СИЛОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ТЯГОВОГО АГРЕГАТА ОПЭ 1АМ. РЕЖИМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ. ЗАЩИТА СИЛОВЫХ ЦЕПЕЙ И ЦЕПЕЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ.
В электрической схеме все контакторы и элементы показаны в « 0 » контроллера. - положение реверсоров - «вперед», - тормозные переключатели - в режиме «тяги», Провода цепей управления обозначаются буквой «Э», и идут в межэлектровозные соединения - U = 50 В. Провода с буквой «Н» являются внутри электровозными U = 50 В.
ТЯГОВЫЙ РЕЖИМ Для подготовки силовой цепи Т.Д. к работе от к/c в режиме тяги необходимо: 1. Вкл. А.Б. и необходимые автоматы цепей управления. 2. Обеспечить давление воздуха в цепях управления - ( Ц.У.) 3. Заблокировать двери ВВК. 4. Контроллер в «0» 5. Реверсивку «вперед» 6. Поднять токоприемник. 7. Включить ГВ. После этого создается цепь по оборудованию высокого U: - токоприемник « ПК1» – служит для подключения т/а к к/сети. - крышевой разъединитель «В1,В2» - служит для отключения трех передних или трех задних токоприемников. - помехоподавляющий дроссель «ДР1» - служит для снижения уровня радиопомех, создаваемых при работе т/а – та. - « Рр » - ограничитель перенапряжений или грозоразрядник – служит для защиты от атмосферных и коммутационных U в к/сети. При перенапряжениях он пробивается и отводит волну перенапряжений на землю, предохраняя силовое оборудование. Uном.= 10кв. Uдоп.= 12.5кв. Uпробиваемое.= 22кв. - « ВГ » - выключатель главный, служит для оперативных и аварийных отключений тягового трансформатора Тр1. После отключения, первичная обмотка Тр1 автоматически подсоединяется к корпусу т/а ножом ВГ с целью снятия индуктивного заряда. - первичная обмотка тр-ра ТрТ2 - вторичная его обмотка запитывает реле РМТ ( реле максимального тока) , которое служит для защиты, от КЗ и токовых перегрузок, первичной обмотки тягового трансформатора Тр1. Ток уставки – 1300А. Блокировка РМТ стоит в цепи удерживающей катушки ВГ. При КЗ и перегрузки ВГ отключится. - Первичная обмотка тягового трансформатора Тр1 - тяговый трансформатор служит для понижения U = 10000в до величины необходимой для питания ТД (тяговых двигателей) и вспомогательных машин, и устройств. - трансформатор тока счетчика эл. энергии ТрТ1. - земля, рельс, обратный фидер, тяговая подстанция. Во второй полупериод ток протекает в обратном направлении. Еще от к/сети, через токоприемники, U = 10000в запитывается первичная обмотка трансформатора Тр4. От вторичной обмотки Тр4, через выпрямительный мост и регулируемый резистор получает питание катушка реле напряжения Р39. Крышевой заземлитель – В117 служит для заземления крышевого оборудования.
От прохождения тока по первичной обмотке, тягового трансформатора ТР1 образуется переменный магнитный поток, индуктирующий во вторичной обмотке ЭДС. Вторичная обмотка трансформатора состоит из двух тяговых обмоток с напряжением по 1900 В каждая, и обмотки собственных нужд. Первая тяговая обмотка а1-х1, через ВП1 питает 6 нечетных ТД, вторая тяговая обмотка а2-х2 , через ВП2 питает 6 четных ТД. Защита от коммутационных перенапряжений на каждой тяговой обмотке обеспечивается установкой цепочек R-C. Тяговые обмотки отпайками разделены на 4 зоны с напряжениями между отпайками: - 450 В – 500В – 500В – 450В 450 В – первая зона 450 В + 500В = 950В – вторая зона 450 В + 500В + 500В = 1450 – третья зона 450 В + 500В + 500В + 450В = 1900В - четвертая зона Обмотка собственных нужд с напряжениями между отпайками: - а4 – а3=250 В - а5-а3= 400 В - а3-х3 = 625 В Напряжение 625 В используется для питания мотор компрессоров через выпрямительные установки. Напряжение 400 В служит для запуска асинхронных трехфазных двигателей вентиляторов, для питания ТРПШ, и т.д. На ОПЭ применен комбинированный способ регулирования напряжения: 1. Ступенчатый – за счет подключения контакторами КС напряжений секций на тяговых обмотках трансформатора. 2. Плавное изменение напряжения в пределах каждой ступени (зоны), за счет тиристорного регулирования выпрямительной установки. Выпрямительная установка служит для выпрямления однофазного переменного напряжения, частотой 50 Гц в постоянное плавно - регулируемое по величине напряжение, для питания 6 тяговых двигателей постоянным током. Выпрямительная установка состоит из 8 плеч, составляющих мостовую схему выпрямителя. Плечи 1 и 2 собраны на управляющих тиристорах, а остальные плечи диодные - 3 - 8. Регулирование напряжения в пределах первой зоны производится изменением угла открытия тиристоров плеч 1 и 2, что позволяет плавно регулировать выпрямленное напряжение на тяговых двигателях от 0 до 450 В. Для ступенчатого регулирования, от отпаек первой тяговой обмотки, а1-х1, имеются 7 контакторов КС – (контроллера силового): 4-е без дугогашения КС 1, Кс3, КС 5, КС7. 3-и с дугогашением КС2, Кс4, КС6 Также расположены контакторы КС во второй тяговой обмотке.
При переводе контроллера машиниста с первой на вторую зону подается питание на сервомотор – СМ, который приводит в движение вал с кулачковыми шайбами. За счет вращения кулачковых шайб происходит переключение контакторов КС, соответственно, переключение секций тяговых обмоток трансформатора - переход с одной зоны на другую.
Прохождение тока в первый полупериод: 1. Контроллер ставим в положение Н1, замыкаются линейные контактора КЛ1- КЛ12. 2. Тормознве переключатели ПТЭ1 и ПТЭ 2 на электровозе ПТД на думкарах в положение «тяги» 3. Реверсора ПРЭ на электровозе, ПРД на моторных думкарах – в положение вперед 4. На первой зоне замкнуты контакты силового контроллера КС1 и КС11 Напряжение 450 В от первой и второй тяговых обмоток подается на выпрямительную установку первую и вторую соответственно. Путь тока: - Вывод а1, тягового трансформатора, - трансформатор тока ТР5 –для ДКЗ (ДКЗ –датчик короткого замыкания , защита тяговых обмоток трансформатора и выпрямительной установки от токов короткого замыкания и токов перегрузки), - диодное плечо 7 ВП1, - плюсовая шина 001, - сглаживающий реактор – ДР2( Дроссель ДР2 - служит для снижения пульсаций выпрямленного тока в цепи ТЭД – тяговых электро двигателей ), - силовые контакты линейного контактора – КЛ1( КЛ – линейные контакторы - служат для подключения тяговых двигателей к выпрямительным установкам – ВП ), - провод 017, - шунт амперметра А1 – ШН1 - служит для измерения тока ,протекаемого по обмоткам ТЭД, - провод 041, - катушка реле перегрузки РП1 – служит для защиты ТЭД от токов короткого замыкания – КЗ , и токов перегрузки , - провод 043 , - обмотка возбуждения ОВ – выводы с1 – с2 - служит для создания основного магнитного потока в ТЭД , - Для уменьшения пульсаций тока в обмотке возбуждения ТЭД она шунтируется сопротивлением ослабления поля R 18, Каждая ОВ ТД шунтирована постоянным резистором для того, чтобы пропустить переменную составляющую пульсирующего тока через эти сопротивления. Через ОВ эта составляющая не пойдет, так как ОВ для нее обладает большим индуктивным сопротивлением. Через ОВ пойдет постоянный ток, который создает в ТД постоянный магнитный поток. Если бы не было сопротивления R, шунтирующее ОВ, то весь ток проходил бы через ОВ, он создавал бы пульсирующий магнитный поток, из-за чего ухудшалось бы коммутация (нагрев ТЭТ, понижение мощности). На ОПЭ коэффициент ослабления поля ОВ, составляет 98 процентов, это значит, что 98 процентов идет по обмотке возбуждения, а 2% по шунтирующему резистору. - силовые контакты тормозного переключателя – ПТЭ 23-24 - ПТЭ служит для сбора схемы реостатного торможения, - силовые контакты 2-1 ПРЭ реверсора - ПРЭ переключатель реверсивный электровозный служит для изменения направления тока в обмотке якоря с целью изменения направления движения электровоза, - обмотка якоря Я1-ЯЯ1, обмотка дополнительных полюсов и компенсационная обмотка , - силовые контакты 6-5 ПРЭ реверсора , - провод 046, - нож отключателя двигателя ВД1 – 2-1, - первичная катушка реле буксования РБЭ, - провод 004, - плечо диодное 6 выпрямительной установки ВП1, - управляемое тиристорное плечо 2 ВП1, - провод А29, - трансформатор тока ТР7 ДКЗ, - разъем Ш1-1, - провод А27, - силовые контакты КС1 силового контроллера , - вывод 1 тяговой обмотки трансформатора напряжением 450В. Второй полупериод. : Вывод 1, контактор КС1, трансформатор тока ТР7, открытое тиристорное плечо 1, диодное плечо 5, сглаживающий реактор ДР2, силовые контакты линейного контактора – КЛ1, шунт амперметра А1 – ШН1, катушка реле перегрузки РП1, обмотка возбуждения ОВ выводы С1 – С2 шунтированная сопротивлением ослабления поля R 18, - силовые контакты тормозного переключателя – ПТЭ 23-24, силовые контакты 2-1 ПРЭ реверсора, обмотка якоря Я1-ЯЯ1, - силовые контакты 6-5 ПРЭ реверсора, нож отключателя двигателя ВД1 – 2-1, первичная катушка реле буксования РБЭ, диодное плечо 8, трансформатор ТР5 для ДКЗ, вывод а1 тяговой обмотки трансформатора напряжением 450В. Аналогично работают все четные и все нечетные остальные тяговые двигатели. Как видно из работы схемы, на первой зоне диодные плечи 3 и 4 в работе не участвуют, так как они отключены от обмотки контакторами КС, и на них напряжение не подается. Если полностью открыть тиристоры 1 и 2, то все напряжение секции 450В выпрямляется для ТЭД, Для дальнейшего повышения напряжения на ТЭД, контроллером машиниста дается команда на переход силового контроллера с 1 на 2 зону. При этом в начале перехода замыкается контактор КС2 (КС12 во второй тяговой обмотке), подключающий напряжение первой зоны 450в на выпрямительную установку, между 3 и 4 плечами и 7-8 плечами, в обход тиристорных плеч 1 и 2. После этого тиристоры 1 и 2 закрываются. За тем размыкается контактор КС 1 (КС11) без дугогашения. Так как тиристоры закрыты, включается контактор КС 3 (КС13) – подключает вторую секцию с напряжением в 500 В к тиристорным плечам. Силовой контроллер встал на вторую зону. Но, пока тиристоры закрыты (начало второй зоны), прохождение тока в это время по силовой схеме происходит от напряжения 450 В через диодные плечи 3-5, 6-4, 7-8 . Перемещая, контроллер машиниста, уменьшаем угол открытия тиристоров, и постепенно к напряжению первой зоны прибавляется напряжение второй зоны. В конце зоны, когда тиристоры полностью открыты, общее выпрямленное напряжение будет равно двум зонам: 450+500=950В. Аналогично, по команде контроллера машиниста, происходит переход со второй на третью зону: Происходит размыкание КС 2 ( при открытых тиристорах), затем замыкание КС 4 (подключение напряжения двух зон на диодные плечи 3 – 4), затем закрываются тиристоры 1 и 2, размыкается КС3, и замыкается КС5. Подключена третья зона 500 В к тиристорным плечам. Далее, происходит процесс повышения выпрямленного напряжение от 950 В до 1450 В – конец зоны. Переход на 4 зону: При открытых тиристорах, размыкается КС 4. Замыкается КС6 – подключая напряжение трех зон к диодным плечам 3 и 4. Далее, закрывается тиристор, размыкается КС 5 и замыкается КС7. Процесс сброса с 4 на третью зону в обратной последовательности. В начале закрываются тиристоры 1 и 2 плеча, КС7 отключается. Замыкается КС5 (подключая напряжение трех зон к тиристорным плечам), открываются тиристоры 1 и 2, размыкается КС6 и включается КС4. Для измерения напряжения установлены вольтметры по одному для каждой группы тяговых двигателей. На первом пульте V1 – для нечетных ТЭД подсоединен через предохранитель ПР47 – Пр48 через добавочное сопротивление R29 для расширения предела измерений. Подсоединяется вольтметр на якорь первого тягового двигателя электровоза. На втором пульте V2 установлен для 6 четных тяговых электродвигателей, подсоединен ко второму ТЭД ЭУ через предохранители ПР49, Пр50 и сопротивления Р30. ЗАЩИТА ВЫПРЯМИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДКЗ – датчик короткого замыкания. Один на две ВУ. Датчик короткого замыкания служит для защиты от токов короткого замыкания и перегрузок тяговых обмоток и выпрямительной установки путем отключения ГВ. На датчик ДКЗ поступает напряжение от трансформаторов ДКЗ обеих ВУ: ТР7 – ТР5 (от первой ВП) ТР6 – ТР8 (от второй ВП) В ДКЗ напряжение выпрямляется и поступает на динисторы, при коротком замыкании на вышеуказанных трансфокаторах наводится большая ЭДС – больше 32В. Под действием этого, динисторы пробиваются, и по проводам Н405, Н406 создается цепь на управляемый электрод тиристора Д56. Тиристор Д56 открывается, создавая землю отключающей катушки ГВ. Загораются сигнальные лампы на пульте ВП и на щитках ВП 1 или ВП 2. ДПВ – датчик пробоя вентилей. Служит для осуществления контроля за исправностью неуправляемых диодов. На каждом плече выпрямительной установки стоит свой трансформатор – на первой: ТР 31, ТР33, ТР35, ТР37, ТР39, ТР41. На второй ВУ свои трансформаторы. Первичная обмотка трансформатора ТР 33 включения в диагональ моста у которого 2 плеча с не пробитыми диодами пятого плеча, с подсоединенным к ним БВН, а два других собраны на подобранных сопротивлениях – R56 - R55 – R57. Если пробоя нет, и исправно будет БВН, то мост будет уравновешен и по ТР 33 тока нет. Но если будет пробой диода в пятом плече или неисправно БВН этого плеча, то нарушается равновесие моста. По первичной обмотке проходит ток и тогда вторичная обмотка трансформатора ТР 33 подаст напряжение в кассету ДПВ для срабатывания реле. Блокировка реле Р3 создает цепь на сигнализацию лампы ДПВ 1 ( на щитке кабины) на ВП 1- на сигнальную лампу на пульте ВП. И по проводу 405,406 будет подано питание на открытие тиристора Д56. Отключится ГВ. Защита тиристорных плеч ДПВУ – датчик пробоя вентилей управляемых. Действует аналогично, как и пробой диодов, только для срабатывания в кассете ДПВУ есть реле Р2 – оно включается при пробое тиристоров в тиристорных плечах. После срабатывания Р2, создается цепь на открытие тиристора Д 56, по проводу 405,406 . Отключается ГВ. На пульте загораются сигнальные лампочки ВП, ДПВУ.
РАБОТА АГРЕГАТА ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ ОДНОГО ИЛИ НЕСКОЛЬКИХ ТЭД В силовых цепях ТЭД ЭУ и МД установлены ножи отключатели двигателей – ВД, для отключения двигателей при их неисправности. Со стороны плюса в этом случае тяговый двигатель отключается соответствующим ему линейным контактором ЛК.
РЕЖИМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕОСТАТНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ПРИ НЕЗАВИСИМОМ ВОЗБУЖДЕНИИ ТЭД Для сбора схемы этого режима тормозные переключатели ПТЭ 1 и ПТЭ 2 на электровозе управления, ПТД на моторных думпкарах переводятся в тормозной режим. Включаются все линейные контактора, кроме КЛ3, и тормозные контактора КТ2 и Р17. При этом в схеме происходит следующие переключения: 1. Тормозные переключатели разъединяют обмотки возбуждения от якорных обмоток. 2. Все обмотки возбуждения, 12 ТЭД, соединяются последовательно между собой за счет переключения тормозных переключателей, и подсоединяются контактором КЛ1 на независимое питание от ВП1 3. Каждый якорь соединяется со своим тормозным сопротивлением за счет включения линейных контакторов. Через контактора КТ2 и Р17 замыкаются цепи якорей М1Э и М3Э - первого и третьего ТЭД. ЦЕПИ ТОРМОЗНОГО ТОКА ОТ ТЭД,РАБОТАЮЩИХ В ГЕНЕРАТОРНОМ РЕЖИМЕ Путь тока от первого тягового двигателя ЭУ. Вывод якоря Я1, контакты реверсора 1-2, реле перегрузки РП16, провод 051, тормозной резистор, провод 020, контакты КТ2 тормозного контактора, провод 004, катушка реле буксования первого тягового двигателя РБ Э, контакты ВД1 ножа отключателя двигателя, контакты реверсора 5-6 ПРЭ, вывод К2 якоря первого ТД М1Э. Цепь тормозного тока от третьего тягового двигателя электровоза управления М3Э. Вывод Я1, 7-8 ПРЭ, провод 059, тормозной резистор, его клеммы 14-16, контактор Р17, провод 04, катушка РБ, контакты 3-4 ВД3, контакты 11-12 ПРЭ, вывод К2. Путь тока от второго ТД ЭУ. Вывод Я1, контакты 18-17 ПРЭ, реле перегрузки РП 17, тормозное сопротивление 8-11, контакты 3-2 ПТЭ 1, провод 104, катушка реле буксования РБ 27, 6-5 его контакты, ВД2 – нож отключателя двигателя, 13-14 контакты ПРЭ реверсора, якорь К2 М2Э. Путь тормозного тока от 4 тягового двигателя ЭУ. Обмотка Якоря Я1, контакты 24-23 ПРЭ реверсора, провод 159, контакты тормозного переключателя 9-8 ПТЭ 2, контакты линейного контактора КЛ4, реле перегрузки ЛП4, контакты тормозного переключателя 2-3 ПТЭ2, провод 179, тормозное сопротивление 14-16, провод 104, РБ2Э катушка реле буксования, клеммы 8-7, ВД4, 20-19 ПРЭ, К2 М4Э. Проследить остальные пути токов от тяговых двигателей не трудно. Якорь каждого тягового двигателя работает в генераторном режиме, соединен со своим тормозным сопротивлением. Все 12 тормозных сопротивлений расположены на Эу. 6 тормозных сопротивлений расположены в первом скосе и образуют БТР1, а 6 других тормозных сопротивлений расположены во втором скосе, образуют БТР2. От третьего и 4 тягового двигателя ЭУ и 3 и 4 ТД МД, от напряжения этих резисторов запитываются мотор-вентиляторы для охлаждения тормозных сопротивлений. Мотор-вентилятор МВ1 запитывается от части тормозного сопротивления 4 ТД ЭУ. МВ2- от 3ТД МД1 МВ3 от 4 тягового двигателя МД2 МВ4 от 3 тягового двигателя ЭУ Каждый БТР в первом и во втором скосе разделен на 2 полублока, в каждом полублоке по 3 тормозных сопротивления, и охлаждается один полублок одним мотор-вентилятором. Реостатный режим возможен только на первой зоне. Амперметр А1 (А2- на втором пульте), показывает величину тока в обмотке возбуждения – направление стрелок, такое же, что и в режиме тяги. Амперметр А3 на первом пульте показывает величину тормозного тока в цепи первого тягового двигателя на МД1. Его показания стрелки, будет в обратном направлении. Амперметр А5 на первом пульте показывает величину тормозного тока в цепи 1ТД МД2 и его показание стрелки, будет в обратном направлении. Амперметры А4-А6 – на втором пульте – измеряют ток четвертого тягового двигателя МД1 и 4 тягового двигателя МД2, показания в обратном направлении. При реостате режим нагрузки не должен превышать тока срабатывания реле перегрузки – реле защиты реостата РП 16, которое отрегулировано на 450 + 20 ампер. Скорость длительная 17,5 км в час Ток реостата 430 ампер Напряжение на коллекторе 1500 В РЕЖИМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕОСТАТНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ПРИ САМОВОЗБУЖДЕНИИ ТЭД При снятии напряжения в контактной сети в режиме электрического торможения, схема автоматически переводится в режим торможения с самовозбуждением. При этом, если рукоятка контроллера машиниста находится не выше третьей позиции, то будет включен контактор КТ2 и независимо от рукоятки контроллера машиниста включается тормозной контактор КТ1 и контактор Р18. Их включение, происходит из-за отключения реле контроля напряжения в контактной сети R39. Включенный контактор КТ1 подает напряжение от тормозного сопротивления R3 1 ТД ЭУ, для питания всех 12 обмоток возбуждения. Якоря всех тяговых двигателей работают, по прежнему, в генераторном режиме. Они будут соединены своими тормозными сопротивлениями, как и при независимом возбуждении. И будут создавать тормозные моменты движения. Если контроллер машиниста, при потере напряжения, находился на позиции не более третьей, то частью напряжения от тормозного сопротивления якоря первого тягового двигателя М1Э запитаются обмотки возбуждения ТД по цепи: «плюс +» от вывода 9 тормозного сопротивления М1Э, провод 019, тормозной контактор КТ1, линейный контактор КЛ1,шунт амперметра ШН1, реле перегрузки РП1, обмотка возбуждения ОВ К1-КК1, контакты тормозного переключателя 23-24 ПТЭ1, обмотка возбуждения КК3-К3 и так далее цепь проходит по всем 12 последовательно соединенных обмоток возбуждения, выходит с последней обмотки возбуждения К2-КК2, через контакты 11-10 ПТЭ2 тормозного переключателя, провод 004, соединенный с минусом тормозного сопротивления М1Э, через контактор КТ2 или же ЯЯ1. Если рукоятка контроллера машиниста находилась на 4 позиции и выше, то контактор КТ2 размыкается контактами контроллера машиниста, и тогда все 12 обмоток возбуждения запитываются значительно большим напряжением, от всего напряжения, вырабатываемого якорем первого тягового двигателя. Значительно возрастет ток обмотки возбуждения, магнитный поток, ЭДС якорей - следовательно увеличится тормозной момент у всех ТД. Это будет режим сильного торможения. Для уменьшения тока в обмотке возбуждения, в цепь якоря M1Э, вводится часть тормозного сопротивления R3 M1Э. Цепь питания ОВ при отключенном КТ2 Вывод Я1 М1Э, контакты реверсора ПРЭ, реле перегрузки РП-16, тормозное сопротивление клемма 9, тормозной контактор КТ1, контакты линейного контактора КЛ1, и дальше, по тому же пути, через все 12 тяговых двигателей, и на минус вывода якоря М1Э – К2 Таким образом в режиме реостата с самовозбуждением есть 2 режима торможения: 1. слабый режим реостата, когда контроллер машиниста находится на 1-3 позиции, и тогда будет включен контактор КТ2, с помощью которого подается небольшая часть напряжения для питания обмотки возбуждения, поэтому маленький ток реостата и маленьких тормозной момент. 2. режим сильного торможения, когда контроллер машиниста находится на 4 позиции и выше. При этом отключается контактор КТ2 контактами контроллера машиниста, и тогда все напряжение от якоря М1Э приложено к обмоткам возбуждения 12 ТЭД. Из-за этого сильно возрастает ток в обмотке возбуждения – сильный реостат, сильное торможение. Ввиду большой скорости движения в момент торможения и перехода схемы на реостатное торможение, может быть резкий бросок тока, если рукоятка контроллера машиниста находится на какой-либо позиции. Сработает реле перегрузки РП16.
ЦЕПИ ПИТАНИЯ МОТОР-КОМПРЕССОРОВ МК1 и МК2 В РЕОСТАТЕ С САМОВОЗБУЖДЕНИЕМ В режиме реостата с независимым возбуждением, компрессора работают также, как и работали в режиме тяги, в зависимости от положения реле давления - РД. Известно, что в цепи первого МК1 расположены контактора – Р11, Р13, Р54. В цепи МК2 – Р12,Р14,Р55. Дополнительно, в реостате с самовозбуждением включаются контактора Р97 и Р98, обеспечивающие подключение напряжения от якоря М2Э на Мк1 и от якоря М2Д МД1 на МК2. Цепь питания на МК1: вывод Я2 якоря М2Э, контакты реверсора ПРЭ, РП17 реле перегрузки, провод 149, контакты тормозного переключателя 9-8 ПТЭ1, провод 369, контактор Р97, контактор Р11, тепловое реле Р- 37 МК1, контактор Р13, Р54, сглаживающий реактор ДР5, обмотка якорь МК1, обмотка возбуждения К1-КК1, шунт R37 ослабления поля, провод 384, и далее через контактор Р18, по проводу 104, катушка реле буксования РБЭ, нож отключателя двигателя ВД2, контакта реверсора ПРЭ, вывод ЯЯ2 якоря М2Э. Цепь питания на МК2: вывод Я2, якоря М2Э МД1, контакты реверсора ПРД, провод 227, контакты тормозного переключателя 21-20 ПТД, МЭС МД-ЭУ, контакты 8в-8б, КЛ6 контакты линейного контактора, реле перегрузки РП6, провод 113, контакты контактора Р98, контакты контактора Р12, тепловое реле Р38МК2, шунтирующее сопротивление Р38, провод 334, контактор Р18, провод 104 МЭС ЭУ-МД1, клеммы 2б-2а, провод 104, нож отключателя двигателя ВДС2, катушка реле буксования РБЭ, клеммы 8-9 реверсора ПРД, вывод ЯЯ, якоря М2Э МД1. В зависимости от напряжения РМН1 - реле максимального напряжения - могут дополнительно вводиться или выводиться в цепь мотор-копмрессоров резисторы, контакторами Р54-Р55.
ЗАЩИТА СИЛОВЫХ ЦЕПЕЙ 1. Защита от атмосферных перенапряжений высоковольтного оборудования,( от грозовых разрядов), производится разрядником РР, установленным на крыше электровоза. Тип разрядника РВП 10, напряжение номинальное 10 КВ, допустимое 12 КВ, пробивное – 22КВ. При перенапряжениях разрядник пробивается и отводит волну перенапряжений на землю, предохраняя силовое оборудование. 2. Защита от коммутационных перенапряжений на тяговых обмотках обеспечивается установкой цепочки RС. В каждой группе конденсаторов С1 или С2 собрано из 4 конденсаторов соединенных последовательно-параллельно, марка К75-45-6,3КВ-6МКФ. Цепочка R-С поглощает электромагнитную энергию во вторичной обмотке трансформатора, предохраняя ее от перенапряжений и снимает общее перенапряжение с выпрямительной установки. Часть энергии конденсаторов переходит на сопротивление R25-R26, где оно рассеивается за счет охлаждения. 3. Защита от перегрузок и токов короткого замыкания, от аварийных режимах выпрямительной установки осуществляется ГВ – главным выключателем. При различных аварийных режимах срабатывает соответствующий аппарат для отключения ГВ. 4. Защита от токов КЗ и перегрузки, первичной обмотки Тр1 осуществляется за счет трансформатора ТРТ2, вторичная обмотка которого, запитывает катушку реле РМТ, которая при токе в первичной обмотке тягового трансформатора 1300 ампер срабатывает и отключает ГВ. Такой ток первичной обмотки может быть вызван замыканием ее на корпус, межвитковым замыканием первичной обмотки ТР1 силового трансформатора, КЗ во вторичных тяговых обмотках. 5, Р40 – реле земли. В случае пробоя изоляции в силовой цепи электровоза на корпус срабатывает реле земли Р40, Р40, осуществляет контроль изоляции в силовых цепях тяговых обмоток, ТД, ВУ. На сердечнике Р40 есть две катушки: 1.низковольтная, постоянно включенная на 50В в цепях управления, через ограничительное сопротивление - удерживающая катушка 2. высоковольтная катушка – включающая. В нормальных условиях ток идет только по удерживающей катушке, но ее магнитный поток не осиливает включение Р40. Такое положение будет до тех пор, пока где-то в силовых цепях не появиться земля. Тогда по второй катушке – включающей, пойдет ток и совместным действием магнитных потоков Р40 срабатывает. Включающая катушка Р40 с одной стороны через выпрямительный мост Вп3, , через дроссель ДР4 и резисторы 27 и 28 присоединяются к плюсовым шинам ВУ1 и ВУ2. Для возможности контроля изоляции в обоих группах ТЭД, во всей цепи вторичной тяговой обмотки. С другой стороны включающая катушка соединена с землей, Вп3 получает питание от понижающего трансформатора ТР2 – 380-220 В. Первичная обмотка его запитана от предохранителя ПР1 на 6 А. Дроссель ДР4 исключает ложное срабатывание Р40, при кратковременных бросках тока. Данная схема позволяет срабатывать Р40 при наличии земли в любой точке, если по включающей катушке пройдет ток 0,14-0,19А. 2. При понижении воздуха в главных резервуарах 5,8 - 6 атмосфер РД отключает ГВ, то есть не допускается работа ГВ при недостаточном давлении, включается ГВ при давлении 6,8 – 7 атмосфер. 3. При срабатывании любой защиты ВУ отключается ГВ. ДКЗ – датчик которкого замыкания – динисторы от трансформаторов ДКЗ ТР5, ТР7, ТР6, Тр8 срабатывает при напряжении 32 В, что вызвано большим током перегрузки во вторичной обмотке тягового трансформатора. 4. При срабатывании ДПВ от пробоя диодов включается в этой кассете реле, которое приводит к отключению ГВ, и загораются лампы на пульте ВП, ДПВ1, ДПВ2. 5. При срабатывании ДПВУ от пробоя тиристоров тоже в кассете реле ДПВ, которое приводит к отключению ГВ и горят лампы ДПВУ1, ДПВУ2, ВП. 6. При замедленном перемещении силового контроллера КС с одной зоны на другую более 4 секунды отключается ГВ, за счет РВ1, так как при замедленном перемещении происходит сильная дуга в контакторах КС и в диодных плечах. 7. Защита ТД в режиме тяги обеспечивается с помощью реле перегрузок РП1 – РП12, которые отрегулированы на срабатывание 680+30 ампер. При срабатывании РП ТД отключается отключаются линейные контактора соответствующей тяговой единицы, через промреле Р42,Р43,Р44. 8. В тормозном режиме защита от токов перегрузки и токов короткого замыкания осуществляется РП16. Его срабатывание происходит при токе перегрузки 450+20 ампер. При срабатывании РП 16 отключается промреле Р42, которое отключит КЛ1, КЛ4, тем самым схема реостата разбирается. 9. Контроль за боксованием ТД. Контроль за неравенством токов по параллельно включенном ТД осуществляется реле буксованием РБ1 РБ2. При разнице токов между двумя ТД, более 100 А РБ срабатывает и создает цепь на лампу РБ, лампа загорается. ЗАЩИТА ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ. 1. Защита от коммутационных перенапряжении обмотки собственных нужд и ВУ компрессоров ВП5, ВП6, осуществляется цепочкой РС, состоящих из конденсатора С13 и резистора R34. 2. Защита от перегрузки обмотки собственных нужд осуществляется с помощью реле перегрузки РП13, Р14, РП15. При срабатывании размыкаются их блокировки, что приводит к отключению ГВ, из-за отключения удерживающей катушки ГВ в цепи которой есть блокировки этих реле. РП13 срабатывает при токе 610+30 ампер, РП 14-15 срабатывают при токе 2500+100 ампер. 3. У каждого электродвигателя трехфазного асинхронного есть своя защита – тепловое реле перегрузки, на каждом двигателе в двух фазах установлено реле перегрузки. На МН1 – масляный насос трансформатора - реле тепловое Р27 – Р28 отрегулировано на срабатывание 54 ампера. На электродвигателях вентиляторов МВ6Э Р19-Р21. Электровоз управления МВ8 Р23-Р25, электродвигатели компрессоров МК1 МК2 – Р37, Р38 – РП. МВ1Д и МВ2Д Р29,Р30, Р31,Р32. Срабатывают все вышеуказанные реле перегрузки вспомогательных машин при токе в 660 ампер. Время восстановления – 4-15 секунд. При срабатывании соответствующих тепловых реле, отключается контактор данного двигателя. 4. Защита ВУ ВП6 ВП6 МК1 МК2 осуществляется предохранителями ПР2, ПР3 на 160 А. При сгорании ПР2 – ПР3 размыкаются его низковольтные блокировки и отключается контакторы компрессоров Р11, 12. 5. Защита от КЗ на землю в трехфазной сети осуществляется РКЗ – Р41 – реле контроля земли. Оно непрерывно контролирует изоляцию и при пробое ее Р41 срабатывает и составляет цепь на лампу пульта Р3. РКЗ Р41 срабатывает, если по ее катушке пройдет ток 0,07 – 0,075 А. Катушка реле Р 41 соединена с землей, с проводом Н100, а вторым выводом Р41 соединена через резистор R33 через разделительные диоды ВП4, соединенные с фазой №51 и конденсаторной фазой В86. при нарушении изоляции Р41 срабатывает. 6. Защита от превышения напряжения на компрессорах МК1 МК2 осуществляется РМН1. При его срабатывании включаются резисторы в цепь компрессоров, тем самым ограничивают ток двигателей, вращающий момент. РМН 1 срабатывает при напряжении 580+5 В. Ток уставки РМН1 равен 0,21 А. 7. Защита электропечей кабины машиниста в контактном режиме осуществляется предохранителем ПР8 на 100 А. 8. Защита трансформатора ТР2 для Р40, трансформаторов ТР19, ТР20 осуществляется предохранителями ПР1 на 6 А. 9. Защита первичной обсмотри ТРПШ предохранителем ПР10 на 60 А.
Тех.Учеба в Локомотиве™
#ТехУчеба #ЭлектрическиеСхемы #СиловыеЦепи #ЗашитаСиловыхЦепей #Электровозы #ТяговыеАгрегаты #ОПЭ1АМ #ВпомощьМашинисту #ВпомощьЛокомотивнойБригаде
СИЛОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ТЯГОВОГО АГРЕГАТА ОПЭ 1АМ. РЕЖИМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ. ЗАЩИТА СИЛОВЫХ ЦЕПЕЙ И ЦЕПЕЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ.
- положение реверсоров - «вперед»,
- тормозные переключатели - в режиме «тяги»,
Провода цепей управления обозначаются буквой «Э»,
и идут в межэлектровозные соединения - U = 50 В.
Провода с буквой «Н» являются внутри электровозными U = 50 В.
ТЯГОВЫЙ РЕЖИМ
Для подготовки силовой цепи Т.Д. к работе от к/c в режиме тяги необходимо:
1. Вкл. А.Б. и необходимые автоматы цепей управления.
2. Обеспечить давление воздуха в цепях управления - ( Ц.У.)
3. Заблокировать двери ВВК.
4. Контроллер в «0»
5. Реверсивку «вперед»
6. Поднять токоприемник.
7. Включить ГВ.
После этого создается цепь по оборудованию высокого U:
- токоприемник « ПК1» – служит для подключения т/а к к/сети.
- крышевой разъединитель «В1,В2» - служит для отключения трех передних или трех задних токоприемников.
- помехоподавляющий дроссель «ДР1» - служит для снижения уровня радиопомех, создаваемых при работе т/а – та.
- « Рр » - ограничитель перенапряжений или грозоразрядник – служит для защиты от атмосферных и коммутационных U в к/сети. При перенапряжениях он пробивается и отводит волну перенапряжений на землю, предохраняя силовое оборудование.
Uном.= 10кв. Uдоп.= 12.5кв. Uпробиваемое.= 22кв.
- « ВГ » - выключатель главный, служит для оперативных и аварийных отключений тягового трансформатора Тр1. После отключения, первичная обмотка Тр1 автоматически подсоединяется к корпусу т/а ножом ВГ с целью снятия индуктивного заряда.
- первичная обмотка тр-ра ТрТ2 - вторичная его обмотка запитывает реле РМТ ( реле максимального тока) , которое служит для защиты, от КЗ и токовых перегрузок, первичной обмотки тягового трансформатора Тр1. Ток уставки – 1300А.
Блокировка РМТ стоит в цепи удерживающей катушки ВГ.
При КЗ и перегрузки ВГ отключится.
- Первичная обмотка тягового трансформатора Тр1 - тяговый трансформатор служит для понижения U = 10000в до величины необходимой для питания ТД (тяговых двигателей) и вспомогательных машин, и устройств.
- трансформатор тока счетчика эл. энергии ТрТ1.
- земля, рельс, обратный фидер, тяговая подстанция.
Во второй полупериод ток протекает в обратном направлении.
Еще от к/сети, через токоприемники, U = 10000в запитывается первичная обмотка трансформатора Тр4.
От вторичной обмотки Тр4, через выпрямительный мост и регулируемый резистор получает питание катушка реле напряжения Р39.
Крышевой заземлитель – В117 служит для заземления крышевого оборудования.
От прохождения тока по первичной обмотке, тягового трансформатора ТР1 образуется переменный магнитный поток, индуктирующий во вторичной обмотке ЭДС.
Вторичная обмотка трансформатора состоит из двух тяговых обмоток с напряжением по 1900 В каждая, и обмотки собственных нужд.
Первая тяговая обмотка а1-х1, через ВП1 питает 6 нечетных ТД, вторая тяговая обмотка а2-х2 , через ВП2 питает 6 четных ТД.
Защита от коммутационных перенапряжений на каждой тяговой обмотке обеспечивается установкой цепочек R-C.
Тяговые обмотки отпайками разделены на 4 зоны с напряжениями между отпайками:
- 450 В – 500В – 500В – 450В
450 В – первая зона
450 В + 500В = 950В – вторая зона
450 В + 500В + 500В = 1450 – третья зона
450 В + 500В + 500В + 450В = 1900В - четвертая зона
Обмотка собственных нужд с напряжениями между отпайками:
- а4 – а3=250 В
- а5-а3= 400 В
- а3-х3 = 625 В
Напряжение 625 В используется для питания мотор компрессоров через выпрямительные установки.
Напряжение 400 В служит для запуска асинхронных трехфазных двигателей вентиляторов, для питания ТРПШ, и т.д.
На ОПЭ применен комбинированный способ регулирования напряжения:
1. Ступенчатый – за счет подключения контакторами КС напряжений секций на тяговых обмотках трансформатора.
2. Плавное изменение напряжения в пределах каждой ступени (зоны), за счет тиристорного регулирования выпрямительной установки.
Выпрямительная установка служит для выпрямления однофазного переменного напряжения, частотой 50 Гц в постоянное плавно - регулируемое по величине напряжение, для питания 6 тяговых двигателей постоянным током.
Выпрямительная установка состоит из 8 плеч, составляющих мостовую схему выпрямителя. Плечи 1 и 2 собраны на управляющих тиристорах, а остальные плечи диодные - 3 - 8.
Регулирование напряжения в пределах первой зоны производится изменением угла открытия тиристоров плеч 1 и 2, что позволяет плавно регулировать выпрямленное напряжение на тяговых двигателях от 0 до 450 В.
Для ступенчатого регулирования, от отпаек первой тяговой обмотки, а1-х1, имеются 7 контакторов КС – (контроллера силового):
4-е без дугогашения КС 1, Кс3, КС 5, КС7.
3-и с дугогашением КС2, Кс4, КС6
Также расположены контакторы КС во второй тяговой обмотке.
При переводе контроллера машиниста с первой на вторую зону подается питание на сервомотор – СМ, который приводит в движение вал с кулачковыми шайбами. За счет вращения кулачковых шайб происходит переключение контакторов КС, соответственно, переключение секций тяговых обмоток трансформатора - переход с одной зоны на другую.
Прохождение тока в первый полупериод:
1. Контроллер ставим в положение Н1, замыкаются линейные контактора КЛ1- КЛ12.
2. Тормознве переключатели ПТЭ1 и ПТЭ 2 на электровозе
ПТД на думкарах в положение «тяги»
3. Реверсора ПРЭ на электровозе, ПРД на моторных думкарах – в положение вперед
4. На первой зоне замкнуты контакты силового контроллера КС1 и КС11
Напряжение 450 В от первой и второй тяговых обмоток подается на выпрямительную установку первую и вторую соответственно.
Путь тока:
- Вывод а1, тягового трансформатора,
- трансформатор тока ТР5 –для ДКЗ (ДКЗ –датчик короткого замыкания , защита тяговых обмоток трансформатора и выпрямительной установки от токов короткого замыкания и токов перегрузки),
- диодное плечо 7 ВП1,
- плюсовая шина 001,
- сглаживающий реактор – ДР2( Дроссель ДР2 - служит для снижения пульсаций выпрямленного тока в цепи ТЭД – тяговых электро двигателей ),
- силовые контакты линейного контактора – КЛ1( КЛ – линейные контакторы - служат для подключения тяговых двигателей к выпрямительным установкам – ВП ),
- провод 017,
- шунт амперметра А1 – ШН1 - служит для измерения тока ,протекаемого по обмоткам ТЭД,
- провод 041,
- катушка реле перегрузки РП1 – служит для защиты ТЭД от токов короткого замыкания – КЗ , и токов перегрузки ,
- провод 043 ,
- обмотка возбуждения ОВ – выводы с1 – с2 - служит для создания основного магнитного потока в ТЭД ,
- Для уменьшения пульсаций тока в обмотке возбуждения ТЭД она шунтируется сопротивлением ослабления поля R 18,
Каждая ОВ ТД шунтирована постоянным резистором для того, чтобы пропустить переменную составляющую пульсирующего тока через эти сопротивления. Через ОВ эта составляющая не пойдет, так как ОВ для нее обладает большим индуктивным сопротивлением. Через ОВ пойдет постоянный ток, который создает в ТД постоянный магнитный поток.
Если бы не было сопротивления R, шунтирующее ОВ, то весь ток проходил бы через ОВ, он создавал бы пульсирующий магнитный поток, из-за чего ухудшалось бы коммутация (нагрев ТЭТ, понижение мощности).
На ОПЭ коэффициент ослабления поля ОВ, составляет 98 процентов, это значит, что 98 процентов идет по обмотке возбуждения, а 2% по шунтирующему резистору.
- силовые контакты тормозного переключателя – ПТЭ 23-24 - ПТЭ служит для сбора схемы реостатного торможения,
- силовые контакты 2-1 ПРЭ реверсора - ПРЭ переключатель реверсивный электровозный служит для изменения направления тока в обмотке якоря с целью изменения направления движения электровоза,
- обмотка якоря Я1-ЯЯ1, обмотка дополнительных полюсов и компенсационная обмотка ,
- силовые контакты 6-5 ПРЭ реверсора ,
- провод 046,
- нож отключателя двигателя ВД1 – 2-1,
- первичная катушка реле буксования РБЭ,
- провод 004,
- плечо диодное 6 выпрямительной установки ВП1,
- управляемое тиристорное плечо 2 ВП1,
- провод А29,
- трансформатор тока ТР7 ДКЗ,
- разъем Ш1-1,
- провод А27,
- силовые контакты КС1 силового контроллера ,
- вывод 1 тяговой обмотки трансформатора напряжением 450В.
Второй полупериод. :
Вывод 1, контактор КС1, трансформатор тока ТР7, открытое тиристорное
плечо 1, диодное плечо 5, сглаживающий реактор ДР2, силовые контакты линейного контактора – КЛ1, шунт амперметра А1 – ШН1, катушка реле перегрузки РП1, обмотка возбуждения ОВ выводы С1 – С2 шунтированная сопротивлением ослабления поля R 18, - силовые контакты тормозного переключателя – ПТЭ 23-24, силовые контакты 2-1 ПРЭ реверсора, обмотка якоря Я1-ЯЯ1, - силовые контакты 6-5 ПРЭ реверсора, нож отключателя двигателя ВД1 – 2-1, первичная катушка реле буксования РБЭ, диодное плечо 8, трансформатор ТР5 для ДКЗ, вывод а1 тяговой обмотки трансформатора напряжением 450В.
Аналогично работают все четные и все нечетные остальные тяговые двигатели.
Как видно из работы схемы, на первой зоне диодные плечи 3 и 4 в работе не участвуют, так как они отключены от обмотки контакторами КС, и на них напряжение не подается.
Если полностью открыть тиристоры 1 и 2, то все напряжение секции 450В выпрямляется для ТЭД,
Для дальнейшего повышения напряжения на ТЭД, контроллером машиниста дается команда на переход силового контроллера с 1 на 2 зону.
При этом в начале перехода замыкается контактор КС2 (КС12 во второй тяговой обмотке), подключающий напряжение первой зоны 450в на выпрямительную установку, между 3 и 4 плечами и 7-8 плечами, в обход тиристорных плеч 1 и 2.
После этого тиристоры 1 и 2 закрываются.
За тем размыкается контактор КС 1 (КС11) без дугогашения.
Так как тиристоры закрыты, включается контактор КС 3 (КС13) – подключает вторую секцию с напряжением в 500 В к тиристорным плечам.
Силовой контроллер встал на вторую зону.
Но, пока тиристоры закрыты (начало второй зоны), прохождение тока в это время по силовой схеме происходит от напряжения 450 В через диодные плечи 3-5, 6-4, 7-8 .
Перемещая, контроллер машиниста, уменьшаем угол открытия тиристоров, и постепенно к напряжению первой зоны прибавляется напряжение второй зоны.
В конце зоны, когда тиристоры полностью открыты, общее выпрямленное напряжение будет равно двум зонам: 450+500=950В.
Аналогично, по команде контроллера машиниста, происходит переход со второй на третью зону:
Происходит размыкание КС 2 ( при открытых тиристорах), затем замыкание КС 4 (подключение напряжения двух зон на диодные плечи 3 – 4), затем закрываются тиристоры 1 и 2, размыкается КС3, и замыкается КС5.
Подключена третья зона 500 В к тиристорным плечам. Далее, происходит процесс повышения выпрямленного напряжение от 950 В до 1450 В – конец зоны.
Переход на 4 зону:
При открытых тиристорах, размыкается КС 4. Замыкается КС6 – подключая напряжение трех зон к диодным плечам 3 и 4. Далее, закрывается тиристор, размыкается КС 5 и замыкается КС7.
Процесс сброса с 4 на третью зону в обратной последовательности.
В начале закрываются тиристоры 1 и 2 плеча, КС7 отключается. Замыкается КС5 (подключая напряжение трех зон к тиристорным плечам), открываются тиристоры 1 и 2, размыкается КС6 и включается КС4.
Для измерения напряжения установлены вольтметры по одному для каждой группы тяговых двигателей.
На первом пульте V1 – для нечетных ТЭД подсоединен через предохранитель ПР47 – Пр48 через добавочное сопротивление R29 для расширения предела измерений.
Подсоединяется вольтметр на якорь первого тягового двигателя электровоза.
На втором пульте V2 установлен для 6 четных тяговых электродвигателей, подсоединен ко второму ТЭД ЭУ через предохранители ПР49, Пр50 и сопротивления Р30.
ЗАЩИТА ВЫПРЯМИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
ДКЗ – датчик короткого замыкания. Один на две ВУ. Датчик короткого замыкания служит для защиты от токов короткого замыкания и перегрузок тяговых обмоток и выпрямительной установки путем отключения ГВ.
На датчик ДКЗ поступает напряжение от трансформаторов ДКЗ обеих ВУ:
ТР7 – ТР5 (от первой ВП)
ТР6 – ТР8 (от второй ВП)
В ДКЗ напряжение выпрямляется и поступает на динисторы, при коротком замыкании на вышеуказанных трансфокаторах наводится большая ЭДС – больше 32В.
Под действием этого, динисторы пробиваются, и по проводам Н405, Н406 создается цепь на управляемый электрод тиристора Д56. Тиристор Д56 открывается, создавая землю отключающей катушки ГВ.
Загораются сигнальные лампы на пульте ВП и на щитках ВП 1 или ВП 2.
ДПВ – датчик пробоя вентилей. Служит для осуществления контроля за исправностью неуправляемых диодов.
На каждом плече выпрямительной установки стоит свой трансформатор – на первой: ТР 31, ТР33, ТР35, ТР37, ТР39, ТР41.
На второй ВУ свои трансформаторы.
Первичная обмотка трансформатора ТР 33 включения в диагональ моста у которого 2 плеча с не пробитыми диодами пятого плеча, с подсоединенным к ним БВН, а два других собраны на подобранных сопротивлениях – R56 - R55 – R57. Если пробоя нет, и исправно будет БВН, то мост будет уравновешен и по ТР 33 тока нет. Но если будет пробой диода в пятом плече или неисправно БВН этого плеча, то нарушается равновесие моста. По первичной обмотке проходит ток и тогда вторичная обмотка трансформатора ТР 33 подаст напряжение в кассету ДПВ для срабатывания реле. Блокировка реле Р3 создает цепь на сигнализацию лампы ДПВ 1
( на щитке кабины) на ВП 1- на сигнальную лампу на пульте ВП.
И по проводу 405,406 будет подано питание на открытие тиристора Д56. Отключится ГВ.
Защита тиристорных плеч ДПВУ – датчик пробоя вентилей управляемых.
Действует аналогично, как и пробой диодов, только для срабатывания в кассете ДПВУ есть реле Р2 – оно включается при пробое тиристоров в тиристорных плечах. После срабатывания Р2, создается цепь на открытие тиристора Д 56, по проводу 405,406 . Отключается ГВ. На пульте загораются сигнальные лампочки ВП, ДПВУ.
РАБОТА АГРЕГАТА ПРИ ОТКЛЮЧЕНИИ ОДНОГО ИЛИ НЕСКОЛЬКИХ ТЭД
В силовых цепях ТЭД ЭУ и МД установлены ножи отключатели двигателей – ВД, для отключения двигателей при их неисправности.
Со стороны плюса в этом случае тяговый двигатель отключается соответствующим ему линейным контактором ЛК.
РЕЖИМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕОСТАТНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ПРИ НЕЗАВИСИМОМ ВОЗБУЖДЕНИИ ТЭД
Для сбора схемы этого режима тормозные переключатели ПТЭ 1 и ПТЭ 2 на электровозе управления, ПТД на моторных думпкарах переводятся в тормозной режим.
Включаются все линейные контактора, кроме КЛ3, и тормозные контактора КТ2 и Р17.
При этом в схеме происходит следующие переключения:
1. Тормозные переключатели разъединяют обмотки возбуждения от якорных обмоток.
2. Все обмотки возбуждения, 12 ТЭД, соединяются последовательно между собой за счет переключения тормозных переключателей, и подсоединяются контактором КЛ1 на независимое питание от ВП1
3. Каждый якорь соединяется со своим тормозным сопротивлением за счет включения линейных контакторов. Через контактора КТ2 и Р17 замыкаются цепи якорей М1Э и М3Э - первого и третьего ТЭД.
ЦЕПИ ТОРМОЗНОГО ТОКА ОТ ТЭД,РАБОТАЮЩИХ В ГЕНЕРАТОРНОМ РЕЖИМЕ
Путь тока от первого тягового двигателя ЭУ. Вывод якоря Я1, контакты реверсора 1-2, реле перегрузки РП16, провод 051, тормозной резистор, провод 020, контакты КТ2 тормозного контактора, провод 004, катушка реле буксования первого тягового двигателя РБ Э, контакты ВД1 ножа отключателя двигателя, контакты реверсора 5-6 ПРЭ, вывод К2 якоря первого ТД М1Э.
Цепь тормозного тока от третьего тягового двигателя электровоза управления М3Э. Вывод Я1, 7-8 ПРЭ, провод 059, тормозной резистор, его клеммы 14-16, контактор Р17, провод 04, катушка РБ, контакты 3-4 ВД3, контакты 11-12 ПРЭ, вывод К2.
Путь тока от второго ТД ЭУ.
Вывод Я1, контакты 18-17 ПРЭ, реле перегрузки РП 17, тормозное сопротивление 8-11, контакты 3-2 ПТЭ 1, провод 104, катушка реле буксования РБ 27, 6-5 его контакты, ВД2 – нож отключателя двигателя, 13-14 контакты ПРЭ реверсора, якорь К2 М2Э.
Путь тормозного тока от 4 тягового двигателя ЭУ.
Обмотка Якоря Я1, контакты 24-23 ПРЭ реверсора, провод 159, контакты тормозного переключателя 9-8 ПТЭ 2, контакты линейного контактора КЛ4, реле перегрузки ЛП4, контакты тормозного переключателя 2-3 ПТЭ2, провод 179, тормозное сопротивление 14-16, провод 104, РБ2Э катушка реле буксования, клеммы 8-7, ВД4, 20-19 ПРЭ, К2 М4Э.
Проследить остальные пути токов от тяговых двигателей не трудно. Якорь каждого тягового двигателя работает в генераторном режиме, соединен со своим тормозным сопротивлением. Все 12 тормозных сопротивлений расположены на Эу.
6 тормозных сопротивлений расположены в первом скосе и образуют БТР1, а 6 других тормозных сопротивлений расположены во втором скосе, образуют БТР2. От третьего и 4 тягового двигателя ЭУ и 3 и 4 ТД МД, от напряжения этих резисторов запитываются мотор-вентиляторы для охлаждения тормозных сопротивлений.
Мотор-вентилятор МВ1 запитывается от части тормозного сопротивления 4 ТД ЭУ.
МВ2- от 3ТД МД1
МВ3 от 4 тягового двигателя МД2
МВ4 от 3 тягового двигателя ЭУ
Каждый БТР в первом и во втором скосе разделен на 2 полублока, в каждом полублоке по 3 тормозных сопротивления, и охлаждается один полублок одним мотор-вентилятором.
Реостатный режим возможен только на первой зоне.
Амперметр А1 (А2- на втором пульте), показывает величину тока в обмотке возбуждения – направление стрелок, такое же, что и в режиме тяги.
Амперметр А3 на первом пульте показывает величину тормозного тока в цепи первого тягового двигателя на МД1. Его показания стрелки, будет в обратном направлении. Амперметр А5 на первом пульте показывает величину тормозного тока в цепи 1ТД МД2 и его показание стрелки, будет в обратном направлении. Амперметры А4-А6 – на втором пульте – измеряют ток четвертого тягового двигателя МД1 и 4 тягового двигателя МД2, показания в обратном направлении.
При реостате режим нагрузки не должен превышать тока срабатывания реле перегрузки – реле защиты реостата РП 16, которое отрегулировано на 450 + 20 ампер.
Скорость длительная 17,5 км в час
Ток реостата 430 ампер
Напряжение на коллекторе 1500 В
РЕЖИМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕОСТАТНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ПРИ САМОВОЗБУЖДЕНИИ ТЭД
При снятии напряжения в контактной сети в режиме электрического торможения, схема автоматически переводится в режим торможения с самовозбуждением. При этом, если рукоятка контроллера машиниста находится не выше третьей позиции, то будет включен контактор КТ2 и независимо от рукоятки контроллера машиниста включается тормозной контактор КТ1 и контактор Р18. Их включение, происходит из-за отключения реле контроля напряжения в контактной сети R39. Включенный контактор КТ1 подает напряжение от тормозного сопротивления R3 1 ТД ЭУ, для питания всех 12 обмоток возбуждения. Якоря всех тяговых двигателей работают, по прежнему, в генераторном режиме. Они будут соединены своими тормозными сопротивлениями, как и при независимом возбуждении. И будут создавать тормозные моменты движения. Если контроллер машиниста, при потере напряжения, находился на позиции не более третьей, то частью напряжения от тормозного сопротивления якоря первого тягового двигателя М1Э запитаются обмотки возбуждения ТД по цепи: «плюс +» от вывода 9 тормозного сопротивления М1Э, провод 019, тормозной контактор КТ1, линейный контактор КЛ1,шунт амперметра ШН1, реле перегрузки РП1, обмотка возбуждения ОВ К1-КК1, контакты тормозного переключателя 23-24 ПТЭ1, обмотка возбуждения КК3-К3 и так далее цепь проходит по всем 12 последовательно соединенных обмоток возбуждения, выходит с последней обмотки возбуждения К2-КК2, через контакты 11-10 ПТЭ2 тормозного переключателя, провод 004, соединенный с минусом тормозного сопротивления М1Э, через контактор КТ2 или же ЯЯ1.
Если рукоятка контроллера машиниста находилась на 4 позиции и выше, то контактор КТ2 размыкается контактами контроллера машиниста, и тогда все 12 обмоток возбуждения запитываются значительно большим напряжением, от всего напряжения, вырабатываемого якорем первого тягового двигателя. Значительно возрастет ток обмотки возбуждения, магнитный поток, ЭДС якорей - следовательно увеличится тормозной момент у всех ТД.
Это будет режим сильного торможения. Для уменьшения тока в обмотке возбуждения, в цепь якоря M1Э, вводится часть тормозного сопротивления R3 M1Э.
Цепь питания ОВ при отключенном КТ2
Вывод Я1 М1Э, контакты реверсора ПРЭ, реле перегрузки РП-16, тормозное сопротивление клемма 9, тормозной контактор КТ1, контакты линейного контактора КЛ1, и дальше, по тому же пути, через все 12 тяговых двигателей, и на минус вывода якоря М1Э – К2
Таким образом в режиме реостата с самовозбуждением есть 2 режима торможения:
1. слабый режим реостата, когда контроллер машиниста находится на 1-3 позиции, и тогда будет включен контактор КТ2, с помощью которого подается небольшая часть напряжения для питания обмотки возбуждения, поэтому маленький ток реостата и маленьких тормозной момент.
2. режим сильного торможения, когда контроллер машиниста находится на 4 позиции и выше. При этом отключается контактор КТ2 контактами контроллера машиниста, и тогда все напряжение от якоря М1Э приложено к обмоткам возбуждения 12 ТЭД. Из-за этого сильно возрастает ток в обмотке возбуждения – сильный реостат, сильное торможение.
Ввиду большой скорости движения в момент торможения и перехода схемы на реостатное торможение, может быть резкий бросок тока, если рукоятка контроллера машиниста находится на какой-либо позиции. Сработает реле перегрузки РП16.
ЦЕПИ ПИТАНИЯ МОТОР-КОМПРЕССОРОВ МК1 и МК2 В РЕОСТАТЕ С САМОВОЗБУЖДЕНИЕМ
В режиме реостата с независимым возбуждением, компрессора работают также, как и работали в режиме тяги, в зависимости от положения реле давления - РД. Известно, что в цепи первого МК1 расположены контактора – Р11, Р13, Р54. В цепи МК2 – Р12,Р14,Р55.
Дополнительно, в реостате с самовозбуждением включаются контактора Р97 и Р98, обеспечивающие подключение напряжения от якоря М2Э на Мк1 и от якоря М2Д МД1 на МК2.
Цепь питания на МК1: вывод Я2 якоря М2Э, контакты реверсора ПРЭ, РП17 реле перегрузки, провод 149, контакты тормозного переключателя 9-8 ПТЭ1, провод 369, контактор Р97, контактор Р11, тепловое реле Р- 37 МК1, контактор Р13, Р54, сглаживающий реактор ДР5, обмотка якорь МК1, обмотка возбуждения К1-КК1, шунт R37 ослабления поля, провод 384, и далее через контактор Р18, по проводу 104, катушка реле буксования РБЭ, нож отключателя двигателя ВД2, контакта реверсора ПРЭ, вывод ЯЯ2 якоря М2Э.
Цепь питания на МК2: вывод Я2, якоря М2Э МД1, контакты реверсора ПРД, провод 227, контакты тормозного переключателя 21-20 ПТД, МЭС МД-ЭУ, контакты 8в-8б, КЛ6 контакты линейного контактора, реле перегрузки РП6, провод 113, контакты контактора Р98, контакты контактора Р12, тепловое реле Р38МК2, шунтирующее сопротивление Р38, провод 334, контактор Р18, провод 104 МЭС ЭУ-МД1, клеммы 2б-2а, провод 104, нож отключателя двигателя ВДС2, катушка реле буксования РБЭ, клеммы 8-9 реверсора ПРД, вывод ЯЯ, якоря М2Э МД1.
В зависимости от напряжения РМН1 - реле максимального напряжения - могут дополнительно вводиться или выводиться в цепь мотор-копмрессоров резисторы, контакторами Р54-Р55.
ЗАЩИТА СИЛОВЫХ ЦЕПЕЙ
1. Защита от атмосферных перенапряжений высоковольтного оборудования,( от грозовых разрядов), производится разрядником РР, установленным на крыше электровоза. Тип разрядника РВП 10, напряжение номинальное 10 КВ, допустимое 12 КВ, пробивное – 22КВ. При перенапряжениях разрядник пробивается и отводит волну перенапряжений на землю, предохраняя силовое оборудование.
2. Защита от коммутационных перенапряжений на тяговых обмотках обеспечивается установкой цепочки RС. В каждой группе конденсаторов С1 или С2 собрано из 4 конденсаторов соединенных последовательно-параллельно, марка К75-45-6,3КВ-6МКФ. Цепочка R-С поглощает электромагнитную энергию во вторичной обмотке трансформатора, предохраняя ее от перенапряжений и снимает общее перенапряжение с выпрямительной установки. Часть энергии конденсаторов переходит на сопротивление R25-R26, где оно рассеивается за счет охлаждения.
3. Защита от перегрузок и токов короткого замыкания, от аварийных режимах выпрямительной установки осуществляется ГВ – главным выключателем. При различных аварийных режимах срабатывает соответствующий аппарат для отключения ГВ.
4. Защита от токов КЗ и перегрузки, первичной обмотки Тр1 осуществляется за счет трансформатора ТРТ2, вторичная обмотка которого, запитывает катушку реле РМТ, которая при токе в первичной обмотке тягового трансформатора 1300 ампер срабатывает и отключает ГВ. Такой ток первичной обмотки может быть вызван замыканием ее на корпус, межвитковым замыканием первичной обмотки ТР1 силового трансформатора, КЗ во вторичных тяговых обмотках.
5, Р40 – реле земли. В случае пробоя изоляции в силовой цепи электровоза на корпус срабатывает реле земли Р40, Р40, осуществляет контроль изоляции в силовых цепях тяговых обмоток, ТД, ВУ.
На сердечнике Р40 есть две катушки:
1.низковольтная, постоянно включенная на 50В в цепях управления, через ограничительное сопротивление - удерживающая катушка
2. высоковольтная катушка – включающая. В нормальных условиях ток идет только по удерживающей катушке, но ее магнитный поток не осиливает включение Р40. Такое положение будет до тех пор, пока где-то в силовых цепях не появиться земля. Тогда по второй катушке – включающей, пойдет ток и совместным действием магнитных потоков Р40 срабатывает. Включающая катушка Р40 с одной стороны через выпрямительный мост Вп3, , через дроссель ДР4 и резисторы 27 и 28 присоединяются к плюсовым шинам ВУ1 и ВУ2. Для возможности контроля изоляции в обоих группах ТЭД, во всей цепи вторичной тяговой обмотки. С другой стороны включающая катушка соединена с землей, Вп3 получает питание от понижающего трансформатора ТР2 – 380-220 В. Первичная обмотка его запитана от предохранителя ПР1 на 6 А. Дроссель ДР4 исключает ложное срабатывание Р40, при кратковременных бросках тока. Данная схема позволяет срабатывать Р40 при наличии земли в любой точке, если по включающей катушке пройдет ток 0,14-0,19А.
2. При понижении воздуха в главных резервуарах 5,8 - 6 атмосфер РД отключает ГВ, то есть не допускается работа ГВ при недостаточном давлении, включается ГВ при давлении 6,8 – 7 атмосфер.
3. При срабатывании любой защиты ВУ отключается ГВ. ДКЗ – датчик которкого замыкания – динисторы от трансформаторов ДКЗ ТР5, ТР7, ТР6, Тр8 срабатывает при напряжении 32 В, что вызвано большим током перегрузки во вторичной обмотке тягового трансформатора.
4. При срабатывании ДПВ от пробоя диодов включается в этой кассете реле, которое приводит к отключению ГВ, и загораются лампы на пульте ВП, ДПВ1, ДПВ2.
5. При срабатывании ДПВУ от пробоя тиристоров тоже в кассете реле ДПВ, которое приводит к отключению ГВ и горят лампы ДПВУ1, ДПВУ2, ВП.
6. При замедленном перемещении силового контроллера КС с одной зоны на другую более 4 секунды отключается ГВ, за счет РВ1, так как при замедленном перемещении происходит сильная дуга в контакторах КС и в диодных плечах.
7. Защита ТД в режиме тяги обеспечивается с помощью реле перегрузок РП1 – РП12, которые отрегулированы на срабатывание 680+30 ампер. При срабатывании РП ТД отключается отключаются линейные контактора соответствующей тяговой единицы, через промреле Р42,Р43,Р44.
8. В тормозном режиме защита от токов перегрузки и токов короткого замыкания осуществляется РП16. Его срабатывание происходит при токе перегрузки 450+20 ампер. При срабатывании РП 16 отключается промреле Р42, которое отключит КЛ1, КЛ4, тем самым схема реостата разбирается.
9. Контроль за боксованием ТД. Контроль за неравенством токов по параллельно включенном ТД осуществляется реле буксованием РБ1 РБ2. При разнице токов между двумя ТД, более 100 А РБ срабатывает и создает цепь на лампу РБ, лампа загорается.
ЗАЩИТА ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
1. Защита от коммутационных перенапряжении обмотки собственных нужд и ВУ компрессоров ВП5, ВП6, осуществляется цепочкой РС, состоящих из конденсатора С13 и резистора R34.
2. Защита от перегрузки обмотки собственных нужд осуществляется с помощью реле перегрузки РП13, Р14, РП15. При срабатывании размыкаются их блокировки, что приводит к отключению ГВ, из-за отключения удерживающей катушки ГВ в цепи которой есть блокировки этих реле. РП13 срабатывает при токе 610+30 ампер, РП 14-15 срабатывают при токе 2500+100 ампер.
3. У каждого электродвигателя трехфазного асинхронного есть своя защита – тепловое реле перегрузки, на каждом двигателе в двух фазах установлено реле перегрузки. На МН1 – масляный насос трансформатора - реле тепловое Р27 – Р28 отрегулировано на срабатывание 54 ампера. На электродвигателях вентиляторов МВ6Э Р19-Р21. Электровоз управления МВ8 Р23-Р25, электродвигатели компрессоров МК1 МК2 – Р37, Р38 – РП. МВ1Д и МВ2Д Р29,Р30, Р31,Р32. Срабатывают все вышеуказанные реле перегрузки вспомогательных машин при токе в 660 ампер. Время восстановления – 4-15 секунд. При срабатывании соответствующих тепловых реле, отключается контактор данного двигателя.
4. Защита ВУ ВП6 ВП6 МК1 МК2 осуществляется предохранителями ПР2, ПР3 на 160 А. При сгорании ПР2 – ПР3 размыкаются его низковольтные блокировки и отключается контакторы компрессоров Р11, 12.
5. Защита от КЗ на землю в трехфазной сети осуществляется РКЗ – Р41 – реле контроля земли. Оно непрерывно контролирует изоляцию и при пробое ее Р41 срабатывает и составляет цепь на лампу пульта Р3. РКЗ Р41 срабатывает, если по ее катушке пройдет ток 0,07 – 0,075 А. Катушка реле Р 41 соединена с землей, с проводом Н100, а вторым выводом Р41 соединена через резистор R33 через разделительные диоды ВП4, соединенные с фазой №51 и конденсаторной фазой В86. при нарушении изоляции Р41 срабатывает.
6. Защита от превышения напряжения на компрессорах МК1 МК2 осуществляется РМН1. При его срабатывании включаются резисторы в цепь компрессоров, тем самым ограничивают ток двигателей, вращающий момент. РМН 1 срабатывает при напряжении 580+5 В. Ток уставки РМН1 равен 0,21 А.
7. Защита электропечей кабины машиниста в контактном режиме осуществляется предохранителем ПР8 на 100 А.
8. Защита трансформатора ТР2 для Р40, трансформаторов ТР19, ТР20 осуществляется предохранителями ПР1 на 6 А.
9. Защита первичной обсмотри ТРПШ предохранителем ПР10 на 60 А.