Admin

Электрические схемы электровоза ЭП2К

Принципиальная электрическая схема электровоза ЭП2К (ЭП2К.70.00.003-01ЭЗ) включает в себя следующие цепи: силовые энергоснабжения поезда, вспомогательные (собственных нужд) и управления локомотивом. Цепи управления выполнены в двухпроводном исполнении, при котором минусовые провода не связаны с корпусом электровоза. Цепи управления содержат микропроцессорную систему управления (МПСУ), органы управления, промежуточные реле, датчики тока и напряжения, датчики давления и др.

Подъем и опускание токоприемников, включение и отключение быстродействующего выключателя, вентиляторов, компрессора, выбор режима управления электровозом, задание скорости, тока, управление движением при ручном управлении осуществляются машинистом при помощи органов управления. Исполнительные аппараты включаются блоками управления А2 и АЗ микропроцессорной системы управления МПСУ, куда поступают сигналы от установленных на электровозе датчиков, органов управления, вспомогательных контактов коммутационной аппаратуры. Полученная информация обрабатывается МПСУ в соответствии с заложенной программой, реализующей алгоритм управления электровозом.

При этом обеспечивается выполнение следующих функций:

- подъем и опускание токоприемника;

- управление быстродействующим выключателем от МПСУ, а при его отказе — в ручном режиме;

- управление силовыми контакторами (реостатными, линейными и ослабления поля), реверсорами и тормозными переключателями, обеспечивающими работу электровоза в режиме тяги и электрического торможения;

- управление электровозом в режиме автоведения;

- обеспечение работоспособности электровоза при отключении двигателей в случае неисправности одного из них;

- управление статическими преобразователями 3000/380 В;

- автоматическое переключение нагрузок с одного преобразователя собственных нужд ПСН на другой в случае неисправности одного из них;

- управление двигателем компрессора по заданному алгоритму;

У обнаружение и устранение боксования или юза колесных пар;

- управление электрическим торможением в служебном, остановочном, экстренном и аварийном режимах;

У отображение служебной и диагностической информации на дисплейном модуле пульта управления в реальном масштабе времени;

- выдача предупредительных и аварийных сообщений на дисплейном модуле с указанием неисправных или отказавших элементов электрической схемы.

Кроме основной схемы локомотива, имеются отдельные схемы электропневматического тормоза, пожаротушения, устройства безопасности движения КЛУБ-У, системы автоматического управления торможением САУТ и освещения.

СХЕМА СИЛОВЫХ ЦЕПЕЙ С НАПРЯЖЕНИЕМ ПИТАНИЯ 3 КВ

Цепи ввода напряжения 3 кВ (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 1 на цветной вкладке с электрическими схемами). Напряжение контактной сети подается на электровоз через токоприемники ХА1-А1, ХА2-А1, дроссели помехоподавления L1 или L2, разъединители QS1 или QS2 и быстродействующий выключатель QF1.

Фильтр, состоящий из дросселя L1 и конденсатора С1 или L2 и С2, служат для защиты от радиопомех, конденсатор СЗ исключает проникновение радиопомех от внутреннего электрооборудования в контактную сеть. Разъединители QS1 и QS2 предназначены для отключения соответствующего неисправного токоприемника. Рукоятки разъединителей выведены внутрь высоковольтной камеры.

Быстродействующий выключатель QF1 разрывает силовую цепь и защищает ее от токов короткого замыкания. Для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений в контактной сети установлен ограничитель перенапряжений F1. Датчик напряжения UV1 подключен к контактной сети. От него сигнал о наличии напряжения на вводе поступает на вход МПСУ.

Панель реле напряжения А1 предназначена для выдачи сигнала в МПСУ о наличии напряжения 3 кВ на вводе, а вентиль защиты Y21 — для блокирования входа в высоковольтную камеру при наличии этого напряжения.

Заземлитель-разъединитель QS3 служит для заземления высоковольтной цепи после токоприемников и розеток отопления состава Х102 и Х103, а также для подачи сигнала на блокирование входа в высоковольтную камеру при незаземленном вводе напряжения. Ток на рельсы отводится через токосъемные устройства ХАЗ — ХА8 (лист 2 вкладки). Для обеспечения электробезопасности кузов электровоза через устройства ХА9 и ХА10 соединен с рельсами.

Цепи тяговых двигателей в режиме тяги (см. лист 2). На тяговые двигатели М1 — Мб напряжение 3000 В подается после быстродействующего выключателя через реле дифференциальной защиты КА2 от замыкания силовых цепей на корпус электровоза. Контакты переключателей QP1 и QP2, включенные в цепь обмоток возбуждения тяговых двигателей, обеспечивают изменение направление тока в обмотках возбуждения, а, следовательно, их направления вращения для перемены направления движения поезда.

Контакты переключателей QT1 — QT3 предназначены для перевода силовой схемы из режима «Тяга» в режим электрического (реостатного) торможения и обратно. (На схеме контакты, замкнутые в режиме «Тяга», изображены размыкающими.)

Пускотормозные резисторы R6 — R9 предназначены для ограничения и регулирования тока тяговых двигателей в режимах тяги и торможения. Двигатели М7 — М10 предназначены для привода вентиляторов, обдувающих соответствующие блоки пускотормозных резисторов.

Сигналы отдатчиков тока UA2 — UA4, включенных в цепи якорей тяговых двигателей, напряжения UV2 — UV7, включенных параллельно якорям тяговых двигателей, и тока UA5 — UA8, включенных в цепи якорей двигателей вентиляторов обдува пускотормозных резисторов, поступают в блоки А2 и АЗ МПСУ для обеспечения заданных алгоритмов управления, регулирования и контроля тяговых двигателей.

Электрическая схема предусматривает три соединения шести тяговых двигателей: последовательное (С), последовательно-па-раллельное (СП), параллельное (П). На каждом из них возможна работа тяговых двигателей как с включенными пускотормозными резисторами (реостатная схема), так и без них (безреостатная схема).

Для увеличения скорости движения при работе по безреостат-ной схеме обмотки возбуждения тяговых двигателей шунтируются резисторами R14 — R17 и последовательно соединенными с ними индуктивными шунтами A10-L1, A10-L2, A10-L3, входящими в блок индуктивных шунтов А10. Индуктивные шунты предназначены для снижения бросков тока и облегчения условий коммутации тяговых двигателей при колебаниях напряжения в контактной сети или восстановления после кратковременного снятия.

Электрическая схема обеспечивает пять ступеней ослабления возбуждения: 80, 66, 54, 46, 40 %. В случае неисправности тяговый двигатель соответствующими линейными или реостатными контакторами может быть отключен от силовой схемы. Панели диодов U4, U5 и U6 служат для исключения прерывания тока в тяговых цепях при переключении силовой схемы с одного соединения на другое.

Регулирование напряжения на тяговых двигателях в режиме тяги (см. лист 2). Пуск и работа электровоза начинаются на С-соединении тяговых двигателей М1 — Мб, которое создается после включения контакторов КМ1, КМ4, КМ5, КМЭ, КМ10, КМ 12, КМ16, КМ20, КМ36, КМ37, КМ62, КМ64. При этом образуется следующая силовая цепь: контакт быстродействующего выключателя QF1, провода 36x3, катушка дифференциального реле защиты КА2, провода 84x3, шины 78Ш, 309Ш, 311LU, контакт 10 — 11 тормозного переключателя QT1, контакт контактора КМ20, шина 319Ш, последовательно соединенные пускотормозные резисторы блоков R6 и R9, провода 345, 346, шина 347Ш, провод 313, контакт КМ 16, шина 191Ш, провода 206,207, последовательно соединенные резисторы R6 и R8, провода 203 — 205, шина 219Ш, провод 220, шина 221Ш, провод 222, контакт КМ12, шина 89Ш, провода 93, 94, последовательно соединенные резисторы R6 и R7, провода 120, 121, контакт КМ37, провод 123, якоря тяговых двигателей М1 и М2, датчик тока UA2, контакты 5 — 6 QT2 и 6 — 5 реверсора QP1, последовательно соединенные обмотки возбуждения двигателей М1 и М2, контакты 2— 1 QP1 и 11 — 12QT2, провод 170, шина272Ш, контакт КМ4, шина 269Ш, контакт КМ5, провода 253, 268, 267, якорь электродвигателя М3, датчик UA3, контакты 8 — 9 QT2, 9 — 8 QP1, обмотка возбуждения М3, контакты 11 — 10 QP1 и 2 — 1 QT2, провод 292, контакт КМ10, шина 226Ш, контакт КМ9, шина 224Ш, провод 227, якорь двигателя М4, контакты 8 — 9 ОТЗ и 9 — 8 QP2, обмотка возбуждения М4, контакты 11—10 QP2 и 2 — 1 QT3, провода 252, 298, контакт КМ62, шина 299Ш, контакт КМ64, провода 302, 352, якоря тяговых двигателей М5, Мб, датчик тока UA4, контакты 5 — 6 QT3 и 6 — 5 QP2, обмотки возбуждения М5, Мб, контакты 2 — 1 QP2 и 11 — 10 QT3, провод 400, контакт КМ1, шина 85Ш, вторая обмотка дифференциального реле КА2, шина 83Ш, шунт RS2, шина 180Ш, скользящие контакты буксовых токосъемников ХАЗ — ХА8, рельсы.

Увеличение силы тяги электровоза происходит с повышением напряжения на тяговых двигателях в результате включения контакторов КМ15, КМ38, КМ39, КМ41, КМ19, КМЗО, КМ31, КМЗЗ, КМ21, КМ22 — КМ24, КМ26, КМ27, которые перемыкают секции пускотормозных резисторов R6 — R9 в соответствии с диаграммой замыкания контакторов. Пускотормозные резисторы допускают длительное движение электровоза на любой реостатной позиции. Однако длительная работа на реостатных позициях не рекомендуется, так как в этом режиме увеличиваются тепловые потери электроэнергии при движении поезда.

21-я позиция является ходовой (безреостатной), поскольку пусковые резисторы полностью выведены, и вся потребляемая из контактной сети электроэнергия идет на питание тяговых двигателей. Для дальнейшего увеличения скорости электровоза на 21 -й позиции возможно применение ослабления поля тяговых двигателей.

Первая ступень ослабления поля тяговых двигателей достигается включением контакторов ослабления поля КМ57 — КМ60. При этом параллельно обмоткам возбуждения тяговых двигателей включаются резисторы R14 — R17 и последовательно соединенные с ними индуктивные шунты A10-L1 — A10-L3. Индуктивные шунты необходимы для улучшения работы тяговых двигателей при переходных процессах в режиме ослабления поля. Для дальнейшего ослабления поля включаются контакторы КМ45 — КМ47, КМ51 — КМ53, КМ54 — КМ56, КМ48 — КМ50.

Переход с С- на СП-соединение тяговых двигателей начинается при переводе главной рукоятки контроллера машиниста SM1 на позицию 22. На первой позиции перехода П1 пускотормозные резисторы полностью выведены, двигатели М1 — Мб соединены последовательно. Контактор КМ 10 разомкнут, но цепь протекания тока сохраняется через блок диодов U5.

На второй позиции перехода П2 вводятся пусковые резисторы R7, R8 и частично R6, при этом контактами 18 — 17 QT1, КМ 13 и 13 — 14 QT1, КМ 18 с одной стороны и контактом КМ36 с другой стороны цепи резисторов R6, R7 и R6, R8 соединяются параллельно. Резисторы R6, R9, находящиеся между проводами 305 — 345, на СП-соединении к цепям двигателей М1 — Мб не подключаются.

На третьей позиции перехода ПЗ включаются контакторы КМ34 и КМ2, которые формируют две параллельные ветви тяговых двигателей М1 — М3 и М4 — Мб. Двигатели М1 — М3 и М4 — Мб в каждой цепи соединены последовательно. На 22-й позиции отключение контактора КМ9 приводит к окончательному переходу на две параллельные ветви по три последовательно соединенных двигателя (М1 — М3 и М4 — Мб), т.е. на СП-соединение.

При этом образуются две параллельные цепи тяговых двигателей: © параллельно соединенные пускотормозные резисторы R6, R7 и R6, R8, контакт КМ37, якоря двигателей М1, М2, датчик тока UA2, обмотки возбуждения М1, М2. Затем ток протекает как в схеме при последовательном соединении, якорь двигателя М3, датчик тока UA3, обмотка возбуждения М3, контакты 11 — 10 QP1 и 2 — 1 QT2, провода 292, 293, контакт КМ2, шины 402Ш, 85Ш и далее — к буксовым токосъемникам ХАЗ — ХА8;

© параллельно соединенные пускотормозные резисторы R6, R7 и R6, R8, контакт КМ34, провод 225, шина 224Ш, провод 227, далее цепь подобна цепи при С-соединении, якорь двигателя М4, обмотка возбуждения двигателя М4, якоря двигателей М5, Мб, датчик тока UA4, обмотки возбуждения М5, Мб, контакт КМ1, буксовые токосъемники ХАЗ — ХА8.

На 22-й позиции начинается работа тяговых двигателей на СП-соединении. Дальнейший разгон поезда осуществляется как и на последовательном соединении ступенчатым уменьшением величины пускотормозных резисторов R6 — R9 путем перемыкания секций резисторов реостатными контакторами КМ 15, КМ38, КМ39, КМ41, КМ19, КМЗО, КМ31, КМЗЗ.

Позиция 38 СП-соединения тяговых двигателей является ходовой (безреостатной). На ней, как и на 21-й позиции последова-
тельного соединения, можно применять пять ступеней ослабления поля тяговых двигателей.

Переход начинается после перевода главной рукоятки контроллера на 39-ю позицию. На первой позиции перехода П1 пусковые резисторы выведены полностью, двигатели соединены в две параллельные цепи по три двигателя последовательно в каждой. Контакторы КМ4 и КМ64 выключены, но цепь сохраняется благодаря блокам диодов U2 и U4.

На второй позиции перехода П2 вводятся пусковые резисторы R7, R8 и R9 (частично). При этом контактами 18 — 17 QT1, КМ13;

13 — 14 QT1, КМ 18; 10 — 11 QT1, КМ21, КМ20 с одной стороны и контактами КМЗб, КМ29 с другой стороны резисторы R6, R7; R6, R8 и частично R9 (контакты 2 — 7) соединяются параллельно.

На третьей позиции перехода ПЗ включаются контакторы КМб, КМ28 и тем самым подготавливают схему к формированию трех параллельных ветвей по два последовательно соединенных тяговых двигателя. На 39-й позиции контакторы КМ5, КМ64 отключаются и разрывают цепь на три параллельные ветви, т.е. происходит переход на П-соединение тяговых двигателей.

При этом образуются три параллельных цепи тяговых двигателей:

- параллельно соединенные пускотормозные резисторы, контакт КМ37, якоря двигателей М1, М2, датчик тока UA2, обмотки возбуждения М1, М2, контакт КМЗ, шины 402Ш, 85Ш, далее — к токосъемным устройствам ХАЗ — ХА8;

- параллельно соединенные пускотормозные резисторы, контакт КМ34, якорь, обмотка возбуждения двигателя М4, провода 268, 267, якорь, обмотка возбуждения двигателя М3, контакт КМ2, шина 402Ш, 85Ш, далее — к токосъемным устройствам ХАЗ — ХА8;

- параллельно соединенные пускотормозные резисторы, контакт КМ28, якоря двигателей М5, Мб, датчик тока UA4, обмотки возбуждения М5, Мб, контакт КМ1, шина 85Ш, далее — к токосъемным устройствам ХАЗ — ХА8.

Дальнейший разгон поезда осуществляется как и на двух предыдущих соединениях ступенчатым уменьшением величины пускотормозных резисторов R6 — R9 путем перемыкания секций резисторов реостатными контакторами КМ 15, КМ38, КМ39, КМ41, КМ 19, КМЗО, КМ31, КМЗЗ, КМ23, КМ24, КМ27.

Позиция 41 П-соединения тяговых двигателей является ходовой (безреостатной). На ней, как на 21-й и 38-й позициях последовательного и последовательно-параллельного соединений, соответственно, можно применять пять ступеней ослабления поля тяговыхдвигателей.

Пускотормозные резисторы R6 — R9 на реостатных позициях охлаждаются мотор-вентиляторами М7 — М10, включенными на выводы резисторов R6 — R9. Такая схема подсоединения двигателей вентиляторов обеспечивает автоматическое увеличение производительности вентиляторов при увеличении тока тяговых двигателей (за счет увеличения питающего двигатель вентиляторов напряжения) и выключение двигателей вентиляторов при перемыкании пускотормозных резисторов R6 — R9 на ходовых (безреостатных) позициях.

В случае неисправности двигателей обдува пускотормозных резисторов М7 — М10 (например, пробой изоляции на корпус) имеется возможность отключения их от высоковольтной цепи для продолжения движения с отключенным соответствующим пускотормозным резистором.

Так, для отключения двигателя М7 необходимо от зажима XTR38 отсоединить провод 71, шину 69Ш снять с зажимов XTR39, XTR40 и установить ее между зажимами XTR39, XTR41. Силу тяги (и скорость движения электровоза) уменьшают за счет введения пусковых резисторов в цепь тяговых двигателей путем сброса позиций контроллера машиниста.

Оперативное включение и выключение цепи тяговых двигателей осуществляется линейными контакторами. Кроме того, при срабатывании защит тяговые двигатели отключаются быстродействующим выключателем QF1.

Цепи тяговых двигателей в режиме электрического (реостатного) торможения (см. лист 2). Перевод схемы из режима тяги в режим электрического (реостатного) торможения осуществляется переключением тормозных переключателей ОТ 1 — QT3 в положение «Торможение» при обесточенной силовой цепи. Тормозные резисторы охлаждаются вентиляторами, приводимыми во вращение двигателями М7 — М10, включенными на напряжение, образуемое на части тормозных резисторов R6 — R9 при протекании по ним тока тяговых двигателей. Благодаря применению интенсивной вентиляции резисторов длительность работы электровоза в режиме реостатного торможения не ограничивается.

Ток в якорных цепях тяговых двигателей контролируют датчики тока UA2 — UA4, в цепи обмотки возбуждения — датчик тока UA9. Напряжение на якорях тяговых двигателей отслеживают датчики напряжения UV2 — UV7. Датчики тока и напряжения передают информацию в систему управления электровозом.

Регулирование тормозной силы в режиме электрического (реостатного) торможения (см. лист 2). Переход из режима тяги в режим электрического (реостатного) торможения происходит при обесточенной силовой цепи. После переключения тормозных переключателей QT1 — QT3 в положение электрического тормоза цепи тяговых двигателей отключаются от контактной сети. Затем якорные цепи попарно подключаются к пускотормозным резисторам, а цепи обмоток возбуждения тяговых двигателей — к регулятору возбуждения.

При этом собирается схема, состоящая из трех групп тяговых двигателей по два последовательно — М1 и М2, М3 и М4, М5 и Мб, работающих в генераторном режиме. Каждая из групп через соответствующие контакторы КМ 13 и КМ37, КМ 18 и КМ34, КМ20 и КМ28 подключена к отдельным пускотормозным резисторам: t М1 и М2 — к пускотормозным резисторам R6 и R7 по цепи: контакт 16 — 17 QT1, контактор КМ 13, шина 89Ш, провода 93 и 94, резисторы R6 и R7, провода 120 и 121, контактор КМ37, провод 123, якоря тяговых двигателей М1 и М2, провод 126, датчик UA2, провод 142, контакт 5 — 4 QT2, провод 87;

- М3 и М4 — к пускотормозным резисторам R6 и R8 по цепи: контакт 14 — 15 QT1, провод 190, контактор КМ18, шина 191Ш, провода 206 и 207, резисторы R6 и R8, провода 203 и 204, контактор КМ34, провод 225, шина 224Ш, провод 227, якорь М4, провод 228, контакт 8 — 7 QT3, провод 267, якорь М3, провод 266, датчик UA3, провод 274, контакт 8 — 7 QT2, провод 275;

- М5 и Мб — к пускотормозным резисторам R6 и R9 по цепи: контакт 11 — 12 QT1, провод 318, контактор КМ20, шина 319LU, провода 320 и 321, резисторы R6 и R9, провода 345 и 346, контакт КМ28, провод 348, якоря двигателей М5 и Мб, провод 351, датчик UA4, провод 379, контакт 5 —4 QT3, провод 317.

На первой тормозной позиции собирается схема с полностью введенными пускотормозными резисторами R6 — R9. Резисторы ослабления поля R15 — R18 в режиме реостатного торможения не используются.

При помощи тормозных переключателей QT2, QT3 и контактора КМ61 все обмотки возбуждения соединяются последовательно и получают питание от регулятора возбуждения U1 по цепи: контакт 8 блока U1, провод 144, датчик UA9, контактор КМ61, шины 149Ш, 80Ш, провод 150, шина 151Ш, контакты 6 — 5 QP1, провод 152, обмотки возбуждения двигателей М1 и М2, провод 155, контакт 2— 1 QP1, провод 168, контакты 11 — 12QT2, шины 169Ш, 286Ш, контакты 9 — 8 QP1, обмотки возбуждения двигателя М3, контакты 11 — 10 QP1, шина 291Ш, контакты 2 — 3 QT2, провод 263, шина 229Ш, контакты 9 — 8 QP2, обмотка возбуждения двигателя М4, контакты 11 — 10 QP2, провод 233, контакты 2 — 3 QT3, шины 380Ш, 381Ш, контакты 6 — 5 QP2, обмотки возбуждения двигателей М5 и Мб, провод 385, контакты 2 — 1 QP2, шина 399Ш, контакты 11 — 12 QT3, провод 316, шина 314Ш, провод 401, контакт 7 блока U1.

В начале торможения на блок U1 кратковременно от преобразователя собственных нужд А6 с выходов первого инвертора напряжения 1U5, 1V5, 1W5 (см. лист 3) через автоматический выключатель SF7, контактор КМ101.1, автоматический выключатель SF3 и контактор КМ 104 (см. лист 4) подается напряжение 380 В. С выхода U1 поступает питание на последовательно соединенные обмотки возбуждения тяговых двигателей, которые переходят в генераторный режим. Тормозной ток, протекая через пускотормозные резисторы, создает на них падение напряжения, которое от каждой из трех групп через контакты КМ40, КМ32 и КМ25 подается на вход блока U1.

Регулятор возбуждения изменяет ток в цепи обмоток возбуждения, тем самым поддерживаются тормозной ток в якорных цепях тяговых двигателей и, соответственно, тормозная сила электровоза.

Дальнейшее изменение тормозного тока тяговых двигателей, а, следовательно, и тормозного усилия электровоза происходит за счет изменения в две ступени величины тормозных резисторов R6 — R9 при переключении реостатных контакторов КМ15, КМ38, КМ39, КМ41, КМ 19, КМЗО, КМ31, КМЗЗ, КМ23, КМ24, КМ26 , КМ27.

Цепи тяговых двигателей в аварийных режимах (см. лист 2). Электрическая схема электровоза допускает работу локомотива при неисправностях тяговых двигателей или блоков пускотормозных резисторов в следующих ситуациях (перечислим возможные варианты):
- при отключении тяговых двигателей М1 и М2; двигателя М3; двигателя М4; тяговых двигателей М3 и М4; тяговых двигателей М5 и Мб; тяговых двигателей М1 — М3; тяговых двигателей М4 — Мб;

- при отключенных по отдельности блоках резисторов R6 — R9.

При выходе из строя тягового двигателя М1 или М2 контакторами КМ37, КМЗ, КМ8 и КМ5 отключается цепь тяговых двигателей М1, М2 и собирается схема из четырех последовательно соединенных тяговых двигателей М3, М4, М5 и Мб в результате включения контакторов КМ7, КМ6, КМ11, КМ1 или схема параллельно соединенных двух ветвей М3, М4 и М5, Мб после включения контакторов КМЗб, КМ34, КМ6, КМ2, КМ35 и КМ1.

В случаях выхода из строя тяговых двигателей М5, Мб контакторы КМ11, КМЗб, КМ28, КМ1 отключают данные цепи, и электровоз работает на четырех последовательно соединенных двигателях М1 — М4 (схема собирается в результате включения контакторов КМ37, КМ4, КМ8, КМ6, КМ2) или на параллельном соединении двух ветвей (схема собирается в результате включения контакторов КМЗб, КМ37, КМЗ, КМ34, КМ6 и КМ12).

При отключении поврежденной цепи тяговых двигателей М3 и М4 возможна работа на четырех последовательно соединенных двигателях (схема собирается в результате включения контакторов КМ37, КМ63, КМ64, КМ1) или на параллельном соединении двух ветвей по два последовательно включенных тяговых двигателя в каждой М1, М2 и М5, Мб (схема собирается в результате включения контакторов КМЗб, КМ37, КМЗ, КМЗб, КМ1).

Повреждение тягового двигателя М3 приводит к работе на последовательном соединении пяти тяговых двигателей М1, М2, М4 — Мб (схема собирается в результате включения контакторов КМ37, КМ8, КМ4, КМ62, КМ64, КМ1) или на последовательном соединении трех двигателей М4 — Мб (схема собирается в результате включения контакторов КМ7, КМ62, КМ64, КМ1) или на параллельном соединении двух ветвей по два последовательно включенных двигателя в каждой М1, М2 и М5, Мб (схема собирается в результате включения контакторов КМЗб, КМ37, КМЗ, КМЗб, КМ1).

Аналогичное происходит при повреждении тягового двигателя М4:

- на последовательном соединении двигателей М1 — М3, М5, Мб (в результате включения контакторов КМ37, КМ5, КМ4, КМ64, КМ11, КМ1);

- на последовательном соединении двигателей М1 — М3 (в результате включения контакторов КМ37, КМ5, КМ4, КМ2);

- на параллельном соединении двух ветвей по два последовательно включенных двигателя в каждой М1, М2 и М5, Мб (в результате включения контакторов КМЗб, КМ37, КМ4, КМЗб, КМ1).

Если отключены тяговые двигатели М1 — М3, то электровоз работает на последовательном соединении трех двигателей М4 — Мб (схема собирается в результате включения контакторов КМ7, КМ62, КМ64, КМ1). После вывода из работы тяговых двигателей М4 — Мб локомотив продолжает движение на последовательном соединении двигателей М1 — М3 (в результате включения контакторов КМ37, КМ5, КМ4, КМ2).

При повреждении пускотормозных резисторов электровоз работает на последовательном или последовательно-параллельном соединении тяговых двигателей. При этом поврежденные резисторы перемыкаются:

★ R6 — контакторами КМ15, КМ19, КМ21, КМ23;

★ R7 — контакторами КМ39, КМ38;

★ R8 — контакторами КМ31, КМЗО;

★ R9 — контакторами КМ24, КМ27.

Цепи энергоснабжения поезда (см. лист 1). Цепи энергоснабжения поезда получают питание через быстродействующий выключатель QF1 непосредственно от контактной сети напряжением 3000 В постоянного тока, которое подается на штепсельные разъемы Х102 или Х103 при помощи контакторов КМ42, КМ43 или КМ42, КМ44 соответственно. Для защиты цепей оттоков короткого замыкания в схеме предусмотрено токовое реле КА1. При превышении уставки срабатывания реле КА1 отключается быстродействующий выключатель QF1.

(Продолжение следует)

Канд. техн. наук Б.Н. МОРОШКИН, заместитель главного конструктора по локомотивостроению, инженеры А.А. АКСЕНЮК, начальник отдела, А.В. БЫЧКОВ, начальник бюро электрических схем, И.Г. КРАСНЯНСКАЯ, инженер-конструктор I категории, ОАО «Коломенский завод»

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Admin

СХЕМА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗА

Преобразователи собственных нужд (см. рисунок, лист 3 заводской схемы). Преобразователи собственных нужд А5 и А6 типа ПСН100/ЗУ2 предназначены для преобразования напряжения контактной сети постоянного тока 3000 В в трехфазное напряжение переменного тока 380 В, 50 Гц по трем независимым гальванически развязанным каналам.

В состав каждого преобразователя входят:

- высоковольтный понижающий преобразователь (ВПП), состоящий из шести последовательно соединенных модулей входного преобразователя (МВП), обеспечивающих преобразование напряжения 3000 В в промежуточное напряжение с уровнем 620 В с гальванической развязкой от входной сети;

- инверторы напряжения АИН 1, АИН2, АИНЗ, обеспечивающие преобразование напряжения 620 В в трехфазное напряжение (при этом на выходе АИН1 выводится напряжение 380 В, 50 Гц, а на входах АИН2 и АИНЗ регулируемое напряжение изменяется по закону U/f = const с пропорциональным изменением напряжения от 0 до 380 В и частоты от 0 до 50 Гц);

- система управления.

Преобразователи А5 и А6 включены до быстродействующего выключателя OF1. На преобразователь А5 «плюс» 3000 В поступает по цепи: проходной изолятор ХВ 1, шина 13Ш, провод 81, предохранитель FU1, диоды модуля А20, провод 438, шина 441Ш, провод 444, предохранитель FU2, провода 445, 448, зажим XN4. «Минус» 3000 В поступает по цепи: шунт RS3, датчик UA10, провод 450, зажим XN2 («земля»). Наличие входного напряжения 3000 В на преобразователе фиксируется датчиком высокого напряжения, входящим в состав преобразователя.

Питание 110 В на преобразователи подается при включении автоматических выключателей SF1 «ПСН1» и SF2 «ПСН2», расположенных на блоке БАУ. Преобразователи включают выключателем «Преобразователи» блока S1, расположенного на пульте машиниста. При температуре окружающей среды выше минус 40 °С, определяемой системой температурного контроля (термоблоком А15). Преобразователи А5 и А6 включают контакторы КМ81 и КМ84.

После включения контакторов напряжение 3000 В через резисторы заряда R 10 и R 19 поступает на зажимы XN 1 преобразователей. Начинается заряд конденсаторов, расположенных в модулях входных преобразователей. По мере заряда появляется напряжение на промежуточной шине преобразователя. По окончании процесса заряда контакторы КМ82 и КМ83 включаются, а КМ81 и КМ84 — отключаются. Модули МВП подключены к промежуточным шинам, от которых питаются автономные инверторы напряжения АИН 1 — АИНЗ.

При появлении напряжения на промежуточной шине инверторы вырабатывают трехфазное напряжение 380 В, которое через синусоидальные фильтры выводится на зажимы 1U5, 1V5, 1W5 (АИН 1), 2U5, 2V5, 2W5 (АИН2) и 3U5, 3V5, 3W5 (АИНЗ) преобразователей А5, А6. От блока МПСУ (АЗ) на входные зажимы ХМ1:5 — ХМ 1:14 ПСН А5 и А6 поступают кодовые управляющие сигналы, обеспечивающие регулирование напряжения на инверторах.

При температуре окружающей среды ниже минус 40 °С преобразователи включают контакторы КМ80 и КМ85, которые подают напряжение 3000 В на резисторы R2 — R5 для прогрева преобразователя.

После того, как температура на радиаторах IGBT транзисторов станет выше минус 40 °С, система температурного контроля дает разрешение на включение ПСН по обычному алгоритму.

Цепи потребителей собственных нужд (см. листы 3, 4 заводской схемы). К зажимам 1U5, 1V5, 1W5 (АИН1) пре-
образователя А5 через контактор КМ.103, автоматический выключатель SF4 «Шкаф питания», контактор КМ 105.1. провода 5105, 5205, 5305 подключен источник питания А4, а также через контакты контактора КМ 108 и автоматические выключатели SF83, SF84 двигатели мультициклонных фильтров М 14 и М 15.

К зажимам 2U5, 2V5 и 2W5 (АИН2) преобразователя А5 через контактор КМ 107.1 и катушки электротеплового реле КК1 подключен двигатель осевого вентилятора М13. К зажимам 3U5, 3V5 и 3W5 (АИНЗ) преобразователя А5 через контактор КМ90.1 и катушки электротеплового реле ККЗ подключен двигатель винтового компрессора М11.

Реверсивные контакторы КМ101, КМ105, КМ 107, КМ90 и КМ 111 обеспечивают основное и резервное питание потребителей 380 В, 50 Гц, шкафа питания, двигателей осевых вентиляторов и компрессора.

Контакторы резервного питания от второго преобразователя включаются системой МПСУ в случае неисправности основного.

При стоянке электровоза в депо предусмотрено подключение трехфазного напряжения 380 В на контакторы КМ 105.1 и КМ 101.2 от деповской сети через соединитель XS4, автоматический выключатель SF5 «Питание 380 В. Депо». Оно обеспечивает электроснабжение шкафа питания, приборов обогрева и питание розеток в обеих кабинах машиниста.

К зажимам 1U5, 1V5 и 1W5 (АИН1) преобразователя А6 подключены:

- через контактор КМ112 и автоматические выключатели SF85, SF86 — двигатели М17 и М18 мультициклонных фильтров второго осевого вентилятора;

- через автоматический выключатель SF7 и контактор КМ 101.1:

- от зажимов XT 13/1 — XT 13/3, XT 13/4 — XT 13/6, XT 13/7 — XT 13/9 — система кондиционирования воздуха A11(1), A11(2), включающая установку кондиционирования воздуха УКВ-4,5-КЭ и тепловентилятор ТВ-6 (цепи питания системы защищены автоматическим выключателем SF9 «Кондиционеры», см листы 20, 21 заводской схемы);

- через автоматический выключатель SF3 «ПВИ» и контактор КМ 104 — импульсный регулятор возбуждения U1 (кратковременно до появления напряжения на пускотор-мозных резисторах):

- через автоматические выключатели SF10 и SF65 — первичные обмотки трансформаторов Т1 и Т2.

К их вторичным обмоткам, соединенным по схеме Х/-0, подключаются потребители переменного тока с напряжением 220 В:

- через автоматические выключатели SF75(1), SF76(1), SF75(2), SF76(2), служащие одновременно для защиты цепей, — тепловентиляторы кабин машиниста Е14(1), Е14(2), Е15( 1), Е15(2);

- через автоматический выключатель SF67 «Подогрев воды санузла» и контактор КМ 130 — нагреватели ЕЗ, Е4, предназначенные для подогрева воды санузла;

через автоматический выключатель SF67 — саморегулирующие нагревательные кабели подогрева трубопровода Е5, заправки и слива водяного бака Е6 и подогрева трубопровода санузла Е17,

Через автоматический выключатель SF58 «Датчики температуры 220 В» напряжение 220 В подается на электронный датчик-реле температуры SK3, встроенный в регулятор возбуждения U1, который при низких значениях температуры окружающей среды включает реле К41.

В результате через замыкающие контакты реле К41 и автоматический выключатель SF52 «Обогрев ПВИ», обеспечивающий защиту от токов короткого замыкания, к выходу источника питания А4 с напряжением пульсирующего тока 110 В подключается электрический нагреватель, встроенный в U1

СХЕМА ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗА

Система питания цепей управления (см. «Локомотив» N9 3, 2013 г., лист 5 на цветной вкладке с электрическими схемами). Цепи управления электровоза получают питание от источника питания А4 или щелочной никель-кадмиевой аккумуляторной батареи GB1. В качестве источника питания применен статический преобразователь напряжения, который преобразует трехфазное напряжение переменного тока 380 В в стабилизированное напряжение постоянного тока 110 В для питания цепей управления и цепей собственных нужд, а также для подзаряда аккумуляторной батареи.

Источник питания А4 через рейку зажимов ХТ1 и ревер-сивный контактор КМ 105.1 может быть подключен к выходам АИН 1 ПСН1 (А5) или к выходам АИН1 ПСН2 (А6) через контактор КМ 105.2 (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 4 на цветной вкладке с электрическими схемами). Наряду с этим источник питания через контактор КМ 105.1 и автоматический выключатель SF5 «Питание 380 В. Депо» может быть подключен к сети депо. Цепи управления контактора КМ 105 запитаны от автоматического выключателя QF9 «Сеть», расположенного на шкафе источника питания А4.

Напряжение на цепи управления электровоза поступает по следующим цепям источника питания А4:

- выход «плюс» выпрямительно-зарядного устройства А5 источника, датчик выходного тока U1, контакты 1.2— 1.1 переключателя QS2 «Шкаф», автоматический выключатель OF7 «+110 В канал 1», рейки зажимов ХТ6/10 источника питания А4, ХТ2/1 -9 блока БАУ («+110 В»);

- выход «минус» выпрямительно-зарядного устройства А5 источника, рейки зажимов ХТ7, ХТ6/5 источника питания А4, ХТ21 /1 -4 блока БВА2;

- выход «плюс» выпрямительно-зарядного устройства А5, замыкающие контакты 2 — 1,7 — 8 контактора КМ4, контакты 2.2 — 2.1 переключателя QS2 «Шкаф», автоматический выключатель QF8 «+1 10В канал 2», контакты 6/1 1 источника А4, рейка зажимов XT 12/1 -5 блока БВА1.

Напряжение цепей управления измеряется вольтметром PV4, расположенным на блоке БВА2, при включенном тумблере S30. Питание цепей управления от деповского источника постоянного тока напряжением 110 В может осуществляться через розетку X110. При этом переключатели QS1 и QS2 должны находиться в положении «Источник депо».

Аккумуляторная батарея подзаряжается по цепи: «плюс» выпрямительно-зарядного устройства А5, плата датчиков АО, контакты 2.2 — 2.1 переключателя QS1, шунт RS 1, автоматический выключатель QF6 «+АКБ», рейки зажимов ХТ6/9 А4, ХТ6/7 А4, автоматический выключатель QF5 «-АКБ», рейка зажимов ХТ6/7 устройства А4. Подзаряд полностью или частично разряженной аккумуляторной батареи осуществляется током, не превышающим 40 А. По мере подзаряда напряжение на батареях возрастает. При достижении определенной величины, зависящей от температуры окружающего воздуха, оно стабилизируется. Ток батареи измеряется с помощью амперметра РА1, расположенного на источнике питания.

Заряд от деповского источника напряжения постоянного тока может осуществляться через розетку X110. При подготовке к заряду необходимо переключатель OS1 на источнике питания установить в положение «Источник депо». При исчезновении переменного напряжения 380 В на входе источника питания (выключения быстродействующего выключателя, отключения преобразователя ПСН и т.д.) в нем отключается контактор КМ4.

Цепи управления автоматически переключаются на аккумуляторную батарею GB1 по цепи: «плюс» батареи GB1, провод 779, рейка зажимов 6/9 источника питания, выключатель OF6, контакты 2.1 — 2.2 переключателя OS1, размыкающие контакты КМ4, контакты 1.2 — 1.1 переключателя QS2, выключатель QF7, рейка зажимов ХТ6/10 источника питания, провод 718, рейка зажимов ХТ2/1 -9 блока БАУ. При этом «минус» цепей управления через рейку зажимов ХТ21/1-14, провод 4002, рейку зажимов ХТ6/5, ХТ7, автоматический выключатель QF5, рейку зажимов ХТ6/7, провод 4000 соединяется с «минусом» аккумуляторной батареи GB1.
Цепи управления разделены на функциональные группы, которые через автоматические выключатели подключены к зажимам с напряжением 110 В постоянного тока. Для облегчения поиска цепей управления с пониженным сопротивлением изоляции «минус» цепей управления разбит на группы, которые соединены с «минусом» 110 В через разъединители SA9, SA10, установленные ца блоке БВА2.

Цепи управления токоприемниками (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 6 на цветной вкладке с электрическими схемами). Для подъема токоприемника необходимо подать сжатый воздух в цилиндры привода токоприемника. Системой подачи воздуха управляет пневмомодуль ХА1-А2 (ХА2-А2). Он обеспечивает поддержание стабильного давления воздуха в пневмобаллоне токоприемника в процессе движения электровоза независимо ог высоты подъема полозов, а также заданное время подъема и опускания полозов.

При включении автоматического выключателя SF12 «Токоприемники» (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 5 на цветной вкладке с электрическими схемами) на контакты 3, 4 пневмомодуля подается напряжение 110 В. Подьем токоприемника происходит при замыкании цепи между контактами 5 и б пневмомодуля. Подъем токоприемника возможен только при закрытых дверях и шторах высоковольтной камеры, закрытых дверях регулятора возбуждения импульсного U1 и при установке высоковольтного заземлителя QS3 в положение «Не заземлено».

Токоприемники поднимаются после включения выключателей «Токоприемник передний» (при подъеме первого по отношению к кабине № 1 токоприемника) или «Токоприемник задний» (при подъеме второго по отношению к кабине № 1 токоприемника) блока выключателей S1. При этом на катушки промежуточных реле КЗ и К12 или КЗ и К21 подается напряжение. Так, на катушку реле КЗ напряжение подается через диоды Д1 или Д2, контакты промежуточного реле К2, датчика-реле давления SP6, автоматического выключателя SF5, переключателей QS5, OS6, высоковольтного заземлителя QS3, блока управления системой автоматического пожаротушения А25-А2.

Диоды Д1 и Д2 предназначены для исключения подачи напряжения на аппараты управления пульта машиниста, не задействованного в управлении электровозом. Контакты реле К2 замыкаются при закрытых панелях шкафа с блоком измерения БИВМ-32-2 (блокировка SQ9), быстродействующего выключателя (SQ10) и двери импульсного регулятора возбуждения и 1 (SQ1).

Контакты выключателя SF5, переключателей QS5 и QS6 замкнуты, когда соответствующий аппарат находится в положении «Выключено». Контакты заземлителя QS3 замкнуты, когда заземлитель находится в положении «Не заземлено». Контакты реле давления SP6 замыкаются при повышении давления воздуха в магистрали токоприемника до 0,47.002 МПа и размыкаются при снижении давления до О,33.002 МПа. Контакты реле К12 включены в цепь управления пневмомодулем ХА1-А2, а реле К21 — в цепь управления пневмомодулем ХА2-А2.


При включении реле КЗ происходит следующее:

* замыкающими контактами реле КЗ между проводами М17 и М18, М21 и М22 замыкается цепь управления пневмомодулем ХА1-А2, ХА2-А2, в результате чего поднимается соответствующий токоприемник;

* замыкающими контактами между проводами М25 и М26 реле КЗ подготавливает цепь питания катушки реле К31, а контактами между проводами М23 и М24 — цепь катушки контактора КМ 131;

* размыкающими контактами между проводами М19 и М20 реле КЗ подает на блок АЗ сигнал о включении реле КЗ;

* замыкающими контактами между проводами М27 и М34 реле КЗ подает питание на катушку вентиля защиты У21.

После дожима полозов токоприемника к контактному проводу контроллер пневмомодуля отслеживает давление в пневмобаллоне. Если это давление поддерживается на уровне заданного значения в течение одной секунды, контроллер, замыкая цепь между контактами 1 и 2 пневмомодуля, формирует выходной сигнал, который подается на вход блока АЗ МПСУ (см. лист 9 заводской схемы). Воздух к токоприемникам подается через пневматические блокировки, которые обеспечивают его прохождение только при закрытых дверях высоковольтной камеры.

Цепи микропроцессорной системы управления (МПСУ) (листы 5 — 7, 14, 16 заводской схемы). Для включения и управления электрооборудованием электровоза необходимо включить блоки управления А2, АЗ, дисплейные модули А9(1) илиА9(2), подсистему автоведения.

Для включения аппаратуры МПСУ необходимо: г включить автоматические выключатели SF14 и SF15 «МПСУ», SF17 «Контроллер (МПК1)», SF10 «Контроллер (МПК2)», SF20 «Дисплейный модуль», SF21 «Цепи диагностики» (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 5 на цветной вкладке с электрическими схемами);

- установить тумблер S1 1 в положение «МПК1» или «МПК2» (см. лист 7);

- включить выключатель «МПСУ» блока выключателей S1 (см. лист 7 заводской схемы).

Напряжение на выключатель «МПСУ» подается от автоматического выключателя SF14 «МПСУ». В результате включается реле К10, которое контактами между проводами М64 и М65, М64 и М67 (см. лист 16) подает питание «плюс» 50 В на контакты «АЗ» дисплейных модулей А9( 1), А9(2).

На контакты «А1» дисплейных модулей напряжение «плюс» 50 В подается при включении автоматического выключателя SF20 «Дисплейный модуль» непосредственно от источника питания А7 (см. лист 14 заводской схемы). При отключении выключателя «МПСУ» на блоке выключателей S1 на контакте «А 1»сохраняется питание, что предотвращает потерю данных регистратора МПСУ (переформатирование Flash-накопителя).

Питание аппаратуры МПСУ стабилизированным напряжением «плюс» 50 В осуществляется от источника питания А7, который через автоматический выключатель SF15 по проводу 3115 подключен к источнику питания А4 (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 5 на цветной вкладке с электрическими схемами). Схема источника питания А4 обеспечивает переключение питания нагрузок с аккумуляторной батареи на источник и обратно с длительностью времени, достаточной для непрерывности питания цепей управления и автоматики.

От источника питания А7 через панель диодов U 16 напряжение постоянного тока 50 В подается на следующую аппаратуру МПСУ:

- через автоматический выключатель SF17 «Контроллер (МПК1)», контакты промежуточного реле К36 на микроконтроллер МПК1;

- через автоматический выключатель SF 18 «Контроллер (МПК2)», контакты промежуточного реле К38 на микроконтроллер МПК2;

- через автоматический выключатель SF20 «Дисплейный модуль» на контакты «А1» дисплейных модулей А9( 1), А9(2).

При температуре окружающей среды ниже минус 25 °С должен быть включен автоматический выключатель SF51 «Обогрев МПСУ» для подогрева блоков управления А2, АЗ. При температуре выше нуля градусов выключатель SF51 должен быть выключен. Панель диодов U16 служит для подачи напряжения от двух независимых выходов источника питания А7 в цепи автоматики.

Промежуточные реле К13, К35, К36 и К14, К37, К38 не допускают одновременной работы МПК1, МПК2 и предназначены для подачи напряжения 110 В постоянного тока на катушки и вентили аппаратов, которыми управляют блоки А2, АЗ. Промежуточные реле К13, К35, К36 включаются выключателем «МПСУ» блока выключателей S1 через вспомогательные контакты контактора КМ 128 при работе МП'<1 блоков управления А2, АЗ, а промежуточные реле К14, К37, К38 — выключателем «МПСУ» блока выключателей S3 через вспомогательные контакты контактора КМ 129 при работе МПК2 блоков управления А2, АЗ.

Для возможности переключения элементов аппаратуры МПСУ-007 по команде от тумблера «МПК1/МПК2» без обнуления выходных сигналов, управляющих оборудованием электровоза (ПСН, вентиляторы ЦВС, компрессор), в блоке БАУ установлены реле К50 — К52.
При установке тумблера S11 в положение «МПК1» (см. лист 7) включается реле К50. Через замыкающие контакты реле К50 и К15 (контроллер машиниста должен находиться на нулевой позиции) получает питание катушка контактора КМ 128, который через размыкающий контакт реле К51 и вспомогательный контакт КМ 128 становится на самоблокировку. Через силовые контакты КМ 128 запитыеа,ется первый полукомплект МПСУ.

При переключении тумблера SI I в положение «МПК2» реле К50 отключается, через размыкающие контакты реле К50 и контакты реле К15 получает питание катушка контактора КМ 129, который через размыкающий контакт реле К52 и вспомогательный контакт КМ 129 встает на самоблокировку. Через силовые контакты контактора КМ 129 запитывается второй полукомплект МПСУ. По завершению обмена информацией между полукомплектами от блока АЗ получает питание катушка реле К51. которое размыкающими контактами разрывает цепь питания контактора К 128.

Переход с МПК2 на МПК1 происходит аналогично, для отключения катушки контактора КМ 129 используется реле К52. Информация о положении рукоятки тумблера S11 поступает в АЗ через замыкающий контакт реле К50. Таким образом, из-за задержки включения реле К51 и К52 некоторое время запитаны оба полукомплекта МПСУ, и аппараты не отключаются.

Электрическая схема цепей подсистемы автоведения (лист 17 заводской схемы). Блок регистрации А41-А1 (БР-2-2) предназначен для регистрации параметров систем электровоза во время движения и снятия их на сьемный носитель. Он установлен в пульте машиниста передней кабины. Высоковольтный модульный блок измерения А41-АЗ (БИВМ-32-2) служит для измерения и фиксирования значений потребляемой электрической энергии, а также передачи информации по интерфейсу CAN в блок регистрации. БИВМ установлен в блоке силовых аппаратов БСА1.

Питание «плюс» 50 В подается на БИВМ при включении автоматического выключателя SF16 «Автоведение». На вход блока поступают сигналы: ж напряжение сети; ж ток режима «Тяга» (с шунта RS2);

А ток цепей вспомогательных нагрузок (с шунта RS3); х ток электроснабжения состава (с шунта RS1).

Блок БИВМ размещен в термоблоке А41-А4, который предназначен для обеспечения работоспособности блока БИВМ при температуре воздуха ниже минус 40 °С. Питание ) 10 В на термоблок подается автоматическим выключателем SF51 «Обогрев МПСУ». В блоке установлены электронагреватель ЕК и датчик-реле температуры SK1.

Сигнал о работе статического преобразователя электро-пневматического тормоза подается через контакт реле Кб на контакт Х6/12 блока А2, а о положениях I и II кранов машиниста кабин № 1 и 2 — на контакты Х6/13 и Х6/14 блока А2.

Управление катушками приставок кранов машиниста осуществляется реле К25 и К26, которые устанавливаются в блоке БВА5. Катушки реле включены на контакты XI3/29 и XI3/30 блока А2, а размыкающие контакты реле — последовательно с размыкающими контактами реле К20 и К22 в цепях катушек приставок. Реле К25 включает режим «Торможение» пневматического тормоза, а реле К26 — режим «Перекрыша». Клапаны КЭО (А41-А5(1), А41-А5(2)), катушки которых включены на контакты X13/27, XI3/28 блока А2, осуществляют перезарядку тормозной магистрали, имитируя положение I крана машиниста.

(Продолжение следует)

Канд. техн. наук Б.Н. МОРОШКИН, заместитель главного конструктора по локомотивостроению, инженеры А.А. АКСЕНЮК, начальник отдела,

А.В. БЫЧКОВ, начальник бюро электрических схем, И.Г. КРАСНЯНСКАЯ, инженер-конструктор I категории, ОАО «Коломенский завод»

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Admin

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ

Для включения быстродействующего выключателя QF1 необходимо (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 6 на цветной вкладке с электрическими схемами) включить выключатели SF13 «Аппараты защиты», «БВ» блока выключателей S1 на первом или втором пульте машиниста. При этом включаются реле К31, К32.

После включения реле К31 его контакт между проводами 801 и 892 подготавливает цепь включения быстродействующего выключателя QF1, контакт в цепи проводов 957, 893 — цепи удержания катушки реле КА2, 970 и 971 подает сигнал о включении на МПСУ, блок АЗ.

Быстродействующий выключатель включается вручную после кратковременного нажатия выключателя «Возврат защиты» блока выключателей S1. Последующее удержание выключателя (и при необходимости — его отключение) осуществляется от блока АЗ.

При работе МПСУ от контакта 9/4 АЗ получает питание катушка реле КЗЗ, подготавливающее цепи управления выключателем QF1. В случае кратковременного включения выключателя «Возврат защиты» блока выключателей S1 включается контактор КМ 126. Своими силовыми контактами он включает реле дифференциальной защиты КА2, а вспомогательным контактом между проводами 973 и 974 подает сигнал в блок АЗ о восстановлении защиты силовых цепей электровоза. Контакт КА2 между проводами 949 и 950 разрывает цепь катушки К32, и реле отключается.

Через замыкающие вспомогательные контакты контактора КМ126, контакты реле КЗ, К15 получает питание катушка контактора КМ131. Через автоматический выключатель SF82, контакты контактора КМ131, контакты реле К31, К32 запиты-вается катушка быстродействующего выключателя QF1.

Контакты реле КЗ не допускают включение выключателя QF1 при открытых дверях преобразователя U1, панели с блоком измерения А41-АЗ (выключатель SQ9), панели закрытия быстродействующего выключателя, в положении «Заземлено» высоковольтного заземлителя QS3, при нахождении разъединителей QS5, QS6, выключателя SF5 в положениях «Включено». Контакты реле К15 обеспечивают включение QF1 только на нулевой позиции контроллера машиниста. После отпускания выключателя «Возврат защиты» контакторы КМ 126 и КМ 131 отключаются, и в цепь катушки КА2 вводится токоограничивающий резистор.

Напряжение на катушку QF1 поступает через балластные резисторы панели R31. При этом ток в цепи катушки уменьшается. Питание на катушку QF1 подается по цепи: контакт 9/3 блока АЗ, провод 896, контакт реле КЗЗ, провода 798, 774, резисторы панели R31, провода 775, 840, 801, контакты реле К31, К32, катушка QF1. При снятии питания с катушки QF1 быстродействующий выключатель отключается, снимая напряжение 3 кВ с силовых цепей.

Контакты реле К32 в цепи QF1 предназначены отключать выключатель QF1 при коротких замыканиях в цепях питания тяговых двигателей М1 — Мб, при которых отключается реле КА2 и включается реле К32. Контакты реле К31 предназначены для отключения выключателя QF1 при выключении выключателя «БВ» блока выключателей S1 или при нажатии кнопки SB7 «Аварийное отключение БВ», контакты реле КЗ служат для отключения выключателя QF1 при отключении токоприемника. Контакты реле КЗЗ предназначены для управления выключателем с помощью МПСУ.

Сигнал о включении реле КЗЗ и выключателя QF1 подается в блок АЗ, соответственно, через замыкающие контакты
реле и выключателя. Если быстродействующий выключатель не включается или отключается, на блоке индикации А9(1) или 9(2) отображается причина.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМИ МАШИНАМИ

Вспомогательными машинами (рис. 1, а также «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 3 заводской схемы, листы 5, 10 на цветной вкладке с электрическими схемами) управляет блок управления АЗ при включении выключателей «Преобразователи», «Компрессор», «Вентиляторы» блока выключателей S1 и тумблеров S18 «Вентилятор 1», S19 «Вентилятор 2», автоматических выключателей SF1 «ПСН1», SF2 «ПСН2». Тумблеры предназначены для отключения двигателей в случае их неисправности. Для питания цепей управления вспомогательных машин необходимо включить выключатели SF25 «Компрессор», SF26 «Вентиляторы».

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ КОМПРЕССОРА

В составе компрессорного агрегата имеется система управления, предназначенная для управления системой подогрева, а также контроля перегрева масловоздушной смеси, которая состоит из:

- датчика-реле температуры масла в корпусе компрессора;

- датчика-реле температуры масловоздушной смеси;

- датчика-реле температуры масла в холодильнике;

- блока коммутации.

Для пуска двигателя компрессора необходимо включить выключатель «Компрессор» блока S1. Напряжение от выключателя «Компрессор» подается на блок управления АЗ (разъем Х6, зажим 26) через контакты датчика-реле давления SP7. При готовности агрегата к работе напряжение от выключателя «Компрессор» через размыкающие контакты реле К1, контактора КМ1 и соединителя Х1/3 компрессорного агрегата А24 поступает на контакт 6/31 блока АЗ. При давлении воздуха ниже 0,75 МПа (7,5 кгс/см2 + 0,25 кгс/см2) контакт SP7 замкнут, и на контакт 6/26 блока АЗ подается напряжение + 110 В.

Если имеются эти два сигнала, то блок управления АЗ подает напряжение на катушку контактора КМ90.1 (когда двигатель компрессора питается от преобразователя А5) или на катушку контактора КМ90.2 (когда двигатель компрессора питается от преобразователя А6). При этом основным вариантом работы компрессорного агрегата является его подключение к выходу инвертора АИНЗ ПСН2 преобразователя А6. В случае неисправности АИНЗ ПСН2 контактор КМ90.2 выключается, включается контактор КМ90.1, и двигатель компрессора получает питание от инвертора АИНЗ ПСН1 преобразователя А5.


Контактор КМ90.1 или КМ90.2 силовыми контактами подает трехфазное напряжение 380 В на двигатели М1 и М2 компрессорного агрегата А24 от вспомогательного преобразователя (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 4 на цветной вкладке с электрическими схемами), а вспомогательными контактами — сигнал о включении контактора КМ90.1 или контактора КМ90.2 на блок управления АЗ.

В дальнейшем контактор КМ90.1 или КМ90.2 остается во включенном положении, а останов и включение двигателя компрессора осуществляются преобразователем А5 или А6 путем регулирования напряжения от нуля до 380 В. Одновременно через контакты SP7 питание поступает на катушку реле времени КТЗ, которое с выдержкой времени замыкает контакт в цепи катушки клапана разгрузки компрессора (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 4 на цветной вкладке с электрическими схемами), что облегчает пуск компрессора.

Для плавного пуска компрессора блок А5 (или А6) по сигналу блока управления АЗ подает на двигатель регулируемое по частоте напряжение (с постоянным отношением U/f).

Цепи питания двигателей защищены электротепловым реле ККЗ. Его размыкающие контакты включены на входе блока АЗ. При срабатывании реле блок АЗ отключает контактор КМ90.1 или КМ90.2, и на блоке индикации появляется соответствующая информация. После того как давление воздуха в питательной магистрали достигнет 0,9 ± 0,025 МПа (9 ± 0,25 кгс/см2), контакты датчика-реле давления SP7 размыкаются, и компрессор останавливается.

Через замыкающие контакты SP7, размыкающие контакты кнопочных выключателей SB8 «Компрессор» напряжение подается на катушку реле К24. После включения реле К24 через его замыкающие контакты между проводами 1948 и 1949 напряжение 110 В поступает на катушку клапана продувки Y22 системы осушки сжатого воздуха.

В клапане имеются две обмотки. При замыкании контакта реле К24 напряжение 110 В поступает на тяговую обмотку, а при включении тумблера S45 — на обмотку обогрева. В связи с тем, что во время работы электровоза контактор КМ90.1 или КМ90.2 остается постоянно включенным, для регистрации работы компрессора в цепь сигнала «Работа компрессора» на вход устройства КЛУБ-У включены размыкающие контакты реле К24 последовательно с параллельно включенными контактами КМ90.1 и КМ90.2.

В случае неисправности датчика-реле давления SP7 или необходимости увеличить давление воздуха свыше 9 МПа (9 кгс/см2) компрессор можно включить нажатием и удержанием кнопочного выключателя SB8 «Компрессор». При этом размыкающими контактами SB8 разрывается цепь катушки реле К24. Контакты К24 в цепи катушки Y22 размыкаются, и продувки воздуха не будет.

При перегреве масловоздушной смеси агрегата (температура контролируется датчиком-реле температуры с переключающимися контактами К1) снимается напряжение с контакта Х1 /3, и через контакт Х1 /4 агрегата на Х6/32 блока АЗ выдается сигнал о перегреве.

Когда температура масла в картере станет ниже минус 15 °С (температура контролируется датчиком-реле температуры К2), система управления контактором КМ1 включает электронагреватели ЕК2 — ЕК4 общей мощностью не более 0,9 кВт. Размыкающим вспомогательным контактом КМ1 снимается напряжение с контакта Х1/3, а через контакт Х1 /5 агрегата на Х6/33 выдается сигнал о режиме нагрева. После повышения температуры масла до минус 5 °С электронагреватели отключаются.

Система управления поддерживает температуру масла в масловоздушном холодильнике не ниже минус 20 °С. Температура контролируется датчиком-реле КЗ. При включенном электронагревателе масла ЕК1 мощностью не более 0,1 кВт через контакт Х1/6 агрегата подается сигнал на Х6/37 АЗ о включенном нагреве масла. При этом допускается работа агрегата. Вентиль Y9 через контакты датчика-реле давления SP8 подключает систему осушки сжатого воздуха, подаваемого в питательную пневматическую магистраль электровоза.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМ КОМПРЕССОРОМ

Вспомогательный компрессор приводится во вращение двигателем М19, который получает питание от аккумуляторной батареи напряжением 110 В (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 5 на цветной вкладке с электрическими схемами). Он предназначен для подъема токоприемника ХА1 (ХА2) при отсутствии сжатого воздуха в питательной магистрали. Для включения двигателя вспомогательного компрессора необходимо нажать на кнопочный выключатель SB24 «Компрессор токоприемника», установленный на передней стенке блока «БВА4».
При этом включается электромагнитный контактор КМ116, который обеспечивает включение двигателя компрессора. Напряжение на двигатель М19 подается от выключателя SF11 «Компрессор токоприемника» и контакты пневматического выключателя SP5. В случае, если давление в магистрали главного выключателя поднимается до 0,67... 0,73 МПа (6,7... 7,3 кгс/см2), контактор КМ116 отключается пневматическим выключателем SP5, обесточивая двигатель компрессора М19. Для повторного включения компрессора необходимо нажать на кнопочный выключатель.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯМИ ВЕНТИЛЯТОРОВ

Для включения двигателей вентиляторов (см. рис. 1, лист 11 заводской схемы) необходимо включить выключатель «Вентиляторы» блока выключателей S1. От выключателя напряжение 110 В подается через тумблеры S18 «Вентилятор 1» и S19 «Вентилятор 2» на блок управления АЗ (разъем Х6, зажимы 29, 30). Блок управления АЗ включает контакторы КМ 107.1, КМ111.1, которые силовыми контактами (см. «Локомотив» №3, 2013 г., лист 4 на цветной вкладке с электрическими схемами) включают двигатели, соответственно, М13, М16, а вспомогательными контактами подают сигнал в блок АЗ о включении контакторов КМ 107.1, КМ111.1.

На катушку контактора КМ107.1 напряжение от блока АЗ подается при условии, что включен тумблер S18 «Вентилятор 1», работает преобразователь А5, включен выключатель, SF6 «Мультициклонные фильтры» и отключены контакторы КМ107.2, КМ 108.

На катушку контактора КМ111.1 напряжение от блока АЗ подается при условии, что включен тумблер S19 «Вентилятор 2», работает преобразователь А6, включен выключатель, SF8 «Мультициклонные фильтры» и отключены контакторы КМ111.2, КМ112.

При отказе преобразователя А5 или А6 блок управления АЗ снимает напряжение, соответственно, с катушки КМ 107.1 или КМ 111.1 и подает напряжение на катушку КМ 107.2 или КМ111.2. При этом обеспечиваются плавный пуск и работа двигателей М13, М16 на частоте 37 Гц. При срабатывании теплового токового реле КК1 или КК2 блок АЗ обесточивает катушки контакторов КМ 107.1, КМ111.1 или КМ 107.2, КМ111.2, обеспечивая тем самым отключение двигателя соответствующего вентилятора.

Через вспомогательные контакты КМ 107.1 или КМ 107.2 напряжение подается от выключателя SF26 «Вентиляторы» на катушку контактора КМ108, а через вспомогательные контакты КМ111.1 или КМ111.2 — на катушку контактора КМ112. Контакторы КМ108, КМ112 силовыми контактами подают напряжение на двигатели М14, М15, М17, М18 мультициклонных фильтров, а вспомогательными контактами — сигнал об их включении на блок АЗ. Цепи двигателей защищены автоматическими выключателями SF83 — SF86.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ В РЕЖИМЕ ТЯГИ

Управление режимами работы и регулирование токов тяговых двигателей блоком управления А2 при помощи контроллера машиниста SM1 (рис. 2, лист 8 заводской схемы). После установки реверсивной рукоятки контроллера машиниста SM1 в положение «Вперед» блок управления А2 от выключателя SF23 «Контакторы ТД» (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 5 на цветной вкладке с электрическими схемами) подает напряжение +110 В на вентили реверсивных переключателей QP1, QP2. Для контроля перевода реверсивных переключателей QP1, QP2 в заданное положение на блок управления А2 подаются сигналы от вспомогательных контактов переключателей QP1, QP2.

Сбор схемы тяги завершается после установки главной рукоятки контроллера машиниста SM1 в положение «ФП». При этом блок управления А2 переводит тормозные переключатели QT1 — QT3 в положение «Тяга» и контролирует их положение. В положении «ФП» главной рукояткой контроллера SM1 блок А2 в соответствии с таблицей включения контакторов (см. лист 21 заводской схемы) от автоматического выключателя SF23 «Контакторы ТД» через замыкающие контакты контактора КМ128 (при работе МПК1) или КМ129 (при работе МПК2) подает напряжение 110 В на электропневматические вентили контакторов (рис. 3, лист 12 заводской схемы) и собирает 1 -ю позицию цепей тяговых двигателей.

Схема электрических цепей тяговых двигателей на 1-й позиции контроллера машиниста собирается при выполнении следующих условий:

- включен быстродействующий выключатель QF1;

- включены тумблеры S2 — S5 «Тяговые двигатели» и S6 — S9 «Я6», «R7», «R8», «R9» (см. лист 9 заводской схемы);

- включены вентиляторы охлаждения тяговых двигателей (есть сигналы от блокировок контакторов КМ 107.1, КМ111.1 или КМ107.2, КМ111.2, или КМ107.1, КМ111.2, или КМ 111.1, КМ 107.2), вентиляторы фильтров (наличие сигналов от блокировок контакторов КМ108, КМ112), открыты жалюзи (наличие сигналов от контактов блокировок SQ5 — SQ8);

- реверсивные QP1, QP2 и тормозные QT1 — QT3 переключатели находятся в заданном положении;

- заряжена тормозная магистраль (наличие сигнала от контактов датчика-реле давления SP10, см. лист 9 заводской схемы), сигнал подается в блок АЗ;

- клапан автостопа А32-А17 (см. лист 7 заводской схемы) приведен в рабочее состояние: замкнуты контакты «Ключ» (сигнал подается в блок АЗ), разомкнуты контакты «Пневмат.» (сигнал подается в блок АЗ);

- контроллер крана машиниста SA19(1) или SA19(2) не находится в положении экстренного торможения;

- замкнуты контакты выключателя SQ4(1) или SQ4(2) «Аварийный останов электровоза» (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 15 на цветной вкладке с электрическими схемами, сигнал подается в блок АЗ);

- включено промежуточное реле КЗЗ (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 6 на цветной вкладке с электрическими схемами);

-отключены контакторы КМ25, КМ32, КМ40, КМ61.

При нарушении в режиме тяги любого из перечисленных условий, кроме условия 2, МПСУ должна разобрать схему цепей тяговых двигателей путем отключения контакторов и отразить на блоке индикации причину их отключения. Последующий сбор схемы цепей тяговых двигателей возможен после предварительного перевода главной рукоятки контроллера машиниста в нулевое положение и восстановления нарушенного условия.


Переключателем S1 на контроллере машиниста SM1 задают ток перехода тяговых двигателей с позиции на позицию, а рукояткой скорости контроллера машиниста SM1 — скорость электровоза. Тумблером S10 устанавливают режим автоматического или ручного набора позиций. На схеме тумблер S10 показан в положении автоматического набора позиций (см. лист 7 заводской схемы).

Блок управления А2 при установке главной рукоятки контроллера машиниста SM1 в положение «Н» (набор) автоматически набирает позиции до достижения электровозом заданной скорости. Для этого блок управления А2 подает напряжение на катушки вентилей линейных и реостатных контакторов, а также на катушки вентилей контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей по заданному алгоритму (см. лист 21 заводской схемы).

В блок управления А2 от вспомогательных контактов подаются сигналы о положении контакторов согласно заданному алгоритму. В случае невключения контактора или самопроизвольного его отключения, блок управления А2 выводит на блок индикации А9(1) или А9(2) сообщение о возникновении аварийного режима и останавливает набор позиций. При этом машинист может остановить набор позиций, установив главную рукоятку контроллера машиниста SM1 в положение «ФП».
После того как будет достигнута заданная скорость движения, главную рукоятку контроллера машиниста SM1 устанавливают в положение «ФП». Блок управления А2 автоматически поддерживает заданную скорость, обеспечивая работу электровоза на безреостатных ступенях.

При установке главной рукоятки контроллера машиниста SM1 в положение «С» (сброс) блок управления А2 осуществляет сброс позиций до достижения заданной скорости электровоза или сброс позиций до маневровых ступеней в случае отсутствия задания скорости электровоза. После перевода тумблера S10 в положение «Ручной набор ступеней» машинист вручную задает набор или сброс позиций.

При переводе главной рукоятки контроллера машиниста «SM1» из положения «ФП» в положение «Н» блок управления А2 набирает следующую позицию. Для перехода на следующую позицию необходимо вернуть главную рукоятку в положение «ФП», а затем вновь перевести ее в положение «Н». Аналогично протекает сброс позиций.

Переключение тяговых двигателей с С- на СП-соединение (переход с 21-й позиции на 22-ю) и с СП- на П-соединение (переход с 38-й позиции на 39-ю) МПСУ выполняет автоматически. В таблице включения контакторов (см. лист 21 заводской схемы) переходные позиции обозначены буквой П.

На безреостатных позициях 21, 38, 51 МПСУ должна обеспечивать включение контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей при подаче сигнала тумблером S2 на включение напряжением 50 В. Первая ступень ослабления возбуждения должна обеспечиваться после кратковременного переключения тумблера из среднего положения в положение «ОВ-Н», вторая ступень — после повторного переключения и т. д.

После подачи сигнала от контроллера машиниста на МПСУ на переход с безреостатной позиции на реостатную при наличии ослабления возбуждения тяговых двигателей МПСУ должна перевести тяговые двигатели на полное возбуждение, отключив контакторы ослабления возбуждения, и только после этого разрешить переход на реостатную позицию без восстановления ослабления возбуждения. Если положение какого-либо контактора не соответствует таблице включения, то на блок индикации А9(1) или А9(2) выводится информация о неисправности контактора.

На безреостатных позициях 21, 38, 51 после кратковременной подачи на МПСУ сигнала от переключения тумблера на контроллере машиниста из среднего положения в положение «ОВ-С» снижается степень ослабления возбуждения тяговых двигателей на одну ступень после каждого переключения.

Чтобы разобрать цепи тяговых двигателей, необходимо переместить главную рукоятку контроллера в нулевое положение. При этом МПСУ отключает реостатные контакторы (состояние контакторов должно соответствовать первой позиции) и линейные контакторы со стороны «плюса» силовых цепей. Затем отключает линейные контакторы КМ1, КМ2, КМЗ со стороны «минуса» силовых цепей. При установке главной рукоятки контроллера машиниста в нулевое положение на контакт Х8/12 блока А2 через контакты реле К15 подается сигнал +110 В, а сигналы, подаваемые в положениях «С», «ФП», «Н» рукоятки, снимаются со входов блока А2.

(Продолжение следует)

Канд. техн. наук Б.Н. МОРОШКИН, заместитель главного конструктора по локомотивостроению, инженеры А.А. АКСЕНЮК, начальник отдела, А.В. БЫЧКОВ, начальник бюро электрических схем, И.Г. КРАСНЯНСКАЯ, инженер-конструктор I категории, ОАО «Коломенский завод»

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin