Admin

Электрическая схема управления тяговым режимом электропоезда ЭП3Д

С.Н. БЕЗДЕНЕЖНЫХ, Е.В. БОВКУН, преподаватели Нижегородского подразделения Горьковского учебного центра профессиональных квалификаций

 

Содержание

1СХЕМА СОЕДИНЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 2СХЕМА ПИТАНИЯ ТЭД ПРИ ПОСТАНОВКЕ РУКОЯТКИ КОНТРОЛЛЕРА МАШИНИСТА В ПОЛОЖЕНИЕ «ХОД-М» 3СХЕМА ПОДАЧИ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТЭД В РЕЖИМЕ ТЯГИ ПРИ РАБОЧИХ ПОЛОЖЕНИЯХ РУКОЯТКИ КОНТРОЛЛЕРА МАШИНИСТА 4СХЕМА ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПОЕЗДА 5НЕИСПРАВНОСТИ В ЦЕПЯХ УПРАВЛЕНИЕМ ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОМ

СХЕМА СОЕДИНЕНИЯ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

На электропоезде переменного тока ЭПЗД применяется постоянное соединение тяговых электродвигателей (ТЭД) в две параллельные группы (по два ТЭД в каждой), соединенных последовательно. Такую схему называют мостовой.
Подключение ТЭД к выпрямительно-инверторным преобразователям (ВИП) осуществляется с помощью двух однополюсных контакторов ЛК1, ЛК2. Силовые контакты ЛК1, ЛК2 включены в соответствующие группы ТЭД (см. журнал «Локомотив» № 9, 2025 г.).


В цепь ТЭД включены силовые контакты реверсора QS2, QS6, QS1, QS5, замкнутые при движении вперед, и QS4, QS8, QS3, QS7, замкнутые при движении назад.
Параллельно обмоткам возбуждения групп ТЭД постоянно подключены резисторы R1 и R2, служащие для уменьшения пульсации тока в обмотках возбуждения и уменьшения искрения под щетками (улучшения коммутации). Кроме того, в качестве побочного эффекта данные резисторы ослабляют поле ТЭД до 94 %.
На 1-й ступени ослабления поля включаются контакторы Ш1, 1112 и осуществляется подключение резисторов R3, R5, R7 и R4, R6, R8, соответственно, параллельно обмоткам возбуждения ТЭД. При этом происходит ослабление поля ТЭД до 50 %.

На 2-й ступени ослабления поля открываются тиристоры VS1, VS3 и происходит ослабление поля ТЭД до 37,5 %.
На 3-й ступени ослабления поля открываются тиристоры VS2, VS4 и производится ослабление поля до 25 %.
Так же в цепь ТЭД включены:

• > амперметры PAI, РА2, РАЗ, РА4, предназначенные для измерения тока в цепи каждой группы якорей ТЭД;
• > датчики тока якоря U1,U2, U4, U5 (служат для подачи сигнала в МПСУ в режимах «Тяга» или «Рекуперативное торможение»);
• > датчики тока возбуждения U3, U6 (предназначены для подачи сигнала в МПСУ в режимах «Тяга» или «Рекуперативное торможение»);
• > реле боксования РБ1-РРБ1 (для защиты от боксо-вания и разносного боксования в режиме тяги и для защиты от юза в режиме рекуперативного торможения;
• > реле минимального тока РМТ1, РМТ2 (для подачи сигнала в МПСУ о наличии тока в цепях якорей ТЭД в режиме рекуперативного торможения);
• > контакторы защиты торможения КЗТ1, КЗТ2 (для защиты ТЭД от токов перегрузки и токов короткого замыкания в режиме рекуперативного торможения);
• > силовые контакты тормозного переключателя ПТ QS6, QS8, QS7, QS5 (для переключения схемы силовой цепи из режима тяги в режим рекуперативного торможения);
• > силовые контакты тормозного переключателя ПТ QS4, QS3 (служат для подключения блоков тиристоров к обмоткам возбуждения ТЭД в режиме рекуперативного торможения).

