На тепловозе 4ТЭ10С применена электрическая передача мощности постоянного тока. Каждая секция тепловоза приводится в движение шестью параллельно соединенными тяговыми электродвигателями 1-6 (рис. 11.1, см. вкладку), которые получают питание от тягового генератора Г. Например, электродвигатель 1 снабжается по цепи: «-(-» Я1 генератора Г, кабель 301, главный контакт поездного контактора 17/, кабель 321, обмотки якоря и добавочных полюсов ЯІ Я2 электродвигателя 1, кабель 331, главный размыкающий контакт реверсора ПР, кабель 341, обмотка возбуждения СІ -- С2, кабель 351, размыкающий контакт ПР, кабель 381, шунт амперметра 104, кабель 401, обмотка добавочных полюсов ДІ -Д2 генератора 1", «-» Я2 генератора Г. Реверсирование электродвигателей осуществляется путем изменения направления тока в их обмотках возбуждения. Если для двигателей 1-6 направлению движения тепловоза «Вперед» соответствует протекание тока в обмотках возбуждения от зажима С1 к зажиму С2, то при переключении реверсора ток в обмотках будет протекать от зажима С2 к зажиму С/.
Для более полного использования мощности силовой установки тепловоза электрическая передача оборудована комбинированной автоматической системой регулирования напряжения тягового генератора. Сигналом по возмущающему воздействию в этой системе является наибольший ток из четырех групп тяговых электродвигателей (жесткие динамические характеристики системы возбуждения генератора). Начиная с 4-й позиции контроллера, система регулирования напряжения обеспечивает полное использование мощности дизеля. До 4-й позиции контроллера (КМ) статические характеристики системы имеют вид селективной характеристики. Весь диапазон изменения частоты вращения коленчатого вала дизеля разбит на 15 рабочих позиций и одну позицию холостого хода.
Электрическая схема передачи мощности тепловоза 4ТЭ10С приведена с сокращениями. Сборные рейки, коробки и штепсельные разъемы имеют номерные или буквенные обозначения. Зажимы сборных реек обозначаются дробью, числитель которой указывает номер рейки, а знаменатель - порядковый номер зажима. Зажимы сборных коробок дизеля 1Д и 2Д обозначены сочетанием номбра и буквы с порядковым номером зажима. Зажимы небольших сборных коробок обозначены номером коробки. В номера проводов вспомогательных систем входит буквенное обозначение принадлежности к системе: «А» - автоматическая локомотивная сигнализация и скоростемер; «П», «КЛ»- пожарная сигнализация; «X» -холодильная камера.
Условно на схеме показаны межтепловозные соединения с одной из секций.
Пуск дизеля. Перед пуском дизеля необходимо включить рубильник ВБ аккумуляторной батареи БА, автоматические выключатели А13 «Управление», А5 «Дизель», A4 «Топливный насос», А6 «Управление холодильником», через контакты которого получают питание измерительные приборы систем тепловоза, и тумблер ТН1 «Топливный насос», установить в рабочее положение рукоятку блокировки тормоза БУ, на нулевую позицию рукоятку контроллера (контроллер) машиниста КМ и реверсивную рукоятку (реверсор) ПР в положение «Вперед» или «Назад».
В результате замыкания контактов рубильника ВБ собирается цепь на автоматические выключатели A3 - All и А13, А14, А16: «•-)-» БА, кабель 831, ВБ, кабели 451, 811, предохранитель 107, кабель 809, шунт 103 амперметра заряда батареи, резистор заряда батареи СЗБ, провода 815X3, 842X2, 845X2, 847, 849, 871X2, 873, П60, автоматы А4 - А12, А13, А14, А16.
При включении А5 напряжение поступает на катушку электромагнита МР5 объединенного регулятора дизеля: А5, провода 1401, 1453, 1451, размыкающий контакт РУ10, провода 1398, 1408, катушка МР5, минусовый провод разъема цепей управления (« - »). Электромагнит МР5 устанавливает индуктивный датчик ИД в крайнее положение и удерживает его в таком состоянии до 4-й позиции, что обеспечивает плавное трогание тепловоза.
После включения тумблера ТН1 собирается цепь питания контактора КТН привода электродвигателя топливного насоса: зажим 1/4, А5, провода 1401, 1581, 1418, размыкающий контакт РУ7, провод 1416, катушка КТН, провода 1417, 1651, 1641, ТН1, провода 1645, 1646, минусовый разъем 1М*. Включившись, главные контакты КТН подают напряжение на электродвигатель ТН топливного насоса: « + », A4, провод 2021, замыкающий контакт КТН, провода 2023, 2027, электродвигатель ТН, провода 2022, 2024.
Одновременно с этим получают питание обмотка Ш1 - LU2 вспомогательного генератора ВГ и катушки вентилей ВП6 и ВП9: « + », А5, по цепи КТН до зажима 7/2, провод 1501, главный замыкающий контакт КТН и далее по проводам 1502 и 1551 через размыкающие контакты РУ8, РУ19 и РУ6 на катушку ВП9, через размыкающие
* Разъемы IM-3M соединены со сборной минусовой рейкой.
контакты пусковых контакторов Д1 и ДЗ на обмотку 1//1 - Ш2, через размыкающий контакт контактора возбуждения возбудителя ВВ на катушку ВП6. Вентили ВП6 и ВП9 отключают соответственно левый ряд топливных насосов при работе дизеля без нагрузки и дополнительно пять топливных насосов правого ряда при пуске дизеля. Кроме того, замыкающий контакт КТН (1491, 1482) подготавливает цепь включения РУ6, а размыкающий контакт КТН, расположенный в цепи питания катушек пусковых контакторов Д1 -ДЗ, предотвращает проворот вала дизеля при работающем топливном насосе. Размыкающий контакт КТН (1400, 1402), расположенный в цепи катушки контактора масляного насоса КМН, предотвращает включение электродвигателя маслопрокачивающего насоса МН при включенном тумблере ОМН «Отключение маслопрокачивающего насоса».
Пуск дизеля осуществляется кратковременным (не более 30 с) нажатием кнопки ПД1 «Пуск», в результате чего включается реле РУ6: «-\-» А13, провод 1001, БУ, провод 1002, контакт HP, провод 1004, контакт 4 КМ, замкнутый на нулевой позиции, провод 1411, ПД1, провода 1412, 1413, 1414, резистор СУ1, провод 1415, размыкающие контакты РУ9, провод 1491, замыкающий контакт КТН, провод 1482, размыкающий контакт реле времени РВ2, провод 1483, катушка РУ6, провода 1485, 1347, 1348, « - ».
Замыкающий контакт РУ6 собирает цепь питания катушки контактора КМН: « + », А5, по цепи МР5 до провода 1451, провод 1398, замыкающий контакт РУ6, провод 1404, катушка КМН, провода 1405, 1515, « - ». Замыкающий контакт РУ6 (1459, 1455) шунтирует контакты кнопки ПД1, и РУ6 становится на самопитание: «-{-», А5, провода 1401, 1581, 1418, размыкающий контакт РУ8, провод 1459, замыкающий контакт РУ6, провода 1455, 1415 и далее по цепи РУ6.
После включения контактора КМН получает питание электродвигатель МН: «-}-» БА, по цепи A3 - АН до кабеля 811, предохранитель 107, провод 817X4, главные контакты КМН, провод 819X4, электродвигатель МН, провод 820X4, кабель 454, ВБ, кабель 832, « - » БА. Начинается прокачка дизеля маслом. Одновременно с этим замыкающий контакт КМН (1461, 1462) подготавливает цепь включения Д1 --ДЗ, а замыкающий контакт КМН (1453, 1506) подает питание на катушку реле времени РВ1: «-{-» А5. по цепи МР5 до провода 1453, замыкающий контакт КМН, провод 1506, размыкающий контакт ОМН, провод 1505, катушка РВ1, провода 1454, 1515, «- ». Включившись, РВ1 контролирует время прокачки масла дизеля. Кроме того, отключается размыкающий контакт КМН (1327, 1324) и блокирует включение РУ4 непосредственно через контакты 11 КМ. По истечении 90 с включается замыкающий контакт РВ1 и собирает цепь РУ4: «-{-», А5, провода 1401, 1453, 1458, замыкающий контакт РВ1 с выдержкой времени 60 с, провода 1457, 1324, катушка РУ4, « -». Замыкающий контакт РУ4 подает питаниє на ДІ: « + », А5, по цепи РУ6 до провода 1415, замыкающий контакт РУ4, провод 1461, замыкающий контакт КМН, провод 1462, размыкающий контакт контактора возбуждения генератора KB, провода 1463, 1464, замыкающий контакт 105 валоповоротного механизма дизеля, провода 1455, 1466, катушка Д/, провода 1448, 1449, «-».
Блокировка 105 предохраняет механизм от поломки при пуске дизеля; если он находится в зацеплении с валом, эта блокировка разомкнута и дизель пустить нельзя. Размыкающий контакт KB расположен в этой же цепи и контролирует отключенное состояние системы возбуждения Г в момент пуска дизеля, замыкающий контакт КМН обеспечивает включение Д1 - ДЗ только при работающем маслопрокачивающем насосе, а размыкающий контакт РУ8 исключает пуск дизеля на позициях выше нулевой.
Контактор Д1 главными контактами подключает к минусу БА пусковую обмотку ГІ1 - 112 генератора Г: « - » БА, кабель 832, ВБ, кабель 454, главный контакт ДІ, кабель 456, обмотки П1 - 112, Д1 -Д2, зажим Я2. Замыкающий контакт Д1 собирает цепь катушки ДЗ: « + », А5, провода 1401, 1581, 1441, замыкающий контакт Д/, провод 1444, катушка ДЗ, провода 1445, 1447, 1448, 1449, « - ». Одновременно через разъемы межтепловозных соединений по проводу 132 получают питание контакторы ДЗ ведомых секций.
Замыкающий контакт ДІ (1504, 1512) собирает цепь катушки вентиля ВП7: « + », А5, по цепи ВП6 до провода 1502, провода 1503, 1504, замыкающий контакт Д1, провода 1512, 1516, катушка ВП7, провода 1517, 1518, «-». Включившись, вентиль ВП7 открывает доступ сжатого воздуха к поршню ускорителя пуска дизеля, перемещающего рейки топливных насосов в положение подачи топлива.
Главные контакты ДЗ соединяют плюсовые зажимы БА всех секций на время пуска дизеля: «-)-» БА, кабель 831, ВБ, кабель 451. контакты ДЗ, кабели 455, 457, разъем межтепловозного соединения РПБ и далее по аналогичным цепям на ведомых секциях. Минусовые зажимы батарей БА всех секций кабелями 460 и 458 через разъем РПБ соединены постоянно. Кроме того, замыкающие контакты ДЗ подают питание на:
тяговый электромагнит ЭТ объединенного регулятора дизеля: «-\-», А5, по цепи ВП7 до провода 1503, провода 1504, 1511, замыкающий контакт ДЗ, провода 1508, 1507, катушка ЭТ, провода 1517. 1518, « - »;
реле РВ2: по цепи ЭТ до провода 1508, провод 1533, размыкающий контакт РУ9, провод 1513, катушка РВ2, провода 1454, 1515, « - »;
контактор Д2: «~\-», А5, по цепи ДЗ до провода 1441, провод 1442, замыкающий контакт ДЗ, провод 1443, катушка Д2, «-- ».
Размыкающие контакты' Д1 и ДЗ (1503, 1542), расположенные в цепи питания регулятора напряжения БРИ и обмотки возбуждения генератора ВГ, на время пуска дизеля размыкаются, защищая генератор ВГ от перегрузки, и разрывают цепь катушки вентиля ВП6, обеспечивая пуск дизеля при включенных топливных насосах.
Главные контакты Д2 через кабели 451, 453, 301 подключают «-4-» БА к зажиму Я1 генератора 1', который, работая в режиме электродвигателя, начинает раскручивать коленчатый вал дизеля. При увеличении давления в масляной системе до 0,16 МПа включается реле давления масла РДМ1, замыкающий контакт которого подает питание на РУ9: <•< + », А5, провода 1401, 1581, 1501, замыкающий контакт КТН, провод 1571, замыкающий контакт РДМ1, провода 1536, 1535, катушка РУ9, « - ». Включившись, РУ9 своими контактами (1533, 1535) шунтирует замыкающий контакт ДЗ в цепи ЭТ, обеспечивая питание его при работающем дизеле. Размыкающие контакты РУ9 (1415, 1491) обесточивают катушку РУ6. Отключившись, РУ6, своими контактами (1455, 1459 и 1398, 1404) разрывает цепь контакторов Д1 ■--ДЗ и КМН и схема пуска дизеля разбирается. Обмотка 1/1 -- 112 генератора 1" перестает получать питание от БА. Дизель начинает работать в режиме холостого хода. После завершения пуска размыкающие контакты Дій ДЗ (1503, 1542) подают питание на БРН, который поддерживает постоянное напряжение на генераторе ВГ.
Если в результате неисправности давление в масляной системе дизеля не возрастает за 30 с с момента включения РВ2 до 0,16 МПа и РДМ1 не сработает, то размыкающий контакт РВ2 (1482, 1483) разомкнётся и отключит РУ6. Схема пуска дизеля разберется. Этим предотвращается разряд батарей при несостоявшемся или чрезмерно затянувшемся пуске.
Схемой предусмотрены предварительная прокачка масла и проворот вала без пуска дизеля. Для прокачки дизеля маслом необходимо включить тумблер ОМН (1402, 1403) в цепи катушки контактора КМН, который сработает и включит электродвигатель МН. Одновременно размыкающий контакт ОМН (1505, 1506) исключит пуск дизеля, разрывая цепь РВ1.
Вал проворачивают на неработающем дизеле при выключенном ТН1 «Топливный насос». При нажатии кнопки ПД1 пусковые контакторы получают питание без выдержки времени через замкнутый размыкающий контакт КТН (1492, 1493). Пуск дизеля исключается разомкнутыми главными контактами КТН (1501, 1502), расположенными в цепи ЭТ.
В случае аварии дизель останавливают нажатием кнопки АК «Аварийная кнопка», в результате чего собирается цепь РУ7: « + >•>, А5, провода 1401, 1582, АК, провода 1583, 1587, размыкающий контакт РУ6, провод 1588, катушка РУ7, «--». Включившись, РУ7
своим размыкающим контактом в цепи контактора КТН обесточивает его катушку; контактор КТН отключается и разрывает цепь электромагнита ЭТ. Дизель останавливается.
Для облегчения работы с электрической схемой тепловоза 4ТЭ10С в табл. 11.1 приведено включение аппаратов при пуске дизеля в режиме тяги.
Приведение тепловоза в движение. Для приведения тепловоза в движение необходимо включить тумблеры «Управление тепловозом» УТ, отключателей электродвигателей ОМ I - ОМ6 и перевести контроллер на 1-ю позицию.
При этом получает питание РУ4: «-\-». AI3, провод 1001, блокировка БУ, провод 1002, контакт ПР, провод 1004, контакты 11 КМ. провода 1323, 1327, размыкающий контакт КМН, провод 1324, катушка РУ4, « - ». Замыкающий контакт РУ4 (1062, 1065) в цепи питания катушки РУ2 на 1-й и 10-й позициях КМ шунтирует замыкающий контакт реле давления масла РДМ2. Одновременно с этим при включенном клапане автостопа AJICH через контакт ЭПК получает питание соответствующий вентиль реверсора В (Н): но цепи РУ4 до провода 1004, контакт 1КМ, провод 1011, УТ, провода 1012, 1013. ЭПК. провода 1014, 1015, 1016, размыкающий контакт РУ12, провода 1017, 1018, контакт ПР, замкнутый в положении «Вперед» («Назад»), провода 1031 (1033), 1032 (1034), катушка В(Н), провод 1035, « - ». Вал реверсора поворачивается соответственно выбранному направлению движения и замыкает главные контакты ПР в цепях обмоток возбуждения двигателей, а вспомогательные контакты обеспечивают питание РУ2: по цепи В, H до провода 1032 (1034), ПР, провода 1020, 1021, 1025, размыкающий контакт автоматического выключателя котла подогревателя АКО, провода 1026, 1022, 1023, размыкающий контакт РУ19, провода 1024, 1041, размыкающий контакт Д2, провод 1042, блокировки дверей аппаратных камер БД1 - БД4, провода 1048, 1061, 1062, замыкающий контакт РУ4, провода 1065, 1066, контакты реле давления воздуха в тормозной магистрали ВДВ, провода 1067, 1071, 1057, размыкающий контакт реле температуры воды дизеля ТРВ, провода 1058, 1056, размыкающий контакт реле температуры масла дизеля ТРМ, провода 1069, 1074, 1079, размыкающий контакт РУ8, замыкающий контакт РУ9, катушка РУ2, « - ». Замыкающий контакт РУ2 (1111, 1112) подготавливает цепь контакторов возбуждения генератора КВ и возбудителя ВВ.
Размыкающий контакт Д2 (1041, 1042) в цепи РУ2 исключает возможность включения КВ и ВВ во время пуска дизеля и тем самым предохраняет БА и низковольтные цепи при включенных пусковых контакторах от высокого напряжения Г. Замыкающий контакт РУ9, расположенный в той же цепи, снимает возбуждение генератора в случае аварийной или случайной остановки дизеля при работе под нагрузкой.
Напряжение питания от зажима 4/7 по проводам 1161, 1191 и через размыкающий контакт РУ19 поступает на катушку РВЗ. Замыкающие контакты РВЗ без выдержки времени подают напряжение на катушки контакторов ПI - П6; «• + », А5, по цепи КМН до провода 1501, замыкающий контакт КТН, провода 1502, 1601, замыкающие контакты РВЗ, провода 1603, 1604, замыкающие контакты ОМ1-
Таблица 11.1
0М6, провода 1611-1616, катушки 1//-П6, провода 1621-1625, 1605, 1606. « -». Контакторы Г/1-П6 подключают тяговые двигатели к 1". Отключаются же они с выдержкой времени 1,5 с после снятия возбуждения с Г. Эту выдержку создают замыкающие контакты РВЗ (1601, 1603), чем обеспечивается почти безыскровое отключение 1/1 - П6.
Последовательное соединение замыкающих контактов РВЗ служит уменьшению их подгара.
Вспомогательные замыкающие контакты 111 - 116 собирают цепь катушек ВВ и КВ: «-{-», А13, по цепи РУ4 до провода 1004, контакты 3 КМ, провода 1281, 1101, тумблер УТ, провода 1102, 1103, 1111, замыкающий контакт РУ2, провода 1112, 1137, замыкающие контакты 111 - 116, провод 1141, размыкающий контакт реле заземления РЗ, провод 1142, размыкающий контакт реле обрыва обмотки возбуждения (полюсов) тяговых двигателей РОП, провода 1143, 1145, катушки КВ, ВВ, провода 1144, 1146, 1147, « - ».
О включении КВ и ВВ сигнализирует лампа ЛН1 «Сброс нагрузки» (0501, « - »). Она на мгновение загорается (при переводе КМ на 1-ю позицию), а после включения ВВ гаснет.
Главные контакты ВВ собирают цепь питания независимой обмотки возбуждения синхронного подвозбудителя СПВ: «-\-», ВВ (501, 502), резистор СВПВ, провода 504, 505, обмотка И1 - И2, провода 506, 522, « - ». Подвозбудитель СПВ через контакты переключателя режима работы АР обеспечивает питание первичной обмотки распределительного трансформатора ТР, от которой напряжение подводится на рабочую обмотку РО амплистата возбуждения АВ, к цепям питания регулировочной обмотки ОР и первичной обмотки трансформатора блока задания возбуждения ВТ. Напряжение на первичную обмотку ТР поступает но цепи: зажим С1 подвозбудителя, провода 550, 551, контакты АР, провода 552, 559, первичная обмотка ТР, провода 556', 556, 557, зажим С2 СПВ. Блок ВТ питается от ТР по проводам 553, 554, 555, 556, 558 через резистор СБТ. От зажимов 2-3 трансформатора по проводам 771 и 77г5 через катушку индуктивного датчика ИД напряжение поступает на выпрямитель В1. Выпрямленное напряжение подается на резистор СОР, на падение напряжения которого через размыкающий контакт РУ10 и шунт амперметра проводами 786 и 787 включена обмотка ОР. От первичной обмотки трансформатора ТР получает питание и рабочая обмотка трансформатора постоянного тока ТПТ4: зажим 3 трансформатора ТР, провода 771, 765, выпрямитель В6 узла выделения максимального сигнала, провода 766, рабочая обмотка трансформатора ТПТ4, провод 767, зажим 9/12. От вторичной обмотки трансформатора ТР получают питание рабочие обмотки трансформаторов постоянного тока ТПТ1 - ТПТЗ и напряжения ТИП. Обмотка независимого возбуждения ИЗ - Н4 (размагничивающая) возбудителя В питается по цепи: « + », провод 501, замыкающий контакт ВВ, провод 511, АР, провод 512, шунт 115, провод 513, обмотка ИЗ- Н4, провод 514, резистор СВВ, провод 515, АР, провода 521, 522, «-». Обмотка независимого возбуждения НІ-Н2 (намагничивающая) возбудителя В получает питание от обмотки РО амплистата через двухполупериодный выпрямитель БВ2.
При замыкании главных контактов КВ возбудитель питает обмотку независимого возбуждения генератора Г. Напряжение Г подается к тяговым двигателям, приводящим тепловоз в движение. Для уменьшения перенапряжения, возникающего в цепи независимой обмотки Г при отключении КВ, параллельно его контактам включен резистор СВГ. Замыкающий контакт КВ (1074, 1076) шунтирует размыкающий контакт РУ8 в цепи катушки РУ2, обеспечивая питание ее на 2.....15-й позициях контроллера.
При снижении давления в тормозной магистрали ниже 0,3--0,35 M Па размыкаются контакты РДВ. В результате предупреждается возможность трогания тепловоза при недостаточном давлении воздуха в тормозной магистрали.
Тепловозы 4ТЭ10С оборудованы автоматической локомотивной сигнализацией, которая контролирует действия машиниста с помощью электропневматического клапана ЭПК- Клапан заряжается воздухом после поворота специального ключа, положение которого связано с контактами ЭПК- При отключенном ЭПК его контакты разомкнуты и цепь питания КВ и ВВ обесточена.
С переводом КМ на различные позиции в определенных комбинациях получают питание катушки электромагнитов MPI -МР4 объединенного регулятора частоты вращения дизеля. Они воздействуют на затяжку всережимной пружины регулятора, изменяя частоту вращения вала дизеля. На 1 -3-й позициях для плавного трогания тепловоза снижается напряжение генератора путем введения части резистора СОЗ (замыкающий контакт РУ10) в цепь питания задающей обмотки 03 амплистата АВ, а также отключением обмотки ОР (замыкающий контакт РУ10) амплистата АВ, в результате чего статические характеристики системы возбуждения генератора будут иметь вид селективной характеристики.
На 2-й позиции собирается цепь питания катушки РУ8: контакт 5 КМ, провода 1321, 1311, 1312, размыкающий контакт реле котла обогревателя Р02, провода 1313, 1314, 1322, катушка РУ8, « - ». Включившись, реле РУ8 размыкает контакты в цепи катушки РУ2, которая при этом получает питание через замыкающий контакт КВ. В результате, начиная со 2-й позиции, контакторы ВВ и КВ становятся на самопитание. Такое включение контактов реле РУ8 обеспечивает включение возбуждения генератора только на 1-й позиции, что необходимо при случайном включении тумблера УТ на 2-й или последующих позициях.
Кроме того, замыкающий контакт РУ8 (622, 621) шунтирует часть резистора СОЗ, повышая ток в обмотке 03 амплистата АВ, а соответственно и возбуждение генератора Г.
На 4-й позиции через контакт 7 КМ и размыкающий контакт Р02 получает питание катушка РУ10. Замыкающие контакты РУ10 (624, 629 и 784, 785) соответственно шунтируют еще одну часть резистора СОЗ, повышая напряжение на зажимах генератора, и подключают обмотку НР - КР АВ. в результате чего статические характеристики системы регулирования возбуждения генератора приобретают форму, близкую к гиперболической.
На 8-й позиции через контакт 8 КМ получает питание катушка реле РУІ5. Размыкающий контакт РУІ5 (653, 654) до 7-й позиции включительно шунтирует диод В7 селективного узла. При этом сигнал обратной связи, пропорциональный току генератора, уменьшается, так как часть его замыкается через резистор СБТН. Поэтому характеристики генератора на этих позициях не имеют ограничения по максимальному току и идут более полого. При переходе на 8-ю позицию контакты РУ15 размыкаются, восстанавливая схему селективного узла.
При выходе из строя одного из тяговых электродвигателей он должен быть отключен соответствующим тумблером ОМІ - ОМ6. После отключения, например, тумблера ОМ 1его контакт (1604, 1611) разрывает цепь питания контактора 111. Одновременно с этим замыкается контакт ОМ1 (1121 и 1122), обеспечивая включение контакторов КВ и ВВ. Для того чтобы оставшиеся включенными двигатели не перегружались, в цепь задающей 03 обмотки НЗ - КЗ АВ введены замыкающие контакты ОМІ - ОМ6. Разомкнувшись, контакт ОМІ вводит в цепь питания обмотки 113 - КЗ амплистата часть резистора СОЗ, уменьшая мощность генератора, отбираемую на тягу. Контактор 1/1 своими главными контактами отключает электродвигатель 1, а вспомогательными контактами (411, 421) отсоединяет цепь обмотки возбуждения неисправного двигателя от блока диодного сравнения ВДС защиты' от боксования.
При неисправности автоматической системы регулирования напряжения Г необходимо установить КМ на пулевую позицию, а АР в положение «Аварийное». В этом случае разрываются цепи возбуждения СИВ, что приводит к обееточиванию цепей автоматической системы регулирования напряжения Г, а размагничивающая НЗ 114 обмотка В становится намагничивающей и получает питание по цепи: АР, провод 517, резистор СВВ, провод 514, обмотка НЗ Н4, провод 513. шунт 115, провода 512, 510, АР, провода 521, 522, «---».
При аварийной схеме возбуждения на 2-й и 4-й позициях также производится ступенчатое шунтирование СВВ соответственно контактами РУ8 и РУ10. Это позволяет осуществлять более плавное трогание тепловоза. На каждой позиции В получает постоянное возбуждение, следовательно, напряжение 1' будет также мало изменяться. Ограничение максимального тока 1" отсутствует.
Схемой предусмотрен индивидуальный перевод любой секции тепловоза на режим холостого хода. Для этого на ведущей секции необходимо включить соответствующий тумблер холостого хода ХД1. В результате получат питание катушки РУ19 и РУ13: « + », А13, провод 1001, БУ, провод 1002, контакт ПР, провод 1431, ХД1,
провод 1438, 1430, 1391, размыкающий контакт РУ8, катушки РУ13, РУ19, провода 1393, 1098, « - ». Реле РУ13 переключает контакты в цепи питания катушек MPI - МР4, в положение, соответствующее 8-й позиции КМ. Размыкающий контакт РУ19 (1023, 1024) разрывает цепь катушки РУ2 и снимает возбуждение Г, а размыкающий контакт РУ19 (1191, 1194) обесточивает катушку РВЗ, после чего с выдержкой времени 15 с разбирается силовая схема передачи.
Таким образом, дизель переходит в режим холостого хода, соответствующий 8-й позиции КМ.
Заряд аккумуляторной батареи. При работающем дизеле, когда напряжение ВГ становится выше напряжения БА, ток от «-4-* ВГ по кабелю 801, через предохранитель 107, по кабелю 803, через диод заряда батареи ДЗБ, по кабелю 805, резистору СЗБ, кабелю 807, шунту 103, кабелю 809, предохранителю 107, кабелям 811, 451, ВБ поступает на «-f-» БА и далее от ее « - » по кабелю 832, ВБ, кабелям 454, 802 идет на « -.» ВГ. Если напряжение БА станет выше напряжения ВГ, диод ДЗБ запирается, предотвращая разряд батареи. Резистор СЗБ ограничивает зарядный ток, значение его контролируется по амперметру А.
Ослабление возбуждения тяговых электродвигателей. Управление переходом на ослабленное возбуждение двигателей и обратно осуществляется автоматически с помощью реле переходов РП1 и РП2, которые срабатывают соответственно при скорости тепловоза 39-44 и 55 -65 км/ч. При этом тумблер ТУП «Управление переходом» должен быть включен.
Катушки напряжения РП1 и РП2 через регулировочные резисторы СРПН1 и СРПН2 включены на напряжение генератора Г: « + » Я/, кабель 301, провода 453, 671, 701, 711, контакты контакторов 1-й ступени ослабления возбуждения ВШ1, провод 702, резистора СРПН1, СРПН2, катушки РП1, РП2, провод 735, шунт 104, зажим Я2 генератора Г.
Токовые катушки РП1, РП2 включены на выходное напряжение блока БВ (узел выделения максимального сигнала): «-)-» выпрямителя ВЗ блока БВ, провод 641, резистор СБТТ, провода 642, 643, 657, катушки РП1, РП2, провод 658, « -» выпрямителя В6 блока БВ.
После включения РП1 получает питание катушка ВШ1: контакты 7 КМ, провод 1331, тумблер ТУП, провод 1332, АР, провода 1364, 1337, замыкающий контакт РУ2, провод 1338, 1334, замыкающий контакт РП1, провода 1341, 1342, размыкающий контакт РВ4, провод 1344, катушка ВШ1, провода 1345, 507, зажим ЗМ. Главные контакты BU11 подключают параллельно обмоткам возбуждения Cl - С2 электродвигателей 1-6 резисторы ослабления возбуждения СШ1 - СШ2. Вспомогательный размыкающий контакт ВШ1 (711, 714) вводит в цепь катушки РП1 резистор, подготавливая его к отключению, а замыкающий контакт BU11 (701, 704) подготавливает цепь катушки РП2.
Включение 2-й ступени ослабления возбуждения происходит аналогично при помощи реле РП2 и контактора ВШ2, подключающего параллельно обмоткам CI - С2 электродвигателей 1-6 резисторы СШ1 - CIII6 2-й ступени ослабления возбуждения.
Для уменьшения подгара контактов ВШ1 и ВШ2 при переходных процессах в цепях тяговых двигателей имеются замыкающие контакты ВШ1 и ВШ2 (1104, 1105) и замыкающий контакт РУ2 (1337, 1338), задерживающие снятие нагрузки Г до отключения контакторов ВШ1 и ВШ2.
При неисправности в цепях управления ослаблением возбуждения отключается тумблер ТУП.
Комплексное противобоксовочное устройство. Реле боксования РБ1, РБ2 и РБЗ включены на падения напряжения на обмотках возбуждения главных и добавочных полюсов двигателей 1-б через блок БДС. При боксовании колесных пар первоначально срабатывает реле РБ1. Замыкающий контакт РБ1 собирает цепь катушки РУ17: « + ». А13, по цепи РВЗ до проводов 1161. 1162, замыкающий контакт РБ1, провод 1163, катушка РУ17.
Включившись, РУ17 обеспечивает следующие изменения в схеме: размыкающий контакт РУ17 (621, 604) вводит резистор ССН в цепь задающей обмотки АВ; замыкающий контакт РУ17 (1191, 1192) подает питание на реле РВ4 (размыкающие контакты РВ4 с выдержкой времени 3 с разрывают цепь BUJ1 и B11I2, исключая возможность включения контакторов при боксовании); замыкающий контакт РУ17 (1418, 1409) включает МР5, устанавливающий сердечник ИД в положение, при котором ток в регулировочной обмотке АВ минимальный и напряжение генератора уменьшается.
Если боксование продолжает развиваться, срабатывает РБ2. Замыкающий контакт РБ2 (1164, 1166) подает питание на РУ5 и РВ5. Замыкающие контакты РУ5 (1167, 1168; 1209, 1213 и 1210, 1221) дублируют питание РУ17, включают сирену боксования СБ и сигнальную лампу ЛН1. Одновременно замыкающий контакт РВ5 (645, 646) шунтирует часть резисторов обмотки управления СОУ амп.тистата, и мощность 1' снижается еще больше.
После отключения реле боксования мощность Г восстанавливается ступенчато. При отключении РУ17 увеличивается ток в 03 и ОР обмотках АВ, а с выдержкой времени 1,5 с срабатывают контакты РВ5 и мощность Г восстанавливается.
Для предотвращения боксования на режиме ослабленного возбуждения контактом РУ16 (436, 437) включается РБЗ, имеющее более высокую чувствительность, чем реле РБ1 и РБ2. Катушка РУ16 включена параллельно катушке Bill 1 и получает питание посте срабатывания реле РП1. Замыкающий контакт РБЗ (1171, 1172) включен параллельно замыкающему контакту РБ2, в результате чего после срабатывания РБЗ в схеме происходят переключения, как и при срабатывании РЪ'2.
Реле РПЗ ограничивает частоту вращения тяговых двигателей при синхронном боксовании шести колесных пар (когда реле боксования не срабатывает) или превышении допустимой скорости движения тепловоза. Принцип действия РПЗ и его включение в схему аналогичны РП1 и РІІ2. Реле срабатывает при скорости тепловоза 100 110 км/ч. При замыкании контактов РПЗ (1173, 1174) получают питание РУ19, снимающее возбуждение 1', и РУ13, переводящее частоту вращения вала дизеля в режим 8-й позиции.
Для повышения эффективности защиты от боксования схема дополнена системой уравнительных соединений обмоток возбуждения тяговых двигателей, включаемая автоматическим выключателем АУР. Эта система представляет собой три диодных блока ПВ1 - ПВЗ, включенных на обмотки возбуждения двигателей 1-4, 2-5, 3-6, имеющих различную склонность к боксованию. Так, например, цепь уравнительного соединения 1-го и 4-го тяговых электродвигателей следующая: обмотка С1 - С2 двигателя 1, провод 535, диоды блока 177?/, провод 536, АУР, провод 537, обмотки обратной євязи ТПТІ - ТПТ4, провод 538, диоды блока В/7/, провод 539, обмотка С1 - С2 электродвигателя 4.
Принцип работы системы уравнительных соединений заключается в том, что при боксовании одного из тяговых электродвигателей (например, 1-го), когда падение напряжения на его обмотке С1 - С2 уменьшается, появляется уравнительный ток, подпитывающий обмотку возбуждения электродвигателя 1 от якоря небок-сующего (4-го) электродвигателя. Магнитный поток увеличивается в обмотке возбуждения боксующего двигателя и его частота вращения уменьшается. Одновременно, по обмоткам обратном связи в СУ подается сигнал на снижение напряжения генератора Г, что дополнительно способствует прекращению боксования.
При включенной системе уравнительных соединений отличие в работе системы защиты от боксования заключается в том, что реле РУ17, РУ5 и РВ5 получают питание при включении любого реле боксования. Кроме того, при включении системы уравнительных соединений мощность генератора при боксовании на полном возбуждении не снижается, так как резистор ССН шунтируется замыкающим контактом АУР (612, 613),
При обрыве обмотки возбуждения тягового двигателя на выходе блока БДС появляется напряжение, которое приводит к срабатыванию реле обрыва полюсов РОИ, так как его катушка подключена параллельно катушкам РБ1 и РБ2. В результате срабатывания РОП ею контакт (1142, 1143) разрывает цепь питания КЗ и ВВ и загорается сигнальная лампа Л/7/.
Защита при пробое изоляции силовой цепи. Для зашиты и сигнализации при пробое изоляции в любой точке силовой цепи на корпус используется двухкатушечное реле заземления РЗ. При пробое изоляции на корпус на стороне плюса силовой иепи от места аварийного замыкания цепь питания РЗ собирается через корпус тепловоза, выпрямитель БВЗ, резисторы СР35, СРЗб, рабочую катушку РЗ(Р), разъединитель ВР32, резистор СРЗІ и по проводам 740, 735 поступает на минус силовой цепи. При пробое со стороны минуса ток проходит через ВРЗІ, СРЗЗ, СР32, ВР32, РЗ(Р), БВЗ и замыкается на корпус. Вторая удерживающая катушка реле РЗ(У) (1524, 1523), включенная на напряжение генератора ВГ, играет роль магнитной защелки.
После включения реле блокируется во включенном положении магнитной защелкой. Размыкающий контакт РЗ (1141, 1142) отключает контакторы ВВ и КВ, замыкающий контакт РЗ (1531, 1532) включает сигнальную лампу Л РЗ «Реле заземления». Для отключения реле РЗ необходимо нажать кнопку КРЗ (1522, 1521).
Системы защиты дизеля. Дизель защищен от аварийных режимов рядом реле, контакты которых включены в цепи управления, а датчики установлены в его различные системы. При давлении масла в системе дизеля ниже 0,16 МПа контакты РДМ1 (1571, 1536) разрывают цепь питания РУ9 и ЭТ. За-мыкаюший контакт РУ9 отключает РУ2, в результате чего отключают КВ и ВВ и загорается лампа «Сброс нагрузки». Одновременно срабатывает электромагнит, подача топлива прекращается и дизель останавливается.
Если в картере дизеля давление достигает 0,6 кПа, что свидетельствует о прорыве в него газов, замыкаются контакты дифференциального манометра КДМ (1572, 1586 и 1573) в цепи РУ7 и лампы ЛДК «Давление в картере». Размыкающий контакт РУ7 (1418, 1416) отключает контактор КТН, который главными контактами разрывает цепь электродвигателя 777, а вспомогательными контактами - цепь РУ9 и ЭТ. Дизель останавливается.
При снижении давления в масляной системе дизеля на 12-15-й позициях ниже 0,22 МПа размыкаются контакты РДМ2 (1063, 1064) и обесточивают РУ2. Нагрузка с Г снимается. Сброс нагрузки с Г происходит также при срабатывании реле ТРВ и ТРМ, обеспечивающих защиту дизеля от перегрева воды выше 90 °С и масла выше 70 °С. После снижения температуры воды или масла контроллер необходимо перевести на нулевую позицию, а затем снова установить на требуемый режим работы.
Управление тепловозом при маневровой работе. Для удобства выполнения маневровой работы без набора позиций контроллера в схеме предусмотрена кнопка маневровой работы КМР «Маневры». При включенном тумблере УТ и нажатии кнопки КМР на нулевой позиции от выключателя А5, по проводам 1401, 1453, 1458, 1457,. 1327, 1323, 1261, 1248, 1241 собирается схема включения возбуждения генератора и силовых цепей, рассмотренная выше.
Система управления котлом обогрева. (Три включении автомата АКО его главные контакты (291, 293 и 292, 294) подготавливают цепь питания нагревателей котла обогрева. Одновременно с этим размыкающий контакт АКО (1025, 1026) обесточивает РУ2, а замыкающш' жтакт АКО (1847, 1846) подготавливает цепь реле нагревателей tOl, Р02.
Включением тумблеров Х[Ц «Холостой ход» и ТОЇ «Прогрев» секция переводится в режим автономного холостого хода и создается цепь питания катушки Р02: «-\-», А13, провода 1001, 1002, ПР, провод 1431, ХДІ, провода 1438, 1811, ТОЇ, провода 1821, 1831, 1041, размыкающий контакт Д2, провода 1841, 1847, АКО, провода 1846, 1871, размыкающие контакты ТРВ1 - TP ИЗ, провода 1877, 1879, катушка РОЇ, провода 1843, 1844, 1147, «- ».
Включившись, реле Р02 выполняет следующие переключения в схеме: размыкающие контакты Р02 (1312, 1313 и 1316, 1317) обесточивают РУ8 и РУ10, в результате чего напряжение генератора снижается; замыкающий контакт Р02 (1117 и 1/18) шунтирует замыкающие контакты РДМ2 и РУ4 и подает питание на катушку РУ2: <•< + », через контакты А13 и XJ1L размыкающие контакты Д2 и далее по цепи Р,У2\ замыкающий контакт Р02 (1861, 1862) подготавливает цепь самопитапин реле POL
Включение и выключение нагревателей котла обогрева производится автоматически в зависимости от температуры воды дизеля. При снижении температуры до минимально допустимой замыкаются контакты реле температуры воды ТРВ1 (1871, 1873) и включается POL После этого РОЇ через свои контакты (1861, 1862, 1866) становится на самопитание и собирает цепь катушки контактора котла обогрева ККО. Вспомогательный замыкающий контакт ККО (1868, 1869) подает питание на КВ и ВВ, а главные контакты включают нагреватели котла (тяговый генератор обеспечивает необходимую мощность питания котла). При достаточном повышении температуры срабатывает ТРВ2, контакты которого обесточивают POL Система разбирается, и на пульте загорается лампа ЛИ 1. Если в результате неисправности ТРВ2 оно не срабатывает, то при достижении температуры воды предельно допустимого значения срабатывает реле ТРВЗ и разбирает систему.
Система защиты от понижения давления в тормозной магистрали. В цепь РУ2 включены контакты реле РДВ, которое контролирует давление воздуха. Рели давление воздуха в тормозной магистрали падает ниже 0,27- 0,32 МПа, контакты РДВ (1066 1067) размыкаются и обесточивают РУ2. При этом происходит сброс нагрузки и загорается сигнальная лампа Л11І.
Если происходит обрыв тормозной магистрали в конце по--.; , и давление падает на 0,02 МПа, замыкаются контакты пневмо'- .t ч. рического датчика ДДР (контролирует давление воздуха »•. <:>. а, и дополнительной разрядки воздухораспределителя) ц чч»бн,мгтся
Рис. 11.2. Схема пожарной сигнализации и указателя поврежденийцепь РУ12: контакты 3 КМ, провода 1281, 1243, 1244, замыкающий контакт ДДР, провод 1245, размыкающий контакт датчика ДТП, (контролирует давление воздуха в канале тормозных цилиндров воздухораспределители), провода 1246, 1247, катушка РУ12, « - ». После этого размыкающий контакт РУ12 (1016, 1017) разрывает цепь питания РУ2, снимается возбуждение и нагрузка Г каждой секции и загорается лампа Л111. Замыкающий контакт РУ12 (1253, 1254) включает сигнальную лампу ЛРТ «Обрыв тормозной магистрали» и устанавливает РУ12 на самопитание через разделительный диод (1251, 1252) и замкнутые контакты датчика ДТЦ. Пели в результате резкого снижения давления воздуха происходит торможение локомотива, срабатывает датчик ДДЦ. Размыкающий контакт ДДЦ отключает РУ12 и сигнальную лампу ЛРТ.
Наличие воздуха в тормозных цилиндрах контролируется датчиками ДЦ1 и ДЦ2. При повышении давления в цилиндрах замыкающие контакты ДЦ1 и ДЦ2 включают лампу ЛНЦ «Заторможено». При отпуске тормозов, когда давление в цилиндрах понижается, контакты ДЦ1 и ДЦ2 обесточивают лампу ЛНЦ, сигнализируя машинисту об отпуске тормозов.
Автоматическая пожарная сигнализация (АПС). При возникновении на тепловозе пожара или недопустимо высокой температуры подается звуковая и световая сигнализация (рис. 11.2). Система АПС состоит из датчиков ДТ1 - ДТ21, установленных на тепловозе в различных местах, сигнальных ламп. Л/7 «Пожар», тумблеров проверки пожарной сигнализации Т11Ц и реле РУ14. Цепи АПС питаются через контакты выключателя А7 «Пожарная сигнализация». При этом катушка РУ14 получает питание по цепи, в которой последовательно установлены размыкающие контакты ДТ1 - ДТ21. Если температура в каком-либо помещении достигнет 110 °С, происходит расплавление сплава, удерживающего контакты датчиков во включенном состоянии. Контакты одного или нескольких датчиков размыкаются, и обесточивается РУ14. Размыкающие контакты РУ14 включают лампы Л/7 на пультах управления и зуммеры бок-сования. Включение тумблера ТГТ «Газовое пожаротушение» приводит к срабатыванию пиропатронов огнетушителей. Для проверки исправности системы АПС при включенном выключателе А7 необходимо кратковременно включить тумблер ТПЦ. При этом на крайних секциях должны загореться лампы ЛП, а зуммеры боксо-вания - гудеть на всех секциях.
Цепи управления вспомогательными системами тепловоза. Для включения автоматической системы регулирования температуры теплоносителей дизеля тумблер ТХ1 необходимо установить в положение «Автоматическое» (см. рис. 11.1). В этом случае вентили ВП2 - ВП5 управления исполнительными механизмами охлаждающего устройства будут получать питание, минуя тумблеры Т9-Т11 ручного управления. В случае, неисправности автоматической системы тумблер ТХ1 нужно переключить в положение «Ручное».
Датчики измерительных устройств систем дизеля к их указателям подключаются автоматическим выключателем «Жалюзи». Схема соединения датчиков и указателей аналогична примененной на тепловозе ТЭМ2. Работой адсорберов управляют тумблером ТО. При установке его в крайние положения собираются цепи питания вентилей ВИН или ВПГ2, управляющих клапанами перепуска воздуха в системе осушки.
Указатель повреждений. Указатель повреждений УП служит для определения пенсприлюетей в цепях управления пуском дизеля и возбуждения тягового генератора (см. рис. 11.2). Он состоит из панели резисторов ПР, переключателей секций ТУ1, ТУ2 и указателя УП, выполненного на базе вольтметра с двумя специальными шкалами, на которых нанесены обозначения контролируемых аппаратов. В соответствии с обозначениями на шкале резисторы блока БР подсоединены к контрольным точкам цепей управления. Резисторы блока БР подобраны таким образом, что каждой контрольной точке соответствует определенное значение тока, протекающего через указатель и устанавливающего его стрелку в соответствующее положение. Полное отклонение стрелки прибора свидетельствует об исправности проверяемой цепи. В случае отказа какого-либо аппарата стрелка укажет его на соответствующей шкале указателя УП.
При пуске дизеля указатель УП получает питание от зажима 7/5 через резисторы Р1 - Р8 и размыкающий контакт РУ9 (указания стрелки прибора в данном случае следует относить к шкале «Пуск»). После окончания пуска размыкающий контакт РУ9 размыкается и указатель УП получает питание от зажима 4/3 через резисторы Р9-Р16; указатель УП переключается на шкалу «Возбуждение».
⇐ | Электрическая схема тепловоза ТГМ4 | | Рудая К. И., Логинова Е. Ю. Тепловозы. Электрическое оборудование и схемы. Устройство и ремонт | | Электрическая схема тепловоза 2ТЭ116 | ⇒