Контроллер машиниста КВП-0855М (рис. 96) предназначен для переключения в цепях управления с целью обеспечения трогания тепловоза с места, изменения направления движения и частоты вращения коленчатого вала дизеля. Основными частями контроллера являются корпус 1, крышка 5, главный 6 и реверсивный 2 барабаны, контактная система 7, устройства фиксации и блокировки дистанционно-управляемых приводов, съемная реверсивная рукоятка 3 и штурвал (или рукоятка) 4 для ручного управления контроллером.
Контактная система состоит из набора кулачковых элементов с контактами мостикового или пальцевого типа. Максимальное количество коммутируемых цепей 19. Замыкание и размыкание контактов происходит под действием кулачковых шайб главного и реверсивного барабанов в определенной последовательности согласно схеме, изображенной на рис. 96, б. Устройство блокировки не позволяет устанавливать штурвал контроллера в одну из рабочих позиций при нулевом положении реверсивной рукоятки, которая в этом положении может быть снята и переводить реверсивную рукоятку при нахождении штурвала в одной из рабочих позиций (при этом реверсивная рукоятка может находиться в положении «Вперед» или «Назад», но не может быть снята).
Пневмоцилиндры 8, 9, 10 и 11, в которых под действием сжатого воздуха перемещаются поршни с резиновой манжетой, обеспечивают выполнение следующих операций: при управлении тепловозом с выносного пульта набор и сброс позиций главного барабана от нулевой до 8-й и обратно, переключение реверсивного барабана в положение «Вперед» и «Назад», быстрый сброс позиций главного барабана с любой позиции на нулевую. Трущиеся поверхности цилиндра и манжеты смазываются смазкой ЖРО ТУ 32-ЦТ-520-73.
Переключатель УП5300 (рис. 97), применяемый для автоматического или ручного переключения в цепях управления, состоит из отдельных секций, изолированных одна от другой пластмассовыми перегородками. Включение и отключение контактов внутри каждой секции производятся пластмассовыми кулачковыми шайбами, несколько разновидностей которых обеспечивают практически любую схему переключения.
Рис. 96. Контроллер машиниста КВП-0855М (а) и электрическая схема (б): 1-корпус; 2~реверсивный барабан; 3-реверсивная рукоятка; 4-штурвал; 5-крышка; 6- главный барабан; 7-контактная система; в, 9, 10, 11-пневмоцилиндры
Исполнение переключателя открытое, без кожуха. Рукоятка овальной или револьверной формы в зависимости от числа секций, наличия фиксации и схемы аппарата. Переключатель рассчитан на работу при температуре окружающего воздуха от минуса 40 до плюс 35 °С и относительной влажности до 80%. Замкнутые контакты допускают длительное протекание тока до 20 А и кратковременное (не более 10 с) до 75 А.
Двухполюсный переключатель П2Т (рис. 98) предназначен для переключения режимов («поездной», «маневровый»), включения буферных фонарей, жалюзи воды, электродвигателя калорифера, освещения аппаратного шкафа, пульта, подсветки приборов и т. д. На донышке пластмассового корпуса 16 переключателя закреплены неподвижные контакты 2. Внутри патрубка 9 на оси 7 установлена ручка 8, конец которой вставлен в отверстие изоляционной колодки 14. Два колпачка 15 под действием пружин 4 отжимают контактодержатели 3, вызывая соприкосновение подвижных и неподвижных контактов. Для получения необходимого контактного нажатия между опорным буртиком ручки 8 и колодки 14 устанавливают шай0ы.
Переключатели изготавливают с фиксацией ручки в одном, двух и трех положениях. На рис. 98 показан переключатель с фиксацией ручки в среднем положении. В этом случае между крышкой 12 и вкладышем 13 имеются две пружины 5. В переключателях с двумя фиксированными положениями ручки имеется одйа пружина, с тремя пружины не устанавливаются. При повороте ручки 8 из одного положения в другое колпачки 15 скользят по контактодержа-телям 3, поворачивают их и тем самым переключают контакты. Для снижения трения поверхности соприкосновения изоляционной колодки, колпачков, контактодержателей и пружин смазаны тонким слоем смазки.
Включатель (тумблер) ТВ1 (рис. 99) применяется для включения электродвигателей вентиляторов, установленных в кабине машиниста. Внутри рамки 5 размещен сектор 14, имеющий возможность поворачиваться на оси 4. На нижней стороне рамки укреплены неподвижные серебряные контакты 3 с контактными латунными выводами /. В прорези сектора 14 вставлены цилиндрические контактные мостики 17 с проточками посередине, в которые упираются штырьки 16, отжимаемые пружинами 15, осуществляющими контактное нажатие. На рамку 5 надет кожух 2, ограничивающий осевое перемещение сектора 14. Кожух, рамка и сектор сделаны из пластмассы. Сверху на кожух надета литая крышка 6 из алюминиевого сплава с патрубком 8 и фиксирующим штифтом 12, при помощи которого выключатель закрепляют на панели. Внутри патрубка укреплена на оси 10 ручка 9. В сверлении ручки 9 установлена пружина //со стальным шариком 13, который прижимается этой пружиной к сектору 14. При повороте ручки 9 шарик скользит по цилиндрическому скосу сектора 14. В связи с тем что расстояние от оси 10 до средней части скоса является наименьшим по сравнению с расстояниями до любых других точек скоса, ручка при повороте переходит в одно из крайних положений под действием пружины 11, поворачивая сектор 14 также в одно из крайних положений. При этом один из контактных мостиков сходит с одной пары неподвижных контактов, размыкая их, а другой соприкасается с другой парой неподвижных контактов и замыкает их. Крышка 6, кожух 2 и рамка 5 наглухо скреплены между собой при помощи двух заклепок. Выключатель в эксплуатации не требует обслуживания.
Датчики-реле температуры Т-35 (рис. 100) предназначены для регулирования температуры воды и масла в системах тепловоза. Пределы уставок контролируемых температур: от 0 до 100 °С для Т35-01-03 и от 90 до 150 °С для Т35-02-03. Датчики-реле поставляются настроенными на одну из температур в пределах диапазонов уставок с абсолютной погрешностью срабатывания -4-1,5°С для нормальных условий работы датчика. Датчики-реле являются бесшкальными приборами, зона нечувствительности 3-6 °С, разброс срабатывания не более 1 °С, постоянная времени срабатывания не более 25 °С при скорости изменения температуры контролируемой среды до 6 °С в минуту. Датчик-реле состоит из манометрической жидкостной термосистемы, к дну сильфона 1 которой прижат пружиной 3 шток 2. Вторым концом шток 2 воздействует на систему рычагов 8 и 6, шарнирно укрепленную на оси 12 и прижатую к штоку 2 двумя пружинами 13 и 77. Рычаги 8 и 6 связаны пружиной 14 и винтом диапазона 15. Переключатель 9 жестко закреплен на панели прибора. Металлический корпус прибора соединяется с термосистемой винтами.
Рис. 100. Датчик-реле температуры Т-35: 1-сильфон; 2-шток; 3-пружина; 4-гайка; 5-прокладка; 6, 8-рычаги; 7-упор; 9- переключатель; 10-фланец; 11, 13-пружины кручения; 12-ось; 14-пружина; 15-вннт
При изменении температуры контролируемой среды, в которую погружена термосистема, объем жидкости в ней изменяется, что приводит к перемещению дна сильфона и штока 2, который перемещает рычаг 8. При повышении температуры контролируемой среды рычаг 8, перемещаясь через пружину 14, передвигает рычаг 6, который свободным концом воздействует на кнопку переключателя 9. Замыкающие контакты переключателя замыкаются, а размыкающие размыкаются. После переключения контактов переключателя 9 в случае продолжающегося повышения температуры рычаг 6 садится на упор 7, а рычаг 8 продолжает перемещаться.
При понижении температуры контролируемой среды объем жидкости в термосистеме уменьшается, дно сильфона и шток 2 переместятся вниз, а вместе с ним опустятся вниз под. действием пружин /7 и 14 рычаги 8 и 6. Рычаг 6 отойдет от кнопки переключателя 9, и переключатель сработает в обратном направлении, т. е. возвратится в исходное положение.
Конструкция прибора допускает перенастройку на другую температуру срабатывания в пределах каждого диапазона уставок для каждого исполнения. Для уменьшения уставки (предела) необходимо винт 15 вращать против часовой стрелки, для увеличения - по часовой стрелке.
Датчики-реле давления Д250Б предназначены для переключений в цепях тепловоза при определенном давлении воздуха в главных резервуарах и тормозных цилиндрах. Принцип действия датчика-реле основан на уравновешивании силы, создаваемой давлением контролируемой среды на сильфон силой упругой деформации регулировочной пружины, соответствующей заданной уставке. Перемещение дна сильфона при нарушении равновесия через шток передается на переключатель, производящий переключения в электрической цепи.
Техническая характеристика датчиков типа Д250Б-01 Д250Б-02
Диапазон уставок срабатывания,
МПа (кгс/см2)....... от 0,02 до 0,2 от 0,16 до 1,0
Зона нечувствительности (нерегулируемая), МПа (кгс/см2), не более ........... 0,01 (0,1) 0,035 (0,35)
Основная погрешность уставки,
МПа (кгс/см2)....... ±0,005(±0,05) от ±0,15 до ±0,025 (от ±0,15 до 0,25)
Автоматический воздушный выключатель А3161 (рис. 101) применяется для защиты цепей управления, освещения и вспомогательных нагрузок от недопустимых токов при коротких замыканиях и перегрузках, а также для ручного включения и отключения отдельных электрических цепей. Выключатель состоит из следующих основных узлов: кожуха, коммутирующего устройства, дугогаситель-ной камеры, механизма управления и теплового расцепителя. Кожух выключателя (основание 1 и крышка 3) закрывает токоведущие части. Коммутирующее устройство образуют подвижной 8 и неподвижный 9 контакты, изготовленные из металлокерами-ческого материала на основе серебра, поэтому они в пределах коммутационной способности выключателя не свариваются и устойчиво работают без ухода. Неподвижный контакт 9 при помощи шины 10 соединен с верхним контактным зажимом 11, а контакт 8 - пластиной 20 с тепловым расцепителем 5. Контакты размещены в дугогасительной камере 12, состоящей из металлических пластин 13, укрепленных на каркасе из листовой фибры.
Механизм управления обеспечивает замыкание и размыкание контактов с постоянной скоростью, не зависящей от скорости движения рукоятки. Он состоит из рукоятки 7, пружин 15, рычагов переключения 16, контактного рычага 17 и рычага взвода 18. Тепловым расцепителем выключателя служит термобиметаллическая пластина 20 со штырьком 19, удерживающим рычаг взвода 18. Расцепитель срабатывает при изгибе биметаллической пластины вследствие различного температурного удлинения инвара и стали при нагреве в случае прохождения по ней тока, превышающего предельно допустимый.
Выключатель находится во включенном состоянии только в том случае, когда механизм управления взведен для последующего автоматического отключения при увеличении тока выше предельно допустимого. Для взведения механизма рукоятку 7 переводят в нижнее положение. При этом рычаг взвода 18 поворачивается вокруг оси 14 и его конец вводится под штырек 19 расце-пителя. После этого переводом рукоятки 7 в верхнее положение выключатель включается. При этом смещается вверх относительно оси 21 точка закрепления растянутых пружин 15, под воздействием которых рычаги 16 перебрасываются вверх, контактный рычаг 17 поворачивается вокруг неподвижной оси 6", и подвижный контакт 8 соприкасается с неподвижным контактом 9 выключателя.
Неавтоматическое выключение выключателя осуществляют вручную переводом рукоятки вниз. При этом точка закрепления пружин 15 смещается вниз относительно оси 21 и под воздействием усилия растяжения этих пружин рычаги 16 перебрасываются вниз, размыкая контакты 8 и 9.
Если ток в цепи возрастает выше предельно допустимого значения, происходит автоматическое выключение выключателя: биметаллическая пластина 20 в результате нагрева изгибается, штырек 19, переместившись вниз, освобождает рычаг взвода 18. Пружины 15 поворачивают рычаг 18 вокруг неподвижной оси 14, при этом ось 21 перемещается вверх, что приводит к перебросу рычагов 16 вниз и размыканию контактов.
По истечении 1 мин после автоматического выключения, необходимой для остывания и выпрямления биметаллической пластины расцепителя, выключатель может быть взведен поворотом рукоятки вниз и включен последующим поворотом рукоятки вверх. При включении автоматического выключателя гашение возникающей между контактами электрической дуги происходит в дугогасительной камере путем дробления дуги и деионизации ее поперечными металлическими пластинами 13. При включенном положении автомата рукоятка занимает верхнее положение (а), при отключенном вручную- нижнее (б), а при автоматическом - среднее (в).
На пульте управления установлены также автоматические выключатели А63М и А63МГ, имеющие аналогичную конструкцию и принцип работы.
Электромагнитный контактор ТКПД-114В (рис. 102) предназначен для подключения электростартера к генератору. Контактор состоит из двух основных узлов: магнитной и дугогасительной систем, установленных на общей изоляционной панели /. Магнитная система содержит ярмо 25, прикрепленное к кронштейну 17, который в свою очередь крепится болтами к панели /. Болтом 23 к ярму привернут сердечник, на который надета втягивающая катушка 22. К ярму привернут также дугогасительный рог 27. Якорь 26 прижимается к призме 15, закрепленной на ярме двумя пружинами 14. Блокировочные контакты мостикового типа, состоящие из одной пары размыкающих и одной пары замыкающих контактов, установлены на угольнике 16, привинченном к кронштейну 17. Переключение блокировочных контактов происходит при воздействии на их траверсу планки 18, прикрепленной к якорю 26. Рабочая часть блокировочных контактов представляет собой серебряные накладки.
К горизонтальной полке якоря приклепана скоба 12, один конец которой является опорой притирающей пружины /7, а на другом установлен подвижной главный контакт 9, который гибким соединением 13 связан с контактным зажимом 19. Подвижной главный контакт защищен от смещений при ударах и сотрясениях скобой 28.
Рис. 102. Электромагнитный контактор ТКПД-114В: 1-изоляционная панель, 2-дугогасительная камера; 3-полюс, 4, 27-дугогасительные рога; 5-дугогасительная катушка; 6-сердечник; 7, 19-контактные зажимы, 8-неподвижный контакт; 9-подвижной контакт, 10-специальные гайкн, 11-притирающая пружина; 12, 28-скобы, 13-гибкое соединение, 14-пружина; 15-призма, 16-угольник, 17-кронштейн, 18-планка; 20-зажим втягивающей катушки; 21-зажимы блокировочных контактов; 22-втягивающая катушка; 23-болт; 24-блокировочные контакты; 25-ярмо; 26-якорь
Дугогасительная система контактора состоит из дугогасительного рога 4, дугогасительной катушки 5 с сердечником 6, полюсов 3 и дугогасительной камеры 2. Рог 4 выполнен в виде скобы, притянутой двумя шпильками к изоляционной панели /. К этой скобе привернут неподвижный главный контакт 8 и один конец дугогасительной катушки, другой конец которой соединяется с контактным зажимом 7. Полюсы 3 прикреплены шпильками к изоляционной панели и, кроме того, притянуты к сердечнику дугогасительной катушки проходящим внутри него болтом. Дугогасительная камера вставлена между полюсами и зажата при помощи двух специальных гаек 10. Для съема камеры необходимо, ослабив гайки 10, подтянуть ее на себя.
Главные контакты имеют металлокерамические накладки и в процессе работы в зачистке не нуждаются. Они выполнены съемными для возможности их замены в случае износа накладок. Контакты в момент начального касания и во включенном положении контактора должны соприкасаться линейно. При этом прилегание контактов должно быть не менее 75% их ширины.
Электромагнитные контакторы ТКПМ-121 предназначены для включения и отключения блок-магнита электростартера, катушек контакторов, замыкающих силовую цепь электростартера; электродвигателя маслопрокачивающего насоса. Блокировочные контакты контакторов производят соответствующие переключения в цепях управления тепловоза.
Контактор ТКПМ-121 (рис. 103) имеет магнитную систему, пальцевые главные контакты, мостиковые блокировочные контакты такие же, как у ТКПД114В, дугогасительную систему с принудительным гашением дуги. Все узлы контактора собираются на металлической планке 3. Магнитная система состоит из ярма, выполненного в виде угольника и приклепанного к планке 3, сердечника и якоря, закрепленного на угольнике скобой, являющейся одновременно опорой возвратной пружины. На сердечник надета втягивающая катушка. На якоре закреплена изоляционная колодка 15 с подвижным главным контактом 12, к якорю приклепана также металлическая пластинка, отогнутый конец которой служит второй опорой возвратной пружины, а прямой конец перемещает траверсу блокировочных контактов 4. Неподвижный контакт 11, дугогасительная система и узел блокировочных контактов смонтированы на изоляционном пластмассовом основании 5. В дугогасительную систему входят катушка 7, сердечник 8, полюсы 10, рога 9 и 13 и дугогасительная камера /. Дугогасительная камера зажата между полюсами 10 специальной гайкой 2.
При включении питания втягивающей катушки якорь поворачивается вокруг кромки сердечника и прижимает подвижной контакт 12 к неподвижному контакту /7. Нажимая пластинкой (планкой) на траверсу блокировочных контактов, он производит их переключение. При отключении питания втягивающей катушки якорь под воздействием возвратной пружины отходит от сердечника, размыкая главные контакты и возвращая блокировочные в исходное положение. Электрическая дуга при размыкании главных контактов под воздействием магнитного поля между полюсами 10 перебрасывается на рога 9 и 13, попадает внутрь дугогасительной камеры, растягивается и гаснет.
Рис. 103. Контактор ТКПМ-121: 1-дугогасительная камера; 2-гайка; 3-планка, 4-блокировочные контакты; 5-изоляционное основание; 6-контактные зажимы главных контактов, 7-дугогасительная катушка; 8-сердечник; 9-рог неподвижного контакта, 10-полюсы; 11-неподвижный контакт, 12- подвижной контакт; 13-рог подвижного контакта, 14-притирающая пружина, 15-изоляционная колодка; 16-контактные зажимы втягивающей катушки
Реле управления ТРПУ-1 (рис. 104) постоянного тока служат для коммутации электрических цепей управления тепловоза. При подаче напряжения на катушку 9 плоский якорь 8 притягивается к сердечнику 10, укрепленному на скобе 77, и через пластмассовую траверсу 6 воздействует на подвижные пластины контактов 3 и 4, в результате чего замыкающие контакты замыкаются, а размыкающие размыкаются. На траверсе 6 имеются три перегородки, разделяющие вертикальные ряды контактов, что препятствует перебросу дуги при коммутации.
При отключении катушки 9 якорь 8 возвращается в исходное положение под действием пружины 13. Ход якоря ограничен угольником 7. Контактные пластины, выводы катушки и элементы магнитной системы укреплены на пластмассовом корпусе 1 и закрыты прозрачным кожухом 2.
Техническая характеристика реле
Сопротивление изоляции, МОм: в холодном н нагретом состоянии ......100
при длительном воздействии влаги..... 0,3
Номинальное напряжение контактов, В.......110
Длительно допустимый ток контактов, А....... 6
Мощность, потребляемая катушкой, Вт....... 6
Количество замыкающих и размыкающих контактов реле:
ТРП1-1-413УЗ . . . . 4з +
ТРПУ-1-412УЗ .... 6з+2р
Реле управления РЭН-18 являются промежуточными реле в блоке управления гидропередачи. Напряжение катушки 75 В, разрывная мощность контактов 50 Вт, длительный ток контактов 5 А.
Реле поляризованные РПС-11/7 служат для управления промежуточными реле РЭН-18 при переключении ступеней скорости по сумме сигналов, пропорциональных скорости тепловоза. Допустимое напряжение на контактах (27 ±100) В, номинальный ток при индуктивной нагрузке с постоянной времени 0,05-0,1 с 0,2 А.
Реле времени В Л-50 предназначены для переключений в электрических цепях с определенными, предварительно установленными выдержками времени от момента подачи управляющего сигнала на переключение.
Реле (рис. 105) состоит из блока питания БП, время-задающей /?С-цепи, порогового усилителя ПУ, выходного устройства ВУ и контактов Р.
Выдержка времени начинается с момента подачи напряжения питания. Конденсатор С начинает заряжаться через зарядный резистор /? до напряжения отпирания порогового усилителя ПУ, который открывает выходное устройство ВУ. При этом реле срабатывает, и контакты Р переключаются. Принципиальная электрическая схема реле приведена на рис. 106.
Реле времени ВЛ-31УЗ предназначено для обеспечения выдержек времени при включении и отключении аппаратов в цепях управления и защиты напряжением до ПО В постоянного тока. При подаче напряжения питания на контакты 1 и 2 (рис. 107) срабатывает реле Р1. При этом триггер Тр2 устанавливается в положение, при котором катушка реле Р2 обесточена. Конденсатор С6 начинает заряжаться через резистор /?<?, начинается отсчет выдержки времени.
Когда напряжение на конденсаторе достигает уровня опорного напряжения, снимаемого с делителя на резисторах /т7 и И2, открывается диод Д5, импульсы генератора ИГ проходят на вход триггера Тр2 и устанавливают его в положение, при котором подается напряжение на катушку выходного реле Р2. Реле срабатывает и переключает выходные контакты. Выдержка времени заканчивается. При снятии напряжения питания схема возвращается в исходное положение. Регулировка выдержки времени осуществляется ступенчато, изменением сопротивления резистора /?, который выполнен в виде набора резисторов.
Электропневматические вентили ВВ-32 (рис. 108) Применяют для дистанционного управления пневматическими приводами жалюзи, вентилятора холодильника, автосцепки и песочниц. Вентиль по исполнению является включающим (т. е. при обесточенной катушке проход воздуху через вентиль закрыт, а при протекании тока по катушке открыт), имеет прямоходовой якорь. Состоит вентиль из двух основных узлов: электромагнитного механизма и клапанной системы. Электромагнитный механизм образован ярмом 5, катушкой 6, якорем 13, сердечником 14, запрессованным в корпус 3, и немагнитной гильзой 12. Клапанная система состоит из корпуса 3, запрессованной в корпус втулки 18 с внутренним и боковым отверстиями, верхнего (выпускного) 15 и нижнего (впускного) 19 клапанов. Нижнее отверстие втулки служит для поступления сжатого воздуха, боковое - для подачи воздуха на управление приводом и верхнее - для выпуска воздуха в атмосферу.
При обесточенной катушке пружина 20 совместно со сжатым воздухом прижимает нижний клапан 19 к втулке 18. Тем самым перекрывается подача сжатого воздуха к механизму, приводом которого управляет вентиль. При этом верхний клапан открывает верхнее отверстие во втулке, и воздушная полость управляемого механизма через него соединяется с атмосферой. При подаче напряжения в цепь катушки якорь 13 притягивается к сердечнику 14, передвигая вниз верхний клапан, который закрывает верхнее отверстие во втулке 18. Нижний клапан в свою очередь опускается вниз, открывая нижнее отверстие. Сжатый воздух будет поступать к управляемому механизму, сообщение воздушной полости механизма с атмосферой будет прекращено. Выпускное отверстие выполнено с нарезкой. В него ввинчен винт 17 со скосом по длине. С изменением положения винта изменяется площадь поперечного сечения выпускного отверстия, соответственно изменяется скррость выхода воздуха из воздушной полости механизма.
Рис 106. Принципиальная электрическая схема реле времени ВЛ-50
Рис 108. Электропневматический вентиль ВВ-32: 1-заглушка, 2-уплотннтельная шайба, З-корпус, 4-болт, 5-ярмо, 6-катушка, 7- контактный вывод, 8, 16-резиновые прокладки, 9-крышка, 10-кнопка ручного привода, 11-винт крепления крышки, 12-немагнитная гильза, 13-якорь, 14-сердечник, 15-верхний клапан, 17-винт регулирования скорости выхода воздуха из управляемого механизма, 18- втулка, 19-нижний клапан, 20-пружина
Вентиль имеет кнопку ручного привода 10. При нажатии на нее вентиль срабатывает. После отпуска кнопки клапанная система возвращается в исходное положение. Кнопка используется при проверке действия вентиля.
Регулятор напряжения БРН-ЗВ бесконтактный, полупроводниковый, установлен на тепловозе для автоматического регулирования напряжения вспомогательного генератора (ранее применялся регулятор ТРН-1А). Электрическая схема регулятора (рис. 109) условно может быть разделена на два основных узла: измерительный и регулирующий.
Рис. 109. Электрическая схема регулятора направления БРН-ЗВ: T1-транзистор МП104, СБО, 1 шт.; Т2-транзистор МП1016, СБО, 1 шт ; ТЗ-транзистор Н702, М63, 1 шт., Т4, 75-тиристоры T50-3A-1, 2 шт ; Д1, Д2, Д7, Д8, Д13, Діб-диоды Д226, 6 шт.; ДЗ(Д6), Д4, Д5, Д14, Д15, Д/7-стабилитроны; Д9-Д12-диоды Д2331А, 4 шт.; С1, С2- конденсаторы ЭТО-4-250, 4 шт.; СЗ, «-конденсаторы МБГП-2-400 В, 2шт., Rl, R't- резисторы МЛТ-2, 2кОм + 5%, 4 шт ; R2- резистор РС-7, 250 Ом, 1 шт.; R3-резистор МЛТ-2, 200 Ом±10%; R4-резистор МЛТ-2, 20 кОм±5%, 2 шт.; R5-резистор МЛТ-2, 560 Ом± 10 %; R6, R7- резисторы ПЭВ-100, 150 Ом±5 %, 2 шт., R8, R9- резисторы МЛТ-2, 30 Ом±10%, 4 шт ; ДР1, ДР2- дроссели специального исполнения, 2 шт
Измерительный узел регулятора напряжения предназначен для подачи сигнала регулирующему узлу на уменьшение тока возбуждения вспомогательного генератора при повышении напряжения вспомогательного генератора сверх 75 В и наоборот - сигнала на увеличение тока возбуждения, когда напряжение становится ниже 75 В. В измерительный узел входят следующие элементы: резисторы /?'1, /?1, /?5, потенциометр /?2, конденсатор С1, диоды Д1, Д2, Д7, транзисторы 77, Т2, ТЗ, и стабилитроны ДЗ (или резервный Д6), Д4, Д5. Чувствительным элементом измерительного узла является стабилитрон ДЗ (Д6).
Измерительный узел собран по мостовой схеме: первое плечо моста - резисторы /?'1, /?/ и часть потенциометра /?2; второе плечо - оставшаяся часть потенциометра /?2 и резистора ЯЗ; третье плечо- резистор И4 и четвертое плечо - стабилитроны ДЗ(Д6), Д4, Д5. На одну диагональ моста подается напряжение от вспомогательного генератора, сглаженное конденсатором С7, в другую диагональ моста включен переход эмиттер - база транзистора 77. Когда напряжение вспомогательного генератора меньше 75 В, напряжение на втором плече моста, т. е. между движком потенциометра и минусом вспомогательного генератора (ВГ), меньше напряжения стабилизации стабилитрона ДЗ(Д6). При этом потенциал базы транзистора 77 выше потенциала эмиттера, и транзистор закрыт; закрыты также транзисторы Т2 и ТЗ, которые управляются током коллектора транзистора 77. У закрытых транзисторов сопротивление между эмиттером и коллектором велико. Когда напряжение вспомогательного генератора превысит 75 В, напряжение на втором плече моста станет выше напряжения стабилизации ДЗ(Д6). При этом потенциал базы транзистора 77 станет ниже потенциала эмиттера, и транзистор 77 откроется.
Когда транзистор 77 открыт, ток течет от движка потенциометра /?2 через переход эмиттер - коллектор транзистора 77, резистор /?5, переходы база - эмиттер транзисторов Т2 и ТЗ, которые включены по схеме составного транзистора для увеличения коэффициентов усиления, и далее через дроссель ДР1 на минус вспомогательного генератора. Дроссель имеет очень малое активное сопротивление и практически не оказывает сопротивления постоянному току. Транзисторы Т2 и ТЗ имеют обратную проводимость (п-р-п) по сравнению с транзистором 77 (р-п-р) и при указанном направлении тока они открываются. У открытых транзисторов сопротивление между эмиттером и коллектором близко к нулю. Таким образом можно считать, что транзистор ТЗ представляет собой выключатель, контакты которого разомкнуты при напряжении вспомогательного генератора менее 75 В и замкнуты при напряжении более 75 В.
Стабилитроны Д4 и Д5 включены встречно стабилитрону ДЗ (Д6) и всегда находятся под прямым напряжением, следовательно, их сопротивление незначительно. Они служат для компенсации изменения напряжения на стабилитроне ДЗ (Д6) при изменении температуры. Диоды Д1 и Д2 защищают транзистор 77 от импульсов обратного напряжения, которое возникает при работе регулятора. Диод Д7 уменьшает ток утечки транзистора 77.
Регулирующий узел собран по схеме мультивибратора на кремниевых управляемых диодах (тиристорах) Т4 и Т5.
Когда к тиристору приложено обратное напряжение (минус на анод, плюс на катод), то он ведет себя, как обычный диод, т е в цепи тиристора течет очень малый обратный ток, которым можно пренебречь при рассмотрении работы схемы Если поменять полярность приложенного напряжения, то тиристор останется закрытым (не будет пропускать ток) до тех пор, пока не будет приложено небольшое напряжение между управляющим электродом тиристора и катодом Ток в цепи управляющего электрода «открывает> тиристор, и в цепи анод - катод ток начинает протекать так, как по обычному диоду Чтобы запереть тиристор, недостаточно снять напряжение с управляющего электрода, необходимо хотя бы кратковременно приложить к тиристору обратное напряжение
Кроме тиристоров, в схему регулирующего узла входят следующие элементы: диоды Д8-Д13, Діб, резисторы /?6-стабилитроны Д14, Д15, Д17, дроссели ДР1, ДР2 и конденсаторы С2, СЗ, С4. Нагрузкой 'регулирующего узла является обмотка возбуждения ОВ вспомогательного генератора.
Рассмотрим работу мультивибратора, считая условно, что дизель остановлен, поэтому потенциал на движке потенциометра равен нулю, и транзистор ТЗ закрыт. Напряжение к стабилитрону Д17 от плюса аккумуляторной батареи прикладывается по следующей цепи: обмотка возбуждения ОВ, Р6, Д9. Стабилитрон открывается, и небольшой ток начинает протекать по цепи управляющего электрода тиристора Т4 на минус аккумуляторной батареи БА через дроссель ДР1. Тиристор Т4 открывается, и напряжение Б А прикладывается к обмотке возбуждения. Ток возбуждения вспомогательного генератора начинает быстро нарастать. Он течет по цепи: плюс БА, ОВ, ДП и Д12, Т4, ДР1, минус БА. Одновременно течет зарядный ток конденсатора С2 по цепи: плюс БА, Я7, С2, Т4, ДР1, минус БА. Потенциал на правой обкладке конденсатора положительный, на левой - отрицательный.
Напряжение на конденсаторе С2 начинает нарастать и в какой-то момент достигает значения, при котором открываются стабилитроны Д14, Д15. Через диод Д13 и стабилитроны Д14 и Д15 потечет ток управления тиристора Т5, который при этом откроется. Начнется разряд конденсатора С2 по цепи: Т5, ДР2, ДР1, Т4. Для тиристора Т4 разрядное напряжение конденсатора является обратным, и он закрывается. При этом обмотка возбуждения отключается от батареи, и ток в ней быстро уменьшается, замыкаясь через шунтирующий диод Д10. Этот диод уменьшает перенапряжения, которые возникают при отключении тиристором Т4 обмотки возбуждения от батареи.
При закрытом тиристоре Т4 и открытом тиристоре 75 конденсатор С2 перезаряжается по цепи: плюс Б А, ОВ, ДІЇ я Д12, С 2, Т5, ДР2, минус Б А. Теперь левая обкладка конденсатора С2 приобретает положительный потенциал, а правая - отрицательный. Одновременно растет напряжение на аноде тиристора Т4 и напряжение на стабилитроне Д17. Стабилитрон открывается, вследствие чего открывается и тиристор Т4. Конденсатор С2 начинает разряжаться по цепи: Т4, ДР1, ДР2, 75. Напряжение конденсатора С2 запирает тиристор 75, по обмотке ОВ вновь протекает ток от аккумуляторной батареи. Цикл работы мультивибратора повторяется.
Остальные элементы регулирующего узла имеют следующее назначение: диоды Д8 и Діб защищают переходы управляющий электрод - катод тиристоров Т4 и 75 от обратных напряжений, которые возникают при перезарядке конденсатора С2; одновременно диод Д8 защищает транзисторы Т2 и ТЗ; диоды ДІЇ я Д12 предотвращают потерю управляемости мультивибратора; дроссели ДР1 и ДР2 защищают тиристоры Т4 и Т5 от импульсов тока, возникающих при переключении тиристоров.
После пуска дизеля напряжение на вспомогательном генераторе быстро увеличивается, так как регулирующий узел обеспечивает максимальный ток возбуждения. Когда напряжение генератора превысит 75 В, потенциал на движке потенциометра /?2 станет достаточным для отпирания стабилитрона ДЗ (Д6) и, следовательно, транзисторов 77, Т2, ТЗ. Транзистор ТЗ, открываясь, шунтирует цепь стабилитрон Д17 - управляющий электрод тиристора Т4. Ток управляющего электрода тиристора Т4 уменьшается практически до нуля. Поэтому после очередного запирания тиристора Т4 разрядом конденсатора С2 он не может больше открыться, и автоколебания мультивибратора прекращаются. Обмотка возбуждения отключается от батареи и разряжается через диод Д10. Одновременно уменьшается напряжение генератора. Когда напряжение станет несколько меньше 75 В, стабилитрон ДЗ (Д6) и транзисторы ТІ, Т2, ТЗ закроются. Вновь появится ток в цепи управляющего электрода тиристора Т4 и начнет работать мультивибратор. Напряжение вспомогательного генератора станет расти.
Таким образом, в системе вспомогательный генератор - регулятор напряжения устанавливаются автоколебания с частотой, определяемой параметрами обмотки возбуждения. Напряжение регулируется за счет изменения среднего значения тока возбуждения генератора, что обеспечивается изменением средней продолжительности включенного состояния тиристора Т4. При увеличении частоты вращения ВГ продолжительность включенного состояния Т4 уменьшается, а при уменьшении растет.
Если нужно изменить значение напряжения вспомогательного генератора, поддерживаемое регулятором, то передвигают движок потенциометра Передвижение движка вниз по схеме приводит к увеличению поддерживаемого регулятором напряжения, вверх - к уменьшению, так как часть напряжения вспомогательного генератора, приложенная к стабилитрону ДЗ, растет, и стабилитрон открывается при меньшем напряжении вспомогательного генератора.
Силовые кремниевые диоды Д161-200-6 (рис. ПО) установлены в электрической схеме тепловоза для предотвращения разряда аккумуляторной батареи при неработающем дизеле или при неисправном вспомогательном генераторе. Они пропускают только ток заряда аккумуляторной батареи.
Основу вентиля составляет выпрямительный элемент 1, вмонтированный в герметичный корпус 5, предохраняющий его от влияния внешних воздействий. Элемент 1 имеет кремниевую двухслойную структуру, для обеспечения необходимой механической прочности к нему припаяны две термокомпенсирующие вольфрамовые пластины. Медное основание 6, являющееся катодом вентиля, имеет шпильку с резьбой для ввинчивания в радиатор. Анодом вентиля служит гибкий медный вывод 4.
Диоды КД-202Р применяют в электрической схеме в качестве разделительных. Выпрямленный ток диода 3 А, обратное напряжение 600 В, прямое падение напряжения 1 В.
Проволочные резисторы СР применяют в цепях, где требуется поглощение довольно значительной мощности, например в цепи заряда батареи, цепях прожекторов. Резистор представляет собой
Рис. 110. Силовой Рис. 111. Сирена постоянного тока СС-2
Технические характеристики панелей
Трубчатые резисторы (ПЭ, ПЭВ, ПЭВР) применяют там, где не требуется поглощение значительной мощности, например в цепи электродвигателей вентиляторов кабины и калорифера, в цепях электроманометров и электротермометров. Резисторы изготавливают мощностью до 150 Вт.
Сирена постоянного тока СС-2 (сигнал превышения максимальной скорости тепловоза) имеет чугунный корпус 9 (рис. 111) с крышкой 8, в котором размещен электромагнитный механизм ударного действия, состоящий из двух катушек 1 со стальными сердечниками, якоря 2, снабженного ударником 14, и механизма прерывателя 7. Между корпусом сирены и основанием 16 электромагнитного механизма укреплена мембрана 13 с наковальней 15. При протекании прерывистого тока в катушках возникает переменное магнитное поле, обусловливающее вибрацию якоря, которая передается при помощи ударника на наковальню и вызывает звучание мембраны. Для снижения искрения параллельных контактов прерывателя 6 служит конденсатор, установленный на корпусе сирены. Сигнал сирены регулируют при снятой крышке изменением длины ударника 14, а также при помощи контактного винта 5 прерывателя, предварительно ослабив гайку 3 и контргайку 4.
Сирена рассчитана на повторно-кратковременный режим работы. Продолжительность непрерывного сигнала более 8 мин по условиям нагрева недопустима. Обмоточные данные катушек: напряжение ПО В, число витков 400, марка провода ПЭЛ 0,15, сопротивление 240 Ом±5%.
Электрические машины | Маневровый тепловоз ТГМ6а | Электрическая схема