Управление электрической передачей

Изменение направления движения (реверсирование) тепловоза осуществляется двумя реверсорами 1Р и 2Р. Если реверсивная рукоятка контроллера установлена в положение «Вперед», то цепь питания электропневматических вентилей, управляющих переключением реверсоров следующая: автоматический выключатель ВкА7 «Управление общее», 133.1, п. 133,133.2, К. 133, 133.6, з.к. 1РУО, 143.2, К.143, 143.1, контакт А. 14 контроллера КМ, перемычка в КМ на контакты переключателя реверса ПРВ, контакт ПРВ, замкнутый при положени рукоятки переключения реверса «Вперед», контакт А.4 контроллера, 151.1, К.151, 151.5, XII.12, 151.2 и 151.6, параллельно включены катушки электропневматических вентилей В реверсоров 1Р и 2Р, 153.1, р.к. 1КП, р.к. 2КП, перемычка на «минус» 2КП, перемычка на ЗКП-8КП, 2.37, 1К.2. Размыкающие контакты 1КП и 2КП в минусовой цепи питания реверсоров обеспечивают их переключение только при выключенных контакторах, т. е. при отсутствии тока в цепи тяговых двигателей. В движении при включенных поездных контакторах электропневматические вентили реверсоров получают питание через замыкающий контакт контактора включения возбуждения возбудителя, который включен параллельно контактам 1КП-2КП.

Электропневматические вентили и реверсоров 1Р и 2Р включаются аналогично через контакт ПРВ, замкнутый при положении рукоятки переключения реверса «Назад».

Движение тепловоза начинается при включении автоматического выключателя ВкА8 «Возбуждение», ВкА9 «Движение» (зона 6В) и перевода контроллера машиниста на 1-ю позицию.

Контакторы КВВ и КВГ возбуждения возбудителя и тягового генератора включаются по цепи: ВкА7 «Управление общее», 133.1, п. 133, 133.2, К. 133, 133.6, з.к. 1РУО, 143.2, К.143, 143.1, контакт А.14 контроллера, контакт ПРВ, замкнутый в положении «Вперед» (или «Назад»), контакт А. 4 контроллера, 151.1, К.151, 151.5, XII.12, 151.2, 151.6, р.к. 2Р, 155.1, р.к. 1Р, 159.7, 1КЛ59, 159.5. 1.5, (зона 6В), 159.6, ВкА8 «Возбуждение», 191.1, 11.18, 191.2, контакт Б. 12 контроллера, контакт КМ, замкнутый с 1-й по 8-ю позицию, контакт Б. 6 контроллера, 201.1, п.201, 201.7, контакт электропневматического клапана ЭПК, замкнутый при его включенном состоянии, 221.1, п. 221, 221.6, контакт 7 разъема вспомогательного пульта, 221.5, реле давления воздуха в системе пневмоавтоматики РДВ1, реле давления воздуха в тормозной магистрали РДВ2, 227.5, контакт 8 разъема вспомогательного пульта, 227.4, П. 227. 227.7, К.227, 227.1 XII.19, 227.2, з.к. 1КП-8КП, замкнутые при включенных контакторах, 243.7, 1К.243, 243.4, реле температуры масла РТМ1 (89° С), 245.2, 1К.245, 245.1, реле температуры воды РТВ1 (99° С), 247.4, 1К.247, 247.3, БД1, 249.1, БД2, 251.1, БДЗ, 253.1, р.к.РПВ, 255.1, р.к.РЗ, 257.2, ХІІІ.11, 257.1, БД4, 259.1, БД5, 261.4, К-261, 261.8, VII.13, 261.7, р.к. РУН, р.к. РУ16, р.к. РУ14, р.к. РУ13, р.к. РМТ, 265.7, VII. 15, 265.8, К.265, 265.5, Х.27, 265.4, з.к РУЗ, 267.4, Х.28, 267.5, К.267, XIII.12, 267.2, катушка КВВ, 2.92, 2.28, перемычка на РВ8, 2.27, 1К.2. Параллельно КВВ включается КВГ: К.267, 267.8, VII.16, 267.7, р.к.РУ9, 269.3, VIII.7, 269.4, катушка КВГ, 2.40, К-2. После включения КВГ становится на самопитание через свой контакт в цепи между проводами 267.3 и 269.4.

При работе дизеля на 6-й, 7-й и 8-й позициях КМ включается реле РУН по цепи (зона ЗА): контакт КМ, замкнутый на 6-й, 7-й и 8-й позициях, контакт Б.9 контроллера, 211.1, К.211, 211.8, VII.12, 211.7, катушка РУН, «минус» в блоке реле. Контакт РУН в цепи между проводами 261.7 и 263.7, разомкнётся, но цепь возбуждения будет включена через реле давления масла ДДМ2 0,3 МПа (3 кгс/см2).

При отключении одного из тяговых электродвигателей тумблером ТбЗ-Т610 блокировочный контакт соответствующего поездного контактора шунтируется блокировкой тумблера. Например, отключили 1КП. Блокировочный контакт 1КП в цепи между проводами 227.2 и 229.2 размыкается, но контакторы возбуждения будут включены по цепи: п.227, 227.3, ТбЗ, 229.1, 1.9, 229.2, з.к. 2КП-8КП. Далее цепь, как и в предыдущем случае.

Поездные контакторы 1КП-67(77 включаются по цепи: К.5 (зона 4В), 5.15, п.5 (зона 5В), 5.12, перемычка ВкАП-ВкАЮ (зона 6А)-ВкА9, автоматический выключатель ВкА9 «Движение», 281.6, 11.19, 281.5, К.281, 281.1, XII 20, 281.2, параллельно включенные контакты реле времени РВ6, 283.3, 1К.283, 283,2, 1.17, 283.1, тумблеры ТбЗ-ТбЮ и далее для 1КП: 285.1, 1.18, 285.2, цатуш-ка 1КП, 2.37, 1К.2. Цепи включения других контакторов аналогичны.

Реле РВ6 включается после перевода контроллера машиниста на 1-ю позицию по цепи: п.201 (зона 6В), 201.5, К.201, 201.8, XII.18, 201.2, катушка РВ6 и далее на «минус». Контакты реле в цепи поздних контакторов замыкаются без выдержки времени. Реле РВ6 обеспечивает выдержку времени 3 с, необходимую для исключения разрыва контактов 1КП-67(77 без тока, т. е. время «гашения» поля тягового генератора.

Реверсирование и приведение тепловоза в движение при управлении с вспомогательного пульта осуществляется кнопками, электропневматическими вентилями и пневмоци-лидрами дистанционного управления реверсивными и главным валами контроллера машиниста.

Для реверсирования с вспомогательного пульта необходимо нажать одну из кнопок К12 «Вперед» или К13 «Назад». При этом получает питание вентиль контроллера ВКВ или ВКН по цепи: ВкАб «Подготовка пуска» (зона 4А), 127.6, 11.15, 127.3, К. 127, 127.2, з.к.ІРУО, 101.2, К.101, 101.1, контакт А6 контроллера, контакт КМ, замкнутый на нулевой позиции, контакт АЛ контроллера, 111.1, IV.8, 111.6, контакт ПРС, замкнутый в положении 1 с, 119.13, 1V.13, 119,5, К.П9, 119.8, VII.8, 119.7, з.к. 2РУО, 121.1, IX.16, 121.2, К.121 (зона 6А), 121.7, п.121, 121.6, контакт ЗВП, 121.5, К. 12, 317.5, контакт 12ВП, 317.4, п.317, 317.2, К.317, 317.3, катушка электропневматического вентиля ВКВ, минусовая перемычка. Вентиль пропустит воздух в пневмоцилиндр, который переведет переключатель реверса ПРВ в положение «Вперед».

Для приведения тепловоза в движение необходимо на основном пульте включить автоматические выключатели ВкА8 «Возбуждение» и ВкА9 «Движение». Включением кнопки К9 «Больше» на вспомогательном пульте контроллер машиниста переводится на 1-ю позицию. Дальнейшее управление контроллером осуществляется кнопками К9, К10 и КП так же, как и при управлении частотой вращения дизеля. Выключение нагрузки осуществляется переводом контроллера на нулевую позицию.

Защита электрической передачи. Электрической схемой предусмотрена защита от превышения максимального тока, замыкания на «землю» силовых цепей, от пробоя диодов выпрямительной установки и проти-вобоксовочная защита.

Защита от превышения максимального тока срабатывает в случае, если по каким-то причинам не работает схема ограничения максимального пускового тока. В этом случае при достижении тока примерно 12,3 кА включается реле максимального тока РМТ (зона 12А), катушка которого включена на часть напряжения, выделяемого на резисторах R68 и R69. Реле РМТ настраивается на нужный ток при реостатных испытаниях. Контакт реле РМТ включает промежуточное реле РУ13 по цепи: К263, (зона 6В), 263.8, VII.14, 263.7, р.к. РУ16, р.к. РУ14, з.к. РМТ, катушка РУ13 и далее на «минус» в БПР. Реле РУ13 становится на самопитание через свой з.к., включенный параллельно з.к. РМТ. Второй контакт РУ13 в цепи между р.к. РУ14 и 265.7 отключит контакторы возбуждения генератора КВГ и возбудителя КВВ. Третий контакт РУ13 включит световую сигнализацию «Превышение тока». Реле РМТ отключится, как только снимется нагрузка с тягового генератора, но чтобы продолжить движение тепловоза, необходимо переключить автоматический выключатель ВкА8 «Возбуждение». Только в этом случае реле РУ13 отключится и его контакт в цепи КВГ и КВВ замкнется и позволит снова набрать нагрузку.

Защита от замыкания на «землю» в силовых цепях электрической передачи осуществляется специальным реле заземления РЗ (см. схему на вкладке). Рассмотрим работу схемы при замыкании плюсовых цепей (например, шин УВ) на «землю». В этом случае «плюс» выпрямительной установки через «землю» поступает на реле РЗ по цепи: «плюс» УВ, «земля» (зона ПА), 851 1 контакт 4БВ6, диод 1 в БВ6, контакт 1 БВ6, резистор настройки ИЮЗ, 877.1, зажим А1, включающей катушки РЗ, включающая катушка РЗ, зажим В1, 875.1, контакт 6 БВ6, диод 4 в БВ6, контакт З БВ6, 873.3, 1К-873, 873.2, XIII.16, 873.1, рубильник ВкР32, 849.1, 849.2, 386.14, 386.11, XIII.15, 386.12, 1К.386, 386.10, 386.1, «минус» У В. При замыкании на «землю» в минусовых цепях реле РЗ включится по цепи: «минус» УВ, «земля», 851.1, контакт 4 БВ6, диод 2 в БВ6, контакт 6 БВ6, 875 1, зажим В1 на РЗ, катушка РЗ, зажим А1 на РЗ, 877.1, контакт 2 БВ6, диод 3 в БВ6, 873.3, 1К.873, 873.2, XIII.16, 873.1, ВкР32, 849.1, Я91, 847.1, ВкРЗІ, 845.5, 845.1, XII1.24, 845.2, 845.3, плюсовая шина на поездных контакторах. Удерживающая катушка РЗ получает питание с зажима К201 при переводе контроллера на 1-ю позицию: К.201, (зона 6В) 201.8, XII.18, 201.2, 201.14, К14 (зона 11В), 881.1, R102, 883.1, контакт А2 на РЗ, удерживающая катушка РЗ, контакт В2 на РЗ, 2.93, «минус». Отключение реле заземления после устранения причин, вызвавших его срабатывание, осуществляется кнопкой К14, установленной в высоковольтной камере.

Защита от пробоя диодов в выпрямительной установке осуществляется при помощи специального реле РПВ, которое имеет механическую защелку. РПВ включено между нулевыми точками «звезд» статорных обмоток тягового генератора по цепи: «10» (зона 12В) первой обмотки генератора, 913.3, К-913, 913.1, Л711.30, 913.2, катушка реле РПВ, 915.2, XI 11.31, 915.1, К.915, 915.3, «20» второй обмотки генератора. В нормальном режиме потенциалы нулевых точек обеих «звезд» равны нулю и реле обесточено. Каждая «звезда» генератора включена на свой мост выпрямительной установки ВУ, мосты же между собой соединены параллельно. При пробое одного из вентилей ВУ появляется уравнительный ток между «звездами» статора, и реле РПВ включается. Размыкающий контакт в цепи между проводами 253.1 и 255.1 отключает контакторы КВВ и КВГ, тем самым снимая нагрузку. Вернуть реле РПВ в исходное состояние можно, только войдя в высоковольтную камеру.

Противобоксовочная защита тепловоза. Боксование одной или нескольких колесных пар тепловоза характеризуется резким увеличением их частоты вращения, уменьшением тока и силы тяги связанных с ними тяговых электродвигателей и увеличением напряжения. Соответственно уменьшаются ток и нагрузка генератора. В этом случае система автоматического регулирования возбуждения стремится поддержать мощность генератора в пределах гиперболической части внешней характеристики: уменьшение тока будет компенсировано увеличением напряжения. Повышение напряжения генератора, а значит, и тяговых электро-

двигателей вызовет увеличение тока и силы тяги у электродвигателей небоксующих колесных пар, т. е. произойдет перераспределение нагрузки. Таким образом, появляется возможность развития боксования и его распространения на небоксующие колесные пары.

Электрическая схема тепловоза предусматривает работу тягового генератора при отсутствии боксования по внешней характеристике, а в случае его возникновения - по характеристикам с малоизменяющимся напряжением, называемым в этом случае жесткими динамическими характеристиками по напряжению (рис. 88, линия БВ).

Для обеспечения таких характеристик с минимальным ростом напряжения генератора при боксова-нии применяется схема регулирования возбуждения от сигнала, пропорционального наибольшему току тяговых электродвигателей небоксующих колесных пар. Формируют этот сигнал трансформаторы постоянного тока 1ТПТ-4ТПТ с выпрямительными мостами на выходе. Так как выпрямительные мосты соединены последовательно, то на их выходе выделяется сигнал, пропорциональный наибольшему току двух тяговых электродвигателей. Очевидно, что в случае боксования это может быть только ток, пропорциональный току тяговых двигателей небоксующих осей.

Ток выпрямительного моста подается на резисторы селективного узла, туда же подается и ток от трансформатора ТПН, пропорциональный напряжению генератора. При неизменном напряжении генератора ток электродвигателей небоксующих колесных пар также остается практически неизменным и суммарный сигнал обратной связи и сигнал рассогласования не изменяются. Следовательно, не изменяется ток возбуждения и напряжения тягового генератора.

Генератор при боксовании будет иметь жесткие динамические характеристики по напряжению.

Если начавшееся боксование колесной пары не самоликвидируется, то оно прекратится после срабатывания реле боксования РБ1 и РБ2 (зона НА).

Релейная система защиты от боксования работает следующим образом. Уменьшение тока в цепи тягового электродвигателя боксующей колесной пары приводит к уменьшению напряжения на его обмотке возбуждения и увеличению напряжения на якоре, так как напряжение генератора остается неизменным. Напряжение на обмотке возбуждения и якоре небоксующего электродвигателя не изменится. Разность напряжений в точке между якорем Э1 и его дополнительным полюсом (174.1) и в точке между якорем ЭЗ и его дополнительным полюсом (194.1) при условии, что первая колесная пара не боксует, а третья боксует, вызовет протекание тока через реле боксования РБ1 и РБ2. Так как напряжение на проводе 194.1 в цепи электродвигателя ЭЗ выше, чем на проводе 174.1 в цепи электродвигателя Э1, то ток потечет по цепи: 194.1, з.к. ЗКП, 955.1, контакт 2 БВ4, диод 8 БВ4, контакты 1-8 БВ4, 969.4, 1К.969, 969.3, 969.2, XIII.33. 969.1 и далее: для РБ1: Р94, 973.1, XII.35, 973.2, катушка РБ1; для РБ2: Я92, Н93, 971.1, ХІІ.34, 971.2, катушка РБ2.

Минусовые выводы катушек соединены перемычкой на зажимах К2

блока боксования ББ. Токовая цепь обеих катушек общая: К2 в ББ, 959.4, контакты 7-14 БВ4, диод 4 в БВ4, контакт 4 БВ4, 951.1, з.к. 1КП, 174.1, якорь Э1, 250.1, з.к. 1КП, шина на з.к. ЗКП, 254.1, якорь ЭЗ.

Следует отметить, что после прохождения тока через диод 8 в БВ4, включенный в цепь боксующего электродвигателя, и через катушки реле боксования РБ1 и РБ2 ток будет проходить через якоря всех электродвигателей, напряжение на якорях будет меньше, чем на якоре ЭЗ. Например, если колесная ось электродвигателя Э5 не боксует, то ток, проходящий через катушки реле Р£/ и РБ2, будет проходить и через якорь Э5: К2 в ББ, 959.5, контакт 7-14 БВ5, диод 7 в БВ5, контакт 9 БВ5, 967.1, з.к. 5КП, 214.1, Э5, 258.1, з.к. 5КП, шина на з.к. ЗКП, 254.1, якорь ЭЗ. Таким образом, схема позволяет обнаружить боксо-вание при семи одновременно бок-сующих колесных парах в любом их сочетании.

Реле боксования РБ1 и РБ2 настроены на различную чувствительность на полном поле за счет включения в их цепь добавочных резисторов Р92, Р93 и Р94 различной величины. Срабатывание РБ1 происходит при меньших пробоксовках тяговых электродвигателей, чем срабатывание РБ2. Срабатывание РБ1 приводит к меньшему снижению мощности генератора, чем срабатывание обоих реле. Этим достигается уменьшение потери силы тяги при небольших пробоксовках, что особенно важно при трогании поезда и при движении на подъеме.

При достижении определенной величины разности напряжений на проводах 174.1 и 194.1 тяговых двигателей Э1 и ЭЗ падение напряжения на катушках реле РБ1 и РБ2, вызванное током, протекающим через них, достигает величины включения реле РБ1. Реле боксования включает реле РУ6, которое шунтирует часть резистора Р71, и включает электромагнит ВУИД (зона 4А). Реле РУ6 включается по цепи: 1К-159 (зона ЗА), 159.7, 159.8, з.к. РБ1, 163.2, XJI.15, 163.1, VIII.4, 163.3, катушка РУ6, «минус» в БПР. При шунтиров-ке части резистора R71 снижается уровень задания напряжения тягового генератора (линия АГ, см. рис. 88), а включившийся электромагнит ВУИД выводит сердечник индуктивного датчика в положение минимального выхода, в результате чего характеристика генератора переходит с внешней на селективную (линия ГЕН, рис. 88). Одновременно с РУ6 включается реле времени РВ4 (зона ЗА), которое разрывает цепь питания контакторов шунтировки поля 1КШ-4КШ, чем исключается возможность перехода тяговых двигателей в режим работы на ослабленном поле. Восстановление цепи питания контакторов возможно только через 3 с после прекращения боксования.

Если воздействие I ступени защиты от боксования оказывается недостаточным и боксование продолжает развиваться, то включается реле РБ2. Реле боксования II ступени включает реле РУ7, которое шунтирует вторую часть резистора R71, тем самым дополнительно снижается уровень напряжения тягового генератора (линия СД, рис. 88), дублирует контакты реле РУ6, включающие ВУИД, и включает реле РУ6 и РВ4, если они ранее не включились. Одновременно с РУ7 включается реле времени РВ5, которое включает резистор R73 параллельно части резистора R72 канала задания уровня мощности. При этом мощность тягового генератора снижается (линия ДМО, рис. 88).

На ослабленном поле реле РБ2 имеет более высокую чувствительность, чем РБ1, так как добавочный резистор в его цепи закорочен контактом 2КШ. Таким образом, на ослабленном поле действует сразу II ступень защиты от боксования. Работа исполнительных цепей при включении РБ2 аналогична режиму при боксования на полном поле с тем отличием, что отключение питания уже включенных контакторов ослабления поля 1КШ и 2КШ не происходит из-за шунтировки контакта РВ4 1КШ. При боксовании на II ступени ослабления поля тяговых электродвигателей отключение контакторов ЗКШ и 4КШ не происходит из-за шунтировки контакта РВ4 з.к. ЗКШ.

Таблица З

При аварийном режиме возбуждения тягового генератора в режиме боксования реле РУ6 и РУ7 отключают контактор КАВ, который своими контактами вводит дополнительный резистор в цепь возбуждения возбудителя и тем самым снижает напряжение генератора.

Комплексное воздействие защиты от боксования на каналы напряжения и мощности генератора позволяет получить различную величину снижения мощности при срабатывании защиты в зависимости от скорости движения.

Дополнительно электрической схемой предусмотрено получение жестких статических характеристик, представляющих собой характеристики ограничения напряжения тягового генератора, полученные в результате снижения задания уровня напряжения на Р.72, соответствующего I ступени защиты от боксования. Это достигается включением тумблера Т636. Так как при этом вентиль ВУИД не включается, то характеристика соответствует линии АГБВ. Переход на жесткие статические характеристики производится при особо плохих условиях сцепления и высокой силе тяги, когда возможно боксование всех осей тепловоза одновременно и система формирования жестких динамических характеристик становится неэффективной.

Как видно из рис. 88, жесткие статические характеристики ограничивают рост напряжения генератора при токах генератора меньше некоторой определенной величины (точка Б на рис 88). Этим предотвращается интенсивное развитие боксования независимо от числа бок-сующих осей.

Промежуточное реле боксования РУ6 и РУ7 включают световую сигнализацию «Боксование».

Назначение блокировочных контактов в цепях включения возбуждения тягового генератора приведено в табл 3.

Управление дизелем | Маневровый тепловоз ТЭМ7 | Управление вспомогательным оборудованием