бабулер44

Особенности электрической схемы тепловоза ЧМЭ3 с импортозамещением

Г.И. ЦЫВКУНОВ, преподаватель Нижегородского подразделения Горьковского учебного центра профессиональных квалификаций
Фото А.В. Бабуха

Тепловозы чехословацкой постройки серии ЧМЭЗ составляют еще значительную часть маневрового локомотивного парка ОАО «РЖД». В процессе эксплуатации при проведении капитальных ремонтов на этих локомотивах происходила замена части импортных комплектующих на аналоги отечественного производства. В результате электрическая схема тепловозов претерпела некоторые изменения. В статье приводятся особенности электрической схемы данных тепловозов.

В тексте приняты следующие условные обозначения: АВ — автоматический выключатель; БА — аккумуляторная батарея; з.к. — замыкающий контакт; р.к. — размыкающий контакт; с.з.к. — силовой замыкающий контакт.

В процессе модернизации в электрической схеме тепловоза

ЧМЭЗ взамен штатных типовых конденсаторов С1, С9, С10 применены три реле времени. Два реле времени типа РВ-1П смонтированы на панели, установленной справа от реле защитной сигнализации вместо демонтированного штатного реле РВ. Одно из этих реле времени, обозначенное РВ1, выполняет функции упраздненного конденсатора С1 и обеспечивает выдержку времени 26 с на прокачку масла. Реле времени РВ2, отрегулированное на величину 8 с, ограничивает время вращения коленчатого вала при пуске дизеля.

Реле времени РВЗ типа РЭВ-812 (с выдержкой времени 1,5 с), примененное взамен конденсатора С9, расположено в аппаратной камере справа от панели диодов Д31, Д32. Реле РВЗ, как и ранее конденсатор С9, обеспечивает выдержку времени отключения поездных контакторов после отключения контактора КВ с тем, чтобы главные контакты поездных контакторов разрывали цепь, по которой уже не идет полный ток силовой цепи.

Кроме перечисленных реле, на заводах при капитальных ремонтах осуществлялась замена вибрационного регулятора типа RGD-221 на бесконтактный регулятор напряжения типа БРН-110 и контактор КРН типа РПУЗ, установленный вместе с шунтом амперметра А2 на панели слева от БРН, а также типового поездного контактора типа SD11 на контактор типа ПК-753. Данные нововведения повлекли за собой изменения в электрических цепях пуска дизеля, возбуждения вспомогательного генератора ВГ и управления поездными контакторами КП.

На отдельных модернизированных тепловозах питание на регулятор напряжения подается не от провода 202, а через автомат АВРН.

Принципиальная электрическая схема тепловоза ЧМЭЗ приведена на центральном развороте журнала (с. 23 и 26).

ПУСК ДИЗЕЛЯ

Для подготовки тепловоза к пуску дизеля необходимо выполнить следующие действия:

- включить рубильник аккумуляторной батареи (ОБА);

- установить режимный переключатель «Управление» в положение «Один тепловоз»;
- включить автоматические выключатели АВ220, АВ251;

- перевести реверсивную рукоятку контроллера машиниста (КМР) в положение «Пуск»;

- установить выключатель остановки дизеля (ВОД1) в положение «Включено».

После постановки режимного переключателя «Управление» в положение «Один тепловоз» замыкаются контакты:

- ПСМЕ1 собирает «минусовую» цепь от провода 100 на 119;

- ПСМЕ5 подготавливает цепь от общего плюсового провода 220 через контакты выключателя «Выключение дизеля» В0Д11 на катушки электрического магнита объединенного регулятора (ЭМОД) 1 и 2 (втягивающая и удерживающая);

- ПСМЕ6 от автомата АВ220 по проводу 220 подготавливает цепь на катушку контактора управления КУ.

После перевода реверсивной рукоятки КМР в положение «Пуск» замыкаются контакты:

- КМР1 подготавливает цепь от плюсового провода 202 к контактам кнопки пуска дизеля КНПД1;

- КМР2 собирает цепь на катушку реле управления РУ5 от провода 202 через р.к. реле боксования РБ11 и РБ21, провод 246, р.к. РУ34;

- КМР6 используется в цепях устройства для управления локомотивом в «одно лицо».

После включения автомата АВ220 получает питание катушка контактора КУ по цепи: «плюс» БА -> контакты рубильника ОБА —> провод 20 -> резистор R21 —> контакты АВ220 — провод 220 —> контакты ПСМЕ 6 -> провод 209 -> катушка контактора КУ -> провод 100 -> предохранитель П100 (100 А) -> провода 101, 117 -> шунт амперметра А2 —> контакты рубильника ОБА —> «минус» БА.

Для гашения ЭДС самоиндукции при отключении катушки параллельно ей установлен резистор R100.

После получения питания катушки КУ с.з.к. этого контактора (провода 220, 202) подключает плюсовой провод 220 к проводу 202, от которого в дальнейшем питаются все цепи управления тепловоза.

Вспомогательный контакт КУ1 (провода 300, 309) подключает от рубильника ОБА (средний нож) через предохранитель П300 датчики пожарной сигнализации СО1 — СОЗ к части аккумуляторной батареи.

После включения автоматического выключателя АВ251 подготавливается цепь на электродвигатель маслопрокачивающего насоса МН: провод 200 -> автомат АВ251 -> провод 251 -> с.з.к. контактора маслопрокачивающего насоса КМН.

