Схемы постоянного тока тепловоза

Тепловозы и их типы. Принципиальные схемы тепловозов и систем их передач

Тепловозы и их типы. Принципиальные схемы тепловозов и систем их передач — раздел Образование, Как прикрепляют рельсы к шпалам, виды скреплений Теплово́з — Автономный Локомотив, Первичным Двигателем Которого Является.

Теплово́з — автономный локомотив, первичным двигателем которого является двигатель внутреннего сгорания, как правило, дизель. Локомотив с бензиновым двигателем был бы неоправданно дорог в эксплуатации, локомотивы с газовой турбиной называют газотурбовозамиПоявившийся в начале XX века в СССР тепловоз стал как экономически выгодной заменой устаревшим низкоэффективным паровозам, так и альтернативой появившимся в то же время электровозам, требующим существенных дополнительных затрат на электрификацию пути и рентабельным поэтому на магистралях со сравнительно большим грузо- и пассажиропотоком.За прошедший век в конструкции тепловоза было опробовано и внедрено множество усовершенствований: возросла мощность дизеля с нескольких сотен лошадиных сил до шести тысяч (ТЭП80) и выше, на разных типах тепловозов используются различные способы передачи энергии двигателя на колёсные пары, значительно возросло удобство управления и обслуживания тепловоза, снизились выбросы в атмосферу. Тепловозы строятся и используются во всем мире.

Классификация

По роду службы тепловозы классифицируются на поездные, маневровые и промышленные. В свою очередь среди поездных, или магистральных, выделяют грузовые, пассажирские и грузопассажирские. Назначение тепловоза определяется его техническими характеристиками — так, для грузовых тепловозов важна в первую очередь значительная сила тяги, тогда как у пассажирских важна высокая скорость. Маневровые и промышленные локомотивы обычно используются для передвижения вагонов в пределах станции или на подъездных путях предприятий с малыми радиусами кривых. Именно поэтому большинство таких локомотивов — тепловозы, так как для работы на любых, в том числе неэлектрифицированных вспомогательных путях, важна автономность энергетической установки.

По типу передачи выделяются следующие типы тепловозов:

· с гидравлической передачей

· с механической передачей

Первые советские тепловозы обозначались буквой серии паровоза схожей мощности, а верхний индекс указывал на тип передачи. Например, ЩЭЛ, ЭМХ, ОЭЛ и т. п.

В наименованиях большинства серийных тепловозов, производившихся в СССР, буквы обозначают следующее:

· Э — электрическая передача

· Г — гидравлическая передача

Стоящая впереди цифра обозначает количество секций (например, 2ТЭ116 — тепловоз из двух секций. 4ТЭ10С — четырехсекционный тепловоз). Отсутствие впереди цифры указывает на тепловоз из одной секции. В наименованиях большинства магистральных тепловозов по номеру серии можно определить и завод-изготовитель:

· От 1 до 49 — Харьковский завод транспортного машиностроения,

· От 50 до 99 — Коломенский тепловозостроительный завод,

· От 100 и выше — Луганский тепловозостроительный завод

Данная система обозначения сохранилась в России, однако в других странах, входивших в СССР, она изменена. Связано это с переводом обозначений на национальные языки.

В других странах обозначения серий тепловозов устанавливаются либо железными дорогами (как в Англии и Франции), либо фирмами-изготовителями (например, в США).

Не следует путать тепловоз с другими видами локомотивов или МВПС.

· Дизель-поезд (равно как и скоростные дизель-поезда Flying Hamburger, поезда ICE TD системы Intercity-Express и первые образцы TGV) — это самостоятельная разновидность моторвагонного подвижного состава.

· Электротепловоз — тип локомотива, который может работать как в режиме тепловоза, так и в режиме электровоза (не путать! Дизель-электровоз — тепловоз с электропередачей).

· Газотурбовоз — локомотив с газотурбинным двигателем.

· Локомобиль — автомобиль, который способен становиться на рельсы и осуществлять на них маневровые работы с железнодорожными вагонами, а также выполнять вспомогательные работы, например очистку путей от снега или погрузочно-разгрузочные работы при помощи крана.

Виды передач

Основная сложность при создании тепловоза заключалась в его неработоспособности при непосредственном соединении вала дизеля с колёсными парами из-за несоответствия скоростной характеристики дизеля и тяговой характеристики локомотива. И история создания тепловоза — как пригодного к эксплуатации локомотива — по сути является историей создания передачи, делающей работоспособной систему «локомотив с дизелем». Дизель развивает максимальный крутящий момент при относительно высоких оборотах, максимальную мощность — на еще более высоких оборотах. Локомотиву максимальная тяга необходима при трогании с места, то есть от нулевой скорости. В дальнейшем, по мере разгона поезда, тяга может существенно уменьшаться. Локомотив должен иметь гиперболическую тяговую характеристику. Паровоз и электровоз постоянного тока, появившиеся раньше, оказались долговечными типами локомотива именно потому, что изначально обладают такой характеристикой. Для обеспечения же согласования характеристик дизеля как двигателя и локомотива как тяговой машины требуется передача. В современных тепловозах используются электрическая, гидравлическая/гидромеханическая и механическая передачи. До введения передачи делались попытки создания специальных дизелей (Гриневецкий), использования дополнительных источников энергии в виде подачи в цилиндры дизеля сжатого воздуха (тепловоз Р. Дизеля и Адольфа Клозе), построение теплопаровозов, для тех же целей использовавших пар. Все эти попытки оказались неудачными, а в исторической перспективе — бессмысленными, так как вместо адаптации системы локомотива для работы со вполне удачным двигателем превращали этот двигатель в нечто странное.

Силовая цепь представляет собой схему собственно электрической передачи тепловоза. Ее дополняет цепь тягового генератора при пуске дизеля. Цепи возбуждения возбудителя и тягового генератора служат для формирования внешней характеристики генератора, а следовательно, и тяговой характеристики локомотива. Цепи управления и вспомогательного оборудования используются для питания аппаратов управления локомотивом и контроля за работой его агрегатов, различного вспомогательного электрооборудования от аккумуляторной батареи или вспомогательного генератора. Цепи освещения служат для передачи электроэнергии к источникам света — лампам прожекторов, лампам освещения тепловоза и т. д.

Принципиальные схемы тепловозов

Принципиальные электрические схемы позволяют понять взаимные связи устройств электрооборудования, но не поясняют их расположение на тепловозе. Поэтому узлы одного и того же электрического аппарата, имея одинаковое условное обозначение, могут находиться в самых различных местах рисунка, изображающего электрическую схему тепловоза.Познакомимся с тепловозной электрической схемой на примере рассмотрения основных электрических цепей тепловоза 2ТЭ10Л с аппаратной системой регулирования мощности тягового генератора и особенностями машинной системы регулирования мощности применительно к тепловозу ТЭЗ. Следует иметь в виду, что процесс совершенствования локомотивов является непрерывным. Поэтому и в электрические схемы строящихся тепловозов постоянно вносятся отдельные изменения.При описании путей прохождения электрического тока в цепях для краткости перечисляются лишь главные узлы и провода схем. Более подробные электрические схемы тепловоза 2ТЭ10Л и тепловозов других серий читатели могут найти в имеющихся руководствах и пособиях по каждому конкретному локомотиву.

Работа цепей управления (Э3.2, Э3.3).

Цепи управления работой электродвигателей питаются переменным током частотой 50 Гц и напряжением 36 В со вторичной обмотки трансформатора управления Т2 (провода 253, 258).

Общее включение крановой установки происходит после замыкания силовых контактов

КМ 4.2 нереверсивного магнитного пускателя, катушка которого КМ 4.1 получает питание

при нажатии на кнопку SВ15, расположенную на пульте управления мотовозом. В электрическую цепь катушки КМ4.1 введены размыкающие контакты отключающих кнопок: SВ16, расположенной на пульте управления мотовозом и SВ17, расположенной на переносном пульте управления крановой установкой; размыкающие контакты КК 1.2 теплового реле.При срабатывании магнитный пускатель своими замыкающими силовыми контактами КМ 4.2 обеспечивает подачу напряжения 380 В в силовые цепи крановой установки; одновременно своим замыкающим блок-контактом КМ 4.5 шунтирует пусковую кнопку SВ15, которая отпускается; замыкающим контактом КМ 4.6 обеспечивает подачу напряжения 12 В постоянного тока в ограничитель грузоподъемности.

Дальнейшее управление крановой установкой осуществляется с переносного пульта управления. На переносном пульте управления расположены кнопки SВ18… SВ23, имеющие замыкающие SВ18.1… SВ23.1и размыкающие SВ18.2… SВ23.2 контакты. Цепи управления крановой установкой представляют собой цепи питания катушек реверсивных магнитных пускателей, в которые введены контакты кнопок:

— КМ 1.1.1 (КМ 1.2.1) для включения электродвигателя М10 тали электрической на подъем (опускание) груза; контакты SВ18.1 и SВ19.2 (SВ18.2 и SВ19.1);

— КМ 2.1.1 (КМ 2.2.1) для включения электродвигателя М11 механизма перемещения груза вперед (назад); контакты SВ20.1 и SВ21.2 (SВ20.2 и SВ21.1);

— КМ 3.1.1 (КМ 3.2.1) для включения электродвигателя М13 механизма поворота стрелы влево (вправо); контакты SВ22.1 и SВ23.2 (SВ22.2 и SВ23.1).

При нажатии на кнопку, она замыкающим контактом включает цепь требуемой катушки пускателя, а размыкающим контактом рвет цепь другой катушки. Этим устраняется возможность одновременного включения двух катушек пускателя. Включенная катушка замыкает свои силовые контакты в цепи питания электродвигателя и тормозного механизма (КМ 1.1.2 … КМ 3.2.2). Происходит растормаживание электродвигателя и его работа в требуемом направлении. Одновременно размыкается размыкающий блок-контакт этой катушки, включенный в цепь другой катушки, и еще раз рвет эту цепь (КМ 1.1.3 … КМ 3.2.3). Работа электродвигателей в обратном направлении происходит за счет изменения (переброски) фаз подачи питания на них при замыкании силовых контактов второй катушки пускателей. Включенный электродвигатель работает, пока держится нажатой кнопка и запитана катушка пускателя. Кнопки с самовозвратом. При их отпускании, цепи

катушек пускателей рвутся и они размыкают свои силовые контакты, отключая электродвигатели. В цепи питания катушек пускателей введены размыкающие контакты конечных выключателей SQ22 … SQ27, контролирующие крайние положения механизмов крана.

В цепи катушки пускателя КМ 1.1.1, включающей подъем груза, и катушки пускателя КМ 2.1.1, включающей перемещение груза вперед, введен замыкающий контакт промежуточного реле ограничителя грузоподъемности А 1.27. Если масса поднимаемого груза в допустимых пределах, реле включено и его контакты замкнуты.

Отключение крановой установки возможно:

— нажатием на кнопку SВ16 на пульте управления мотовозом;

— нажатием на кнопку SВ17 на переносном пульте управления;

— при срабатывании теплового реле КК 1.1.

Во всех случаях рвется цепь катушки пускателя КМ 4.1 и он отключается. При этом разомкнутся силовые контакты КМ 4.2 и отключат подачу напряжения 380 В трехфазного переменного тока в силовые цепи крановой установки.

рис. 1. Схема электрическая цепей постоянного тока

мотовоза МПТ-4 (схема Э3)

ВВ – датчик тахометра Д1-ММ; Е1 – подогреватель жидкостный ПЖД-44; FV8, FV9 – предохранитель 20А; FV1…FV3, FV5 – предохранитель 50А; FV4, FV7, FV6 – предохранитель 6А; FV11, FV16 – предохранитель 2А; G1 – генератор; G2 – датчик спидометра МЭ307; GВ1…GВ4 – батарея аккумуляторная 6СТ-132ЭМ;

НА1 – сигнал звуковой безрупорный С313; НL1…НL7, НL15 – лампа МН26-0.12-1 к устройству ФРРМ2-3; НL8 – лампа МН26-0.12-1 к устройству ФРМ2-К; К1 – реле-регулятор РРТ-32; К2 – контактор ТКД 601 ДОД 24В 600А; М1 – стартерСТ710; М2, М3 – мотор-насос МЗН-2; М4…М6 – вентилятор »Воронежец» ВА6-02; М8 – электродвигатель МЭ65-ВТУ; Р2 – вольтамперметр ВА-240; 60 А, 30 В с шунтом ША-240 МПСА; Р3 – указатель уровня топлива УБ-125; Р4 – показывающий прибор тахометра ТМ и ЗМ; Р5 – указатель спидометра; Р7, Р8, Р10 – термометр сопротивления ТУЭ-48-Т; Р9, Р12-Р15 – индикатор давления Д-1-1,5 МПа — 24В; Р11 – индикатор давления Д-1-0,3 МПа — 24 В; RК1.. RК3 – датчик температуры комплексно с ТУЭ-48-Т; RР1… RР6 – датчик давления комплексно с Д-1; РТ – счетчик моточасов СВЧ-2; SА1 – переключатель ТВ-1-2; SА4, SА5, SА9, SА14, SА16 – переключатель ТВ 1-1; SА2 – выключатель ВК 317-А2; SА11, SА12, SА15 – переключатель П2Т- 1; SАЗ – выключатель ВН-45М; SА6 – переключатель ППН-45; SА8 – переключателъПЕ171УЗисп.1 «С»; SВ1 – выключатель «Массы» ВК 318-Б; SВ2, SВ3 – кнопка КМЕ 4110УЗ исп. 1 «Черный С»; SВ4… SВ7 – кнопка КМЕ 4111УЗ исп.1 «Черный С»; SQ 2, SQ13 – выключатель конечный ВПК 2111У2; SQ3… SQ9 – выключатель конечный ВПК 2110У2; SQ10, SQ11 – выключатель конечный ВК-300; SL1 – датчик уровня БМ127Д; V1 – радиостанция 42РТМ-А2-4М, 2130-2150 кГц, комплект ИЖ1; VD8…VD14 – диодД243А; ХS1,ХS2 – розетка РШЗО О-М-25/380 УХЛ4 с вилкой ВШЗО-М-25/380 УХЛ4; ХSЗ, ХS4 – розетка ШР-51 с вилкой ШВ-51; YА1…YА12 – вентиль электропневматический ВВ-32

рис. 2. Схема электрическая принципиальная цепей освещения (схема Э3.1)

ЕLЗ, ЕL6 –лампа Ж 24-25 к светильнику железнодорожному СЖ — 6У2; ЕL8, ЕL9, ЕL11, ЕL12 – лампа Ж 24-25 к светильнику железнодорожному Луч М-01; ЕL15. ЕL18 – лампа А 24-55+50 к фаре автомобильной ФГ-122ВВ; ЕL19, ЕL20 – лампа Ж-28-60 к светильнику ПБС-24.У1; ЕL21, ЕL22, ЕL26, ЕL27 – лампа А24-55+50 к фаре ФГ-122ВВ; FV10, FV12 – предохранитель ПВ1019 на 6 А к блоку зашиты 63-30, 30 В; FV13…FV15 – предохранитель ПВЮ19 на 20 А к блоку защиты 53-3030 В; НL10. НL13 – лампа А24-21-2 к фонарю ФП-101Г;

Р4 – резистор ППБ-25-ПЗ-ЮО Ом ±10%; SА24, SА30. SА31, SА35, SА36 – переключатель П2Т-1; SА26…SА28 – переключатель ТВ1-1; SА34 – переключатель ППН-45

рис. 3. Схема электрическая принципиальная цепей переменного тока (схема Э3.2)

М9 – электродвигатель 4АМ160 S 4У2; Т1 – трансформатор сварочный ТДМ-401У2; Т2 – трансформатор ОСО-0,25-УЗ; ТА1 – трансформатор тока Т 0,66УЗ 100/5кл.1; G3 – генератор ГС82-4Б ДМБИ; А13 – кондиционер КТА2-0.53-0.1АУ1; РУ – резистор СП5-37В-75ВТ-47 Ом ±10%; К7, К8 – реле РПК1-О11; КК2 – реле тепловое (комплектно с пускателем); КМ5 – пускатель магнитный ПМА 3212У2; РА1 – амперметр Э8030; РF – частотомер; РV1 – вольтметр; YА14 – катушка клапана 20-10-1-132; QF1 – выключатель автоматический АЕ2066УЗ 1н=100А; QF2… QF3 – выключатель автоматический АЕ2046М 1н = 50 А; SF7 – выключатель автоматнческий АП50-ЗМТ 1н = 4А; SF41 – переключатель ТВ-1; SА43 – включатель ВК-317А2; SВ26… SВ29 – пост кнопочный ПКЕ 222-2 У2 3/4″; YА30… YА33 – катушка гидрораспределителя; ХS7 – розетка ШЩ4х60 с вилкой ШК 4×60; ВПГ – выключатель В-45М

рис. 4.10. Схема электрическая цепей постоянного тока мотовоза МПТ-6:

G1 – зарядный генератор; Р2 – вольтамперметр; FU2, FU5, FU7, FU8, FU11– предохранитель; ХS1, ХS3, ХS4 – розетка; SВ2, SВ8, SВ9, SВ10, SВ11– кнопка; Ст – электродвигатель стартера; КЗ – контактор; GВ1, GВ2, GВЗ, GВ4 – аккумуляторные батареи; SА6, SА8, SА11, SА14, SА16, SА22, SА41 – переключатель; ХS2 – соединение штепсельное силовое; YА6, YА7, YА8, YА19, YА21, YА26, YА23, YА31– электропневматический вентиль; НL8, НL15, НL 20, НL 19, НL27. НL29 – лампа; А5.3 – электронный блок автоматики управления гидропередачей; SА9, SА15, SА12, SА17, SА18, SА19, SА21 – тумблер; SQ5, SQ6, SQ10, SQ11, SQ13 – концевой выключатель; А5.2 – пульт индикации гидропередачи Дупр; Дем – светодиод; К1, К2, КЗ, К4, К5, К6, К12, К16, К25, К26 – реле; Р4–тахометр; Р5 – спидометр; Р7, Р9 – приборы контроля работы дизеля; SL1, SL2 – датчик уровня топлива; М8 – топливный насос; НА1 – звуковой сигнал; М7 – электродвигатель

Дата добавления: 2015-09-11 ; просмотров: 6811 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Электропоезда постоянного тока | Силовые цепи моторного вагона

Описание электропоездов и электровозов, расписание поездов, фотографии

Силовая схема тяговых двигателей приведена на рис. 87. Она обеспечивает работу двигателей в режиме тяги и электрического торможения. К крышевому оборудованию относятся: токоприемник ПК, разрядники Ppl и Рр2, емкостной конденсаторный фильтр радиопомех ДрФ — Cl, пуско-тормозные резисторы RI— R9. Силовые контакторы ЛК, ЛКТ, Т, Ш и групповые переключатели — реверсор, реостатный контроллер, тормозной переключатель служат для необходимых переключений в силовой схеме. Они расположены в подвагонных ящиках с электрической аппаратурой. Там же находятся аппараты защиты силовых цепей: быстродействующий выключатель БВ и контактор защиты КЗ. Четыре тяговых двигателя постоянно соединены последовательно.

Защитные функции быстродействующего выключателя БВ дополнены дифференциальной защитой: геркопным дифференциальным реле и дифференцирующим трансформатором ГрД. Диоды ДЗО — Д37 вместе с тиристором Тт9 облегчают коммутационные условия при отключениях силовых контакторов в режиме тяги. Герконное реле напряжения Э6 — РН и реле максимального напряжения Э5 — РМН защищают силовую схему от пониженного и повышенного напряжения контактной сети. Цепь резисторов RIO — R15 подсоединяется контактором Ш параллельно обмоткам возбуждения двигателей и переводит их в режим ослабленного возбуждения, увеличивая число скоростных характеристик.

Датчики тока якорей ДТЯ, ДТЯ1 и тока возбуждения ДТВ подают в систему управления сигналы, пропорциональные силовому току. Контрольно-измерительная аппаратура выполняет свои обычные функции. Вольтметр V2 измеряет напряжение на тяговом двигателе, амперметр A3 в режиме тяги показывает ток якорей, а в режиме рекуперации — ток возбуждения, амперметр А2 измеряет ток шунтирующей цепи, А1 — общий ток в силовой цепи.

Тяговый режим. После приведения поезда в рабочее состояние (тормозная магистраль заряжена сжатым воздухом, восстановлена защита, включена локомотивная сигнализация) собирают силовую схему. Для этого необходимо, удерживая кнопку безопасности или педаль, развернув реверсивную рукоятку, установить главную рукоятку контроллера (или штурвал) в маневровое положение.

Таблица замыкания контурных элементов в моторном режиме и реостатном торможении.

Рис. 87.1 Схема принципиальная моторного вагона ЭД2Т

Рис. 87.2 Схема принципиальная моторного вагона ЭД2Т

При этом на всех моторных вагонах поезда реверсоры развернутся в нужное положение («Вперед» или «Назад»), тормозные переключатели перейдут в положение режима тяги. Включаются линейные контакторы ЛК и ЛКТ, и создается замкнутая цепь через тяговые двигатели при полностью введенных пусковых резисторах Ш — Я8: контактная сеть, токоприемник, главные контакты БВ, линейный контактор ЛК, контакты тормозного переключателя ТП2, резисторы Ы1 —118, контактор ЛКТ, якори двигателей М1 — М4, датчики тока ДТЯ и ДТЯ1, контакты тормозного переключателя ТП6, контакты реверсора и обмотки возбуждения двигателей, шунты амперметров и счетчиков, заземляющие устройства на осях колесных пар, рельсы.

Поезд приходит в движение с минимальной скоростью, так как собран маневровый режим. В маневровом положении вал реостатного контроллера не вращается и находится в позиции 1. Поэтому все семнадцать силовых контакторов выключены. На рис. 88 приведена упрощенная силовая схема в режиме тяги.

Рис. 88. Упрощенная силовая схема в режиме тяги

Для увеличения скорости поезда следует постепенно выводить пусковые резисторы. Рукоятку контроллера переводят в положение 1. На моторных вагонах реостатные контроллеры начинают вращаться и выводить пусковые резисторы, надобность в которых отпадает в процессе разгона поезда и уменьшения тока якорей. В процессе вращения вал реостатного контроллера переходит с позиции 1 на позицию 14 (при первом положении штурвала), замыкая и размыкая свои силовые контакторы в соответствии с таблицей замыкания.

Рис. 89. Схема вывода пуско-тормозных резисторов (позиции реостатного контроллера 1 — 3)

Рис. 90. Схема выводов пуско-тормозных резисторов (позиции 4 — 6)

Рис. 91. Схема вывода пуско-тормозных резисторов (позиции 7, 8)

Рис. 92. Схема вывода пуско-тормозных резисторов (позиции 9 — 11)

Рис. 93. Схма вывода пуско-тормозных резисторов (позиции 12 — 14)

Вывод пусковых резисторов на каждой позиции подробно показан на рисунках 89 — 93, поскольку он вызывает некоторые трудности. Если на поездах старых выпусков традиционно на каждую ветвь сопротивления приходился свой контактор, который, замыкаясь, закорачивал ее, то на современных составах применена так называемая «верньерная схема», когда обходятся меньшим числом контакторов и добиваются более плавного пуска. При этом отдельные резисторы могут пересоединяться контакторами последовательно и параллельно. (Проследите по рисункам путь тока на каждой позиции. Обратите внимание на размыкание контакторов. Оно всегда происходит при обесточенной цепи, поэтому дугогасительных камер контакторные элементы реостатного контроллера не имеют).

Таким образом, если штурвал удерживается в 1-м положении, кулачковый вал реостатного контроллера РК под контролем реле ускорения (электронного блока БРУ) достигает позиции 14, где фиксируется. Пусковые резисторы полностью закорочены контактором 9, тяговые двигатели могут продолжительно работать на первой безреостатной характеристике при полном возбуждении.

Если потребуется увеличить скорость движения, то штурвал (или главную рукоятку) контроллера машиниста переводят в положение 2. При этом кулачковый вал РК под контролем реле поворачивается в 15-ю, а затем в 16-ю позицию, где останавливается. Одновременно включаются контакторы Ш и 10, а затем 11. Параллельно обмоткам возбуждения подключилась шунтирующая цепь (см. рис. 88, где дана упрощенная схема и рис.87) из резисторов RIO — R15.

До этого ток якорей полностью попадал на обмотки возбуждения (полное возбуждение), теперь его часть ответвляется от обмоток возбуждения в шунтирующую цепь. Получают так называемое «ослабленное возбуждение». Это приводит к значительному росту тока якорей, силы тяги и, следовательно, скорости поезда.

После перевода штурвала в положения 3, 4 происходит дальнейшее уменьшение сопротивления шунтирующей цепи и тока в обмотках возбуждения. Увеличивается глубина ослабления возбуждения, растет ток якорей и скорость поезда до максимальной. В положении штурвала 3 РК доходит до 18-й позиции, выводя резисторы R11 и R12, а в положении 4 — до последней 20-й позиции, выводя R13 и R14. Резистор R15 остается постоянно включен.

После сброса контроллера машиниста на ноль из положений 2, 3 и 4 контактор Ш отключается сразу, а контакторы ЛК и ЛКТ — с некоторой задержкой, т.е. перед разрывом силовой цепи линейными контакторами контакторШ увеличивает возбуждение тяговых двигателей до нормального.

Уменьшается ток якорей, снижаются коммутационные перенапряжения на коллекторах двигателей и облегчаются условия дугогашения в линейных контакторах ЛК и ЛКТ.

Погасить мощную электрическую дугу при отключении контакторов Ж и ЛКТ помогает контур из диодов Д30 — Д37. Поскольку обмотки возбуждения тяговых двигателей обладают очень большой индуктивностью, в момент отключения цепи за счет э.д.с. самоиндукции напряжение на резисторах делителя R71, R73 повышается до уровня, при котором открывается стабилитрон ПП2. Подается сигнал на управляющий вход тиристора Тт9, и он открывается. Теперь токам самоиндукции не нужно проходить через линейные контакторы (ток проходит всегда по кратчайшему пути) — теперь они будут замыкаться по следующему контуру: обмотки возбуждения (это и есть источники токов самоиндукции) — контакты тормозного переключателя Тп9, тиристор Тт9, диоды Д37 — Д30, якори двигателей — обмотки возбуждения.

После окончания переходного процесса, когда токи самоиндукции исчезли, тиристор закрывается и отключает ставший ненужным контур. Следовательно, контур из диодов Д30 — Д37 работает кратковременно, только в момент отключения тяги. В эксплуатации из-за пробоя диодов эту цепь иногда отключают, что сразу отрицательно сказывается на состоянии линейных контакторов.

Тормозной режим. Чтобы обеспечить тормозной режим работы тяговых двигателей, в силовой схеме имеется дополнительное оборудование:

статический тиристорный преобразователь Тт1 — Ттб (рис. 87 и 94) (тиристорный мост) для питания обмоток тяговых двигателей в режиме электрического торможения. В данном случае они отсоединяются от якорей М1 — М4 и подключаются к тиристорному мосту Тт1 — Ттб;

контактор обмоток возбуждения ОВ, соединяющий тиристорный мост с обмотками;

трансформатор возбуждения ТрВ с контактором возбуждения КВ, питающие тиристорный мост от генератора управления переменным напряжением 220 В;

тормозной контактор Т, создающий, когда это требуется, тормозной реостатный контур тока якорей;

контактор защиты КЗ, выполняющий те же функции, что и быстродействующий выключатель в тяге.

Перечисленное дополнительное оборудование обеспечивает работу тяговых двигателей, ставших генераторами, в режиме рекуперативного или. замещающего его — реостатного — торможения с питанием обмоток возбуждения от независимого источника ток. Конечно, сам тиристорный

преобразователь не может быть источником тока, он преобразует напряжение генератора управления.

Торможение с независимым возбуждением действует на поезде от максимальной скорости до скоростей 50 — 45 км/ч. Далее оно становится неэффективным, и схема плавно переходит в режим самовозбуждения, когда обмотки начинают запитываться от своих же якорей. Этот режим продолжается до скоростей 15 — 10 км/ч, затем автоматически включается колодочный тормоз (малой ступенью ЭПТ) и фиксирует остановку поезда.

В начале торможения (после установки контроллера машиниста в положение ЗТ) силовая схема собирается в такой последовательности. Переключатель ТП находится в тормозном положении — это его нормальное состояние (в положение тяги он разворачивается только после постановки контроллера в положения М, 1,2, 3, 4, а при сбросе на нуль автоматически возвращается в тормозное положение). Включаются контакторы ОВ, КВ, ЛК, ЛКТ и Ш.

Контактор КВ подает трехфазовое напряжение через трансформатор ТрВ на тиристорный мост и в систему автоматического управления (на блок САУТ). Тиристорный мост выпрямляет переменный ток и, получая сигналы управления от блока САУТ, плавно повышает ток на обмотках возбуждения от 0 до 250 А. Контактор ОВ соединяет мост с обмотками. Управляющие импульсы подаются на тиристоры Тт1 —Ттб по проводам 501 —506. Ток в обмотках возбуждения возрастает и, как следствие, увеличивается э.д.с. якорей Ml — М4. Когда суммарное напряжение на якорях превысит напряжение контактной сети, ток рекуперации начинает поступать в сеть по цепи: рельсы, заземления на осях колесных пар, главные контакты быстродействующего контактора защиты КЗ, индуктивный шунт ИШ, датчики тока ДТЯ, якори двигателей М4 — М1, контактор ЛКТ, контакты тормозного переключателя ТП1, силовые диоды Д57 — Д54, линейный контактор ЛК, контакты БВ, токоприемник, контактная сеть.

Укажем контур независимого возбуждения обмоток: плюсовой вывод тиристорного моста Тт1 — Ттб, контактор ОВ, обмотки возбуждения и контакты реверсора, контактор защиты КЗ, датчик тока возбуждения ДТВ, минусовый вывод моста Тт1 — Ттб.

Электропоезд стал отдавать электрическую энергию в сеть. Когда тяговые машины работали в режиме двигателя, они потребляли энергию из сети и создавали вращающий момент. Теперь они переведены в режим генератора и их вращающий момент превратился в тормозной.

Частота вращения снижается. Одновременно уменьшается и напряжение, вырабатываемое генераторами, а значит и ток рекуперации.

Со снижением тока будет уменьшаться тормозной эффект, тормоза начнут «отпускать». Чтобы подобного не произошло, блок САУТ одновременно со снижением скорости электропоезда плавно увеличивает ток в обмотках возбуждения, воздействуя на тиристоры Тт1 — Ттб.

Таким образом, несмотря на уменьшение скорости электропоезда, тормозной ток якорей поддерживается на строго определенном уровне (тормоза «не отпускают»). Тормозной эффект и ток якорей зависят от положения рукоятки контроллера машиниста: в положении ЗТ — 350 А, в положении 2Т— 250 А, в положении 1Т — 100 А.

Скорость поезда продолжает снижаться, а ток возбуждения приближается к своему максимуму (250 А) и достигает его при скорости 50 — 45 км/ч. Дальнейшее торможение электропоезда, когда обмотки запитываются от независимого источника, становится неэффективным, потому что скорость все-таки мала. Силовая схема без заметных колебаний тока переходит в режим самовозбуждения (рис. 94), где ток рекуперации показан сплошными стрелками, а ток реостатного контура — пунктирными).

Включается контактор Т, создавая реостатное торможение: якоря М4 — М1, контактор ЛКТ, пуско-тормозные резисторы R8 — R4, контактор Т, контакт тормозного переключателя ТПЗ, контактор Ш, контактор реостатного контроллера 16, тормозного переключателя ТП5, контакты реверсора и обмотки возбуждения, контактор защиты КЗ, контакты ТП7, контактор РК17, закорачивающий индуктивный шунт, датчики тока, якоря М4 — М1. Теперь параллельно обмоткам возбуждения подсоединены резисторы шунтирующей цепи R24, RI 1 — R15 (см. силовую схему).

В контактную сеть ток больше поступать не может, поскольку напряжение на якорях стало меньше, чем в сети, диоды Д57 — Д54 закрылись. Но и в это режиме по мере снижения скорости тормозной ток генераторов (тяговых двигателей) будет снижаться. Как же поддержать его в этом случае? Вместо блока САУТ вступает в работу блок реле ускорения БРУ. Он заставляет вращаться реостатный контроллер РК, который, как и в тяге, выводит ступени пуско-тормозных резисторов из цепи якорей. Он также не позволяет тормозному току снижаться менее заданного уровня.

Само переключение схемы в режим самовозбуждения производится также реостатным контроллером. Пока шло независимое возбуждение, РК находился в позиции 1. Для перехода на самовозбуждение его вал поворачивается на позицию 2 и своим контактором 16 в обход разомкнутого ТП6 соединяет якори с обмотками. При дальнейшем вращении реостатный

контроллер выключает (см. схему управления) контакторы ЛК, ОВ и КВ, разбирает цепь рекуперации и ставший ненужным контур независимого возбуждения. Блок САУТ также исключается из работы реостатным контроллером.

Рис. 94. Упрощенная схема прямого входа в рекуперацию:

Схема пуска двигателя постоянного тока независимого возбуждения в функции времени

Схема пуска двигателя постоянного тока НВ в функции времени построена на применении реле времени, которые по истечению выдержки времени поэтапно выводят ступени пускового резистора.

Перед изучением принципа работы схемы — рекомендуется ознакомиться с данным материалом.

Принцип работы схемы

Пуск двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) осуществляется с полностью ведённым резистором в цепи якоря. После включения автоматического выключателя QF1 напряжение поступает на обмотку возбуждения LM, катушку реле КА и катушку реле времени КТ1.

Что приводит к их срабатыванию. Контакт КТ1 размыкается в цепи катушки контактора КМ2, а контакт КА замыкается в цепи КМ1.

Реле минимального тока КА служит для защиты двигателя. При возникновении обрыва в цепи возбуждения — реле отпускает контакт КА и обесточивает цепь якоря ДПТ через КМ1.

После нажатия кнопки “Пуск” SB1, запитывается магнитный пускатель КМ1, который своими контактами:

• КМ1.2 — шунтирует кнопку “Пуск” (позволяет не удерживать кнопку SB1 в нажатом положении)
• КМ1.1 запитывает цепь якоря — двигатель запускается с двумя ступенями реостата, так как контакторы КМ2 и КМ3 питания не получают.
• КМ1.3 обесточивает реле времени КТ1.

После выдержки времени КТ1 замыкает свой контакт в цепи катушки контактора КМ2.

КМ2 срабатывает и замыкает свои контакты:

• КМ2.1 — шунтируя первую ступень резистора (Двигатель разгоняется по искусственной механической характеристике 2);
• КМ2.2 — запитывая реле времени КТ2.

Реле времени КТ2 срабатывает после выдержки времени, и замыкает цепь питания катушки контактора КМ3.

КМ3 срабатывая шунтирует вторую ступень резистора и двигатель выходит на естественную характеристику 3. Пуск окончен.

Останов двигателя осуществляется нажатием кнопки «стоп» SB2.

К достоинствам схемы можно отнести простоту управления, стабильность процесса разгона и торможения, отсутствие задержки электропривода на промежуточных скоростях.