Электровоз 2ЭС4К. Руководство по эксплуатации

Для реализации смешанного возбуждения включить выключатель

ВОЗБУДИТЕЛИ (блок S20) и перевести тумблер S38 НВ/ПВ в положение

ПВ. Преобразователь возбуждения включен и отключены контакторы К35,

К36.

Для реализации последовательного возбуждения выключить

выключатель ВОЗБУДИТЕЛИ (блок S20) на пульте машиниста. В этом

случае положение тумблера S38 НВ/ПВ не имеет значения. Преобразователь

возбуждения отключен и зашунтирован по силовой цепи.

Независимое возбуждение в ручном режиме не используется из-за

возможности получения режима к.з. якорной цепи, вызванного действиями

машиниста.

Реверсивной рукояткой КМ задаётся направление движения

электровоза.

Далее машинист выбирает переключателем SA10 конкретный вид

соединения тяговых двигателей, при этом переключение позиций будет

осуществляться в пределах этого вида соединения. Если вид соединения не

выбран (положение «0»), то переключение позиций будет осуществляться на

всех видах соединений тяговых двигателей. При неправильном выборе типа

соединения машинистом (не соответствующим текущей скорости),

МСУД-001 будет выбирать допустимый тип соединения по своему

усмотрению: «С» соединение выбирается при скорости меньше 35 км/ч,

«СП» при скорости от 35 км/ч до 65 км/ч, «П» при скорости больше 65 км/ч.

Перемещение главной рукоятки КМ в зону ТЯГА (положение «П»)

определяет сбор схемы тяги на начальной позиции выбранного типа

соединения.

С помощью рукоятки скорости задается значение тока возбуждения

при смешанном возбуждении.

Набор и сброс тока осуществляется перебором позиций

переключателем S32 ПОЗИЦИИ (или переключателем S31 при маневровых

работах). Интенсивность задания тока определяется только машинистом. При

этом скорость переключения на следующую позицию ограничена, в

зависимости от величины тока, на уровне от 0,5 до 1 секунды.

Если в ручном управлении машинист устанавливает переключатель

SA10 в положении «СП», то после ходовой позиции соединения «СП», после

каждого нажатия переключателя «ПОЗИЦИИ+» идёт набор очередной

позиции ОП. Таким образом, можно выбрать четыре позиции ОП

(рисунок А.1). После того как машинист переведёт SA10 в положение «П» и

нажмёт один раз «ПОЗИЦИИ+» - автоматически последовательно снимутся

все четыре позиции ОП и совершится переход схемы на «П» соединение.

При положении переключателя SA10 в положении «П» или «0» после

сорок четвертой ходовой позиции можно выбрать позиции ОП. На

рисунке А.2 приведён пример выбора двух позиций ОП при

последовательном возбуждении.

На любой позиции можно поменять тип соединения переключателем

SA10. При этом после попадания фактического номера позиции в диапазон

заданного соединения, автоматически становится возможным набор позиций

ОП на данном соединении. Пример: фактическая позиция находится в

диапазоне соединения «П». В этот момент SA10 перевели в положение «СП».

После снижения машинистом фактических позиций до «СП» соединения,

при нажатии на «ПОЗИЦИИ+» будут набираться позиции ОП.

2.2 Работа в тяге в автоматическом режиме

Работа в тяге в автоматическом режиме задаётся в соответствии с 22.2

ТТ к ПО.

Задание

данного

режима

определяется

следующей

последовательностью действий машиниста.

Включить выключатель АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

блока выключателей S20. При этом на экран дисплея выводится надпись

«Авторег_ние», что соответствует переводу МСУД-001 в режим

автоматического регулирования.

Для реализации независимого возбуждения нужно включить

выключатель ВОЗБУДИТЕЛИ (блок S20) на пульте машиниста и перевести

тумблер S38 НВ/ПВ в положение НВ.

Для реализации последовательного возбуждения выключить

выключатель ВОЗБУДИТЕЛИ (блок S20) на пульте машиниста и перевести

тумблер S38 НВ/ПВ в положение ПВ. Преобразователь возбуждения

отключен и зашунтирован по силовой цепи.

Задание режима смешанного возбуждения описано в 2.1.

Перевод главной рукоятки КМ в зону ТЯГА определяет задание тока

якоря, которое определяет ток перехода для набора позиций.

Рукоятка скорости задает то значение скорости, до которого должен

осуществляться пуск электровоза с заданным значением тока якоря.

При достижении заданной скорости на реостатных позициях

(допускается превышение до 5 км/ч) МСУД-001 возвращается на ходовые

позиции предшествующего вида соединения ТД и путем изменения

возбуждения поддерживает заданную скорость, в том числе с применением

ослабления поля. При снижении фактической скорости ниже заданной

(допускается уменьшение на 5 км/ч) МСУД-001 осуществляет набор позиций

с учетом заданного тока якоря.

В автоматическом режиме при независимом и смешанном возбуждении

перед набором позиций подаётся ток возбуждения. Причём, ток I

рассчитывается так, чтобы пусковой ток якоря не превышал 100 А, но и I

при этом не превышал 350 А, из-за ограничения по шунту. Далее собирается

схема и ожидается увеличение задания тока якоря от машиниста, чтобы

продолжить набор позиций. Если задание тока якоря не увеличивается, а

схема собрана на соединении «СП» или «П», то схема переводится на

ходовую позицию предыдущего типа соединения и таким образом

поддерживается задание. Подобный режим пуска с расчётом пускового тока

возбуждения для заданной скорости отображается на графике (рисунок А.3).

На графике (рисунок А.4) показано, что в определённом небольшом

диапазоне автоматика может поддерживать заданный ток якоря изменением

тока возбуждения.

В независимом возбуждении, при невозможности увеличения тока

якоря до заданного за счёт ОП, возникает необходимость перехода на

следующий тип соединения. При этом для выравнивания I

и I

, плавно и

быстро убирается ОП и осуществляется переход на следующий тип

соединения (рисунок А.5).

При переходе на следующее соединение с повышенным возбуждением

(рисунки А.6, А.7), не обязательно выравнивать I

и I

, так как последующий

набор позиций быстро увеличивает I

и приближает его к I

, тем самым

быстрее уравниваются I

и I

. Это даёт возможность быстрее проходить

реостатные позиции и большее время оставаться на ходовых позициях.

При уменьшении заданного тока до минимума (рисунок А.8)

автоматика старается снизить I

током возбуждения, соблюдая ограничение

-I

<300 А. При нахождении на реостатных позициях осуществляется

переход на предыдущий тип соединения, чтобы ехать на ходовой позиции.

Перед переходом выравниваются I

и I

, чтобы ТД не перешли в

генераторный режим на новом соединении.

Если при движении на ходовой позиции при независимом возбуждении

изменяется задание тока, то в определённом диапазоне достаточно изменять

лишь ток возбуждения, не уходя с ходовой позиции (рисунок А.9). Это также

позволяет не останавливаться на реостатных позициях.

В смешанном возбуждении (рисунок А.10), где I

не может быть

меньше I

, при движении на ходовой позиции сначала включается сразу

четвертая ступень ОП, а затем плавно, как и в независимом возбуждении,

изменяется I

В ходе испытаний было установлено, что система управления

стабильно выполняет разгон электровоза до заданной скорости с заданным

током и автоматически поддерживаемой величиной тока якоря тяговых

двигателей, и в дальнейшем автоматически поддерживает заданную скорость

(при отсутствии ускорения за счет уклона пути).

2.3 Работа в реостатном торможении в ручном режиме

Работа в реостатном торможении в ручном режиме задаётся в

соответствии с 22.8 ТТ к ПО.

Задание

данного

режима

определяется

следующей

последовательностью действий машиниста.

Выключить выключатель АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

блока выключателей S20. При этом на экран дисплея выводится надпись

«Ручное», что соответствует переводу МСУД-001 в режим ручного

управления.

Тумблер S37 РЕОСТАТ/РЕКУПЕРАЦИЯ находится в положении

РЕОСТАТ.

Включить выключатель ВОЗБУДИТЕЛИ, при этом положение

тумблера S38 НВ/ПВ не имеет значение.

Реостатное торможение предусматривается только на соединении «П»

тяговых двигателей и действует во всем диапазоне скоростей, поэтому

положение переключателя SA10 не учитывается.

Перемещение главной рукоятки КМ в зону ТОРМОЖЕНИЕ определяет

сбор схемы торможения на начальной позиции реостатного торможения.

Перемещение главной рукоятки не определяет задание тока якорей.

Машинист самостоятельно управляет режимом движения, в том числе

в части поддержания скорости путем изменения задания тока возбуждения с

помощью рукоятки скорости контроллера машиниста и выбором ступеней

тормозного резистора с помощью переключателя S32 ПОЗИЦИИ.

2.4 Работа в реостатном торможении в автоматическом режиме

Работа в реостатном торможении в автоматическом режиме задаётся в

соответствии с 22.7 ТТ к ПО.

Задание

данного

режима

определяется

следующей

последовательностью действий машиниста.

Включить выключатель АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

блока выключателей S20. При этом на экран дисплея выводится надпись

«Авторег_ние», что соответствует переводу МСУД-001 в режим

автоматического регулирования.

Тумблер S37 РЕОСТАТ/РЕКУПЕРАЦИЯ находится в положении

РЕОСТАТ.

Перемещение главной рукоятки в зоне ТОРМОЖЕНИЕ определяет

задание тока якорей, который поддерживается автоматически путем

регулирования тока возбуждения и изменением ступеней тормозного

резистора.

Рукоятка скорости задает то значение скорости, до которого должно

осуществляться торможение электровоза с заданным значением тока якоря.

При достижении заданной скорости ток якоря изменяется таким образом,

чтобы не уменьшалась заданная скорость.

При входе в электрическое торможение требуется выполнить режим

ПТ с величиной тормозной силы 50-80 кН. При этом рассчитывается ток I

требуемый для этой скорости, для поддержания силы торможения и

ограничивается в течении 6, секунд начиная с момента достижения 50 кН.

Затем выполняется ограничение по заданному току от главной рукоятки КМ

(рисунок А.11).

В реостатном торможении при уменьшении силы торможения

требуется выводить части реостатов для её поддержания (рисунок А.12).

2.5 Работа в рекуперации в ручном режиме

Работа в рекуперации в ручном режиме задаётся в соответствии с 22.6

ТТ к ПО.

Задание

данного

режима

определяется

следующей

последовательностью действий машиниста.

Выключить выключатель АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

блока выключателей S20. При этом на экран дисплея выводится надпись

«Ручное», что соответствует переводу МСУД-001 в режим ручного

управления.

Тумблер S37 РЕОСТАТ/РЕКУПЕРАЦИЯ находится в положении

РЕКУПЕРАЦИЯ.

Далее машинист выбирает переключателем SA10 конкретный вид

соединения тяговых двигателей. Если вид соединения не выбран (положение

«0»), то будет выбрано «П» соединение ТД.

Перемещение главной рукоятки КМ в зону ТОРМОЖЕНИЕ (в

положение ПТ) определяет сбор схемы рекуперативного торможения на

соответствующем виде соединения ТД. Перемещение главной рукоятки не

определяет задание тока якорей.

Рукоятка скорости задает значение тока возбуждения.

Машинист самостоятельно управляет режимом движения, в том числе

в части поддержания скорости путем изменения задания тока возбуждения с

помощью рукоятки скорости контроллера машиниста и изменением вида

соединений тяговых двигателей с помощью переключателя SA10.

2.6 Работа в рекуперации в автоматическом режиме

Работа в рекуперации в автоматическом режиме задаётся в

соответствии с 22.5 ТТ к ПО.

Задание

данного

режима

определяется

следующей

последовательностью действий машиниста.

Включить выключатель АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

блока выключателей S20. При этом на экран дисплея выводится надпись

«Авторег_ние», что соответствует переводу МСУД-001 в режим

автоматического регулирования.

Тумблер S37 РЕОСТАТ/РЕКУПЕРАЦИЯ находится в положении

РЕКУПЕРАЦИЯ.

Далее машинист выбирает переключателем SA10 конкретный вид

соединения тяговых двигателей. Если вид соединения не выбран (положение

«0»), то будет выбрано «П» соединение ТД.

Тип соединения не изменяется автоматически, т.к. в режиме

рекуперации переключения между различными типами соединения должно

осуществляться с разбором схемы, и машинист должен иметь возможность

выбора соединения ТД, в соответствии с 7.8.4 ТЗ на электровоз 2ЭС4К.

Перемещение главной рукоятки в зоне ТОРМОЖЕНИЕ определяет

задание тока якоря, который должен поддерживаться автоматически путем

регулирования тока в обмотках возбуждения.

Рукоятка скорости задает то значение скорости, до которого должно

осуществляться торможение электровоза с заданным значением тока якоря.

Вход в рекуперативное торможение аналогичен режиму реостатного

торможения. Первые 6 секунд реализуется режим ПТ. Начало отсчета

времени ПТ начинается с момента появления тока якоря (рисунок А.13).

2.7 Подключение реостата в рекуперации

В соответствии с 22.5.4 ТТ к ПО, во время работы в рекуперации в

случаях, когда напряжение на токоприемнике превышает 3800 В,

подключается тормозной резистор. Данный пункт ТТ должен быть

откорректирован.

По результатам испытаний на реальной дороге напряжение контактной

сети в тяге составляет 3600 В, и электровозы ВЛ10 и ВЛ11 рекуперируют до

4100В. Поэтому для реализации устойчивого режима рекуперации, уставка

напряжения была поднята до 4000 В.

Отключение реостата и переход в режим рекуперации происходит

только по инициативе машиниста после установки главной рукоятки КМ в

положение «0» и нового сбора схемы торможения.

Чтобы избежать резких бросков тока якоря и срабатывания защит,

перед подключением реостата ток возбуждения снижается до нуля.

На рисунке А.14 изображён график штатного режима подключения

реостата в рекуперации. Режим ПТ в смешанном торможении не требуется,

так как состав уже был собран в рекуперации.

В связи с тем, что часть реостата, используемая в реостатно-

рекуперативном торможении, изначально была рассчитана на ток не более

275 А, на данный момент временно изменена диаграмма подключения

реостата на схему с неполным сопротивлением. Поэтому режим реостатно-

рекуперативного торможения не реализуется в полном объёме.

2.8 Защиты от боксования и юза

Органами обнаружения боксования и юза на электровозе являются

датчики скорости, установленные на всех осях электровоза.

Наличие боксования МПСУ фиксирует по:

– рассогласованию скоростей;

– ускорению отдельных колёсных пар;

–

минимальному ускорению колёсной пары, последней

втягивающейся в боксование (синхронное боксование).

При боксовании в ручном режиме должны обеспечиваться:

– импульсная подсыпка песка;

– сброс позиций;

–

на «С» соединении перевод боксующей тележки с полного поля

возбуждения на ослабленное (ступень 2 ОП). Если двигатель не выходит из

боксования, то производится сброс позиций.

При боксовании с включёнными возбудителями должны

обеспечиваться:

– импульсная подсыпка песка;

–

повышается ток возбуждения на боксующей тележке. Если

двигатель не выходит из боксования, то производится сброс позиций.

После прекращения боксования должен автоматически

восстанавливаться прежний режим тяги.

При смешанном и независимом возбуждении в режиме

автоматического регулирования во время боксования происходит плавное

увеличение тока возбуждения, а также импульсная подсыпка песка.

При юзе должны обеспечиваться:

– импульсная подсыпка песка;

– уменьшение тока возбуждения ТД.

После прекращения юза должен автоматически восстанавливаться

режим, заданный КМ.

Проверка защиты от боксования и юза проводилась путём

искусственного снижения сцепления колес с рельсами за счет нанесения

машинного масла на головку рельса. Была проверена функциональная

работоспособность защиты от боксования и юза, которая показала, что

защита функционирует согласно ТТ.

На рисунке А.16 зафиксирована ликвидация боксования включением

второй ступени ОП на «С» соединении и импульсной подсыпкой песка с

ограничением набора позиций.

На рисунках А.17 – А.20 зафиксирована ликвидация боксования

увеличением возбуждения и импульсной подсыпкой песка на разных типах

соединения.

На рисунке А.15 зафиксирована ликвидация юза при реостатном

торможении. Последовательно сбрасывается ток возбуждения на юзующих

тележках и осуществляется подсыпка песка. После ликвидации юза каждая

тележка возвращает ток якоря к заданному значению с интенсивностью

обычного режима торможения.

2.9 Работа системы диагностики агрегатов и оборудования

В МСУД-001 заложены функции диагностики агрегатов, оборудования

и состояния РКА электровоза.

БУТП и БУО контролируют состояние РКА, информация о

неисправностях и об ошибках в работе контролируемого оборудования

электровоза оперативно выводится на экран БИ.

Также в МСУД-001 заложены функции самодиагностики.

Аварийные сообщения перечислены в Приложении Б.

2.10 Взаимодействие МСУД-001 с КЛУБ-У и САУТ

Алгоритмами управления заложено, что МСУД-001 должна

реагировать на сигналы приборов безопасности КЛУБ-У и САУТ путём

разбора схемы тяги.

Согласно 27.1.4-5 ТТ к ПО схема тяги не будет собрана или разберётся

в случае получения сигнала от САУТ (провод А70) или от КЛУБ-У (сигнал

от реле KV80).

Согласно 14 ТТ к ПО МСУД-001 управляет включением реле KV39 и

KV40.

3 ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ПРОГРАММЫ БЛОКА ИНДИКАЦИИ

Блок индикации предназначен для отображения в реальном времени

параметров электровоза и микропроцессорной системы управления и

диагностики (МСУД-001).

Передача информации осуществляется в двух направлениях:

МСУД-001



машинист (отображение всей информации,

собранной МСУД-001, о состоянии основных узлов электровоза, выдача

аварийных сообщений);

машинист



МСУД-001 (сброс аварийных сообщений; вызов

информационных кадров о состоянии систем и оборудования электровоза).

3.1 Структура отображения информации на блоке индикации

Всю информацию, необходимую для управления электровозом,

отображаемую на БИ, можно представить в виде структуры, изображенной

на рисунке 3.2. С целью облегчения работы с информацией применен

принцип разбиения информации по кадрам.

По характеру отображаемой информации кадры делятся на кадры,

предназначенные для постоянного использования и диагностические

(дополнительные) кадры.

При включении БИ на экране отображается кадр, который называется

«Основным», содержащий основную информацию о работе электровоза в

данном режиме. В нижней части экрана расположен ряд клавиш

(рисунок 3.1), названия которых поясняют, какую информацию можно

просмотреть с их помощью. Также в нижней части экрана отображается

текущее время.

Рисунок 3.1 – Панель функциональных клавиш и времени

Для диагностики систем и оборудования используются три основных

цвета:

–

красный – сигнализирует об отказе, неисправности или сбое в

работе системы или оборудования;

–

черный – сигнализирует о нормальной работе системы или

оборудования;

–

серый – сигнализирует о не активном (отключенном) состоянии

системы или оборудования.

3.2 «Основной кадр»

Основной кадр функционально разбит на три зоны (рисунок 3.3).

Независимо от режима и состояния силовой схемы (постоянно)

отображается зона I основного кадра, содержащая:

1) «Контроль оборудования» – оперативная информация о состоянии

оборудования и систем:

–

«ЗБ» – отключение (или отказ в работе) шкафа питания;

–

«ВМ» – отключены вспомогательные машины;

–

«РКЗ» – срабатывание защит;

–

«ТД» – разобрана схема цепей тяговых двигателей;

–

«ПС» – пожар;

–

«КрМ» – контроль состояния крана машиниста;

–

«БВ» – срабатывание быстродействующих выключателей;

–

«ТЦ» – давление в тормозных цилиндрах более 0,11 МПа (1,1

кгс/см

);

–

«ДБ» – боксование или юз;

–

«ХП» – безреостатная позиция;

–

«ПСН» – отказ в работе преобразователя собственных нужд;

–

«МСУД» – ошибка (отказ) аппаратуры МСУД-001;

2) «Режим» – заданный режим управления («АВТОРЕГ.», «РУЧНОЙ»,

«МАНЕВРОВЫЙ»);

3) «Силовая схема» – состояние схемы электровоза («ТЯГА»,

«РЕОСТАТ» или «РЕКУПЕРАЦИЯ», «ВПЕРЕД» или «НАЗАД»).

Данная зона универсальна, не меняет своего положения и постоянно

присутствует в основных кадрах.

В зоне II основного кадра представлены:

независимо от режима и состояния силовой схемы:

–

заданное и фактическое значения скорости движения

электровоза;

–

напряжение контактной сети;

–

количество секций;

–

заданная группировка ТД;

при разобранной схеме: индикаторы оборудования,

необходимого для сбора схемы (рисунок 3.4);

в режимах «ТЯГА», «РЕОСТАТ» или «РЕКУПЕРАЦИЯ» при

собранной схеме (рисунок 3.3):

–

заданное и фактическое значения тока якоря ТД;

–

тип возбуждения;

–

ток возбуждения;

в режиме «РЕКУПЕРАЦИЯ» при собранной схеме (рисунок 3.5):

позиции ТД;

в режиме «ТЯГА» при собранной схеме (рисунок 3.3): индикатор

позиций линейный;

Электровоз 2ЭС4К. Руководство по эксплуатации - часть 49