После перевода выключателя В0Д1 в положение «Включено» получает питание втягивающая катушка 1 блок-магнита дизеля ЭМОД по цепи: «плюс» БА -> провод 20 -> резистор R21 -> автомат АВ220 -> провод 220 -> з.к. ПСМЕ 5 -> з.к. ВОД11 -> провод 2601 — р.к. РАВ2 —> провод 2602 -> катушка 1 ЭМОД —> провод 231 —> р.к. ЭМОД -> провода 110, 100 —> предохранитель П100 (100 А) —> «минус» БА. После получения питания катушки ЭМОД1 тяга регулятора перемещается вниз, освобождая золотник гидроусилителя, который поднимается и подготавливает объединенный регулятор дизеля ОРД к запуску.

Р.к. ЭМОД (провода 231, 110) подключает удерживающую катушку 2 последовательно с втягивающей катушкой 1.

Контакт выключателя ВОД12 подготавливает цепь на катушку пускового контактора дизеля КД 1, лампу Л17, катушки PB1, КМН, контактора регулятора напряжения КРН.

При нажатии на кнопку КНПД1 напряжение подается на катушки контакторов КД1, КМН, КРН и реле времени РВ1:

> цепь на катушку пускового контактора КД1 — «плюс» БА —> шина 20 -> резистор R21 -> автомат АВ220 -> с.з.к. КУ -> провод 202 -> КМР1 -> КНПД 1 -> ВОД12 -> провод 255 -» р.к. КП12 -> КП22 -> КП32 -> провод 211 на катушку пускового контактора КД1;

> от провода 255 через резистор R34, провод 234 — на сигнальную лампу Л17, установленную в кнопке КНПД (при помощи данной лампы осуществляется световая сигнализация пуска дизеля);

> через р.к. РВ2, провод 258 получают питание катушки КМН и КРН, далее по проводам 105, 108, 107, 100 -> предохранитель П100 (100 А) -> провода 101, 117 -» шунт А2 -> провод 24 -> на «минус» БА.

После получения питания катушки контактора КМН с.з.к. КМН (провода 251, 207) подает питание на электродвигатель МН по цепи: от «плюса» БА —> нож рубильника ОБА —> шина 20 —> резистор R21 -> провод 200 -> контакты АВ251 -> провод 251 -> с.з.к. КМН -> провод 207 -> электродвигатель МН -> провода 108, 100 -> предохранитель П100 (100 А) -> провода 101, 117 -> шунт А2 -> провод 24 -> нож рубильника ОБА -> «минус» БА. В результате происходит прокачка масла.

З.к. КМН2 (провода 208, 247) шунтирует контакты кнопки КНПД1, что позволяет отпустить кнопку пуска.

После получения питания катушки КД1 с.з.к. КД1 собирает плюсовую цепь на якорную обмотку, обмотку добавочных полюсов, пусковую обмотку тягового генератора.

После получения питания катушки контактора КРН (контакты которого расположены в цепи возбуждения ВГ) р.к. КРН отключают БРН на время пуска дизеля.

З.к. КРН подключает обмотку возбуждения ВГ к аккумуляторной батарее через резистор R26. Катушка КРН находится под питанием только во время пуска дизеля.

Через 26 с после получения питания катушки РВ1 з.к. РВ1 замыкается и собирает цепь на катушки пускового контактора КД2 и реле времени РВ2 по цепи: «плюс» БА —> шина 20 —> резистор R21 -> автомат АВ220 -> с.з.к. КУ —> провод 202 -> КМР1 -> провод 208 -> з.к. КМН2 -> провод 247 —> з.к. В0Д12 -> провод 255 -> з.к. РВ1 -> провод 257 -> катушки КД2 и РВ2 далее провода 107, 100 -> предохранитель П100 (100 А) -> провода 101,117 —> шунт амперметра А2 -> провод 24 -> «минус» БА.

После получения питания катушки КД2 с.з.к. КД2 (провода 24, 25) подключает «минус» БА к обмоткам тягового генератора.

Вспомогательные р.к. КД11 и КД21 исключают включение контактора возбуждения КВ во время пуска или в случае залипания пускового контактора после пуска дизеля.

Тяговый генератор начинает работать в режиме электродвигателя с последовательным возбуждением по цепи: «плюс» БА —> провод 21 -> ОБА -> шина 20 —> с.з.к. КД1 -> кабель 1 —> якорная обмотка —> обмотка добавочных полюсов —> пусковая обмотка тягового генератора -> провод 25 -> с.з.к. КД2 -> шина 24 ->■ ОБА —> провод 23 -> «минус» БА.

Одновременно с вращением коленчатого вала дизеля через ременную передачу вращается и якорь вспомогательного генератора ВГ. Имея возбуждение от аккумуляторной батареи, ВГ вырабатывает ЭДС, направленную встречно току, идущему от «минуса» катушек КМН и КРН.

Диоды Д31 и Д32 установлены в минусовой цепи катушек контактора КМН и КРН. По мере роста напряжения вспомогательного генератора на входе и выходе диодов выравнивается напряжение, а до этого данные диоды не позволяют протекать

обратному току. Когда напряжение ВГ превысит напряжение БА, откроются диоды Д31 и Д32, и на проводе 293 появится плюсовой потенциал. В результате этого катушки контакторов КМН и КРН обесточиваются. Отключившись, контактор КМН вспомогательным контактом КМН2 разбирает цепь от плюсового провода 202 на катушки КД1, КД2, РВ1, РВ2, КМН и КРН. Схема пуска разбирается.

Для защиты аккумуляторной батареи от глубокого разряда служит реле РВ2. Катушка этого реле получает питание одновременно с катушкой контактора КД2. Р.к. РВ2 (провода 255, 258) через 8 с разбирает цепь на катушки КМН и КРН в случае, если вращение коленчатого вала дизеля будет происходить дольше указанного времени.


ЦЕПИ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ И ВОЗБУЖДЕНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА

При проведении модернизации, связанной с установкой нового регулятора напряжения БРН-110, в электрическую схему тепловоза ЧМЭЗ дополнительно был введен контактор КРН, в качестве которого использовано реле типа РПУЗ. Данное реле установлено на отдельной панели, находящейся слева от панели регулятора напряжения.

Катушка КРН получает питание одновременно с катушкой КМН в течение всего времени пуска дизеля.

После получения питания катушки контактора КУ (см. выше) с.з.к. КУ подключает провод 202 к «плюсу» аккумуляторной батареи, и подготавливаются рассматриваемые цепи:

Ф во время пуска дизеля при включенном контакторе КРН ток в обмотку возбуждения ВГ поступает от аккумуляторной батареи через резистор R26, а когда дизель начинает работать самостоятельно, контактор КРН отключается и резистор шунтируется;

Ф во время пуска дизеля собирается цепь — «плюс» БА -> нож рубильника ОБА -> шина 20 -> резистор R21 -> автомат АВ220 -> с.з.к. КУ -> провод 202 -> з.к. КРН —> резистор R26 -> провод 162 -> параллельная обмотка возбуждения ВГ -> з.к. КРН -> провода 101, 117 -> шунт амперметра А2 -> провод 24 -> нож ОБА -> «минус» БА.

Ф при работающем дизеле через р.к. КРН собирается цепь: «плюс» БА -> нож ОБА -> шина 20 -> резистор R21 -> автомат АВ220 -> с.з.к. КУ -> провод 202 -> р.к. КРН -> провод 162 -> параллельная обмотка возбуждения ВГ -> р.к. КРН -> бесконтактный регулятор напряжения БРН - р.к. КРН —> провода 101, 117 -> шунт амперметра А2 -> провод 24 -> нож ОБА -> «минус» БА.

Питание цепей управления осуществляется по цепи: «плюс» ВГ -> провод 150 -> предохранитель П150-> диод Д4 -> провод 200 -> автомат АВ220 -> провод 220 -> с.з.к. КУ —> провод 202.

Цепь заряда аккумуляторной батареи осуществляется по цепи: «плюс» ВГ -> провод 150 —> предохранитель П150 (100 А) -> диод Д4 -> провод 200 -> перемычка -> резистор заряда батареи СЗБ R21 -> шина 20 -> плюсовой нож рубильника ОБА -> кабель 21 -> «плюс» БА -» 75 последовательно соединенных элементов аккумуляторной батареи -> «минус» БА -> провод 23 -> минусовой нож рубильника ОБА -> провод 24 -> шунт А2 -> провода 117, 101 -> «минус» ВГ.

ПРИВЕДЕНИЕ ТЕПЛОВОЗА В ДВИЖЕНИЕ

На модернизированных тепловозах ЧМЭЗ к проводу 226 подсоединены не катушки КП1, КП2, КПЗ (как это сделано на серийных локомотивах), а катушка реле времени РВЗ. Питание катушек поездных контакторов осуществляется непосредственно от общего плюсового провода 202 через замыкающий контакт РВЗ с выдержкой времени на размыкание в 1,5 с и контакты отключате-лей тяговых двигателей.

Вследствие наличия выдержки времени при переводе главной рукоятки контроллера машиниста на нулевую позицию сначала отключается контактор КВ и снимается возбуждение тягового генератора. Контакты поездных контакторов размыкаются с задержкой, когда проходящий через них ток снижается до минимального значения.

В силовой цепи принимают участие поездные контакторы (КП1, КП2, КПЗ), контактор возбуждения КВ, контактор управления КУ, реле РУ5, реле времени РВЗ.

Перед приведением тепловоза в движение необходимо:

> включить отключатели моторов ОМ1 —ОМб;

> режимный переключатель ПСМЕ «Управление» должен оставаться в положении «Один»;

> установить переключатель ВВО «Регулятор мощности и охлаждения» в положение «Включено».

Нормальным положением отключателей моторов ОМ1 — ОМЗ на электрической схеме является включенное, поэтому контакты ОМ11, ОМ21, ОМ31, ОМ12, ОМ22, ОМ32 изображены как р.к., а ОМ13, ОМ23, ОМЗЗ — з.к. Эти контакты собирают цепи:

- р.к. ОМ11, ОМ21, ОМ31 подготавливают цепь на катушки привода поездных контакторов КП1 — КПЗ;

- р.к. ОМ12, ОМ22, ОМ32 подготавливают цепь на катушку РУЗ;

- з.к. ОМ13, ОМ23, ОМЗЗ шунтируют вспомогательные контакты поездных контакторов КП1 — КПЗ в цепи катушки КВ, если будет отключена одна из групп тяговых двигателей.

Реверсивную рукоятку необходимо установить в одно из рабочих положений («Вперед» или «Назад»). После установки реверсивной рукоятки в положение «Вперед» замыкаются контакты реверсивного барабана КМР4, а при положении «Назад» — КМРЗ, которые собирают цепь от плюсового провода 202 к электро-пневматическому вентилю, соответственно, ВПР1 или ВПР2 для привода разворота реверсора в требуемое положение. Цепь на электропневматические вентили ВПР1 (ВПР2): «общий плюс» -» провод 202 -> контакт КМР4 (КМРЗ) -> катушка вентиля ВПР1 (ВПР2) -> провод 119 -> контакт ПСМЕ1 —> провод 100 -> «минус» В Г.

Вспомогательные контакты реверсора Р2 (Р1) подготавливают цепь от провода 202 на контакты главного барабана контроллера машиниста КМ: провод 202 -> контакт КМР4 (КМРЗ) —> перемычка -> провод 217 (216) -> контакт реверсора Р2 (Р1) —> к контактам главного барабана КМ2 и КМ7.

Вспомогательные контакты реверсора Р4 (РЗ) подготавливают цепь на электропневматические вентили привода песочниц ВПП1 и ВПП2 (ВП31 и ВП32) в зависимости от направления движения тепловоза.

Вспомогательные контакты Р5, Р6, Р7, Р8 располагаются в цепи АЛСН и подключают приемные катушки ПК1, ПК2 или ПКЗ, ПК4 (в зависимости от выбранного направления движения тепловоза).

После перевода рукоятки главного барабана КМ на 1-ю позицию замыкаются контакты КМ1, КМ2 и КМ7 (они остаются замкнутыми с 1 -й по 8-ю позицию).

З.к. КМ1 (провода 119, 307) подключает минусовой провод 119 к цепи звуковой сигнализации.

Два последовательно подключенных з.к. КМ2 и КМ7 собирают цепь от провода 202 через контакты КМР4 (КМРЗ) и вспомогательные контакты реверсора Р2 (Р1) на провода 204 и 205 на панели зажимов К1.

От панели К1 по проводу 205 подготавливается цепь на обмотку 1F независимого возбуждения возбудителя.

По проводу 204 собирается цепь через блокировочные р.к. КД11, КД21 на катушку РВЗ по цепи: провод 202 -> КМР4 (КМРЗ) -> провод 217 (217) -> контакт реверсора Р2 (Р1) —> контакты контроллера КМ2 и КМ7 — провод 204 -> р.к. КД11 -> КД21 -> провод 226 — катушка РВЗ -> «минус» ВГ.

После получения питания катушки РВЗ з.к. РВЗ собирает цепь питания на катушки электропневматических вентилей привода поездных контакторов КП1, КП2, КПЗ по цепи: провод 202 -> з.к. РВЗ -> провод 266 -» р.к. ОМ11 -> провод 237 к катушке КП1 (р.к. ОМ21) -> провод 238 к катушке КП2, р.к. ОМ31 -» провод 265 к

катушке КПЗ — провода 120,119 -> контакт ПСМЕ1 —> провод 100 -> предохранитель П100 (100 А) —> провод 101 —> «минус» ВГ.

После получения питания катушек КП1, КП2, КПЗ с.з.к. КП1, КП2, КПЗ подключают тяговый генератор к тяговым двигателям.

Вспомогательные р.к. КП 12, КП22, КП32 разбирают цепь на катушку КД1, исключая тем самым ее включение во время движения (при включенных контакторах КП1 — КПЗ).

З.к. КП 13, КП23, КПЗЗ подключают катушки реле боксования РБ1 и РБ2 к тяговым двигателям.

З.к. КПП, КП21, КП31 собирают цепь на катушку контактора КВ, которая получит питание при условии, если будут замкнуты блокировочные контакты БК1, БК2, ЭПК, АЛСН, РДВ по цепи: от панели К1 -> провод 204 -> р.к. КД11 -> р.к. КД21 -> з.к. КП11 -> з.к. КП21 -> з.к. КП31 -> блокировки дверей БК1, БК2 -> р.к. реле заземления Р32 -> з.к. К (ЭПК) -> р.к. промежуточного реле АЛСН Р12 —> з.к. РДВ (замыкающиеся при давлении воздуха в ТМ не менее 4,4 кгс/см2) -> катушка КВ -> далее на «минус» ВГ.

После получения питания катушки контактора КВ с.з.к. КВ (провода 50, 52) подключает независимую обмотку возбуждения (F) тягового генератора к якорной обмотке возбудителя.

Вспомогательным з.к. КВ2 (провода 205, 201) подключает обмотку независимого возбуждения возбудителя (F1) к якорной обмотке ВГ по цепи: «плюс» ВГ —> провод 150 —> предохранитель П150 (100 А) -> провод 166 -> диод Д4 -> провод 200 -> автомат АВ220 -> с.з.к. КУ -> провод 202 -> КМР4 (КМРЗ) —> провод 217 (216) -» контакт реверсора Р2 (Р1) -> контакт контроллера КМ2 -» провод 225 -> контакт контроллера КМ7 -> зажим панели К1 -> провод 205 -> з.к. КВ2 -> резисторы R81, R82, R83 -> провод 61 -> контакт переключателя ВВ02 «Регулятор мощности и охлаждения» -> провод 88 -> обмотка 1F провода 108,100 -> предохранитель П100 (100 А) —> провод 101 -> «минус» ВГ.

З.к. КВ1 (провода 252,261) собирает цепь от общего плюсового провода 202 на катушку РУ5.

Во время движения тепловоза под питанием находятся следующие электрические аппараты: контакторы КП1, КП2, КПЗ, КВ, КУ, реверсор Р, реле РУ5, РВЗ и (в зависимости от позиции контроллера) реле управления РУ1, РУ2, РУЗ, РУ4.

При трогании тепловоза с места на 1-й позиции КМ частота вращения коленчатого вала дизеля остается такой же, как на нулевой позиции.

В цепи независимой обмотки 1F возбудителя полностью введены резисторы R81, R82, R83.

В цепи параллельной обмотки D возбуждения возбудителя при помощи объединенного регулятора частоты вращения и мощности максимально введен резистор регулятора мощности RPM(156 0м).

Первоначально, в момент трогания с места якоря тяговых двигателей неподвижны, противо-ЭДС в якорных обмотках отсутствует, и ток в силовой цепи максимальный. Соответственно, в противокомпаундной (размагничивающей) обмотке 2F возбудителя магнитный поток будет максимальным, что приводит к уменьшению возбуждения возбудителя. По мере разгона тепловоза ток в силовой цепи и магнитный поток в противокомпаундной обмотке падают, что приводит к увеличению возбуждения возбудителя.

При переводе рукоятки КМ с 1-й на 2-ю и последующие позиции получают питание катушки РУ1 — РУ4, что приводит к увеличению частоты вращения коленчатого вала дизеля, якорей тягового генератора и возбудителя.

Своими контактами реле РУ2 — РУ-4 изменяют сопротивления в цепях независимой (1F) и параллельной (D) обмоток возбудителя, что дополнительно приводит к увеличению возбуждения возбудителя, т.е. мощности дизель-генераторной установки.

З.к. РУ23 (провода 201,58) шунтирует резистор R81 и часть резистора R82 в цепи обмотки 1F на 3-й, 4-й, 7-й и 8-й позициях КМ.

Р.к. РУ24 (провода 67, 59) шунтирует часть резистора R102 в цепи обмотки D на 1-й, 2-й, 5-й и 6-й позициях КМ.

З.к. РУ32 (провода 201, 60) шунтирует резисторы R81, R82 и часть резистора R83 в цепи обмотки 1F на 5-й, б-й, 7-й и 8-й позициях КМ.

Р.к. РУЗЗ (провода бб, 48) шунтирует часть резистора R103 в цепи обмотки D на 1-й, 2-й, 3-й и 4-й позициях КМ.

З.к. РУ41 (провода 201, 68) шунтирует часть резистора R81 в цепи обмотки 1F на 2-й, 4-й, б-й и 8-й позициях КМ.

ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ ДИЗЕЛЕМ

В управлении дизелем на холостом ходу (без нагрузки тягового генератора) принимают участие следующие электрические аппараты: контроллер машиниста КМ, реле управления РУ1, РУ2, РУЗ, реле сервомотора дизеля РСМД1, РСМД2, концевой выключатель ОВ, электродвигатель с редуктором сервомотора дизеля СМД.

На нулевой и 1-й позициях контроллера контакты главного барабана КМЗ, КМ4 и КМ5 разомкнуты. Частота вращения коленчатого вала составляет 350 об/мин.

При переводе КМ на 2-ю позицию замыкается контакт главного барабана КМЗ, который от провода 202 собирает цепь на катушку РУ1: з.к. КМЗ -> провод 222 —> катушка РУ1 -> провода 120,119 —> контакт ПСМЕ1 -> провод 100 -> предохранитель П100 (100 А) -> провод 101 —> «минус» ВГ.

После получения питания катушки РУ1 з.к. РУ11 (провода 71, 76) собирает цепь на катушку РСМД1: провод 202 —> р.к. РУ31 —> провод 69 -> р.к. РУ21 —> провод 71 -> з.к. РУ11 -> провод 76 -> второй контактный палец концевого выключателя ОВ, замкнутого с передним контактным кольцом -> провод 87 -> з.к. РУ52 —> провод 82 -> катушка РСМД1 -> провод 100 -> предохранитель П100 (100 А) -> провод 101 -> «минус» ВГ.

После получения питания катушки РСМД1 з.к. РСМД11 (провода 84, 89) собирает цепь на якорную обмотку электродвигателя СМД: провод 202 -> часть резистора R17 —> провод 84 -> з.к. РСМД11 -> провод 89 -> якорная обмотка СМД -> провод 46 -> р.к. РСМД22 -> провода 105, 100 -> предохранитель П100 (100 А) -> провод 101 -> «минус» ВГ.

Обмотка возбуждения электродвигателя СМД постоянно получает питание по цепи: провод 202 —> регулировочный резистор R32 -> параллельная обмотка (Ш1-Ш2) СМД -> провода 105, 100 —> предохранитель П100 (100 А) -> провод 101 -> «минус» ВГ.

Электродвигатель СМД поворачивает кулачковый вал ОРД на угол 40°, т.е. до тех пор, когда ролик второго контактного пальца ОВ выйдет на наружную поверхность крышки, палец разомкнется с передним контактным кольцом, и реле РСМД1 отключится. В результате частота вращения коленчатого вала дизеля увеличивается до 380 об/мин

При переводе КМ на 3-ю позицию катушка РУ 1 теряет питание (так как контакт КМЗ отключает ее от питания), замыкается контакт главного барабана КМ4 и собирает цепь на катушку РУ2.

После получения питания катушки РУ2 з.к. РУ21 собирает следующую цепь на катушку РСМД1: провод 202 -> р.к. РУ31 -> провод 69 -> з.к. РУ21 -> провод 72 -> р.к. РУ 12 -> провод 77 -> третий контактный палец ОВ -> з.к. РУ52 -> провод 82 -> катушка РСМД1 -> провод 100 —> предохранитель П100 (100 А) -> провод 101 -> «минус» ВГ.

Частота вращения вала дизеля на 3-й позиции увеличивается до 420 об/мин.

Контакты РУ23 и РУ24 в цепях изменения частоты вращения коленчатого вала дизеля участия не принимают (см. выше).

На 4-й позиции катушка РУ2 остается под питанием и дополнительно получает питание катушка РУ1 через контакты главного барабана КМЗ.

Цепь на катушку РСМД1: провод 202 -> р.к. РУ31 -> провод 69 -> з.к. РУ21 -> провод 72 -> з.к. РУ12 -э провод 78 -> 4-й контактный палец ОВ -> катушка РСМД1 -> «минус» ВГ.

Частота вращения коленчатого вала дизеля увеличивается до 460 об/мин.
На 5-й позиции катушки РУ1 и РУ2 теряют питание, а катушка РУЗ получает питание через контакт главного барабана КМ5.

Цепь на катушку РСМД 1: «плюс» провода 202 -> з.к. РУ31 -> р.к. РУ22 -> р.к. РУТ З -> 5-й палецОВ -> катушка РСМД1 -> «минус» ВГ.

Частота вращения коленчатого вала дизеля увеличивается до 510 об/мин.

Контакты РУ32, РУЗЗ в цепях изменения частоты вращения коленчатого вала дизеля участия не принимают (см. выше).

Р.к. РУ34 (провода 246, 252) шунтирует контакт РДМ в цепи катушки РУ5 на 1-й, 2-й, 3-й и 4-й позициях КМ.

На 6-й позиции катушка РУЗ остается под питанием, а через контакты главного барабана КМЗ подключается катушка РУ1.

Цепь на катушку РСМД1: провод 202 -> з.к. РУ31 -> р.к. РУ22 -> з.к. РУ13 -> 6-й контактный палец ОВ -> провод 87 —> з.к. РУ52 -> катушка РСМД1 -> «минус» ВГ.

Частота вращения коленчатого вала дизеля увеличивается до 560 об/мин.

На 7-й позиции КМ катушка РУ1 теряет питание, РУ2 — получает питание, РУЗ — остается под питанием.

Цепь на катушку РСМД1: провод 202 -> з.к. РУ31 -> з.к. РУ22 -> р.к. РУ14 -» 7-й контактный палец, замкнутый с передним контактным кольцом ОВ -> провод 87 -> з.к. РУ52 -» катушка РСМД1 -> «минус» ВГ.

Частота вращения коленчатого вала дизеля увеличивается до 660 об/мин.

На 8-й позиции КМ катушки РУ2 и РУЗ остаются под питанием, а через контакт главного барабана КМЗ подключается катушка РУ1.

Цепь на катушку РСМД1: провод 202 -> з.к. РУ31 -> з.к. РУ22 -> з.к. РУ14 -> 8-й контактный палец ОВ, замкнутый с передним контактным кольцом -> провод 87 -> з.к. РУ52 -> катушка РСМД1 -> «минус» ВГ.

Частота вращения коленчатого вала дизеля увеличивается до 750 об/мин.

При переводе рукоятки КМ с 8-й на 7-ю позицию теряет питание катушка РУ1, и р.к. РУ14 собирает цепь на катушку РСМД2: провод 202 -> з.к. РУ31 -> з.к. РУ22 -> р.к. РУ14 -> 7-й контактный палец, замкнутый с задним контактным кольцом —> провод 81 —> катушка РСМД2 —> «минус» ВГ.

При включении реле РСМД2 создается цепь на якорную обмотку электродвигателя СМД: плюсовой провод 202 -> часть резистора Р17 —> провод 83 -> з.к. РСМД21 -> провод 46 -> якорная обмотка двигателя СМД -> провод 89 -> р.к. РСМД12 -> провода 105,100 -> общий «минус». Направление тока в якорной обмотке двигателя СМД меняется на противоположное по сравнению с тем, как было при включении реле РСМД1. При этом вал электродвигателя вращается в противоположном направлении.

Р.к. РСМД 12 и РСМД22 в минусовой цепи СМД служат для создания электродинамического торможения (быстрой остановки электрического мотора).

РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ

Для расширения возможности использования полной мощности тягового генератора (ТГ) и тяговых электродвигателей (ТЭД) в рабочем интервале токов нагрузки на тепловозе ЧМЭЗ предусмотрены две ступени ослабления возбуждения ТЭД, что позволяет использовать полную мощность дизеля на 8-й позиции КМ до скорости примерно 60 км/ч.

По мере разгона и увеличения скорости тепловоза из-за увеличения противо-ЭДС в якорных обмотках тяговых электродвигателей ток нагрузки уменьшается, а напряжение увеличивается. При определенной скорости наступает ограничение по напряжению, когда дальнейшее увеличение скорости вызывает уменьшение тока при почти постоянном напряжении. Это приводит к резкому уменьшению мощности генератора, а ОРД уменьшает подачу топлива, и мощность дизеля будет использоваться не полностью.

Величина магнитного потока, возникающего в обмотке, прямо пропорциональна намагничивающей силе, т.е. току, проходящему по обмотке, и количеству витков в ней. Для того чтобы уменьшить противо ЭДС в якорных обмотках тяговых электродвигателей, необходимо ослабить возбуждение ТЭД.

Для ослабления возбуждения параллельно обмоткам возбуждения ТЭД применены шунтирующие резисторы RLU1 — RL1L6.

Переходы на 1-ю и 2-ю ступень ослабления возбуждения (а также обратные переходы) происходят автоматически.

Автоматическое подключение резисторов RLU1 — RLU6 параллельно к обмоткам возбуждения ТЭД осуществляют электромагнитные контакторы шунтировки KLU1 — KLU6, которыми управляют реле переходов РП1 и РП2.

На стальном сердечнике реле перехода типа RE21 установлены три катушки: токовая, напряжения и поляризационная.

Токовая катушка реле переходов представляет собой один виток шинной меди, прикрепленный к панели. На электрической схеме токовые катушки реле РП1 и РП2 подключены в минусовую цепь второй группы ТЭД.

Катушки напряжения и поляризационная намотаны на общем каркасе, соответственно, из 16400 и 1710 витков медного провода.

Катушки напряжения РП1, РП2 через резистор R7 подключены к «плюсу» и «минусу» тягового генератора, и их магнитный поток пропорционален напряжению тягового генератора. В нижней части якоря закреплен противовес для ускорения отключения реле и недопущения его ложного срабатывания из-за вибраций.

Поляризационные катушки РП1 и РП2 подключены в цепях управления к плюсовому проводу 202 через резисторы R18 и R19, и эти катушки получают питание с момента включения контактора КУ.

Первая ступень ослабления возбуждения ТЭД. При увеличении скорости движения тепловоза ток нагрузки уменьшается и уменьшается магнитный поток токовой катушки, а напряжение растет и усиливается магнитный поток катушки напряжения.

Когда напряжение тягового генератора достигает 505 — 545 В при токе нагрузки 540 — 560 А (настройку реле выполняют во время реостатных испытаний), усилие катушек напряжения и поляризационной становится больше усилия токовой катушки и возвратной пружины реле. В результате якорь притягивается к сердечнику, что приводит к замыканию контактов РП11 и РП12. Это происходит при скорости движения порядка 18 км/ч.

Два последовательных з.к. РП11 и РП12 собирают цепь: провод 202 —> з.к. РП11 —> з.к. РП12 —> катушки контакторов KLU1, KLU3, КШ5 -> по проводу 121 через контакт ПСМЕ1 на «минус» ВГ.

После получения питания катушек КПП — КШЗ с.з.к. КШ подключают параллельно к обмоткам возбуждения ТЭД шунтирующие резисторы RLU1 к первой группе двигателей (1-й и 2-й ТЭД), RLU3 ко второй группе (3-й и 4-й ТЭД), RLL5 к третьей группе (5-й и 6-й ТЭД) по цепи (для примера рассмотрим цепь первой группы ТЭД): «плюс» ТГ — провод 1 -> с.з.к. КП1 —> якорная обмотка ТЭД1 -> провод 5 -> якорная обмотка ТЭД2 -> провод 6 -> силовой контакт реверсора («Вперед») -> провод 9 —> RLU 1 -> с.з.к. КШ1 -> р.к. реверсора («Вперед») -> провод 2 -> «минус» ТГ. Цепь будет проходить параллельно обмоткам возбуждения 1-го и 2-го тяговых двигателей.

По обмоткам возбуждения ТЭД будет протекать только 35 % тока нагрузки, а 65 % тока будет проходить по резисторам RLL1, что приведет к снижению противо-ЭДС в якорных обмотках ТЭД и к увеличению тока ТГ.

Вторая ступень ослабления возбуждения ТЭД. Катушка напряжения РП2 притянет якорь к сердечнику при напряжении ТГ 540 — 580 В и токе нагрузке 500 — 520 А, когда скорость движения тепловоза достигнет 32 км/ч.

Контакты РП21 и РП22 собирают цепь на катушки контакторов КШ2, КШ4, КШ6, которые дополнительно своими силовыми контактами подключают резисторы второй ступени RLL12, RLU4, RLL16 параллельно обмоткам возбуждения ТЭД, ослабляя возбуждение ТЭД до 20 %.
При двухступенчатой схеме ослабления возбуждения проход по гиперболической части внешней характеристики тягового генератора происходит трижды: на полном возбуждении, на первой ступени ослабления возбуждения и на второй ступени ослабления возбуждения.

При увеличении тока нагрузки на ТЭД скорость будет снижаться. При скорости 28 км/ч отключится катушка реле РП2, так как магнитный поток токовой катушки РП2 будет больше магнитного потока катушек напряжения. При скорости 16 км/ч отключится катушка реле РП1, и тяговые двигатели будут работать на полном поле.

Магнитный поток токовых катушек будет больше магнитного потока двух катушек, и совместно с возвратной пружиной он отключает в определенной последовательности замкнутые контакты РП1 и РП2, после чего отключаются катушки контакторов КШ и резисторы RLLJ.

Отключение катушек регулируется на реостате: реле РП1 отключается при напряжении 315 — 355 В и токе нагрузки 840 — 860 А, РП2 — при напряжении 330 — 370 В и токе 800 — 820 А.

ЦЕПИ ЗАЩИТЫ

Защита от боксования колесных пар тепловоза. На тепловозах ЧМЭЗ установлены два реле типа RA222, которые по конструкции между собой идентичны. Для ускорения отключения и защиты отложного срабатывания они имеют противовесы, закрепленные в нижней части якоря.

Катушка РБ1 подключена между первой и второй группой ТЭД, катушка РБ2 — между второй и третьей.

Боксование происходит в случае, когда сила тяги превышает силу сцепления колес с рельсами.

Катушки РБ1 и РБ2 подключены к началам обмоток возбуждения ТЭД через вспомогательные контакты поездных контакторов (з.к. КП13, КП23, КПЗЗ). Через катушки реле РБ1 и РБ2 потечет ток, если какая-либо из колесных пар начнет вращаться быстрее остальных, и между одноименными точками цепей появится разность потенциалов.

Р.к. РБ11 (РБ21) разбирает цепь на катушку РУ5, а з.к. РУ51 и РУ54 отключают параллельную обмотку (D) возбуждения возбудителя, уменьшая возбуждение ТГ, т.е. уменьшая силу тяги тепловоза.

З.к. РУ52 разбирает цепь на катушку реле РСМД 1, а р.к. РУ53 от провода 202 собирает цепь на катушку РСМД2. При этом уменьшается частота вращения коленчатого вала дизеля, что также приводит к уменьшению возбуждения тягового генератора. Уменьшение возбуждения будет происходить до тех пор, пока сила тяги не снизится до значения, при котором восстанавливается сцепление колес с рельсами, и реле РБ1 (РБ2) отключатся.

З.к. РБ12 (РБ22) и РБ13 (РБ23) собирают цепь на лампу сигнализации боксования ЛСБ и на звуковой сигнал ЗС, сигнализируя о начавшемся процессе боксования. Машинист при этом должен принять меры к снижению боксования (подать песок и при необходимости сбросить одну-две позиции КМ).

Защита от замыкания на корпус силовой цепи. В данной защите применяется реле типа RA110 с механической защелкой. Ток срабатывания катушки реле составляет 0,045 А. Выводы катушки подключены через выключатель ВРЗ к «минусу» ТГ, а через провод 40 — к корпусу тепловоза (который является «плюсом» для катушки).

При отключении выключателя ВРЗ сопротивление изоляции силовой цепи остается неконтролируемым. При замыкании на корпус в плюсовой цепи ТГ катушка РЗ получает питание по цепи: место замыкания на корпус — провод 40 -> катушка РЗ -> провод 47 -> контакт ВРЗ -> провод 2 —> «минус» ТГ. Якорь реле становится на механическую защелку.

После получения питания катушка РЗ з.к. Р31 собирает цепь на лампу сигнализации «Изоляция ЛСИ» и на катушку РЗС. Р.к. Р32 разбирает цепь питания на катушку КВ, что приводит к снятию нагрузки с тягового генератора. При срабатывании реле РЗ звуковой сигнал и лампа ЛСИ «Изоляция» работают прерывисто.

Температурные реле контроля дизеля при перегреве воды РТВ и масла РТМ. При достижении температуры воды дизеля 90 °C, а масла 95 °C срабатывают контакты реле, соответственно, РТВ и РТМ, собирая цепь на сигнальную лампу «Дизель» ЛСД 1 на пульте управления и минусовую цепь на катушку РЗС.

При получении питания катушки РЗС з.к. РЗС1 шунтирует свою катушку, тем самым отключая ее от питания. З.к. РЗС2 собирает цепь на звуковой сигнал ЗС через контакты главного барабана КМ1.

Автоматическое управление холодильником дизеля. Для работы охлаждения воды дизеля и масла в автоматическом режиме необходимо переключатель «Регулятор мощности и охлаждения» установить в положение «Включено».

Контакты переключателей ВВОЗ, ВВ04, ВВ05 будут разомкнуты, поэтому цепь на электропневматические вентили привода жалюзи и вентиляторов будет собираться через контакты температурных реле РТЖ1, РТЖ2 и РТЖ4.

Контакт ВВ02 будет замкнут, поэтому он будет шунтировать резистор R84 в цепи независимой обмотки возбуждения возбудителя.

При нагреве воды дизеля до 70 °C замыкаются контакты РТЖ1, которые собирают цепь от провода 202 на электропневматиче-ский вентиль жалюзи ВПЖ1. После получения питания катушки ВПЖ1 сжатый воздух из магистрали управления аппаратами перепускается к пневмоцилиндру привода боковыми жалюзи основного контура.

При дальнейшем повышении температуры воды дизеля и достижения ею значения 80 °C замыкаются контакты РТЖ2, которые собирают цепь на электропневматический вентиль ВПЖ2. Вентиль ВПЖ2 перепускает воздух из магистрали управления

аппаратами к пневмоцилиндру верхних жалюзи основного контура и в золотниковую коробку гидромеханического редуктора к золотнику управления включением главного вентилятора холодильника.

Охлаждение воды дизеля на 7 °C (с 80 до 73 °C) приведет к отключению контактов РТЖ2. В результате закроются верхние жалюзи и остановится главный вентилятор холодильника. Последующее охлаждение воды на 7 °C приведет к отключению контактов РТЖ1 и закрытию боковых жалюзи воды основного контура.

Если температура воды вспомогательного контура повышается до 65 °C, то замыкаются контакты РТЖ4, которые собирают цепь от провода 202 на электропневматический вентиль ВПЖ4 и катушку контактора мотор-вентилятора холодильника КМВХ. Вентиль ВПЖ4 перепускает воздух в пневматический привод верхних и боковых жалюзи вспомогательного контура. Контактор КМВХ подает питание на электродвигатель мотор-вентилятора холодильника МВХ от провода 150 через предохранитель П253.

Охлаждение воды вспомогательного контура на 7 °C приведет к отключению контактов РТЖ4 и разбору схемы на ВПЖ4 и КМВХ.

При выходе из строя температурных датчиков следует перейти на ручной режим управления холодильником, переведя для этого режимный переключатель «Регулятор мощности и охлаждения» в положение «Охлаждение». При этом замыкаются контакты ВВ04, ВВОЗ, ВВ05, которые шунтируют контакты, соответственно, РТЖ1, РТЖ2, РТЖ4, собирая цепь от провода 202 на все электропневматические вентили привода жалюзи холодильника и катушку контактора КМВХ. Контакт ВВ01 переключателя «Регулятор мощности и охлаждения» шунтирует регулятор мощности RPM в цепи параллельной обмотки D возбудителя.

Режим «Охлаждение» используется также для принудительного снижения температуры воды и масла перед остановкой дизеля.