СХЕМА ПИТАНИЯ ТЭД ПРИ ПОСТАНОВКЕ РУКОЯТКИ КОНТРОЛЛЕРА МАШИНИСТА В ПОЛОЖЕНИЕ «ХОД-М»

При постановке главной рукоятки контроллера машиниста (КМ) в положение «Ход-М» тормозной переключатель переключится в положение «Ход». При этом разворачиваются реверсоры, включаются реле времени хода и линейные контакторы ЛК. Напряжение на ТЭД с уставкой по току 100 А подается от выводов 0-2 через контакты переключателя трансформатора QS2, QS3 и токовые трансформаторы ТА2, ТАЗ в оба полупериода на ВИП.
Затем напряжение на ТЭД подается от «плюса» ВИП по двум параллельным цепям через сглаживающие реакторы:
Е> ЛК1 -> якоря М1 и М2 -> датчики тока якоря U1 и U2 -> шунт амперметра тока якоря RS1 -> шунт амперметра тока возбуждения RS2 -> датчик тока возбуждения U3 -> контакт реверсора QS2 -> обмотки возбуждения М1 и М2 -> контакт реверсора QS6 -> контакт тормозного переключателя QS6 -» «минус» ВИП;
Е> ЛК2 -> якоря М3 и М4 -> датчики тока якоря U4 и U5 -> шунт амперметра тока якоря RS3 -> шунт амперметра тока возбуждения RS4 -> датчик тока возбуждения U6 -> контакт реверсора QS1 -> обмотки возбуждения М1 и М2 -> контакт реверсора QS5 -> контакт тормозного переключателя QS5 -> «минус» ВИП.

СХЕМА ПОДАЧИ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТЭД В РЕЖИМЕ ТЯГИ ПРИ РАБОЧИХ ПОЛОЖЕНИЯХ РУКОЯТКИ КОНТРОЛЛЕРА МАШИНИСТА

При переводе главной рукоятки КМ из положения «Ход-М» в последующие рабочие положения начинает происходить плавное повышение напряжения с уставками по току якорей со 170 А в положении «Ход-1» до 450 А в положении «Ход-5» и равным шагом повышения на 70 А в промежуточных положениях. Регулирование напряжения осуществляется в четырех зонах тиристорами ВИП, которые открываются с помощью импульсов МПСУ.
В 1-й зоне от выводов 0-2 тяговой обмотки силового трансформатора работают плечи ВИП 3-6, 4-5, причем тиристоры плеч 3 и 5 открываются на минимальный угол, а б и 4 регулируются. Напряжение в данной зоне приложено от одной секции трансформатора и составляет 552 В.
Во 2-й зоне напряжение подается от выводов 1-2-0 тяговой обмотки через контакты переключателя трансформатора QS4, QS3, QS2. Начинают открываться плечи 1 и 2. В определенный момент времени происходит переключение тока с 3-го на 1-е плечо и с 4-го на 2-е.

В работе находятся плечи 1-3-6 и 2-4-5. Напряжение на ТЭД вырастает до 1104 В.
В 3-й зоне при полностью открытых плечах тиристоров 1 и 2 нагрузка переводится с выводов 1-2-0 тяговой обмотки на выводы 0-4 через контакты переключателя трансформатора QS3, QS2, QS1. Это происходит без потери тяги и бросков тока. В момент, когда работают плечи 1-6 и 2-5, происходит переключение с 1-го плеча на 7-е и со 2-го на 8-е. Теперь будут работать плечи 5-8 и 6-7. Напряжение на ТЭД по-прежнему будет 1104 В.
В определенный момент времени начинают открываться плечи 3 и 4. Происходит переключение с 5-го на 3-е и с 6-го на 4-е плечо. Теперь начинают работать плечи 3-8 и 4-7. Напряжение на ТЭД подается от выводов 2-0-4 и увеличивается до 1656 В.
В 4-й зоне дополнительно подключаются плечи 1 и 2 и начинают работать плечи 1-8 и 2-7. Напряжение подается от всей тяговой обмотки и возрастает до 2208 В.
Дальнейший разгон поезда возможен только посредством ослабления поля ТЭД. По сигналу МПСУ через промежуточное реле ПРШ включаются контакторы ослабления поля Ш1 и Ш2. Параллельно обмоткам возбуждения 1-й группы ТЭД подключаются резисторы R3, R5, R7, а параллельно 2-й — резисторы R4, R6, R8. Происходит ослабление поля до 50 %.

Одновременно в 4-й зоне ВИП тиристоры плеч 1 и 2 открываются на увеличенный угол. Когда угол открытия тиристоров в плечах 1 и 2 ВИП станет минимальным, откроются тиристоры VS1 и VS3 блоков тиристоров. При этом резисторы R3 и R4 будут шунтироваться. Происходит ослабление поля до 37,5 %. Вновь в 4-й зоне ВИП плавно снижается напряжение, и когда тиристоры плеч 1 и 2 будут открыты на минимальный угол, откроются тиристоры VS2 и VS4 блоков тиристоров. Будут шунтироваться резисторы R5 и R6. Происходит ослабление поля до 25 %.

СХЕМА ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ПОЕЗДА

При постановке главной рукоятки КМ в положение «Ход-М» подается напряжение на провода 3 и 11 (см. журнал «Локомотив» № 8, 2025 г.): провод 15 -> предохранитель FU6 —> провод 15МЕ -> контакт переключателя тормоза «Головной» -> провод 15МД -> блокировка РПТ -> провод 15Д -> блокировка реверсивного вала («Вперед или Назад») -> шина 1Б -> блокировка главного вала («Рабочие положения кроме 0») -> шина 1А -> блокировка реверсивного вала («Вперед») -> провод 11 и от шины 1Б через блокировку главного вала («Ход») -> 3МБ -> ключ ЭПК -> провод 15МВ -> КЛУБ, САУТ -> провод 3.
От провода 11 на всех моторных вагонах через контакты РУМ подается напряжение на катушки вентилей ВП реверсора (см. журнал «Локомотив» № 9, 2025 г.). После полного разворота реверсоров в положение «Вперед» замыкается блокировка ВП в проводах 11Б-11А, включается реле контроля реверсора РКР и подготавливается цепь на ячейку «Ход» МПСУ при замыкании блокировки РКР в проводах ЗБА-ЗБ.
От провода 3 через контакты РУМ и АВУ подается напряжение на промежуточное реле тормозного переключателя ПРП. Включившись, ПРП замкнет свои контакты ЗВБ-ЗВЖ, и от провода 3 через блокировки ПЛК1 и ПЛК2 тормозной переключатель переключится в положение «Ход». Замкнутся его блок-контакты в проводах ЗВ-2ГТ и в случае, если не сработала защита на вагоне и МПСУ включило реле готовности РГ, то соберется цепь на промежуточное реле хода и тормоза
ПРХТ: провод 3 -> контакты РУМ -> провод ЗА блокировка АВУ —> провод ЗВ -> блокировка ПТ (Ход) —> диод VD3 -> провод 2ГТ -> блокировка ПТр QS5 «Вкл.» -> провод 2Г -> блокировка РНТ -> провод 2ГИ -> блокировка РБМ -> провод 2ГБ -> блокировка РУВ -> провод 2ГА -> блокировка ПРРБ -> провод 2ГК -> блокировка РГ -> провод 2ГР -> катушка ПРХТ -> провод ЗОА -> РУМ -> провод 30.
ПРХТ, включившись, замкнет свою блокировку в проводах 15БП-15БТ и включит реле времени хода по цепи (см. журнал «Локомотив» № 8, 9, 2025 г.): провод 15 автомат QF4 «Управление» -> провод 15В -> РУМ -> провод 15ВА -> блокировка ПТ (Ход) -> провод 15БП -> блокировка ПРХТ -> провод 15БТ -> катушка РХ -> провод 30.

Кроме того, замкнется блокировка ПРХТ ЗББ-ЗБА и соберется цепь на ячейку «Ход» БПСУ: провод 3 -> контакты РУМ -> провод ЗА -> блокировка АВУ -> провод ЗВ -> блокировка РТ (не включено) -> провод ЗББ -> блокировка ПРХТ -> провод ЗБА -> блокировка РКР -> провод ЗБ -> ячейка «Ход» БПСУ -> провод 30.
РХ замкнет свою блокировку 15ВА-15Р и включит ЛК. В результате соберется цепь: провод 15 -> автомат QF4 «Управление» -> провод 15В -> РУМ -> провод 15ВА -> блокировка РХ -> провод 15Р -> тумблеры «М1, М2», «М3, М4» -> провода 2ГД, 2ГЕ -> катушки ЛК1, ЛК2 -> провод 30.
Другая блокировка РХ 2Д-2ББ разомкнется в цепи ячейки «Тормоз» МПСУ.
Линейные контакторы ЛК1 и ЛК2, включившись, своими силовыми контактами соединяют цепи ТЭД через сглаживающие реакторы с ВИП, и поезд приходит в движение. Блокировочные герконовые контакты ЛК1, ЛК2 в проводах 15ВА-15КК, 15ВА-15КЛ включат промежуточные реле ПЛК1, ПЛК2.
ПЛК1, ПЛК2, включившись, размыкают:
свои блокировки ЗВ-ЗВБ и подготавливают цепь на переключение тормозного переключателя ПТ в положение «Тормоз» после сброса позиций;
свои блокировки 31Л-31А, 31 Г-31 А, в результате светодиод «ЛК» на УПУ в кабине машиниста гаснет.
При постановке рукоятки главного вала в положения «Ход-1» - «Ход-5» получают питание провода 1, 4, 8, которые задают уставки в МПСУ со 170 до 450 А с шагом 70 А в каждом положении.
МПСУ открывает тиристоры ВИП и осуществляет разгон электропоезда. Когда напряжение на ТЭД достигнет своего максимума, блок МПСУ подает сигнал на включение промежуточного реле ПРШ, которое замкнет свои блокировки 15ВА-15БХ и 15ВА-15БШ, подключая контакторы ослабления поля Ш1 и Ш2. МПСУ будет открывать тиристоры ослабления поля. В результате этого осуществляется ступенчатое ослабление поля до 50, 37,5 и 25 %.
При возврате главной рукоятки из положения «Ход» в положение «0» поездной провод 3 теряет питание. В результате снимается сигнал «Ход» с МПСУ и теряют питание катушки реле ПРХТ и РКР. Через 0,5 с после отключения реле ПРХТ отпадает якорь реле времени РХ, что вызывает отключение линейных контакторов ЛК1, ЛК2, реле ПРШ и возврат вала тормозного переключателя в положение «Тормоз».

НЕИСПРАВНОСТИ В ЦЕПЯХ УПРАВЛЕНИЕМ ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОМ

При постановке КМ в положение «М» электропоезд в движение не приходит.

Проверить положение ключа на УПУ (должен находиться в положении «Включено»), выполнить перезагрузку УПУ, попробовать перейти на ручной режим. Если электропоезд пришел в движение, следовать далее.
Проверить автомат QF6 в шкафу за спиной у машиниста, контакт ПТ в проводах 15МЕ-15МК, реле РПТ в проводах 15МК-15Д (при перегорании и отсутствии контакта в данных блокировках не будет загораться сигнальная лампа ЛК на УПУ). При наличии времени прозвонить цепь контрольной лампы, обойти неисправную цепь перемычкой. При отсутствии времени собрать аварийную схему, соединив провода 11-3-13 перемычками, включить кнопку «Вспомогательный компрессор» (будет соответствовать маневровому режиму). Для дальнейшего разгона поставить перемычку в проводах 8-50, нажать кнопку «Звонок». Сброс позиций производить отключением кнопки «Вспомогательный компрессор». Возможно также использование проводов 36 (вентиляция), 37 (освещение), 59 (песочницы) и т.д.

Возможен обрыв проводов 11 и 3 между головным и моторным вагонами. Поставить перемычку в проводах 11-3 на моторном вагоне.
Если на УПУ горят лампы ЛК и МПСУ, проверить включение КЗТ1, КЗТ2 на панели. По сигнальным светодиодам попробовать отключить и восстановить КЗТ (контролировать можно по реле ПКЗТ: включенное реле указывает на включение КЗТ или на панели МПСУ А4 должен гореть светодиод РР). Если не включилось одно КЗТ, переключить тумблер РР в положение «Резерв» (находится под МПСУ).
Если на УПУ горит лампа Л К и МПСУ проверить в шкафу РУМ сигнализацию светодиода «Пробой ВИП» (должен быть потухший). Если светодиод горит и сработал блинкер РБМ, произвести перезагрузку блока диагностики ВИП-1000 (выключить тумблер питания и повторно включить), восстановить блинкер. Если схема тяги не собралась, произвести перезагрузку МПСУ (на выбеге или стоянке нажать на 1 с мини-кнопку «Reset» в панели ПМК, индикатор «Готовность» должен погаснуть и спустя примерно через 5 с загореться вновь).
Проверить включение реле РТ на всех моторных вагонах. Если реле включено, на ячейке МПСУ А4 будет гореть светодиод «Тормоз», что свидетельствует о наличии постороннего питания на проводе 2, по которому получает питание цепь рекуперативного торможения. Отключить в шкафу № 2 пакетник «Торможение» на всех моторных вагонах.

При постановке КМ в «М» положение электропоезд в движение приходит, на УПУ горит лампа ЛК.
На одном или нескольких вагонах не собирается цепь на ЛК.
С помощью блинкеров или по амперметрам определить неисправные вагоны.
Поставив КМ в маневровое положение, помощник машиниста проверяет на неисправном вагоне в шкафу № 4 включение реле РКР, ПРХТ, РХ на панели МПСУ А4. Если цепь собирается, должен гореть светодиод «Ход». При включении ЛК светодиод «ЛК» на панели А4 МПСУ должен погаснуть.
Если РКР не включено, не развернулся реверсивный переключатель в положение «Вперед», на стоянке в подвагонном ящике проверить переключение реверсора. В случае, если он не переключился, перевести его при помощи электропневматического вентиля в положение «Вперед». Если при осмотре выявлено, что реверсор переключен в положение «Вперед», проверить блокиро
вочный контакт SQ9 «Вп». При разрушении контактора управления поставить перемычку в проводах 11Б-11А в подвагонном ящике (при условии, что реверс развернут в положение «Вперед»!).

Если не включено реле ПРХТ, проверить включение АВУ, реле ПРП. С помощью контрольной лампы проверить наличие питания на проводе 2ГТ, что указывает переключение переключателя «Ход-Тормоз» в положение «Ход». При отсутствии питания на проводе 2ГТ проверить реле ПЛК1, ПЛК2 и блокировочный контакт контактора управления «Ход-Тормоз», при его разрушении убедиться, что переключатель находится в положении «Ход», поставить перемычку в проводах ЗВ-2Г.
Проверить контрольной лампой питание на проводе 2Г. Отсутствие питания указывает, что нет контакта в блокировке переключателя трансформатора в проводах 2ГТ-2Г. Убедиться, что силовые контакты переключателя замкнуты (поставить перемычку 2ГТ-2Г). Проверить цепь на включение реле ПРХТ, а именно, включение РНТ (замкнута его блокировка в проводах 2Г-2ГИ). Возможно, не сработал блинкер РБМ (температура масла главного трансформатора ниже 80 °C) и замкнута его блокировка в проводах 2ГИ-2ГБ. Проверить реле удержания ВОВ (РУВ включен), ВОВ замкнута блокировка в проводах 2ГБ-2ГА. Реле ПРРБ, если нет разносного боксования, должно быть отключено и замкнута его блокировка в проводах 2ГА-2ГК, реле готовности РГ (МПСУ, БПСУ) включено и замкнута его блокировка в проводах 2ГК-2ГР. После включения реле ПРХТ должно быть включено реле РХ. Если реле РХ не включено, проверить контакты переключателя «Ход-Тормоз» в проводах 15ВА-15БП и реле ПРХТ в проводах 15БП-15БТ.
Проверить включение КЗТ1, КЗТ2 на панели по сигнальным светодиодам. Попробовать отключить и восстановить КЗТ (контролировать можно по реле ПКЗТ: включенное реле указывает на включение КЗТ). Если не включилось одно КЗТ, поставить перемычку в проводах 15 ВА-11 Г, отключить рекуперативное торможение.

На МПСУ подаются все необходимые сигналы: «РР», «Готовность», «Ход», снят сигнал «Пробой Тиристора», но МПСУ не управляет тиристорами ВИП.
«Зависание» микроконтроллера ПМК (возможно, от перенапряжений в цепях силовых или управления при срабатывании аппаратов защиты).
На выбеге или стоянке нажать на 1 с мини-кнопку «Reset» в панели ПМК — индикатор «Готовность» должен погаснуть и примерно через 5 с загореться.
При постановке КМ в положение «М» электропоезд в движение приходит, но на УПУ горит лама ЛК.
Проверить, если в ходе выявления неисправности не включается реле ПРХТ из-за непереключения переключателя «Ход-Тормоз» в положение «Ход» (отсутствие питания на проводе 2Г проверить контрольной лампой в шкафу № 2), в подвагонном ящике подклинить реле ПРП, перевести переключатель «Ход-Тормоз» в положение «Ход» (до «креста» — нажать на дальний вентиль от кабины машиниста, после «креста» — на ближний вентиль, так же как на реверсивном переключателе), выключить рекуперативное торможение.
При постановке КМ в положение «1» электропоезд приходит в движение, но дальнейшего разгона не происходит.
Поставить джойстик КМ в положение «2» и далее до «5». Электропоезд должен начать разгоняться. Можно установить перемычку на моторном вагоне в проводах 8-50. В этом случае разгон электропоезда осуществлять при помощи кнопки «Звонок».

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК