Admin

Система микроклимата электровоза 2ЭС6 «СИНАРА»

И .А. ОСИНЦЕВ, преподаватель Тайгинского подразделения Западно-Сибирского учебного центра профессиональных квалификаций

Микроклимат в кабине локомотива является одним из важнейших условий комфортной работы локомотивной бригады. Он влияет на работоспособность, внимательность и общее состояние машиниста и его помощника. Система микроклимата (СМ) предназначена для создания и автоматического поддержания требуемых параметров окружающей среды в кабине машиниста локомотива.

Основным компонентом СМ современных локомотивов является установка кондиционирования воздуха, позволяющая создать наиболее благоприятные условия в кабине машиниста магистральных локомотивов при высоких наружных температурах. Для обеспечения более эффективной работы СМ на электровозах с кузовом вагонного типа машинное помещение отделяют от кабины тамбуром (шлюзом). Непосредственно в кабине машиниста стены, пол и потолок имеют
высокую тепловую изоляцию.



В состав СМ входят следующие функционально законченные блоки:

• > моноблочный кондиционер рециркуляционного типа с приточной системой охлаждения и подогрева наружного воздуха;
• > два тепловентилятора (прибор ТВ-600);
• > две тепловые панели;
• > пульт управления системой микроклимата;
• > комплект воздуховодов;
• > датчик температуры воздуха в кабине.

Гидравлическая система установки представлена на рис. 1. В парокомпрессионной холодильной машине используется фреон R134A, для охлаждения приточного воздуха — антифриз. Технические характеристики СМ приведены в таблице.
Для более равномерного распределения воздуха по всему объему кабины машиниста (по сравнению с достигаемым при раздельных устройствах) может быть применена совмещенная отопительно-вентиляционная установка.
Система микроклимата на электровозах 2ЭС6 «Синара» имеет следующие режимы работы: вентиляция (рис. 2), отопление (рис. 3), охлаждение (рис. 4), отопление с вентиляцией и охлаждение с вентиляцией.


Для отопления кабины используют два тепловентилятора и две тепловые панели. Они обеспечивают нагрев помещения и поддержание в нем температуры без задействования пульта управления системой микроклимата (ПУ-CM) и других ее компонентов. Отопление осуществляется при температуре наружного воздуха от -50 до +22 °C. Тепловентиляторы размещены под шкафами слева и справа от входной двери. Тепловые панели установлены под боковыми окнами.
В режиме охлаждения работают парокомпрессионная холодильная установка с испарителем и термоэлектрический генератор (ТЭГ), охлаждающий приточный воздух.
В режиме отопления с вентиляцией совместно работают подсистемы приточной вентиляции и тепловентиляторы (приборы ТВ-600). В результате осуществляются подача подогретого наружного воздуха, нагрев и поддержание заданной температуры в кабине.


Режим охлаждения с вентиляцией выполняется с помощью подсистем приточной вентиляции и кондиционирования. При этом обеспечиваются подача наружного воздуха, охлаждение внутреннего пространства кабины и поддержание в ней заданной температуры. Охлаждение производится при температуре наружного воздуха от +14 до +40 °C.

В режимах отопления с вентиляцией и охлаждения с вентиляцией температура воздуха в кабине и количество подаваемого наружного воздуха задаются с ПУ-СМ.
Подсистемы кондиционирования и приточной вентиляции конструктивно скомпонованы в едином блоке и представляют собой моноблочный кондиционер рециркуляционного типа (рис. 5). В одном корпусе расположены компрессор, испаритель, конденсатор и вентиляторы. Кондиционер установлен на крыше кабины локомотива в специальной нише.
В подсистему кондиционирования входят следующие основные части: блок охлаждения воздуха, компрессорно-конденсаторный блок и компрессор. Блок охлаждения воздуха, в свою очередь, состоит из вентилятора-испарителя и радиатора-охладителя воздуха (испаритель), а компрессорно-конденсаторный блок содержит вентилятор конденсатора и радиатор-охладитель хладоносителя (конденсатор). В качестве холодильного агента в подсистеме кондиционирования использован фреон R134A.
Подсистема приточной вентиляции обеспечивает подогрев и подачу наружного воздуха в кабину. Она состоит из воздушного фильтра вентиляционной установки, нагревателя приточного воздуха (модуль термогенераторов) и вентиляторов приточного воздуха.


