СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть - [11-2025] Электрическая схема тепловоза 2ТЭ116 (восьмой вариант)

Электрическая схема тепловоза 2ТЭ116 (восьмой вариант)

А.Г. ИОФФЕ, инженер, г. Москва

Содержание

ОСЛАБЛЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Описанная выше система автоматического управления возбуждением тягового генератора позволяет в довольно широких пределах поддерживать постоянную мощность дизель-генераторной установки. Однако по мере разгона тепловоза из-за уменьшения тока в силовой цепи система увеличивает напряжение тягового генератора. При достижении его предельного значения дальше увеличивать его уже нельзя, и последующий разгон мог бы происходить только без увеличения напряжения, т.е. с сильным недоиспользованием мощности дизеля. Для увеличения зоны полного использования мощности дизель-генераторной установки введена система ослабления возбуждения тяговых электродвигателей, имеющая две ступени.
Система включает в себя резисторы СШ1 — СШб, а также групповые электропневматические контакторы ВШ1 и ВШ2 (лист 3). При включении контактора ВШ1 параллельно обмоткам возбуждения тяговых двигателей вводятся первые секции резисторов СШ1 — СШб, а при включении контактора ВШ2 - вторые секции этих резисторов. При подключении резистора часть тока якоря тягового двигателя идет не по обмотке возбуждения, а ответвляется на резистор. Благодаря уменьшению тока, идущего по обмотке возбуждения, уменьшается и противо-ЭДС в двигателе. В результате этого ток тягового двигателя увеличивается, на что система регулирования реагирует снижением напряжения генератора.
При дальнейшем разгоне тепловоза происходит новый этап прохода по гиперболической части внешней характеристики дизель-генераторной установки до максимального значения напряжения. Далее в цепи каждого тягового двигателя параллельно ранее включенной подключается еще одна секция резистора. Противо-ЭДС опять уменьшается, и вновь используется гиперболическая часть внешней характеристики.

Управление контакторами ослабления возбуждения осуществляется автоматически. Для этого предусмотрены реле перехода РП1 и РП2. Каждое из этих реле имеет токовую катушку и катушку напряжения. Токовые катушки подключены к выходу диодных мостов трансформаторов постоянного тока ТПТ1 - ТПТ4, и ток в них пропорционален току нагрузки тягового генератора. Катушки напряжения реле РП1 и РП2 подключены через резисторы, соответственно, СРПН1 и СРПН2 на напряжение тягового генератора, и ток в них пропорционален напряжению генератора. Токовая катушка реле перехода совместно с возвратной пружиной стремится удержать якорь в выключенном положении, а катушка напряжения - включить реле, т.е. действие реле перехода основано не на достижении каким-то одним параметром заданного значения, а на соотношении величин двух параметров: тока нагрузки генератора и его напряжения.
Цепи управления контакторами ВШ1 и ВШ2 идут от главного провода контроллера (лист 5) через контакт 7, замкнутый, начиная с 4-й позиции, далее через контакт включенного тумблера ТУП «Управление переходом» на зажим 18/18, а по межтепловозному соединению — на одноименный зажим ведомой секции. Далее цепи собираются на каждой секции самостоятельно.
[Окончание. Начало см. «Локомотив» № Ю, 2025 г.}
В начале разгона тепловоз следует при полном возбуждении тяговых двигателей, т.е. по обмоткам возбуждения проходит полный ток якоря. При этом через катушку напряжения реле РП1 проходит ток по вышеупомянутой цепи (лист 3), а через катушку напряжения реле РП2 ток не идет, так как цепь этой катушки разорвана з.к. ВШ1 (644, 645).
По мере разгона тепловоза из-за увеличения противо-ЭДС в тяговых двигателях ток в силовой цепи уменьшается, а напряжение генератора растет. Действие токовой катушки реле РП1 ослабевает, а катушки напряжения — усиливается. При скорости приблизительно 39 - 44 км/ч (зависит от позиции контроллера) усилием катушки напряжения якорь реле РП1 притягивается, и реле включается. При этом замыкается цепь от упомянутого выше зажима 18/18 (лист 5) через з.к. РП1 (1517, 901), р.к. РВ2 (1515, 1514) на катушки контактора ВШ1 и реле РУ16.
Контакты BLU1 (лист 3) вводят первые секции резисторов СШ1 — СШб параллельно обмоткам возбуждения тяговых двигателей, и протекающий по ним ток уменьшается до значения 57 — 63 % от тока якорей. Благодаря этому ток в силовой цепи увеличивается, а система регулирования мощности пропорционально уменьшает напряжение генератора. Р.к. BUJ1 (646, 647) вводит в цепь катушки напряжения реле РП1 дополнительно часть резистора СРПН1 (лист 3), подготавливая реле к последующему отключению.

Далее разгон тепловоза сопровождается таким же процессом постепенного уменьшения тока силовой цепи и увеличения напряжения генератора, но теперь з.к. ВШ1 (644, 645) замыкает цепь катушки напряжения реле РП2. При скорости приблизительно 55 - 65 км/ч срабатывает это реле, и з.к. РП2 (1519, 1778) собирает цепь на катушку контактора ВШ2 (лист 5). Контакты BLU2 вводят еще одну секцию резисторов СШ1 - СШб (лист 3) параллельно обмоткам возбуждения тяговых двигателей. Теперь по обмотке возбуждения каждого двигателя проходит только 35 - 39 % тока якоря.
Аналогично уменьшается противо-ЭДС, увеличивается ток в силовой цепи и уменьшается напряжение генератора. Р.к. ВШ2 (642, 644) вводит дополнительную секцию резистора СРПН2 в цепь катушки напряжения реле РП2, подготавливая реле к последующему отключению. Теперь уже в третий раз разгон происходит на гиперболическом участке внешней характеристики.
Такая двухступенчатая система регулирования возбуждения тяговых двигателей позволяет использовать полную мощность дизель-генераторной установки на большей части диапазона скоростей движения. Обратные переходы со второй на первую ступень ослабления возбуждения и с первой ступени на полное возбуждение происходят в обратном порядке, когда катушка напряжения соответствующего реле не может удержать якорь в притянутом состоянии.

На обеих ступенях ослабления возбуждения з.к. ВШ1 (1520,1505) и з.к. ВШ2 (1502,1526) в цепях собственных катушек шунтируют р.к. РВ2 (лист 5). Такая схема предотвращает как прямые, так и обратные переходы при начавшемся боксовании (см. ниже). В случае неисправности систему управления возбуждением тяговых двигателей сразу на обеих секциях можно отключить тумблером ТУП.

ПИТАНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ВЕНТИЛЯТОРОВ

На тепловозе 2ТЭ116 установлены вентиляторы с трехфазными электродвигателями переменного тока (лист 7):

> ВВУ - для охлаждения выпрямительной установки;
> 1 МТ и 2МТ — для охлаждения тяговых электродвигателей, соответственно, передней и задней тележек;
> 1 МВ - 4МВ - для охлаждения воды в водо-воздушных секциях охлаждающего устройства.

Для питания этих электродвигателей используется переменный трехфазный ток, вырабатываемый тяговым генератором. Отбор тока ведется с входных зажимов выпрямительной установки (лист 3). Шесть выводов статорной обмотки тягового генератора разделены на две трехфазные звезды, смещенные относительно друг друга на 30 электрических градусов.
От одной звезды отведены провода 2001,2002 и 2003, от второй звезды — провода 2004,2005 и 2006. Для максимально равномерной загрузки звезд постоянно работающие электродвигатели 1МТ и 2МТ вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей подключены к разным звездам (лист 7). Четыре электродвигателя вентиляторов охлаждающего устройства 1 МВ - 4МВ распределены между звездами по два: к одной звезде 1 МВ и ЗМВ, к другой - 2МВ и 4МВ. Относительно небольшой электродвигатель ВВУ вентилятора охлаждения выпрямительной установки подключен к звезде вместе с двигателями 1 МТ, 2МВ и 4МВ.
Электродвигатели 1МТ, 2МТ и ВВУ работают постоянно, когда дизель запущен и тяговый генератор получил возбуждение, как в режиме холостого хода, так и в тяговом режиме. Они подключены к выводам тягового генератора через трехфазные автоматы, соответственно, 1АТ, 2АТ и АВУ без дополнительных коммутационных аппаратов. Вентиляторы охлаждающего устройства должны включаться и выключаться в зависимости от температурного режима в водяной системе, поэтому в цепях электродвигателей 1МВ — 4МВ предусмотрены трехфазные контакторы, соответственно, KI - К4.

УПРАВЛЕНИЕ ОХЛАЖДАЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ

В шахте охлаждающего устройства на левой и правой сторонах установлено по 20 охлаждающих радиаторных водовоздушных секций. На правой стороне передние 15 секций включены параллельно в «горячий» контур, где циркулирует вода, охлаждающая втулки и крышки цилиндров, выпускные коллекторы и корпуса турбокомпрессора. Вода этого же контура используется в отопительно-вентиляционной установке кабины и в топливоподогревателе.
Задние 5 секций правой стороны и все 20 секций левой стороны шахты подключены к «холодному» контуру, в котором вода охлаждает масло в водомасляном теплообменнике и наддувочный воздух в воздухоохладителе. При этом упомянутые 25 секций «холодного» контура разбиты на две группы, через которые охлаждающая вода проходит последовательно. Она сначала проходит по 5 секциям правого ряда и 8 задним секциям левого ряда снизу вверх, а потом - по передним 12 секциям левого ряда сверху вниз.

Для раздельного ступенчатого регулирования температуры воды в двух контурах охлаждения установлены четыре вентилятора: на правой стороне - спереди 1-й, сзади 2-й, на левой стороне - спереди 3-й и сзади 4-й. Поток воздуха через охлаждающие секции регулируется боковыми и верхними жалюзи. На каждой стороне кузова боковые жалюзи разделены на две створки, но механически они связаны между собой. Верхние жалюзи над каждым из четырех вентиляторов открываются и закрываются по отдельности. Датчики температуры воды горячего контура 0В, 1В и 2В установлены на трубе от дизеля к верхнему коллектору охлаждающего устройства. Датчики температуры масла ОМ, 1М и 2М установлены на бачке, соединенном с трубой на выходе масла из дизеля.
Предусмотрено как автоматическое, так и ручное управление охлаждающим устройством, но основной системой управления является автоматическая. При этом тумблер ТХ «Управление холодильником» (лист 7) надо поставить в положение автоматического управления. Напряжение цепей управления через контакты автомата Аб «Холодильник», реверсивного вала контроллера ведущей секции, замкнутые в одном из рабочих положений, и тумблера ТХ поступает к зажиму 13/15, а по межтепловозному соединению — к одноименному зажиму на ведомой секции. Далее цепь на каждой секции проходит к зажимам Х1/9 и Х1/10, а от них — к контактам датчиков температуры. Контакты реверсивного вала контроллера введены в цепь для того, чтобы на систему управления можно было воздействовать только из кабины ведущей секции.
Когда температура воды «горячего» контура на выходе из дизеля достигает значения 75 ± 1,5 °C, срабатывает датчик температуры 0В. Его контакт замыкает цепь через диод ДЗ панели ПЭ1 на катушку электропневматического вентиля ВП5, который открывает правые боковые жалюзи.
При температуре воды 79 ± 1,5 °C срабатывает датчик 1 В, контакт которого замыкает цепь на катушки вентиля ВП1 и контактора К1, в результате чего включается 1-й мотор-вентилятор и открываются верхние жалюзи над ним. В случае, если правые боковые жалюзи не открылись при включении датчика 0В, через диод Д4 поступает напряжение также на катушку вентиля В5.

При температуре воды 83 ± 1,5 °C срабатывает датчик 2В, в результате чего получают питание катушки вентиля ВП2 и контактора К2, начинает работать 2-й мотор-вентилятор и открываются верхние жалюзи над ним.
Когда температура масла на выходе из дизеля достигает значения 62 ± 1,5 °C, срабатывает датчик ОМ, включается вентиль ВП6 и открываются левые боковые жалюзи. При температуре масла 67 + 1,5 °C срабатывает датчик 1М, включаются вентиль ВП4 и контактор К4, начинает работать 4-й мотор-вентилятор и открываются верхние жалюзи над ним. Через диод Д4 панели ПЭ2 поступает дублирующее питание на вентиль ВП6. При температуре масла 72 ± 1,5 °C срабатывает датчик 2М, включаются вентиль ВПЗ и контактор КЗ, начинает работать 3-й мотор-вентилятор и открываются верхние жалюзи над ним.
Указанный порядок открытия жалюзи и включения мо-тор-вентиляторов (1 - 2 и 4 - 3) принят таким, чтобы по мере роста температуры теплоносителей сначала проходил обдув охлаждающих секций, по которым проходит вода данного контура с наибольшей температурой, а уже на следующем этапе — также и остальных секций. На случай отказа элементов автоматического управления предусмотрен и ручной режим. Для этого надо тумблер ТХ «Управление холодильником» перевести в положение ручного управления. При этом напряжение отключается от зажимов Х1/9 и XI/10 и поступает к контактам тумблеров Т1 и Т4.
Для охлаждения воды «горячего» контура надо сначала включить тумблер Т1. При этом напряжение подводится через диод Д6 панели ПЭ1 к катушкам контактора К1 и вентиля ВП1, а через диод Д4 - к вентилю ВП5. Открываются правые боковые жалюзи, включается 1-й мотор-вентилятор и открываются верхние жалюзи над ним. Кроме того, напряжение подводится к контактам тумблера Т2. Для более интенсивного охлаждения надо при включенном тумблере Т1 дополнительно включить тумблер Т2. При этом включатся контактор К2 и вентиль ВП2, заработает 2-й мотор-вентилятор и откроются верхние жалюзи над ним.
Аналогично работает и управление охлаждением воды «холодного» контура. Первым надо включить тумблер Т4 и только затем — тумблер ТЗ. Если при автоматическом управлении регулирование температуры теплоносителей на разных секциях тепловоза происходит раздельно, то при ручном управлении одноименные операции происходят синхронно на обеих секциях.

РАБОТА КОМПРЕССОРА

Привод компрессора осуществляется от электродвигателя постоянного тока К (лист 4) через редуктор. Электродвигатель получает питание от стартер-генератора СГ. Силовая цепь защищена автоматом АМК, а цепи управления - автоматом А5 «Компрессор». В одной из секций тепловоза должен быть включен тумблер ТРК «Реле компрессора», расположенный на стенке левой аппаратной камеры (в Руководстве по эксплуатации рекомендуется включать тумблер в ведущей секции). Работа компрессора возможна только после полного окончания пуска дизеля, включения реле РУЮ и контактора КРН. При этом от автомата А5 «Компрессор» з.к. КРН (1175,1016) подготавливает «плюсовую» цепь питания реле РУ24.
От автомата АЗ «Дизель» (лист 6) по проводам 1123,1159 через два последовательно соединенных з.к. РУЮ замыкается цепь на провода 1163, 1023 и далее (лист 4) через р.к. КУДК (1023, 1004) - на катушку разгрузочного вентиля ВР. Через вентиль ВР сжатый воздух поступает в разгрузочный механизм компрессора, который открывает его клапаны, чем облегчает последующий пуск компрессора. Аналогичные цепи собираются и на другой секции тепловоза.
Когда давление воздуха в главных резервуарах и питательной магистрали падает ниже значения 7,5 кгс/см2, выключается реле давления РДК. При этом на секции, где включен тумблер ТРК, р.к. РДК (1184, 1186) собирает «минусовую» цепь питания катушки реле РУ24. Параллельно на другой секции создается цепь от автомата А5 через з.к. КРН, катушку реле РУ24, далее через межтепловозное соединение и упомянутые контакты включенного тумблера ТРК и РДК. Таким образом, реле РУ24 включаются на обеих секциях одновременно.

Далее цепи работают на каждой секции самостоятельно. После включения реле РУ24 его з.к. (1191, 1190) через р.к. КДК (1050,1068) замыкает «минусовую» цепь катушки реле времени РВ1. Через з.к. РВ1 (1072, 1054) получает питание катушка контактора КДК. При этом р.к. РВ1 (1047, 1288) мгновенного действия разрывает цепь на катушку контактора КУДК, который остается выключенным. Главный контакт КДК подключает электродвигатель К компрессора к стартер-генератору СГ через резистор СПК, который ограничивает пусковой ток.
Электродвигатель начинает работать. З.к. КДК (1185, 1077) дублирует цепь питания собственной катушки. Р.к. КДК (1050,1068) разрывает цепь питания катушки реле времени РВ1. С выдержкой времени 1,8 с р.к. РВ1 (1047, 1288) подключает катушку контактора КУДК параллельно катушке КДК, и обе катушки получают питание благодаря з.к. КДК (от провода 1185). Главный контакт контактора КУДК шунтирует резистор СПК, а р.к. КУДК (1023,1004) обесточивает катушку разгрузочного вентиля ВР.
Компрессор начинает работать полноценно, и давление воздуха в главных резервуарах поднимается. Когда оно достигает значения 9,0 кгс/см2, срабатывает реле давления РДК, и его р.к. (1184, 1186) разрывает «минусовую» цепь катушек реле РУ24 на обеих секциях. З.к. РУ24 разрывают «минусовую» цепь катушек контакторов КДК и КУДК, а р.к. КУДК (1023,1004) вновь подключает разгрузочный вентиль ВР. Компрессор останавливается, цепи возвращаются в исходное состояние.

РАБОТА АППАРАТОВ СИГНАЛИЗАЦИИ И ЗАЩИТЫ

Защита дизеля от работы при пониженном давлении масла в системе осуществляется микропереключателем РДМ1, встроенным в объединенный регулятор дизеля 4-7РС-2, а также датчиками-реле давления РДМЗ и РДМ4. Механизм защиты, встроенный в объединенный регулятор, действует механически, и его уставка зависит от частоты вращения коленчатого вала. При снижении давления ниже этой уставки объединенный регулятор уменьшает частоту вращения коленчатого вала, а р.к. микропереключателя РДМ1 (1181, 1390) (лист 6) замыкает цепь от автомата АУ «Управление общее» через контакты блокировки БУ и реверсивного вала контроллера, по проводу 2218, через зажимы 6/18 и 17/17,18, на провод 1404 и далее на сигнальные лампы ЛДМ «Давление масла» на обеих секциях (лист 8).
От зажима 17/17,18 на ведущей секции по межтепловозному соединению напряжение подается на одноименный зажим ведомой секции. Если микропереключатель РДМ1 сработает на ведомой секции, то аналогичная цепь соберется уже на ведомой секции. Установить, на какой секции сработал микропереключатель РДМ1, можно переключая тумблер ТП1-2.
Датчик-реле давления РДМЗ своим з.к. (1132, 1130) в цепи электромагнита МР6 (лист 6) предотвращает пуск дизеля при давлении масла ниже 0,3 кгс/см2. Датчик-реле давления РДМ4 отключается при давлении масла 0,5 — 0,6 кгс/см2. З.к. РДМ4 (1166,1167) включен в цепь катушки реле РУ9. В свою очередь, з.к. РУ9 обесточивает катушку магнита МР6, и дизель останавливается.

При недопустимом понижении уровня охлаждающей воды в водяном баке замыкается р.к. датчика-реле уровня РУВ (1849,1850). От зажима 17/17,18 (см. выше) создается цепь на провод 1581 (лист 6) и далее на сигнальную лампу ЛУВ «Уровень воды» (лист 8).
При перегреве воды или масла срабатывают соответствующие температурные датчики-реле ТРВ1, ТРВ2 и ТРМ, и их р.к. обесточивают катушку реле РУ22 (лист 5). В результате этого отключается реле времени РВЗ и разбираются цепи управления аппаратами тягового режима. Температурные датчики-реле ТРВ1 и ТРВ2 настроены на включение при температуре, соответственно, 96 и 105 °C.
При высокой температуре окружающего воздуха предусмотрен переход на высокотемпературный режим охлаждения, когда в герметичной системе из-за повышения давления воды температура её кипения повышается. В этом случае включается тумблер ТВ1, контакты которого шунтируют контакты датчика-реле ТРВ1. Датчик-реле ТРМ настроен на включение при температуре масла на выходе из дизеля 88 °C.
Во всех случаях срабатывание аппаратов защиты, связанное со снятием нагрузки с дизеля, сопровождается отключением контакторов ВВ и КВ. При этом р.к. ВВ (1158, 1421) собирает цепь на катушку реле РУ11. Через последовательно соединенные з.к. РУЮ и РУ11 от автомата А4 «Управление возбуждением» питание подается на провод 1766 (лист 5) и далее (лист 8) на сигнальную лампу ЛН1 «Сброс нагрузки», а по межтепловозному соединению — на лампу ЛН2, расположенную на другой секции.

При появлении давления в картере дизеля (пробой газов) вода, поднимающаяся в колене дифманометра, замыкает его контакт КДМ. От главного провода контроллера КМ через контакты 3 и 1, замкнутые на позициях с 1-ю по 15-ю, напряжение поступает на провод 1400 (лист 5). Далее в случае появления давления в картере и замыкания контакта дифманометра цепь идет от провода 1400 (лист 6) через контакт КДМ (1400,1401) на вентиль ВА аварийной остановки дизеля.
В результате этого срабатывают предельный выключатель и воздушная захлопка, дизель останавливается. Этот же вентиль ВА используется, если в случае крайней необходимости надо остановить дизели обеих секций тепловоза. Для этого надо нажать на ручную кнопку аварийной остановки КА на пульте управления ведущей секции.
Для защиты в случае пробоя изоляции в силовой цепи служит реле заземления РЗ. Это реле имеет две катушки: рабочую и удерживающую. Удерживающая катушка находится постоянно под напряжением стартер-генератора через автомат А4 «Управление возбуждением» (лист 5). Усилие этой катушки недостаточно для включения реле, но если реле включилось в результате совместного действия с рабочей катушкой, то удерживающая катушка не позволит отключиться реле, когда через рабочую катушку перестанет идти ток.

Рабочая катушка реле РЗ (лист 3) подключена через диодный мост БС5 в точке, расположенной между резисторами СР31 и СРЗЗ в цепочке резисторов, включенных между «плюсом» (провод 706) и «минусом» (провод 703) выпрямительной установки. Для надежного срабатывания реле в случае возникновения кругового огня на коллекторе тягового двигателя точка подключения (провод 701) выбрана так, чтобы её потенциал составлял примерно 1/4 от разности потенциалов между «плюсовым» и «минусовым» проводами. Второй точкой подключения диодного моста БС5 является корпус тепловоза.
Данная схема защиты предусматривает срабатывание в случае замыкания на корпус в любой точке силовой цепи. В случае, если потенциал места пробоя изоляции выше потенциала точки подключения моста БС5, то от «плюса» выпрямительной установки через место повреждения изоляции, корпус тепловоза начинает идти ток по проводу 712, далее через резистор СР32.1, рабочую катушку РЗ, контакт выключателя ВР31, резистор СР31 на «минус» выпрямительной установки.
Если потенциал места пробоя ниже потенциала точки подключения моста (провод 701), то ток идет от «плюса» выпрямительной установки через контакт выключателя ВР32, резисторы СР34, СРЗЗ, контакт выключателя ВР31, рабочую катушку РЗ, провод 712 на корпус и далее через место пробоя изоляции на «минус» выпрямительной установки.
При срабатывании реле заземления р.к. РЗ (3034, 1341) разрывает цепь питания катушек контакторов КВ и ВВ (лист 5). Режим тяги прекращается, прекращается и ток, идущий через рабочую катушку РЗ, но удерживающая катушка продолжает притягивать якорь реле. Это сделано для предотвращения «звонковой» работы реле и тяжелых повреждений электрооборудования. При срабатывании реле РЗ замыкается его з.к. (2985, 2986) в цепи, идущей от разъема 17/17,18 (лист 6). Далее по проводу 2986 напряжение подается на сигнальную лампу ЛРЗ «Реле заземления» (лист 8). По межтепловозному соединению напряжение подается к зажиму 17/17,18 ведомой секции. Кроме того, как было сказано выше, при отключении контактора ВВ включается реле РУ11 и загорается сигнальная лампа ЛН1 «Сброс нагрузки 1», а по межтепловозному соединению питание подается на лампу ЛН2 «Сброс нагрузки 2» на другой секции (листы 5 и 8).

После устранения причин срабатывания реле заземления его можно привести в исходное состояние, кратковременно выключив и снова включив автомат А4 «Управление возбуждением», расположенный над дверью кабины. При этом обесточивается удерживающая катушка, и реле отключается.

