К аппаратам защиты тепловоза ЧМЭЗ относятся реле боксовання РБІ и РБ2, реле заземления />'?. реле давления масла РИМ. реле давления воздуха РДВ. а также автоматические выключатели и плавкие предохранители. Вмесіе с аппаратами зашиты ра -бота ют два промежуточных реле реле РІ аппаратуры АЛ СИ (Ч м. с. 323) и реле управления /'У5, ко трое при срабатывании любого из вышеупомянутых аппаратов снижает мощность 'дизель-генераторной установки тепловоза.
Катушка реле РУ5 получает питание после включения контактора КУ, если реверсивная рукоятка контроллера находится в положении "Пуск". От провода 202 (см. рис. 172) ток течет через размыкающие контакты РБ11, провод 245, размыкающие контакты РБ21, провод 246, размыкающие контакты РУ34, провод 252, замкнутые контакты КМР2 реверсивного барабана контроллера и провод 26/ в катушку реле РУ5, от которой по проводам 120 и 119, замкнутым контактам ПСМЕ1 и проводу 100 уходит на "минус" аккумуляторной батареи (вспомогательного генератора). При движении тепловоза контакты КМР2 разомкнуты, а ток в катушку реле РУ5 поступает через замыкающие контакты КВ1, подключенные параллельно контактам КМР2.
Реле РБ1 и РБ2 служат для защиты тяговых электродвигателей от разноса, под которым подразумевают недопустимое увеличение частоты вращения якоря электродвигателя, приводящее к выходу тягового электродвигателя из строя. Разнос может произойти при боксовании колесных пар, т. е. тогда, когда сила тяги тепловоза превышает силу сцепления колес с рельсами. Катушки реле РБ1 и РБ2 (рис. 186) замыкающими контактами КП13, КП23 и КПЗЗ поездных контакторов подключены к точкам а, б и в (т. е. к началам обмоток возбуждения тяговых электродвигателей). Так как при отсутствии боксования протекающий по трем параллельным ветвям ток практически одинаков, а сопротивления обмоток возбуждения всех тяговых электродвигателей равны, то падения напряжения на обмотках возбуждения также равны. Следовательно, потенциалы точек а, б и в одинаковы, и ток по катушкам реле РБ1 и РБ2 не протекает.
Допустим, начинает боксовать первая колесная пара. Сразу же резко возрастает частота вращения якоря первого тягового электродвигателя (тяговый двигатель идет вразнос), что приводит к увеличению противо-э.д.с. в его якорной обмотке. Протекающий по этой ветви ток уменьшается, снижается падение напряжения в обмотках возбуждения первого и второго тяговых электродвигателей, т. е. потенциал точки а становится меньше потенциала точки б. В этом случае по катушке реле РБ1 начинает течь ток, направление которого на рис. 186 показано стрелкой. Реле РБ1 включается и своими размыкающими контакта -ми РБ11 выключает реле РУ5 (см. рис. 172). Замыкающие контакты РУ51 и РУ54 этого реле (см. рис. 100) разры вают цепь питания обмотки параллельного возбуждения возбудителя, вследствие чего возбуждение возбудителя (а значит, и возбуждение тягового генератора) уменьшается. В результате уменьшается ток в силовой цепи, что вызывает снижение силы тяги тепловоза.
Одновременно размыкающие контакты РУ53 замыкают цепь питание катушки реле РСМД2, т. е. якорь сервомотора СМД начинает вращаться в сторону уменьшения подачи топлива. Частота вращения коленчатого вал;; дизеля уменьшается. Это также приводит к снижению тока в силовой цепи и, следовательно, к снижению силы тяги. Уменьшение частоты вращения коленчатого вала будет происходить до тех пор, пока сила тяги не снизится до такого значения, при котором восстановится сцепление колес с рельсами.
То же самое произойдет и при срабатывании реле РБ2, причем включение обоих реле не зависит от направления тока в катушках. Замыкающие контакты РБ12 (РБ22) и РБ13 (РБ23) используются в цепях защитной сигнализации. При отключении какой-либо группы тяговых электродвигателей замыкающие контакты соответствующего поездного контактора отсоединяют катушку реле РБ1 (РБ2) от обесточенной ветви, не допуская ложного срабатывания реле боксования.
Все машины, аппараты и кабели силовой цепи тепловоза надежно изолированы от его корпуса. Случайное соединение с корпусом локомотива только одной точки силовой цепи само по себе не является опасным для электрооборудования тепловоза. Однако замыкание на корпус второй точки силовой цепи может привести к тяжелым последствиям. Особенно опасным является пробой на корпус на плюсовом и минусовом участках цепи (режим короткого замыкания). В этом случае две точки цепи, разность потенциалов между которыми велика, соединены через корпус тепловоза, электрическое сопротивление которого очень мало. В результате резкого возрастания тока электрические машины, аппараты и соединительная проводка могут выйти из строя. Для предотвращения этого на тепловозе установлено реле заземления РЗ.
Катушка реле РЗ (см. рис. 100) проводом 40 соединена с корпусом тепловоза (провод прикреплен болтом к каркасу аппаратной камеры). Другой вывод катушки через провод 47 и контакты выключателя БРЗ подключен к минусовому зажиму шунта амперметра А1, т. е. к "минусу" тягового генератора. При пробое на корпус в силовой цепи ток через поврежденное место поступает в катушку реле РЗ и затем уходит на "минус" тягового генератора. После включения реле размыкающие контакты Р32 между проводами 254 и 274 (см. рис. 180) разрывают цепь питания катушки КВ. С выключением контактора KB тяговый генератор теряет возбуждение, т. е. нагрузка с дизеля снимается полностью.
Замыкающие контакты КВІ разрывают цепь питания катушки реле РУ5 (см. рис. 172), что приводит к снижению частоты вращения коленчатого вала дизеля до минимальной. Замы -кающие контакты реле РЗ включень, в схему защитной сигнализации (см. с. 314). При срабатывании реле РЗ якорь его удерживается защелкой во включенном положении (см. рис. 134, а). Реле заземления срабатывает г.ри протекании по катушке тока 0,04э А, т. е. при разности потенциалов на катушке реле РЗ не менее 38 В. Поэтому при пробое изоляции на корпус в ми нусовой части силовой цепи реле не включается. В случае замыкания на корпус в плюсовой части силовой цепи пуска (или при замыкании на корпус в плюсовой части низковольтных цепей) реле РЗ может сработать во время пуска.
Реле давления масла РДМ (рис. 187) исключает возможность работы дизеля на 5 — 8-й позициях при пониженном давлении масла. В стальной корпус 4 ввернут латунный штуцер 16, к которому припаян латунный силь-фон 75, представляющий собой гофрированную трубку. Снизу к штуперу присоединена трубка 18 от трубопровода масляной системы дизеля. С иль-фон 75 наконечником 14 упирается в фигурный рычаг /Л установленный в корпусе. Одним концом рычаг // упирается в призматическую опору 12, укрепленную в корпусе 4 двумя винтами. С противоположной стороны рычаг // нагружен двумя пружинами 1 к 3. Концы пружин прикреплены к верхним 5 и нижним 2 пластинам. Нижние пластины укреплены ь корпусе винтами, а в пластины .5 ввернуты регулировочные винты 7 и V. Винт 7 давит на рычаг // через заплечики опоры 8, а винт 9 — через призму 10.
К переднему торцу корпуса реле прикреплен четырьмя винтами пластмассовый корпус 6, разделенный вертикальной перегородкой на две части. В одной установлен микропереключа-
Реле 187. Реле давления масла типа TSV4E: / 3 рог;, л ироничные мр\ жины; 2, 5 сіплмше пластины; 4 корпус реле; 6 --- корпус микропереключателя: 7. регулировочные вин і ы; H опора; 10, 12 призматические опоры; / / -■■ фигурный рычаг; 13 — ушко; 14 наконечник: 13 сильфон: /о штуцер; 17 — накидная гайка; 18 - трубка подвода масла; 19 — крышка; 20, 22, 24 п.част массовые колодки: 21 контактный зажим; 23 — неподвижный контакт; 25 - подвижный контакт: 2Ь - пружина; а ■ отверстие гель, а в другой — съемная колодка 20 с двумя контактными зажимами 21, к которым присоединяют провода 246 и 252 из цепей управления. Корпус 6 закрыт съемной пластмассовой крышкой 1Q, позволяющей присоединять провода после установки реле РДМ на дизеле. Микропереключатель собран из двух пластмассовых колодок 22 и 24, соединенных между собой бронзовой втулочкой (на рис. 187 она не показана). Втулочку вставляют в отверстия а колодок, а затем развальцовывают по торцам.
В колодках укреплены две пары неподвижных контактов 23, представляющих собой латунные пластины. Размещенный под нижними неподвижными контактами подвижный контакт 25 выполнен в виде стального стержня с пластмассовой головкой, на конце которого укреплена латунная пластинка (мостик) с двумя серебряными напайками по концам. Провода от нижних неподвижных контактов (верхняя пара контактов в схеме не используется) пропущены через прорезь в вертикальной перегородке корпуса б и припаяны к контактным зажимам 21 с тыльной стороны. При сборке микропереключателя в выемку колодки 24 ставят пружину 26 (под подвижный контакт).
Если давление масла в системе низкое (или отсутствует вообще), рычаг // под действием регулировочных пружин / и 3 повернут так, что своим выступом давит на головку подвижного контакта 25, размыкая тем самым мостиковую блокировку реле РДМ, включенную в цепь питания катушки реле РУ5 (см. рис. 172).
При повышении давления масла в системе сильфон, деформируясь, начинает воздействовать на рычаг и при давлении масла 0,26 МПа (2,6 кгс/см2), преодолев усилие пружин, поворачивает рычаг по часовой стрелке, освобождая подвижный контакт 25. Под действием пружины 26 контакты реле РДМ замыкаются. Начиная с 5-й позиции подключенные к ним параллельно контакты РУ34 размыкаются, и питание катушки реле РУ5 сохраняется только через замкнутые контакты реле РДМ. При понижении давления масла в системе ниже 0,2 МПа (2 кгс/см2) контакты реле РДМ под действием пружин размыкаются. Если это происходит во время работы дизеля на 5-й или более высокой позиции, то реле РУ5 выключается, т. е. частота вращения коленчатого вала снижается до 350 об/мин.
При ремонтах настройку реле производят на специальном стенде. Меняя затяжку пружины 3, реіулируют момент включения реле, а изменяя затяжку пружины / — момент выключения. Для удобства регулировки к корпусу реле прикреплена шкала, относительно которой перемещаются язычки пластин 5, выходящие через прорези корпуса.
Реле давления воздуха РДВ не допускает трогание тепловоза с места при недостаточном давлении воздуха в тормозной магистрали. Это реле ничем не отличается по конструкции от реле РДМ. Сильфон реле РДВ трубкой подвода воздуха соединен с тормозной магистралью тепловоза. Контакты реле РДВ, включенные в цепь питания катушки контактор;! К В (см. рис. 180). замыкаются при давлении воздуха в тормозной магистрали 0,44 МПа (4.4 кгс/см'*), а размыкаются при давлении 0,35 МПа (3,5 кгс/см2). Реле РДМ укреплено на блоке.- цилиндров дизеля с левой стороны, реле РДВ установлено возле масляного насоса. Для крепления реле служат дна ушка 13 (см. рис. 187).
На тепловозе ЧМЭЗ защиту чизеля от перегрузок обеспечивает регулятор мощности, являющийся частью объединенного регулятора дизеля. Этот регулятор состоит из регулировочного реостата и ряда механических элементов.
Регулировочный реостат (рис. 188, и) смонтирован в металлической коробке /, к задней стенке которой через текстолитовый фланец 3 прикреплена изоляционная панель 2. На ней укреплены 20 трубчатых резисторов Л' типа "Тесла-602" и 24 неподвижных латунных контакта 7, расположенных но окружности. Резисторы прикреплены к панели шпильками, Ч (М4), причем три шпильки используются также для крепления собирательной кольцевой шины 14. Все резисторы соединены последовательно-параллельно и подключены к неподвижным контактам. На монтажной схеме соединения резисторов (рис. 188, б) неподвижные контакты обозначены цифрами /. 2. 17 -э,7(один контакт не используется).
Между неподвижными контактами 7 и шиной 14 (см. рис. 188, а) размещено подвижное контактное устройство, представляющее собой стальной корпус 12 с двумя электрошетками Я, между которыми поставлена пружина 10. Корпус 12 вставлен в вырез текстолитового держателя 13 и укреплен на нем болтом, хвостовик которого используется для крепления шунтов обеих щеток. Держатель посредством шпонки укреплен на конце валика 4. На другом конце валика имеется шесконтактного устройства (г): / — металлическая коробка; 2 — изоляционная панель; 3 — текстолитовый фланец; 4 - валик; 5 — шестерня; б бронзовая втулка; 7 — неподвижный латунный контакт; 8 - трубчатый резистор; 9 — злектрощетка; 10, 20 пружины; II — шпилька; 12 — корпус; 13 — текстолитовый держатель; 14 — кольцевая шина; 15 -- плоская пружина; 16 — крышка; 17— резиновое уплотнение; 18 -- зубчатый сегмент; 19 - веркний корпус регулятора дизеля; 21,27 — двуплечие рычаги; 22 — ограничительный кулачок; 23 — кулачковый вал; 24 — рычаг с рол и ком; 25 -- ограничительная штанга; 26 — передаточная штанга; 28 — регулировочный вал; 29 — коромысло; 30 — поршень гидроусилителя терня 5, входящая в зацепление с зубчатым сегментом 18 регулятора мощности. Подшипником для валика служит бронзовая втулка 6, запрессованная во фланец 3. В собранном виде реостат закрыт крышкой 16 и прикреплен четырьмя болтами к верхнему корпусу 19 объединенного регулятора дизеля.
Рис. 188. Реостат регулятора мощности тина OR12 (а), монтажная схема соединения его резисторов (б), схема работы регулятора мощности (в) и принципиальная схема работы подвижного
В корпусе 19 размещены все механические элементы регулятора мощности (рис. 188, в), к которым относятся ограничительный кулачок 22, жестко укрепленный на кулачковом валу 23, рычаг 24 с роликом, ограничительная 25 и передаточная 26 штанги, коромысло 29, двуплечий рычаг 21 и пружина 20. Рычаг 24 шарнирно укреплен на корпусе 19, а коромысло 29 — на конце штока, изготовленного за одно целое с поршнем 30 гидроусилителя. Ограничительная штанга 25 расположена между рычагами 24 и 27(по-следний жестко укреплен на регулировочном валу 28). Передаточная штанга 26 опирается на длинное плечо коромысла 29. Верхний конец штанги шарнирно соединен с двуплечим рычагом 21, который качается на оси, установленной в приливах корпуса 19. Одно плечо рычага 21 нагружено пружиной 20, второй конец которой прикреплен к внутренней стенке корпуса 19. Ко второму плечу рычага 21 двумя болтами прикреплен зубчатый сегмент 18, входящий в зацепление с шестерней 5 регулировочного реостата.
Известно, что объединенный регулятор дизеля обеспечивает постоянную для данной позиции частоту вращения коленчатого вала прежде всего за счет изменения количества топлива, подаваемого в цилиндры дизеля. Поэтому работа регулятора мощности начинается в тот момент, когда мощность всех потребителей превысит мощность,- развиваемую дизелем при максимальной для данной позиции подаче топлива. Это может произойти при трогании тепловоза с места и движении его со скоростью ниже расчетной, а также вследствие низких температур обмоток электрических машин, неблагоприятных погодных условий (пониженное атмосферное давление, повышенная влажность воздуха), неисправностей самого дизеля.
При работе дизеля без перегрузки между роликом рычага 24 и ограничительным кулачком 22 имеется зазор, позволяющий увеличивать подачу топлива в цилиндры. Перемещающийся вверх поршень 30 гидроусилителя правым плечом коромысла 29 воздействует на рычаг 27 и поворачивает по часовой стрелке регулировочный вал 28, связанный с валом управления рейками топливных насосов (см. также рис. 173). С увеличением подачи топлива этот зазор уменьшается, так как вместе с коротким плечом коромысла 29 поднимается ограничительная штанга 25, поворачивающая рычаг 24. Увеличение подачи топлива будет происходить только до тех пор, пока ролик рычага 24 не упрется в ограничительный кулачок 22 (такое положение изображено на рис. 188, в). Эксцентриковая форма кулачка обеспечивает различные в зависимости от позиций контроллера максимальные подачи топлива.
Если подача топлива (на любой из позиций) достигла максимального значения (т. е. короткое плечо коромысла 29 через ограничительную штангу 25 и рычаг 24 с роликом упирается в кулачок 22), а нагрузка на дизель продолжает возрастать, то при перемещении силового поршня 30 гидроусилителя вверх начинает подниматься длинное плечо коромысла, которое передаточной штангой 26 поворачивает рычаг 21, преодолевая усилие пружины 20. Зубчатым сегментом 18 рычаг поворачивает шестерню 5 вместе с держателем 13 (см. рис. 188, а). При этом одна их щеток 9 скользит по неподвижным контактам 7, а другая— по кольцевой шине 14, в результате чего меняется сопротивление регулировочного реостата, включенного в цепь обмотки параллельного возбуждения возбудителя.
Провода 62 и 64 из цепей управления (см. рис. 100) через штепсельный разъем связаны с двумя проводами внутри реостата, один из которых соединен с неподвижными контактами /, 36 и 37, и другой ■■- с неподвижным контактом 2, соединенным перемычкой с кольцевой шиной (см. рис. 188, б). При нормальной нагрузке на дизель контакты / и 2 соединены через щетки, г. е. ьсе резисторы регулировочного реостата выведены (положение 0 на рис. 188, с).
Из 20 резисторов сопротивлением по 27 Ом каждые первые 14 разделены на три равные части, а последующие три на две. При повороте держателя на первоначальный угол, т. е. при переходе щетки с контакта / на контакт /7 (положение А на рис. 188, <•) в цепь самовозбуждения возбудителя вводится добавочное сопротивление 1,8 Ом (пять параллельно соединенных резисторов по 9 Ом). При переходе щетки на контакт /#сопротивление увеличится вдвое, а при переходе щетки на контакт 19 - втрое (положения Б и В на рис. 188, .'). В зависимости от угла поворота подвижного контактного устройства сопротивление, вводимое в цепь самовозбуждения возбудителя, колеблется от нуля до 156 Ом (на рис. 100 резисторы реіулировочного реостата обозначены RPM). За счет снижения возбуждения возбудителя мощность, отбираемая тяговым генератором, уменьшается, т. е. перегрузка дизеля устраняется. Нагрузка на дизель і нижается до тех пор, пока не будет восстановлена частота вращения коленчатого вала, соответствующая данной позиции.
Eсли во время работы реостата подвижное контактное устройство по инерции повернется на несколько больший угол, то электрическая цепь не разомкнётся, так как контакт / соединен перемычками с расположенными рудом контактами .?7и 36, а контакт 2 с контактом 35; ширина щетки превышает расстояние между контактами. В том случае, если реостат неисправен, его .можно выключить из схемы переключателем "Регулятор мощности и охлаждения". В положении "Выключено" контакты ВВОІ переключателя (см. рис. 140) замыкаются, шунтируя все резисторы регулировочного реостата, а контакты В1Ю2 размыкаются, вводя дополнительный резистор Р84 (см. рис. 100) в цепь обмотки независимого возбуждения возбудителя. Тем самым частично снижается мощность тягового генератора, что исключает возможность перегрузки дизеля.
Регулирование скорости движения и работа реле перехода | Маневровые тепловозы ЧМЭЗ, ЧМЭЗТ и ЧМЭЗЭ | Сигнализация о неисправностях