22          ЭЛЕКТРОВОЗ ВЛ-11. АГРЕГАТ ПАНЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ

22.1   Панель управления ВЛ11 (АПУ-287).

(обозначение в схеме У12).

 

Рисунок 106     Внешний вид панели управления АПУ-287

1 – каркас, 2 – защитный кожух электронных блоков, 3 – резисторы типа ПП-213, 4 – панель управления ПУ-42, 5 – блок диодов, 6 –  предохранитель цепи ГУ, 7 – предохранители цепей управления, 8 – автоматические выключатели, 9 – электромагнитные контакторы, 10 – предохранители в цепи АБ, 11 – выключатель освещения, 12 – переключатель вольтметра (напряжение на АБ или ГУ), 13 – лампа освещения внутренних частей ПУ.

Назначение

АПУ предназначен для управления аккумуляторной батареей (АБ) и генератором управления (ГУ) и обеспечения питания цепей управления и их защиты.

 

Основные элементы и их расположение

На лицевой стороне панели расположены: рубильник ВЗ «Аккумуляторная батарея» на два положения; под рубильником ВЗ расположены предохранители АБ на 50 А: крайние (ПР14 и ПР16) плюсовые, а средний (ПР15) - минусовой;

над рубильником ВЗ расположены два амперметра А2 и АЗ, контролирующие заряд АБ, кроме этого А2 контроли­рует разряд АБ;

рубильник В2 «Генератор» на три положения: верхнее – включён, среднее – выключен, нижнее – зарядка АБ от сети депо;     

амперметр А1 «Генератор» для измерения нагрузки ГУ;.            .           ^:      :

вольтметр VI, контролирующий напряжение на АБ и ГУ путём переключения переключателя вольтметра;

бесконтактный регулятор напряжения БРН для поддержания напряжения на зажимах ГУ в пределах 50 ± 2 В, а с электровоза № 242 на одной из секций - 33 В, заряжает все батареи, а на одной (двух оставшихся при трёхсекционном исполнении) - 50 В, питает напряжением цепи управления;

 

блок защиты БЗ для защиты АПУ и цепей управления от чрезмерного напряжения на ГУ, возможного из-за неис­правности блока БРН;

блок выравнивания напряжения БВНГ – выравнивает напряжение  генераторов всех секций, так чтобы ток цепей управления был распределен равномерно;

предохранители и автоматические выключатели – для защиты цепей управления (50 В), сигнализации, освещения и обогрева и т. д. электровоза;

 

Сзади лицевой панели расположены другие элементы АПУ, а также низковольтные электромагнитные контакторы: К1 и К2 для подключения АБ на зарядку, КЗ контактор для подключения обмотки независимого возбуждения (НОВ АМ-М) к напряжению 50В, К4 для включе­ния вспомогательного компрессора для подъёма токоприёмников от АБ.

 

22.2   Панель управления электровоза ВЛ10 (ПУ-014).

 

Рисунок 107   Внешний вид панели управления ПУ-014

1 – гетинаксовая панель, 2,14 – регуляторы напряжения СРН-7У-3, 3 – реле обратного тока (РОТ), 4 – вольтметр, 5 – переключатель вольтметра, 6 –  рубильник  переключения генераторов, 7– рубильник аккумуляторной батареи, 8 – выключатель лампы освещения,  10 – предохранители цепей управления, 11 – предохранители аккумуляторной батареи, 12 – вольтметр напряжения цепей управления, 13 – амперметр нагрузки (разряд и заряд АБ.

Назначение. Панель управления ПУ-014 (рисунок 107), установленная на блоке аппаратов второго кузова, обеспечивает совместную работу генераторов управления, аккумуляторной батареи и подачу в цепи управления стабильного напряжения в пределах 50±2В.

Двигатели вентиляторов электровоза ВЛ10 могут включатся под напряжение контактной сети параллельно и тогда они работают на высокой скорости или последовательно друг с другом, когда напряжение снижается в два раза на каждом двигателе и соответственно уменьшается скорость вращения. Чтобы подержать напряжение в цепи управления и обеспечить заряд аккумуляторной батареи при низкой скорости вращения вентиляторов, якоря генераторов соединяются последовательно. При верхнем положении рубильника 6 в случае работы двигателей на высокой скорости вращения цепи управления и аккумуляторную батарею питает генератор Г1 (первой секции). Генератор Г2 (второй секции) при этом  работает без нагрузки. Если двигатели мотор-вентиляторов будут переключены на низкую скорость вращения, то генераторы управления будут соединены последовательно. При повреждении одного генератора управления изменением положения рубильника 6, переключают нагрузку на исправный генератор, при этом вентиляторы должны работать только на высокой скорости вращения.

Основные элементы: Регулятор напряжения (СРН), реле обратного тока (РОТ), предохранители цепей управления, предохранители аккумуляторной батареи, ножевые рубильники генераторов управления и аккумуляторной батареи, измерительные приборы.

Регулятор напряжения типа СРН-7У -3.

Регулятор напряжения типа СРН-7У-3 (рисунок 108) на панели управ­ления ПУ-014 электровозов ВЛ10, в отличие от подобных регуляторов на панелях других электровозов, служит для поддержания постоян­ным напряжения на зажимах цепей управления в пределах 50-52 вольта.

 

Основные технические данные

Номинальное напряжение, В                                               125

Напряжение уставки, 50 В                                                    50 ±2.

Наибольший ток контактов, А                                             7.

Наибольший ток катушек ,А...                                              2.

Суммарный зазор между подвижным и

неподвижными контактами, мм                                           0,5-1

 

Рисунок 108     Общий вид (а) и схема регулятора напряжения СРН-7У-3(б).

Устройство регулятора

Основные элементы: изоляционная панель, магнитная и кон­тактные системы.

Магнитная система состоит из магнитопровода 1 с сердечни­ком 3, на котором расположена неподвижная катушка 2. В цилиндри­ческом отверстии магнитопровода на трубчатом каркасе расположена подвижная катушка 4. Каркас этой катушки поддерживается лёгким алюминиевым рычагом 5, имеющим опору в верхней части магнито­провода. К рычагу крепится регулировочная пружина 9.

 

Контактная система состоит из подвижного угольного контакта 7, укреплённого на алюминиевом рычаге 5 и электрически изолиро­ванного от него, двух неподвижных угольных контактов 6 и 8, закреп­лённых на биметаллических пластинах (пластины из двух металлов с разным температурным коэффициентом расширения). При нагрева­нии эти пластины изгибаются и меняют точку соприкосновения не­подвижных контактов с подвижным контактом.

 

Действие регулятора напряжения

При неработающем генераторе управления под действием регу­лировочной пружины подвижный контакт замкнут с правым неподвиж­ным контактом, поэтому резистор r₁ в цепи обмотки возбуждения генератора закорочен. В начальный момент вращения якоря генератора управления генератор самовозбуждается. Образуются две цепи (рисунок 108,б):

1) + якоря генератора, резистор r_О, контакты 8 и 7, обмотка возбужде­ния генератора, - якоря генератора.

Резистор r₀ в цепи обмотки возбуждения остается закороченным;

2) + якоря генератора, резистор   r_З, рычаг 5, подвижная катушка, не­
подвижная катушка, резистор r₄, - якоря генератора.

 

Ввиду того, что сила тока, протекающего по катушкам, мала, при­тяжение подвижной катушки к неподвижной отсутствует и подвижный контакт не изменяет своего положения. С возрастанием частоты вра­щения якоря генератора напряжение на его зажимах увеличивается, и, соответственно, увеличивается ток, протекающий по катушкам ре­гулятора.

При напряжении генератора 50В ток, протекающий по катушкам, увеличивается. Ток, протекающий по неподвижной катушке, наведёт в магнитопроводе магнитный поток. Этот поток, взаимодействуя с то­ком подвижной катушки (по правилу левой руки) вызывает притяжение подвижной катушки к неподвижной. Подвижный контакт 7 отойдёт от неподвижного контакта 8, и в цепь обмотки возбуждения генератора введётся резистор r₁, что уменьшит ток в этой обмотке и прекратит повышение напряжения на его зажимах.

Если же частота вращения якоря приведёт к повышению напря­жения на зажимах генератора до величины 52В, усилие притяжения катушек увеличится до такой степени, что оно преодолеет усилие пружины, и подвижный контакт 7 замкнётся с неподвижным контактом 6. Параллельно обмотке якоря будут подключены два резистора r_О и r₁, а обмотка возбуждения окажется зашунтированной. Напряжение генератора понижается, при его величине 50В притяжение катушек ослабевает, и под действием пружины подвижный контакт 7 вновь за­нимает среднее положение, вводя в цепь обмотки возбуждения рези­стор r₁. Таким образом, подвижный контакт непрерывно вибрирует между неподвижными с частотой 50-100 Гц. В результате напряжение генератора получается несколько пульсирующим. По нормам: 50,4-52,8 В летом и 52,8-54В зимой.

Примечание: резистор гЗ в цепи катушек регулятора напряжения обеспечивает независимость его регулировки от нагрева катушек. Как известно, медный провод катушек обладает сравнительно высоким температурным коэффициентом, то есть значительно увеличивает своё сопротивление при нагревании. Резистор r_З изготовлен из мате­риала с малым температурным коэффициентом и по сопротивлению значительно больше, чем сопротивление катушек. Поэтому изменение сопротивления катушек при их нагреве незначительно влияет на об­щее сопротивление всей цепи катушек. Это и обеспечивает сравнительную устойчивость регулировки.

 

Практическая регулировка напряжения на зажимах генераторов управления.

Поскольку на электровозах ВЛ10 регуляторы напряжения под­держивают стабильным напряжение в цепях управления, их регули­ровка производится по вольтметру цепей управления, напряжение которых должно быть в пределах 50-52 В. Для регулировки мотор-вентиляторы включаются на высокую скорость. Переключатель вольтметров устанавливается в положение Г1 (первый генератор – ле­вое положение переключателя). Откручивают контргайку регулиро­вочной пружины у регулятора напряжения №1 (левый). Для увеличе­ния напряжения усилие пружины увеличивают, закручивая её винт, и ослабляя – уменьшение напряжения. Затем размыкают контакты реле обратного тока, поднимая его противовес вверх, и, не отпуская последнего, переключают пере­ключатель генераторов в нижнее положение, то есть на второй гене­ратор. Отпускают противовес реле обратного тока, переключают пе­реключатель вольтметра в положение Г2 и порядком, рассмотренным выше, при помощи регулятора № 2 (правый) регулируют напряжение на втором генераторе. Затем выключают мотор-вентиляторы, пере­ключают переключатель генераторов на первый генератор и включа­ют мотор-вентиляторы на низкую скорость. Регулировка должна ос­таться без изменений.

 

Небольшое искрение между контактами является нормальным явлением. Сильное же искрение, сопровождающееся колебанием на­пряжения на зажимах генератора, а значит, и в цепях управления, свидетельствует о том, что в угольных контактах появились прожоги и биметаллические пластины не справляются со своей функцией. Для устранения такого искрения необходима чистка контактов. Для чистки контактов их снимают, на горизонтальную поверхность каркаса панели кладут наждачное полотно средней зернистости и круговыми враще­ниями контактов удаляют прожоги на их поверхностях. Затем контакты ставят на место и регулируют путём перемещения неподвижных кон­тактов суммарный зазор между неподвижными и подвижным контак­том в пределах 0,5-1 мм.

Неподвижные контакты, вместо чистки, можно по­ставить нерабочими поверхностями в сторону подвижного контакта.

 

УСТРОЙСТВО И ДЕЙСТВИЕ РЕЛЕ ОБРАТНОГО ТОКА Р-15Е.

Реле обратного тока (Рисунок 109) служит для автоматического под­ключения аккумуляторной батареи на заряд к генератору управления, когда напряжение на его зажимах повысится до 48 В, и отключения батареи от генератора, когда напряжение на его зажимах станет меньше напряжения на батарее. В настоящее время на ряде электро­возов вместо реле обратного тока применяют диод, вентильное свой­ство которого позволяет выполнять функции этого реле.

Основные технические данные.

Номинальное рабочее напряжение, В                                            50

Напряжение включения, В                                                               48

Обратный ток последовательной катушки,

при котором размыкаются контакты, А                                          2-2,5

Номинальный ток параллельной катушки, А                                  1,35

Разрыв главных контактов, мм.                                                      6-7

Провал главных контактов, мм                                                       2,5-3.

Нажатие главных контактов, кгс                                                      0,5-1,5

Разрыв вспомогательных контактов, мм                                       4-5.

Провал вспомогательных контактов, мм                                        6-7

Нажатие вспомогательных контактов, кгс                                      0,05

Устройство реле.

Основные элементы: изоляционная панель, магнитная и кон­тактная системы.

Магнитная система состоит из ярма 9 магнитопровода с круг­лым сердечником. Внизу его шарнирно закреплён якорь. Для исклю­чения замыкания контактов при тряске якорь уравновешен противовесом 7, находящимся под воздействием пружины 8, имеющей регули­ровочный винт. На круглом сердечнике ярма расположены две катуш­ки: внутренняя 2 (параллельная) и наружная 1 (последовательная). Параллельная катушка состоит из двух секций: шунтируемой Б-В и нешунтируемой А-Б.

Контактная система состоит из главных и вспомогательных контактов. Подвижные главные 5 и подвижные вспомогательные 4 кон­такты, для обеспечения замыкания сначала вспомогательных, а затем главных контактов, расположены на пластинчатой пружине, закреп­лённой на якоре. Кроме этого, пластинчатая пружина совместно с притирающей пружиной обеспечивает притирание контактов. Непод­вижные контакты 3,11 и 12 расположены на изоляционной панели 10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Действие реле.

батареи, вспомогательные контакты 4 и 12, секция Б–А, резистор r₅, - аккумуляторной батареи. Из-за изменения направ­ления тока в последовательной При запуске мотор-вентиляторов генератор управления самовоз­буждается и на его зажимах появляется небольшое по величине на­пряжение. Образуется цепь тока: «+» генератора Г, последовательная катушка 1, параллельная катушка (В-А, резистор r₅, «-» генератора Г.

В обеих катушках появляется магнитный поток, совпадающий по направлению. При напряжении на зажимах генератора 48В суммар­ный магнитный поток обеих катушек становится достаточным для при­тяжения якоря и преодоления усилия пружины. В результате замыка­ются сначала вспомогательные контакты 4 и 12, а затем и главные 3 и 5. Размыкание вспомогательного подвижного контакта 4 и вспомога­тельного неподвижного контакта 11 приводит к погасанию сигнальных ламп "РОТ" на пульте помощника машиниста. После замыкания вспо­могательных контактов 4 и 12 закорачивается секция В – Б шунтовой катушки с целью отключения реле при обратном токе 2-2,5 А (ток, протекающий от батареи к якорю генератора управления). Через главные контакты образуется цепь заряда аккумуляторной батареи: «+» генератора Г, последовательная катушка, контакты 3-12 реле, секция Б–А шунтовой катушки, резистор r₅, - генератора Г.

 

 

 

При выключении мотор-вентиляторов частота вращения якоря ге­нератора управления снижается, напряжение на его зажимах умень­шается, и при его величине меньшей, чем на аккумуляторной батарее, образуется цепь: «+» аккумуляторной батареи, главные контакты реле 5 и 3, последовательная катушка, обмотка якоря генератора управления Г, «-» аккумуляторной батареи. Как видно, направление тока в этой ка­тушке изменилось на противоположное. Направление тока в незашунтированой секции Б–А осталось прежним, так как она имеет цепь: «+» аккумуляторной катушке магнитные потоки обеих ка­тушек оказались направлены встречно друг другу. При обратном токе 2-2,5 А притяжение якоря к сердечнику ослабевает, и под действием пружины сначала размыкаются главные, а затем вспомогательные контакты. Главные контакты отключают батарею от генератора управ­ления. Подвижный вспомогательный контакт 4 вновь замыкается с неподвижным контактом 12, образуя цепь на сигнальные лампы "РОТ".

 

23   МЕЖЭЛЕКТРОВОЗНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И РОЗЕТКИ.

 

Рисунок 112    Розетка  РУ-51 (межсекционные соединения цепей управления) 

1-розетка; 2-штепсель; 3- штифт розетки; 4-гнездо штепселя.

 

Розетка РУ-51. состоит из литого корпуса 1 (рисунок 112), в котором между двумя изоляторами  установлены штыри 3. В штырях имеются отверстия для пайки подводящих проводов. На корпусе розетки имеются приливы, с помощью которых к розетке крепится штепсель. Для предохранения от попадания внутрь влаги внутрь розетки при отключенном штепселе в розетке имеется крышка, прижимаемая к корпусу пружиной.

Штепсель ШУ-21 состоит из литого корпуса 5 (рисунок 113) и изоляторов 3 и 6, между которыми имеются гнезда 2. Для улучшения качества контакта гнезда имеют крестообразный разрез, который обжат пружиной. В штепселе предусмотрена система рычагов, обеспечивающая его крепление с розеткой.

Для уплотнения монтажных проводов применена резиновая втулка 9, закрепленная гайкой 7 и кожухом 8. Сопрягаемые поверхности корпусов и штепселя необходимо периодически покрывать смазкой ЦИАТИМ-201.

Рисунок 113   Штепсель Шу-21   1,3  – изолятор, 2 – гнезда контактные, 4,6– рычаги крепления к розетке, 5 – литой корпус,

 

Розетка РН-1 используется для ввода электровоза в депо под низким напряжением, а так же для подачи на­пряжения 50В в цепи управления и зарядки АБ на ремонтном стойле. Первая установлена под кузовом между теле­жек, а вторая - на торце кузова Розетка РЗ-86 используется для включения переносной, лампы (переноски).

Состоит из двух изоляционных колодок 2 (рисунок 114 и 115), соединенных между собой болтами. Внутри колодок установлены контактные пластины 1 с пальцами 3. Для обеспечения нажатия пальцев предусмотрены плоские пружины 4.

Рисунок 114 Розетка низковольтная РН-1.                                             Рисунок 115   розетка РЗ-86.

 

 

 

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1.      Электровоз ВЛ11. Руководство по эксплуатации. Под руководством Г.И. Чиракадзе,  О.А. Кикнадзе. – М.:Транспорт, 1983.

2.      Э.С. Вохмянин, В.Ю. Чумаков. Устройство и ремонт электровозов постоянного тока. Электрические схемы электровозов ВЛ11. – Екатеринбург: Транспорт, 2001.

3.      Устройство и ремонт электровозов постоянного тока. Под ред. С.А. Алябьева. – М.:Транспорт, 1977.

4.      Э.С. Вохмянин, В.Ю. Чумаков. Электровоз ВЛ10. Схемы электрических цепей. – Екатеринбург: Транспорт, 2001.

5.      В.К. Калинин. Электровозы и электропоезда. – М.: Транспорт, 1991.