Электрическая схема тепловоза ТЭ10М

Общие сведения. Монтаж электрооборудования тепловоза выполнен по двухпроводной схеме, в которой «+» подается на элементы различными включающими устройствами, а «—

» подается па зажимы элементов непосредственно общих шин или сборных реек выводов

(рис. 155, вкладки на 2-х листах).

Для удобства контроля параметров и проверки электрических цепей отдельные участки схемы, а также аппараты в блочном исполнении выполнены со штепсельными разъемами, что позволяет легко и быстро заменять аппараты и разбивать схему на отдельные участки. Условные места связи схем различных систем отмечены надписями с конкретным указанием места присоединения. Все электрические цепи изображены в разомкнутом состоянии, т.е. обесточены.

Сборки выводов в пультах и камерах имеют отличительные буквенные или номерные обозначения. Обозначение каждого вывода на схеме содержит признаки местонахождения его на тепловозе. Вывод обозначается дробью, числитель которой является номером рейки или буквенным обозначением коробки, к которой он принадлежит, а знаменатель — номером вывода при отсвете слева направо или сверху вниз. Обозначение штепсельных или розеточных контактов аналогично обозначению выводных, однако вместо дробной черты используется тире.

В номера проводов вспомогательных систем входит буквенное обозначение принадлежности к системе: «А» — автоматическая локомотивная сигнализация и скоростемер; «П» — пожарная сигнализация; «Р» — радиостанция.

168

Условные обозначения элементов электрической схемы

— обмотка добавочных полюсов,

— машина постоянного тока с независимым возбуждением,

— машина постоянного тока с последовательным возбуждением,

— трансформатор однофазный с ферромагнитным сердечником, трехобмоточный;

— усилитель магнитный с двумя рабочими и общей управляющей обмотками; — индуктивный датчик;

— корпус (машины, аппарата, прибора);

— соединение электрическое разъемное;

— соединение электрическое неразъемное (паяное). — соединение разъемное (на сборке);

— контакт с автоматическим возвратом при перегрузке; — выключатель кнопочный нажимной с Замыкающим контактом,

— выключатель кнопочный нажимной с размыкающим контактом» — выключатель двухполюсный;

— контакт коммутационного устройства замыкающий,

169

контакт коммутационного устройства размыкающий;

— контакт замыкающий с замедлителем, действующим при возврате;
контакт размыкающий с замедлителем, действующим при возврате;

контакт замыкающий с замедлителем, действующим при срабатывания;

— контакт размыкающий с замедлителем, действующим при срабатывании;
- контакт для коммутации сильноточной цепи замыкающий дугогасительный; — контакт для коммутации сильноточной цепи размыкающий дугогасительный;
контакт с механической связью замыкающий; — контакт с механической связью размыкающий;
- контакт для коммутации сильноточной цепи замыкающий;
  
  — контакт для коммутации сильноточной цепи размыкающий; — контакт остающийся, с ручным возвратом, замыкающий; — контакт остающийся, с ручным возвратом, размыкающий;
- предохранитель плавкий;
  
  — шунт измерительный; — резистор постоянный;
  
  170
- резистор переменный с подвижным контактом;
электромагнит,

катушка электромеханического устройства;
катушка электромеханического устройства с обмоткой тока,

— катушка электромеханического устройства с обмоткой напряжения;

токовая катушка двухобмоточного реле;

— катушка электромеханического устройства, работающего с замедлением при отпускании,
катушка электромеханического устройства, имеющего механическую защелку,

катушка электромеханического устройства, работающего с замедлением при срабатывании;
- соединение контактное разъемное; — штырь,
  - гнездо
  - конденсатор электролитический полярный;
    
    — батарея из аккумуляторных элементов;
  - прибор измерительный (амперметр);
- лампа накаливания (сигнальная);

— сирена электрическая,

— диод полупроводниковый

Работа электрической схемы при пуске дизеля и на холостом ходу. Для подготовки питания цепей автоматического пуска дизелей в аппаратных камерах трех секций тепловоза включите разъединители аккумуляторных батарей ВБ, а на задней стенке кабин автоматы Работа дизеля. Топливный насос. Положения выключателей и тумблеров при работе тепловоза тремя секциями, двумя, одной показаны в табл. 25. Затем на пульте управления машиниста ведущей секции вставьте рукоятку блокировки тормоза БУ, включите автомат Управление, вставьте и установите в одно из рабочих положение Вперед или Назад рукоятку реверсивного механизма контроллера КМ.

При включении автомата Работа дизеля получит питание электропневматический вентиль МР5 объединенного регулятора дизеля, который удерживает индуктивный датчик, выведенный на минимальный упор при остановке дизеля, до 4-й позиции контроллера, что необходимо для облегчения пуска дизеля в связи с введением корректора наддува воздуха. Цепь питания вентиля: зажим 1/4, автомат Работа дизеля, провода 314, 442, размыкающий контакт РУ10 и далее на катушку МР5.

После включения тумблера ТН1 {Топливный насос} на ведущей секции получает питание и включается контактор КТН. Катушка КТН питается по цепи: зажим 1/4(+), автомат А5 (Работа дизеля}, провода 314, 442, размыкающие контакты реле РУ7, катушка КТН, и далее на «минус» цепи через, включенный тумблер ТН1.

Контактор КТН:

замыкающим контактом (225, 253} включает топливоподкачивающий насос (ТН);
замыкающим контактом (327, 372) подготавливает цепь питания катушки реле РУ6;
замыкающим контактом (440, 236): подает «плюс» на обмотку возбуждения ВГ, т.е. подключает БРН; замыкает цепь питания катушки вентиля ВП6, отключающего левый ряд топливных насосов при работе дизеля без нагрузки;

замыкает цепь питания катушки вентиля ВП9, отключающего пять топливных насосов при работе дизеля на холостом ходу и 1-й позиции контроллера;
размыкающим контактом (372, 329) в цепи Д1—ДЗ предотвращает, проворот вала дизеля при работающем топливном насосе.

Последующие операции пуска выполняются автоматически, достаточно нажать кнопку

«Пуск дизеля» (ПД1). После этого включается реле РУ6 по цепи:

зажим 11/2 «+-», автомат Управление, замкнутые контакты блокировки тормоза БУ и реверсивного механизма контроллера в положении Вперед или Назад (1222, 1242), замкнутый на нулевой позиции контакт 4 контроллера (1242, 1236), кнопка ПД1 (1236, 318),

резистор СУ1 (324, 342), размыкающие контакты реле РУ9 (342, 337), замыкающий контакт

КТН (372, 327), размыкающий с выдержкой времени при размыкании контакт реле РВ2 (327,

и далее на катушку реле РУ6.

Реле РУ6 одним замыкающим контактом (200, 220) включает Контактор КМН и, следовательно, реле времени РВ1, а другим (442, 337) замещает питание цепей автоматического пуска дизеля (от автомата А5), минуя кнопку;

пуска дизеля ПД1. Размыкающими контактами (256, 1291 и 915) разрываются цепи питания катушек ВП9 и РУ7 на время пуска дизеля.

Контактор КМН замыкающими контактами:
1. (294, 295) включает электродвигатель маслопрокачивающего насоса МН;
2. (325. 326) подготавливает цепь питания пусковых контакторов Д1-—ДЗ. По истечении выдержки времени на прокачку маслом дизеля замыкающий контакт реле РВ1 (217, 218) подает питание на реле РУ4 и, следовательно,

172

Таблица 25

Выключатели и тумблеры

Три секции

Две секции крайние

Крайняя со средней

Край няя

Средн яя

Пуск

Тяга

Пуск

Тяга

Пуск

Тяга

Пуск

Тяга

Пуск

Тяга

Ведущая

Средняя

Ведомая

Ведущая

Средняя

Ведомая

Ведущая

Ведомая

Ведущая

Ведомая

Ведущая

Средняя

Ведущая

Средняя

БУ (Блокировка крана машиниста)

ВБ (выключатель батареи)

А4 (Топливный насос)

А5 (Работа дизеля)

А6 (Жалюзи)

А7 (Пожарная сигнализация)

А8 (Светосигнальные приборы)

А 11 (Освещение «—»)

А12 (Освещение «+»)

А13 (Управление)

А 15, А ]6. А 17 . (АЛСН)

АЗ (Радиостанция)

ПКР

ТН1 (Топливный насос)

ТН2 (Топливный насос)

ТНЗ (Топливный насос)

ОМ1...0М6 (Откл. моторов)

УТ (Управление тепловозом)

ТУП (Управление переходом)

Т15 (АЛСН)

ТН (Топливный насос)

Примечания. 1. Знак Х обозначает включённое положение.

Выключатели и тумблеры, не указанные в таблице, включаются по мере необходимости.
Переключатели ПТМ и ПТВ на средней секции включаются при реостатных испытаниях одной средней секции.
Включенное положение тумблера ПКР соответствует положению «З секции».

173

через контакты контактора КМН, КВ, блокировки 105 (валоповоротного механизма) на катушку пускового контактора Д1. Контактор Д1:

главным контактом {492, 494) подключает к «минусу» аккумуляторной батареи пусковую обмотку {П1—Д2П2} тягового генератора;
вспомогательным контактом {241, 246} включает контактор ДЗ ведущей секции и через разъем межтеиловозного соединения {50} — контакторы ДЗ ведомых секций;
вспомогательным контактом {367, 243} создает цепь питания катушки электропневматического вентиля 5777, который открывает доступ сжатого воздуха к поршню ускорителя запуска дизеля.

Главные контакты контактора ДЗ {01Ш8, 390} соединяют тлюсь» аккумуляторных батарей трех секций на время пуска дизеля. «Минусы» батарей соединены проводами 393, 293 постоянно.

Замыкающий вспомогательный контакт контактора ДЗ {249, 245} подает питание на катушку контактора Д2, другой вспомогательный контакт ДЗ (242, 247} включает тяговый электромагнит ЭТ объединенного регулятора дизеля и реле времени РВ2.

Главный контакт контактора Д2 {493, 537} замыкает силовую цепь пуска, подключая "плюс" аккумуляторной батареи к тяговому генератору, который, работая в режиме электродвигателя, производит пуск дизеля.

Перемещение поршня обеспечивает нагнетание масла в аккумулятор регулятора частоты вращения вала дизеля. При этом шток сервомотора регулятора, перепускной клапан которого перекрыт включенным ранее электромагнитом ЭТ, перемещает рейки топливных насосов в положение подачи топлива, ускоряя пуск дизеля.

При нормальном пусковом процессе (давление масла в конце верхнего коллектора дизеля достигает 0,0.5—0,06 МПа (0,5—0,6 кгс/см2) срабатывает реле давления масла РДМ1. Через контакты РДМ1 подается питание на катушку реле РУ9 по следующей цепи: автомат А5 Работа дизеля, провода 314, 440, контакт КТН, провод 239, контакт РДМ1, провода 227, 228.

Реле РУ9:

замыкающим контактом (228, 230} дублирует при пуске питание электромагнита ЭТ наряду с контактами контактора ДЗ, осуществляя это самостоятельно при работе дизеля, а контактом {228, 1328} через межтепловозные соединения включает сигнальную лампу Работа дизеля в кабине другой крайней секции;
размыкающим контактом {442, 337} обесточивает катушку реле РУ6 и одновременно катушки контакторов Д1—ДЗ, отключающих генератор от аккумуляторной батареи, и контактора КМН, останавливающего электродвигатель маслопрокачивающего насоса МИ.

Через размыкающие контакты контакторов Д1 и ДЗ {918, 919, 917} подается питание на независимую обмотку возбуждения вспомогательного генератора ВГ и регулятор напряжения БРН, обеспечивающие подзаряд батареи и питание цепей управления. На время пуска дизеля одной секции при работающей другой эти контакты размыкаются, защищая вспомогательный генератор от перегрузки и выхода его из строя. Этими же контактами на время пуска разрывается цепь питания вентиля ВП6, обеспечивая пуск дизеля на 20 топливных насосах.

Замыкающий контакт КМН {325, 326} позволяет включение контакторов Д1—ДЗ только при работающем маслопрокачивающем насосе в момент пуска дизеля. Размыкающий контакт контактора КВ {326, 287} исключает ошибочное включение контакторов Д1—ДЗ при работе тепловоза в тяговом режиме. Раз-

174

мыкающий контакт реле РУ8 (442, 337) предотвращает пуск дизеля на позициях контроллера выше первой. /

Реле времени РВ2 контролирует продолжительность раскрутки вала дизеля при пуске, которая может затянуться по различным причинам. Оно отрегулировано на выдержку времени (30±1,2) с, после чего своим-контактом (334, 327) разрывает цепь питания катушки реле РУ6, прекращая пуск дизеля.

Размыкающий контакт контактора Д2 (108, 177} разрывает цепь питания реле РУ2, исключая возможность включения контакторов КВ и ВВ и тем самым предохраняя аккумуляторную батарею и цепи 220 В от высшего напряжения тягового генератора при случайном включении пусковых контакторов. Контакт РУ9 (110, 1347} разрывает цепь питания реле РУ2, снимая возбуждение генератора и возбудителя в случае аварийной или случайной остановки дизеля при работе под нагрузкой.

Работа электрической схемы на холостом ходу при изменении частоты вращения вала дизеля. Частота вращения вала дизеля изменяется увеличением или уменьшением затяжки всережимной пружины объединенного регулятора дизеля комбинированным переключением электромагнитов МР1—МР4. Переключение производится изменением позиций контроллера машиниста с 1-й по 15-ю при положении рукоятки реверсора Вперед или Назад. Электромагниты питаются через контакты контроллера 10, 9, 8 и 2 (280, 276, 271, 284) и далее на катушки МР1—МР4 в соответствии с таблицей их замыканий по позициям.

Непосредственно контактами контроллера включаются также реле управления, выполняющие различные функции в цепях электрической схемы тепловоза:

реле РУ4 с 1-й по 11-ю позицию контактом 11 КМ (300, 302);
реле РУ8 со 2-й по 15-ю позицию контактом 5 КМ (267, 269);

3) реле РУ10 с 4-й по 15-ю позицию контактом 7 КМ (290, 298);

4) реле РУ15 с 8-й по 15-ю позицию контактом 8 КМ (271, 1065).

Работа электрической схемы в тяговом режиме. Переход от холостого хода в режим тяги осуществляется включением тумблера Управление тепловозом и переводом штурвала контроллера с нулевой на последующие позиции, при этом рукоятка реверсивного механизма предварительно устанавливается по направлению движения Вперед или Назад, а тумблеры ОМ1—ОМ6 в положение Включено, после чего получает питание одна из катушек реверсора ПР (В или Н), устанавливая его в соответствующее положение. Цепь питания катушек реверсора: контакт контроллера КМ, провод 219, тумблер УТ, клапан ЭПК, контакт реле РУ12, контакты реверсивного механизма контроллера и далее на одну из катушек реверсора ПР.

Главные контакты реверсора подготавливают цепи питания обмоток возбуждения (С1— С2) тяговых электродвигателей 1—6 (положение контактов реверсора в исполнительной схеме дано для направления Вперед, для направления Назад их положение меняется на противоположное). Вспомогательные контакты реверсора подают питание на катушку реле времени РВЗ по цепи: провода 108, 109, 1051, контакт реле РУ19, провода 311, 313, а через контакты контактора Д2 (108, 177), дверных блокировок БД1—БД4, провод 144, контакты реле РУ4, датчика-реле давления РДВ, термореле ТРВ, ТРМ, реле управления РУ8, РУ9, РУ19 — на катушку реле РУ2. Замыкающий контакт реле РУ2 (1072, 1073) подготавливает цепь питания катушек контакторов К В и ВВ.

Замыкающие (с выдержкой времени на размыкание) контакты реле РВЗ (181, 183, 1064) и контакты тумблеров ОМ1—ОМ6 создают цепь питания электропневматических вентилей поездных контакторов П1—П6. Поездные кон-

175

такторы включаются, соединяя главными контактами П1—П6 силовые .цепи тяговых электродвигателей и тягового генератора при отсутствии возбуждения, а следовательно, и тока в силовой цепи.

Одновременно вспомогательные контакты поездных контакторов П1-—П6 (1073...143)

подают питание через контакты реле РЗ, РОП на катушки контакторов КВ и ВВ.

О включении контакторов возбуждения сигнализирует лампа Сброс нагрузки. Она включается после включения тумблера Управление тепловозом, а затем гаснет при размыкании вспомогательного контакта контактора ВВ (312, 1053}. Другой вспомогательный контакт В В (226, 231) обесточивает Катушку отключения ряда топливных насосов ВП6, тем самым включая левый ряд топливных насосов и подготавливая дизель к нормальной работе под на-грузкой.

Вспомогательный замыкающий контакт контактора К.В (142, 112) и замыкающий контакт реле управления РУ2 (112, 1346) шунтируют контакт-реле РУ8, размыкающийся на 2-й позиции контроллера. Это позволяет включиться контакторам ВВ и КВ только на 1-й позиции контроллера и предотвращает включение нагрузки при увеличенной частоте вращения вала дизеля.

Главный контакт ВВ (404, 744) подает напряжение:

на независимую обмотку возбуждения И1, И2 (438, 437) синхронного подвозбудителя

СПВ через регулируемый резистор СВПВ;
на размагничивающую обмотку НЗ—Н4 (466, 467) возбудителя В тягового генератора через замкнутый контакт 1 (405, 460) аварийного переключателя АР (в положении Нормальное) и далее через резистор СВВ, замкнутый контакт 3 (458, 434) переключателя АР на «минус» цепей управления.

С появлением напряжения на зажимах СПВ получают питание тахометри-ческий блок БТ и распределительный трансформатор ТР, а от него — трансформаторы постоянного тока ТПТ 1—4 и напряжения Т ПН, амплистат возбуждения Ли и катушка индуктивного датчика ИД. Совокупность этих элементов электрической схемы тепловоза позволяет совместно с объединенным регулятором дизеля изменять и поддерживать мощность дизель-генератора на всех позициях контроллера в пределах заданных рабочих характеристик генератора, т. е. автоматически регулировать возбуждение тягового генератора. Переменное напряжение на трансформатор ТР подается от подвозбудителя СПВ через замкнутый контакт 5 (449, 977) переключателя АР.

Обмотка независимого возбуждения (намагничивающая) возбудителя Н1— Н2 (468, 469} питается током рабочей обмотки (Н1К1—Н2К2) амплистата (472, 473) через блок выпрямителей БВ2 (В2). Переменное напряжение на рабочую обмотку амплистата и блок £52 подается от первичной обмотки 1—3 (445. 446) распределительного трансформатора ТР. В каждый полупериод выпрямленного переменного тока работает половина рабочей обмотки амплистата Н1К1 или Н2К2. При замыкании главных контактов контактора КВ подается напряжение с возбудителя В на обмотку возбуждения Н1—Н2 (482, 483, 486) тягового генератора. После чего напряжение тягового генератора подается через замкнутые главные контакты поездных контакторов П1—П6 и реверсора ПР на тяговые электродвигатели, приводящие тепловоз в движение.

При снятии нагрузки с генератора и отключении контакторов ВВ и КВ поездные контакторы остаются включенными еще в течение 1,3—1,5 с контактами реле РВЗ (замкнутыми с выдержкой времени на размыкание). Поэтому к моменту отключения поездных контакторов магнитное поле тягового генератора в значительной мере уменьшается, а следовательно, уменьшаются перенапряжения при переходных процессах в цепи генератор — тяговые электродвигатели и снижается подгар контактов поездных контакторов.

176

Рис. 156. Внешняя характеристика тягового генератора I — селективная характеристика при минимальной уставке (рабочая обмотка отключена); II — внешняя характеристика; III

— селективная характеристика при наибольшей уставке

Цепь возбуждения тягового генератора разрывают замыкающие с дугогашением контакты KB (483, 486). Для уменьшения возникающего при этом перенапряжения на обмотке возбуждения параллельно контакту KB включено сопротивление СВГ.

Для удобства маневровой работы (подъезд к составу и т. п.) без набора позиций контроллера в электрической схеме предусмотрена кнопка маневровой работы КМ Р. При включенном тумблере Управление тепловозом и нажатии кнопки КМР на нулевой позиции контроллера шунтируются контакты 1 и 3 контроллера

{1252, 1034}, подается питание {1257, 1289} на катушку реле РУ4 и собирается схема возбуждения генератора и силовых цепей, режима тяги, описанная выше.

Работа электрической схемы возбуждения и регулирования тягового генератора. Тяговый генератор имеет независимое возбуждение. Как было описано, назависимая обмотка возбуждения HI—Я2 питается от возбудителя В, в свою очередь также имеющего обмотки независимого возбуждения — намагничивающую HI—Н2 и размагничивающую НЗ—Н4. Первая из них подключена на выход рабочей обмотки амплистата, и ток в ней регулируется системой автоматического регулирования возбуждения тягового генератора (нормальный режим). Вторая включена в общую электрическую цепь управления тепловозом и питается током постоянной для каждой позиции величины.

Основная функция системы автоматического регулирования возбуждения заключается в поддержании постоянства мощности тягового генератора, заданной для данной позиции. Кроме того, система автоматического регулирования возбуждения обеспечивает ограничение критических параметров тягового генератора по току и напряжению.

Зависимость напряжения генератора Uг от тока Iг его нагрузки Uг = = f (Iг) иллюстрируется внешней характеристикой генератора (рис. 156). На этой характеристике участок ДГ является ограничением по наибольшему напряжению (в основном—по допускаемому среднему напряжению между пластинами коллектора). Рабочая зона характеристики при мощности Рг = = const ограничена гиперболическим участком ГБ. При этом часть гиперболического участка ВБ характеризуется ограничением длительности реализуемых токов данной зоны (по условиям нагрева коллектора и обмоток). Время использования этих токов уменьшается по мере приближения к точке Б. Отсюда начинается участок БА — ограничение по наибольшему току и условиям коммутации коллектора тягового генератора.

Процесс регулирования тока возбуждения основан на зависимости выходного тока амплистата от сигналов (токов) обратной связи по току нагрузки и напряжению тягового генератора. Принципиальная схема узла обратной связи представлена на рис. 157. Выходным током амплистата является ток в его рабочей обмотке Н1К1—Н2К2, после выпрямления попадающий в обмотку возбуждения возбудителя. Этот ток зависит от степени намагничивания (насыщенности) сердечника амплистата, которая в свою очередь зависит от результирующего магнитного потока, создаваемого задающей, регулировочной, управляющей и стабилизирующей обмотками амплистата. Токи задающей и регу-

177

Рис. 157. Принципиальная схема узла обратной связи

лировочной обмоток создают намагничивающий поток одного направления, а ток управляющей обмотки создает поток противоположного направления. Стабилизирующая обмотка работает только при переходных процессах в электрической схеме, т.е. выполняет роль демпфера электрической схемы.

При увеличении намагничивающей силы и насыщенности сердечника амплистата индуктивное сопротивление рабочей обмотки уменьшается, а ее выходной ток, поступающий в обмотку возбуждения возбудителя, увеличивается. Следовательно, увеличивается напряжение тягового генератора. Уменьшение насыщенности сердечника вызывает обратный процесс. Характеристика амплистата, показывающая зависимость тока выхода от намагничивающей силы обмоток подмагничивания, приведена на рис. 158.

Ток задающей обмотки пропорционален изменению напряжения тахометрического блока, т.е. частоте вращения вала дизеля и ограничивается резистором СОЗ.

На тахометрический блок переменное напряжение подается от синхронного подвозбудителя с зажима 3112 (759, 755) через балластный резистор СБТ и с зажима 5110

{756}.

Выпрямленное напряжение поступает на задающую обмотку амплистата через контакт 2 блока БТ по проводу 1143 на размыкающий контакт РУ17, Далее, на 1-й позиции контроллера питание на обмотку 03 подается непосредственно через резистор СОЗ {419, 1344, 424, 443), часть которого зашунтирована только замкнутыми контактами отключателей

моторов ОМ1—ОМ6 {431, 421, 427, 432);

на 1-й позиции — через замыкающий контакт РУ8, провода 417, 425, ...; с 4-й позиции и выше — через замыкающий контакт РУ10, провода 420, 421.

Регулировочная обмотка амплистата питается с зажимов 2—3

распределительного трансформатора ТР

{1086, 433). Переменное напряжение поступает через обмотку индуктивного датчика {414, 407) на блок БВ2 через контакты 1 и 3, вы

Рис. 158. Характеристика амплистата -

прямляется и через разъемы 2 и 4 подается на резистор СОР(1087, 1088), далее по проводу 411 и через замкнутые на 4-й позиции контакты реле РУ10 {412, 415} — на регулировочную обмотку.

Обмотка управления ОУ амплистата является выходной частью узла обратной связи по току и напряжению тягового генератора. Узел обратной связи (см. рис. 157) состоит из трансформаторов постоянного тока ТПТ1—ТПТ4, трансформатора постоянного напряжения ТПН, выпрямительных мостов и селективного узла СУ.

Как видно на схеме, ток управляющей обмотки равен сумме токов /д и /и на выходе рабочих (вторичных) обмоток ТПТ и ТПН, питающихся от распределительного трансформатора ТР. Подмагничивающей (первичной) обмоткой каждого ТПТ являются кабели силовой цепи, а у трансформатора ТПН— первичная обмотка, включенная на напряжение тягового генератора. Поэтому подмагничивание сердечников и выходные токи рабочих обмоток ТПТ и ТПН прямо пропорциональны току и напряжению генератора. Чем больше будут ток или напряжение тягового генератора, тем больше будут подмагничивающие токи ТПТ или ТПН, т.е. больше будет ток в управляющей обмотке. При одном и том же для данной позиции токе задания (в задающей обмотке) увеличение тока управления (в управляющей обмотке) будет приводить к уменьшению потока намагничивания (размагничиванию) сердечников амплистата и уменьшению выходного тока амплистата в обмотке возбуждения генератора, при уменьшении тока управления — наоборот. Следовательно, в зависимости от тока нагрузки автоматически изменяется напряжение генератора.

Подмагничивающая обмотка (НУ—КУ) ТПН включена на напряжение генератора через регулирующий резистор СТН (498, 497, 508). На рабочую обмотку ТПН и выпрямительный мост В4 переменное напряжение подается от обмоток 5 и 6 распределительного трансформатора {1091, 1092). Выпрямленное напряжение с моста В4 подается на балластный резистор СБТН, который вместе с диодом В7 выполняет функцию селективного узла со стороны сигнала по напряжению.

Подмагничивающей обмоткой ТПТ, как уже было сказано, являются силовые кабели (шины) от генератора к тяговым электродвигателям, проходящие через каждый из четырех ТПТ: ТПТ1 — шина 01Ш25; ТПТ2 — шина 01Ш31', ТПТЗ — шина 01Ш31; ТПТ4 — шина 01Ш25.

На рабочие обмотки ТПТ и выпрямительные мосты переменное напряжение подается также с обмоток распределительного трансформатора:

9, 10 (1076, 1077, 1085)—ТПТ1, ВЗ;

7. 8 (1078, 1079, 1084)— ТПТ2, В2;

11, 12 (1074, 1075, 1083)— ТПТЗ, В1;

зажимы 3!12, 7!13 (1080, 1081, 1082) — ТПТ4, В6.

Выпрямленное напряжение через четыре последовательно соединенных моста подается на балластный резистор СБТТ, который вместе с диодом В5 выполняет функцию селективного узла со стороны сигнала по наибольшему из токов тяговых электродвигателей. Последовательно соединенные выпрямительные мосты, выделяющие наибольший из поступающих сигналов от трансформаторов ТПТ1—ТПТ4, называют узлом выделения максимума. Если ток электродвигателя в шине, проходящей через ТП Т1 (см. рис. 157), больше, чем в каждой из шин остальных трансформаторов ТПТ2—ТПТ4, то больше и его подмагничивающее действие на сердечник ТПТ1. Индуктивное сопротивление рабочей обмотки в этом случае меньше, чем у остальных, а значит, напряжение цепи u1, приложенное к мосту В1, будет большим по отношению к мосту В4 на разность (и1—и4. На

вы-

179

ходе же моста В4 суммарное выпрямленное напряжение будет равно выходному напряжению и4 плюс разность напряжений (и1 — и4). т.е. результирующее напряжение будет пропорционально наибольшему из токов тяговых электродвигателей.

Стабилизирующая обмотка амплистата получает питание непосредственно со вторичной обмотки стабилизирующего трансформатора СТР, первичная обмотка которого через резистор СТО включена на напряжение возбудителя4 (провода 476, 477, 495 на рис. 155).

Селективная характеристика. Характеристика генератора (см. рис. 156), определяемая работой системы автоматического регулирования возбуждения без электрической связи с объединенным регулятором дизеля (отключена регулировочная обмотка амплистата), называется селективной. Формирует ее селективный узел, который производит выбор (селекцию) сигналов обратной связи по току и напряжению — пропускает в управляющую обмотку амплистата ток ТПТ при ограничении тока, сумму токов ТПТ и Т ПН при поддержании постоянной мощности и ток ТПН при ограничении наибольшего напряжения. Уровень селективной характеристики задается током уставки (током подмагничивания) в задающей обмотке, определенным для каждой позиции контроллера. Поэтому формирование ее и работа селективного узла аналогичны для всех позиций и рассматриваются для номинального режима на 15-й позиции контроллера.

При регулировании тока, мощности и напряжения рабочая точка амплистата, характеризующая намагниченность сердечника и ток выхода, перемещается вдоль крутой части характеристики амплистата от точки А до точки Д (см. рис. 158). В пределах этой области кривой намагничивающие силы задающей и управляющей обмоток изменяются незначительно, а ток выхода амплистата изменяется от наименьшего до наибольшего. Очевидно, что чем круче будет идти кривая, тем меньше нужно изменение намагничивающей силы для получения тех же значений тока выхода амплистата. Этим определяется чувствительность схемы регулирования.

При переходе в тяговый режим и включении контакторов ВВ и KB возбуждения (первоначальный момент) ток выхода амплистата определяется только намагничивающей силой задающей обмотки, во много раз превосходящей значение, необходимое для управления усилителем в пределах крутой части характеристики, а ток выхода будет наибольшим. В этом случае рабочая точка Е находится в области насыщения сердечника амплистата.

Так как тяговые электродвигатели неподвижны, а сопротивление их обмоток очень мало, происходит быстрое увеличение тока в цепи тяговых электродвигателей. Одновременно из- за сильного подмагничивания сердечников ТПТ быстро увеличивается их ток выхода. В этот момент ток выхода ТПТ будет значительно больше, чем ТПН. Поступая в селективный узел, ток iд (см. рис. 157) разветвляется, часть его iбт протекает по балластному резистору СБТТ, другая i`д—через выпрямитель 55, резистор СОУ проходит в управляющую обмотку магнитного усилителя, создавая на этом участке падение напряжения ивг.

Ток выхода ТПН, протекая по резистору СБТН, также создает на нем падение напряжения. Так как ток iбн мал, то это падение напряжения значительно меньше того, которое создано на обмотке управления током от ТПТ. Поэтому потенциал в точке в значительно выше, чем в точке а, и ток стремится протекать от б к а, но в этом направлении диод В7 заперт. За счет этого при больших токах генератора ток ТПН не проходит в управляющую обмотку, ТПН и СБТН как бы отключены. Ток же ТПТ не может пройти через запертый диод В7 в резистор СБТН, а проходит только через управляющую обмотку. Поэтому по мере роста тока тяговых электродвигателей и генератора ток в

180

управляющей обмотке возрастает, а результирующая намагничивающая сила Aw *s, равная разности намагничивающей, у ставки и намагничивающей силы управления, будет уменьшаться.

При уменьшении результирующей намагничивающей силы и смещении (условном) рабочей точки по характеристике амплистата от точки Е до точки Д (см. рис. 158) ток выхода амплистата уменьшается незначительно. Дальнейшее же увеличение тока нагрузки и уменьшение результирующей намагничивающей силы, как видно на рис. 158, ведет к резкому уменьшению тока выхода амплистата и напряжения генератора. В точке В характеристики ампер-витки подмагничивания равны нулю, т.е. намагничивающая сила управляющей обмотки равна намагничивающей силе уставки. Однако ток выхода амплистата в обмотке возбуждения еще достаточно высок. Дальнейшее возрастание тока тяговых электродвигателей приводит к тому, что намагничивающая сила управляющей обмотки превысит на некоторую величину намагничивающую силу уставки, и рабочая точка займет положение точки *. Как видно из характеристики, ток выхода амплистата становится достаточно малым. Для более полной нейтрализации тока выхода амплистата и, поля возбуждения, возбудителя используется размагничивающая обмотка возбудителя.. Ее магнитный поток при нормальном режиме возбуждения направлен встречно магнитному потоку намагничивающей обмотки возбудителя. Это позволяет при малых токах выхода рабочей обмотки амплистата добиться почти полного уменьшения тока возбуждения возбудителя, а значит, и напряжения на выходе тягового генератора. Напряжение генератора становится близким нулевому значению и полностью падает на сопротивлении силовой

.цепи, т.е. происходит ограничение тока генератора.

Когда якори тяговых электродвигателей приходят во вращение и тепловоз трогается, на зажимах электродвигателей растет противо э. д. с., ток в силовой цепи, пропорциональный разности напряжения генератора и противоэ. д. с. электродвигателей, начинает падать. Ток. в управляющей обмотке амплистата также будет уменьшаться, результирующая намагничивающая сила Aw *s начнет увеличиваться и рабочая, точка амплистата переместится по характеристике вверх, к точке Б. Благодаря большой крутизне характеристики амплистата незначительное уменьшение намагничивающей силы управляющей обмотки ведет к резкому возрастанию тока выхода, а следовательно, напряжения тягового генератора. Такое повышение напряжения при разгоне тепловоза будет компенсировать увеличение противо э. д. с. тяговых электродвигателей и препятствовать существенному изменению их тока. На внешней характеристике генератора видно, что при увеличении напряжения в несколько раз (отточки Л к точке Б) ток генератора изменяется незначительно (отрезок Aа). Можно считать, что ток генератора на участке АБ внешней характеристики поддерживается до некоторой скорости движения практически постоянным (вертикальная отсечка по току). Следовательно, на этом участке внешней характеристики будут постоянными или незначительно уменьшаться токи в резисторе СБТТ и управляющей обмотке, а также будет поддерживаться постоянным падение напряжения ивг селективного узла.

Повышение напряжения генератора приводит к возрастанию тока на выходе Т ПН. За счет этого возрастают падение напряжения на резисторе СБТН и потенциал точки а селективного узла. Сопротивление резистора СБТН регулируется таким образом, чтобы при токе, соответствующем точке Б внешней характеристики генератора, потенциал в точке а селективного узла был равен потенциалу в точке в.

С этого момента ток i'и (сначала очень малый) с выхода ТПН начинает протекать через выпрямитель В7, и в. управляющей обмотке амплистата будет суммарный ток i'д и t'и от трансформаторов ТПТ и ТПН. В дальнейшем при повы-

181

шении скорости тепловоза работа генератора определяется участком ГБ внешней характеристики, а на характеристике амплистата это будет участок БД.

Как видно из характеристики амплистата, результирующая намагничивающая сила Aw*s. на участке кривой БД изменяется очень мало (практически постоянна), а ток выхода амплистата и напряжение генератора изменяются очень сильно. Следовательно, изменяются в очень малой степени только намагничивающая сила и ток в управляющей обмотке i`д+ i'и. Падение напряжения ивг от этого тока также будет практически постоянным и равным иаб и иде на балластных резисторах. Такое равенство при увеличении напряжения генератора и тока i`и с выхода ТПН может поддерживаться только за счет уменьшения тока нагрузки и тока i`д с выхода ТПТ, т. е. увеличение доли тока i'и в управляющей обмотке будет компенсироваться таким же уменьшением доли тока i`д. Таким образом, начиная с точки Б внешней характеристики, и выше, ограничение и поддержание постоянной величины тока генератора прекращаются. Благодаря действию амплистата по мере увеличения скорости тепловоза и противо э. д. с. тяговых электродвигателей напряжение генератора растет в той мере, в какой уменьшается ток нагрузки. За счет этого на участке БГ внешней характеристики получается прямолинейная наклонная характеристика, называемая селективной.

Процесс ограничения мощности при увеличении скорости тепловоза происходит до точки Г внешней характеристики. В этой точке ток в управляющей обмотке от трансформатора ТПН становится настолько большим, что потенциал в точке б селективного узла превышает потенциал точки д, т. е. трансформатор ТПТ отключается и доля тока от ТПТ в управляющей обмотке становится равной нулю. Весь ток ТПТ проходит через резистор СБТТ. Сопротивление этого резистора подбирают так, чтобы при токе, соответствующем точке Г внешней характеристики, ток на выходе ТПТ создавал падение напряжения иде, равное падению напряжения ивг в цепи управляющей обмотки. В этом случае при уменьшении скорости тепловоза и увеличении нагрузки процесс формирования селективной характеристики протекает аналогично описанному ранее для сигналов со стороны ТПН.

Участок ГД внешней характеристики соответствует ограничению напряжения. В самом деле, при дальнейшем увеличении напряжения и уменьшении тока генератора в управляющей обмотке будет протекать только увеличивающийся ток i'и от трансформатора ТПН. На характеристике амплистата в точке Д ток выхода практически наибольший, а результирующая намагничивающая сила при увеличении тока в обмотке управления от трансформатора ТПН будет уменьшаться и уменьшается ток выхода. Рабочая точка будет смещаться вниз от точки Д к точке Г на характеристике амплистата. Точка Д лежит на границе насыщения амплистата, и ток выхода может увеличиваться незначительно. Этому соответствует небольшое увеличение напряжения генератора и тока в обмотке управления амплистата, что повлечет уменьшение тока выхода. Следовательно, возбуждение и напряжение генератора будут оставаться практически постоянными — происходит ограничение напряжения.

Внешняя характеристика генератора. Прямолинейная характеристика генератора на участке БГ указывает на равенство мощности дизеля и генератора только в точке перегиба Б и Г. В остальных точках она будет проходить значительно выше характеристики постоянной мощности генератора. Мощность генератора будет больше мощности дизеля, и наступит перегрузка дизеля с «просадкой» частоты вращения вала. Дополнительная перегрузка возникает также при включении потребителей, например компрессора. Чтобы этого не происходило и дизель работал с номинальной мощностью и номинальной частотой вращения вала на всех режимах, применяется система дополнительного регулирования мощности с помощью объединенного регулятора дизеля.

182

На 4-й позиции контроллера замыкающие контакты реле РУ10 подключают регулировочную обмотку амплистата к источнику питания через обмотку индуктивного датчика объединенного регулятора дизеля.

Рассмотрим действие регулятора при перегрузке дизеля, когда напряжение и ток генератора соответствуют точке К7, находящейся выше внешней характеристики (см. рис. 156). На характеристике амплистата рабочая точка занимает положение К' (см. рис. 158). При перегрузке дизеля частота вращения его вала уменьшается, и объединенный регулятор вдвигает якорь индуктивного. датчика внутрь катушки, увеличивая сопротивление цепи и уменьшая ток в цепи регулировочной обмотки амплистата. При уменьшении намагничивающей силы уставки (Аwрег + Аwзад) результирующая намагничивающая сила и ток выхода также будут уменьшаться. Рабочая точка будет перемещаться вниз из точки К' в точку К характеристики амплистата. При уменьшении возбуждения соответственно уменьшатся напряжение и мощность генератора, что отразится на токе управляющей обмотки (он также будет уменьшаться). При равенстве мощности дизеля и генератора частота вращения вала дизеля становится номинальной, и объединенный регулятор приостанавливает перемещение датчика.

Результирующая намагничивающая сила и ток выхода амплистата будут иметь меньшее значение, рабочая точка займет положение точки К на характеристике амплистата. При недогрузке дизеля (увеличение частоты вращения вала дизеля) якорь индуктивного датчика выдвигается из катушки, увеличивая ток в регулировочной обмотке, и процесс регулирования повторяется в обратной последовательности.

Таким образом, в результате действия объединенного регулятора дизеля внешняя характеристика генератора корректируется, приближаясь к гиперболической, при работе на которой полностью используется свободная мощность дизеля.

Работа схемы возбуждения на промежуточных позициях контроллера. При

переводе штурвала контроллера с 15-й на промежуточные позиции внешние характеристики тягового генератора снижаются (см. рис. 156). Это происходит по следующим причинам:

при уменьшении частоты вращения вала дизеля в соответствии с работой объединенного регулятора уменьшается напряжение на выходе тахометричес-кого блока пропорционально частоте вращения вала дизеля, а следовательно, и ток задающей обмотки амплистата;

уменьшается частота вращения якорей генератора и возбудителя, окончательно устанавливая ток и напряжение, а следовательно, мощность тягового генератора.

Позиции 1—3 являются позициями плавного пуска. Здесь характеристики дополнительно снижаются введением добавочных ступеней резистора СОЗ в цепь питания задающей обмотки амплистата, а также отключением регулировочной обмотки амплистата.

Аварийный режим возбуждения тягового генератора. При выходе из строя системы автоматического регулирования возбуждения тягового генератора переключением переключателя АР (см. рис. 155) в положение «Аварийное» собирается аварийная схема возбуждения.

При этом:

размыкаются контакты переключателя API (провода 405, 460); 3 (458, 434) и 5 (449, 977), в результате чего обесточиваются размагничивающая обмотка возбудителя, синхронный подвозбудитель, а следовательно, и система автоматического регулирования с обмоткой независимого возбуждения (намагничивающей) возбудителя на выходе;

183

замыкаются контакты переключателя АР2 (405, 1135) и 4 (434, 460) и вновь подается напряжение на размагничивающую обмотку возбуждения возбудителя с обратной полярностью, т. е. «плюс» подается через регулируемый резистор СВВ на вывод обмотки НЗ (466), а «минус»— на Н4 (467).

Для плавного трогания тепловоза в цепь возбуждения возбудителя вводятся добавочные ступени резистора СВВ. Первая добавочная ступень шунтируется со 2-й позиции контроллера замыкающим контактом РУ8 (463, 1334), Вторая добавочная ступень шунтируется с 4-й позиции контроллера замыкающим контактом реле РУ10 (1334, 464).

В схеме предусмотрено уменьшение напряжения тягового генератора при работе реле боксования. Размыкающий контакт реле РУ17 (1334, 463), нормально шунтирующий часть резистора СВВ, вводит его в цепь питания размагничивающей обмотки возбуждения возбудителя, снижая ток возбуждения и напряжения . тягового генератора на 40—50%.

В пределах каждой позиции аварийного режима возбудитель получает .постоянное по величине (не регулируемое) возбуждение, а следовательно, и напряжение тягового генератора будет мало изменяться и достигать наибольшего значения на 15-й позиции контроллера. Так как узел ограничения наибольшего тока тягового генератора при аварийном возбуждении отключен, то необходимо следить, чтобы наибольший ток и продолжительность его не превышали предельно допустимых величин.

Ослабление возбуждения тяговых электродвигателей. По мере разгона и увеличения скорости тепловоза ток нагрузки уменьшается, а напряжение увеличивается по гиперболической части внешней характеристики генератора так, что поддерживается постоянной мощность дизеля. При определенной скорости наступает ограничение по напряжению. Дальнейшее увеличение скорости вызывает уменьшение тока при почти постоянном напряжении и приводит к резкому уменьшению мощности генератора. Регулятор дизеля уменьшает, подачу топлива, мощность дизеля будет недоиспользоваться, и дальнейшего возрастания скорости не будет или будет очень незначительным.

Для возврата дизель-генератора в зону полной нагрузки и возможности расширения диапазона скоростей применяется регулирование тяговых электродвигателей путем изменения их магнитного потока возбуждения (ослабления возбуждения).

Магнитный поток прямо пропорционален намагничивающей силе: Ф = (tB, WВ), т. е. току, проходящему по обмотке, и количеству витков в ней. Поэтому если параллельно обмотке возбуждения подключить резистор с определенным сопротивлением (зашунтировать), то через нее будет протекать только часть тока якоря и магнитный поток уменьшится.

Как известно, ток в цепи вращающегося якоря электродвигателя с последовательным возбуждением зависит от разности приложенного напряжения и противоэлектродвижущей силы (противо э. д. с.): Iд =U-EД/RД . В свою очередь противо э. д. с. прямо пропорциональна частоте вращения якоря и магнитному потоку возбуждения: ЕД = СФп.

Так как скорость локомотива мгновенно измениться не может, то противо э. д. с. в данном случае уменьшится прямо пропорционально уменьшению магнитного потока возбуждения. Поэтому напряжение генератора в первый момент после подключения резисторов будет значительно превосходить противо э. д. с. тяговых электродвигателей, а ток в них и вращающий момент будут возрастать. Система автоматического регулирования, поддерживающая мощность генератора постоянной, компенсирует возрастание тока, уменьшая напряжение. При уменьшении разности между напряжением генератора и противо э. д. с. электродвигателей до определенной величины возрастание тока прекратится.

184

Сопротивление шунтирующего резистора рассчитывается так, что новому режиму будут соответствовать точки в нижней гиперболической части внешней характеристики генератора. Следовательно, сразу же после перехода на ослабленное возбуждение неизменному режиму движения и скорости тепловоза соответствует новый тяговый режим генератора и электродвигателей. Это позволяет вновь использовать гиперболическую часть внешней характеристики генератора при увеличении скорости.

Переход на ослабленное возбуждение и обратно должен происходить непосредственно перед началом ограничения мощности на внешней характеристике генератора, чтобы было соблюдено условие постоянства мощностидо и после перехода. В противном случае будут наблюдаться рывок тепловоза и нежелательные переходные процессы в электрической цепи генератор—электродвигатель. Это может привести к повреждению электрических машин и аппаратов.

На тепловозе используется автоматическое двухступенчатое ослабление возбуждения тяговых электродвигателей с помощью реле перехода РП1 и РП2 (см. рис. 155) типа РД- 3010. Они управляютконтакторами ВШ1 и ВШ2, вклю-чающими резисторы шунтировки СШ1—СШ6 1 и II ступеней ослабления воз-буждения.

Катушки напряжения реле включены через регулировочные резисторы СРПН1 и СРПН2 на напряжение тягового генератора («плюс» — провод 508, «минус» — провод 499). Таким образом; ток в катушках напряжения реле пропорционален напряжению генератора и может быть отрегулирован этими резисторами. Токовые катушки подключены через резистор СРПТ параллельно участку силовой цепи тягового генератора {502, 499}. Ток в них пропорционален току тягового генератора и вместе с возвратной пружиной удерживает якорь реле в отключенном состоянии.

При увеличении скорости тепловоза и уменьшении тока генератора удерживающее усилие якоря таковой катушки уменьшается. Одновременно увеличение напряжения усиливает действие тока Катушек напряжения, что и вызывает срабатывание реле. Это происходит в определенных точках тяговой характеристики (перед началом ее ограничения) и при определенных скоростях тепловоза, приблизительно равных для первой ступени 39— 44 км/ч, для второй ступени — от 55 до 65 км/ч.

После включения РП1 его замыкающий контакт (157, 264) подает питание на электропневматический вентиль группового контактора ослабления возбуждения ВШ1. Контактор главными контактами подключает параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей резисторы ослабления возбуждения (шунтировки) СШ1—СШ6, при этом по обмоткам возбуждения пойдет 57—63 % общего тока цепи.

Вспомогательный контакт ВШ1 (518, 519) вводит в цепь катушки напряжения дополнительный резистор, подготавливая ее к заданному режиму отключения. Замыкающий контакт ВШ1 (501, 509) подготавливает цепь питания катушки реле РП2, что гарантирует необходимую последовательность включения реле.

Включение второй ступени ослабления возбуждения от реле РП2 и подключение параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей резисторов СШ1—СШ6 второй ступени происходит аналогично. Ток, проходящий по обмоткам возбуждения, составляет 35—39 % общего тока цепи.

Уменьшение скорости движения тепловоза вызывает увеличение тока тягового генератора и снижение его напряжения, что. приводит к отключению реле перехода РП2 (переход на первую ступень ослабления возбуждения). При дальнейшем уменьшении скорости отключается реле РП1 (переход на полное возбуждение).

185

Тумблер «Управление переходом» в цепи питания катушек групповых контакторов ВШ1 и ВШ2 служит аварийным отключателем в случае появления неисправности в цепях управления ослаблением возбуждения. Для уменьшения подгара контактов контакторов ВШ1 и ВШ2 при переходных процессах в цепи тяговых электродвигателей вследствие срабатывания защиты в цепи реле РУ2 или резкого перевода контроллера с 15-й на нулевую позицию в схеме предусмотрено отключение контакторов KB и ВВ после отключения контакторов ВШ1 и ВШ2.

В случае залипания вспомогательных контактов ВШ1, ВШ2 (1067, 1068} для разрыва цепи питания КЗ и В В введены контакты тумблера У Т (1058, 1055).

Сигнализирующие и защитные устройства. Недостаточное давление в масляной системе дизеля. Если в момент пуска или при работе дизеля не обеспечивается давление масла в конце верхнего коллектора дизеля 0,05—0,06 МПа (0,5—0,6 кгс/см2), то контакт РДМ1 (239,

227) не замыкается или размыкает цепи питания реле РУ9 и тягового электромагнита ЭТ

объединенного регулятора, останавливая дизель.

При переходе на высшие позиции контроллера и достижении давления масла в верхнем коллекторе дизеля 0,11—0,12 МПа (1,1—1,2 кгс/см2) включается реле РДМ2. Оно обеспечивает в тяговом режиме питание катушки реле РУ2 наряду с замкнутыми до 12-й позиции контроллера контактами реле РУ4. Если на позициях контроллера с 12-й по 15-ю не обеспечивается вышеуказанное давление масла, то реле РДМ2 отключает реле РУ2, которое своим контактом разрывает цепь питания катушек контакторов ВВ и KB, после чего напряжение и нагрузка с тягового генератора полностью снимаются и загорается сигнальная лампа «Сброс нагрузки», включаемая вспомогательным контактом ВВ (312, 1053).

Перегрев охлаждающей воды или масла. В тяговом режиме предупреждает недопустимый нагрев воды и масла, охлаждающих дизель, термореле воды и масла ТРВ и ТРМ. При достижении предельных температур на выходе из Дизеля как по воде, так и по маслу контакты ТРВ или ТРМ (121, 122, 123) разрывают цепь питания катушки реле РУ2. Это приводит к отключению контакторов KB и ВВ, снятию возбуждения тягового генератора, нагрузки и включению сигнальной лампы «Сброс нагрузки».

Повышение давления масляных паров в картере дизеля, аварийная остановка дизеля. При повышении давления масляных паров в картере до 68 Па (7 мм вод. ст.) замыкается контакт дифманометра КДМ, и питание с зажима К1 (см. цепь питания РУ9} по проводу 1245, замкнутый контакт КДМ (К14, К16) подается на сигнальную лампу «Давление в картере».

При дальнейшем повышении давления в картере замыкается контакт дифманометра КДМ

(К14, К15), и питание подается на катушку реле РУ7.

Реле РУ7:

замыкающим контактом (993, 915) становится на самопитание непосредственно от автомата «Работа дизеля»;

размыкающим контактом (442, 338) прекращает питание катушки контактора КТН, а следовательно, и электродвигателя топливного насоса ТН, катушки реле РУ9, тягового электромагнита ЭТ объединенного регулятора дизеля, что приводит к снятию возбуждения генератора, прекращению подачи топлива в топливные насосы и остановке дизеля.

При возникновении аварийной ситуации на стоянке или в поездном режиме применяется

«Аварийная кнопка» АК. При нажатии кнопки ее контакт (1261, 1262} шунтирует замыкающий контакт реле РУ7 и включает его, что приводит к снятию нагрузки и остановке дизеля.

Недостаточное давление воздуха в тормозной магистрали. В цепь питания катушки реле РУ2 включен контакт датчика реле давления воздуха РДВ (160,

186

128}, который контролирует давление воздуха в тормозной магистрали. Если вследствие торможения или других причин давление воздуха меньше 0,27— 0,32 МПа (2,7—3,2 кгс/см2), то контакт РДВ размыкается, отключая реле РУ2, которое своими контактами разрывает цепь питания катушек контакторов KB и ВВ, происходит сброс нагрузки. Реле РДВ предотвращает также трогание тепловоза при недостаточном [менее 0,43—0,48 МПа (4,3—4,8 кгс/см2)] давлении воздуха в тормозной магистрали.

На тепловозе предусмотрен также контроль целости воздухопровода тормозной магистрали. При открытии стоп-крана или обрыве воздушной магистрали поезда (независимо от ее длины) происходит включение пневмоэлектрического датчика ДДР (контролирует давление воздуха в канале дополнительной разрядки воздухораспределителя). Его замыкающий контакт (1157, 1167) через размыкающий контакт пневмоэлектрического датчика ДТЦ включает реле РУ12.

Размыкающий контакт реле РУ12 (1311, 1305) разрывает цепь питания реле РУ2, которое снимает возбуждение и нагрузку тягового генератора. Замыкающий контакт реле РУ12 (1156, 1183) включает сигнальную лампу «Обрыв тормозной магистрали» и ставит катушку реле РУ12 на самоподпитку через разделительный диод Д12 (1159, 1349) и замкнутый контакт датчика ДТЦ.

После приведения в действие тормоза машинистом включается датчик ДТЦ (контролирует давление воздуха в канале тормозных цилиндров воздухораспределителя). Его размыкающий контакт отключает реле РУ12, гаснетсигналь-ная лампа «Обрыв тормозной магистрали», указывая на правильность действий машиниста.

Защити сигнальных ламп и контактов реле управления. При снятии напряжения с катушек электропневматических вентилей и контакторов в цепях управления возникают большие перенапряжения из-за самоиндукции катушек, что приводит к выходу из строя сигнальных ламп и вспомогательных контактов реле управления. Для исключения указанного недостатка в схему введены защитные цепочки, состоящие из диодов Д13—Д24 и резисторов R17—R22, смонтированные в блоке резисторов БР.

Вызов помощника машиниста. В схеме предусмотрена возможность вызова помощника машиниста, находящегося в кузове тепловоза. Для этой цели на пульте управления установлена кнопка. При нажатии кнопки получает питание вентиль ВП10, открывающий доступ сжатого воздуха к тифону. Цепь питания вентиля: зажим 14/13, провод 1196, кнопка КВП и далее по проводам 1299—1302 на катушку ВПК).

Защита обслуживающего персонала от высокого напряжения. В случае нарушения правил электротехнической безопасности или случайном открытии дверей аппаратных камер без снятия напряжения тягового генератора контакты дверных блокировок БД1—БД4 размыкаются, разрывают цепь питания реле РУ2, что приводит к отключению контакторов KB и ВВ. Напряжение с тягового генератора снимается и включается сигнальная лампа

«Сброс нагрузки».

Пробой на корпус в цепях высокого напряжения. Для защиты и сигнализации при пробое изоляции силовой цепи на корпус предусмотрено реле заземления РЗ. Катушка РЗ включена между «минусом» силовой цепи и корпусом тепловоза через резистор СРЗ, который уменьшает емкостные токи и исключает ложное срабатывание реле.

Реле срабатывает при нарушении изоляции силовой цепи, круговом огне на коллекторах тяговых электрических машин и коротких замыканиях в них, обычно сопровождающихся замыканием токоведущих частей силовой цепи на

корпус.

187

После включения реле блокируется во включенном положении механической защелкой. Размыкающий контакт реле {143, 1673) в цепи катушек контакторов ВВ и KB снимает возбуждение и нагрузку с тягового генератора. Замыкающий контакт реле (230, 332) включает сигнальную лампу «Реле «заземления»,

Комплексное противобоксовочное устройство. Боксованне одной или нескольких колесных пар тепловоза характеризуется резким увеличением их частоты вращения, увеличением э. д. с. и уменьшением тока тяговых электродвигателей этих колесных пар и увеличением напряжения тягового генератора, ^Соответственно уменьшатся ток и нагрузка генератора. В этом случае система автоматического регулирования возбуждения стремится поддерживать мощность генератора в пределах гиперболической части внешней характеристики— уменьшение тока будет компенсироваться увеличением напряжения. Повышение напряжения генератора, а значит, и тяговых электродвигателей вызовет увеличение тока и силы тяги у электродвигателей небоксующих колесных пар, т. е. произойдет перераспределение нагрузки. Таким образом, появляется возможность развития боксования и его распределения на небоксующие колесные пары.

Если напряжение тягового генератора оставить неизменным в Момент начала боксования, то сила тяги (прямо пропорциональная току) электродвигателей небоксующих колесных пар останется также неизменной, так как ток в них практически не изменится. У электродвигателей боксующих колесных пар, напротив, сила тяги резко снизится за счет уменьшения тока. Поэтому в первом случае сцепление колес с рельсами не нарушится, а во втором имеются условия восстановления сцепления и прекращения боксования, т. е.:при неизменном напряжении уменьшение нагрузки тягового генератора в момент начала боксования будет практически равным уменьшению ее у тяговых электрод двигателей боксующих колесных пар.

Электрическая схема тепловоза предусматривает работу тягового генератора при отсутствии боксования по внешней характеристике, а в случае его возникновения — по характеристикам с неизменным или мало изменяющимся' напряжением, называемым в этом случае жесткими динамическими характеристиками по напряжению. Для обеспечения таких характеристик применяется схема регулирования возбуждения от сигнала, пропорционального наибольшему току тяговых электродвигателей небоксующих колесных пар. Формируют этот сигнал трансформаторы 77777—ТПТ4 с выпрямительными мостами В1, В2, ВЗ, В6 на выходе. Через трансформаторы ТПТ1 и ТПТ4 проходят токи тяговых электродвигателей 1 и 6 соответственно колесных пар. Через трансформатор ТПТ2 проходит ток электродвигателей 2 и 3 колесных пар, одинаково склонных к боксованию при движении

«вперед», а через трансформатор ТПТЗ— электродвигателей 4 и 5 колесных пар, одинаково склонных к боксованию при движении «назад».

Выполненное в схеме распределение трансформаторов тока по тяговым электродвигателям и применение блока диодов сравнения (БДС) позволяет обнаружить до пяти электродвигателей боксующих колесных пар.

Сигналы от ТПТ поступают на выпрямительные мосты, соединенные последовательно. За счет этого на выходе выпрямительных мостов будет выделяться сигнал, пропорциональный наибольшему из токов тяговых электродвигателей. В случае боксования это может быть только ток, пропорциональный току тягового электродвигателя небоксующей колесной пары, ток выпрямительных мостов подается через селективный узел на управляющую обмотку амплистата. Туда же подается и ток трансформатора Т ПН, пропорциональный напряжению генератора. Так как ток электродвигателей небоксующих колесных пар остается практически неизменным, то и ток в управляющей обмотке не изменится.

188

Генератор при боксовании будет иметь жесткие динамические характеристики по напряжению.

Если начавшееся боксование колесной пары не самоликвидировано действием жестких динамических характеристик генератора, то оно прекращается после срабатывания реле боксования.

Каждый тяговый электродвигатель через замыкающий вспомогательный контакт поездного контактора П1—776 соединен с блоком выпрямителей БДС, который производит сравнение поступающих сигналов и пропускает наибольший в данный момент времени. В качестве управляющего сигнала служит разность падений напряжения на обмотках главных и добавочных полюсов тяговых электродвигателей. Уменьшение тока в цепи электродвигателя боксу -ющей колесной пары уменьшает падение напряжения .на обмотке возбуждения данного электродвигателя. Падение напряжения на обмотке возбуждения небоксующей колесной пары остается прежним. При определенной разности потенциалов на зажимах катушки реле ток в катушке становится достаточным для включения реле боксования. Так как чувствительность реле боксования при полном возбуждении тяговых электродвигателей оказывается очень большой, в цепь катушки РБ1 и РБ2 включены резисторы СРБ1—СРБЗ. При наличии боксования вначале срабатывает реле РБ1. Замыкающий вспомогательный контакт РБ1 {1037, 1048) подает питание на катушку реле РУ17. Размыкающий контакт реле РУ17 (1042) вводит часть резистора ССН в цепь задающей обмотки амплистата, снижая мощность генератора на 50—55 %.

Замыкающий контакт РУ17 (1051, 1039) подает питание на катушку реле времени РВ4. Размыкающий с выдержкой времени при замыкании контакт РВ4 разрывает цепь питания катушек ВШ1 и ВШ2 и тем самым исключает включение контакторов ослабления возбуждения в период боксования. Другой замыкающий контакт реле РУ17 (1331) включает тяговый электромагнит МР5 объединенного регулятора дизеля, принудительно выводящий индуктивный датчик на минимальный упор, после чего мощность генератора снижается на 10—15 %. Этим исключается отрицательное воздействие регулятора дизеля на возбуждение генератора при боксовании, так как при снижении мощности регулятор будет стремиться загрузить дизель, выводя индуктивный датчик на максимальный упор и увеличивая ток в регулировочной обмотке амплистата.

Если полученное в результате срабатывания реле РБ1 понижение мощности тягового генератора оказывается недостаточным и боксование не прекращается, то происходит дальнейшее нарастание потенциала точек включения реле боксования и включается РБ2. Замыкающим контактом РБ2 (1040, 1044) собирает цепи питания катушек РУ5 и РВ5. Замыкающие контакты реле РУ5 (1045}, (.1049, 1051), (1052) включают реле РУ17, сирену СБ и сигнальную лампу «Сброс нагрузки».

Замыкающий с выдержкой времени при размыкании контакт реле РВ5 (1171, 1174} шунтирует часть резистора СОУ, увеличивая ток в управляющей обмотке амплистата, и тем самым снижает мощность генератора до 20—25 % номинальной.

Для увеличения чувствительности схемы при ослабленном возбуждении замыкающим контактом реле РУ16 (1120, 1121) включается в работу более чувствительное реле РБЗ. Реле РУ16 включается замыкающим контактом РП1 вместе с контактором ослабления возбуждения ВШ1.

При срабатывании реле РБЗ его замыкающий контакт (1959, I960) собирает цепи питания катушек реле РУ5 и РВ5, контакты которых при работе на . первой ступени ослабления возбуждения производят переключения в электрической схеме аналогично описанным выше.

Для ограничения частоты вращения валов тяговых электродвигателей при синхронном боксовании всех шести колесных пар или превышении скорости

189

движения тепловоза, предусмотренной конструкцией, в схему введено реле ограничения скорости РПЗ.

Ток срабатывания реле РПЗ на 15-й позиции контроллера машиниста устанавливается равным 2250—2600 А. Такая настройка обеспечивает срабатывание защиты при скорости движения тепловоза 100—110 км/ч.

При включении РПЗ через его замыкающий контакт (1952, 1953) собираются цепи питания катушек реле РУ13 и РУ19. Контакты этих реле снимают нагрузку тягового генератора (РУ19}, а также переводят дизель в режим 8-й позиции контроллера (РУ13).

После отключения реле боксования мощность генератора восстанавливается ступенчато. Сначала при отключении реле РУ17 за счет шунтирования резистора ССН увеличивается ток в задающей обмотке амплистата и происходит частичное восстановление мощности генератора. Через 1,5 с разрывается контакт реле времени РВ5 (1171, 1174} и вводится часть сопротивления СОУ в цепь питания управляющей обмотки. Ток в обмотке уменьшается, и происходит дальнейшее восстановление мощности генератора.

Реле РУ15 служит для формирования наклонных внешних характеристик генераторов на первых семи позициях контроллера. Размыкающий контакт реле (1098, 1047) до 7-й позиции контроллера шунтирует диод В7 селективного узла. Тем самым сигнал обратной связи, пропорциональный току генератора и поступающий от трансформатора ТЯГ в управляющую обмотку амплистата, уменьшается, так как часть его 1'д (см. рис. 157), помимо управляющей обмотки и резистора СБТТ, замыкается через резистор СБТН. Поэтому характеристики генератора до 7-й позиции контроллера не имеют вертикальной отсечки по току, а идут более полого и пересекаются с горизонтальной осью при токах больших, чем существующие раньше. Кроме того, при одном и том же уменьшении тока нагрузки прирост напряжения генератора у наклонных характеристик меньше, чем у характеристик с вертикальной отсечкой по току. Следовательно, уменьшается возможность развития боксования, облегчаются тро-гание и разгон тепловоза, происходящие при больших токах.

Для ограничения возможности развития боксования колесных пар и ускорения переходного процесса возвращения тяговых электродвигателей боксую-щих колесных пар в режим нормальной работы в электрическую схему введена система уравнительных соединений обмоток возбуждения тяговых электродвигателей. Указанная система представляет собой нелинейное сопротивление (несколько последовательно соединенных диодов ВЛ-200), включенное между обмотками возбуждения 1-го и 4-го, 2-го и 5-го, 3-го и 6- го тяговых электродвигателей, имеющих различную склонность к боксованию. Число диодов выбрано из условия компенсации максимально возможной разности потенциалов между обмотками главных полюсов тяговых электродвигателей вследствие расхождения их скоростных характеристик, неравенства омических сопротивлений обмоток главных полюсов и ступеней ослабления возбуждения. Диоды размещены в трех блоках ПВ1—ПВЗ. Для защиты диодов и соединительных проводов в аварийном режиме используется выключатель автоматический АУР.

С целью повышения запаса устойчивости и улучшения качества переходного процесса в систему введена отрицательная обратная связь, которая осуществляется через дополнительные витки, намотанные на сердечники трансформаторов тока ТПТ1—ТПТ4, от каждой группы уравнителей. Витки намотаны таким образом, что их магнитный поток складывается с магнитным потоком кабелей якорей тяговых электродвигателей, проходящих через окно ТПТ. Поэтому независимо от того, какой ТПТ «ведущий» и какой тяговый электродвигатель боксует, в схему управления поступает сигнал для изменения напряжения тягового генератора.

190

Цепь уравнительного соединения 1-го и 4-го тяговых электродвигателей следующая: обмотка возбуждения 1-го электродвигателя провод 1535, диоды блока ПВ1, провод 1536, выключатель АУР, провод 1537,обмотка обратной связи (ОС) ТПТ1, провод 11—2, обмотка ОС ТПТ2, провод 21— 2, обмотка ОС ТПТЗ, провод 31—2, обмотка ОС ТПТ4, провод 1538, диоды блока ПВ1, провод 1539, обмотка возбуждения 4-го электродвигателя.

Принцип работы системы уравнительных соединений заключается в том, что при боксовании одного из тяговых электродвигателей (например, первого), когда в его цепи уменьшается ток якоря и ток обмоток возбуждения, появляется уравнительный ток, подпитывающий обмотку возбуждения боксующего электродвигателя от якоря небоксующего (в данном случае 4-го), тем самым уменьшая обороты боксующего (1-го) электродвигателя. Одновременно через обратную связь в селективный узел посылается сигнал на снижение напряжения тягового генератора, что дополнительно увеличивает жесткость характеристики боксования электродвигателя.

Введение в схему уравнительных соединений представило возможность не снижать (при боксовании на полном возбуждении) мощность генератора путем введения в цепь задающей обмотки амплистата части резистора ССН, Для этой цели резистор ССН на полном возбуждении шунтируется контактом АУР (провода 1564, 1565).

Улучшение качества переходного процесса в системе при отсутствии возмущающего воздействия от реле боксования позволяет использовать 15-ю позицию контроллера на полном возбуждении без опасения остановки дизеля предельным регулятором частоты вращения.

Применение уравнительных соединений дает возможность на 10—12 % увеличить использование сцепления колес с рельсами за счет уменьшения избыточной скорости скольжения колесных пар при боксовании.

Система уравнительных соединений отключается с помощью выключателя АУР, при этом система жестких динамических характеристик и боксования работает как обычно.

Защита при обрыве обмотки возбуждения тягового электродвигателя. Реле защиты (РОП) включено на выход блока сравнения БДС аналогично реле боксования. Разность потенциалов, возникающая на выходе блока при обрыве обмотки возбуждения какого-либо из тяговых электродвигателей, приводит к включению реле РОП, контакты которого, в цепи контактора KB вызывают сброс нагрузки. При срабатывании реле блокируется механической защелкой.

Аварийный режим работы при отключении тягового электродвигателя. Для отключения неисправного тягового электродвигателя соответствующий отключатель ОМ устанавливается в положение «Отключено», выполняя следующие операции в цепях управления (рассматривается на примере 1-го тягового электродвигателя):

разрывает цепь питания катушки поездного контактора П1 (178, 179);

шунтирует размыкающий вспомогательный контакт поездного контактора П1 {125, 126)

в цепи питания контакторов ВВ и KB;

вводит дополнительно часть резистора СОЗ (431, 432) в цепь питания задающей обмотки амплистата, что снижает мощность генератора.

Поездной контактор П1 своим главным контактом (531, 538) отключает неисправный первый электродвигатель. Вспомогательным замыкающим (1101, 1314) отключает тяговый электродвигатель от блока выпрямителей БДС.

Переключения в цепи при выходе из строя других тяговых электродвигателей аналогичны.

Автоматическая пожарная сигнализация. Автоматическая пожарная сигнализация (АПС) служит для звуковой и световой сигнализации при появлении на тепловозе пожара или недопустимо высокой температуры. Состоит сиг-

191

нализация из извещателей типа ИПЛ ДТ1—ДТ21 (рис. 159), сигнальных ламп «Пожар» ЛП1- 3, ЛП2, тумблера проверки пожарной сигнализации ТПЦ, реле управления РУН, автоматического выключателя «Пожарная сигнализация» (А7), тумблера «Пожар» (ТП1 ... 3) и соединительных проводов.

Для звукового сигнала используется сирена боксования СБ.

Питание цепей АПС осуществляется включением автомата А7. При этом катушка реле РУ14 получает питание по цепи последовательно подключенных извещателей ДТ1—ДТ21. Сигнализация работает следующим образом: при воздействии на извещатель температуры 110+10-5оС происходит расплавление легкоплавкого сплава, вследствие чего контактные пластины извещателя размыкаются, разрывая цепь питания катушки реле РУ14, которое своим размыкающим контактом (П88, П89) включает сигнальную лампу ЛП1-3 «Пожар» на пульте управления, а размыкающим контактом РУ14 (П19, П16) включаются сирены сочлененных секций. При загорании сигнальной лампы ЛП1-3 необходимо тумблер «Пожар»

{ТП1...3} {П145, П148) установить в положение «3». Если сигнальная лампа продолжает гореть, значит, сработал извещатель на ведомой секции. Если сигнальная лампа гаснет, то сработал извещатель на ведущей секции.

Исправность автоматической пожарной сигнализации проверяют следующим образом: при включенном автомате А7 «Пожарная сигнализация» кратковременно включают тумблер ТПЦ, при этом должна загореться сигнальная лампа пожарной сигнализации и сработать сирена боксования СБ.

Сигнализация наполнения тормозных цилиндров. Наполнение воздухом тормозных цилиндров контролируется с помощью датчиков ДЩ и ДЦ2, установленных на трубопроводе тормозной системы.

Рис. 159. Схема автоматической пожарной сигнализации:

А7 --выключатель автоматический; ДТ1, ДТ21 — извещатели пожарной сигнализации; ЛП1—3. ЛП2 — лампы;

РУ14 — реле управления; ТПЦ — тумблер; ТП1—3 — переключатель

192

При давлении воздуха в тормозных цилиндрах более 0,04 МПа (0,4 кгс/см2) замыкаются контакты датчиков, собирается цепь питания и загорается сигнальная лампа ЛНЦ, установленная в кабине машиниста. При отпуске тормозов, когда давление воздуха в тормозных цилиндрах становится ниже 0,04 МПа (0,4 кгс/см2), контакты датчиков разрывают цепь питания лампы ЛНЦ, лампа гаснет, сигнализируя машинисту об отпуске тормозов всех секций тепловоза.

Вспомогательные цепи и устройства в электрической схеме тепловоза. Прокачка масла в системе дизеля вручную. В схеме предусмотрена возможность предварительной прокачки масла в системе дизеля без включения автоматики пуска. Катушка контактора КМН питается от автомата «Работа дизеля» при включении тумблера ОМН. Получив питание, контактор КМН включает электродвигатель маслопрокачивающего насоса, при этом размыкающий контакт тумблера ОМН (258, 341) исключает пуск дизеля.