Для отключения РЗ, например, при реостатных испытаниях, предусмотрены выключатели ВР31 (полное выключение) и ВР32 (отключение от «плюса» выпрямительной установки). При выключении ВР32 реле работает так же, как реле прежнего типа, т.е. реагирует на повреждение изоляции только на «плюсовой» стороне силовых цепей.
Для защиты выпрямительной установки введены реле РМ1 и РМ2. Катушка реле РМ1 (лист 3) подключена параллельно резистору ССУ1.1, ток через который пропорционален сигналу на выходе трансформаторов постоянного тока ТПТ1 — ТПТ4. Реле срабатывает при превышении допустимого значения выпрямленного тока в результате короткого замыкания или перегрузки в силовой цепи. При срабатывании реле РМ1 его з.к. создает цепь зажима 14/16,17 (лист 5) на катушку реле РУ2, которое собственным з.к. ставится на самопитание. Р.к. РУ2 разрывает цепь питания катушки РВЗ, и тяговый режим отключается.
Далее, как было описано выше, при отключении контактора ВВ включается реле РУ11 и подается питание на сигнальную лампу ЛН1 «Сброс нагрузки 1» своей секции и через межтепловозное соединение — на лампу ЛН2 другой секции (лист 8).
Катушка реле РМ2 включена между нулевыми точками «звезд» статорных обмоток тягового генератора (лист 3). В случае короткого замыкания в выпрямительной установке по катушке реле начинает проходить ток. При превышении предельного значения тока реле включается и становится на механическую защелку. Р.к. РМ2 (1359,1343) разрывает цепь питания катушек контакторов ВВ и КВ как в тяговом режиме, так и в режиме холостого хода. При этом, как и в цепях реле РМ1, з.к. РУ11 подает питание на сигнальные лампы ЛН1 и ЛН2 другой секции.

Для защиты от боксования колесных пар служит блок, на общей панели которого установлены реле РБ1, РБ2 и РБЗ. При развитии боксования колесной пары её частота вращения резко увеличивается, и с ростом противо-ЭДС в тяговом двигателе ток в цепи этого двигателя резко уменьшается. Для оперативного выявления боксующей колесной пары одноименные точки тяговых двигателей («минусовые» щеткодержатели) соединены с входными зажимами блока диодов сравнения БДС (лист 3). При возникновении любого рассогласования величин тока тяговых двигателей на выходе БДС появляется напряжение, которое подводится к катушкам реле РБ1 — РБЗ.
Первым срабатывает реле РБ1. З.к. РБ1 (1218, 1235) замыкает цепь от автомата А4 «Управление возбуждением» на катушку реле РУ17 (лист 5). По параллельной цепи через з.к. РУ17 (1250,1230) подается питание на катушку реле времени РВ2. Р.к. РВ2 (1515,1514 и 1224,1513) в цепи катушек контакторов, соответственно, ВШ1 и ВШ2 предотвращают переход на ослабленное возбуждение в период срабатывания защиты. Благодаря задержке времени 3 с цепь катушек ВШ1 и BLU2 остается разорванной в течение этого времени еще и после отключения реле РБ1, чтобы предотвратить повторное развитие боксования.
З.к. РУ17 (1774, 1543) подключает электромагнит МР5 после контактов 3 и 1 главного вала контроллера через зажим 17/8 на ведущей секции (лист 5). На ведомой секции питание на зажим 17/8 подается по межтепловозному соединению. Электромагнит МР5 вдвигает якорь индуктивного датчика объединенного регулятора дизеля в положение минимальной мощности. З.к. РУ17 (482, 484) шунтирует часть резисторов задания возбуждения (лист 3), и мощность тягового генератора уменьшается. Это способствует прекращению боксования.
Если боксование все же продолжается, дополнительно срабатывает реле РБ2. З.к РБ2 (228,1420) замыкает цепь от зажима 14/16,17 (см. выше) на катушки реле времени РВ4 и реле РУ11 (лист 5). З.к. РУ11 от провода 1332 создает дублирующую цепь на катушку реле РУ17. З.к. РУ11 (699, 482) шунтирует резистором ССБ1 (лист 3) резистор ССУ2, чем снижает напряжение возбуждения тягового генератора.
Другой з.к. РУ11 в цепи от автомата А4 «Управление возбуждением» к проводу 1766 (лист 5) подключает сигнальную лампу ЛН1 «Сброс нагрузки 1», а по межтепловозному соединению — сигнальную лампу Л Н2 «Сброс нагрузки 2» на пульте другой секции (лист 8). Параллельно катушке РВ4 по проводу 1325 через з.к. РУ11 (1325,1330) напряжение подается на звуковой сигнал боксования СБ.
З.к. РВ4 (692, 691) резистором ССБ2 шунтирует ступень резистора ССУ2 (лист 3), и мощность тягового генератора снижается. Размыкание этого контакта реле РВ4 происходит с задержкой 1,5 с. Это позволяет стабилизировать процесс и предотвратить звонковую работу цепей защиты.

При движении тепловоза в режиме ослабленного возбуждения тяговых электродвигателей сигнал на выходе БДС при развитии боксования может оказаться недостаточным для срабатывания реле РБ1 и РБ2. Как было сказано выше, в режиме ослабления возбуждения включается реле РУ16. З.к. РУ16 (792,793) подготавливает цепь катушки реле РБЗ, имеющего большую чувствительность. Если в это время происходит боксование и ток выхода БДС превышает необходимую величину, реле РБЗ срабатывает. Далее собираются такие же цепи, как при включении реле РБ2.
При работе в аварийном режиме возбуждения противо-боксовочная защита действует, начиная с 4-й позиции контроллера. При срабатывании реле РУ17 его р.к. (1618,1619) разрывает цепь питания катушки контактора КАВ, главный контакт которого, размыкаясь, вводит дополнительную секцию резистора САВ в цепь возбуждения возбудителя, и мощность тягового генератора снижается.
К аппаратам противобоксовочной защиты относится и реле РПЗ. Цепь питания этой катушки включена через з.к. ВШ2 (653, 654) параллельно цепям катушек реле перехода РП1 и РП2 (лист 3). Это реле срабатывает в случае превышения конструкционной скорости и при групповом боксовании всех колесных пар. З.к. РПЗ (1451,1450) создает цепь на катушку реле РУ2, и з.к. РУ2 ставит собственную катушку на самопитание (Лист 5). Р.к. РУ2 разрывает цепь питания катушки реле времени РВЗ, в результате чего режим тяги прекращается.
Представляет опасность обрыв цепи обмотки возбуждения какого-либо из тяговых электродвигателей. Причинами могут быть излом межполюсной перемычки тягового электродвигателя, обрыв наконечника силового провода в месте присоединения к зажиму реверсора, потеря контакта реверсора и т.д. Если эта неисправность произойдет при работе на ослабленном возбуждении, то вследствие исчезновения тока возбуждения и резкого снижения противо-ЭДС ток якоря данного электродвигателя возрастет, и реле перехода отключатся. Произойдет отключение контакторов ВИП и ВШ2, контакты которых не имеют дугогашения. С учетом больших значений протекающего через них тока возможно приваривание контактов этих контакторов, и через соответствующий резистор ослабления возбуждения пойдет полный ток якоря. В этом случае возможен перегрев резистора и даже его возгорание.

Для предотвращения этого явления предусмотрено защитное реле РОП, имеющее, как и реле РЗ, две катушки:
рабочую и удерживающую. Рабочая катушка РОП включена параллельно катушкам реле РБ1 - РБЗ на выход блока диодов сравнения БДС (лист 3), а удерживающая катушка - параллельно удерживающей катушке РЗ (лист 5). При срабатывании реле р.к. РОП (1341,1359) разрывает цепь питания катушек контакторов ВВ и КВ.
Блок сигнальных ламп, установленный в кабине, имеет две дополнительные функции. От автомата АУ «Управление общее» через контакты блокировки тормозов БУ и контакты реверсивного вала контроллера, замкнутые в положениях «Вперед» и «Назад», создается цепь на провод 2992 (лист 6). Далее (лист 8) питание поступает к двум тумблерам: определения неисправной секции ТП1-2 и контроля сигнальных ламп ТКС.
Наиболее важные лампы, сигнализирующие о работе дизеля и сбросе нагрузки, сделаны для каждой секции отдельно (лист 8). Чтобы чрезмерно не увеличивать количество сигнальных ламп, остальные лампы не указывают на конкретную секцию. В цепи питания трех сигнальных ламп ЛДМ «Давление масла», ЛУВ «Уровень воды» и ЛО «Обдув ВУ» (обдув выпрямительной установки) введены соответствующие р.к. реле РУ12. Катушка этого реле получает питание через контакт тумблера ТП1-2 при переводе в положение второй секции. В этом случае реле РУ12 включается, и его р.к. отключают сигнальные лампы от цепей данной секции. Если при этом сигнальная лампа продолжает гореть, значит, питание на нее поступает из второй секции.
Предусмотрена возможность и контроля исправности сигнальных ламп. При включении тумблера ТКС на пульте управления питание подается на лампы ЛОТ «Отпуск тормозов», ЛДМ «Давление масла», ЛУВ «Уровень воды» данной секции, чем проверяется их исправность.

Дистанционные контрольно-измерительные приборы, показывающие температуру воды и масла, а также давление масла на первой и второй секциях, предназначены для контроля состояния систем дизеля. Эти приборы получают питание от автомата Аб «Холодильник» (лист 7).

ЦЕПИ ОСВЕЩЕНИЯ

Для возможности проведения работ по техническому обслуживанию тепловоза, когда рубильник аккумуляторной батареи должен быть выключен, цепи освещения получают отдельное питание непосредственно от аккумуляторной батареи АБ через диод ДЗО и двухполюсный автомат А14 «Освещение», установленный на левой аппаратной камере (лист 4). Далее включение ламп осуществляется соответствующими тумблерами. Яркость освещения кабины и подсветки пульта можно регулировать. Прожекторная лампа получает питание отдельно через автомат А8 «Прожектор». Для включения прожектора на тусклый режим служит резистор СПР.

ПОДАЧА ПЕСКА

Для управления подачей песка под колесные пары служат электропневматические вентили 1КП1 (под 1-ю колесную пару), 1КП2 (под 3-ю колесную пару), 2КП1 (под 6-ю колесную пару) и 2КП2 (под 4-ю колесную пару). Цепи подачи песка проходят от главного провода контроллера ведущей секции по проводу 1653 (лист 5) и далее через контакт педали ПН (лист 6) и вспомогательные контакты реверсора ПР-В или ПР-Н. От зажима 18/17 питание поступает на одноименный зажим ведомой секции и далее через контакты реверсора на катушки соответствующих вентилей.
Для более экономной подачи песка только под 1 -ю колесную пару ведущей секции можно нажать кнопку КПП «Песок 1 ось». В этом случае питание подается непосредственно от автомата АУ «Управление общее» через зажим 3/5,6 и провод 1550 на катушку вентиля 1КП1.

Магистральные грузовые тепловозы Луганского завода 2ТЭ116 получили широкое распространение на сети железных дорог. По просьбам читателей редакция публикует электрическую схему тепловоза и описание её работы. Графическое изображение электрических цепей, помещенное на вкладке, предоставлено преподавателем Екатеринбург-Сортировочного подразделения Свердловского учебного центра профессиональных квалификаций И.П. Орловским.
Электрическая схема 2ТЭ116.70.01.008ЭЗ (так называемый восьмой вариант) является наиболее поздним вариантом перед переходом к выпуску тепловозов с электродинамическим торможением. От предыдущих схема восьмого варианта отличается переходом от блока пуска дизеля БПД к реле времени РВП1 и РВП2 типа ВЛ50 и некоторыми другими изменениями. Данный вариант схемы был реализован на тепловозах 2ТЭ116 № 1152 — 1608 постройки 1986 - 1991 гг. (электрическая схема тепловозов с электродинамическим торможением была опубликована в журнале «Локомотив» № 10, 11, 2024 г.).
Основная электрическая аппаратура тепловоза установлена в пульте управления, а также в трех аппаратных камерах: правой, центральной и левой. В правой аппаратной камере размещены регулировочные резисторы, бесконтактные блоки, панель реле, электромагнитные контакторы. В центральной аппаратной камере установлены реверсор, групповые контакторы ослабления возбуждения, автомат компрессора, предохранители, электромагнитные контакторы и др. В левой аппаратной камере размещены поездные электропневматические контакторы, электромагнитные контакторы, резисторы, выключатель (рубильник) аккумуляторной батареи, автоматический выключатель освещения и др.

Для соединений проводов вне аппаратов установлены панели зажимов (старое название — клеммные рейки). Панели зажимов 1—7 установлены в пульте управления (на схеме данные зажимы изображены перечеркнутыми по диагонали незакрашенными кружками). Панели зажимов 10 — 22 установлены в правой аппаратной камере (изображены перечеркнутыми кружками с закрашенными правыми половинками). Панели зажимов 25 и 26 установлены в центральной аппаратной камере (изображены полностью закрашенными кружками). Панели зажимов 29 и 31 установлены в левой аппаратной камере (изображены перечеркнутыми кружками с закрашенными левыми половинками). Полностью закрашенными перечеркнутыми кружками изображены зажимы коробки Д дизель-генератора, а также панелей зажимов Х1 - Х4 охлаждающего устройства. Зажимы панелей обозначены номерами в виде дробей. В числителе указывается номер панели (рейки), в знаменателе — номер зажима.
Малогабаритные реле управления типа ТРПУ-1 собраны на панели реле, установленной в правой аппаратной камере. Цепи этих реле связаны с внешними цепями через разъемы 25 и 26. Ножки и гнезда этих разъемов обозначены: номер зажима — дефис — номер ножки и гнезда разъема.

«Минусовые» цепи соединены через разъемы 1М (пульт управления), 2М (правая аппаратная камера), ЗМ (левая аппаратная камера).
Замыкающие и размыкающие контакты аппаратов сокращенно обозначены, соответственно, з.к, и р.к. В скобках указаны провода, между которыми включен данный контакт. Электрическая схема размещена на вкладке. Над её участками указаны соответствующие номера листов заводского альбома. Некоторые провода связывают участки схемы на разных листах. Число в скобках, стоящее около номера провода в месте его «обрыва», на схеме указывает номер листа, куда идет данный провод.
Соединение электрических цепей управления между секциями тепловоза осуществляется при помощи кабелей межтепловозных соединений 1Т и 2Т. На задних торцах секций установлены розетки, а кабели оснащены вилками. Для правильного соединения цепей некоторые штыри вилок на одной стороне кабеля соединены перекрестно с другими. Остальные штыри вилок соединены с одноименными штырями.

Содержание

ПИТАНИЕ ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ

Для подачи питания необходимо в левой аппаратной камере включить рубильник (разъединитель) аккумуляторной батареи ВБ (лист 4). При этом по проводам 952, 969, шунту ШЗБ, проводам 2655 и 2658 напряжение от «плюса» аккумуляторной батареи АБ поступает на катушку контактора КН. Далее цепь проходит по проводу 2657, через общий «минусовой» зажим 22/18 на «минус» аккумуляторной батареи. Контактор КН включается, и его главный контакт (956x3, 2654x3) создает цепь от «плюса» аккумуляторной батареи АБ на автоматические выключатели (автоматы) А1, А2, А4 -А9, А11, установленные над дверью кабины, а также АК и АУ на пульте управления.
На автомат АЗ напряжение поступает непосредственно от «плюсового» ножа рубильника ВБ через шунт ШЗБ, резистор СЗБ и предохранитель Пр5. Также непосредственно от «плюсового» ножа рубильника ВБ напряжение поступает на автомат А12. Кроме того, в обход рубильника ВБ напряжение от АБ поступает на автомат А14 через диод ДЗО. Автоматы А10, А13 подключены к части элементов АБ.

ПУСК, РАБОТА И ОСТАНОВКА ДИЗЕЛЯ

При подготовке к пуску дизеля и к последующей работе необходимо выполнить все необходимые проверки по системам тепловоза, убедиться в выключенном и заблокированном положении валоповоротного механизма. Затем в кабине, над дверью, ведущей в тамбур, на обеих секциях надо включить автоматы А1 «Возбудитель», А2 «Топливный насос», АЗ «Дизель», А4 «Управление возбуждением», А5 «Компрессор», Аб «Управление холодильником», А7 «Пожарная сигнализация», А8 «Прожектор» и А12 «Питание БУВ». В соответствующих камерах необходимо включить автоматы электродвигателей вентиляторов ABY 1АТ 2АТ 1АВ — 4АВ.
На пульте ведущей секции надо включить автомат АУ «Управление общее», на блокировке тормозов № 367 БУ — установить рукоятку и повернуть её вертикально вниз. Штурвал контроллера должен находиться в нулевом положении, а реверсивную рукоятку надо установить и повернуть в одно из рабочих положений («Вперед» или «Назад»). От автомата АУ «Управление общее» (лист 6) собирается цепь через контакт БУ контакт реверсивного вала контроллера, замкнутый в одном из рабочих положений, провод 1696 на общий провод контроллера КМ (лист 5).

Рассмотрим цепи пуска дизеля «своей» секции. Сначала необходимо включить тумблер ТН1 (лист 6). От автомата АЗ «Дизель» собирается цепь через зажим 16/1,2, провода 1123 и 1159, два р.к. РУЗ, р.к. КРН (1724, 1720) на катушку контактора топливоподкачивающего насоса КТН, далее через контакт тумблера ТН1 на «минус» аккумуляторной батареи. Главный контакт контактора КТН (1221,1217) замыкает цепь от автомата А2 «Топливный насос» на обмотки электродвигателя топливоподкачивающего насоса TH (лист 4). Вспомогательный з.к. КТН (1153,1127) подготавливает цепь питания катушки пускового контактора ДЗ и магнита МР6 регулятора (лист 6). Еще один з.к. КТН (1707,1705) подготавливает цепь катушки контактора КМН. Р.к. КТН (1746,1219 и 1223) исключает прокачку масла после остановки дизеля и ручную прокачку масла, если включен контактор КТН.
Насос TH обеспечивает предпусковую прокачку топлива. После появления давления топлива в системе следует кратковременно нажать кнопку ПД1 «Пуск дизеля 1». При этом от общего провода контроллера (лист 5) собирается цепь через контакт 4, замкнутый на нулевой позиции, провод 1699, контакт кнопки ПД1 (лист 6), з.к. КТН (1701,1705), р.к. РУ23 (1705,1226), контакт ОМН на катушку контактора КМН. З.к. КМН (1708, 1707) замыкает дублирующую цепь, в результате чего катушка КМН ставится на самопитание. После этого кнопку ПД1 можно отпустить. Благодаря такому соединению при случайном переводе реверсивной рукоятки в нейтральное положение, наборе позиций, отключении контактора КТН, ручном включении прокачки масла процесс пуска дизеля прерывается.
Главный контакт КМН замыкает цепь питания электродвигателя маслопрокачивающего насоса МН (лист 4), и начинается 叩окачка масла. Через з.к. КМН (1152, 1049) питание поступает на катушку реле времени РВП1 (лист 6). Через 60 - 70 с срабатывает з.к. РВП1 (1127,1128). К этому времени давление масла в системе должно достигнуть значения 0,3 кгс/см2, в результате чего должно сработать реле РДМЗ. При выполнении этих двух условий создается цепь на катушки контактора ДЗ и электромагнита объединенного регулятора МР6.

З.к. ДЗ (1292, 1293) ставит цепь катушек ДЗ и МР6 на самопитание в обход контакта РДМЗ. Другой з.к. ДЗ (1151, 1040) подключает катушку реле времени РВП2. Главный контакт ДЗ (1123,1144) собирает цепь через блокировку ва-лоповоротного механизма 105 на катушку контактора Д2. В свою очередь, з.к. Д2 (1143,1142) подключает катушку контактора Д1 через резистор СДЗ. После включения контактора Д1 его з.к. (1142,1141) собирает цепь на собственную катушку в обход резистора. Это сделано для уменьшения тока, идущего в момент включения через катушку контактора, рассчитанную на пониженное напряжение.
Главный контакт контактора Д1 (952, 83) соединяет по «плюсовой» стороне аккумуляторной батареи обеих секций (лист 4), а главный контакт контактора Д2 перед проводом 951 замыкает общую цепь на пусковую и якорную обмотки стартер-генератора СГ Поскольку стартер-генератор и при пуске дизеля, и в режиме работы дизеля взаимодействует с аккумуляторной батареей, то по «минусовой» стороне АБ и якорная обмотка СГ соединены постоянно. После включения контакторов Д2 и Д1 якорь стартер-генератора начинает вращать коленчатый вал дизеля.

При этом неизбежно происходит «просадка» напряжения аккумуляторной батареи. Именно по этой причине катушки пусковых контакторов рассчитаны на пониженное напряжение. Вывод резистора СДЗ из цепи катушки Д1 обеспечивает надежность удержания контактора во включенном состоянии.
Через тот же з.к. ДЗ (1123,1144) одновременно с катушкой контактора Д2 получает питание электропневматиче-ский вентиль ВП7 ускорителя пуска (лист 6), благодаря чему рейки ТНВД выводятся в положение подачи топлива. В цилиндрах дизеля происходят вспышки, и дизель начинает работать самостоятельно. Давление в масляной системе достигает значения 0,5 — 0,6 кгс/см2. При этом срабатывает реле давления масла РДМ4, и через его з.к. (1166,1167) подготавливается цепь питания катушки реле РУ9. Через 12 — 14 с после включения реле времени РВП2 замыкается его з.к. (1035,1041) и подается питание на катушку реле РУ9.
Р.к. РУ9 от провода 1159 разрывает цепь питания катушки контактора КМН. Прокачка масла прекращается, а з.к. КМН (1152,1049) разрывает цепь питания катушки реле РВП1, в результате чего цепи пуска дизеля разбираются, но з.к. РУ9 (1159, 1744) создает дублирующую цепь питания собственной катушки в обход контакта РВП2. Если к этому времени давление масла в системе не достигло заданного значения 0,5 — 0,6 кгс/см2, то з.к. РДМ4 (1166, 1167) не замкнется, реле РУ9 отключится и процесс пуска дизеля прервется.

З.к. РУ9 собирает цепь питания катушки реле РУ23, а з.к. РУ23 от провода 1706 ставит собственную катушку на самопитание. З.к. РУ23, включенный после двух последовательно соединенных р.к. РУЗ, собирает цепь питания катушки реле РУЮ. Упомянутое реле РУЗ работает в цепях аварийной остановки тепловоза. З.к. РУ9 (1159,1171) через межтепловозное соединение собирает цепь на сигнальную лампу ЛД2 «Дизель 2» на второй секции (лист 8). Включенные последовательно з.к. РУ9 и РУ10 (1159,1170) собирают дублирующую цепь питания электромагнита объединенного регулятора МР6 в обход з.к. РВП1 (лист 6). Дизель переходит в рабочий режим.
Два последовательно соединенных з.к. РУЮ от провода 1159 подключают электропневматический вентиль ВТН, который отключает подачу топлива в цилиндры с первого по четвертый с левой и правой сторон (считая от турбокомпрессора). Rk. РУ8 и РУ5 в этой цепи разрывают цепь питания вентиля ВТН при наборе 2-й и последующих позиций на холостом ходу и на всех позициях при работе под нагрузкой.
З.к. РУЮ (1404,1602) подготавливает цепь контрольной лампы ЛДМ «Давление масла» (листы 6 и 8). З.к. РУЮ (от провода 1308) подготавливает цепь сигнальной лампы ЛН1 «Сброс нагрузки» (листы 5 и 8).
По окончании пуска дизеля включается контактор КРН, обеспечивающий последующую зарядку аккумуляторной батареи (см. далее). Р.к. КРН (1724, 1720) разрывает цепь питания катушки КТН (лист 6), топливоподкачивающий насос отключается, и дальнейшую работу топливной системы обеспечивает механический топливоподкачивающий насос. В случае выхода из строя последнего возможна временная работа дизеля от электрического насоса, для чего необходимо включить тумблер ТНА «Топливный насос аварийный», контакт которого создаст цепь питания катушки КТН в обход разомкнувшегося контакта КРН.

Реле РУ23 введено из-за того, что для дизеля Д49 требуется прокачка масла не только перед пуском, но и после остановки. Это необходимо, чтобы продолжающее циркулировать масло охладило сильно нагретые детали дизеля, а также для смазки подшипников турбокомпрессора, ротор которого некоторое время продолжает вращаться. Реле РУ23 обеспечивает подготовку цепи катушки контактора КМН к последующему включению. Как уже было сказано, по окончании пуска дизеля и в дальнейшем при его работе реле РУ9, РУЮ и РУ23 включаются. Два последовательно соединенных р.к. РУ23 (1705,1226) разбирают цепь катушки КМН, и контактор отключается.

Для остановки дизеля выключают тумблер ТН1. В результате этого теряется «минусовая» цепь питания катушки реле РУЮ, и реле отключается. Разомкнувшийся з.к. РУЮ (перед проводом 1170) разрывает цепь питания электромагнита МР6, объединенный регулятор прекращает подачу топлива, и дизель останавливается. Исчезновение давления масла приводит к отключению реле РДМ4 и к размыканию его контакта. Реле РУ9 отключается. Реле РУ23 остается включенным, так как его катушка была поставлена на самопитание при пуске дизеля.
От автомата АЗ «Дизель» по проводам 1148, 1123, 1159 и далее через р.к. РУ9, р.к. РУЮ, р.к. КТН (1746,1223) и два последовательно соединенных з.к. РУ23 собирается цепь на катушку КМН. Происходит прокачка масла. При этом з.к. КМН (1152,1049) замыкает цепь питания реле РВП1. Через 60 с после включения этого реле времени срабатывает р.к. РВП1 (1743, 1747) и разрывает цепь самопитания катушки РУ23. Контактор КМН отключается, прокачка масла прекращается, и после этого можно выключать рубильник аккумуляторной батареи.

Пуск дизеля ведомой секции производится аналогично. «Минусовая» цепь питания катушки КТН проходит через тумблер ТН2 на пульте ведущей секции и далее на «минус» цепей управления, который у двух секций объединен. Цепь катушки контактора КМН проходит от общего провода контроллера на ведущей секции, через контакт 4 по проводу 1699, далее на контакт кнопки ПД2, по межтепловозному соединению на зажим 17/5 на ведомой секции и катушку КМН. Также от провода 1699 собирается цепь самопитания катушки КМН. Остальные цепи работают от автомата АЗ «Дизель» ведомой секции.
Такое соединение препятствует пуску дизеля на обеих секциях при случайном переводе штурвала и реверсивной рукоятки контроллера из заданных положений на ведущей секции и позволяет контролировать работу дизеля. При смене направления движения и переходе в другую кабину необходимо после переноса управления и включения тумблеров ТН1 и ТН2 на пульте ведущей секции выключить аналогичные тумблеры на пульте оставляемой кабины.

ЗАРЯДКА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Как уже было сказано выше, в процессе пуска дизеля включается контактор регулятора напряжения КРН. При этом собирается цепь от автомата АЗ «Дизель» через провод 948 (лист 6), главные контакты КРН (лист 4) к регулятору напряжения РН и на обмотку независимого возбуждения Н1-Н2 стартер-генератора СГ
Стартер-генератор начинает вырабатывать ток. Аккумуляторная батарея заряжается по цепи: от «плюсового» зажима стартер-генератора Я1 через предохранитель ПР4, диод заряда батареи ДЗБ, резистор СЗБ, шунт амперметра ШЗБ, «плюсовой» нож рубильника ВБ, элементы АБ, «минусовой» нож ВБ, «минусовой» зажим стартер-генератора Д2. Через диод Д31 происходит питание цепей управления и освещения при работе дизеля в обход резистора СЗБ,
а через контакты автомата АМК — питание цепей электродвигателя компрессора К.

ВОЗБУЖДЕНИЕ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА

Синхронный тяговый генератор вырабатывает переменный ток в виде двух трехфазных «звезд». На тепловозе 2ТЭ116 этот источник энергии используется также для привода вентиляторов тяговых электродвигателей, выпрямительной установки и охлаждающего устройства. В связи с этим возбуждение тягового генератора осуществляется не только в режиме тяги, но и на холостом ходу.
Источником питания обмотки независимого возбуждения тягового генератора Г является синхронный возбудитель СВ (лист 3). Он вырабатывает переменный ток, который через предохранитель ПР1 поступает на управляемый выпрямитель возбуждения УВВ. Выпрямленный ток идет на обмотку возбуждения тягового генератора. В двух плечах выпрямительного моста УВВ включены тиристоры последовательно с неуправляемыми диодами, а в два других плеча — только диоды. Благодаря управлению углом открытия тиристоров, осуществляемое блоком БУВ, регулируется выпрямленное (пульсирующее) напряжение, подаваемое на обмотку независимого возбуждения тягового генератора Г Цепь питания независимой обмотки возбуждения тягового генератора замыкается главным контактом контактора КВ.
В свою очередь, на обмотку независимого возбуждения синхронного возбудителя подается постоянный ток от стартер-генератора СГ по цепи: автомат А1 «Возбудитель», обмотка возбуждения возбудителя И1 - И2, шунт Ш5, резистор СВВ, контакты переключателя АП аварийного возбуждения, главный контакт контактора ВВ (возбуждение возбудителя), далее на «минус» стартер-генератора.
Включение контакторов ВВ и КВ на холостом ходу дизеля происходит сразу после пуска дизеля и включения контактора КРН, При этом замыкается цепь от автомата А4 «Управление возбуждением» (лист 5) через р.к. РВЗ, р.к. поездных контакторов П1 — П6, р.к. РУ5 и з.к. КРН (1327,3037) на катушку реле РКВ. З.к, РКВ (3033, 3034) собирает цепь через р.к. защитных реле РЗ, РОП, РМ2, а также блокировки дверей аппаратных камер и выпрямительной установки на катушки контакторов КВ и ВВ. Тяговый генератор получает возбуждение и дает питание на электродвигатели вентиляторов 1 МТ, 2МТ, ВВУ а по командам САРТ - и на вентиляторы охлаждающего устройства (лист 7).

ТЯГОВЫЙ РЕЖИМ

При подготовке к приведению тепловоза в движение дополнительно к перечисленному выше должны быть включены автоматы АЮ «Радиостанция», А13 «АЛСН» (лист 4). В ведущей кабине необходимо включить тумблеры УТ «Управление тепловозом», ТУП «Управление переходами», а также электропневматический клапан ЭПК (лист 5). Реверсивную рукоятку следует перевести в соответствии с направлением предстоящего движения. При этом создается цепь от автомата АУ «Управление общее» на пульте ведущей секции (лист 6) через контакт блокировки тормозов БУ (1685,1686), один из контактов реверсивного вала контроллера, замкнутый при установке реверсивной рукоятки и её повороте в любое рабочее положение, провод 1696. Далее (лист 5) цепь идет на главный провод контроллера КМ.
Для приведения тепловоза в движение надо штурвал контроллера перевести на 1-ю позицию. При этом от главного провода контроллера замкнется цепь через контакты главного вала 1 и 3, замкнутые начиная с 1-й позиции, контакты ЭПК, УТ соответствующий контакт реверсивного вала контроллера, вентиль В или Н реверсора, «минус» цепей управления. По проводам межтепловозных соединений 1Т15 и 1Т-11 напряжение подается на катушки вентилей, соответственно, Н и В реверсора ведомой секции тепловоза.

Дальнейшая цепь на включение режима тяги проходит параллельно цепи катушек вентилей В или Н через зажимы 18/20 или 18/19 на каждой из секций, вспомогательные контакты реверсора, соответственно, В или Н по проводу 1531 на зажим 14/16,17. Это произойдет только при условии, если на данной секции замкнут соответствующий вспомогательный контакт вала реверсора. Благодаря этому тяговый режим включится только при полном переводе вала реверсора в положение, соответствующее выбранному направлению движения.
После этого на каждой из секций тепловоза от зажима 14/16,17 замыкается цепь через контакты термореле ТРМ, ТРВ2, ТРВ1, реле давления воздуха РДВ на катушку реле РУ22. Реле включается, и от того же зажима 14/16,17 собирается цепь через вспомогательные контакты автоматов АВУ 1АТ и 2АТ, з.к. РУ22, р.к. РУ1, РУ2 и РУ8 на катушку реле времени РВЗ.
Р.к, РВЗ (1471, 1437) разрывает цепь питания катушки РКВ, в результате чего контакторы ВВ и КВ временно отключаются. При этом включается реле РУ11 и его з.к. последовательно с з.к. РУ10 от провода 1308 образует цепь на провод 1766 и далее на сигнальную лампу ЛН1, а по межтепловозному соединению 一 на лампу ЛН2 на второй секции (лист 8). З.к. РВЗ (1555, 1557) собирает цепь питания катушек электропневматических вентилей поездных контакторов П1 - П6 (лист 5). Силовая цепь от тягового генератора через выпрямительную установку к тяговым электродвигателям замыкается при отсутствии возбуждения тягового генератора, т.е. без тока.
Через тот же з.к. РВЗ (1555,1557) и вспомогательные з.к. поездных контакторов П1 - П6 напряжение поступает на катушку реле РУ5. З.к. РУ5 собирает цепь на провод 1311 и далее на катушку реле РКВ, только теперь уже не от автомата А4 «Управление возбуждением», как было на холостом ходу, а от автомата АУ «Управление общее» ведущей секции по цепи, описанной выше для включения реле РУ22 и РВЗ, через зажим 14/16,17. Изменение цепи питания реле РКВ сделано для того, чтобы включение режима тяги могло осуществляться только при наборе 1-й позиции контроллера в действующей кабине.
Контакторы ВВ и КВ включаются, сигнальные лампы ЛН1 и ЛН2 вновь гаснут. Кратковременное загорание и погасание этих сигнальных ламп при наборе первой позиции свидетельствует о нормальном включении тягового режима. Р.к. РУ5 (482, 484) переводит селективный узел управления возбуждением тягового генератора из режима холостого хода в тяговый режим (лист 3). В результате этого напряжение тягового генератора увеличивается. Начинает работать система автоматического регулирования. Р.к. РУ5 перед проводом 1667 (лист 6) разрывает цепь питания вентиля ВТН, на подачу топлива переходят ранее отключенные топливные насосы высокого давления.

Если 1-я позиция набрана, но по какой-либо причине на одной из секций контактор ВВ не включился, создается цепь от автомата А4 «Управление возбуждением» через зажим 20/3,4, з.к, РУЮ, з.к. РУ11, провод 1766 на лампу ЛН1 (лист 8). Через межтепловозное соединение поступает питание на лампу ЛН2 на другой секции.
Привести тепловоз в движение можно также при помощи кнопки маневровой работы КМР. Для этого при включенном автомате АУ «Управление общее», установленной и повернутой вертикально вниз рукоятке блокировки тормозов БУ реверсивную рукоятку надо поставить в положение, соответствующее требуемому направлению движения. В этом случае питание поступит на провода 1688, 1613 (лист 6).
При нажатии на кнопку КМР от провода 1613 (лист 5) создастся цепь к катушкам аппаратов приведения тепловоза в движение в обход контактов 3 и 1 контроллера. Тепловоз будет двигаться в режиме, соответствующем 1-й позиции контроллера.
При сбросе штурвала контроллера на нулевую позицию цепи приведения тепловоза в движение теряют питание, и реле РВЗ отключается, но з.к. РВЗ (1555,1557) и р.к. РВЗ (1471, 1437) приходят в исходное положение только через 0,8 с. Благодаря этому поездные контакторы отключаются с задержкой, когда ток силовой цепи исчезает практически полностью.

НАБОР ПОЗИЦИЙ

Вслед за набором 1-й позиции, на которой собираются цепи управления тяговым режимом и силовые цепи, возможен набор 2-й и последующих позиций. От главного провода контроллера через контакты 10, 9, 8 и 2 в различных сочетаниях напряжение поступает на электромагниты МР1 — MP4 объединенного регулятора дизеля. На 1-й позиции контроллера все электромагниты обесточены. На позициях со 2-й по 15-ю получаются все возможные комбинации включения электромагнитов, кроме варианта включения одного электромагнита MP4, что связано с конструкцией регулятора. Через межтепловозные соединения питание подается на одноименные электромагниты ведомой секции. В результате этого на обеих секциях изменяется частота вращения коленчатого вала.
Через контакт 5 контроллера, начиная со 2-й позиции, на обеих секциях включается реле РУ8. Благодаря этому р.к. РУ8 перед проводом 1490 разрывает цепь на катушку реле времени РВЗ, но к тому времени еще при наборе 1-й позиции замкнулись з.к. РУ5 и з.к. КВ (I486, 2540). Они создали цепь на катушку РВЗ в обход р.к. РУ8.
Данная схема препятствует случайному нагружению ди-зель-генератора и включению тягового режима на позициях контроллера выше 1-й. Если по той или иной причине произошел сброс нагрузки, то восстановить тяговый режим можно только после того, как штурвал контроллера будет переведен на нулевую или 1-ю позицию. Кроме того, р.к. РУ8 корректирует сигнал задания в системе возбуждения тягового генератора.

РЕГУЛИРОВАНИЕ МОЩНОСТИ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА

Требуемая гиперболическая внешняя характеристика тягового генератора с ограничениями по напряжению и току достигается системой возбуждения тягового генератора Г Источником тока возбуждения генератора является синхронный возбудитель В, а замыкает эту цепь главный контакт контактора КВ (лист 3).
Как уже было сказано выше, автоматическое регулирование тока, проходящего по обмотке возбуждения тягового генератора И1 - И2, осуществляет управляемый выпрямитель УВВ. В два плеча выпрямителя включены последовательно тиристоры (управляемые диоды) и диоды, а в два других — только диоды. Сигнал на открытие тиристоров выдает блок управления возбуждением БУВ. Чем раньше в каждый полупериод подается импульс на открытие тиристоров, тем больше угол его открытия, тем раньше начинает идти ток в данный полупериод выпрямления и тем больше среднее значение выпрямленного тока, идущего в обмотку возбуждения тягового генератора.

В блок управления возбуждением БУВ поступают сигналы от блока задания возбуждения БЗВ, индуктивного датчика ИД и селективного узла, формирующе「о обьединенны山 сигнал по уровню напряжения тягового генератора и тока силовой цепи. Блок БЗВ формирует сигнал, пропорциональный частоте тока, выра6атываемо「о синхронным возбудителем и, следовательно, частоте вращения коленчатого вала и мощности дизеля. Сигнал от блока БЗВ поступает через выпрямитель на резисторы ССУ2.
От блока БЗВ также получает питание катушка индуктивного датчика, ток которого затем выпрямляется и поступает на потенциометр СИД. Это позволяет корректировать сигнал задания с тем, чтобы обеспечивать оптимальную загрузку дизеля в условиях изменения атмосферных условий и колебаний мощности, отбираемой на вспомогательные нужды.

Узел обратной связи включает в себя четыре трансформатора постоянного тока ТП] от которых поступает сигнал по току силовой цепи, и трансформатор постоянного напряжения ТПН, формирующий сигнал по напряжению генератора. Четыре трансформатора постоянного тока применены потому, что в случае, например, срыва в боксование одной из колесных пар частота вращения якоря соответствующего тягового двигателя резко увеличивается. При этом увеличивается и противо-ЭДС в его обмотке, а ток якоря уменьшается. Уменьшается и общий ток силовой цепи. Если в системе управления выделять сигнал общего тока, то система воспримет это как сигнал к повышению напряжения тягового генератора, что еще больше усилит боксование. Далее процесс будет нарастать лавинообразно.
Поэтому на грузовых тепловозах с дизелями мощностью более 2200 кВт выделяется наибольший ток тяговых двигателей. Для этого установлены четыре ТПТ. Сердечник ТПТ1 охватывает шину, по которой идет ток к 1-му тяговому электродвигателю, сердечник ТПТ2 - к 2-му и 3-му двигателям, сердечник ТПТЗ — к 4-му и 5-му двигателям и сердечник ТПТ4 - к 6-му двигателю. Для сопоставимости сигналов ТПТ2 и ТПТЗ имеют в два раза более высокий коэффициент трансформации, чем ТПТ1 и ТПТ4. На рабочие обмотки ТПТ и ТПН напряжение подается от распределительного трансформатора ТР2. На диодных мостах БСЗ выбирается наибольшее значение тока.
Потенциометры обратной связи ССУ1, задания ССУ2 и индуктивного датчика СИД входят в селективный узел (от латинского слова selective — выбор). Выбирая наибольший сигнал по току и напряжению тягового генератора, селективный узел вырабатывает сигнал по мощности, развиваемой дизель-генераторной установкой. Сигнал рассогласования между реальной мощностью и оптимальной мощностью дизель-генераторной установки на данной позиции контроллера поступает в блок управления возбуждением БУВ, который увеличивает или уменьшает угол открытия тиристоров УВВ и, тем самым, увеличивает или уменьшает ток возбуждения тягового генератора.

Пока значения тока и напряжения тягового генератора не достигли предельных значений, формируется гиперболическая характеристика зависимости напряжения от тока. При достижении предельных значений система не позволяет их превышать, и внешняя характеристика тягового генератора переходит в зону так называемой отсечки по току или отсечки по напряжению. Р.к. РУ5 (482, 484) переводит селективный узел из режима холостого хода в тяговый режим.
На случай выхода из строя системы автоматического регулирования возбуждения тягового генератора предусмотрен аварийный режим возбуждения. Благодаря тому, что в управляемом выпрямителе УВВ последовательно с тиристорами включены неуправляемые диоды, система остается работоспособной при выходе из строя тиристоров и системы их управления.
При переводе переключателя АП в положение «Аварийное» шунтируются тиристоры УВВ, а в цепь обмотки возбуждения возбудителя вводятся дополнительные секции резистора САВ. В аварийном режиме возбуждения выпрямитель УВВ перестает быть управляемым, и ток возбуждения тягового генератора остается постоянным на данной позиции контроллера. Начиная с 4-й позиции контроллера, включается контактор КАВ, и его главный контакт шунтирует часть резистора САВ. До 3-й позиции обеспечен режим плавного трогания с места.
(Окончание следует)