Прибор ТВ-600 предназначен для электронагрева воздуха в кабине машиниста. Он имеет моноблочную конструкцию и состоит из воздушного фильтра, вентилятора, электронагревателя (ТЭН), контроллера тепловентилятора (КТВ), контактора, двух приборов УД-10 и датчика температуры, расположенного на входе воздушного потока. Применяются две модификации прибора: ТВ-600-1 (рис. 6) и ТВ-600-2 (рис. 7).
Блок коммутации БК (рис. 8) служит для управления и распределения питания между подсистемами и устройствами системы микроклимата. Блок содержит контроллер АМК, контроллер вентиляционной установки (КВУ), контактор включения компрессора подсистемы кондиционирования и реле управления электронагревателем приточной вентиляции.
Нагревательные панели предназначены для автоматического нагрева и поддержания требуемой температуры воздуха в кабине путем естественной конвекции. В каждой панели имеются механический термостат и защита от перегрева. В целях противопожарной безопасности в панелях отсутствуют легковоспламеняющиеся элементы. Нагревательный элемент панелей устроен таким образом, что не сжигает кислород в кабине, при его работе не возникают посторонние звуки, что позволяет создать комфортные и безопасные условия для локомотивной бригады.
Блок связи системы микроклимата (БС-СМ) собирает информацию о диагностируемых параметрах системы микроклимата по кодовому интерфейсу RS-485 и передает ее в БС-ПС.
Для входного напряжения применяют синусный фильтр ШИМ с УД-10 (ТВ-600). Кабели служат для обеспечения питания, связи и обмена информацией между составными частями СМ. Комплект воздуховодов предназначен для распределения и подачи воздуха в различные части кабины.


Режим работы системы микроклимата выбирается автоматически без участия машиниста. Управление системой производится с пульта ПУ-CM (рис. 9), размещенного в левой тумбе пульта управления локомотива. В состав ПУ-CM входят тумблеры включения СМ и выбора режима работы, задатчики температуры и количества подаваемого воздуха.
С пульта управления системой микроклимата осуществляются:

• включение и отключение СМ тумблером «Вкл./Откл.»;
• выбор режима работы СМ (охлаждение с вентиляцией или отопление с вентиляцией) тумблером «Охлаждение/Отопление»;
• установка требуемой температуры в кабине и температуры подаваемого на
• ружного воздуха задатчиком температуры «Т°С»;
• установка количества подаваемого наружного воздуха в кабину задатчиком количества приточного воздуха.
• В режиме отопления при включении системы включаются тепловентиляторы.

Наружный воздух поступает через входные решетки, установленные слева и справа от входной двери (рис. 10), проходит через фильтр тонкой очистки, вентилятор, нагреватель и подается в воздуховоды. По воздуховодам нагретый воздух проходит через регулируемые решетки (рис. 11,12) в нижнюю часть кабины и под лобовое окно. Контроллер КТВ, находящийся в приборе ТВ-600, и контроллер АМК (БК) обеспечивают автоматическое поддержание температуры воздуха в кабине, задаваемой с помощью задатчика температуры с пульта СМ.
С помощью контроллера КТВ управляют тепловыми панелями (см. рис. 11, 12). Холодный воздух, находящийся в нижней части кабины, проходя через нагревательный элемент, увеличивается в объеме и поднимается вверх через выходные решетки. Дополнительный обогрев достигается в результате излучения тепла с лицевой поверхности панели. Механический термостат тепловых панелей позволяет задать температуру в кабине с точностью до градуса. На правой стенке тепловой панели установлен выключатель, позволяющий выключить только панель.
В режиме охлаждения при включении системы начинает работать рециркуляционный вентилятор, который забирает воздух через решетки, размещенные в верхней части шкафов над входной дверью кабины (рис. 13).
После блока фильтров с помощью вентилятора-испарителя воздух проходит через блок охлаждения, где охлаждается на радиаторе-охладителе. По воздуховодам охлажденный воздух подается через решетки обратно в кабину и поступает сверху на лобовые окна. Забор воздуха в компрессорно-конденсаторный блок осуществляется снаружи кабины. Вентилятор конденсатора обдувает радиатор-охладитель хладоносителя. Выброс воздуха из кабины происходит через противоположную часть блока. Автоматическое управление подсистемой кондиционирования осуществляет контроллер АМК, находящийся в блоке коммутации.

Подсистема приточной вентиляции работает следующим образом. Наружный воздух проходит через фильтр тонкой очистки, нагреватель и с помощью вентилятора подается по воздуховодам в кабину, разделяясь на два потока, которые поступают на разные решетки (около места машиниста и помощника машиниста). Решетками можно регулировать подачу воздуха в двух плоскостях. Они снабжены также дополнительным клапаном для прекращения подачи воздуха.
Контроллер вентиляционной установки (КВУ) автоматически поддерживает тем
пературу приточного воздуха и скорость вентилятора, заданные с пульта управления СМ. При температуре наружного воздуха меньше заданной осуществляется подогрев воздуха, а больше заданной — охлаждение с помощью термоэлектрического охладителя. Приточная вентиляция обеспечивает подачу наружного воздуха не менее 90 м3/мин при минимальном заданном значении температуры.

Основными электронными компонентами системы микроклимата являются контроллер АМК и прибор УД-10. Контроллер АМК (рис. 14) — основное устройство управления, которое обеспечивает циклическое взаимодействие приборов системы с помощью контроллеров КТВ, КВУ прибора
УД-10 по протоколу Modbus RTU (МЭК 870-5-101), а также отображение режима работы и текущих параметров (входные и выходные сигналы, установленные значения, параметры регулирования, диагностическую информацию). Кроме того, он используется для управления (через контроллеры КТВ,
КВУ) исполнительными устройствами в соответствующих режимах работы СМ.
Прибор УД-10 (рис. 15) формирует напряжения ШИМ от0 до 400 В переменного тока. Частота напряжения в УД-10 устанавливается контроллером АМК программно по интерфейсу RS-485.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК