ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА 2ТЭ116 вариант 9

Работа электрической передачи в режиме тяги
Так как статор тягового генератора имеет две самостоятельные обмотки, каждая из которых соединена в "звезду" и сдвинута относительно другой на 30 электрических градусов, линейные напряжения на выходе генератора сдвинуты по фазе. Они подаются на два трехфазных параллельно включенных выпрямительных моста: от обмотки 1С (фазы 1С1, 1С2, 1СЗ) по проводам 331, 332, 333; от обмотки 2С (фазы 2С1, 2С2, 2СЗ) по проводам 334, 335, 336 (см. лист 1).
Выпрямленное напряжение каждой из "звезд" поступает на общие выводные шины выпрямительной установки В У, а от них через главные контакты поездных контакторов 777 - 776, тормозного переключателя 777 и реверсивного переключателя (реверсора) ПР - на тяговые электродвигатели М1 - Мб.
Если реверсор перевести в положение "Назад", то ток в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей будет проходить в обратном направлении. Таким образом реверсирование тяговых электродвигателей, а следовательно, изменение направления движения тепловоза производятся изменением направления тока в обмотках возбуждения, в то время как направление тока в якорях электродвигателей не меняется.
Формирование тяговой характеристики тепловоза производится системой возбуждения генератора и путем ослабления возбуждения тяговых электродвигателей.
Принцип регулирования возбуждения тягового генератора. Основным условием экономичной работы тепловоза является постоянство мощности на выходе выпрямительной установки, а следовательно, постоянство нагрузки дизеля в возможно большем диапазоне изменения тягового тока. Зависимость напряжения тягового генератора после выпрямителя от тока нагрузки 1]й - {(1^) называется внешней характеристикой генератора. Ее рабочий участок должен иметь форму гиперболы, так как в этом случае мощность, на выходе В У, определяемая в каждой точке гиперболической кривой как произведение тока на напряжение, будет постоянной: Ра= 1а Уа = сопи.
Ток нагрузки изменяется при движении поезда в соответствии с изменением сопротивления движению. Следовательно, для сохранения постоянства мощности дизеля необходимо изменять напряжение на выходе выпрямителя, а в конечном счете, напряжение тягового генератора, подаваемое на выпрямитель, обратно пропорционально току нагрузки.
Пренебрегая незначительными потерями в обмотках статора генератора, можно считать напряжение на его зажимах приблизительно равным ЭДС, а значит зависящим только от частоты вращения ротора и магнитного потока возбуждения. Магнитный поток можно регулировать изменением тока возбуждения. Следовательно, регулирование напряжения генератора сводится к изменению частоты вращения его ротора и тока возбуждения. Частота вращения ротора генератора изменяется в соответствии с частотой вращения вала дизеля, которая задается установкой контроллера на одну из позиций с нулевой по 15-ю. Ток возбуждения изменяется системой возбуждения генератора, в которой различают силовую цепь, питающую обмотку возбуждения генератора, и систему автоматического регулирования возбуждения, управляющую работой этой цепи.
Силовая цепь возбуждения тягового генератора. В эту цепь входят синхронный возбудитель СВ (см. лист 2), узел коррекции, включающий в себя трансформатор ТК и выпрямительный мост БСТ1.1, управляемый выпрямитель УВВ, а также обмотка возбуждения тягового генератора Г.
В качестве возбудителя СВ используется однофазный синхронный генератор переменного тока. Возбуждение его осуществляется от общей цепи питания электрической схемы управления (от стартер-генератора). Переменное напряжение возбудителя с колец ротора (С1 -С2) подается на вход управляемого выпрямителя УВВ, который представляет собой несимметричный выпрямительный мост, в два плеча которого включены тиристоры +Т и - Т, а в два других - обычные неуправляемые вентили ДЗ, Д4. Последовательно с тиристорами включены диоды Д1, Д2 для обеспечения возбуждения тягового генератора в
аварийном режиме при выходе из строя тиристоров или схемы управления ими. Защита вентилей от коммутационных перенапряжений, возникающих при выпрямлении переменного тока возбудителя, осуществляется шунтирующими цепочками из резисторов и конденсаторов, а защита от токов короткого замыкания - быстродействующим плавким предохранителем ПРВ.
Ток возбуждения в цепи тягового генератора регулируется изменением переменного напряжения возбудителя и выпрямленного напряжения на выходе выпрямителя УВВ. Первое производится путем изменения частоты вращения ротора возбудителя при смене позиций контроллера. При одном и том же токе возбуждения напряжение возбудителя пропорционально частоте вращения ротора.
Выпрямленное напряжение регулируется с помощью тиристоров путем изменения момента их включения, а следовательно, продолжительности их открытого состояния. Первоначально тиристоры закрыты, и при подаче на них переменного напряжения с возбудителя на выходе моста выпрямленное напряжение будет равно нулю. Если теперь на управляющий электрод одного из тиристоров подать положительное напряжение (достаточно кратковременный положительный импульс определенной амплитуды), то тиристор откроется и начнет проводить ток. Так как на управляемый мост подается синусоидальное напряжение возбудителя, то, как и во всяком выпрямительном мосте, один тиристор будет работать в положительный полупериод, а другой в отрицательный.
Если управляющие импульсы для открытия тиристоров подавать поочередно на управляющий электрод того или другого тиристора соответственно в положительный или отрицательный полупериод синхронно с поступающей на него волной синусоидального напряжения, то на выходе моста будет пульсирующее выпрямленное напряжение.
Как и в обычной мостовой схеме с диодами, запирание тиристора происходит в момент перехода синусоидального напряжения с полуволны одной полярности на другую (в момент перехода через нуль). Промежуток времени от момента поступления полуволны переменного
напряжения с возбудителя на анод тиристора до момента подачи отпирающего импульса на его управляющий электрод называется углом регулирования (углом зажигания). С увеличением угла регулирования уменьшаются общее время прохождения тока через тиристоры и среднее значение выпрямленного напряжения 17ср. Его можно считать пропорциональным заштрихованной площади, ограниченной кривой выпрямленного напряжения. Изменяя угол регулирования от минимального до 180°, можно изменять среднее значение выпрямленного напряжения 11с/7 и ток от наибольших до близких к нулю.
Величину импульсов и момент их подачи (угол регулирования) в каждый полупериод питающего напряжения устанавливает блок управления возбуждением БУВ, являющийся выходным узлом системы автоматического регулирования возбуждения. Благодаря этому ток возбуждения и выходное напряжение тягового генератора могут изменяться от наибольших значений до близких к нулю.
Значительная индуктивность обмотки возбуждения тягового генератора приводит к тому, что в момент перехода питающего напряжения через нуль ток, соответствующий прошедшей полуволне выпрямленного напряжения, не может мгновенно исчезнуть, так как ЭДС самоиндукции обмотки возбуждения стремится тому воспрепятствовать, поддерживая уменьшающийся ток.
Прежде чем этот ток станет равным нулю пройдет определенный промежуток времени, в течение которого в другой ветви выпрямительного моста [допустим для начала, что мост с неуправляемыми диодами (угол регулирования равен 0 - аварийный режим возбуждения)] ток, соответствующий следующей полуволне выпрямленного напряжения, будет возрастать.
Для выпрямителя наступит такой режим, когда ток протекает одновременно в обеих ветвях через все четыре вентиля. Период одновременной работы вентилей называют периодом коммутации выпрямителя. В период коммутации обмотка возбуждения возбудителя оказывается короткозамкнутой, и ток, который в ней протекает, называют током коммутации. Выходное переменное напряжение возбуди-
теля 11В при этом практически равно нулю и возрастает скачкообразно после окончания периода коммутации.
В несимметричной управляемой мостовой схеме процесс выпрямления протекает более сложно, поскольку на него оказывают влияние как период коммутации так и угол регулирования. Процесс коммутации происходит между тиристорами и диодами разных ветвей моста (+ТиД4, -ТиДЗ).
Переменное напряжение возбудителя 1)в имеет в периоды коммутации характерные провалы, так как обмотка С1 - С2 возбудителя оказывается в эти периоды замкнутой накоротко. В промежутке между периодами коммутации, когда оба тиристора закрыты, напряжение 11„ возрастает до значения напряжения холостого хода возбудителя.
Узел коррекции силовой цепи возбуждения предназначен для подпитки постоянным током обмотки возбуждения возбудителя Ш - 112. Это сделано с целью компенсации падения напряжения возбудителя из-за влияния реакции якоря при возрастании тока нагрузки (тока возбуждения тягового генератора). В узел коррекции, как уже отмечалось выше, входят трансформатор тока ТК и выпрямительный мост БСТ1.1 (см. лист 2). Первичная обмотка Н1 - К1 трансформатора ТК включена в цепь обмотки возбуждения тягового генератора, поэтому выходной ток вторичной обмотки Н2 - К2 (ток подпитки) трансформатора ТК пропорционален току возбуждения тягового генератора. С вторичной обмотки Н2 - К2 переменное напряжение подается на выпрямительный мост БСТ1.1. Отсюда выпрямленное напряжение поступает на обмотку возбуждения возбудителя 1Л - Ш. С ростом тока возбуждения тягового генератора пропорционально увеличивается ток подпитки в обмотке возбуждения возбудителя, поддерживая неизменным напряжение на выходе возбудителя.
Для уменьшения перенапряжений, возникающих при разрыве цепи возбуждения тягового генератора, а также уменьшения подгара главных контактов контактора КБ параллельно обмотке возбуждения включены резистор С/77 и диод ДТП.
Система автоматического регулирования возбуждения тягового генератора. Данная система обеспечивает поддержание на выходе выпрямительной установки постоянной мощности (задаваемой контроллером машиниста) во всем диапазоне токов, потребляемых тяговыми двигателями (от тока при длительной скорости до тока при конструкционной), а также ограничение тока и напряжения тягового генератора при достижении ими предельных значений.
Система работает следующим образом. С тахометрического блока БЗВ (см. лист 2) выпрямленное напряжение подается на потенциометры задания ССУ2. Это напряжение строго пропорционально частоте напряжения возбудителя СВ, от которого питается блок БЗВ, и следовательно, частоте вращения коленчатого вала дизеля. При неизменной частоте вращения вала дизеля, заданной той или иной позицией контроллера, напряжение БЗВ также неизменно. На каждой позиции контроллера оно имеет определенное значение, достигая наибольшего на 15-й. На потенциометрах задания ССУ2 при этом возникают также постоянные для каждой позиции падения напряжения сигналы задания.
От блока БЗВ питается также катушка индуктивного датчика ИД. Переменное напряжение через катушку ИД подается на контакты 3 и 4 штепсельного разъема блока БС1, а с них на один из выпрямительных мостов (БС1.1), расположенных в этом блоке. Выпрямленное напряжение с блока БС1 поступает на потенциометр СИД, напряжение которого складывается с напряжением (сигналом) задания 11р4-рз- Таким образом, при определенных условиях объединенный регулятор дизеля с помощью индуктивного датчика может менять сигнал задания и обеспечивать постоянную загрузку дизеля, увеличивая или уменьшая мощность генератора на такую же величину, на какую уменьшается или увеличивается мощность вспомогательной нагрузки.
Узел обратной связи по току и напряжению тягового генератора состоит из трансформаторов постоянного тока (ТПТ1 - ТПТ4) и постоянного напряжения (ТПН1), представляющих собой простейшие магнитные усилители, выпрямительных мостов на выходе трансформато-
ров и потенциометров обратной связи ССУ1, соединенных по П-образной схеме. На потенциометры ССУ1 подаются напряжения от выпрямительных мостов трансформаторов 777Т7ТПТ4 и 7777/7. На рабочие обмотки трансформаторов 777Г и ТПН переменное напряжение подается с обмоток распределительного трансформатора ТР2 (см. лист 1). Управляющей обмоткой каждого ТПТ являются шины силовой, цепи тяговых электродвигателей, а у ТПН1 управляющая обмотка включена на напряжение тягового генератора. Поэтому подмагничива-ние сердечников и выходные токи обмоток ТПТ и 77777 пропорциональны току и напряжению генератора. Чем больше ток или напряжение генератора, тем больше токи на выходе соответственно ТПТ или 777Д а следовательно, падение напряжения на потенциометрах ССУ1. У трансформаторов 77777 и ТПТ4 через окно сердечника проходит по одной силовой шине (соответственно от электродвигателей М1 и Мб, наиболее склонных к боксованию), а у ТПТ2 и 77773 - по две (соответственно от пар электродвигателей М2, МЗ и М4, М5), но поскольку у последних двух трансформаторов коэффициенты трансформации отличаются от первых двух в два раза, напряжения на выходе выпрямительных мостов всех ТПТ одинаковы. Отрицательные зажимы выходных выпрямительных мостов трансформаторов ТПТ и 777Я соединены вместе непосредственно, а положительные - через потенциометры ССУ1. В результате на потенциометрах возникают падения напряжения 11р2-р8, 11р9-р8 и 11р5-рь являющиеся сигналами обратной связи соответственно по току генератора, по напряжению и по мощности. Каждый трансформатор постоянного тока подключен к своему выпрямительному мосту блока БСЗ. Эти мосты, соединенные последовательно, обладают свойством выделять наибольший из поданных на них сигналов. Благодаря этому в селективный узел будет поступать сигнал от того трансформатора тока, чей ток в данный момент имеет наибольшее значение. Такой трансформатор называется ведущим. Потенциометры обратной связи ССУ1, задания ССУ2 и индуктивного датчика СИД образуют селективный узел, в котором происходят выбор наибольшего сигнала обратной связи и сравнение его с сигналом задания. Отрица-
тельные зажимы потенциометров соединены проводами 1003, 1004 (см. лист 2) с управляющей обмоткой магнитного усилителя блока БУВ, который является выходной частью системы автоматического регулирования. Три положительных зажима потенциометров ССУ1 и ССУ2 соединены между собой попарно. Каждая пара с включенными в их цепь разделительным диодом и обмоткой управления магнитного усилителя БУВ образует канал регулирования (1, II, III). Результирующее напряжение (сигнал рассогласования) каждого канала определяется разностью приложенных напряжений обратной связи и задания. Чем больше сигнал рассогласования, т. е. разность приложенных напряжений, тем больше будет ток управления в управляющей обмотке блока БУВ. Каналы работают неодновременно. Характеристики элементов системы регулирования возбуждения подобраны таким образом, что в открытом состоянии находятся только один из каналов, сигнал обратной связи в котором превышает сигнал задания; ток в цепи, образующей этот сигнал, проходит через открытый разделительный диод в прямом направлении. Два других канала будут закрыты, поскольку сигналы обратной связи в них меньше, чем сигналы задания, и разделительные диоды препятствуют прохождению тока в обратном направлении. В зависимости от величины сигнала рассогласования блок БУВ изменяет момент (угол регулирования) включения тиристоров управляемого выпрямительного моста УВВ, изменяя тем самым ток возбуждения и выходное напряжение тягового генератора. Усилитель блока БУВ выполнен с отрицательной обратной связью, и поэтому при минимальном сигнале рассогласования или его отсутствии в управляющей обмотке угол регулирования будет минимальным, а ток в обмотке возбуждения тягового генератора наибольшим для заданной позиции контроллера. При увеличении сигнала рассогласования угол регулирования увеличивается, а ток возбуждения уменьшается. В положительный полупериод питающего напряжения синхронного возбудителя СВ блок БУВ подает импульс напряжения на управляющий электрод тиристора +Гпо цепи (см. лист 2): контакт 7 штепсельного разъема блока БУВ, провода 1023, 1024, контакт 1 выпрямителя УВВ, управ-
ляющий электрод тиристора +Т, контакт 3 выпрямителя УВВ, контакт 8 блока БУВ. В отрицательный полупериод подается импульс на управляющий электрод тиристора -Т по цепи: контакт 13 блока БУВ, провода 7027, 7022, контакт 2 выпрямителя УВВ, управляющий электрод тиристора -Т, контакт 4 выпрямителя УВВ, контакт 14 блока БУВ. Питание блока БУВ переменным напряжением осуществляется от синхронного возбудителя СВ. Напряжение возбудителя подается на зажимы 7-2 распределительного трансформатора Тр1. С зажимов 7-8 вторичной обмотки этого трансформатора пониженное переменное напряжение через балластный резистор СЕВ подается на контакты 9 и 10 блока БУВ.
Постоянное напряжение для блока БУВ подается при срабатывании контактора КВ. При этом замыкается цепь: контакты автомата А12, контактора КБ, реяв РКВ, РТ13, РТ4, РТ7, резистор СД2, последовательно включенные стабилитроны в блоке БСЗ и далее на "минус" цепи управления. Стабилизированное, пониженное до 13 В постоянное напряжение с контактов 75 и 17 блока БСЗ подается на контакты 77 и 72 блока БУВ. Для устойчивой работы электрической схемы возбуждения служит узел стабилизации. Сигнал с него поступает на одну из обмоток магнитного усилителя блока БУВ. Создаваемый ею магнитный поток всегда стремится компенсировать изменение магнитного потока при увеличении или уменьшении тока в управляющей обмотке. Таким образом, обмотка включается в работу только при переходных процессах в электрической схеме возбуждения генератора; в установившемся режиме ток в ней равен нулю. На потенциометр ССТ подается выпрямленное пульсирующее напряжение выпрямителя УВВ. Высокочастотная составляющая напряжения, снимаемого с потенциометра ССТ, поглощается находящимся в блоке 7>С7У конденсатором, который служит для исключения помех. Низкочастотная составляющая, частота которой совпадает с частотой напряжения тягового генератора, не задерживается конденсатором и через резистор блока подается на контакт 2 блока БУВ и далее на стабилизирующую обмотку. Второй конец стабилизирующей обмотки (контакт 5 блока БУВ) непосредственно со-
единен с потенциометром ССТ. Селективная характеристика генератора прямолинейная. Генератор имеет такую характеристику при работе системы автоматического регулирования возбуждения без электрической связи с объединенным регулятором дизеля (отключена обмотка ИД или зашунтирован потенциометр СИД). Формирует ее селективный узел, автоматически пропуская в управляющую обмотку блока БУВ сигнал рассогласования, определяемый током ТПТ при ограничении пускового тока, током ТПН при ограничении наибольшего напряжения, а также суммой токов ТПТ и ТПН при ограничении постоянной мощности на выходе выпрямителя генератора.
Уровень селективной характеристики задается блоком БЗВ, напряжение которого пропорционально частоте вращения коленчатого вала дизеля. Селективный узел функционирует аналогично на всех позициях контроллера. Ниже описана его работа при номинальном режиме на 15-й позиции контроллера.
При выходе в тяговый режим (переводе контроллера с нулевой позиции на рабочую) в первоначальный момент ток возбуждения тягового генератора будет определяться в основном сопротивлением в цепи обмотки возбуждения возбудителя. Это связано с тем, что пока ток и напряжение тягового генератора не успели возрасти, выходные токи трансформаторов ТПН1 и ТПТ1 - ТПТ4 малы, и сигнал рассогласования не поступает на управляющую обмотку магнитного усилителя блока БУВ. Угол регулирования будет наименьшим, т. е. соответствующий тиристор окажется открытым практически уже в самом начале полупериода питающего напряжения. При этом ток возбуждения генератора наибольший, и его напряжение должно было бы резко возрасти. Поскольку якори тяговых двигателей еще неподвижны, а сопротивление их обмоток очень мало, происходит быстрое увеличение тока нагрузки генератора, что приводит к сильному подмагничиванию сердечников ТПТ1 - ТПТ4. В результате быстро увеличивается их ток выхода, который через выпрямительные мосты подается на потенциометр обратной связи ССУ1 (зажимы Р1Р8) селективного узла (см. лист 2). На потенциометре возникает падение напряжения, часть которого 11р2-рв в
качестве сигнала обратной связи по току подается в канал для сравнения с сигналом задания УРЮ-РП поступаемым с потенциометра ССУ2. Так как ток выхода ТПТ1 - ТПТ4 значительно больше, чем ток выхода ТПН1, то потенциал зажима Р1 значительно больше потенциала зажима Р9 узла ССУ1, и составляющая тока управления от ТПН1 не протекает через обмотку управления БУВ. Когда ток тяговых двигателей увеличится настолько, что сигнал обратной связи по току 11р2-рз станет больше сигнала задания ЧРЮ-РП, разделительный диод откроет канал 1, и в управляющую обмотку блока БУВ поступит сигнал рассогласования. Каналы II и IIIучастия в работе в это время не принимают, так как сигналы обратной связи по мощности и напряжению меньше сигналов задания, и разделительные диоды, включенные в эти каналы, заперты.
Сигнал рассогласования первого канала вызовет увеличение угла регулирования тиристоров выпрямителя УВВ, в результате чего ток возбуждения и, следовательно, напряжение тягового генераторе уменьшается, что приведет к уменьшению тока тяговых двигателей. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока напряжение тягового генератора не снизится до величины, необходимой для поддержания заданного наибольшего тока нагрузки, обеспечивающего необходимую силу тяги при трогании тепловоза. Подбором сигнала обратной связи по току 11р2-рв производится ограничение максимального тока нагрузки. Очевидно, что при постоянном сигнале задания ирю-рц можно, изменяя 11р2-р8, менять сигнал рассогласования и максимально возможное значение тока нагрузки. При сдвиге регулировочного хомута потенциометра ССУ1 (зажим Р2) в сторону зажима Р1 (см. лист 2) сигнал 11Р2-р8 увеличивается, сигнал рассогласования также возрастает, а ограничиваемый ток нагрузки уменьшается. При сдвиге регулировочного хомута потенциометра в сторону зажима Р8 ограничиваемый ток нагрузки увеличивается.
Когда якори тяговых электродвигателей приходят во вращение и тепловоз трогается с места, на зажимах электродвигателей начинает расти противо-ЭДС. Ток в силовой цепи, пропорциональный разности, напряжения генератора и противо-ЭДС, уменьшается. Одновременно
уменьшаются ток выхода трансформаторов 77777 - ТПТ4 и сигнал рассогласования. Так как элементы автоматической системы регулирования имеют большие коэффициенты усиления, то даже незначительное снижение сигнала рассогласования приводит к уменьшению угла регулирования, что вызывает увеличение тока возбуждения и напряжения тягового генератора. Этому же способствует подпитка возбудителя СВ от трансформатора коррекции ТК. Поэтому при малой частоте вращения якорей тяговых электродвигателей, когда противо-ЭДС, небольшая увеличение напряжения как бы поддерживает ток в тяговых двигателях, и он остается примерно равным току трогания .
Мощность, отбираемая генератором от дизеля, достигает номинальной величины, и дальнейшее поддержание тока трогания с ростом напряжения становится невозможным, так как наступает ограничение по мощности дизеля. В этой точке характеристики напряжение и ток генератора таковы, что потенциалы зажимов Р1 и Р9 узла ССУ1 становятся равны. Составляющие токов от ТПТ и ТПН, поступающие в этом случае одновременно на потенциометр ССУ1.3, образуют суммарный сигнал по току и напряжению ОРЗ-РВ, который превышает сигнал задания по мощности 11р4-рз, снимаемый с потенциометра ССУ2, в результате чего разделительный диод открывает канал 77. Сигнал обратной связи по току 11р2-рз становится меньше сигнала задания по току 11Рю. РП, что приводит к закрытию разделительным диодом канала 7. С этого момента процесс ограничения тока заканчивается, и в обмотку управления БУВ поступает сигнал рассогласования по мощности.
При поддержании постоянной мощности на выходе выпрямителя тягового генератора его внешняя характеристика, как отмечалось выше, имеет вид гиперболы. В каждой ее точке произведение значений тока и напряжения остаётся величиной постоянной. Работа одного селективного узла не обеспечивает получение гиперболической характеристики генератора (т. е. постоянства его мощности), поскольку узел позволяет поддерживать не произведение, а сумму тока и напряжения генератора. При этом внешняя (селективная) характеристика генератора получается прямолинейной. По мере увеличения скорости тепловоза
напряжение генератора растет, а ток уменьшается. Если доля тока от трансформаторов 77777ТПТ4, поступающая на потенциометр ССУ1.3 велика, а доля тока от трансформатора ТПН1 мала, то в дальнейшем соотношение их меняется. Составляющая по напряжению увеличивается, а составляющая по току уменьшается. Сигнал же обратной связи определяется их суммой. Поскольку уменьшение одной составляющей компенсируется увеличением другой, сигнал рассогласования изменяется незначительно. Таким образом, зависимость напряжения генератора от тока нагрузки получается почти линейной. При незначительном разбросе параметров серийно выпускаемых трансформаторов тока и напряжения наклон линейной характеристики зависит в основном от положения регулировочного хомута (зажим 7*5) на потенциометре ССУ1.3. При сдвиге этого хомута в сторону зажима Р9 сопротивление участка между зажимами 7*5 и Р9 уменьшается, а между зажимами Р5 и Р1 увеличивается. В результате увеличивается в каждой точке средней части характеристики доля тока, поступающего от трансформатора 777777. Следовательно, такой же как и раньше сигнал рассогласования может быть получен при меньшем токе ТПН1, т. е. при меньшем напряжении тягового генератора. Наклон средней части селективной характеристики уменьшается. При сдвиге регулировочного хомута потенциометра в сторону зажима Р1 наклон характеристики увеличится.
Ток от трансформатора 77777 7 становится настолько большим, что сигнал обратной связи по направлению 11р9-рв на ССУ1.4 превышает сигнал задания Ор5-р12 на ССУ2.4 и разделительный диод открывает канал 777. Потенциал зажима Р9 узла ССУ1 становится больше потенциала зажима 7*7, и составляющая тока от трансформаторов 77777 -ТПТ4 прекращает поступать на потенциометр ССУ1.3. Суммарный сигнал обратной связи по току и напряжению снижается, становясь меньше сигнала задания по мощности, и разделительный диод, запираясь, закрывает канал 77. Начинается процесс ограничения напряжения при увеличении скорости тепловоза.
При дальнейшем увеличении напряжения на выходе выпрямителя
увеличивается сигнал обратной связи по напряжению. Сигнал рассогласования, поступающий в управляющую обмотку блока БУВ вызывает увеличение угла регулирования тиристоров выпрямителя УВВ, в результате чего ток возбуждения и напряжение генератора уменьшаются. Дальнейшее возрастание напряжения вследствие уменьшения тока тяговых двигателей и увеличения противо-ЭДС будет проходить менее интенсивно и приведет к еще большему увеличению угла регулирования (процесс ограничения напряжения). Максимальное значение ограничиваемого напряжения изменяют перемещением регулировочного хомута (зажим Р5) потенциометра ССУ2.4, что приводит к изменению сигнала задания по напряжению 11р5-р12- Регулирование этим потенциометром применяют потому, что потенциометр ССУ1.4 используют при реостатной регулировке напряжения и сигнала обратной связи по напряжению на номинальном режиме.
При передвижении регулировочного хомута (зажим Р5) потенциометра ССУ2.4, в сторону зажима Р12 сигнал задания Урз-рп увеличивается. Следовательно, для открытия канала III необходим больший сигнал обратной связи по напряжению, а это возможно только при большем напряжении тягового генератора. При смещении регулировочного хомута потенциометра ССУ2.4 в сторону зажима РЗ на общей минусовой шине узла ССУ2 напряжение задания уменьшается, что приводит к уменьшению ограничиваемого напряжения.
Как следует из изложенного, селективный узел позволяет осуществлять независимую регулировку отдельных участков селективной характеристики.
Теперь рассмотрим, как же происходит формирование внешней гиперболической характеристики генератора.
Если мощность генератора больше мощности дизеля это приводит к перегрузке дизеля (с уменьшением частоты вращения коленчатого вала). Перегрузка возникает также при включении потребителей собственных нужд, например, компрессора. Чтобы этого не происходило и дизель работал с номинальной мощностью и номинальной частотой вращения вала на всех режимах, применяется система до-
полнительного регулирования мощности с помощью объединенного регулятора дизеля.
В канал 77 регулирования по мощности включен потенциометр СИД (см. лист 2), напряжение на котором зависит от индуктивного сопротивления катушки индуктивного датчика ИД. Это напряжение, как уже отмечалось ранее, складывается с напряжением заданий 11?4-рз потенциометра ССУ2.3. Таким образом, благодаря действию индуктивного датчика ИД сигнал задания по мощности может меняться.
Рассмотрим действие объединенного регулятора при перегрузке дизеля, т. е. когда напряжению и току генератора после выпрямителя соответствует значение выше внешней характеристики. При перегрузке дизеля частота вращения его коленчатого вала уменьшается, и объединенный регулятор вдвигает якорь индуктивного датчика внутрь катушки, увеличивая сопротивление цепи и уменьшая ток и падение напряжения на потенциометре СИД. Тем самым уменьшается сигнал задания по мощности, что приводит к увеличению сигнала рассогласования. Угол регулирования тиристоров выпрямителя УВВ при этом увеличивается, что вызывает уменьшение тока возбуждения и напряжения генератора. Когда отбираемая генератором от дизеля мощность снизится настолько, что станет равной номинальной мощности дизеля, частота вращения коленчатого вала дизеля станет также номинальной, и объединенный регулятор приостановит перемещение якоря индуктивного датчика.
При недогрузке дизеля (увеличении частоты вращения коленчатого вала) якорь индуктивного датчика выдвигается из катушки, увеличивая ток и падение напряжения на потенциометре СИД, и процесс регулирования идет в обратной последовательности.
Для возможности перехода от селективной к внешней гиперболической характеристике сигнал задания по мощности выбирается таким, чтобы при полностью вдвинутом якоре индуктивного датчика (минимальный упор) селективная характеристика находилась несколько ниже гиперболической характеристики, а при полностью выдвинутом якоре (максимальный упор) была бы выше ее.
Таким образом, в результате действия объединенного регулятора дизеля селективная характеристика генератора трансформируется в гиперболическую, при которой полностью используется свободная мощность дизеля.
Разберем назначение еще ряда элементов селективного узла. Для облегчения трансформирования рабочего участка селективной характеристики в гиперболический в схему обратной связи по мощности канала II введены диоды между проводами 1013 и 1015 (см. лист 2), которые обеспечивают как бы автоматическое перемещение зажима Р5 в сторону зажима Р4 и Р6. Когда напряжение между зажимами Р1 и Р8 равно напряжению между зажимами Р9 и Р8, ток через резистор ССУ1.3 не протекает. Если увеличится напряжение между зажимами Р9 и Р8, то от зажима Р9 к зажиму Р1' потечет уравнительный ток по следующей цепи: зажим Р9, часть резистора ССУ1.3, зажим Р5, провод 1014, диод, провод 1013, зажимы Р4, Р1'.
Такое протекание тока будет равносильно перемещению зажима Р5 в сторону зажима Р6 и приведет к изменению наклона селективной характеристики, т. е. приближению ее по форме к гиперболе. Если напряжение между зажимами Р1 и Р8 превысит напряжение между зажимами Р9 и Р8, то уравнительный ток потечет от зажима Р1' к зажиму Р9, и произойдет как бы смещение зажима Р5 в сторону зажима Р4, что обусловит поворот участка селективной характеристики в другую сторону.
Резисторы СНП, ССБ1, ССУ2.5 (см. лист 2) подключаются контактами соответствующих реле параллельно участку потенциометра ССУ2.5 между зажимами Р5 и РЗ, который определяет напряжение 11Р5. Р3. Каждый из перечисленных резисторов уменьшает общее сопротивление участка и напряжение 11р5-рз, снижая тем самым напряжение генератора. Резистор СНП (нулевой позиции) подключается размыкающими контактами реле РУ8, замкнутыми до 2-й позиции контроллера, и снижает напряжение генератора на нулевой и 1-й позициях контроллера. Резистор ССУ2.5 подключается размыкающими контактами реле РУ5 и снижает напряжение генератора на нулевой позиции. Этот же
резистор и резистор ССБ1 подключаются при боксовании колесных пар для прекращения боксования замыкающими контактами реле РУН, РУ17 и РУ18. Кроме того, при боксовании колесных пар параллельно участку потенциометра ССУ2.3 между зажимами Р4 и РЗ замыкающими контактами реле РВ4 подключается резистор ССБ2, что уменьшает сигнал задания по мощности 11Р4-рз, и следовательно, мощность генератора.
Резистор ССУ2.2 включен последовательно с потенциометром ССУ2.3 в цепи задания по мощности. В результате этого напряжение задания 11р4-рз и, следовательно, мощность генератора на первых позициях снижаются тем больше, чем больше сопротивление резистора ССУ2.2. При повышении напряжения задания с набором позиций контроллера стабилитрон БС1.2 пробивается и шунтирует резистор ССУ2.2, увеличивая напряжение задания 11р4-рз и мощность на выходе выпрямителя.
Стабилитрон в цепи задания по току ЕС 1.4 предназначен для шун-тировки потенциометра ССУ2.1. При достижении определенного напряжения (примерно на 10, 11-й позициях контроллера) стабилитрон пробивается, устанавливая постоянное напряжение задания, по току, не зависящее от последующих позиций контроллера.
При переводе контроллера с 15-й на одну из промежуточных позиций селективная и внешняя характеристики генератора снижаются. Это происходит по следующей причине. Частота вращения вала дизеля с уменьшением подачи топлива снижается, что приводит к пропорциональному снижению напряжения на выходе тахиметрического блока БЗВ. Следовательно, уменьшается напряжение на потенциометрах задания ССУ2, определяющее ток возбуждения генератора по позициям; уменьшается и частота вращения связанных с коленчатым валом дизеля якорей генератора и возбудителя, что также снижает мощность на выходе выпрямителя.
Аварийный резким возбуждения тягового генератора. При выходе из строя системы автоматического регулирования возбуждения тягового генератора переключатель АП устанавливают в аварийное
положение, в результате чего собирается аварийная схема возбуждения (см. лист 2).
В этом случае обмотка 1Л - 1/2 возбуждения возбудителя СВ получает питание через контакты автомата А1, резисторы САВ2, САВ1, СВВ2 и СВВ1, главные контакты контактора ВВ и измерительный шунт Д/5.
Включение резистора САВ2 на первых позициях контроллера в указанную цепь уменьшает ток возбуждения возбудителя и обеспечивает плавное трогание тепловоза. С 4-й позиции этот резистор шунтируется главными контактами КАВ, что увеличивает ток возбуждения возбудителя и напряжение на выходе тягового генератора.
Со статорной обмотки С1 - С2 возбудителя СВ переменное напряжение подается на вход управляемого выпрямителя УВВ. Поскольку при аварийном положении переключателя АП замкнуты его контакты Р4, РЗ и Р1, тиристоры +Т и -Т зашунтированы и в работе участия не принимают. Выпрямление тока в выпрямителе УВВ происходит по обычной двухполупериодной схеме с четырьмя силовыми диодами. В положительный полупериод обмотка возбуждения генератора получает питание по цепи: зажим С1 возбудителя СВ, замкнутые контакты переключателя Р4, РЗ, диод Д1 выпрямителя, замкнутые главные контакты контактора КБ, обмотка возбуждения тягового генератора Ш - И2, измерительный шунт ШЗ, диод Д4 выпрямителя, предохранитель ПРВ, зажим С2 возбудителя.
В отрицательный полупериод питание происходит по цепи: зажим С2 возбудителя, предохранитель ПРВ, диод ДЗ выпрямителя, главные контакты контактора КБ, обмотка И1 - И2 возбуждения тягового генератора, измерительный шунт ШЗ, диод Д2 выпрямителя, контакты Р1 переключателя АП, зажим С1 возбудителя.
Независимо от позиции контроллера по обмотке возбуждения возбудителя при аварийном режиме протекает постоянный по величине ток. Следовательно, ток возбуждения и напряжение тягового генератора будут зависеть только от частоты вращения вала дизеля, достигая наибольших значений на 15-й позиции контроллера. При постоянной частоте вращения тягового генератора и постоянном значении тока
возбуждения возбудителя, ток возбуждения генератора уменьшается из-за размагничивающего действия статорной обмотки, что вызывает изменение выходного напряжения генератора в зависимости от нагрузки. Поэтому его внешняя характеристика в аварийном режиме является резко падающей.
Ослабление возбуждения тяговых электродвигателей. По мере увеличения скорости тепловоза при разгоне ток нагрузки уменьшается, а напряжение генератора увеличивается. В каждый момент времени этим параметрам соответствует своя определенная точка на внешней характеристике генератора. Пока эта точка перемещается по гиперболической части характеристики, нагрузка дизеля поддерживается постоянной. При определенной скорости точка дойдет до конца гиперболической части, т. е. до начала участка ограничения по напряжению. Дальнейшее увеличение скорости вызовет уменьшение тока при почти постоянном напряжении и приведет к резкому уменьшению мощности генератора. При этом регулятор дизеля уменьшит подачу топлива, мощность дизеля будет недоиспользоваться, и дальнейшего возрастания скорости не последует или оно будет очень незначительным.
Для расширения диапазона скоростей, при которых мощность дизеля используется полностью, применяется регулирование частоты вращения тяговых электродвигателей путем изменения их магнитного потока возбуждения (ослабления магнитного поля).
Магнитный поток прямо пропорционален намагничивающей силе, т. е. току, проходящему по обмотке и количеству витков в ней. Если параллельно обмотке возбуждения подключить резистор (зашунтиро-вать обмотку), через нее будет протекать только часть тока якоря, и магнитный поток уменьшится.
Ток в цепи вращающегося якоря электродвигателя зависит от разности приложенного напряжения и противо-ЭДС электродвигателя. В свою очередь противо-ЭДС прямо пропорциональна частоте вращения якоря и магнитному потоку возбуждения. Так как скорость локомотива (а значит и частота вращения якоря) мгновенно измениться не может, то противо-ЭДС при подключении к обмотке шунтирующего резистора
уменьшится прямо пропорционально уменьшению магнитного потока возбуждения. Напряжение генератора в первый момент после подключения резисторов будет значительно превосходить противо-ЭДС тяговых электродвигателей, поэтому ток в них и вращающий момент начнут возрастать. Система автоматического регулирования, стремящаяся поддержать мощность генератора постоянной, будет компенсировать возрастание тока, снижая напряжение генератора. При уменьшении разности между напряжением генератора и противо-ЭДС электродвигателей до определенной величины возрастание тока прекратится. Таким образом, по окончании переходного процесса при оставшейся практически неизменной скорости движения тепловоза напряжение и ток генератора приобретут новые значения.
Сопротивление шунтирующего резистора рассчитывают так, чтобы точка, соответствующая новым параметрам генератора, оказалась бы в начале гиперболической части его внешней характеристики. Это позволяет вновь использовать всю гиперболическую часть для увеличения скорости.
Для обеспечения плавности движения тепловоза в момент перехода на ослабленное возбуждение и обратно, предотвращения повреждения электрических машин в результате переходных процессов в электрической цепи между генератором и электродвигателями необходимо соблюдение условия постоянства мощности до и после перехода. В связи с этим шунтирующие резисторы подключают таким образом, чтобы переход на ослабленное возбуждение происходил в тот момент, когда соответствующая параметрам генератора точка еще находится на гиперболической части внешней характеристики.
На тепловозе применяется автоматическое двухступенчатое ослабление возбуждения тяговых электродвигателей с помощью электронных реле перехода. Эти реле, встроенные в устройство автоматики БА1, срабатывают от сигнала по скорости тепловоза, который подается от тахогенераторов /77 - ГТ6, размещенных на осях колесных пар. Срабатывание реле воздействует на контакторы ослабления возбуждения КШ1 и КШ2 тяговых электродвигателей (см. рис. 1). Для ппелотвпаптения включения контактопов ослабления возбуждения в
вращения включения контакторов ослабления возбуждения в процессе боксования электронные реле имеют, выдержку времени на включение 8Юс.
Контактор КШ1 своими главными контактами подключает параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей М1 - Мб первую ступень резисторов ослабления возбуждения (шунтировки) СШ1 - СШ6, после чего по обмоткам возбуждения протекает 5763 % общего тока цепи. Например, для шестого тягового двигателя цепь подключения резистора к обмотке следующая (см. лист 1): зажим С2 обмотки возбуждения, провода 612, 619, 620, главные контакты контактора КШ1, первая ступень резистора СШ6 (между зажимами Р5 и Р4), провода 615, 611, зажим С1 обмотки возбуждения.
Замыкающие вспомогательные контакты КПП между проводами 1512, 1520 подготавливают цепь питания катушки контактора КШ2, что гарантирует необходимую последовательность процесса.
Вторая ступень ослабления возбуждения, т. е. подключение параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей второй ступени резисторов СШ1 - СШ6 происходит аналогично. Ток, проходящий по обмотке возбуждения, уменьшается до 3539 % общего тока цепи.
При уменьшении скорости движения тепловоза ток тягового генератора увеличивается, а его напряжение снижается, что приводит к отключению сначала контактора КШ2 (переход со второй на первую ступень ослабления возбуждения), а затем и КШ1 (переход на полное возбуждение).
Тумблер ТУП "Управление переходом" в цепи питания катушки контактора КПП служит аварийным отключателем схемы ослабления возбуждения в случае появления в ней неисправности в пути следования.
Цепи управления
Пуск дизеля. Пуск осуществляется с помощью стартер-генератора СГ, работающего во время пуска в режиме двигателя последовательного возбуждения с питанием от аккумуляторной батареи АБ.
Для подготовки цепей пуска дизеля необходимо включить на левой аппаратной камере разъединитель аккумуляторной батареи ВБ, на правой аппаратной камере - автоматические выключатели А1 "Возбудитель", А2 "Топливный насос", АЗ "Дизель", А6 "Управление холодильником" (для контроля температуры воды и масла по показаниям приборов), а на пульте управления - автоматический выключатель А У "Управление общее". При этом получит питание катушка контактора нагрузки КН по цепи (см. лист 3): "плюс" аккумуляторной батареи, провод 1108, разъединитель аккумуляторной батареи ВБ, измерительный шунт ШЗБ, провода 1135, 1136. Главные контакты контакторов КН между проводами 1105 и 1106, замыкаясь, обеспечивают подвод питания к цепям освещения тепловоза. Напряжение подается от стартер-генератора, работающего после пуска дизеля в режиме вспомогательного генератора, по цепи: плюс стартер-генератора, провода 1138, 1159, предохранитель ПР4, провода 1105*2 и далее к автоматическому выключателю А14 "Освещение". При неработающем дизеле питание цепей освещения происходит от аккумуляторной батареи только при отключенном разъединителе ВБ, когда остальное электрооборудование тепловоза его контактами от батарей отключено, а главные контакты КН между проводами 1107*2 и 1109*2 замкнуты.
После включения разъединителя ВБ напряжение от аккумуляторной батареи через измерительный шунт ШЗБ и резистор СЗБ поступает к автоматическим выключателям цепей управления тепловоза, а также на вход цепи электродвигателя М10 масляного насоса. Напряжение к автоматическим выключателям А7 пожарной сигнализации и А10 радиостанции с целью большей независимости их работы поступает непосредственно от зажимов аккумуляторной батареи.
Сборные минусовые разъемы Х1М, Х2М цепей управления соединены со сборным минусовым зажимом ХТ26, который в свою оче-
редь соединен проводом 7724 с минусовым зажимом аккумуляторной батареи через разъединитель ВБ и проводами 7724, 7730 с минусовым зажимом стартер-генератора СГ.
Ток и напряжение цепей управления контролируют по показаниям амперметра аккумуляторной батареи АЗ и вольтомметра V с кнопками проверки изоляции плюсовых и минусовых цепей управления и аккумуляторной батареи.
Далее при поднятом валоповоротном механизме дизеля, т. е. при замкнутых контактах его блокировки БВМ, необходимо вставить и повернуть вниз до упора рукоятку блокировки крана машиниста 7>У7 (№ 367), вставить рукоятку реверсивного механизма контроллера машиниста и установить её в одно из рабочих положений ("Вперед" или "Назад"), а затем включить тумблер 7777 "Топливный насос 1").
Контакты тумблера ТН1 между проводами 2207 и 2202 (см. лист 4) замыкают цепь питания катушки контактора КТН, а также готовят цепь питания контактора КРН и реле РУ10 от автоматического выключателя АЗ. Питание катушки КТН происходит по цепи: контакты автоматического выключателя АЗ, провода 2749, 2750, 2726, размыкающие контакты реле РУЗ, провод 2270, размыкающие вспомогательные контакты контактора КРН, провод 2275, катушка КТН и далее на "минус" через контакты тумблера ТН1. Контактор КТН при включении главными контактами замыкает цепь питания электродвигателя М9 (см. лист 3) топливоподкачивающего насоса, подающего топливо к топливным насосам дизеля, и вспомогательными контактами между проводами 2706 и 2772, 2753 и 2755 (см. лист 4), готовит цепи питания катушек контактора КМН маслопрокачивающего насоса, а также пускового контактора ДЗ и электромагнита МР6 регулятора дизеля.
Пуск дизеля осуществляется автоматически после кратковременного нажатия на кнопку 77Д7 "Запуск I". При нажатии на эту кнопку получает питание катушка контактора КМН через замкнутые контакты автоматического выключателя А У "Управление общее" (см. лист 6), блокировочного устройства 7>У7, реверсивного механизма контроллера КМ, главного барабана контроллера КМ (см. лист 5), кнопки 77Д7
(см. лист 4), контактора КТН, реле РУ23 и тумблера ОМН.
Контактор КМН при включении вспомогательными контактами между проводами 2105 и 2106 замыкает цепь замещения питания цепей пуска, а главными контактами - цепь питания электродвигателя М10 маслопрокачивающего насоса (см. лист 3). Другими вспомогательными контактами КМН между проводами 2154 и 2755 (см. лист 4) замыкается цепь питания реле времени РВП1 через контакты автоматического выключателя АЗ и тумблера ОМН, а контактами между проводами 2163 и 2164 готовится цепь питания катушки контактора ДЗ. С момента подачи питания на катушку реле РВП1 начинается отсчёт времени на прокачку масляной системы дизеля (выдержка времени 70 с). По истечении указанного времени в случае замыкания контактов реле давления масла РДМЗ (при подъеме давления масла до уровня срабатывания реле) замыкающие контакты реле РВП1 между проводами 2755 и 2759 обеспечивают сбор цепей питания катушек контактора ДЗ и электромагнита МР6 через контакты автоматического выключателя АЗ. Контактор ДЗ вспомогательными контактами между проводами 2757 и 2752 замыкает цепь питания катушки реле времени РВП2, а другими вспомогательными контактами между проводами 2166 и 2168 создает цепь питания собственной катушки и катушки МР6 в обход контактов реле РДМЗ. Главные контакты ДЗ замыкают цепь питания катушек пускового контактора Д2 (через контакты БВМ валоповоротного механизма дизеля, замкнутые, если механизм не находится в зацеплении с валом дизеля) и вентиля ускорителя пуска дизеля 5777. Реле времени РВП2, получив питание, начинает отсчет времени вращения вала дизеля (выдержка равна 7 с) стартер-генератором.
Контактор Д2 при включении главными контактами подготавливает цепь питания стартер-генератора СГ от аккумуляторной батареи, а вспомогательными контактами между проводами 2735, 2139, 2137 замыкает цепи питания катушек контакторов Д1 обеих секций тепловоза. При этом питание на катушку контактора Д1 сочлененной секции подается по проводам 2737, 44, через розетки Х2 и межтепловозное соединение, которыми провод 44 соединяется с одноименным
проводом другой секции. Минусовые зажимы катушек контакторов Д1 связаны с общим минусом аккумуляторных батарей секций, образованным с помощью проводов 7727, 7725 (см. лист 3), розеток Х5 и межтепловозного соединения.
Контакторы Д1 главными контактами замыкают цепь питания стартер-генератора от параллельно соединенных ими батарей обеих секций (в результате начинается вращение вала дизеля). Соединение плюсовых зажимов аккумуляторных батарей (для увеличения электрической емкости) обеспечивается, главными контактами Д1, проводами 7725, 7725 в каждой секции, розетками Л# и межтепловозным соединением. Вспомогательные контакты Д1 между проводами 2796, 2795 (см. лист 4) исключают преждевременное включение контактора КРН.
Вентиль 5777, получив питание, открывает доступ сжатому воздуху к поршню ускорителя пуска дизеля. Перемещение поршня обеспечивает нагнетание масла в аккумулятор регулятора частоты вращения дизеля. При этом шток сервомотора регулятора, перепускной клапан которого перекрыт включенным ранее электромагнитом МР6, перемещает рейки топливных насосов в положение наибольшей подачи топлива, ускоряя пуск дизеля. По истечении выдержки времени реле РВП2 его контакты между проводами 27 74 и 27 75 замыкают цепь питания катушки реле РУ9.
Включившись, реле РУ9 осуществляет следующее: своими контактами между проводами 2726 и 2770 обеспечивает самопитание через контакты реле давления РДМ4 (если давление в масляной системе дизеля достаточно для срабатывания реле РДМ4); контактами между проводами 2726 и 2767 подготавливает цепь питания электромагнита МР6 при работе дизеля; контактами между проводами 2726 и 2796 подготавливает цепь питания катушки контактора КРН; замыкает цепь питания катушки реле РУ23 и подает питание на лампу ЛД2 "Дизель 2" другой секции. Питание на лампу поступает от автоматического выключателя АЗ по проводам 2749, 2750, 2726, через контакты РУ9, по проводам 2753, 40 через контакты 77 розетки Х2 и межтепловозный кабель, которым осуществляется соединение с контактами 72 розетки
Х2 другой секции. Реле РУ23, включившись, подготавливает цепь самопитания через контакты реле времени РВП1, замыкает цепь питания катушки реле РУ10 и размыкает цепь самопитания контактора КМН.
Реле РУ10 при включении контактами между проводами 2726 и 2189 замыкает цепь питания катушки вентиля ВТН отключения восьми топливных насосов дизеля, а контактами между проводами 2725 и 2767 создает цепь питания катушки электромагнита МР6, действующую при работе дизеля. Отключение контактора КМН приводит к отключению электродвигателя МН маслопрокачивающего насоса, контактора ДЗ и реле времени РВП1. Реле РВП1, отключившись, замыкает без выдержки времени свои контакты между проводами 2174 и 2775, завершая сборку цепи самопитания реле РУ23. После отключения контактора ДЗ теряют питание контакторы Д1, Д2, реле времени РВП2, дизель начинает работать в режиме холостого хода. При замыкании вспомогательных размыкающих контактов Д1 между проводами 2196 и 2198 напряжение поступает на катушку контактора КРН, включение которого создает следующую цепь питания обмотки возбуждения стартер-генератора: "плюс" аккумуляторной батареи, контакты автоматического выключателя АЗ "Дизель", провода 274Р, 7743, главные контакты КРН (рис. 1) и далее через обмотку Н1 - Н2 возбуждения СГ, а также регулятор напряжения РНпо проводам 1149 и 7757 на общий "минус". Кроме того, контактор КРН вспомогательными контактами между проводами 7207 и 7202 создает цепь питания реле управления компрессором РУ24 через контакты реле давления воздуха РДК, вспомогательными контактами между проводами 7377 и 7293 (см. лист 5) замыкает цепь питания катушки реле РКВ, вспомогательными контактами между проводами 2270 и 2275 (см. лист 4) отключает контактор КТН. Контактор КТН отключает электродвигатель топливоподкачи-вающего насоса и подача топлива далее осуществляется насосом, имеющим привод от дизеля. Реле РКВ получает питание через контакты автоматического выключателя А4 "Управление возбуждением" (см. лист 5), провода 7307, 7377, контакты реле РКП, провод 7374, контакты реле РТ2 и Р772 (последнее включено, так как вспомогательные
контакты контакторов П1 - П7 в цепи его катушки замкнуты) и далее через контакты РУ5, КРНнРУ4.
После включения реле РКВ замыкается цепь питания катушки контактора КБ возбуждения тягового генератора (вспомогательные контакты которого замыкают цепь питания катушки контактора ВВ) через контакты автоматического выключателя А4, а также блока БУВ управления возбуждением тягового генератора через контакты автоматического выключателя ^472 (см. лист 2).
Напряжение на катушку КБ (см. лист 5) поступает по проводам 1340, 1373, 1337, через контакты реле РКВ, РЗ, РОП, РМ2 и контакты конечных выключателей БД1 и БД2 дверей высоковольтных камер, а также БВУ дверей выпрямительной установки.
Создающиеся при этом цепи питания обмотки возбуждения тягового генератора от возбудителя СВ через управляемый выпрямитель УВВ описаны ранее. В результате на зажимах тягового генератора возникает напряжение, необходимое для питания электродвигателей собственных нужд переменного тока. На этом процесс пуска завершается.
При отсутствии воспламенения топлива в цилиндрах дизеля во время пуска продолжительность вращения вала дизеля ограничивается выдержкой времени реле РВП2, по истечении которой схема пуска разбирается аналогично изложенному выше (в этом случае контакты РДМ4 разомкнуты).
Стартер-генератор после пуска дизеля работает в генераторном режиме и совместно с регулятором напряжения обеспечивает питание цепей управления и подзарядку аккумуляторной батареи. Ток подзаря-да батареи от плюсового зажима СГ течет по проводам 1138 (см. лист 3), 1159, через предохранитель ПР4, диодДЗБ, шунт ШЗБ и контакты разъединителя ВБ.
Остановка дизеля. Остановка производится отключением тумблера ТН1 (см. лист 4), контакты которого размыкают цепи питания катушек контактора КРН и реле РУ10. В результате этого выключаются регулятор напряжения и контакторы возбуждения генератора КБ и ВВ. Стартер-генератор перестает вырабатывать напряжение, а диод ДЗБ,
выполняя разделительную функцию, не допускает короткое замыкание аккумуляторной батареи через якорь СГ. Реле РУ10 отключает электромагнит МРб регулятора дизеля, и рейки топливных насосов дизеля становятся в положение прекращения подачи топлива. Дизель останавливается, давление масла падает, и реле РДМ4 отключает реле РУ9. При этом замыкается цепь питания катушки контактора КМН через контакты автоматического выключателя АЗ, реле РУ9 (между проводами 2126 и 2121), реле РУ10, контактора КТН, реле РУ23 и тумблера ОМН. Контакты КМН обеспечивают включение электродвигателя мас-лопрокачивающего насоса и реле времени РВП1. По истечении выдержки времени 70 с, в течение которой прокачивается масляная система дизеля, реле РВП1 размыкает контакты между проводами 2174 и 2178, что приводит к отключению реле РУ23, которое в свою очередь отключает контактор КМН. Электрическая схема возвращается в исходное для пуска дизеля состояние.
При аварийной ситуации экстренная остановка дизеля может быть произведена кратковременным нажатием на кнопку КА на пульте управления. В этом случае контакты кнопки замыкают цепь питания катушек электропневматического вентиля тифона ВТ и реле РУЗ (см. лист 6) каждой секции через контакты автомата А У, блокировки тормоза БУ1 и реверсивного механизма контроллера машиниста КМ. Реле РУЗ, включившись, осуществляет следующее: своими контактами замыкает цепь самопитания от провода 1550; контактами между проводами 1550 и 7654 замыкает цепь питания катушки электропневматического вентиля ВА предельного выключателя дизеля через автоматический выключатель А У (рейки топливных насосов дизеля переводятся в положение прекращения подачи топлива); контактами между проводами 2126 и 2210 (см. лист 4) размыкает цепь питания катушек реле РУ10, контакторов КРН и КТН; контактами между проводами Л 755 и А 758 размыкает цепь питания катушки электропневматического клапана ЭПК тормозной магистрали (производиться экстренное торможение поезда).
Работа электрической схемы на холостом ходу дизеля. Изменение частоты вращения коленчатого вала дизеля производится изменением затяжки всережимной пружины объединенного регулятора дизеля путем соответствующего переключения электромагнитов МР1МР4 (см. лист 5). Каждой позиции контроллера машиниста соответствует определенная комбинация включения электромагнитов. Питание электромагнитов осуществляется через контакты автоматического выключателя А У (см. лист 6), контакты блокировки тормоза БУ1, реверсивного механизма контроллера и соответствующие контакты контроллера, замыкающиеся на определенных позициях.
После завершения пуска и выхода дизеля на режим холостого хода происходит автоматическое включение возбуждения тягового генератора, как описано ранее. В этом режиме реле РУ5 отключено, поэтому его контакты между проводами 1000 и 999 в узле потенциометров ССУ2 (см. лист 2) замкнуты, и снижение сигнала задания, вызванное этим, уменьшает напряжение тягового генератора до безопасного для работы электродвигателей вентиляторов значения. При перемещении штурвала контроллера машиниста с нулевой до седьмой позиции включительно через размыкающие контакты между проводами 2190 и 2119 (см. лист 4) реле РУ19, получающего питание на последующих позициях, напряжение поступает на электропневматический вентиль ВТН отключения ряда топливных насосов дизеля.
Включением тумблера ТХ1 и ТХ2 каждая из секций тепловоза может быть переведена в режим автономного холостого хода, т. е. не зависящего от режима другой секции. При включении тумблера ТХ1 его контакты замыкают цепь питания катушек реле РУ20 и РУ21 (см. лист 5). При включенном реле РУ20 его контакты гарантируют постоянное включение электромагнитов МР2, МР4 и отключение МР1, МРЗ независимо от позиций контроллера машиниста. Такая комбинация включения электромагнитов, приводящая к определенной затяжке всережимной пружины регулятора дизеля, обеспечивает частоту вращения коленчатого вала дизеля, соответствующую четвертой позиции. Контакты реле РУ21 между проводами 1423 и 1424 размыкают цепь пита-
ния катушки реле РКП, что исключает тяговый режим, а контакты между проводами 2190 и 2119 (см. лист 4) замыкают цепь питания вентиля ВТН отключения ряда топливных насосов. Режим автономного холостого хода исключается при размыкании контактов тумблера ОТ между проводами 1529, 1531 (см. лист 5), когда включен электродинамический тормоз.
При включении тумблера ТХ2 напряжение на катушки реле РУ20, РУ21 ведомой секции поступает по проводам 1533, 1534, 26, через контакты / и 9 розеток XI, межтепловозный кабель и провода 48 и 7537.
Питание электродвигателей собственных нужд. Асинхронные электродвигатели вентиляторов выпрямительной установки МВТ, тяговых электродвигателей МВ5, МВб и вентиляторов холодильной камеры МВ1 - МВ4 (см. лист 7) получают питание непосредственно от выводов 1С1 - 1СЗ и 2С1 - 2СЗ статорных обмоток тягового генератора через контакты трехполюсных автоматических выключателей соответственно АВ7, АВ5, АВ6, АВ1АВ4 как в режиме холостого хода дизеля, так и в режиме тяги. В цепи мотор-вентиляторов холодильника для управления ими в ручном или автоматическом режиме введены контакты контакторов К1 - К4.
Электродвигатели постоянного тока привода аварийного топли-воподкачиваюшего насоса М9, вентилятора кузова М8, отопительно-вентиляционного агрегата МП получают питание от аккумуляторной батареи или стартер-генератора; электродвигатель привода маслопро-качивающего насоса М10 - от аккумуляторной батареи, привода компрессора М7 - от стартер-генератора (см. лист 3).
Управление электродвигателем компрессора. Пуск электродвигателя М7 компрессора возможен только при работающем дизеле, когда включен контактор КРН, вспомогательные контакты которого замыкают цепь питания катушки реле РУ24 (см. лист 3). При достаточном снижении давления воздуха в питательной магистрали реле давления РДК замыкает свои контакты в цепи катушки реле РУ24, и последняя получает питание, если включены автоматические выключатели А5, АМК и тумблер ТРК.
Включившись, реле РУ24 замыкающими контактами включает реле времени РВ1. Контакты РВ1 между проводами 1216, и 72/7, 1218 и 1219, действуя с выдержкой времени только при размыкании цепи катушки, обеспечивают подачу напряжения на катушку пускового контактора КДК и размыкают цепь катушки пускового контактора КУДК.
Контактор КДК своими вспомогательными контактами между проводами 1204 и /270 замыкает цепь самопитания. Его главные контакты замыкают цепь питания электродвигателя М7 компрессора через пусковой резистор СПК. На катушку электропневматического вентиля ВР разгрузочного устройства компрессора в это время подается напряжение через размыкающие контакты контактора КУДК. Этим облегчается пуск электродвигателя М7. Включившись, контактор КДК вспомогательными размыкающими контактами, между проводами 1224 и /225 размыкает цепь катушки реле РВ1. С этого момента начинается отсчет выдержки времени на замыкание контактов реле РВ1 между проводами 1218 и 1219 и, следовательно, включение контактора КУДК.
По истечении 1,8 с контактор КУДК включается, главными контактами шунтирует пусковой резистор СПК, а вспомогательными размыкает цепь катушки вентиля ВР. В результате электродвигатель М7 и компрессор переходят в рабочий режим. При повышении давления в питательной магистрали до определенного значения контакты РДК в цепи питания катушки реле РУ24 размыкаются. При этом отключаются контакторы КДК и КУДК, электродвигатель М7 останавливается, и схема возвращается в исходное положение.
Управление жалюзи и электродвигателями вентиляторов холодильной камеры. Для поддержания оптимальных температур воды и масла дизеля электрическая схема предусматривает автоматическое и ручное (дистанционное) управление устройствами холодильной камеры (см. лист 7).
Переход на автоматическое управление осуществляется переводом тумблера ТУХ "Управление холодильником" в соответствующее положение. В этом случае при включенном автоматическом выключателе А6 "Холодильник" и установленной в рабочее положение реверсивной
рукоятке контроллера напряжение поступает, через их контакты и замкнутые контакты тумблера ТУХ между проводами 2690 и 2630 на вход контактного устройства терморегулирования. В последнее входят контакты датчиков-реле ДВО, ДВ1, ДВ2 температуры воды и ДМО, ДМ1, ДМ2 температуры масла.
При возрастании температуры воды или масла до значений уставок датчиков-реле их контакты, последовательно замыкаясь, образуют цепи включения соответствующих устройств, увеличивая тем самым охлаждающую способность холодильника. Так при замыкании контактов ДВО создается цепь питания через диод ДЗ катушки 5775 электропневматического привода правых боковых жалюзи. При замыкании контактов ДВ1 через диод Д5 получают питание катушки контактора К1 включения первого мотор-вентилятора МВ1 и вентиля ВП1 привода жалюзи над ним. Одновременно через диод Д4 получает вновь питание вентиль ВП5; такая связь необходима в ручном режиме управления.
При переводе тумблера ТУХ в положение ручного управление его контакты обеспечивают подачу напряжения на вход контактов тумблеров 77 - Т4. После этого включением каждого тумблера напряжение может быть подано на соответствующее устройство холодильника.
Питание на тумблер 72 и в соответствующую цепь может быть подано только после включения тумблера 77, а на тумблер 73 только после включения тумблера Т4. Это сделано для недопущения включения мотор-вентиляторов при закрытых боковых жалюзи.
Диоды ДЗ, Д4, Д5, Дб, Д9, Д10, Д11 использованы для связи и развязки электрических цепей устройств, остальные диоды вместе с резисторами Р26 служат для гашения самоиндукции катушек вентилей и контакторов с целью повышения надежности контактов датчиков-реле.
Резким тяги. При переводе штурвала контроллера машиниста КМ на первую тяговую позицию при включенных тумблерах УТ "Управление тепловозом" и ТД "Движение" через контакты автоматического выключателя А У, блокировки БУ1 (см. лист 6) крана машиниста, контакты реверсивного механизма контроллера КМ, замкнутые при рабочем положении реверсивной рукоятки, контакты 33 и 34 контроллера
КМ (см, лист 5), тумблеров УТи ТД, контакты реверсивного механизма контроллера КМ, соответствующие выбранному с помощью реверсивной рукоятки направлению движения, напряжение поступает на катушку В или Н электропневматического привода реверсора ПР. Если реверсивная рукоятка установлена в положение "Вперед", после установки реверсора в соответствующее положение замыкаются его вспомогательные контакты между проводами 1328 и 1358.
Главные контакты ПР, замыкаясь, подготавливают цепи питания обмоток возбуждения С1 - С2 тяговых электродвигателей М1 - Мб (см. лист 1) током, проходящим в соответствующем направлении. Положение контактов реверсора на схеме дано для движения вперед, а для движения назад оно меняется на противоположное (при этом изменяется направление тока в обмотках возбуждения).
После замыкания вспомогательных контактов реверсора создается цепь питания катушки реле РУ22 (см. лист 5) через провода 1358, 1423, размыкающие контакты реле РУ21, провода 1424, 1359, 1400, 1413, 1414, контакты датчиков-реле температуры масла и воды ТРМ, ТРВ2, ТРВ1, блокировок автоматических выключателей АВ5АВ7 и реле РДВ давления воздуха в тормозной магистрали. При включении реле РУ22 замыкается цепь питания катушки реле РКП через размыкающие контакты реле РУ21, вспомогательные контакты 777 тормозного переключателя, замкнутые в положении тяги, контактора КТ, реле РУ1, РУ22, РУ2, РУ8.
Включившись, реле РКП размыкает свои контакты между проводами 1340 и 1374, прекращая тем самым питание катушки реле РКВ по цепи, действующей в режиме холостого хода дизеля (через контакты автоматического выключателя А4), и замыкает контакты между проводами 1340 и 1343, создавая цепь питания реле времени РВЗ.
Контакты реле РКВ между проводами 1337 и 1345 размыкаются, выключая контактор КБ, и, следовательно, ВВ. Таким образом, система возбуждения тягового генератора обесточивается, и напряжение тягового генератора снижается. Одновременно замыкаются контакты реле РВЗ, действующие при включении реле без выдержки времени, и через
контакты автоматического выключателя А4, реле РВЗ, тумблеров ТЖТ (используется при проведении реостатной регулировки тепловоза) и ОМ1 - ОМ6 (используются для выключения неисправного тягового двигателя) питание поступает на катушки электропневматических вентилей 777 - 776 привода поездных контакторов. Их главные контакты соединяют цепи тяговых электродвигателей М1 Мб с тяговым генератором Г через выпрямительную установку ВУ (см. лист 1), а вспомогательные контакты между проводами 7322 и 7336 (см. лист 5) включают реле РУ5. Реле РУ5, замыкая контакты между проводами 7437 и 1377, восстанавливает питание катушки реле РКВ, а следовательно, возбуждение тягового генератора, но уже через цепь, действующую в тяговом режиме, собранную при включении тумблеров ТД и УТ и переводе штурвала контроллера на первую тяговую позицию.
В результате напряжение тягового генератора по собранной силовой цепи поступает на обмотки тяговых электродвигателей, приводящих тепловоз в движение.
Вспомогательными замыкающими контактами П1 - П6 (см. лист 1) между проводами 727 и 722, 227 и 222, 327 и 322, 421 и 422, 521 и 522, 627 и 622 к эквипотенциальным в нормальном рабочем режиме точкам электрических цепей тяговых электродвигателей (выводы О1) подключается блок БДС, назначение которого описано ниже.
Так как реле РУ5 включено, его контакты между проводами 2726 и 2759 (см. лист 4), размыкая цепь питания катушки вентиля 5777, обеспечивают работу всех топливных насосов дизеля; контакты между проводами 7437 и 1445 (см. лист 5) создают вторую цепь питания катушки реле РКП через вспомогательные контакты КБ (цепь самоблокирования возбуждения тягового генератора, действующую после перевода контроллера на 2-ю и последующие позиции, когда контакты реле РУ8 между проводами 1450 и 1444 размыкаются); контакты между проводами 7000 и 999 (см. лист 2) отключают резистор ССУ2.5, увеличивая сигнал задания по напряжению тягового генератора для формирования его внешней характеристики.
Дополнительной функцией реле РКП и РУ8 является подготовка
цепи автоматического управления ослаблением возбуждения тяговых электродвигателей.
При перемещении штурвала контроллера на тяговые позиции обеспечиваются режимы тягового генератора, которым соответствует семейство характеристик, описанных ранее. При переходе с холостого режима работы дизеля в тяговый в момент поворота штурвала контроллера на первую тяговую позицию через замкнутые размыкающие контакты реле РУ5 между проводами 1412 и 7452 кратковременно получает питание сигнальная лампа ЛН1 "Сброс нагрузки", гаснущая при включении реле РУ5. Продолжение горения лампы свидетельствует о незавершении сборки цепей управления тяговым режимом, что требует поиска отказавшего аппарата с помощью указателя повреждений. При выключении тяги переводом контроллера машиниста на нулевую позицию или в результате срабатывания защитного устройства происходят вначале сброс возбуждения тягового генератора, а затем его автоматическое восстановление по цепи режима холостого хода, т. е. с питанием катушки реле РКВ через контакты автоматического выключателя А4, реле РКП между проводами 1371 и 1374, РТ2, РТ12, РУ5, контактора КРНи реле РУ4. При этом в процессе выключения тяги между размыканием цепи катушки реле РЕЗ и отпаданием его якоря (размыканием его контактов в цепи катушек вентилей Ш - Пб привода поездных контакторов) реализуется выдержка времени 0,8 с. К концу этой выдержки самоиндукция в цепи генератор - двигатели существенно снижается, что уменьшает подгар главных контактов поездных контакторов.
Для управления тягой при маневрах на станционных путях более удобно пользоваться кнопкой КМР "Маневры". При нажатии кнопки ее замыкающие контакты обеспечивают подачу напряжения от контактов автоматического выключателя А У (см. лист 6) в цепь включения тяги (см. лист 5). Так как штурвал контроллера машиниста находится при этом на нулевой позиции, режим соответствует первой тяговой позиции.
Аварийный режим при отключении неисправного тягового двигателя. Электрической схемой тепловоза предусматривается возможность отключения в случае неисправности любого из тяговых электродвигателей одним из тумблеров ОМ1 - ОМ6 и продолжения работы тепловоза на пяти оставшихся исправных двигателях (если характер неисправности допускает вращение колесной пары вышедшего из строя двигателя) до прибытия в депо для ремонта.
Например, при отключении первого электродвигателя контактами тумблера ОМ1 осуществляется следующее: размыкается цепь питания катушки электропневматического вентиля контактора 777 (см. лист 5), который своими главными контактами отключает тяговый электродвигатель от выпрямительной установки; шунтируются вспомогательные контакты контактора 777 в цепи, реле РУ5, что обеспечивает возможность включения тяги; шунтируется потенциометр СИД индуктивного датчика (см. лист 1), что приводит к уменьшению мощности тягового генератора (переход на селективную характеристику).
При выключении соответствующим тумблером какого-либо другого неисправного электродвигателя работа электрической схемы аналогична.
Управление ведомой секцией. Схема межсекционных соединений для образования цепей управления ведомой секцией приведена на листе 6.
Цепи электрических аппаратов имеют отводы к розеткам XI, Х2 и ХЗ, расположенным на задних торцах секций. Минусовые зажимы батарей обеих секций соединены межсекционными кабелями через розетки Х5. Через межсекционные кабельные соединения одноименных розеток при операциях управления на одной из секций получают питание одноименные аппараты другой секции.
Пуск и остановка дизеля каждой секции производятся с помощью индивидуальных аппаратов. При включении в кабине управления ведущей секции тумблера 7772 топливного насоса ведомой секции собирается цепь питания катушки контактора 7^777 ведомой секции (см. лист 4): контакты автоматического выключателя АЗ ведомой секции, провода 2749, 2750, 2726, замкнутые контакты реле РУЗ, провод 2270,
замкнутые контакты контактора КРН, провод 2275, катушка контактора КТН, провода 2276, 2799, отвод 25, межсекционное соединение, отвод 24 на ведущей секции, провода 2206, 2205, контакты тумблера ТН2 и далее на общий минус аккумуляторных батарей.
При нажатии в ведущей секции на кнопку 77Д2 пуска дизеля ведомой секции собирается цепь питания катушки контактора КМН и других аппаратов пуска дизеля ведомой секции: контакты 77Д2, провода 2777, 2775, отвод 23, межсекционное соединение, отвод 22 на ведомой секции и далее как описано ранее для пуска дизеля ведущей секции. После отпуска кнопки 77Д2 питание цепи пуска ведомой секции обеспечивается с помощью отводов 77 и межсекционных соединений.
Для того, чтобы повернутые в противоположные стороны секции тепловоза двигались в одном направлении, применено перекрестное соединение розеточных контактов XI: 15 и XI: 11 (см. лист 5). Поэтому в тяговом режиме при движении ведущей секции вперед через отвод 9 ведущей и отвод 70 ведомой секций собирается цепь питания катушки электропневматического вентиля Н привода реверсора ведомой секции от автоматического выключателя АУ ведущей; соответственно при движении ведущей секции назад собирается цепь питания катушки вентиля В ведомой секции. В результате тяговые усилия обеих секций всегда направлены в одну сторону.
Системы автоматического регулирования электропередачи на ведущей и ведомой секциях на каждой позиции контроллера действуют независимо. Для того, чтобы они обеспечивали малое расхождение тяговых усилий, необходимы их регулярный контроль и настройка согласно инструкции по техническому обслуживанию тепловоза.
Указатель повреждений. Для оперативного поиска отказавшего аппарата в цепях управления служит указатель повреждений. Он состоит из измерителя тока У2, в качестве которого используется вольтметр, переключателя 77У и системы резисторов, соединенных с контролируемыми цепями (см. лист 6).
Питание измерителя, включенного последовательно с системой резисторов блока БР2, обеспечивается со стороны минуса контактами
реверсивного механизма контроллера между проводами 1694 и 1695, а со стороны "плюса" контактами тумблера ПУ и аппаратов в цепях пуска дизеля, включения возбуждения тягового генератора в режиме холостого хода и включения тягового режима.
Подключение контролируемых цепей к измерителю осуществляется автоматически контактами тех или иных реле в зависимости от периода работы: при пуске дизеля - контактами реле РУ10 между проводами 1659 и 7657, при включении возбуждения генератора - контактами реле РУ10, РУ8 между проводами 1687 и 1698 (только на нулевой и первой позициях контроллера машиниста), при включении тяги -контактами реле РУ21, РУ8 между проводами 1697 и 1679 (со второй позиции). Контроль цепи возбуждения генератора при включенном тумблере ТХ1 (с помощью которого в режиме тяги переводят один из дизелей на холостой ход) и на позициях контроллера выше первой обеспечивается контактами реле РУ21 между проводами 1669 и 1685.
Через отводы от цепей управления контролируемая цепь соединяется с указателем повреждения таким образом, что контакты входящих в цепь аппаратов при включении шунтируют соответствующие резисторы указателя. В результате эквивалентное сопротивление системы резисторов и, следовательно, ток через прибор У2 однозначно определяются положением каждого из аппаратов контролируемой цепи. Помещенная рядом с прибором таблица указывает, какой должен быть ток после включения того или иного аппарата цепи. При нормальной работе цепи ток по мере последовательного включения аппаратов, т. е. по мере шунтирования резисторов, увеличивается. Соответственно слева направо перемещается стрелка измерителя. При отказе какого-то аппарата стрелка останавливается против определенного значения, по которому с помощью переводной таблицы определяют отказавший аппарат. Резисторы К.1, Кб и В.14 вводятся в цепь измерителя в начальный момент работы каждой из контролируемых цепей, обеспечивая одинаковое начальное положение стрелки измерителя.
Измеритель У2 указателя повреждений при установке переключа-геля ПУ в положение "Секция 2" через провода 1690, 1691, отвод 41,
контакт 20 розетки Х2, межсекционное соединение, контакт 21 розетки Х2 второй секции, отвод 42 соединяется с измерительной схемой указателя второй секции. Это позволяет контролировать вышеупомянутые цепи во второй секции. Практически указатель позволяет уточнить участок, на котором необходимо вести поиск неисправности традиционными методами.
Подача песка под колесные пары. При нажатии на педаль песочницы ПН (см. лист 6) через замкнутые вспомогательные контакты реверсора ПР между проводами 1625, 1626 при движении вперед или 1624, 1637 при движении назад получают питание катушки электропневматических вентилей песочниц соответственно КЛ1, КПЗ (первой и четвертой колесных пар) или КЛ2, КЛ4 (третьей и шестой колесных пар). Для подачи песка только под первую колесную пару служит кнопка КПП. При ее нажатии замыкается цепь катушки вентиля КЛ1, минующая контакты реверсора.
Подача песка может осуществляться автоматически при боксова-нии, если включен тумблер ТПА. Кроме того, вентили песочниц автоматически включаются при экстренном торможении краном машиниста. В этом случае напряжение на вход цепи катушек вентилей поступает через контакты БУ6 крана, замыкающиеся при шестом положении его рукоятки, и контакты промежуточного реле РКБ1, входящего в устройство локомотивной сигнализации. При снижении скорости движения до 10 км/ч цепь катушки реле РКБ1 замыкается соответствующей блокировкой скоростемера, и реле, включившись, размыкает свои контакты в цепи песочниц.
Цепи защиты и сигнализации
Общие сведения. Описанные ниже цепи обеспечивают в зависимости от характера неисправности включение соответствующих сигнальных ламп, сброс тяги (выключение реле РКП) с переходом на возбуждение тягового генератора по схеме режима холостого хода, снятие возбуждения тягового генератора (выключение контактора КБ), а также остановку дизеля (выключение электромагнита МР6 регулятора дизеля или включение электропневматического вентиля В А).
Схема соединения ламп сигнальной панели позволяет оперативно проверить исправность наиболее важных для контроля за работой дизеля ламп: ЛДМ (давления масла), ЛУБ (уровня воды), а также интенсивно работающей лампы ЛОТ (отпуска тормозов).
Для проверки включают тумблер ТКС, контакты которого обеспечивают подачу напряжения на указанные лампы (см. лист 8). Если сигнальная лампа является общей для обеих секций, то при ее загорании возникает необходимость определить, с какой секции поступает сигнал. Для этого тумблер 7777-2 переводят во второе положение. При этом контакты тумблера обеспечивают подачу питания на катушку реле РУ12, которое размыкает цепи поступления сигналов от устройств собственной секции. Таким образом, если лампа продолжает гореть, значит сигнал поступает с ведомой секции.
Понижение уровня воды в расширительном баке. Если уровень воды в расширительном баке становится ниже допустимого, замыкаются контакты датчика-реле уровня воды (см. лист 6), и от контактов автоматического выключателя А У напряжение подается на сигнальную лампу ЛУВ. Недостаточное давление масла в системе дизеля. Если при работающем дизеле давление масла становится меньше установленного для данной позиции контроллера, контакты реле РДМ1, входящего в блок защиты, встроенный в регулятор дизеля, замыкают цепь сигнальной лампы ЛДМ. При дальнейшем снижении давления блок защиты уменьшает частоту вращения коленчатого вала дизеля до значения,
соответствующего пониженному давлению масла. При недопустимом уменьшении давления масла контакты датчика-реле давления РДМ4 разрывают цепь питания катушки реле РУ9. Контакты РУ9 между проводами 2126 и 2767 (см. лист 4) размыкают цепь питания электромагнита МР6, и дизель останавливается. При этом пока не выключен тумблер ТН1 топливоподкачивающего насоса, вспомогательные контакты КТН между проводами 2722 и 2723 разомкнуты и не позволяют собрать цепь автоматической прокачки масла дизеля.
При пуске дизеля давление масла контролируется с помощью реле РДМЗ, контакты которого включены в цепь электромагнита МР6.
Пробой газов в картер дизеля. При пробое газов повышается давление в картере дизеля. Вытесняемый под действием этого давления раствор в колбе дифманометра замыкает контакты КДМъ цепи питания катушки электропневматического вентиля ВА (см. лист 6). В результате срабатывает предельный выключатель, и дизель останавливается.
Боксоеание или обрыв цепи возбуждения тягового электродвигателя. Выводы О1 добавочных полюсов всех шести тяговых электродвигателей в тяговом режиме соединены вспомогательными замыкающими контактами поездных контакторов 777 - 776 между проводами соответственно 722 и 727, 222 и 227, 322 и 327, 422 и 421, 522 и 527, 622 и 627 с блоком БДС (см. лист 1). В блоке размещены диоды, включенные по мостовой шестифазной схеме, сравнивающей поступающие по проводам 722, 222, 322, 422, 522 и 622 потенциалы.
Потенциалы выводов нормально работающих электродвигателей примерно одинаковы. Обусловленный их незначительным различием ток, проходящий от выхода блока по проводу 776, через замкнутые контакты контактора П7, резисторы СРБ1, СРБ2, СРЕЗ и катушки реле боксования РБ1, РБ2 не может вызвать их срабатывания.
При боксовании потенциал вывода тягового электродвигателя боксующей колесной пары уменьшается, и разность потенциалов, сравниваемых в блоке, порождает ток, который, проходя через катушки реле, приводит к их включению. Контакты реле боксования размыкают цепи питания катушек реле РУН VI РУ 17.
Замыкание контактов реле РУ17 между проводами 7602 и 1603 (см. лист 6) приводит к включению вентиля КЛ1 подачи песка под первую колесную пару (если тумблер ТПА включен).
Замыкающие контакты реле РУН между проводами 1737 и 1741, 1740 обеспечивают включение сигнала боксования СБ и реле времени РВ4, а замыкающие контакты между проводами 1447 и 7452 (см. лист 5) создают цепь питания сигнальной лампы ЛН1, в которую входят контакты автоматического выключателя АУ и реле РУ10, замкнутые при работе дизеля. Кроме того, реле РУ17, РУН, а также реле РВ4 оказывают непосредственное воздействие на характеристику тягового генератора. Их контакты подключают параллельно потенциометрам узла ССУ2 в цепи обмотки управления БУВ резисторы ССУ2.5, ССБ1 и СС7>2 (рис. 5), что вызывает уменьшение суммарного сопротивления в данной цепи, приводящее к увеличению тока управления. В результате происходит снижение напряжения генератора, что способствует прекращению боксования. Восстановление сигнала задания по мощности (размыкание контактов реле РВ4) происходит с выдержкой 1,5 с для большей устойчивости процесса прекращения боксования.
Аналогичное, как при срабатывании реле РУ17, противобоксовоч-ное воздействие оказывает замыкание контактов реле РУ18 в цепи резистора ССУ2.5. Реле включается тумблером ТОБ.
При ослабленном возбуждении тяговых электродвигателей, когда сопротивления участков цепей тяговых электродвигателей, в которые включены обмотки возбуждения С7 - С2, значительно уменьшаются из-за подключения резисторов СШ1 - СШ6, уровень сравниваемых в блоке БДС потенциалов и выходные сигналы также уменьшаются. В этих условиях для защиты от боксования служит имеющее более высокую чувствительность реле РБЗ, цепь катушки которого замыкается вспомогательными контактами контактора КШ1 (см. лист 1). Воздействие этого реле на схему аналогично воздействию реле РБ2.
Описанное устройство защиты способно обнаружить одновременное боксование до пяти колесных пар, т. е. пока хотя бы один из сравниваемых потенциалов, подаваемых на вход блока БДС, существенно
отличается от остальных. Обнаружение и устранение боксования всех колесных пар, так называемого разносного, возникающего при высоких скоростях движения, входят в функцию блока БА1. При срабатывании защиты этого блока обеспечивается подача напряжения на сигнальную лампу ЛРБ. Если боксование возникает при аварийном режиме возбуждения, защита действует с четвертой позиции контроллера. Включение реле РУ17 в этом случае приводит к отключению его размыкающими контактами контактора КАВ (см. лист 5), главные контакты которого вводят в цепь возбуждения возбудителя добавочный участок резистора САВ.2 (см. лист 2), и мощность тяги уменьшается. При уменьшении боксования отключение защитных реле приводит к восстановлению тяги, причем отключение реле РВ4 происходит, как указывалось выше, с выдержкой времени, достаточной для полного прекращения боксования.
При обрыве цепи возбуждения тягового двигателя (обрыв полюса) на выходе блока БДС и, следовательно, на рабочей катушке реле РОП (см. лист 1), возникает аналогично описанному выше разность потенциалов, достаточная для срабатывания реле. После включения реле его якорь продолжает удерживаться в притянутом положении удерживающей обмоткой, получающей питание по цепи (см. лист 6): автоматический выключатель Л4, провода 1301, 1674, 1680, замыкающие контакты реле РОП. Размыкающие контакты реле РОП разрывают цепь катушки контактора КВ (см. лист 5), что приводит к снятию нагрузки тягового генератора. При этом происходит последовательное выключение реле РКП, РВЗ и РУ5. Так как в данном случае питание катушек контакторов КВ и ВВ при переходе на холостой ход дизеля не восстанавливается (контакты РОП остаются разомкнутыми), через замкнутые вспомогательные контакты ВВ между проводами 1734 и 1748 напряжение поступает на катушку реле РУН. Сигнал о происшедшем сбросе нагрузки поступает на лампу ЛН1 от автоматического выключателя А4 через контакты реле РУ10 между проводами 1447 и 7452 (см. лист 5), замкнутые при работе дизеля, и РУН.
Другие контакты РОП между проводами 1554 и 1568 (см. лист 6)
замыкают цепь питания сигнальной лампы ЛРЗ. Для приведения реле в исходное состояние необходимо разомкнуть цепь удерживающей обмотки (кратковременно выключить автоматический выключатель А4).
Перегрев воды или масла в системе дизеля. В тяговом режиме защита при недопустимом нагреве воды и масла, охлаждающих дизель, осуществляется датчиками-реле температуры воды ТРВ1, ТРВ2 (соответственно при низко и высокотемпературном режимах) и масла ТРМ, размыкающими свои контакты в цепи питания катушки реле РУ22 (см. лист 5). Реле РУ22, отключаясь, размыкает цепь питания катушки реле РКП, что приводит к отключению реле РВЗ и контакторов П1 - П6, т. е. сбросу тяги. При этом вспомогательные контакты контактора ВВ замыкают цепь питания катушки реле РУН. Реле РУН включается и замыкает цепь питания сигнальной лампы ЛШ от автоматического выключателя А4. После восстановления питания катушки реле РКВ через замкнувшиеся контакты реле РУ5 между проводами 1376 и 1377 (см лист 5), а следовательно и катушек контакторов КБ и ВВ, напряжение на сигнальную лампу ЛН1 подается через контакты реле РУ5 и РУН между проводами 1412, 1452 и контакты контроллера машиниста.
Восстановление тяги возможно после того, как дизель поработает некоторое время на холостом ходу, и температура охлаждающей жидкости в его системе снизится.
Короткое замыкание в цепях выпрямленного тягового тока. Защиту выпрямительной установки от токов внешнего короткого замыкания или перегрузки осуществляет реле максимального ток РМ1. При токе короткого замыкания или перегрузке подается сигнал с выхода трансформаторов постоянного тока ТПТ1 - ТПТ4 в узел резисторов обратной связи ССУ1 (см. лист 2). Падение напряжения между зажимами РЗ и Р8 резистора ССУ1.1 приводит к прохождению тока через катушку реле РМ1 и при достаточной его величине вызывает включение реле.
Контакты реле РМ1 замыкают цепь катушки реле РУ2 (см. лист 5), которое становится на самопитание и включает реле РКП. В результате происходит сброс тяги с последующим переключением реле РКВ на
питание от автоматического выключателя А4 и замыканием цепи сигнальной лампы ЛН1 аналогично описанному выше.
Срабатывание автоматических выключателей вентиляторов тяговых электродвигателей или выпрямительной установки. При
выключении автоматических выключателей вентиляторов тяговых электродвигателей передней (АВ5), задней (АВ6) тележек или выпрямительной установки (АВ 7) размыкаются их вспомогательные контакты в цепи реле РУ22 (см. лист 5). В результате происходит сброс тяги, и загорается сигнальная лампа ЛН1 аналогично описанному выше. Одновременно замыкаются вспомогательные контакты автоматических выключателей в цепи питания сигнальной лампы ЛО (см. листы 6, 8).
Разрядка тормозной магистрали. При нарушении плотности тормозной магистрали в хвосте поезда, когда давление воздуха в тормозной магистрали тепловоза, поддерживаемое компрессором, снижается незначительно, защиту осуществляет датчик ДДР. Датчик воспринимает давление в канале дополнительной разрядки воздухораспределителя и при снижении давления на 0,02 Мпа (0,2 кгс/см2) замыкает свои контакты в цепи катушки реле РУ1 (см. лист 6). Реле РУ1 включается и становится на самопитание через собственные замыкающие контакты и контакты датчика давления ДТЦ.
Одновременно через замыкающие контакты РУ1 между проводами 1447 и 1450 (см. лист 5) получает питание сигнальная лампа ЛРТ, а размыкающие контакты реле РУ1 между проводами 1431 и 1445 разрывают цепь питания катушки реле РКП, что вызывает сброс тяги с включением лампы ЛН1.
Включение реле РУ1 с описанными выше последствиями происходит также после разряда электропневматического клапана ЭПК тормозной магистрали вследствие того, что машинист не нажал вовремя на рукоятку бдительности. Цепь питания катушки реле РУ1 в этом случае замыкается контактами ЭПК между проводами 7577 и 1580 и аварийного выключателя ТА (см. лист 6).
При торможении краном машиниста размыкаются контакты датчика ДТЦ, воспринимающего давление в тормозной камере воздухо-
распределителя, и включение реле РУ1 становится невозможным.
Отсутствие давления в тормозной магистрали. При отсутствии давления в тормозной магистрали или достаточно большом его снижении контакты датчика давления РДВ разомкнуты, поэтому реле РУ22 отключено и его контакты в цепи реле РКП разомкнуты (см. лист 5). Таким образом, включение режима тяги невозможно.
Торможение прямодействующим краном в режиме тяги. В случае торможения тепловоза с помощью прямодействующего крана машиниста повышение давления воздуха на входе в тормозные цилиндры вызывает замыкание контактов датчика ДПТ в цепи реле РУ2 (см. лист 5). Контакты последнего размыкаются в цепи катушки реле РКП, что приводит к сбросу тяги и загоранию сигнальной лампы ЛН1.
Кроме того, при повышении давления происходит замыкание контактов датчика давления ДОТ] (см. лист 6), через которые напряжение подается в цепь сигнальной лампы ЛОТ.
Превышение конструкционной скорости тепловоза в режиме тяги. В этом случае срабатывает устройство защиты, встроенное в блок БА1 и контролирующее напряжение, поступающее от тахогенера-торов ГТ1. - ГТ6 во внешний контур регулирования скорости в качестве сигнала обратной связи. Через встроенное реле РО сигнал защиты поступает на катушку реле РУ2, что вызывает выключение тяги.
Короткое замыкание в выпрямительной установке. Защиту осуществляет реле РМ2, катушка которого включена между нулевыми точками "звезд" обмоток статора тягового генератора (см. лист 1). При ассиметричной нагрузке обмоток статора, возникающей после короткого замыкания в одной из фаз, через катушку реле начинает проходить ток. При включении реле его контакты между проводами 1347 и 1350 (см. лист 5) разрывают цепь катушки контактора КБ, что вызывает снятие возбуждения тягового генератора (выключение контакторов КБ, В В и включение реле РУН) и подачу напряжения через контакты реле РУН и РУ10 на сигнальную лампу ЛН1.
Другие контакты реле РМ2 между проводами 1290 и 7292 замыкают цепь питания катушки реле РУ4, которое становится на самопи-
тание и своими размыкающими контактами между проводами 1293 и 1380 в цепи катушки реле РКВ не позволяет собрать цепь возбуждения тягового генератора. Другие контакты реле РУ4 между проводами 1579 и 7575 (см. лист 6) замыкают цепь питания сигнальной лампы ЛРЗ.
Пробой изоляции в цепях высокого напряжения. Защиту и сигнализацию при пробое на корпус в любой точке силовой цепи электропередачи обеспечивает специальная схема, в которую входят (см. лист 1) реле заземления РЗ с двумя согласно включенными обмотками (рабочей и удерживающей), резисторы СР31 - СР34, блок выпрямителей ВС5, разъединители ВР31, ВР32 и место заземления. К удерживающей обмотке реле подводится напряжение стартер-генератора через автоматический выключатель А4 и резистор СР32.2 (см. лист 6). Эта обмотка играет роль магнитной защелки, удерживая якорь в притянутом положении после срабатывания реле. При нарушении изоляции силовой цепи с плюсовой стороны появляется ток в цепи (см. лист 1): "плюс" выпрямительной установки, место замыкания на корпус, место заземления, провод 717, диод блока БС5, резистор СР32.1, рабочая обмотка реле РЗ, диод блока БС5, разъединитель ВР31, резистор СР31, "минус" выпрямительной установки.
При нарушении изоляции силовой цепи с минусовой стороны появляется ток в цепи: "плюс" выпрямительной установки, провод 706, разъединитель ВР32, резисторы СР34, СРЗЗ, разъединитель ВР31, диод блока БС5, рабочая обмотка реле РЗ, диод блока БС5, провод 717, место заземления, место замыкания на корпус, "минус" выпрямительной установки. Регулируя резисторы, достигают одинаковой чувствительности схемы к замыканиям на корпус с плюсовой и минусовой сторон. В обоих случаях происходит срабатывание реле РЗ. Размыкающие контакты реле РЗ разрывают цепь катушки контактора КБ, что приводит к отключению контактора ВВ и включению реле РУН. Снятие возбуждения генератора сопровождается подачей питания на лампу ЛН1. Другие контакты реле РЗ между проводами 1555 и 1569 (см. лист 6) замыкают цепь сигнальной лампы ЛРЗ. Для восстановления исходного состояния реле необходимо кратковременно выключить автоматиче-
ский выключатель А4.
Разъединитель ВР31 служит для выключения защиты с целью обеспечения возможности движения тепловоза для ремонта в депо. При этом работа схемы с пробоем изоляции в одной точке не нарушается и временно допускается.
Так как выключение разъединителя ВР32 оказывает воздействие на работу защиты только при замыкании на минусовой стороне, это обстоятельство используется в качестве одного из приемов для поиска места пробоя изоляции.
Защита обслуживающего персонала от высокого напряжения. При открытии дверей высоковольтных камер, шкафа выпрямительной установки и шкафа холодильной камеры контакты дверных конечных выключателей БД1, БД2 или БВУ размыкают цепь питания катушки контактора КБ (см. лист 6). В результате снимается возбуждение тягового генератора (как в режиме тяги, так и в режиме холостого хода), и включается лампа ЛН1.

15

Приложенные файлы

  • doc 21628616
    Размер файла: 221 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий