР, а ток в них пропорционален, соответственно, величине тока и напряжения тягового генератора.

Основное свойство селективного узла — избирательный (селективный) принцип формирования сигнала обратной связи в зависимости от параметров работы электрической передачи. Селективная характеристика состоит из трех участков: ограничения по максимальному току генератора, поддержания величины мощности, близкой к постоянной, и ограничения по максимальному напряжению.

Два крайних участка характеристики формируются в зонах, когда один из параметров (ток или напряжение) достигает значений ограничения. В этих случаях один из диодных мостов, соответственно, В4 и ВЗ запирается. При этом сигнал обратной связи формируется по величине того параметра, по которому наступило ограничение. В этих режимах формируется характеристика так называемых отсечек по току и напряжению генератора.

При средних значениях тока и напряжения генератора ток обратной связи управляющей обмотки амплистата пропорционален суммарному сигналу по обоим этим параметрам. Это позволяет регулировать возбуждение тягового генератора по наклонной характеристике и поддерживать в данной зоне мощность дизель-генераторной установки, близкую к постоянной.

Изменяя сопротивление резисторов СТН, СБТН и СБТТ, настраивают селективную характеристику. Однако данную операцию выполняют только на реостатных испытаниях, точно следуя установленной инструкции, а также используя комплекс контрольно-измерительных приборов. Это предотвращает как перегруз силовой установки, который может иметь место на тех или иных режимах, так и неполное использование мощности.

Таким образом, основным средством, реализующим эффект обратной связи в процессе автоматического регулирования мощности дизель-генераторной установки, является управляющая обмотка амплистата НУ — КУ, действующая совместно с селективным узлом. Для увеличения точности автоматического регулирования мощности генератора, в частности, для формирования не наклонной, а гиперболической внешней характеристики, на тепловозах типа ТЭ10 и М62 используется регулирующая обмотка амплистата HP — КР, связанная с индуктивным датчиком ИД.

Действие этого комплекса основано на стремлении поддержать оптимальную цикловую подачу топлива на данном режиме. Необходимость этой корректировки возникает, например, при изменении внешних факторов, к которым относятся атмосферные условия, включение и выключение компрессора, изменение нагрузки от работающего вентилятора охлаждающего устройства и ряд других.

Кроме независимой обмотки возбуждения, возбудитель имеет размагничивающую обмотку НЗ — Н4. Эта обмотка питается от вспомогательного генератора, ее магнитный поток имеет постоянную величину и направлен встречно потоку независимой обмотки. Размагничивающая обмотка компенсирует ток холостого хода амплистата. Кроме того, размагничивающая обмотка выполняет функцию обмотки независимого возбуждения возбудителя при аварийном режиме работы.

В случае выхода из строя основной системы возбуждения можно включить аварийный режим. Для этого поворачивают рукоятку переключателя АР, в результате чего размыкаются четные и замыкаются нечетные контакты переключателя. Размагничивающая обмотка меняет полярность и становится намагничивающей, получая питание от вспомогательного генератора. Тяговый генератор получает постоянное по величине возбуждение.

Для необходимых корректировок формируемых характеристик в цепях возбуждения тягового генератора предусмотрены дополнительные переключения. Начиная со 2-й позиции контроллера, включается реле РУ8, а начиная с 4-й позиции — реле РУ10. З.к. этих реле включены в цепь задающей обмотки амплистата. В этой же цепи имеются контакты откпючателей тяговых двигателей ОМ1 — ОМ6.

Перечисленные контакты шунтируют соответствующие секции резисторов СОЗ. Другие з.к. РУ8 и РУ10 шунтируют часть резистора СВВ в цепи размагничивающей обмотки возбудителя при работе на аварийном возбуждении. Кроме того, з.к. РУ10 (1132, 470) замыкает цепь регулирующей обмотки амплистата, которая вступает в действие, начиная с 4-й позиции контроллера.

Ослабление возбуждения тяговых двигателей. Представленная выше система регулирования возбуждения тягового генератора позволяет в достаточно широком диапазоне режимов движения реализовывать заданную мощность дизеля. В процессе разгона тепловоза возрастает противо-ЭДС тяговых двигателей, в результате чего падает ток силовой цепи. До определенного значения система возбуждения реагирует на это, пропорционально увеличивая ток возбуждения и, соответственно, напряжение генератора.

Однако бесконечно увеличивать напряжение нельзя из-за ограничения по предельной разности потенциалов между пластинами коллекторов электрических машин. При достижении предельного значения напряжения (570 В), как было отмечено выше, ток генератора будет уменьшаться, а напряжение оставаться постоянным. Это приведет к недоиспользованию мощности дизеля и, как следствие, к ограничению скорости.

Для увеличения диапазона реализации заданной мощности дизеля на тепловозе применяется режим ослабления возбуждения тяговых двигателей. Параллельно обмоткам возбуждения электродвигателей вводятся резисторы. При этом ток возбуждения электродвигателей уменьшается. Следовательно, уменьшается и противо-ЭДС, а ток силовой цепи увеличивается. В результате этого параметры электропередачи вновь выходят из зоны ограничения по максимальному напряжению, а диапазон полного использования мощности расширяется в сторону более высоких скоростей движения тепловоза.

Как и большинство тепловозов, 2М62 имеет две ступени ослабления возбуждения тяговых двигателей. На первой ступени по обмоткам возбуждения электродвигателей протекает 60% тока якоря, на второй ступени —37%.

Включение ступеней ослабления возбуждения тяговых двигателей осуществляется автоматически под контролем реле перехода РП1 и РП2. Каждое реле имеет две катушки: токовую и напряжения. Первая совместно с возвратной пружиной удерживает реле в исходном положении, а вторая стремится включить реле. По мере уменьшения тока и увеличения напряжения генератора сила действия токовой катушки снижается, а сила действия катушки напряжения увеличивается.

При увеличении скорости движения, до достижения ограничения по напряжению, реле включается, его контакты замыкают цепь питания электропневматического вентиля соответствующего группового контактора ВШ1 и ВШ2. Вспомогательные контакты контакторов ВШ1 и ВШ2 в цепях катушек напряжения реле РП1 и РП2 обеспечивают требуемую последовательность включения и выключения этих реле.

Действие цепей ослабления возбуждения сопряжено с возможностью нежелательного эффекта. Если машинист при движении в режиме ослабления возбуждения ТЭД резко переведет штурвал контроллера в нулевую позицию, то контакторы КВ, ВВ, реле времени РВЗ, а затем и поездные контакторы П1 — П6 отключатся, а контакторы ВШ1 и ВШ2 могут остаться включенными. В этом случае цепи якорных обмоток окажутся замкнутыми на резисторы СШ1 и СШ2. При последующем отключении контакторов ВШ1 и ВШ2 их контакты, не имеющие дугогашения, будут разрывать цепь, по которой протекает большой ток.

Для защиты от подгара контактов контакторов ВШ1 и ВШ2 предусмотрена дополнительная цепь питания катушки контактора КВ. Если на нулевой позиции контроллера останется включенным хотя бы один контактор ослабления возбуждения, то через 4-й контакт контроллера, замкнутый на нулевой позиции, провод 790, контакт реверсивного барабана контроллера, замкнутый в рабочих положениях, провода 791, 792, 793, р.к. РУ8, провод 794, параллельно соединенные з.к. ВШ1 и ВШ2 напряжение подается на катушки контакторов КВ, ВВ и реле времени РВЗ.

(Окончание следует)

Инж. А.Г. ИОФФЕ,

г. Москва