Проворот вала дизеля. Коленчатый вал проворачивает на остановленном дизеле при выключенном тумблере «Топливный насос» на пульте управления (КТН) отключен). При нажатии кнопки «Пуск дизеля» пусковые контакторы получают питание от зажима 11/2 (+), через автомат «Управление», контакт блокировки тормоза Б У, контакт реверсивного механизма контроллера в положении «Вперед» или «Назад», замкнутый на нулевой позиции контакт 4 контроллера КМ, кнопку ПД1, размыкающие контакты РУ9, КТН, KB, 105 и на катушки контакторов Д/, Д2, ДЗ. Получив питание, пусковые контакторы подключают к аккумуляторной батарее генератор, обеспечивающий проворот вала дизеля.

Включение электродистанционных измерительных приборов. На пульте управления установлены электродистанционные приборы, измеряющие температуру воды и масла, давление масла в системах дизеля.

Электродистанционное измерение производится с помощью логометрических приборов, состоящих из измерителя и приемника. Измерители устанавливают на пульте управления, а приемники — в трубопроводы соответствующих систем. Они электрически соединены между собой штепсельными разъемами и проводами. Штепсельные разъемы крепятся непосредственно на корпусах измерителя и приемника.

Приборы получают питание при включении автомата «Жалюзи». Так как они рассчитаны на напряжение питания (27±2,7) В, то в цепи питания приборов включены балластные резисторы.

Контроль давления масла средней (2) и крайней ведомой (3) секций осуществляется переводом тумблера «Давление масла» в положение «2» или «3».

При сочленении трех секций тумблеры ПТМ (t° масла 2) и ПТВ (t° воды 2) на пульте средней секции должны быть установлены в положение «Откл.», а тумблер ПКР в аппаратных камерах крайних секций — во включенное положение «Работа 3 секциями».

Подзаряд аккумуляторной батареи. Для управления зарядом батареи применяется диод заряда батареи (ДЗБ). При работающем дизеле, когда напряжение на зажимах вспомогательного генератора выше напряжения аккумуляторной батареи, ток от плюсового зажима через диод ДЗБ, резистор заряда батареи СЗБ и предохранитель поступает на подзаряд батареи. При снижении напряжения на зажимах вспомогательного генератора ниже напряжения аккумуляторной батареи диод ДЗБ запирается и не пропускает ток в обратном направлении, предотвращая разряд аккумуляторной батареи.

Резистор СЗБ в цепи заряда батареи предназначен для ограничения зарядного тока. Установившийся ток зарядки (при отключенном освещении тепловоза) должен быть 20—25 А для зимнего и летнего режимов работы. Регулируют ток переключением провода 386 к отпайкам резистора СЗБ.

Указатель повреждений. Указатель повреждений (УП) служит для облегчения и правильной ориентации при отыскании неисправностей в цепях управ-

193

ления пуска дизеля и возбуждения тягового генератора. В схему указателя повреждений входят резисторы R1—R16 (см. рис. 155) блока резисторов БР, контакты реле РУ9, тумблеры ТУ1, ТУ2, 3 и прибор УП, изготовленный на базе вольтметра М4200, со специальной шкалой. Шкала прибора разбита на две части, на каждой из которых нанесены обозначения контрольных точек цепей пуска и возбуждения. В соответствии с обозначениями на шкале резисторы блока БР присоединены через отводы в цепи питания контрольных точек. Резисторы подобраны таким образом, что каждой контрольной точке соответствует определенный ток, протекающий через прибор УП и устанавливающий стрелку в определенное положение.

При пуске дизеля прибор УП получает питание от зажима 114 или 1112 через резисторы R1—R8 и контакт реле РУ9. Стрелка прибора в данном случае указывает на контрольные точки, нанесенные на шкале Пуск дизеля. После окончания пуска дизеля размыкается контакт реле РУ9, и прибор УП получает питание от зажима 1112 через резисторы R9—R16, а стрелка указывает на контрольные точки, нанесенные на шкале Возбуждение.

Полное отклонение стрелки прибора свидетельствует об исправности .проверяемой цепи. Если цепь неисправна, то стрелка прибора укажет контрольную точку, через которую не проходит электрический ток. Для отыскания неисправности необходимо проверить участок цепи до контрольной точки (на которую указывает стрелка) или участок цепи между этой точкой и предыдущей, если они имеют общую цепь питания.

С помощью тумблеров ТУ1, ТУ2, 3 можно поочередно контролировать цепи пуска и возбуждения трех секций тепловоза. При включении тумблера ТУ1 проверяют цепи крайней ведущей секции, переключением тумблеров ТУ2, 3—цепи средней (второй) и крайней ведомой (третьей) секций. Если контролируют из крайней ведущей секции, то в средней и ведомой крайней секциях тумблеры ТУ1, ТУ2, 3 находятся в нейтральном положении.

Работа дизелей второй и третьей секций на холостом ходу при работе дизеля первой секции под нагрузкой. Если на участке следования для ведения поезда достаточно мощности одного или двух дизелей, т. е. нет необходимости работы под нагрузкой всех трех дизелей тепловоза, то предусматривается возможность работы на холостом ходу дизелей средней и ведомой крайней секции. Для этого достаточно на пульте ведущей секции на нулевой позиции контроллера включить тумблеры ХД2 или ХДЗ. При включении на ведущей секции тумблера ХД2 получат питание реле РУ19 и РУ13 средней секции по цепи: контакты реверсивного механизма контроллера ведущей секции {1231, 1461}, тумблер ХД2, провода 1462, 1463, 83, межтепловозное соединение, провод 64 или 86 и далее на катушки реле. РУ13 и РУ19. Реле РУ19 и РУ13 своими контактами переключают электромагниты МР1— МР4 в положение, соответствующее положению 8-й позиции контроллера, а также разрывают цепь питания катушки реле РУ2, контакты которого разрывают цепь питания KB и ВВ. Контакт реле РУ19, размыкаясь, обесточивает катушку вентиля ВП9, переводя работу дизеля на десять топливных насосов. Контакт РУ19 {1051, 31]} отключает реле РВЗ, контакты которого разрывают цепь питания поездных контакторов. Переход на холостой ход дизеля крайней ведомой секции аналогичен описанному выше.

При переходе с холостого в рабочий режим необходимо штурвал контроллера ведущей секции перевести в нулевое положение, выключить тумблеры ХД2, ХДЗ и плавни набрать позиции.

При работе трех секций на нулевой позиции контроллера тумблеры ХДЗ и ХДЗ должны быть отключены для исключения работы дизелей второй и третьей секций при повышенной частоте вращения.

Работа тепловоза тремя секциями. При работе тепловоза тремя секциями средней и крайней ведомой секциями управляют с пульта управления крайней

194

Рис. 160. Схема соединения секций тепловоза:

1Т — розетка межтепловоэного соединения крайней секции правая; 2Т — розетка межтепловозного соединения крайней секции левая; 3Т — розетка межтепловозного соединения крайней секции средняя; 1ТП, 2ТП, ЗТП — розетки межтепловозного соединения средней секции, установленные со стороны тамбура; 1ТЗ, 2T3, ЗТЗ— розетки межтепловозного соединения средней секции, установленные со стороны холодильной камеры; РПБ — розетки параллельности аккумуляторных батарей

ведущей секции. Для этого в электрической схеме предусмотрены специальные выводы, которые подведены к розеткам, установленным снаружи на задних торцах рамы крайних секций и с двух сторон на торцах рамы средней секции. Розетки соединяются между собой межтепловозными соединениями (многожильные кабели со штыревыми вставками).

Электросхема выполнена таким образом, что среднюю секцию можно присоединять к крайним секциям любой стороной: либо стороной, где расположен холодильник, либо стороной, где имеется тамбур.

Схема соединения секций тепловоза показана на рис. 160.

Для подготовки цепей автоматики пуска средней секции на ведущей секции необходимо включить тумблер ТН2 (топливный насос средней секции). При этом на средней секции должны быть включены: разъединитель аккумуляторной батареи В Б, автоматы Работа дизеля и Топливный насос.

При включении тумблера ТН2 на ведущей секции получит питание контактор КТН средней секции по цепи: зажим 114, автомат А5, провода 314, 442, размыкающие контакты РУ7, катушка КТН, провод 154, межтепловозное соединение, провод 26 ведущей секции и через тумблер ТН2 на «минус» цепи. После этого нажатием кнопки ПД2 (пуск дизеля второй секции) собираются цепи автоматики пуска и получают питание контакторы Д1—ДЗ средней секции по цепи: зажим 11/2, автомат А 13, контакт БУ, контакт реверсивного механизма контроллера КМ в положении вперед или назад, контакт 4 контроллера, замкнутый на нулевой позиции, кнопка ПД2, провод 24, межтепловозное соединение, провод 23 средней секции и далее по цепям в порядке аналогично описанному ранее для ведущей крайней секции.

Частоту вращения дизеля изменяют комбинированным переключением электромагнитов МР1—МР4 объединенного регулятора дизеля средней секции. Они получают питание от контактов контроллера машиниста ведущей секции через выводы 15, 16, 17, 19,

межтепловозное соединение, выводы 15, 16, 17, 19 средней секции. Цепи включения реле управления и контакторов, включающих и управляющих нагрузкой тягового генератора, а также цепи защиты и сигнализации получают питание аналогично через соответствующие выводы и межтепловозные соединения, подключение которых к вставкам и розеткам приведено в схеме. Цепи автоматики пуска и управления для ведомой крайней секции собираются через межтепловозные соединения аналогично приведенным цепям для средней секции.

Работа тепловоза двумя и одной секцией. При работе двумя крайними или крайней в паре со средней секциями ведомой секцией управляют из ведущей через выводы в схеме, как описано при работе тремя секциями. При работе двумя крайними секциями указатели УМ.2, УВ2, УДЗ, 2 на пульте ведущей секции будут показывать соответственно температуру масла, воды, давление масла крайней ведомой секции.

195

Работа электрической схемы крайней секции при использовании секции как самостоятельной тяговой единицы рассмотрена при описании электрической схемы тепловоза. Средняя секция не может быть использована как самостоятельная тяговая единица, но в электрической схеме предусмотрена возможность самостоятельного перемещения секции по деповским путям. Для этого на средней секции контакт РДВ в цепи питания реле РУ2 шунтируется контактом КМ, так как на средней секции отсутствует кран машиниста, через который питается тормозная магистраль, и давления воздуха в ней недостаточно для замыкания контакта РДВ. Запуск дизеля, управление средней секцией аналогичны приведенным для крайней секции. Положения выключателей и тумблеров при всех указанных выше вариантах работы секций тепловоза должны соответствовать приведенным в табл. 25.

Автоматическая локомотивная сигнализация. Автоматическая четырехзначная локомотивная сигнализация непрерывного действия (АЛСНВ-1) с контролем скорости и периодической проверкой бдительности служит для повышения безопасности движения поездов на участках железных дорог, оборудованных автоблокировкой. Локомотивная сигнализация состоит из приемных катушек, усилителя, дешифратора, локомотивного светофора, электропневматического клапана автостопа, кнопки бдительности, блока предварительной световой сигнализации, панели реле и диодов, фильтра и других устройств, указанных, на схеме. Устройства локомотивной сигнализации получают питание включением выключателей AI5, А16, А17 и тумблера Т 15. При этом питание идет от части аккумуляторной батареи, напряжение на которой при работающем вспомогательном генераторе должно быть 50 В. Для повышения равномерности разряда и заряда батареи параллельно второй части батареи подключен уравнительный резистор СУ сопротивлением 20 Ом.

Работа схемы локомотивной сигнализации начинается с приема сигналов, подаваемых путевыми светофорами участка пути, оснащенного автоблокировкой. С этой целью в рельсовую цепь навстречу поезду пропускается ток» состоящий из отдельных импульсов в различных комбинациях, содержащих показание сигналов светофора в закодированном виде.

Перестройка АЛСН на прием кодов различной частоты (50 Гц или 25 и 75 Гц) производится тумблером ВФ. Для защиты усилителя от помех тягового тока при питании рельсовых цепей током 25 и 75 Гц в схему включен фильтр ФЛ-25/75. Ток рельсовой цепи создает магнитное поле, которое наводит в приемных катушках ПК1 и ПК2 импульсы электродвижущей силы. Эти импульсы усиливаются усилителем и передаются в дешифратор (находятся в одном ящике и на схеме условно обозначены ДУ). Дешифратор расшифровывает сигнал и включает соответствующий сигнальный огонь на локомотивном светофоре ЛС, а также управляет работой электропневматического клапана автостопа ЭПК. Клапан автостопа вступает в работу при снятии дешифратором напряжения с катушки ЭПК в соответствии с показаниями локомотивного светофора. При этом предварительно клапаном подается свисток в течение 7—8 с, после чего клапан осуществляет принудительное экстренное торможение разрядкой в атмосферу автотормозной магистрали поезда.

Для сокращения количества свистков, а следовательно, снижения Шума в кабине, в схему АЛСН введен блок предварительной световой сигнализации, который обеспечивает возможность проверки бдительности машиниста по загоранию сигнальной лампы за 3—5 с до появления свистка ЭПК. Для предотвращения срабатывания клапана автостопа машинист должен при загорании сигнальной лампы блока предварительной сигнализации нажать кнопку бдительности КБ, подтверждая этим способность управлять поездом, при следующих огнях локомотивного светофора:

при красном огне (скорость менее 20 км/ч);

196

при желтом с красным огне (скорость менее vкж, км/ч, устанавливается приказом начальника железной дороги);

при желтом огне (скорость более vж, км/ч);

при белом огне после желтого или зеленого (скорость свыше 10 км/ч).

В случае проследования закрытого путевого светофора с красным огнем па локомотивном светофоре со скоростью более 20 км/ч, а также при превышении скорости vкж при желтом с красным огне локомотивного светофора срабатывает клапан автостопа ЭПК и наступает автоматическое экстренное торможение поезда, которое нельзя прекратить нажатием рукоятки бдительности. При экстренном торможении поезда, следующего со скоростью более 10 км/ч краном машиниста (в шестом положении) замыкаются контакты между проводами А111 и А112, замыкая цепь питания электропневматических вентилей песочниц через размыкающие контакты РУ21 (А113, А114), и под колесные пары подается песок. При снижении скорости движения до 10 км/ч замыкаются контакты скоростемера 0—10, которые замыкают цепь питания катушки реле РУ21 через резистор 120. При включении реле РУ21 размыкаются его контакты в цепи питания электропневматических вентилей песочниц, прекращая подачу песка под колесные пары.

При следовании по участкам, не оборудованным путевыми устройствами локомотивной сигнализации, на локомотивном светофоре должен загораться белый огонь. Если загорается красный огонь, то необходимо перевести тумблер ДЗ в положение 60—90 с, после чего одновременным кратковременным нажатием кнопки ВК Включение белого огня и кнопки бдительности КБ включается белый огонь на локомотивном светофоре. Промежутки времени между проверками бдительности в этом случае будут составлять 60—90 с.

При работе устройств АЛСНВ-1 автоматически регистрируется на ленте скоростемера СЛ включенное положение автостопа, нажатие кнопки бдительности и следование по участкам с красным, желтым с красным и желтым огнями на локомотивном светофоре. Порядок проверки блоков АЛСНВ-1 и их Подробное описание приведены в инструкции завода- изготовителя.

Тепловозная радиостанция. Для организации поездной радиосвязи на крайних секциях тепловоза устанавливается приемо-передающая, симплексная, телефонная с частотно- фазовой модуляцией и частотно-избирательным вызовом радиостанция 42РТМ-А2-ЧМ, которая имеет три частотных канала, разнесенных на 50 кГц в диапазоне от 150 до 156 МГц, и два частотных канала на частотах 2130 и 2150 Гц. Дальность связи радиостанции в диапазоне KB до 10 км. Основными функциональными элементами радиостанции являются: приемник, передатчик, устройства питания и цепи управления, обеспечивающие переключение радиостанции в режим дежурного приема, приема и передачи. Прием и передача происходят через микротелефонную трубку. Одновременно можно вести прием и через рупорный динамический громкоговоритель.

Конструктивно радиостанция выполнена в виде отдельных блоков, соединенных многожильными кабелями, что обеспечивает удобство в эксплуатации и ремонте.

Питание к радиостанции поступает от аккумуляторной батареи с номинальным напряжением 75 В. Отклонение напряжения допускается, в пределах ±20 %. Контакт контактора Д2 в цепи питания радиостанции предотвращает выход из строя полупроводниковой схемы во время пуска дизеля. Подробное описание радиостанции 42РТМ-А2-ЧМ приведено в техническом описании ее и инструкции по эксплуатации завода- изготовителя.

Переговорное устройство. На тепловозе установлено переговорное устройство АГУ-10-4, обеспечивающее связь между секциями тепловоза. Состоит устройство из микрофона, усилителя, громкоговорителя, предохранителя и выключателя. Питание получает с части аккумулятор-

197

ной батареи (от 9-го элемента), напряжение на которой должно быть при работающем вспомогательном генераторе (13,2±2) В. Для связи необходимо включить тумблер В2 (при включенном автомате А18), при этом должна загореться сигнальная лампа на усилителе, затем нажать тангенту на микрофоне и послать сигнал. В громкоговорителях, установленных в трех секциях, этот сигнал должен быть услышан. Чтобы ответить на полученный сигнал из другой секции, необходимо выполнить операции, аналогичные приведенным. Переговорное устройство не обесточивается выключением аккумуляторной батареи, а поэтому после окончания переговоров тумблер В2 и автомат А 18 необходимо выключить.

Контрольно-измерительные приборы

На тепловозе установлены щитовые, магнитоэлектрической системы электроизмерительные приборы, применяемые для измерения тока и напряжения. Амперметры подключены через шунты, выполненные в виде пластин (ШСМ) или перемычек (ШС) из манганина, впаянных твердым припоем в наконечники из латуни или меди. Наконечники имеют резьбовые отверстия с винтами для потенциальных зажимов и отверстия с болтами для токоведущих зажимов. Класс точности шунтов — 0,5.

Техническая характеристика шунтов приведена в табл. 26. Вольтметр с пределом измерения

0—1000 В в силовую цепь подключен через добавочный резистор ДСР-3033.

Техническая характеристика резистора ДСР-3033

Номинальное напряжение, В . . . . . 1 000

Номинальный ток, мА . . . . . . . 5

Полное сопротивление, Ом . . . . . 200 000± 1000

Масса, кг . . . . . . . . . . 0,4

Класс точности . . . . . . . . 0,5

На тепловозе установлены электродистанционные приборы, измеряющие температуру воды и масла в системах дизеля, а также давление масла в масляной системе. Приборы получают питание через добавочные резисторы, установленные на панели резисторов. Электродистанционное измерение производится с помощью логометрических приборов, состоящих из указателя и датчика, соединенных между собой проводами. В основе логометрического указателя заложен принцип взаимодействия постоянного магнита, связанного с указательной стрелкой, с магнитным полем переменного направления. Магнит стремится установиться в направлении магнитного поля. Магнитное поле переменного направления создается установленными под углом друг к другу рамками, обтекаемыми токами. Распределение токов в рамках зависит от разбаланса мостиковой электросхемы пропорционально измеряемой физической величине (температуре, давлению). Разбаланс мостиковой схемы вызывается

Таблица 26

Шунты	Номинальный ток, А	Номинальное сопротивление, мкОм	Номинальное падение напряжения, мВ
75ШСМЗ-5-0,5	5	15000,00	75
75ШСМЗ-20-0,5	20	3750,00	75
75ШСММЗ-150-0,5	150	500,00	75
75ШСММЗ-6000-0.5	6000	12,5	75

198

Таблица 27

Приборы	Надпись на табличке	Параметр, размерность	Тип	Пределы измерения
Кабина машиниста
Скоросте-мер	—	Скорость движения, км/ч (пройденный путь, км, суточное время, ч)	ЗСЛ-2М-150	5—150
Амперметр	Нагрузка генератора	Ток тягового генератора, А •	М-4200	0—6000
Амперметр	Напряжение генератора	Напряжение тягового генератора, В	М-4200	0—1000
Амперметр	Ток заряда батарей	Ток заряда батарей, А	М-4200	150—0—150
Электротермомет ры	1 Вода 2; Вода 3	Температура воды дизеля секций 1—3, °С	ТП-2в. В комплекте указатель ТУЭ-8А, приемник ПП2	0—120
Электротермомет ры	1 Масло 2; Масло 3	Температура масла дизеля секций 1—3, °С	ТП-2в. В комплекте указатель ТУЭ-8А, приемник ПП2	0—120
Электроманометр	Масло 1	Давление масла дизеля первой • секции, кгс/см2	ЭДМУ-6. В комплекте указатель 873сб, приемник 540сб	0—6
Электроманометр	2 Масло 3	Давление масла дизеля второй — третьей секций, кгс/см2	ЭДМУ-6. В комплекте указатель 873сб, приемник 540сб	0—6
Манометр	Тормозные цилиндры	Давление воздуха в тормозных цилиндрах, кгс/см2	МП2-100Х16	0—16
Манометр ,	Уравнительный резервуар	Давление воздуха в уравнительном резервуаре, кгс/см2	мп-юохю	0—10
Манометр тормозной двухстрелочный	.Питательная и тормозная магистрали	Давление воздуха в питательной и тормозной магистралях, кгс/см2	МП2-100Х16	0—16
Указатель повреждений	—		М-4200

•

Дизельное помещение Компрессор КТ-7

Манометр	—	Давление масла компрессора, кгс/см2	МТ-1	0—10
Стенка правой аппаратной камеры
Вольтметр		Напряжение вспомогательного генератора, В, сопротивление изоляции цепи управления, МОм	М-151	0—125
Правая сторона кузова
Термометр	Вода наддувоч-ного воздуха	Температура воды из охладителя наддувоч-ного воздуха, °С	ТПП2.В	0-120
Манометр	Масло после фильтра турбокомпрессора левого	Давление масла после фильтра турбокомпрессора левого, кгс/см2	мп-юохю	0—10

199

Окончание табл. 27

Приборы	Надпись на табличке	Параметр, размерность	Тип		Пределы измерения
Манометр	Масло после фильтра турбокомпрессор а правого	Давление масла после фильтра турбокомпрессора правого, кгс/см2	МП-	100Х6	0—10
Манометр	Масло после фильтра турбокомпрессор а правого				0—10
Манометр	Масло до фильтра тонкой очистки	Давление масла до фильтра тонкой очистки, кгс/см2	МП-100Х6		0—6
Термометр	Масло после теплообменника	Температура масла после теплообменника, °С	ТПП2-В		0—120
Манометр	Масло после насоса	Давление масла после насоса дизеля, кгс/см2	МП-100Х6		0-10
Манометр	Масло после фильтра	Давление масла после фильтра грубой очистки, кгс/см2	МП-100Х6		0,6
Манометр	Масло до фильтра	Давление масла до фильтра грубой очистки, кгс/см2	МП-100Х6		0-10
Манометр	Масло до центробежного фильтра	Давление масла до центробежного фильтра, кгс/см2	МП-100Х6		0-16
Манометр	Воздух ресивера	Давление воздуха в ресивере дизеля, кгс/см2	МП-100Х6		0—6
Манометр	Масло в редукторе	Давление масла в заднем редукторе, кгс/см2	МП-100Х6		0—б
Манометр	Масло гидромуфты	Давление масла гидромуфты, кгс/см2	МП-100Х6		0—6
Манометр	Воздух контакторов	Давление воздуха в поездных контакторах, кгс/см2	МП-10		0—10
Левая сторона кузова
Манометр	Масло переднего редуктора	Давление масла в переднем редукторе, кгс/см2	МП-100Х6		0—6
Манометр	Топливо до фильтра тонкой очистки	Давление топлива до фильтра тонкой очистки, кгс/см2	МП-100Х6		0—6
Манометр	Топливо после фильтра тонкой очистки	Давление топлива после фильтра тонкой очистки, кгс/см2	МП-100Х6		0—6
Дизель 10Д100
Тахометр	—	Частота вращения вала дизеля, об/мин	ТМ1-ТП		0—1000
Дифмано-метр	-	Разрежение в картере дизеля, мм вод. ст.			+-60

Примечание. Давление приборов дано ко старой системе в связи с тем, что шкала их не градуирована по международной системе измерения (СИ).

изменением сопротивлений, включенных в плечи схемы, под действием либо измеряемой температуры (датчик температуры), либо измеряемого давлений (датчик давления). Показания логометрических приборов не зависят от колебаний питающего напряжения (в определенных пределах).

Характеристики измерительных приборов, установленных на тепловозе, приведены в табл. 27.

содержание .. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ..