Цепи тяговых двигателей в режиме рекуперативного торможения.
Тяговые двигатели в режиме рекуперативного торможения работают как генераторы постоянного тока с независимым возбуждением.
Рекуперативное торможение осуществляется путем инвертирования постоянного тока тяговых двигателей, работающих генераторами, в переменный ток промышленной частоты.
Все переключения в силовой цепи при переходе из режима тяги в режим рекуперативного торможения и наоборот производится переключателями А11 -QT1, А12 - QT1. При переходе в режим рекуперативного торможения якорь каждого тягового двигателя отключается от своей обмотки возбуждения и подключается к ВИП последовательно с диодами блока U11 и блоком резисторов R10.
Блок резисторов R10 предназначен для обеспечения большей электрической устойчивости рекуперативного торможения, а также для улучшения распределения тока между параллельно включенными якорями тяговых двигателей.
Блок диодов U11 предназначен для предотвращения появления контурных токов при переходе в режим рекуперативного торможения на высоких скоростях.
Для защиты, резисторов от токовых перегрузок предусмотрена панель реле напряжения А6. При срабатывании реле контроля напряжения KV01, KV02 панели А6 разбирается схема электрического торможения.
В блоках силовых аппаратов Al I, A12 установлены панели защиты тяговых двигателей от кругового огня А27 (при срабатывании реле контроля напряжения KV01 панели отключается контактор К1, обесточивая обмотки возбуждения двигателей).
Обмотки тягового трансформатора с выводами аЗ - хЗ и выпрямительная установка возбуждения U3 образуют двухполупериодного выпрямления со средней нулевой точкой для питания обмоток возбуждения тяговых двигателей. Напряжение холостого хода между выводами аЗ - хЗ составляет 172 В.
Тормозными переключателями All- QT1, А12 - QT1 обмотки возбуждения тяговых двигателей каждой секции соединяются между собой последовательно. Резисторы Rl, R2 выводами РО, РЗ остаются подключенными параллельно обмоткам возбуждения как и в режиме тяги.
Сбор силовой схемы питания обмоток возбуждения завершается включением контактора К1.
Ток возбуждения измеряется амперметром РА2, установленным в кузове секции электровоза.
Обратная связь по току с системой регулирования обеспечивается с помощью датчика тока Т15.
От тока перегрузки цепи возбуждения защищены с помощью реле КА8, от токов короткого замыкания при пробое плеч ВУВ - с помощью реле КА7. При срабатывании реле КА7 отключается контактор К1, при срабатывании реле КА8 отключается главный выключатель QF1.
Контроль замыкания цепей возбуждения на корпус осуществляет реле контроля "земли" KV5, при включении которого загораются индикаторы ВУВ на блоке сигнализации А23 над пультом машиниста.
Для снижения уровня радиопомех и коммутационных перенапряжений обмотка аЗ - хЗ тягового трансформатора соединена с корпусом электровоза через конденсаторы С15, С16.
Схема вспомогательных цепей.
Вспомогательные цепи питаются от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Напряжение холостого хода между выводами а4 - 6 обмотки 235 В, между выводами а4 - х4 - 405 В.
Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений предусмотрен ограничитель перенапряжений F4, для снижения уровня радиопомех - конденсаторы С17, С18, для защиты от токов короткого замыкания - реле КА9, при включении которого отключается главный выключатель QF1.
Контроль замыкания на корпус осуществляет реле контроля "земли" KV4, при включении которого загораются индикаторы "РКЗ" на блоке сигнализации А23.
Схема цепей управления.
Управление электровозом осуществляется с помощью контроллера машиниста, выключателей и тумблеров. Контроллером задается направление движения и режим работы, осуществляется пуск, электрическое торможение и регулирование скорости электровоза. Выключатели и тумблеры предназначены для управления токоприемниками, аппаратами защиты, вспомогательными машинами и другим электрооборудованием.
Для исключения ошибок при управлении, которые могли бы иметь место при одновременном включении в обеих секциях выключателей блоков выключателей S20 или контроллеров машиниста SM1, предусмотрено запирание выключателей в отключенном положении специальным ключом, а контроллера машиниста - механическими блокировками, исключающими вращение реверсивного и главного валов при снятой реверсивной рукоятке (выполненной съемной в нулевом положении).
Для управления выключателями, не запирающимися ключом, на блоке S20 с кабины, из которой управляется электровоз, цепи их, подключаются контактами блокировочного переключателя SA3.
Цепи управления от тумблеров S54 "Сигнализация", S55"ПЧФ", S56 "Вспомогательные машины" подключаются, также с помощью блокировочного переключателя SA3.
Для исключения возможности приведения электровоза в движение, если тормоза не переключены на управление из рабочей кабины, установлено устройство блокировки тормозов SQ1, имеющее съемную рукоятку.
Для управления электровозом машинисту должен выдаваться:
- один ключ к блоку выключателей;
- одна реверсивная рукоятка контроллера машиниста;
- одна рукоятка блокировочного устройства тормозов.
Питание цепей управления.
Система питания цепей управления — однопроводная с заземленным минусом. Обратным проводом (минусовым) являются металлические конструкции электровоза. Источником питания является шкаф питания А25 и щелочные никель-кадмиевые аккумуляторные батареи GB1, GB2. Шкаф питания представляет собой статический преобразователь напряжения переменного тока в напряжение пульсирующего тока и служит для питания цепей управления стабилизированным напряжением 50 В, а также для подзаряда аккумуляторных батарей.
Питание шкафа осуществляется от обмотки собственных нужд тягового трансформатора (405 В) или от сети депо по проводам Cl, C45 при включенном контакторе КМ5. Контактор включается тумблером ВКЛЮЧЕНИЕ ШП шкафа питания.
Питание цепей управления осуществляется по следующей цепи: диод V5 или тиристор VI (в первый полупериод), V2 (во второй полупериод), рубильник SA1, SA2, провод ЭО1 и дроссель L1, рубильники SA1, SA2, провод ЭОЗ; цепи управления, корпус, диоды V4 (в первый полупериод), V3 (во второй полупериод). Для снижения величины пульсации выпрямленного напряжения предусмотрен дроссель L1.
Величина напряжения цепей управления устанавливается с помощью резистора R8. Напряжение измеряется вольтметром PV при установке тумблера S4 в положение НАПРЯЖЕНИЕ ВЫПРЯМИТЕЛЯ и тумблера S3 в положение НОРМАЛЬНО. Для измерения напряжения аккумуляторных батарей необходимо тумблер S4 переключить в положение НАПРЯЖЕНИЕ БАТАРЕИ.
Питание цепей управления деповского источника постоянного или пульсирующего тока напряжение 45 - 55 В может осуществляться через розетку Х8. При этом рубильник SA2 должен находиться в положении ИСТОЧНИК ДЕПО, а рубильник SA3 БАТАРЕЯ - в положении НОРМАЛЬНО или в среднем положении.
Подзаряд аккумуляторных батарей осуществляется по цепи: плюс выпрямителя, сглаживающий реактор L2, трансформатор тока Т2, тиристор V7, рубильник SA3, предохранитель F1, провод НО1, аккумуляторные батареи GB1 и GB2, провод НО2, предохранитель F2, рубильник SA3, шунт амперметра RS, минус выпрямителя. Подзаряд разряженных (полностью или частично) аккумуляторных батарей осуществляется током, не превышающим 31 А. По мере подзаряда напряжение на батареях растет и при достижении определенной величины, зависящей от температуры окружающей среды, стабилизируется.
Уровень ограничения тока подзаряда устанавливается с помощью резистора R9, напряжение подзаряда с помощью резистора R14. Ток батарей измеряется с помощью амперметра РА.
Заряд от деповского источника напряжения постоянного или пульсирующего тока может осуществляться через розетку Х8. При подготовке к заряду необходимо в шкафу питания установить рубильник SA3 в положение ИСТОЧНИК ДЕПО, а рубильник SA2 - в положение НОРМАЛЬНО или в среднее положение.
При исчезновении напряжения на обмотке трансформатора Т1 шкафа питания (выключение главного выключателя, проезд нейтральной вставки и т.д.) цепи управления автоматически переключаются на питание от аккумуляторных батарей GB1 и GB2 по цепи: плюс батареи GB2, провод НО1, предохранитель F1, рубильник SA3, тиристор V8; рубильники SA1, SA2, провод ЭО1, дроссель L1, провод ЭОЗ, цепи управления, корпус, шунт амперметра RS, рубильник SA3, предохранитель F2, провод НО2, минус батареи GB1. После отключения контактора КМ, тиристор V8 шунтируется контактами КМ и реактором L2, тем самым исключается возможность продолжительной токовой перегрузки тиристора. Цепи управления от токов короткого замыкания защищены выключателями SF21 - SF47, SF75, SF76, SF86, SF89, SF90 - SF93 и предохранителями: F33, F34, F36-F38, F41 -F43.
Цепи освещения.
Лампа прожектора EL1 включается выключателем ПРОЖЕКТОР ТУСКЛО, напряжение к которому подается выключателем SF31 ПРОЖЕКТОР. Увеличение яркости осуществляется выключателем ПРОЖЕКТОР ЯРКО, при включении которого шунтируется резистор R41 и часть резистора R42. Не зашунтированная часть резистора R42 (выводы 2-3) предназначена для ограничения тока лампы прожектора с целью увеличения ее срока службы.
Освещение тележки (лампы ELI I - EL18) включается тумблером S78 ОСВЕЩЕНИЕ ТЕЛЕЖЕК, напряжение к которому подается по проводу Н011 через контакт переключателя SA3. Тумблер включает реле KV78 обеих секций, которое в свою очередь, включает лампы от предохранителя F34.
Освещение измерительных приборов осуществляется микролампами, встроенными в окантовку приборов, имеющими напряжение питания 6 В и на схеме условно показаны одной лампой для одного прибора (окантовка прибора состоит из 8 ламп). Питание ламп EL31 - EL35 осуществляется от преобразователя А37, получающего питание 50 В от тумблера S79 ОСВЕЩЕНИЕ ПРИБОРОВ и имеющего на выходе напряжение 6 В. Яркость освещения осуществляется лампами EL41, EL42 и включается тумблерами S81, S82 ОСВЕЩЕНИЕ ДОКУМЕНТОВ. Яркость регулируется резисторами R79, R80.
Освещение кабины (лампы EL43, EL44, EL49, EL50) включается тумблерами S83 ЗЕЛЕНЫЙ СВЕТ, S89 ОСВЕЩЕНИЕ КАБИНЫ ЯРКО, S90 ОСВЕЩЕНИЕ КАБИНЫ ТУСКЛО. При включении тумблера S89 лампы EL49, EL50 соединяются параллельного, при включении тумблера S90 - последовательно. Напряжение к тумблерам подается выключателем SF32.
Буферные фонари (лампы HI 1, Н12, Н13, Н14) включаются тумблерами S85 ФОНАРЬ БУФЕРНЫЙ ПРАВЫЙ, S87 ФОНАРЬ БУФЕРНЫЙ ЛЕВЫЙ, S86 и S88 ФОНАРЬ БУФЕРНЫЙ КРАСНЫЙ / БЕЛЫЙ. Напряжение к тумблерам подается выключателем SF32.
Освещение коридора (лампы EL53 - EL63) включается тумблерами S106 -S109 ОСВЕЩЕНИЕ КОРИДОРА. Напряжение к тумблерам подается выключателем SF39 ОСВЕЩЕНИЕ КОРИДОРА. Дежурное освещение (лампы EL51, EL52) включаются тумблером S95 ДЕЖУРНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ. Напряжение к тумблеру подается от аккумуляторной батареи через предохранитель F38. Реле KV62 подключает питание к лампам дежурного освещения только при отключенном шкафе питания А25.
Освещение высоковольтной камеры (лампы EL72 - EL78, EL81 - EL88) включается тумблерами S93, S94 ОСВЕЩЕНИЕ ВВК. Напряжение к тумблерам подается выключателем SF40 ОСВЕЩЕНИЕ ВВК.
Для подключения переносных ламп предусмотрены розетки XII - XI7. Напряжение к розеткам подается выключателем SF41 РОЗЕТКИ.
Цепи вспомогательные.
Сжатый воздух на электровозе используют также для работы системы смазки гребней бандажей, подачи звуковых сигналов, работы главного выключателя, аппаратов цепей управления и токоприемников, а также для подсыпки песка под колесные пары.
Система смазывания гребней бандажей установлена на 1-ой по ходу движения колесной паре. Сжатый воздух в систему поступает через электромагнитный вентиль У30 и непосредственно к масляному баку. Краны КН45 и КН46 постоянно открыты и перекрываются только в случае выхода из строя гребнесмазывателей.
Звуковыми сигналами являются тифон и свисток, установленные на едином кронштейне - РВН. Управление сигналами - электропневматическое. Тифон управляется клапаном У17, свисток - клапаном У18. При выходе из строя клапанов они могут быть отключены разобщительными кранами КН17 и КН18.
Сжатый воздух, поступающий в главный воздушный выключатель из питательной магистрали, дополнительно очищен фильтром ФТО2 с металлокерамической вставкой. Разобщительный кран КН26 установлен для отключения главного выключателя. Для слива конденсата из резервуара РС8 и фильтра ФТО2 установлены спускные краны КН27 и КН52.
Для работы аппаратов цепей управления и цепей блокирования высоковольтной камеры давление сжатого воздуха понижается в редукторе до 5,0кгс/см. Предусмотрена возможность отключения любого вышедшего из строя аппарата кранами КН55...КН59.
Для обеспечения подъема токоприемника давление сжатого воздуха понижается редуктором КРЗ до 2,4кгс/см. Управление подъемом и опусканием токоприемника осуществляется клапаном У10. С целью обеспечения устойчивой работы токоприемника установлен резервуар PC10 объемом 10 литров и дроссельное устройство ДР5. Клапан предохранительный КП4 защищает токоприемник от перегрузок при его перемещениях или разрегулировке редуктора КРЗ. Воздухопровод ВИ - изоляционное устройство, разъединяющее токоприемник от земли. Материал воздухопровода - фторопласт. Для исключения возможности входа в высоковольтную камеру без опускания токоприемника установлен вентиль защиты. Вентиль не открывает выход сжатого воздуха в атмосферу, а следовательно и не разблокирует высоковольтную камеру, если хотя бы одна из его катушек остается под напряжением. Пневматический выключатель SP5 включен в электрическую схему подъема токоприемника.
Для обеспечения подъема токоприемника без включения вспомогательного компрессора предусмотрено сохранение запаса сжатого воздуха в резервуаре РС4. Объем резервуара позволяет поднять токоприемник, если давление в резервуаре не ниже 7,0кгс/см. Для сохранения запаса воздуха необходимо при опускании токоприемника отключить резервуар краном КН25 в момент, когда давление в питательной магистрали около 9,0кгс/см. Показания снимаются по манометру МН5. При подъеме токоприемника в целях уменьшения расхода сжатого воздуха на заполнение запасного резервуара отключить резервуар краном КН25. Расход воздуха на питательную магистраль исключается установкой обратного клапана КО4.
Для увеличения сцепления колеса с рельсом служит система, осуществляющая подачу песка в зону контакта колеса с рельсом с помощью форсунок ФП1...ФП8. Работой форсунок управляют электропневматические клапаны У11...У14. Подсыпка песка производиться под первую, третью, пятую и седьмую колесные пары по ходу движения электровоза. Автоматическая подсыпка песка производится при экстренном торможении, когда контроллер крана машиниста находится в 6 положении, а также при возникновении боксования или юза колесной пары. При скорости движения ниже 10км час подсыпка песка прекращается.
Для гибкой связи пескопровода, расположенного на кузове и тележках, применены резиновые рукава РУ 12...PУ 19.
Свисток НА1 сигнализирует о срыве рекуперации.
Кран КН54 служит для отбора сжатого воздуха на обдув помещения или ходовых частей. Давление можно регулировать редуктором КР4.
Цепи первичной обмотки тягового трансформатора.
Подключение электровоза к контактной сети осуществляется токоприемниками ХА1, установленными на каждой секции. Понижение напряжения с 25 кВ до величины, необходимой для питания тяговых двигателей, вспомогательных машин и устройств, осуществляется тяговым трансформатором Т5, первичная обмотка которого подключена к токоприемникам через дроссель помехоподавления L1, высоковольтный разъединитель QS1 и через высоковольтный разъединитель QS2 при питании от другой секции, главный выключатель QF1, фильтр Z1 и трансформатор тока Т6. Первичная обмотка тягового трансформатора соединена через трансформатор Т7 с кузовом.
Дроссель L1 и фильтр Z1 предназначены для снижения уровня радиопомех, создаваемых при работе электровоза, разъединители QS1 и QS2 — для отключения соответственно неисправного токоприемника неисправной секции. Рукоятки разъединителей выведены внутрь высоковольтной камеры.
Главный выключатель QF1 предназначен для оперативных и аварийных отключений тягового трансформатора Т5. После отключения первичная обмотка трансформатора автоматически закорачивается на корпус разъединителем главного выключателя с целью обеспечения безопасности при входе в высоковольтную камеру.
Трансформатор тока Т6 служит источником тока для реле К2, являющегося составной частью главного выключателя QF1. При коротких замыканиях и токовых перегрузках ток в цепи катушки реле достигает величины, равной уставки реле, последнее включается и размыкает цепь катушки удерживающего электромагнита главного выключателя. Трансформатор тока Т7 выполняет функции датчика тока для счетчика электроэнергии PJ1.
Счетчик РJ1 предназначен для учета потребляемой и рекуперируемой электроэнергии.
Для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений в контактной сети предусмотрен ограничитель перенапряжений F1.
Напряжение контактной сети измеряется вольтметром PV1, установленным в кабине машиниста и подключенным к вторичной обмотке трансформатора Т12. К вторичной обмотке трансформатора Т12 через панель питания U21 подключены также вентиль защиты У1 и счетчик электроэнергии РJ. Для снижения уровня перенапряжений параллельно вторичной обмотке трансформатора Т12 подключены конденсаторы Cl, C2 и последовательно соединенные с ними резисторы Rl, R2, установленные на панели питания U21.
При работе трех секций по СМЕ для сохранения работоспособности третьей секции при неисправном токоприемнике предусмотрено соединение между собой токоприемников электровоза и третьей секции.
При работе двух электровозов по СМЕ соединение токоприемников одного электровоза с токоприемниками другого электровоза не предусматривается.
Цепи вторичных обмоток тягового трансформатора и тяговых двигателей в режиме тяги.
Напряжение на тяговые двигатели подается от вторичных тяговых обмоток трансформатора Т5 через выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП) Ul, U2. Напряжение al - 1; 1 - 2; а2 - 3; 3 - 4; вторичных тяговых обмоток при холостом ходе трансформатора составляет 315В, напряжение секций 2-х1,4-х2-630 В. Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений в цепях тяговых обмоток предусмотрены ограничители перенапряжений F2, F3. Для снижения потенциала относительно корпуса при атмосферных перенапряжениях и снижения уровня радиопомех тяговые обмотки соединены с корпусом электровоза соответственно через конденсаторы панелей С1, С2 и конденсаторы С11 - С14.
Защита тяговых обмоток и ВИП от токов короткого замыкания осуществляется с помощью реле КА1 - КА6, при срабатывании которых от обмотки собственных нужд трансформатора подается напряжение на катушку отключающего электромагнита УАЗ главного выключателя QF1. ВИП при повреждении отключается разъединителями QS3, QS4 с ручным приводом. Защита тяговых двигателей от токов короткого замыкания осуществляется быстродействующими выключателями QF11, QF12 в блоках силовых аппаратов А11,А12.
Переключателями QP1 обеспечивается изменение направления тока в обмотках возбуждения тяговых двигателей для изменения направления движения электровоза. Переключатели QT1 предназначены для переключения электрической схемы электровоза из тягового режима в рекуперативный и наоборот. Для снижения пульсаций выпрямленного тока в цепи тяговых двигателей включены сглаживающие реакторы L2, L3, L4, L5. Для уменьшения пульсаций тока возбуждения и, следовательно, магнитного потока возбуждения, обмотки возбуждения тяговых двигателей шунтированы резисторами Rl, R2 (выводы РО, РЗ). Регулирование напряжения тяговых двигателей осуществляется путем изменения угла открытия тиристоров ВИП.
Схемой предусмотрено четырехзонное плавное регулирование выпрямленного напряжения.
После полного открытия тиристоров плеч 1, 2, 7, 8 (конец 4 зоны) дальнейшее увеличение скорости электровоза достигается ослаблением возбуждения тяговых двигателей путем шунтирования обмоток возбуждения резисторами R1, R2 (выводы Р1 - РЗ) и соединенными с ними последовательно индуктивными шунтами LI I - L14.
Предусмотрено три ступени ослабления возбуждения:
первая ступень -70% ( включены контакторы К11, К12 );
вторая ступень - 52% ( включены контакторы К11, К12, К21, К22 );
третья ступень -43% ( включены контакторы К11, К12, К21, К22, К31,К32 ).
Это значит, что 70%, 50% и 43% тока якоря проходит по обмотке возбуждения.
Индуктивные шунты LI I - L14 предназначены для снижения бросков тока и облегчения условий коммутации тяговых двигателей при колебаниях напряжения в контактной сети или его восстановлении после кратковременного снятия.
В случае необходимости, любой из тяговых двигателей может быть отключен соответствующим разъединителем QS11, QS12. При этом отключаются соответствующие быстродействующие выключатели.
Питание тяговых двигателей от источника низкого напряжения (сеть депо) осуществляется через розетки Х4 и разъединители QS5.
Напряжение тяговых двигателей измеряется вольтметром PV2, от коммутационных перенапряжений вольтметр защищен кондиционером С26.
Ток тяговых двигателей измеряется амперметром РА1, подключенным к измерительному шунту RS1. Амперметр РА1 предназначен для измерения тока первого тягового двигателя по ходу движения электровоза и обеспечения возможности контроля ВИП первой по ходу движения тележки. Прибор РА1 установлен в кабине на пульте машиниста.
В цепи якорей тяговых двигателей включены датчики тока Tl, T2, обеспечивающие совместно со шкафом МСУД А55 контроль тока тяговых двигателей и обратную связь по току с системой управления ВИП.
В цепи якорей 2 и 4 тяговых двигателей включены датчики напряжения ТЗ, обеспечивающие контроль напряжения на тяговых двигателях системой МСУД в режиме рекуперативного торможения.
Контроль замыкания на корпус цепей питания тяговых двигателей осуществляет реле заземления KV1. Реле имеет включающую и удерживающую катушки. К контролируемым цепям включающая катушка реле подключена через резисторы R5, R6 и разъединитель QS7.
Напряжение 50 В на удерживающую катушку подается от контроллера машиниста проводом Э2 через резистор R94 На включающую катушку напряжение подается (при замыкании на корпус) от обмотки собственных нужд тягового трансформатора Т5 через понижающий трансформатор Т9. Разъединитель QS7 предназначен для обеспечения возможности отключения реле от замкнутой на корпус цепи (например, сглаживающего реактора L2 или ВИП) с целью сохранения работоспособности электровоза. В этом случае должен быть отключен соответствующий из разъединителей QS3, QS4.
При замыканиях на корпус реле KV1 включается, размыкает цепь питания катушки удерживающего электромагнита главного выключателя), включает индикаторы РЗ и ГВ на блоке сигнализации А23 пульта машиниста и подает сигнал в шкаф МСУД А55.
Дата: 2019-02-19, просмотров: 316.