Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ.

Природа электричества.

В природе все вещества состоят из молекул. Молекула, в свою очередь, состоит из атомов, атом – из ядра, а ядро -  из положительных протонов и не имеющих заряда нейтронов. Вокруг ядра на орбитах вращаются электроны. Ядро имеет положительный заряд, а электроны – отрицательный:

Атом в целом электрически нейтрален, но при воздействии на него (например, при нагревании) он приобретает дополнительную энергию, в результате чего разрывается связь между ядром и наиболее удалённым электроном. Этот электрон уходит со своей орбиты и весь атом становится положительньно заряженным ионом. Оторвавшийся электрон либо начинает хаотическое движение (так называемый свободный электрон), либо присоединяется к другому атому, превращая его в отрицательно заряженный ион. В природе существуют вещества, имеющие или не имеющие свободные электроны. В зависимости от этого они делятся на проводники, полупроводники и диэлектрики.

• Проводники делятся на 2 класса:
• 1 класс - металлы и сплавы
• 2 класс - водные растворы кислот, солей и щелочей.
• Полупроводники пропускают ток только в одном направлении.
• Диэлектрики не имеют свободных электронов,    

                                                                          поэтому они не проводят электрический ток.

Если к концам проводника подсоединить источник электродвижущей силы - ЭДС (например, батарею), то движение свободных электронов в проводнике станет упорядоченным, то есть, по проводнику потечёт электрический ток, это упорядоченное движение электронов называется электрически током.

 

 

Количество свободных электронов характеризует способность материала проводить электрический ток. Количество электронов, равное 6,23 10¹⁹ принято считать, как 1 Кулон (Кл). При силе тока 1А за 1с в проводнике проходит количество электричества, равное 1Кл.

 

Электрический потенциал (читается «фи»).

Если в магнитном поле положительного заряда находится другой положительный заряд, то эти заряды стремятся оттолкнуться друг от друга. При этом совершается определённая работа за счёт совместного действия полей обоих зарядов. Отношение этой энергии (W)  к величине перемещаемого заряда (q) называется электрическим потенциалом. Так как энергия совместного поля зарядов W при отдалении двух зарядов ослабевает, то и электрический потенциал в разных точках проводника будет разным:

 

Электрическое напряжение.

Электрическим напряжением называется разность потенциалов между двумя полюсами источника тока при замкнутой электрической цепи, либо между двумя точками проводника.

Напряжение измеряется в вольтах (В), обозначается U:    U =

Если напряжение отрицательно, значит, ток по цепи проходит в обратном направлении.

1

ЭДС.

Если два разноимённо заряженных тела соединить проводником, то свободные электроны начнут направленное движение, то есть, по проводнику потечёт электрический ток. Он будет протекать до тех пор, пока напряжение (разность потенциалов между концами проводника) не станет равным нулю. Для того, чтобы ток протекал непрерывно необходимо постоянно поддерживать разность потенциалов, то есть, к концам проводника необходимо присоединить источник электрической энергии, например, генератор или аккумуляторную батарею. Разность потенциалов на зажимах источника электрической энергии при незамкнутой цепи называется ЭДСисточника. Единица измерения ЭДС - Вольт (В), обозначение – Е.

 

Сила тока.

Силой тока ( I ) называется количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника за 1 секунду:

I = , где q - количество электричества (Кл), t - время (с).  Единица измерения силы тока - Ампер  (А).

Сопротивление.

При движении свободных электронов в проводнике они на своём пути сталкиваются с атомами, отдавая при этом часть своей энергии. Эта энергия переходит в тепловую и нагревает проводник, что сопровождается потерей электроэнергии в цепи. Каждый материал имеет свои свойства проводить электричество. Чем хуже проводимость (т.е., больше сопротивление движению электронов), тем больше потери и нагрев проводника. Медь, сталь и алюминий имеют низкое сопротивление току, а нихром и фехраль – высокое. Поэтому в электрических цепях подвижного состава метрополитена используют медные провода и кабели, а для ограничения силы тока применяют сопротивления из фехраля. Обозначение - R, единица измерения - Ом.

 

Тепловое действие тока.

Как известно, все проводники обладают сопротивлением движению тока, при этом происходит нагрев проводника. Это явление имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Например, тепловое действие тока широко используется в быту и на производстве в электронагревательных приборах, при электросварке и т.д.:

 

 

Тепловое действие тока может также привести и к нежелательным последствиям, например, при неплотном соединении проводов между собой (соединение методом скручивания без использования клеммников).

 

 

При этом вследствие неплотного контакта значительно уменьшается площадь соприкосновения соединяемых поверхностей, из-за чего между ними резко возрастают плотность тока и переходное сопротивление. Всё это приводит к сильному нагреву в месте неплотного соединения, разрушению или даже возгоранию изоляции и, как следствие, к короткому замыканию и возгоранию!

4

Большое количество электроприборов с повышенной мощностью, включённых через «тройники» в одну розетку, также может привести к возгоранию, так как все эти приборы подключаются параллельно и, согласно Первому закону Кирхгофа, в «тройнике» токи от каждой цепи будут суммироваться и могут превысить максимально допустимую величину для данной цепи, что приведёт к срабатыванию автомата защиты, а при неплотном контакте «тройника» с розеткой могут наступить более тяжёлые последствия, описанные выше.  

Тепловое действие тока определяется по количеству выделенного тепла за единицу времени. Согласно Закону Джоуля-Ленца колличество выделенного тепла равно произведению квадрата силы тока, сопротивления и времени прохождения тока через проводник (в секундах). Единица измерения - Джоуль.

Мощность, затраченная на нагрев проводника, равна произведению квадрата силы тока в цепи и сопротивления проводника. Единица измерения - Ватт.

Магнетизм.

Если по проводнику протекает электрический ток, то вокруг него возникает магнитное поле. В прямолинейном проводнике силовые линии магнитного поля имеют форму замкнутых колец. Направление магнитных силовых линий можно определить по Правилу буравчика:

Если левую руку расположить так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, а 4 пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направление действия выталкивающей силы.

Таким образом, зная направление тока в проводнике и это простое правило, можно определить направление вращения якоря электродвигателя, а если изменить направление тока в якоре или в главных полюсах, то изменится и направление выталкивающей силы, действующей на проводник с током.

 

 

Если рамку, сделанную из проводника,  закрепить на оси и подключить её к источнику ЭДС, то по проводнику начнёт протекать ток, создавая вокруг него магнитное поле. Взаимодействие магнитного поля, созданного полюсами, с магнитным полем вокруг проводника приведёт к возникновению выталкивающей силы. Если, допустим,  под северным полюсом направление тока в рамке «от нас», то на верхнюю часть рамки  будут действовать силы, направленные влево, а под южным – вправо. В результате взаимодействия этих сил создаётся вращающий момент и рамка начинает вращаться вместе с осью в направлении действия выталкивающей силы.

 

При этом рамка и ось будут вращаться рывками каждые пол-оборота. Если же на оси закрепить несколько подобных рамок (по окружности) и обеспечить подачу на них питания строго в момент нахождения рамки под полюсами, то вращение оси будет непрерывным. Таким образом, если данную ось (вал) соединить через карданную муфту с редуктором колёсной пары, то она начнёт вращаться, приводя в движение вагон. Если в два раза увеличить количество полюсов, то вращающий момент ( сила тяги) увеличится также вдвое.

 

Электромагнитная индукция.

Если в магнитное поле поместить проводник и перемещать его так, чтобы он пересекал силовые линии внешнего магнитного поля, то в проводнике возникнет электродвижущая сила, называемая ЭДС индукции. ЭДС индукции возникнет в проводнике даже в том случае, если сам проводник останется неподвижным, а перемещаться будет магнитное поле, пересекая проводник своими силовыми линиями. Если проводник, в котором наводится ЭДС индукции, замкнуть на какую-либо внешнюю цепь, то под действием этой ЭДС по цепи потечёт электрический ток, называемый индукционным током. Явление возникновения ЭДС в проводнике при пересечении его силовыми линиями магнитного поля называется электромагнитной индукцией. Иными словами: электромагнитная индукция - это процесс превращения механической энергии в электрическую.

При работе двигателя обмотки якоря пересекаются с магнитными силовыми линиями, исходящими от обмоток возбуждения (главных полюсов). При этом в обмотках якоря наводится ЭДС, направленная против приложенного напряжения, поэтому её часто называют противо-ЭДС. Её направление определяется по Правилу правой руки. Применительно к двигателю оно выгдядит так:

 

Если ладонь правой руки расположить так, чтобы в неё входили силовые линии магнитного поля от обмоток возбуждения, а отогнутый большой палец направить по направлению вращения якоря, то 4 вытянутых пальца укажут направление противо-ЭДС ( ЭДС индукции).

 

ЭДС индукции измеряется в вольтах и прямо пропорциональна величине магнитного потока, скорости движения проводника (скорости вращения якоря)  и длине участка, пересекающего магнитные силовые линии. Для нормальной работы электродвигателя необходимо подать на его коллектор напряжение большее, чем противо-ЭДС.

Запомните:

ü Чем больше скорость вращения якоря двигателя, тем больше величина противо-ЭДС !

ü Чем больше величина противо-ЭДС, -  тем меньше сила тока в цепи и сила тяги двигателя !

7

Принцип работы генератора.

Якорь генератора вращается в магнитном поле, созданном главными полюсами (обмотками возбуждения). При этом в обмотках якоря, как и в моторном режиме, наводится ЭДС. Если к якорю подключить нагрузку (сопротивление), то по цепи пойдёт ток, направление которого будет противоположно направлению тока в моторном режиме, так как оно теперь будет определяться по Правилу Правой руки. В результате также изменится и направление выталкивающей силы (по Правилу Левой руки). Так как направление вращения якоря (как и колёсных пар) в генераторном режиме не изменилось, то получается, что выталкивающая сила теперь направлена против направления вращения якоря, то есть, стремится его затормозить. Иными словами - на валу якоря возникает электродинамический тормозной момент. Причём, с уменьшением числа оборотов якоря будет пропорционально уменьшаться и выталкивающая сила (тормозной момент).

 

Именно по этой причине при малых скоростях движения вагона электротормоз малоэффективен и для полной его остановки необходимо включить электропневматический вентиль замещения электротормоза. Выработанная генераторами вагона электроэнергия должна гаситься в пуско-тормозных и невыводимых (реостатным контроллером) резисторах, в противном случае возникнет аварийный режим (резко увеличится сила тока в цепи), что приведёт к выходу генераторов из строя. ЭДС генераторов прямо пропорциональна скорости вращения якорей и величине магнитного потока и определяется по формуле:

 

E = c Ф n ,       где с - электрическая константа двигателя (записана в техническом паспорте двигателя)

                 Ф - величина магнитного потока (чем больше сила тока, тем больше магнитный поток)

                  n - частота вращения якоря (оборотов в минуту).

 

Как известно, электрические машины обладают свойством обратимости, то есть, они могут работать, как в моторном, так и в генераторном режимах. Чтобы проиллюстрировать изменения, происходящие в электродвигателе при его переводе в генераторный режим, рассмотрим рисунок справа.

 

Зная, что в моторном и генераторном режимах направление магнитного потока в полюсах сохраняется, располагаем обе руки ладонями вверх.

 

Учитывая, что направление вращения колёсных пар (а значит и якорей) в моторном и генераторном режимах не изменяется, соединяем оба больших пальца. В результате четыре пальца обеих рук оказались направлеными в противоположные стороны. Это значит, что направление тока якоря в генераторном режиме изменилось на противоположное.

Самоиндукция.

Изменяющийся по величине ток всегда создаёт изменяющееся магнитное поле, которое, в свою очередь, всегда индуктирует ЭДС. При всяком изменении тока в катушке (или вообще в проводнике) в ней самой индуктируется ЭДС самоиндукции, она зависит от скорости изменения тока. Чем больше скорость изменения тока, тем больше ЭДС самоиндукции.

 

Величина ЭДС самоиндукции зависит также от числа витков катушки и её размеров. Чем больше диаметр катушки и число её витков, тем больше ЭДС самоиндукции. Эта зависимость имеет большое значение в электротехнике. . Направление ЭДС самоиндукции определяет Закон Ленца, который позволяет сделать вывод, что ЭДС самоиндукции имеет всегда такое направление, при котором она препятствует изменению вызвавшего её тока.

 

Иначе говоря, убывание тока в катушке влечёт за собой появление ЭДС самоиндукции, направленной по направлению тока, т. е. препятствующей его убыванию. И, наоборот, - при возрастании тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, направленная против тока, т. е. препятствующая его возрастанию. Если ток в катушке не изменяется, то никакой ЭДС самоиндукции не возникает. Явление самоиндукции особенно резко проявляется в цепи, содержащей в себе катушку со стальным сердечником, так как сталь значительно увеличивает магнитный поток катушки, а следовательно, и величину ЭДС самоиндукции.

8

Продемонстрировать явление самоиндукции можно, проведя следующий эксперимент. Соберём электрическую цепь, состоящую из аккумулятора, разъединителя и двух параллельных цепей: в первой - лампочка и резистор, а во второй - лампочка и катушка, причём сопротивление обеих лампочек одинаковое, и сопротивление резистора и катушки также одинаково.

 

1. При включении разъединителя лампа Л1 загорится с задержкой, так как ЭДС самоиндукции катушки препятствует быстрому нарастанию тока в цепи лампы Л1 (рис. 1а и 1б).

 

2. При отключении разъединителя обе лампы кратковременно вспыхнут, так как ЭДС самоиндукции катушки выше ЭДС батареи. Когда ЭДС самоиндукции иссякает, то обе лампы одновременно гаснут (рис. 2а и 2б).

 

 

Явление самоиндукции имеет как положительные, так и отрицательные свойства, причём и те и другие проявляются при работе аппаратов и электрических цепей подвижного состава метрополитена:

 

ü Индуктивный шунт, подключённый параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей, сглаживает колебания высокого напряжения на контактном рельсе (либо при кратковременном отрыве токоприёмников). Индуктивность этого шунта сравнима с индуктивностью обмоток возбуждения , а его ЭДС направлена всегда против ЭДС ОВ ТЭД. Таким образом, при снижении или снятии высокого напряжения с контактного рельса ЭДС индуктивного шунта препятствует резкому снижению тока, а при повышении напряжения – препятствует нарастанию тока, что препятствует возникновению аварийного режима в силовой цепи и образованию кругового огня по коллектору электродвигателей.

 

ü Если разомкнуть цепь, содержащую катушку с большой индуктивностью, то при размыкании контактов будет образовываться электрическая дуга, способная привести к разрушению коммутационного аппарата, поэтому в подобных случаях необходимо применять устройство дугогашения или (для низковольтных цепей) подключать параллельно контактам конденсатор.

Вихревые токи.

При колебаниях напряжения в контактной сети изменяется магнитный поток в катушках подключённых электроаппаратов. Но изменяющийся магнитный поток способен индуктировать ЭДС самоиндукции не только в витках катушки, но и в массивных металлических проводниках. Пронизывая толщу массивного проводника, магнитный поток индуктирует в нем ЭДС, создающую индукционные токи. Эти, так называемые вихревые токи,  распространяются по массивному  проводнику и накоротко замыкаются в нем, вызывая перегрев и разрушение изоляции, что может привести к выходу аппарата из строя.

 

Сердечники катушек, якорей электродвигателей, трансформаторов, магнитопроводы различных электрических машин и аппаратов представляют собой как раз те массивные проводники, которые нагреваются возникающими в них индукционными токами. Явление это крайне нежелательно, поэтому для

9

уменьшения величины индукционных токов части электрических машин и сердечники якорей и обмоток возбуждения электродвигателей делают не цельнолитыми, а состоящими из тонких пластин, изолированных друг от друга бумагой или слоем изоляционного лака. Благодаря этому преграждается путь для распространения вихревых токов по телу проводника. Вихревые токи также способны вызвать электрическую коррозию, то есть, разрушение структуры металла .

                    

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ВАГОНОВ

МЕТРОПОЛИТЕНА 81-717 / 81-714.

Таблица символов, применяемых в электрических схемах.

 

* Цвета элементов выбраны в соответствии с традицией, принятой в УПЦ, для облегчения восприятия схем и   

не являются требованием ГОСТа.

 

14

Электрическое оборудование вагона. (начало)

ТР-3Б. Токоприёмник рельсовый. Предназначен для нижнего токосъёма с контактного рельса при любых

скоростях и погодных условиях. Крепится на деревянный или текстолитовый брус.

 

Устройство.

• правый кронштейн (1) с Г-образной скобой (2) и пальцем для удочки (3)
• левый кронштейн (5) с клеммовым устройством (6) для зажима наконечника силового кабеля
• отверстие (в левом кронштейне) под штырь для фиксации башмака в отжатом положении
• соединительная пластина (4), она соединяет оба кронштейна и служит для токопередачи, минуя подвижные соединения. Все подвижные соединения в электрооборудовании должны шунтироваться для предотвращения нагрева и, как следствие, заклинивания подвижных частей.
• башмакодершатель (7) с двумя нажимными пружинами (9) и сменными капроновыми втулками, которые заменяются по мере износа
• два медных шунта (8) крепятся болтами к башмакодержателю и соединительной пластине
• башмак (11) с контактной пластиной (12), которая приваривается к площадке башмака
• валик (10) проходит через отверстия в обоих кронштейнах и в башмакодержателе

 

 

Применение нижнего токосъёма позволило сократить расходы на строительство новых линий за счёт уменьшения диаметра тоннеля, расходы на текущее содержание контактной сети и повысило надёжность токосъёма. Такой способ токосъёма также позволил закрыть контактный рельс защитным кожухом сверху, обеспечивая бòльшую электробезопасность и защиту от образования наледи. Сечение вилки башмака со стороны контактной пластины ослаблено. В случае, например, выхода контактного рельса из габарита при динамическом ударе о него, в месте ослабленного сечения произойдёт излом вилки, что приведёт к отсоединению площадки с контактной пластиной, не допустив более тяжёлых последствий (например, излома бруса токоприёмника и попадания его под колесо). Токоприёмник с брусом при помощи двух кронштейнов крепится к приливам букс колёсных пар вагона. Для защиты от падения на путь на брус и раму тележки крепятся два предохранительных троссика.  Всего на вагоне 4 токоприёмника.

15

 

ТР-7Б. Он отличается от ТР-3 наличием пневмопривода для дистанционного управления отжатием (прижатием) башмаков. Устанавливается на вагонах 81-717.5м, 81-717.6, 81-720 и 81-740.

 

 

            

 

          Устройство.

 

1. Основание

2. Кронштейны

3. Возвратные пружины

4. Рычаг

5. Медный шунт

6. Башмак с контактной

        пластиной

7. Пневмоцилиндр

8. Г-образная скоба

9. Палец для «удочки»

10. Ручка фиксатора

11. Клеммовый зажим

 

 

Минимальное давление срабатывания пневмопривода – 3,5 Атм. При меньшем давлении в магистрали управления для отжатия башмака необходимо применить специальную штангу, а затем зафиксировать башмак в отжатом состоянии поворотом рукоятки фиксатора (она может располагаться также внизу пневмоцилиндра). В отличие от ТР-3, при отжатии башмака ТР-7 пружины (3) работают «на растяжение».

 

ТРА-02. (Токоприёмник рельсовый автоматический). Он также имеет пневмопривод для дистанционного управления отжатием (прижатием) башмаков. Устанавливается на вагонах 81-760 / 81-761.

                                                                                                                          

Устройство.

1.  Основание

2.   Цилиндр

 пневмопривода

3.   Датчик контроля

 отжатия

4.   Рукоятка ручного

 отключения

5.   Двухпозиционный

 переключатель

6.   Рычаг

7.   Ось рычага

8.   Нажимные пружины

9.   Изолятор

10. Башмак с контактной

пластиной

11. Медный шунт

12. Предохранительная

петля

13. Палец для «удочки»

14. Зажим для силового

  кабеля.

В рабочем положении башмак прижат к контактному рельсу. Для отжатия башмака токоприемника по команде машиниста в пневмоцилиндр кратковременно подается сжатый воздух, шток нажимает на толкатель двухпозиционного переключателя, который переходит из положения I (токоприёмник прижат) в положение II (токоприёмник отжат).

 

При включении токоприемника по команде машиниста в пневмоцилиндр повторно подается сжатый воздух. Шток пневмоцилиндра нажимает на толкатель переключателя и переводит его в положение I, при этом башмак приимается к контактному рельсу. Следующее нажатие на переключатель приводит его в положение II, и далее цикл повторяется.

В случае повреждения пневмосистемы или цепи управления токоприемник можно отключить при помощи рукоятки. Однократное нажатие на рукоятку отключает токоприемник, повторное – включает.

16

СК-43. Коробка силовая (в схеме – КС1). Предназначена для соединения силовых кабелей от токоприёмников с кабелями силовой и вспомогателной цепи высокого напряжения. Крепится к раме кузова под вагоном слева.

                        Устройство.

• металлический сварной короб (1), который установлен на
• изоляционной панели (3), на которой смонтировано клеммовое устройство для зажима наконечников силовых кабелей (4, 5, 6)
• металлическая крышка (2) с резиновым уплотнением имеет замок с двумя барашковыми зажимами.

 

Если хотя бы один токоприёмник вагона находится под напряжением, то и три остальных будут также под высоким напряжением !

 

СК-25. «Земляная коробка» (в схеме – КС2).  Две коробки расположены под кузовом в районе 1 и 2 тележек. Предназначены для соединения проводов и кабелей цепей, подлежащих заземлению, а также «минуса» аккумуляторной батареи с заземляющим устройством ЗУМ (см. дальше).

                         Устройство.

• Металлический сварной короб (2), внутри него установлена
• изоляционная панель (3), на которой смонтирован клеммник для зажима наконечников кабелей и проводов цепей, подлежащих заземлению.
• Металлическая крышка с резиновым уплотнением (1) имеет замок с двумя барашковыми зажимами.

 

От каждой КС2 отходят по два кабеля, каждый из которых соединён с ЗУМом (см. ниже).

 

ЗУМ-3. Заземляющее устройство моторов. Предназначено для токоотвода путём заземления «минуса» через ось колёсной пары на ходовые рельсы. Крепится на корпусе каждого редуктора шпилькой. Всего 4 шт. на вагон.

                         Устройство.

1. Кронштейн.
2. Наконечник для крепления кабеля от СК-25.
3. Два медных шунта. Шунты необходимы во всех подвижных соединениях для обеспечения надёжного токоотвода, в противном случае из-за нагрева в месте подвижного соединения произойдёт заклинивание.
4. Два щёткодержателя.
5. Две щётки.
6. Прижимная пружина для обеспечения прижатия щёток к контактному кольцу оси колёсеой пары по мере их износа. Сила нажатия щёток около 1,5 кгс.
7. Отверстие под шпильку для крепления ЗУМа.

 

 

   Масса ЗУМа - около 2 кг.  Продолжительный ток - 100 А.

 

 

17

Резисторы КФ-47. Предназначены для ограничения силы тока в силовой цепи. Включены последовательно в цепь тяговых электродвигателей (ТЭД) для обеспечения плавного разгона и торможения вагона, поэтому они называются  пуско-тормозные резисторы (сопротивления) - ПТР (ПТС) .   Резисторы типа КФ-47 состоят из                                                                              

гребенчатого фарфорового изолятора, на который в виде спирали «на ребро» намотана фехралевая лента (сплав железа с хромом и алюминием). Этот сплав используется потому, что имеет большое удельное сопротивление, хорошую теплоотдачу, выдерживает высокую температуру и при этом почти не изменяет своё сопротивление при нагреве. По концам ленты припаяны медные выводы с вырезами под болты. Держатели из листовой стали (3) соединены болтами (2), на которых через изоляторы закреплены резисторы, расстояние между ними фиксируется выравнивающими втулками (1).

Резисторы КФ-50. Резисторы ослабления магнитного поля двигателей. Два резистора подключены параллельно ОВ ТЭД (обмоткам возбуждения) по одному в каждую группу. Устроены аналогично КФ-47. Разница в том, что каждый элемент, помимо отпаек по концам, имеет  ещё  и три  промежуточные  отпайки  для

                                     получения  четырёх  ступеней  сопротивления.

                                 

Резисторы ослабления поля подключаются параллельно обмоткам возбуждения ТЭД контакторами шунтировки КШ-1 и КШ-2 (их устройство и работа будут рассмотрены далее) .                                                             

 

Ящики с резисторами ЯС-44. Ящики с резисторами ЯС-44 предназначены для размещения в них добавочных резисторов, применяемых в низковольтных цепях вагонов. Эти резисторы предназначены для уменьшения величины напряжения, подаваемого на сигнальные лампы, катушки реле и контакторов. Применяются резисторы типа ПЭ, ПЭВ и ПЭВР.

 

Резисторы изготавливают из константановой проволоки, намотанной на талько-шамотные цилиндры (изоляторы). Проволока припаивается к держателям. Держатели крепятся при помощи фарфоровых втулок, стянутых стержнем и гайкой. Для защиты проволоки от повреждений и межвиткового замыкания трубку покрывают стеклоэмалью зелёного цвета. На корпусе каждого резистора указана величина его сопротивления. Резисторы установлены в ящиках ЯС-44В и ЯС-44Г под вагоном.

 

                             ЯС-44В.                                                                                  ЯС-44Г.

Аппараты состоят из металлического ящика (4), в котором на изоляционной панели крепятся добавочные резисторы (1). Между собой резисторы соединяются медными шинами (3). Ввод проводов осуществляется через сальники (5) в корпусе ящика. Ящики закрываются металлической крышкой.

18

Ящик ЯП-57. Ящик с предохранителями. Подвешивается на изоляторах к раме кузова с левой стороны вагона. На диэлектрической панели установлены: главный предохранитель и предохранитель ВЦвн.

 

 

 

                 Устройство ящика:

• металлический сварной короб (1)
•  крышка с резиновым уплотнением
• замковый зажим
• 4 фарфоровых изолятора (6)
• изоляционная панель (4), на которой смонтировано клеммовое устройство для зажима наконечников кабелей (2, 5), клеммы для крепления предохранителей, соединительная шина и два предохранителя :

 

Главный предохранитель типа ПП-36  (обозначение в схеме - П).   Предназначен для защиты силовой цепи в моторном режиме от токов короткого замыкания и токов перегрузки.

• прямоугольный фарфоровый корпус с металлическими боковинами (3)
• внутри корпуса между боковинами установлены плавкие калиброванные пластины (8)
• внутренняя полость заполнена кварцевым песком для гашения электрической дуги
• Номинальный ток - 500А, при токе 1000А  калиброванные пластины перегорают не более, чем за  20 с.

Предохранитель ВЦвн типа ПП-28 (обозначение в схеме - ПО).  Предназначен для защиты вспомогательных цепей высокого напряжения (ВЦвн) от токов короткого замыкания и перегрузки.

• фарфоровая трубка с металлическими наконечниками (7)
• внутри - плавкая вставка, ток перегорания - 40А. (для вагонов Еж-3 и Ем-508Т - 31,5А)
• внутренняя полость трубки заполнена кварцевым песком для гашения дуги.

 

Предохранитель ПП-28.

19

Главный разъединитель ГВ-10. Предназначен для ручного (при помощи реверсивной рукоятки) подключения силовой цепи к токоприёмникам. Обозначение в схеме - ГВ.

                         Устройство:

• Металлический ящик с откидной крышкой и замковым зажимом.
• На изоляционной панели (1) установлены два зажима для крепления наконечников силовых кàбелей (2, 3).
• Под верхним зажимом (2) закреплена Г-образная скоба, выполняющая роль неподвижного контакта (10.
• Нижний зажим (3) шарнирно и электрически соединён с подвижным контактом ножевого типа (4).
• Нож состоит из двух параллельных медных пластин, которые стягиваются болтом.
• Для обеспечения надёжного контакта медные пластины с обеих сторон прижимаются пружинящими шайбами.
• С обеих сторон нож обхватывается П-образной скобой (7), которая связана с приводом: изоляционной планкой (6), сухарём и бобышкой (5)  насаженными на вал (8).
• Конец вала выходит за корпус аппарата и имеет расточку под реверсивную рукоятку.
• С торца вал закрыт фигурной крышкой-колпаком (9), которая позволяет вставить или изъять реверсивную рукояткутолько в положениях ВКЛЮЧЕНО или ОТКЛЮЧЕНО.

 

При повороте реверсивной рукоятки на 90^о  поворачивается вал с изоляционной планкой, сухарём, бобышкой и П-образной скобой, которая поворачивает нож, заставляя его опуститься. Нож, опустившись, с обеих сторон обжимает неподвижный контакт, обеспечивая надёжное электрическое соединение. Если реверсивная рукоятка располагается вдоль кузова вагона (горизонтально), то главный разъединитель включён. Усилие на реверсивной рукоятке при включении ГВ составляет около 10 – 12 кгс (килограмм-сила).

 

ИШ-15. Индуктивный шунт.

Защищает тяговые двигатели в режиме ослабления магнитного поля (Ход-3) от колебаний высокого напряжения на контактном рельсе.

 

 

Состоит из стального сердечника (4), на который намотаны шесть катушек (5) с обмоткой из шинной меди. Катушки соединены последовательно в две группы, по три в каждой группе. Сердечник крепится болтами (1) к боковинам (3). Шунт имеет четыре вывода , к которым крепятся болтами силовые кабели, а место соединения надёжно изолируется лакотканью.

 

Индуктивный шунт расположен по оси вагона за второй колёсной парой.

 

Индуктивность этого шунта сравнима с индуктивностью обмоток возбуждения , а его ЭДС направлена всегда против ЭДС обмоток возбуждения (главных полюсов) ТЭД. Таким образом, при снижении или снятии высокого напряжения с контактного рельса, ЭДС индуктивного шунта препятствует быстрому снижению тока, а при повышении напряжения – препятствует его нарастанию, что предотвращает аварийный режим в силовой цепи и образование кругового огня по коллектору ТЭД при колебаниях высокого напряжения. Это свойство всех катушек называется самоиндукция. Сопротивление индуктивного шунта очень мало и составляет 0,0038 Ом. Аппарат расположен под вагоном между ящиком ЯК-37 и 2-й колёсной парой.

 

Аккумуляторная батарея (АКБ). На раме кузова под вагоном слева закреплён металлический ящик с изолирующим выдвижным поддоном и съёмной передней крышкой. Снаружи на торце ящика с АКБ закреплены два предохранителя ПА (в кожухах), соединённых параллельно (на 30А). На поддоне установлены 13 или 14 модулей, каждый состоит из 4 элементов (банок), всего 52 или 56 элементов. В металлическом корпусе банки (1) находится пластмассовый изолирующий корпус (7), в котором размещены:

•  Два пакета из «+» и «-» стальных никелированных решёток (10, 11)  с активной массой (8) внутри ячеек (9), решётки соединены скобой с соответствующими им клеммами вверху банки « - » или « + » (2, 5).

 

• Внутри ячеек положительных пластин - гидрат окиси никеля, а отрицательных - губчатый кадмий.

 

• Отверстие для залива электролита (3), которое закрывается пробкой с резиновым уплотнением, которое выполняет роль сапуна, выпуская газы при увеличении давления внутри  корпуса банки в процессе работы. На вагонах метрополитена применяются только щелочные аккумуляторные батареи. Все  элементы  батареи соединены последовательно. Напряжение

ненагруженной батареи - примерно 70-75В. Электрическая ёмкость одной банки - 80 Ампер-часов.

Запомните !

« -  » Батареи  каждого  вагона  соединён  с  СК-25  («Земляной коробкой»), далее ЗУМ и ходовые рельсы.

« + » Батареи каждого вагона соединён с 10 поездным проводом : +Б--ПА(2 шт)--П1--ВБ--ВБ--А56--10 Ппр.

Таким  образом,  АКБ  всех  вагонов, как и  вагонные  провода,  соединены  между собой  параллельно !

21

ЭКК. Электроконтактная коробка автосцепки. Предназначена для соединения поездных проводов смежных вагонов поезда в непрерывную электрическую цепь. Подвешена к корпусу головки автосцепки на двух подпружиненных болтах. На вагонах метрополитена применяются ЭКК двух типов:

Колодочная ЭКК.

Внутри литого прямоугольного корпуса расположены :

• неподвижная панель (2) на которой смонтированы две колодки со втулками (по 52 втулки в каждой)
• подвижная панель (1) на которой смонтированы две колодки со штырями (также по 52 штыря).

Подвижная панель при помощи двух подпружиненных стержней установлена на каретке, которая через тягу соединена с пневмоприводом, закреплённым на задней крышке. На обеих панелях имеются концевые выключатели и регулирующие упоры. Концевые выключатели связаны с цепью лампы (или светодиода) ЭКК на пульте машиниста (лампа нормально не горит).

• Передняя крышка корпуса - откидная, с резиновым уплотнением,  задняя крепится при помощи болтов.
• Двухпозиционный пневмопривод крепится болтами через отверстия в задней крышке и управляется четырёхходовым краном при помощи реверсивной рукоятки.

      

Пальцевая ЭКК.

 

 

 

Литой прямоугольный корпус с двумя крышками. Передняя крышка - откидная, с резиновым уплотнением.  Внутри корпуса -   текстолитовые панели, между которыми расположены 32 (72 для 81-717) контактных пальца (по числу поездных проводов). На переднем торце на резиновой прокладке крепится текстолитовая лобовая панель с запрессованными латунными втулками. На каждой текстолитовой панели имеются вырезы и передние и задние клеммы по краям. К каждой клемме подведён свой поездной провод (см. рисунок).

 

По вырезу с пружинящими контактами («пинцетами») проходит флажковый контакт пальца. Если палец убран, то его флажковый контакт электрически соединён с задней клеммой соответствующего по номеру поездного провода. Если палец выдвинут, то его флажковый контакт соединяется с передней клеммой провода, который расположен «зеркально». То есть, при убранных пальцах нумерация проводов идёт слева - направо. При выдвинутых - наоборот, причём клеммы 4 и 5 (а также 31 и 32) на передней части панели (с ними соединяется флажковый контакт при выдвижении пальца) меняются местами. Это необходимо для того, чтобы обеспечить движение вагона в направлении, заданном машинистом, а также открытие дверей в вагоне со стороны платформы, независимо от того, как расположен вагон - кабиной вперёд или назад. Второе перекрещивание этих проводов осуществляется между СК-1 и СК-2 (рисунок на стр. 23).

 

На вагонах 81-717 (714) применяются ЭКК с 72 пальцами (4 ряда по 18, по числу поездных проводов). Пальцевые ЭКК имеют механический (только Еж-3 и Ем-508Т) или пневматический привод. Механический привод включается при помощи металлической штанги, а пневматический - четырёхходовым краном, который управляется при помощи реверсивной рукоятки. При включении привода также происходит механическое блокирование сцепного механизма, исключающее возможность расцепа (или саморасцепа).

22

Контакторы .

Контакторами называются коммутационные аппараты, имеющие косвенное (дистанционное) управление. Они предназначены для коммутации электрических цепей (высоковольтных и низковольтных), различаются по способу управления и имеют индивидуальный или групповой привод:

· механические контакторы (кулачковые элементы)

· электропневматические контакторы

· электромагнитные контакторы

КЭ-47 /  КЭ-46  - Кулачковые элементы (контакторы) силовой цепи с механическим способом управления.

ЭУ-5 / КЭ-48 - Кулачковые элементы цепей управления. ЭУ-5 - Мостикового типа с двойным разрывом, КЭ-48 – с устройством дугогашения. Устройство и принцип работы всех кулачковых контакторов аналогичны.

       ЭУ-5 мостикового типа                                                КЭ-48 с дугогашением

 

 

 

                                                                                                    

                                                                                                         

 

1. Изолятор (основание) 

2. Рычаг

4. Подвижные контакты (мостик)                               1. Изолятор                       6. Дугогасительная катушка

5. Притирающая пружина                                                2. Рычаг                                7. Ролик

6. Неподвижные контакты                                           3. Ось рычага                    8. Возвратная пружина                                            

7. Ролик                                                                             4. Подвижный контакт      9. Дугогасительная камера

                                                                                        5. Притирающая пружина 11. Крепёжные болты

                                                                         

                                                                 

              КЭ-46 с дугогашением

(только вагоны Еж-3 и Ем-508Т)                                                                                       1. Изолятор (основание)          

2. Рычаг

3. Ось рычага

4. Подвижный контакт

5. Притирающая пружина

6. Неподвижный контакт

7. Ролик

8. Включающая пружина

9. Дугогасительное устройство:

(катушка, полюса, камера)

10. Медный шунт

11. Клемма для крепления кабеля

12. Держатель неподвижного контакта

                                                                                                    

                                    КЭ-47

                                                                                             

                                                                                                    1. Изолятор (основание)         

      2. Рычаг

              3. Ось рычага

              4. Подвижный контакт

              5. Притирающая пружина

              6. Неподвижный контакт

              7. Ролик

             8. Включающая пружина

                         10. Медный шунт

              11. Клемма для крепления кабеля

               12. Держатель неподвижного контакта

 

Кулачковые контакторы установлены в аппаратах с групповым приводом, которые будут рассмотрены далее.            

25

Устройство.

1. Диэлектрическая панель                  9. Электромагнитная катушка

2. Дугогасительный рог               10. Траверса с блокировочными контактами

3. Неподвижный контакт             11. Якорь с боковыми упорками

4. Дугогасительная катушка             12. Пята с противовесом

5. Дугогасительная камера             13. Держатель с подвижным контактом

6. Стальные полюса                            14. Дугогасительный рог

7. Кронштейн                                       15. Притирающая пружина

8. Г - образное ярмо (магнитопровод)   16. Медные шунты

 

                              Катушка обесточена                                               Катушка под питанием

                                         

Управляющим элементом является электромагнитная катушка. При пропускании через катушку электрического тока она намагничивается, в результате намагничивается сердечник, расположенный внутри катушки. Сердечник притягивает к себе якорь, который связан с пятой-противовесом, на пяте расположен подвижный контакт с притирающей пружиной. В результате пята поднимается вверх и подвижный контакт замыкается с неподвижным в три этапа: касание---притирание---полный контакт. Притирание необходимо для зачистки поверхности контактов от грязи и нагара. Одновременно якорь своими боковыми упорками нажимает на стержень траверсы с блок-контактами, вызывая их переключение.

 

При снятии питания с катушки якорь отпадает под действием противовеса, при этом размыкаются главные контакты в высоковольной цепи (силовой или вспомогательной) и переключются блокировочные контакты в низковольтной цепи (цепи управления или вспомогательной). Контакторы КПП-113 расположены в ящике ЯК-37 по оси вагона за 2 колёсной парой рядом с индуктивным шунтом.

 

    Обозначение контактов в схеме.

   КШ-2         КШ-2                                                                                           КШ-2          

                                                                                               

контакты в цепи управления                                                                      контакты в силовой цепи

 (блокировочные контакты)                            26                                         (главные контакты)                                    

Принцип работы.

Получив питание, катушка намагничивает сердечник и он притягивает к себе якорь контактора, в результате рычаг поворачивается на осях и:

• его правая часть опускается вниз и траверса с высоковольтными контактами под дейстаием пружины опускает контактные мостики на неподвижные контакты. Контакты замкнулись.

 

• левая часть рычага поднимается вверх и траверса с низковольтными (блокировочными) контактами под действием пружины поднимает контактные мостики и происходит переключение контактов: нормально замкнутые – размыкаются, а нормально разомкнутые – замыкаются.

 

• При снятии питания с катушки рычаг под действием двух пружин возращается в исходное положение.

 

Контакторы МК1-20 расположены в ящике ЯМК под вагоном слева, рядом с ящиком АКБ. Работа этих контакторов в электрических цепях рассматривается на стр. 42.

27

Электромагнитные вентили.

Служат для управления подачей сжатого воздуха в цилиндры приводов электропневматических аппаратов. Существуют вентили включающего и выключающего типа.

 

Вентиль включающего типа при возбуждённой катушке сообщает цилиндр аппарата с источником сжатого воздуха, а при невозбуждённой катушке - с атмосферой.

Вентиль выключающего типа  при невозбуждённой катушке сообщает цилиндр аппарата с источником сжатого воздуха, а при возбуждённой катушке - с атмосферой.

 

 

Вентиль состоит из стального корпуса, в который ввернут цилиндрический стальной сердечник (2). При подаче питания на катушку вентиля катушка с сердечником намагничиваются, сердечник прижимает к корпусу якорь (3), который нажимает на толкатель (4). В результате верхний клапан (5) садится в седло, закрывая связь пневмоцилиндра с атмосферой, а нижний клапан открывает связь магистрали управления с рабочей полостью цилиндра.

При невозбуждённой катушке пружина прижимает нижний клапан к седлу. Нижний клапан своей иголкой отжимает верхний клапан от седла. Доступ воздуха из магистрали управления в цилиндр аппарата перекрыт нижним клапаном, рабочая полость цилиндра аппарата соединяется с атмосферой.

• Вентили ВВ2 предназначены для управления приводом реверсора, вентили ВВ3 - для управления приводом линейных контакторов.
• Вентиль ВВ3 отличается от вентиля ВВ2 большим впускным и выпускным отверстием, что повышает быстродействие аппарата.
• На вагонах ЕЖ3-РУ1 применяются электромагнитные

                                                                           вентили типа ВВ2, ВВ3 или вентили типа ВВ10.

 

Принцип работы реверсора.

(по такому же принципу работают

все кулачковые аппараты, различия -                                                                      только в типе привода!)                                                                   

 

При  подаче питания  на катушку вентиля (8)  «Вперёд» или  «Назад» пневмопривод при помощи водила поворачивает  на 45⁰ вал  с профилированными шайбами…

 

Если ролик кулачка вращается на ребре профилированной шайбы, то контакты кулачка разомкнуты.

 

 

Если ролик попадает в вырез профилированной шайбы, то под действием включающей пружины контакты кулачка замыкаются.

 

 Кулачковый вал аппаратов

Работа РК.

СДРК (10) передаёт вращающий момент с вала якоря через две полумуфты на червячный вал редуктора (11), затем на червячное (косозубое) колесо (14), которое находится на одном валике с малым зубчатым колесом (12), валик приводит во вращение большое зубчатое колесо (5). В результате кулачковый вал с профилированными шайбами начинает вращаться. Если ролик кулачка бежит по ребру шайбы, то контакты кулачка разомкнуты, если ролик попадает в вырез профилированной шайбы, то контакты кулачка замыкаются под действием включающей пружины. Воздействие РК на силовую схему описано на стр.37.

 

Общее передаточное число редуктора : 43,5 (понижающая передача для усиления крутящего момента).

 

Кулачки обозначаются в схемах «РК» плюс цифры. В силовой цепи цифры указывают на порядковый номер кулачка, например, РК3. В цепи управления цифры указывают позицию или позиции, на которых данный кулачок замкнут: например, кулачок РК2-18 замкнут со 2 по 18 позиции включительно, а кулачок РК2-5 замкнут со 2 по 5 позиции включительно и на остальных позициях он разомкнут.

 

 

 

                                 

ХОД - 1.

Если подключить 4 последовательно соединённых двигателя непосредственно к контактному рельсу, то,

учитывая суммарное сопротивление всех обмоток двигателей, в момент их пуска по СЦ прошёл бы ток :

I = 825 В : 0,28 Ом 2950 А

Это привело бы к выходу из строя электрического и механического оборудования (редуктор, карданная муфта). Чтобы избежать аварийного режима при пуске, в СЦ дополнительно вводят ПТР (пуско-тормозные резисторы) 4,176 Ом, поэтому сила тока в СЦ при полностью введённых сопротивлениях будет равна :

I = 825 В : (0,28 Ом + 4,176 Ом) 190 А

Итак, все 4 двигателя соединены последовательно, РК находится на 1 позиции, замкнуты его кулачки РК3 и РК4. Это означает, что в СЦ введены все пуско-тормозные сопротивления. Включены КШ1 и КШ2 (замкнуты РК25 и РК26), поле тяговых электродвигателей ослаблено до 28%, а сила тяги составляет 440 кгс на вагон.

 

• Ослабление поля обмоток возбуждения на Ход-1 обеспечивает более плавный пуск !

• Для предотвращения перегрева пуско-тормозных резисторов (ПТР) запрещается следовать в режиме Ход-1 (маневровый режим) более 3 минут непрерывно !

Для дальнейшего увеличения скорости машинист переводит главную рукоятку КВ в положение Ход-2.

ХОД - 2.

При постановке главной рукоятки КВ в положение Ход-2 начинает вращаться СДРК. После ухода РК с первой позиции отключаются КШ1 и КШ2. Магнитное поле  тяговых электродвигателей возрастает до 100% и сила тяги также увеличивается почти в 4 раза (до 1600 кгс на вагон), а это, в свою очередь, приводит к увеличению силы тяги и скорости. Когда якоря двигателей начинают вращаться, то в них наводится электродвижущая сила, - ЭДС. Она направлена всегда противоположно приложенному к якорю напряжению, поэтому её называют противо-ЭДС, её направление определяется по Правилу правой руки (см. материалы по электротехнике).

• Запомните: чем больше скорость вращения якоря, тем больше величина противо-ЭДС !

Следовательно, сила тока (при вращении якоря) с учётом противо-ЭДС будет определяться по формуле:

 где:

                                                                                  I - сила тока

                                                                                  U - напряжение

                                                                                - Е - противо-ЭДС

                                                                                  R - сопротивление пуско-тормозных резисторов

                                                                                  4 r -внутреннее сопротивление 4х двигателей.

Из формулы видно, что чем больше скорость вращения якорей (т.е. противо-ЭДС), тем меньше будет сила тока в силовой цепи, следовательно, будут падать сила тяги и ускорение. Следовательно, в какой-то момент увеличение скорости прекратится, поэтому для обеспечения постоянства силы тяги (а значит и силы тока) необходимо ступенчато уменьшать сопротивление в силовой цепи.

 

Для этого РК последовательно замыкает свои кулачки и тем самым, начиная с 3 по 15 позиции, ступенчато уменьшает сопротивление пуско-тормозных резисторов в силовой цепи (1 и 2 позиции сдвоены). Это приводит к увеличению силы тока и, следовательно, к увеличению силы тяги и скорости движения. На 15 позиции все пуско-тормозные сопротивления выведены. Позиции 16, 17 и 18 являются строенными, т.е. никаких изменений в силовой цепи на этих позициях не происходит (на вагонах 81-717.5м РК останавливается на 17 позиции !). На 17 позиции замкнуты кулачки РК13 и РК19 в первой группе, и РК14 во второй группе двигателей. Сопротивление пуско-тормозных резисторов равно 0, скорость поезда 10-12 км/ч.

 

Для дальнейшего увеличения скорости группы двигателей переключаются с последовательного соединения на параллельное. При этом сразу в 2 раза увеличивается напряжение на каждом двигателе. Чтобы предотвратить сильный рывок после перехода на параллельное соединение групп двигателей, в СЦ вновь вводится сопротивление по 0,909 Ом в каждую группу двигателей. Так как РК в момент перехода с ПС на ПП не работал, то очевидно, что сопротивление ввелось в результате действия переключателя положений (сначала замкнулись ПП2 и ПП3, затем разомкнулся ЛК2). Так как после перехода на параллельное соединение все параметры силовой цепи изменились, то 17-я позиция РК последовательного соединения теперь соответствует 20 позиции РК параллельного соединения групп двигателей.

 

Далее опять начинает вращаться СДРК, но уже в обратном направлении. При этом последовательное замыкание кулачков РК снова приводит к уменьшению сопротивления в силовой цепи и увеличению скорости движения. На 32 позиции РК останавливается. Замкнуты его кулачки РК3 и РК4, то есть, сопротивление пуско-тормозных резисторов будет равно 0. Скорость поезда к моменту выхода на 32 позицию РК составляет примерно 30 км/ч.

Для дальнейшего увеличения скорости машинист переводит главную рукоятку КВ в положение Ход-3.

37

ХОД - 3.

При переводе ГРКВ в Ход-3 сразу включаются контакторы шунтировки КШ1 и КШ2 и параллельно обмоткам возбуждения двигателей (ОВ ТЭД) подключается цепь, состоящая из индуктивного шунта (ИШ) и реостата ослабления поля (ОП). Так как на 32 позиции РК в силовой цепи разомкнуты кулачки РК21-23-25 и РК22-24-26 в 1 и 2 группах двигателей соответственно, то в эту цепь полностью вводятся резисторы ослабления поля. С точки зрения электротехники это означает, что общее сопротивление в силовой цепи каждой группы двигателей уменьшается, так как общее сопротивление для двух параллельных цепей определяется по формуле:  

 

 

Таким образом, введя сопротивление параллельно ОВ ТЭД, можно уменьшить общее сопротивление, а значит, повысить силу тока в якорях, то есть, увеличить силу тяги, а это, в свою очередь, приведёт к увеличению скорости движения поезда. Так как при постановке главной рукоятки КВ в Ход-3 вновь начинает вращаться СДРК, то на каждой следующей позиции последовательно замыкаются кулачки РК21-РК23-РК25 в первой группе двигателей и одновременно РК22-РК24-РК26 во второй группе двигателей. Иными словами, РК опять выводит (уменьшает) сопротивление в каждой группе двигателей, что приводит к дальнейшему увеличению скорости. На практике режим «ослабления поля» занимает около 75% всего времени разгона двигателей от 0 до 80 км/ч. Магнитное поле обмоток возбуждения тяговых электродвигателей по отношению к магнитному полю якоря изменяется следующим образом:

32 позиция - 70%,      33 позиция - 50%,   34 позиция - 37%,    35 и 36 позиции (сдвоены) - 28%

 

Таким образом, увеличение скорости вращения якорей ТЭД происходит за счёт увеличения силы тока в якорях, при этом магнитный поток обмоток возбуждения остаётся практически неизменным (он незначительно увеличивается за счёт того, что часть противо-ЭДС, наводимой в обмотках возбуждения (в главных полюсах), гасится в резисторах ослабления магнитного поля.

 

Аппараты защиты силовой цепи (уставки приведены для вагонов 81-717.5м).

 

Главный предохранитель. (см. стр. 19)

Панель с РП. Находится в ящике ЯР-13 под вагоном и состоит из шести реле перегрузки и реле РПвозврат.

Все реле кинематически связаны между собой при помощи валика с упорами, то есть :          

Устройство.

 

ГЕРСИКОН – это ГЕРметизированный СИловой КОНтактор. Герсикон представляет из себя небольшой баллон с инертным газом для исключения искрообразования (2). В баллон вмонтирован контактор, магнитная система которого состоит из подвижного и неподвижного контактов. Магнитная система связана с внешним электромагнитом - подмагничивающей катушкой (3). Контакты замыкаются под действием суммарного магнитного потока, создаваемого подмагничивающими катушками цепи управления и силовыми шинами, включёнными в каждую группу двигателей. Магнитный поток подмагничивающих катушек регулируется ремонтным персоналом при помощи реостатов (4), включённых последовательно с катушками.

 

Принцип работы.

По шинам в разном направлении проходит силовой ток, при этом вокруг них создаётся магнитный поток противоположного направления (Правило буравчика). Совместное действие этих потоков нейтрализуется, т.к. при штатном режиме работы двигателей токи в обеих группах примерно равны. Но при дисбалансе токов в группах двигателей более 120 + 20 А результирующий магнитный поток от силовых шин уже не будет равен нулю. В результате этот поток сложится с магнитным потоком одной из двух подмагничивающих катушек и этого суммарного потока будет достаточно, чтобы замкнулись контакты ДР1 или ДР2 одного из герсиконов. При этом на данном вагоне:

 

• на вагонах 81-717.5 и 81-717.5м срабатывает РПЛ
• на пульте машиниста загораются два светодиода РП и ЛСН одновременно
• на неисправном вагоне загораются две зелёные бортовые лампы
• на вагонах 81-717.БВ - размыкаются контакты ДР1 или ДР2 в цепи 1 вагонного провода, отключая  ЛК1-ЛК3-ЛК4, при этом загорается только красный светодиод ЛСН)

На вагонах Еж-3 и Ем-508Т, а также  81-717 и 81-714 без БВ - дифференциальное реле отсутствует!

 

Одна из причин введения дифференциального реле - необходимость защиты силовой цепи при образовании кругового огня по коллектору тягового электродвигателя (этот режим называется неполное короткое замыкание). При этом явлении обмотки якоря ТЭД оказываются зашунтированными электрической дугой, вследствие чего падает сопротивление цепи этой группы двигателей, а значит, - возрастает сила тока в данной группе, что приводит к срабатыванию дифференциального реле. Однако, на практике нередки случаи срабатывания ДР и при переходе с ПС на ПП, что соответствует скорости примерно 10 - 12 км/ч.

40

Включение белых фар.

Для включения обеих групп белых фар необходимо включить тумблеры ВФ и ВУС на пульте, и перевести реверсивный вал КВ в положение Вперёд. Автоматик А29 при работе на линии должен быть включён всегда!

• 10Ппр--А29-- кулачок «Ф» реверсивного вала контроллера машиниста, замкнутый в положении «Вперёд»--вагонный провод Ф7--тумблер ВФ--провод Ф2-Ф8--А46—БПФ--6 параллельно соединённых ламп—земля. БПФ (блок питания фар) преобразует 80В в 24В для работы фар.

Включение КВЦ

 (контактор высоковольтных вспомогательных цепей).

Для включения КВЦ необходимо включить в головном вагоне А53 и ВБ :

• +Б—ПА1—А53—ВБ—кат. КВЦ-- земля.  Также загораются лампы аварийного освещения вагона.

КВЦ, включившись, замыкает свой главный контакт в ВЦвн. Одновременно включается НР (при наличии высокого напряжения), а киловольтметр показывает напряжение на контактном рельсе. После включения КВЦ головного вагона размыкается блокировка КВЦ в вагонном проводе УО (ВЦнн) и на пульте гаснет красный светодиод КВЦ.

 

ü При невозможности восстановить А53 после его срабатывания, необходимо отключить цепи управления данного вагона и, дополнительно, А56.

 

Ящик ЯМК.

Ящик подвешен к раме вагона слева. В нём расположены контакторы аппаратов и реле, включённых в ВЦвн:

             КК                                              ТРК                        .                                             

 Контактор компрессора     Тепловое реле компрессора  .

1. КК (контактор компрессора, тип МК1-20), предназначен для подключения мотор-компрессора (МК) к токоприёмникам вагона. Катушка включена в цепь 22 вагонного провода, а силовой контакт - в цепь МК.

 

2. КВЦ (контактор вспомогательных цепей, тип МК1-20), предназначен для подключения ВЦвн к токоприёмникам вагона.

 

3. КУП (контактор управления печью, тип МК1-20), предназначен для подключения печи отопления кабины к токоприёмникам. (установлен только на головных вагонах). Катушка получает питание при включении А53, ВБ и А-75 вагона. Главные контакты КУП включены в цепь печи кабины, а блокировочные – в цепь лампы ЛВП.

 

4. ТРК  (тепловое реле компрессора, тип ТРТП-115), предназначено для защиты МК от длительных токов и токов перегрузки. Катушка ТРК включена в цепь МК, а нормально замкнутые контакты - в цепь катушки КК в 22 вагонном проводе. При длительном протекании тока по цепи МК катушка ТРК нагревается, реле срабатывает, размыкая свои контакты в цепи 22 вагонного провода. В результате теряет питание катушка КК и контактор размыкает свои главные контакты в цепи МК вагона, обесточивая его. Восстановить ТРК возможно только вручную (в депо или ПТО) нажатием на кнопку, расположенную на его корпусе (см. фото).

42

Включение МК (мотор-компрессора).

(Ппр - поездной провод, пр - вагонный провод).

 

На сегодняшний день на Московском метрополитене эксплуатируются вагоны серии 81-717, имеющие различия в схемах управления мотор - компрессорами поезда, поэтому в данном пособии описаны два варианта схем. На переносных схемах, а также на скроллере в кабинете по электрооборудованию № 306 отображён первый вариант, а в кабинетах № 311 и № 312 - второй вариант.

Первый вариант  (немодернизированные вагоны).

Включение МК от ВМК (выключатель управления мотор-компрессорами поезда на пульте):

• 10Ппр--А10--ВМК далее от точки 44 идут две параллельные цепи:
• --АК(регулятор давления)--22Ппр--СК--22пр--А22--блРВ2--катушка КК—контакты ТРК--земля.
• --44Прàв СК1 головного вагона—по 44 Поездному проводу через весь поезд—СК1 хвостового вагона--44Пр. хвост. ваг.--АК хвост. ваг.--22Пр.

 

КК, включившись, замкнут свои контакты в ВЦвн и МК в каждом вагоне получат питание по цепи:

• ТР--КС1--ПО--резистор--конт.КВЦ--резистор--конт.КК--ТРК--якорьМК--обм. возбужд.МК--земля.

 

Особенности работы компрессоров при управлении от ВМК !

 

ü Питание на 22 поездной провод подаётся с 10 поездного провода головного вагона через регуляторы давления головного и хвостового вагонов одновременно, что гарантирует включение МК во всём поезде в случае неисправности одного из регуляторов давления АК-11Б.

ü В промежуточных вагонах А-10 должен быть отключён.

Включение МК от КРМК (кнопка резервного включения мотор-компрессоров поезда):

В случае невозможности включить МК поезда от ВМК (например, в случае его неисправности или при отсутствии напряжения на 10 поездном проводе) предусмотрено управление МК непосредственно от +Б головного вагона. Для этого необходимо нажать и удерживать КРМК до достижения необходимого давления в НМ поезда (8,2Атм):

• +Б--2 параллельных предохранителя ПА (на внешней стороне ящика с АКБ под вагоном)--П11--А44--КРМК--23Пр--СК--23пр только промежуточных вагонов--А23--катушка РВ2.

Реле РВ2, включившись, разомкнёт свою блокировку в цепи 22пр. и замкнёт в цепи 23пр. Далее:

• --замкнувшаяся блокировка РВ2--22пр--катушка КК--контакты ТРК-- земля.

        КК, включившись, замкнёт свои контакты в ВЦвн и МК промежуточных вагонов получат питание:

• ТР--КС1--ПО--резитор--конт.КВЦ--резистор--конт.КК--ТРК--якорьМК--обм. возбужд.МК--земля.

 

Особенности работы компрессоров при управлении от КРМК (только 1 вариант) !

ü На вагонах серии 81-717 (головных) в первом варианте 23 вагонный провод отсутствует, поэтому МК при управлении от КРМК включатся только в промежуточных вагонах.

ü Контроль за давлением в НМ поезда машинист осуществляет по манометру НМ (6,3 - 8,2 Атм).

В случае срабатывания предохранительного клапана необходимо отпустить КРМК и после посадки клапана (5,3 - 5,5 Атм.) не допускать превышения давления в напорной магистрали более7 Атм (из-за его конструктивной особенности).

43

Второй вариант (модернизированные вагоны).

 

Включение от ВМК отличается отсутствием реле РВ2 и его контактов, а ткаже наличием контактов БУДК в 22 вагонном проводе и наличием 23 вагонного провода на вагонах 81-717 (головных).

Включение МК от КРМК:

• +Б--ПА2--А-44--КРМК--23Пр.--СК1--23пр. в каждом вагоне--А-23--диод--катушка КК--контакты БУДК--контакты ТРК--земля.

Особенности работы компрессоров при управлении от КРМК (2 вариант) !

ü Мотор - компрессоры включаются на всём составе.

ü Контроль за давлением в НМ поезда машинист осуществляет по манометру НМ (6,3 - 8,2 Атм).

БУДК (блок управления двигателем компрессора).

БУДК-2 - это электронный блок,  предназначеный для управления двигателем компрессора при штатном и нештатном режимах его работы. БУДК обеспечивает:

• Пуск с регулируемой уставкой тока.
• Поддержание номинальных значений напряжения (550 В) и тока (11,5 А).
• Защиту от заклинивания и работы «вразнос» (работы двигателя без сцепления с компрессором).

 

При включении контактора компрессора замыкается его контакт в цепи МК (ВЦвн) и мотор - компрессор подключается к токоприёмникам. По мере разгона двигателя БУДК контролирует изменение силы тока с пускового (22 А) до номинального (11,5 А), затем блок переходит в штатный режим работы.

 

Если в течение 10 секунд после пуска напряжение на двигателе не достигнет 550 В (вследствие перегрузки или заклинивания двигателя), то БУДК разорвёт цепь питания катушки КК, что вызовет отключение двигателя МК. То же самое происходит при заклинивании двигателя во время его штатной работы.

 

При прохождении неперекрываемого токораздела БУДК разрывает цепь питания катушки КК, а после его проезда блок переходит в режим пуска двигателя компрессора с регулируемой уставкой тока.

 

 

Управление дверями.

Открытие левых дверей. (см. схему ВЦнн на стр.55).

- заранее перевести ППД (переключатель положения дверей) в положение «левые двери» (вниз). При этом на пульте погаснет лампа подсветки кнопки открытия правых дверей (КОПД) и загорятся две лампы подсветки кнопок открытия левых дверей (КОЛД).

- разблокировать (вверх) ВЗД (выключатель закрытия дверей)

- нажать на КОЛД-1 или КОЛД-2 (кнопка открытия левых дверей)

• 10Ппр--А21--кулачок «Д» реверсивного вала КВ—ППД (лев), далее 3 параллельные цепи:
• -- резистор--лампа подсветки КОЛД1--земля
• -- резистор--лампа подсветки КОЛД2--земля
• -- КОЛД1 или КОЛД2—К-1(система АСНП)--31Ппр--СК--31пр--А31--ВОЛД-- земля

ü Если обе кнопки неисправны, то необходимо открыть двери от ВОЛД (выключатель импульсного действия со стороны помощника). Этот выключатель установлен не на всех типах подвижного состава.

 

Открытие правых дверей.

- заранее перевести ППД в положение «правые двери» (вверх). При этом на пульте погаснут две лампы

  подсветки кнопок открытия левых дверей (КОЛД) и загорится лампа подсветки КОПД.

- разблокировать ВЗД (вверх)

-нажать на КОПД (кнопка открытия правых дверей)

• 10Ппр--А21--кулачок «Д» реверсивного вала КВ—ППД (пр.) далее 2 параллельные цепи:
• --резистор--лампа подсветки КОПД--земля
• --КОПД—К-2(система АСНП)--32Ппр-СК--32пр--А32--ВОПД--КС2--земля.

ü Кнопки необходимо нажимать до упора (во избежание подгорания контактов) и удерживать 1,5-2 с.

 

Закрытие дверей.

- заблокировать (вниз) ВЗД-1, (ВЗД-2, при его наличии, должен быть заблокирован !).

• 10Ппр--А21--кулачок «Д» реверсивного вала КВ--ВЗД1--ВЗД2--16Ппр--СК--16пр--А16--диод--ВЗД------блокировка РД--земля.

 

Резервное закрытие дверей.

Пользоваться КРЗД можно только на станции и при заблокированных ВЗД !!!    Нажать на КРЗД:

• 10Ппр--А21--кулачок «Д» реверсивного вала контроллера машиниста--КРЗД--12Ппр--СК--12пр--А12--далее две параллельные цепи:
• --диодный мост--ВОЛД--земля
• --диодный мост--ВОПД--земля.

Одновременно по 31 вагонному проводу ток пойдёт обратно через А-31 в клеммовую рейку (СК-1), там соединится с 31 поездным проводом,  далее по 31 поездному проводу в СК-1 каждого вагона, и оттуда по 31 вагонному проводу на ВОЛД каждого вагона. Аналогично ток пойдёт и через А-32. Таким образом, при нажатии на КРЗД вентили открытия правых и левых дверей каждого вагона получат питание двумя путями: по 12 вагонному проводу и по 31 + 32 вагонным проводам одновременно, что гарантирует закрытие дверей во всём составе даже при отключённом А-12 на одном или нескольких вагонах! (см. рисунок на стр. 23).

 

Дверная сигнализация.

ü Если двери вагона открыты, то контакты дверных блокировок разомкнуты !!!

ü Если двери вагона закрыты, то контакты дверных блокировок замкнуты !!!

ü Если катушка реле не получает питание, то состояние блокировок реле соответствует, изображённому в схеме !!!

Двери открыты. (См. развёрнутую схему справа. Расшифровка сокращений на стр. 56).

Дверные блокировки разомкнуты, поэтому катушка РД обесточена и нормально замкнутые контакты РД в цепи 16 провода замкнуты, в результате загораются белые бортовые лампы. Цепь питания ламп:

• +Б--ПА2--ВБ--А13—пр.Д4--2 параллельно соединённые лампы--замкнутая блокировка РД--земля

 

Двери закрыты.

Дверные блокировки замкнуты, поэтому РД в каждом вагоне получает питание и:

- размыкает свою блокировку в 16 пр.  в цепи бортовых белых ламп (лампы погаснут и обесточится ВЗД)

- замыкает блокировку в цепи 28пр. Если двери всего поезда закрыты, то соберётся цепь для ЛСД и КД:

• +Б--ПА2--ВБ--А13—кулачок реверсивного вала КВ--перемычка с 15 на 28пр.--все замкнутые блокировки РД--хвостовой вагон--перемычка с 28пр. на 15пр.--кулачок КРУ в «0»--кулачок реверсивного вала КВ в «0»-- цепь питания ЛСД и КД в хвостовом вагоне работает вхолостую. Одновременно по 15 пр. ток через все промежуточные вагоны придёт в головной вагон:
• 15пр. гол. ваг.-- кэ КВ в «тормоз»--светодиоды ЛСД на пульте и параллельно катушка реле КД--земля.  КД, включившись, зашунтирует кулачок главного вала КВ, с этого  момента  питание  ЛСД и КД больше не зависит от положения КВ. Вторая блокировка  КД замкнётся в цепи катушки РВ2 (см. цепи управления). Реле РВ2 замкнёт свой контакт в цепи реле  Р1-5,  а Р1-5  замкнёт свой  контакт в цепи 1 поездного провода, что сделает возможным сбор схемы ходового режима на всём составе.

46

! Если при наборе скорости разомкнётся хотя бы одна дверная блокировка, то на этом вагоне потеряет питание РД, замкнёт свой контакт в цепи 16 провода, в результате на этом вагоне загорятся белые бортовые лампы и получит питание ВЗД. Одновременно разомкнётся блокировка РД в 28пр. и цепь питания ЛСД и КД будет разомкнута. Потеряв питание, КД разомкнёт свою блокировку в цепи главного вала КВ и также разомкнёт контакт в цепи питания РВ2. Реле РВ2 разомкнёт (через 0,7с. из-за наличия остаточного магнитного потока в сердечнике) свои контакты, обесточив Р1-5, а реле Р1-5 обесточит 1й поездной провод, что приведёт к разбору схемы сходового режима на всём составе (только при управлении от КВ).

! Даже если дверная блокировка замкнётся вновь, то цепь питания ЛСД и КД и ходовой режим не восстановятся до тех пор, пока главная рукоятка КВ находится в ходовом положении. То есть, для сбора схемы сначала необходимо перевести главную рукоятку КВ в « 0 » положение .

! Блокировка реле КД, находящаяся в цепи питания РВ2, не влияет на работу цепей управления в тормозном режиме, а также при управлении поездом от КРУ, поэтому при работе от КРУ из поезда на ближайшей станции должны быть высажены пассажиры.

 

! Для обеспечения возможности управления поездом при неисправности реле КД или цепи дверной сигнализации на 7-м блоке пульта предусмотрен тумблер «ВАД», шунтирующий блокировку реле КД.

 

 

Радиоинформатор. Предназначен для автоматического оповещения пассажиров всего поезда по заранее записанной программе. Усилитель установлен в стативе АРС (правый аппаратный отсек перегородки кабины) и защищается  А-26. Порядок пользования зависит от органов управления на пульте и от типа устройства.

 

Радиооповещение. Предназначено для оперативного информирования пассажиров всего поезда. Перечень обязательных объявлений находится на левой (или задней) стенке кабины машиниста. Усилитель типа У-100 защищается автоматиком А-26.

 

Радиостанция. РТМ-42. Предназначена для оперативной связи машиниста и ДЦХ. Для ответа диспетчеру необходимо нажать и удерживать тангенту микрофона (или трубки), для прослушивания ответа ДЦХ тангенту необходимо отпустить. Номер частотного канала зависит от линии (список находится в кабине машиниста). Радиостанция расположена в правом аппаратном отсеке АРС. Защищается автоматиком АР-63.

 

УЭСПМ. Универсальная экстренная связь «пассажир - машинист». Предназначена для экстренной связи пассажира с машинистом. Инициатором связи является только пассажир. Для ответа пассажиру машинист должен нажать на тангенту микрофона УЭСПМ. После отпускания тангенты связь разрывается и восстановить её может только пассажир (нажатием кнопки вызова на пульте). В каждом вагоне установлены по два пульта, при этом ответ машиниста будет слышен из динамика только того пульта, откуда был сделан вызов. Устройство защищается автоматиком АС-1 или А-61.

 

ü Полный комплект действующего радиооборудования установлен в кабинете № 312.

 

ü С порядком пользования этими устройствами на Вашей линии необходимо ознакомиться во время поездной практики в электродепо !

47

ПРИЛОЖЕНИЯ.

Автоматики по программе пом. маш. ( 81-717. 5м ).

 

ВУ  - управление поездом (выключатель не имеет тока отсечки)

А54 - управление поездом

А56 – связь АКБ с 10 поездным проводом (от +Б)

А27 - осв. салонов, кабины, лампа пневмотормоза; лРП зелёные; сигнал прохода в хвост. кабину, лКВЦ,

А53 - КВЦ (от +Б)

А10 - управление МК поезда

А22 - контактор компрессора вагона

А23 - контактор компрессора

А44 - резервное управление поездом и МК поезда (от +Б)

А21 - управление дверями поезда

А31 - открытие левых дверей вагона

А32 - открытие правых дверей вагона

А16 - закрытие дверей вагона

А12 - резервное закрытие дверей вагона

А13 - сигнализация дверная вагона - влияет на весь поезд (от +Б)

А46 - 1я группа фар

А47 - 2я группа фар (на более ранних сериях)

А29 - белые фары, общий

А11 - освещение кабины и аппаратных отсеков, лампа АВУ, В№1 от АВУ

А38 - красные светодиоды РП и ЛСН при неисправности данного вагона

А73 - сигнализация неисправности поезда (катушки РЗ-2 всего поезда)

А74 - возврат РП и БВ поезда

 

А26 – радиооповещение (от +Б)

АР63 – ДЦХ (поездная радиостанция) (от +Б)

АС1 или А-61 - УЭСПМ (от +Б)

 

Уставки (значения срабатывания аппаратов).

• РПЛ.
• Для Еж-3 (и Ем-508Т) = 1020 - 1060А (Таганско-Краснопресненская линия)
• для 81-717 без БВ = 1200 - 1300А (Таганско-Краснопресненская линия)
• на вагонах 81-717.5 и 81-717.5м катушка РПЛ установлена в цепи управления (провод 20М) и срабатывает от дифференциального реле или БВ (см. ниже).
• РП1-3 и РП2-4 = 620 - 660А.
• При последовательном соединении групп ТЭД (до 18 позиции РК) обе катушки реагируют на общий ток во всей цепи
• при параллельном соединении групп ТЭД (с 19 по 36 позиции) и в тормозном режиме каждое реле защищает свою группу двигателей (генераторов).
• РЗ-1 = 0,6-0,8А. Срабатывает только в тормозном режиме при пробое изоляции якоря ТЭД на корпус.
• РЗ-3 = 40-60А. Защищает тиристорный регулятор поля (ТРП) в тормозном режиме при скорости более 64 км/ч. На вагонах Еж-3 и Ем-508Т (включая вагоны РУ-1) данное реле отсутствует.
• НР - нулевое реле = 360 – 380В притягивает якорь / 120 - 190В отпускает якорь.
• ДР - дифференциальное реле. При разности токов в группах двигателей 120 + 20А:
• на вагонах 81-717.5 и 81-717.5м воздействует на РПЛ, вызывая его срабатывание
• на вагонах 81-717.БВ - размыкает контакты ДР1 или ДР2 в цепи 1 вагонного провода, отключая ЛК1-3-4, при этом красная лампа РП горит вполнакала (или светодиод ЛСН)
• на вагонах Еж-3 (и Ем-508Т)  и 81-717 без БВ дифференциальное реле отсутствует.
• БВ выключатель автоматический быстродействующий, 800 + 40А на каждую группу или при суммарном токе 1500А  (защищает СЦ только в моторном режиме).
• АВУ = 2,7 - 2,9 Атм. в ТМ отключение / 3,5 - 3,7 Атм. в ТМ включение.
• АВТ = 2 + 0,1 Атм. в ТЦ отключение. (АВТ не должен срабатывать от действия ВЗ№1 при гружёном режиме!).

 

                                                                 

                                                                 

49

 

50

 

Автоматики 81-717.5м

подчёркнутые расположены в кабине А1 ход вагона А2 управление РК вагона (РВ1, СР1) А3 ход-3 вагона А4 назад вагона А5 вперёд вагона А6 тормоз вагона А7 прав. красн. фонарь вагона А8 ВЗ№2 вагона А9 лев. красн. фонарь вагона А10 управление МК поезда А11 осв. отсеков и кабины, лампа АВУ, ВЗ№1 от АВУ А12 рез.закр. дверей вагона А13 сигнализация дверная вагона А14 РРП1, РРП2 вагона А15 управление ББЭ и освещением вагона А16 закрытие дверей вагона А17 рез. упр. и сигнализация дверей поезда, белые фары от КРУ А18 РП-возврат, вкл. ВА вагона А19 РВ3 вагона А20 ЛК2 вагона А21 управление дверями поезда А22 МК вагона А23 МК резервный вагона (только пром.) А24 подзаряд вагона А25 байпасный тормоз вагона А26 радиоусилитель А27 осв. салона, кабины и отсеков, лСт. тормоза, лРП зелёные,    сигнализ. прохода в хвостовую кабину, ТВУ (зуммер) А28 БУ и РВО вагона А29 белые фары от КВ - общий А30 управление СДРК вагона А31 открытие левых дверей вагона А32 открытие правых дверей вагона А37 РПУ вагона А38 лРП красная вагона А39 резервный пуск вагона (питание на провод ЗР) А40 светодиод ЛХРК А41 ВЗ№2 (АРС) А42 АРС+75В, РПБ при включённой АРС А43 АРС+12В А44 резервное управление поездом и МК А45 управление ББЭ и РПУ поезда А46 1-я группа белых фар А47 2-я группа белых фар А48 РПБ, РВ2, ВЗ№2, РОТ1 (АРС) А49 аварийное осв. вагона (посл. серии - В№1 от кнопки) А50 контактор освещения (КО) вагона А51 включение ББЭ вагона А52 ВЗ№2 вагона (АРС) А53 КВЦ вагона А54 УПРАВЛЕНИЕ ПОЕЗДОМ А55 байпасный тормоз поезда А56 АКБ вагона А57 ЛХРК (напряжение на 2 Ппр.) АР63 радиостанция (ДЦХ) А65 основное освещение вагона А66 отключение ВА вагона А68 отжатие ТР А70 авторежим РКТТ вагона А71 управление ВЗ№1 и ВЗ№2 поезда А72 синхронизация ВЗ№1 А73 сигнализация неисправности поезда

А74 РП-возврат, вкл. и откл. ВА поезда А75 печь кабины А76 пожарная сигнализация А77 РОТ1 А78 РОТ2 А79 АРС, РОТ2 А80 включение ВА (БВ) А81 управление ВА АВ1 кнопка В№1 (на новых сериях - А49) АВ2 вентиляция (2й агрегат) АВ3 вентиляция АВ4 СКОРОСТЕМЕР АВ5 вентиляция (осн. агрегат) АВ6 вентиляция аварийная АС1 или А-61  УЭСПМ ВУ УПРАВЛЕНИЕ ПОЕЗДОМ   Предохранители: справа под окном в кабине П1, 30А Батарея П11, 20А Резервное управление поездом П5, 20А Питание ВА П8, 10А Освещение   под вагоном в ящике ЯП-60 П2, 10А МК П4, 30А ББЭ (БПСН, ДИП) П10, 10А Печь кабины, НР, киловольтметр   на торце ящика с АКБ ПА-1, 30А Батарея ПА-2, 20А Батарея

51

52

Назначение аппаратов.

ТР-3. Токоприёмник рельсовый. Предназначен для нижнего токосъёма с контактного рельса при любых скоростях и погодных условиях. Всего на вагоне 4 токоприёмника. Токоприёмники ТР-7 и ТРА-02 оснащены пневмоприводом для дистанционного отжатия или прижатия башмаков по команде из кабины машиниста.

 

СК-43. Силовая соединительная коробка (КС-1). Предназначена для соединения силовых кАбелей от ТР с кАбелями силовой цепи и ВЦвн.

 

СК-25. «Земляная коробка» (КС-2), на вагоне 2 коробки. Предназначены для соединения проводов и кАбелей цепей,

подлежащих заземлению, а также «минуса» АКБ вагона. Коробки расположены под вагоном в районе 1 и 2 тележек.

 

ЗУМ-2. Заземляющее устройство моторов. Предназначено для токоотвода путём принудительного заземления «минуса» через ось колёсной пары на ходовые рельсы.

 

Ящик ЯП-57. (Ящик с предохранителями). В нём установлены:

o П - главный предохранитель: предназначен для защиты СЦ в моторном режиме от токов перегрузки и КЗ.  

o ПО - предохранитель ВЦвн (вспомогательных цепей высокого напряжения): для защиты ВЦвн от токов перегрузки и короткого замыкания. (40А)

 

ГВ-10. Главный разъединитель. Предназначен для ручного подключения токоприёмников к силовой цепи.  Аппарат не изолирован от кузова и имеет принудительное заземление для элкетробезопасности (шунт)!

 

ВА21-29. Автоматический выключатель. Для ручного включения и отключения низковольтных цепей, а также для их защиты от токов перегрузки и короткого замыкания.

 

ВБ-630. Быстродействующий выключатель. Для защиты СЦ в моторном режиме от токов перегрузки и короткого замыкания, а также для дистанционного включения и отключения силовой цепи вагона (только при «0» положении КВ).

                                              

Контакторы. Коммутационные аппараты с косвенным управлением. Контакторы различаются по способу управления на: электропневматические, электромагнитные и кулачковые;  имеют индивидуальный или групповой привод.

 

ПК-163. Электропневматический линейный контактор с индивидуальным приводом. Предназначен для коммутации электрических цепей (силовой и цепей управления) в моторном и тормозном режимах.

 

ЭКГ-39. Реостатный контроллер. (электрический контроллер групповой). Аппарат многопозиционный с групповым приводом. Предназначен для ступенчатого ВЫведения пуско-тормозных резисторов из силовой цепи в моторном и тормозном режимах, а также для ослабления магнитного поля тяговых двигателей в моторном режиме.

                    

ПКГ-761. Переключатель положений (пневматический контроллер групповой). Состоит из двух аппаратов – ПСП и ПМТ. ПСП предназначен для переключения групп тяговых электродвигателей с последовательного соединения на параллельное, а ПМТ - с моторного режима на тормозной и обратно. Исходные положения : ПСП - в ПС, а ПМТ - в ПТ. 

 

ПР-772. Пневматический реверсор. Предназначен для изменения направления движения вагона путём изменения

направления тока в обмотках якорей ИЛИ в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей.

 

КВ-70. Контроллер машиниста. Групповой переключатель с ручным приводом для передачи команд от машиниста в цепи управления каждого вагона по системе многих единиц (СМЕ).

     

ЭКК. Электроконтактная коробка. Для соединения поездных проводов смежных вагонов поезда в непрерывную

 электрическую цепь. Поездные провода каждого вагона соединены между собой ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО.

 

АКБ. Предназначена для питания всех низковольтных цепей вагона при неработающих ДИП (ББЭ).

                                              

ДИП (дополнительный источник питания), ББЭ (блок бортового электроснабжения), БПСН (блок питания собственных нужд),. Для преобразования напряжения 825В в постоянное 80В,  а также для подзаряда АКБ вагона.

ТЭД.  Тяговые электродвигатели. Преобразуют электрическую энергию в механическую. Служат для приведения в движение колёсных пар вагонов.

 

Резервное управление поездом. Необходимо для оперативной эвакуации с линии неисправного состава путём изменения направления тока в цепи управления. Питание осуществляется от +Б данного вагона, заземление - через КРУ.

 

УАВА. Универсальный автоматический выключатель автостопа. При срабатывании срывного клапана автостопа контакты УАВА разрывают цепь питания катушки контактора Р1-5, который разрывает цепь 1 поездного провода, что приводит к отключению ЛК1-3-4-5, то есть, к разбору схемы с ходового режима (только при управлении от КВ).

 

АВУ. Автоматический выключатель управления. Предназначен для контроля за давлением в тормозной магистрали. При понижении давления в ТМ поезда разрывает цепь питания Р1-5, что приводит к разбору схемы с ходового режима,  включаются вентили замещения электротормоза №1 на всём составе и загорается лампа АВУ на пульте машиниста.

 

АВТ. Автоматический выключатель торможения. Предназначен для исключения совместного действия электрического и

пневматического тормозов с целью предотвращения юза колёсных пар вагона и увеличения тормозного пути. АВТ не должен разбирать схему при давлении В№1 в гружёном режиме! При давлении в ТЦ 2 + 0,1Атм. размыкает контакт в цепи 1пр. данного вагона, что приводит к разбору схемы с ходового и тормозного режимов.

 

НР. Нулевое реле. Предназначено для защиты СЦ в моторном режиме от повторной подачи напряжения после его снятия

 

ДР. Дифференциальное реле. Срабатывает при разности токов между группами двигателей 120 + 20А (только при параллельном соединении!),  что приводит к срабатыванию РПЛ и к разбору схемы с ходового или тормозного режимов. Установлено для защиты от неполного короткого замыкания (кругового огня по коллектору).

 

ИШ. Индуктивный шунт. Подключён параллельно обмоткам возбуждения 1 и 2 группы ТЭД. Защищает двигатели от колебания напряжения в силовой цепи в режиме Ход-3.

59

Вопросы для зачёта по электрооборудованию (помощники).

1. Аккумуляторная батарея: назначение и устройство.

2. Электроконтактная коробка: назначение и устройство.

3. Токоприёмники ТР-3 и ТР-7: назначение и устройство.

4. Главный предохранитель: назначение, устройство, технические характеристики.

5. Главный разъединитель ГВ-10: назначение, устройство, особенности установки.

6. Электромагнитные контакторы: назначение и устройство.

7. Электропневматические контакторы: назначение и устройство.

8. Автоматические выключатели ВА 21-29: назначение и воздействие на схему.

 

9. Дверная блокировка: устройство, воздействие на схему.

10. Открытие левых дверей.

11. Открытие правых дверей.

12. Закрытие дверей.

13. Резервное закрытие дверей.

14. Дверная сигнализация.

 

15. Аппараты, входящие во вспомогательные цепи высокого напряжения.

16. Включение КВЦ.

17. Управление МК.

18. Резервное управление МК.

 

19. Контроллер машиниста КВ-70: назначение и устройство.

20. Реостатный контроллер ЭКГ-39: назначение и устройство.

21. Пневматический реверсор ПР-772: назначение и устройство.

22. Переключатель положений ПКГ-761: назначение и устройство.

 

23. Назначение кнопок и выключателей, расположенных на пульте машиниста.

 

24. Включение белых фар.

25. Включение красных сигнальных фонарей.

 

26. Радиооповещение: назначение, порядок пользования, автоматик защиты.

27. Радиоинформатор: назначение и порядок пользования, автоматик защиты.

28. Поездная радиосвязь с ДЦХ: назначение, порядок пользования, автоматик защиты радиостанции.

29. УЭСПМ: назначение, порядок пользования, автоматик защиты.

 

30. Назначение УАВА, АВУ, АВТ и их воздействие на цепи управления.

31. Работа силовой схемы на Ход-1.

32. Нулевое реле: назначение и влияние на цепи управления вагона.

33. Панель с реле перегрузки, назначение и работа реле.

34. Сигнализация неисправности цепей управления поезда.

 

Контрольные вопросы по электротехнике.

1.  Закон Ома для последовательной цепи.

2.  Формулы для расчёта сопротивления последовательной и параллельных цепей.

3.  Первый Закон Кирхгофа.

4.  Правило буравчика.

5.  Правило Правой руки. Что можно определить по этому правилу?

6.  Правило Левой руки. Что можно определить по этому правилу?

7.  Принцип работы электродвигателя. Как будет работать тяговый электродвигатель ДК-117 при отсутствии

одного и двух щёткодержателей?

8.  Принцип работы генератора. От чего зависит величина тормозной силы?

9. Противо-ЭДС, причина её возникновения. Единица измерения. От чего зависит величина противо-ЭДС?

10.Что произойдёт, если изменить направление тока:

· В обмотке якоря электродвигателя?

· В обмотке возбуждения электродвигателя?

· В обмотке якоря и в обмотке возбуждения одновременно?

11. Причина и последствия возникновения вихревых токов. Способ борьбы с вихревыми токами.

12. Способы увеличения магнитной силы катушки с сердечником.

13. Способы регулирования скорости вращения якорей коллекторных тяговых двигателей.

60

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ.

Природа электричества.

В природе все вещества состоят из молекул. Молекула, в свою очередь, состоит из атомов, атом – из ядра, а ядро -  из положительных протонов и не имеющих заряда нейтронов. Вокруг ядра на орбитах вращаются электроны. Ядро имеет положительный заряд, а электроны – отрицательный:

Атом в целом электрически нейтрален, но при воздействии на него (например, при нагревании) он приобретает дополнительную энергию, в результате чего разрывается связь между ядром и наиболее удалённым электроном. Этот электрон уходит со своей орбиты и весь атом становится положительньно заряженным ионом. Оторвавшийся электрон либо начинает хаотическое движение (так называемый свободный электрон), либо присоединяется к другому атому, превращая его в отрицательно заряженный ион. В природе существуют вещества, имеющие или не имеющие свободные электроны. В зависимости от этого они делятся на проводники, полупроводники и диэлектрики.

• Проводники делятся на 2 класса:
• 1 класс - металлы и сплавы
• 2 класс - водные растворы кислот, солей и щелочей.
• Полупроводники пропускают ток только в одном направлении.
• Диэлектрики не имеют свободных электронов,    

                                                                          поэтому они не проводят электрический ток.

Если к концам проводника подсоединить источник электродвижущей силы - ЭДС (например, батарею), то движение свободных электронов в проводнике станет упорядоченным, то есть, по проводнику потечёт электрический ток, это упорядоченное движение электронов называется электрически током.

 

 

Количество свободных электронов характеризует способность материала проводить электрический ток. Количество электронов, равное 6,23 10¹⁹ принято считать, как 1 Кулон (Кл). При силе тока 1А за 1с в проводнике проходит количество электричества, равное 1Кл.

 

Электрический потенциал (читается «фи»).

Если в магнитном поле положительного заряда находится другой положительный заряд, то эти заряды стремятся оттолкнуться друг от друга. При этом совершается определённая работа за счёт совместного действия полей обоих зарядов. Отношение этой энергии (W)  к величине перемещаемого заряда (q) называется электрическим потенциалом. Так как энергия совместного поля зарядов W при отдалении двух зарядов ослабевает, то и электрический потенциал в разных точках проводника будет разным:

 

Электрическое напряжение.

Электрическим напряжением называется разность потенциалов между двумя полюсами источника тока при замкнутой электрической цепи, либо между двумя точками проводника.

Напряжение измеряется в вольтах (В), обозначается U:    U =

Если напряжение отрицательно, значит, ток по цепи проходит в обратном направлении.

1

ЭДС.

Если два разноимённо заряженных тела соединить проводником, то свободные электроны начнут направленное движение, то есть, по проводнику потечёт электрический ток. Он будет протекать до тех пор, пока напряжение (разность потенциалов между концами проводника) не станет равным нулю. Для того, чтобы ток протекал непрерывно необходимо постоянно поддерживать разность потенциалов, то есть, к концам проводника необходимо присоединить источник электрической энергии, например, генератор или аккумуляторную батарею. Разность потенциалов на зажимах источника электрической энергии при незамкнутой цепи называется ЭДСисточника. Единица измерения ЭДС - Вольт (В), обозначение – Е.

 

Сила тока.

Силой тока ( I ) называется количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника за 1 секунду:

I = , где q - количество электричества (Кл), t - время (с).  Единица измерения силы тока - Ампер  (А).

Сопротивление.

При движении свободных электронов в проводнике они на своём пути сталкиваются с атомами, отдавая при этом часть своей энергии. Эта энергия переходит в тепловую и нагревает проводник, что сопровождается потерей электроэнергии в цепи. Каждый материал имеет свои свойства проводить электричество. Чем хуже проводимость (т.е., больше сопротивление движению электронов), тем больше потери и нагрев проводника. Медь, сталь и алюминий имеют низкое сопротивление току, а нихром и фехраль – высокое. Поэтому в электрических цепях подвижного состава метрополитена используют медные провода и кабели, а для ограничения силы тока применяют сопротивления из фехраля. Обозначение - R, единица измерения - Ом.

 

Проводники одинакового сопротивления.

Проводники с одинаковым             Сечение различных проводников          Длина различных

удельным сопротивлением                при одинаковой длине.                 проводников при одинаковом

                                                                                                                                                   сечении