[01-2018] Особенности работы цепей управления электровозов серии ЭП1
 

Особенности работы цепей управления электровозов серии ЭП1

А.А. ПОТАНИН, О.В. МЫСКОВ, преподаватели Юго-Восточного учебного центра профессиональных квалификаций, г. Воронеж

Автоматический выбор режима вентиляции. При работе вентиляторов на пониженной частоте вращения возможно повышение тока в тяговых двигателях до 450... 500 А. Если он будет протекать в течение 80 ± 5 с, то вентиляторы МВ1 — МВЗ и маслонасос автоматически переключатся с низкой частоты вращения на нормальную. При этом отключается контактор КМ7 и включается контактор КМ11, подсоединяя двигатель МВ1 к обмотке собственных нужд тягового трансформатора напряжением 380 В и частотой 50 Гц.

Двигатели МВ2 и МВЗ переключаются аналогично поочередно, с интервалом 2... 3 с. На электровозах до № 462 масляный насос переходит на работу с нормальной частотой одновременно с переключением двигателя МВЗ, а на последующих локомотивах — одновременно с МВ1.

Если в цепи тяговых двигателей будет протекать ток менее 450 А, то через 80 ± 5 с вентиляторы переключатся с нормальной частоты вращения на низкую. В момент переключения контакторы КМ11 — КМ 13, КМ 17 отключаются, а контакторы КМ7 — КМ 10 включаются. При этом в течение 10 ± 1 с двигатели вентиляторов и масляного насоса трансформатора находятся в состоянии выбега, а затем одновременно получают питание от преобразователя U5.

Чтобы схемы тяги или рекуперативного торможения не разбирались в момент отключенного состояния двигателей вентиляторов и масляного насоса (т.е. при переходе с высокой частоты вращения на низкую), все блокировки контакторов и маслонасоса зашунтированы замыкающими контактами промежуточного реле KV46. Оно включается с помощью реле К4 блока управления преобразователя частоты и числа фаз U5 в момент переключения двигателей вспомогательных машин с высокой частоты вращения на низкую по цепи: «плюс» шкафа питания (ШП) провод Н09 автоматический выключатель SF94 -> провод Н094 контакты тумблера «ПЧФ» S65 (S66) провод Н603 (Н604) -> контакты переключателя SA3 (SA4) -> провод Н605 замыкающий контакт (з.к.) К4 провод Н632 катушка реле KV46 -> Ж -> «минус» ШП.

Автоматическое переключение режима при неисправности преобразователя ПЧФ. Если при работе двигателей вспомогательных машин в режиме низкой частоты вращения выходное напряжение преобразователя (U5) блока ПЧФ менее 40 В, то в блоке U5 включается реле Кб. Своими замкнувшимися контактами оно создает цепь на катушку промежуточного реле KV45: «плюс» ШП -> провод Н09 -> автоматический выключатель SF94 провод Н094 контакты тумблера «ПЧФ» S65 (S66) провод Н603 (Н604) контакты переключателя БАЗ (SA4) провод Н605 размыкающий контакт (р.к.) К4 (U5) з.к. Кб (U5) провод Н609 катушка реле KV45 -> Ж -> «минус» ШП.

Реле KV45 включается и своими контактами производит следующие переключения:

V з.к. Н400-Н417 создает цепь на сигнальный индикатор «НН-ПЧФ», и он загорается;

V з.к. Н609-Н607 подает питание в блок управления преобразователя U5. Преобразователь автоматически отключает свои реле К1 — КЗ. При этом контакторы КМ11 — КМ13 включаются, а КМ7 — КМ9 выключаются. Двигатели вентиляторов отключаются от преобразователя частоты и числа фаз U5 и подключаются к цепям с напряжением 380 В, частотой 50 Гц. При переходе вентиляторов в режим высокой частоты вращения на такой же режим работы переходит и двигатель маслонасоса.

Цепи управления маслонасосом тягового трансформатора. Вначале на примере схемы электровозов до № 462 рассмотрим ра

боту схемы включения маслонасоса в режиме нормальной частоты вращения.

Для включения масляного насоса необходимо выполнить условия: запустить вентилятор № 3, включить тумблер S17 «Масляный насос» на блоке выключателей 3. Тумблер S25 (S26) «Нагрев масла» на пульте машиниста должен быть выключен и опломбирован, а температура масла трансформатора должна быть выше нуля градусов.

После включения контактора КМ13 создается цепь на реле KV43: «плюс» ШП кнопка пульта «Вспомогательные машины» провод Н240 -> з.к. КМ13 провод Н249 катушка реле KV43 -> Ж -> «минус» ШП.

Реле KV43 включается и его з.к. Н7-Н8 подготавливает цепь питания реле времени КТ10, а з.к. Н282-Н283 обеспечивает включение контактора масляного насоса КМ17.

Катушка контактора КМ17 получает питание по цепи: «плюс» ШП провод Н09 -> автоматический выключатель SF25 (SF26) -> провод Н025 (Н026) -> контакты 21-22 кнопки «Вспомогательные машины» пульта машиниста провод Н240 тумблер S17 «Масляный насос» на блоке выключателей № 3 -> провод Н281 -> р.к. KV47 (низкая температура масла) провод Н282 -> з.к. KV43 -> провод Н283 -> р.к. КМ10 провод Н284 контакты теплового реле тока (ТРТ) КК17 провод Н285 катушка контактора КМ17 -> Ж -> «минус» ШП.

Включившись, контактор КМ17 силовыми контактами подключает двигатель М17 масляного насоса к цепи 380 В, а блокировочными контактами выполняет следующие переключения:

0 р.к. Н635-Н636 размыкает цепь на катушку контактора КМ10 (режим включения масляного насоса на низкой частоте вращения);

0 р.к. Н449-Н450 прерывает цепь на сигнальный индикатор «ТР-Р», и он гаснет;

0 з.к. Н8-Н9 подготавливает цепь включения реле времени КТ10;

0 з.к. Н388-Н389 создает цепь включения контактора отопления поезда К2.

Рассмотрим цепи управления маслонасосом в режиме низкой частоты вращения. При включении любого из контакторов КМ7 — КМ9, обеспечивающих включение двигателей вентиляторов для работы на низкой частоте, через их блокировочные контакты получает питание индикатор «НЧ» на блоке сигнализации. Одновременно запитывается катушка промежуточного реле KV76.

Реле KV76 включается и своим контактом Н282-Н635 создает цепь на катушку контактора КМ10: «плюс» ШП провод Н09 -> автоматический выключатель SF25 (SF26) провод Н025 (Н026) -> контакты 21-22 кнопки «Вспомогательные машины» пульта машиниста провод Н240 -> тумблер S17 «Масляный насос» блока выключателей №3 провод Н281 р.к. KV47 (нагрев масла) провод Н282 з.к. KV76 -> провод Н635 р.к. КМ17 -> провод Н636 р.к. КК7 провод Н637 -> р.к. КК8 провод Н638 катушка контактора КМ10 Ж -> «минус» ШП.

Размыкающий контакт Н404-Н245 разрывает цепь на индикатор «PH» блока сигнализации и подает сигнал в МСУД о своем включении.

Контактор КМ 10, включившись, силовыми контактами подключает двигатель масляного насоса к преобразователю U5, и масляный насос запускается на низкой частоте вращения. Блокировочные контакты КМ10 делают следующее:

- з.к. Н8-Н9 подготавливает цепь на катушку реле КТ10;

- з.к. Н388-Н389 готовит схему включения контактора К2 отопления поезда;

- р.к. Н400-Н449 прерывает цепь питания индикатора «ТР-Р» на блоке сигнализации;

- р.к. Н283-Н284 размыкает цепь на контактор КМ17, не допуская его включения, пока двигатель масляного насоса подключен к преобразователю U5.

Цепи управления при различной температуре масла тягового трансформатора. Работа цепей управления при пониженной или повышенной температуре масла трансформатора почти аналогична. Существующее отличие связано с работой схемы в режиме повышенной температуры.

Температура масла трансформатора ниже минус 15 °C или включен тумблер S25 (S26) «Нагрев масла» на пульте машиниста в рабочей кабине. В этом случае создается цепь включения реле KV47: «плюс» ШП провод Н09 автоматический выключатель SF25 (SF26) -> провод Н025 (Н026) контакты кнопки «Вспомогательные машины» пульта машиниста провод Н240 контакты термореле SK9 (замкнуты при температуре масла ниже минус 15 °C) -> провод Н287 (Н288) контакты переключателя SA3 (SA4) провод Н289 катушка реле KV47 -> Ж -> «минус» ШП.

Реле KV47 включается и производит следующие переключения:

♦ р.к. Н281-Н282 прерывает цепь на катушки контакторов КМ17 и КМ10. При этом двигатель масляного насоса М17 не включается;

♦ з.к. Н8-Н9 шунтирует з.к. КМ 17 и КМ 10 в цепи реле времени КТ10;

♦ з.к. Н388-Н389 зашунтирует з.к. КМ17 и КМ10 в цепи включения контактора отопления поезда К2.

Таким образом, несмотря на выключенный маслонасос и горящий индикатор «ТР-Р» на табло сигнализации, схема управления электровозом обеспечивает сбор режима тяги/торможения и отопления поезда благодаря шунтирующим блокировкам промежуточного реле KV47 в указанных цепях управления электровозом.

При повышении температуры масла тягового трансформатора до 10°C, термостат SK9 выключается, отключая реле KV47. Если мотор-венти-ляторы работали, то запустится маслонасос и погаснет индикатор «ТР-Р».

В случае ручного включения данного режима цепь на катушку реле KV47 проходит через тумблер S25 (S26) «Нагрев масла», а не через контакты термореле SK9. После повышения температуры масла маслонасос автоматически не включится. Для его запуска необходимо выключить тумблер «Нагрев масла».

Примечание. На электровозах ЭП1М с № 625 в схеме отсутствует термо реле SK9. Поэтому включение реле KV47 возможно только в ручном режиме с помощью тумблера S25 (S26) «Нагрев масла» на пульте управления.

Температура масла достигла 70 (90) °C.

Автоматически запускаются мотор-вентилятор МВЗ и масляный насос трансформатора при выключенной кнопке «Вентилятор 3» на пульте управления. При этом кнопка «Вспомогательные машины» на пульте должна быть включена. Такое положение кнопок на пульте чаще всего встречается при нахождении электровоза в «горячем отстое», т.е. в отсутствие локомотивной бригады.

При достижении определенной температуры масла в трансформаторе срабатывает термореле SK10, создавая своими контактами цепь на катушку реле KV55: «плюс» ШП -> провод Н09 выключатель SF25 (SF26) -» провод Н025 (Н026) контакты 21-22 кнопки «Вспомогательные машины» пульта машиниста -> провод Н240 контакты SK10 -> провод Н220 катушка реле KV55 -> Ж -> «минус» ШП.

Реле KV55 включается и своими з.к. создает цепь на включение контактора КМ13: «плюс» ШП -> провод Н09 выключатель SF29 (SF30) провод Н029 (НОЗО) контакты переключателя SA3 (SA4) провод Н258 -> з.к. KV55 -> провод Н259 тумблер S13 «Вентилятор 3» блока выключателей № 3 -> провод Н260 -> р.к. реле КЗ преобразователя фаз U5 провод Н261 -> р.к. КМ9 -> провод Н615 контакты ТРТ КК13 -> провод Н616 -> катушка контактора КМ13 -> провод Н619 -> з.к. КТ6 -> Ж -> «минус» ШП.

Контактор КМ13, включившись, своими силовыми контактами подключает двигатель вентилятора МВЗ к цепи 380 В, 50 Гц, а блокировочным контактом включает реле KV43. Создается цепь включения контактора масляного насоса КМ17, и он запускается на нормальной частоте вращения.

Реле KV55 также замыкает свой контакт Н400-Н450. В этом случае сигнальный индикатор «ТР-Р» на табло продолжает гореть, несмотря на включение контактора масляного насоса.
На электровозах ЭП1М до № 647 при включении реле KV55 создается дополнительная цепь в блок ПЧФ: «плюс» ШП провод Н09 -> автоматический выключатель SF94 провод Н094 -> контакты тумблера «ПЧФ» S65 (S66) -> провод Н603 (Н604) контакты переключателя SA3 (SA4) провод Н605 з.к. KV55 провод Н607 преобразователь U5 -> Ж -> «минус» ШП.

Несмотря на включенный режим работы вспомогательных машин на пониженной частоте вращения, реле К1 — КЗ в блоке ПЧФ (U5) отключаются, и подготавливается цепь включения контакторов высокой частоты вращения мотор-вентиляторов.

Примечание. Если на пульте управления электровозов ЭП1 включен тумблер «ПЧФ», то получает питание контактор КМ9. При этом мотор-вентилятор № 3 и маслонасос запускаются на низкой скорости вращения, т.е. будут работать с пониженной производительностью. Такой режим работы неэффективен, поскольку температура масла уже достигла предельных значений.

Температура масла трансформатора на электровозах Э П1 М (П) достигла 70 (90) °C при работающих на низкой частоте вращения вентиляторах и масляном насосе. Реле KV55 своим з.к. Н605-Н607 выполняет переключения в блоке управления преобразователем U5, аналогичные тем, что происходят в цепи реле KV45 (см. раздел «Автоматическое переключение режима при неисправности преобразователя ПЧФ»). В этом случае все вспомогательные машины переводятся на высокую частоту вращения. Однако, несмотря на включенное состояние контактора маслонасо-са КМ17, загорается сигнальный индикатор «ТР-Р».

Назначение аппаратов, контакторов и реле

Реле К1 — К4, Кб (U5). Предназначены для переключения схемы управления вспомогательными машинами в режим «Низкая частота» или «Высокая частота». Установлены в преобразователе частоты и числа фаз (ПЧФ).

КМ11 — КМ14 — электромагнитные контакторы. Подключают двигатели соответствующих вентиляторов к цепи 380 В, 50 Гц.

КМ7 — КМ9 — электромагнитные контакторы. Подключают двигатели вентиляторов МВ1 —МВЗ к цепи питания от ПЧФ (110 В, 16,7 Гц).

КК11 — КК14(750 А, 8... 20 с) —тепловые реле тока ТРТ с дистанционным восстановлением. Защищают двигатели соответствующих вентиляторов от перегрузки.

КМ17 — электромагнитный контактор. Подключает двигатель маслонасоса МН к цепи 380 В, 50 Гц.

КМ10 — электромагнитный контактор. Подключает двигатель маслонасоса к цепи питания от ПЧФ.

КК17 (651 А, 6... 15 с) — тепловое реле тока ТРТ с дистанционным восстановлением. Защищает двигатель маслонасоса МН от перегрузки при работе на высокой частоте.

КК7, КК8 (30 А, 1,5... 2,5 с) — тепловые реле тока ТРТ. Защищают двигатель масляного насоса от перегрузки при работе на низкой частоте.

KV46 — промежуточное реле. Исключает разбор схемы тяги/торможения и отопления поезда во время переключения вентиляторов с высокой частоты вращения на низкую.

KV43 — промежуточное реле. Увеличивает число блокировочных контактов контактора КМ13.

KV45 — промежуточное реле. Включает сигнализацию и используется в цепях управления ПЧФ при низком выходном напряжении преобразователя фаз U5.

KV76 — промежуточное реле. Обеспечивает переключение масляного насоса на низкую частоту вращения.

KV47 — промежуточное реле. Исключает запуск масляного насоса при низкой температуре масла и позволяет при этом собирать схему тяги/торможения и отопления поезда.

KV55 — промежуточное реле. Обеспечивает автоматический запуск МВЗ и маслонасоса при высокой температуре масла трансформатора.

SK10 — датчик высокой температуры масла трансформатора. Температура включения — 70 (90) °C.

SK9 — датчик низкой температуры масла трансформатора. Температура включения — 15 °C.