содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  ..

4.12.10. Схема принципиальная электрооборудования тепловоза ТЭП70                                                                                           

                         ( см.ТЭП70.70.00.008 Э3 листы 1 - 14 )

Схема принципиальная электрооборудования тепловоза обеспечивает:

-автоматический пуск дизеля и дистанционное управление частотой вращения коленчатого вала;

-управление движением тепловоза;

-автоматическую прокачку масла до пуска дизеля и после его остановки;

-перевод управления из одной кабины тепловоза в другую без остановки дизеля:

-ввод тепловоза в депо на пониженном напряжении от постороннего источника;

-ручное и автоматическое управление контакторами ослабления поля тяговых   электродвигателей;

-аварийное возбуждение тягового генератора;

-автоматический сброс нагрузки тягового генератора и включение электрического тормоза при срабатывании автостопа;

-защиты по температуре воды и масла дизеля со снятием нагрузки;

-ручное и автоматическое управление жалюзи воды и масла охлаждающего устройства;

-аварийный останов дизеля и тепловоза;

-в режиме электрического тормоза ( ЭТ ):

-возможность включения и отключения ЭТ с помощью одного из двух органов управления: контроллера машиниста КМ и крана машиниста. При включении ЭТ на позициях КМ в   режиме тяги происходит автоматическая разборка; схемы

-работа ЭТ в режиме автоматического поддержания скорости движения на спусках и остановочного движения с заданием требуемой тормозной силы;

-автоматический перевод дизеля на частоту вращения, соответствующую 2 позиции КМ, с последующим переводом через 5 минут на частоту, соответствующую 14 позиции КМ;

-автоматическое выключение ЭТ и включение пневматического торможения при снижении скорости движения до 15 - 30 км/ч и при срабатывании защит;

-обнаружение и своевременное устранение буксования;

-защиту генератора, выпрямительной установки и тяговых электродвигателей;

-проверку сопротивления изоляции низковольтных цепей, определение группы аппаратов, в которых находится цепь с пониженным сопротивлением изоляции.

Цепи управления, вспомогательные устройства, цепи сигнализации, защиты и освещения получают питание при неработающем дизеле от аккумуляторной батареи БА. При работе дизеля все указанные цепи получают питание от стартер - генератора СТГ ( генераторный режим ).

Для подачи напряжения от аккумуляторной батареи в схему необходимо включить выключатель батареи ВкБ. После включения ВкБ положительный полюс батареи            (см.лист 11)   по проводам 1561, 1552, шунту Ш3, проводу 1551, предохранителю ПР4, проводу 1570,    резистору заряда батареи R_3Б, проводу 1590 соединяется с клеммами 7/1-7 высоковольтной камеры. Отрицательный полюс батареи проводом 1560 соединяется с клеммами 1/1-6 высоковольтной камеры и затем через контакты разъединителей цепей РЦ1   и РЦ2 с электрическими аппаратами.

При работе СТГ в режиме вспомогательного генератора напряжение на указанные        клеммы подается по цепи: вывод А1 стартер-генератора СТГ, провод 1568, шина 1573Ш, предохранитель ПР5, провод 1572, диод заряда батареи Д3Б, провода 1571, 1590, клеммы 7/1-7; вывод В2 стартер-генератора СТГ, провода 1569, 1560, клеммы 1/1-6.

  4.12.10.1.Силовые цепи тепловоза ТЭП70 ( см. листы 9,10 )

От тягового генератора Г через выпрямительную установку ВУ получают питание  шесть тяговых электродвигателей ЭТ1-ЭТ6, соединенных параллельно.

Тяговый генератор, приводимый непосредственно от дизеля, представляет собой синхронную явнополюсную машину с 6-ти фазной статорной обмоткой, соединенной в две “звезды” со сдвигом в 30 электрических градусов. Каждая “звезда” обмотки генератора подключена к отдельному 3-х фазному выпрямительному мосту. На стороне выпрямленного напряжения мосты соединены параллельно. В результате получается эквивалентная двенадцатифазная схема выпрямления, уменьшающая пульсации выпрямленного тока.

Питание обмотки возбуждения тягового генератора осуществляется от однофазного синхронного возбудителя В через управляемый выпрямитель БВГ.

Коммутация цепей тяговых электродвигателей осуществляется поездными контакторами КП1 - КП6. Изменение направления движения тепловоза осуществляется изменением  направления тока возбуждения тяговых электродвигателей с помощью электропневматического переключателя - реверсора Р.

Для использования полной мощности дизеля в широком диапазоне изменения скорости движения тепловоза применена микропроцессорная система автоматического регулирования напряжения тягового генератора (УСТА), управляющая ступенчатым ослаблением магнитного поля тяговых электродвигателей посредством включения резисторов Rш1 - Rш6 с помощью групповых электропневматических контакторов КШ1 - КШ2 параллельно обмоткам   возбуждения. В схеме предусмотрены две ступени ослабления поля тяговых           электродвигателей 58 % и 34 %, соответственно для 1 и 11 ступеней.

В режиме тяги тормозной переключатель ТП находится в положении “Тяга”,  замкнуты его контакты, изображенные на схеме замыкающими.

Цепь питания тягового электродвигателя, например, ЭТ3 (предполагается положение реверсора “Вперед” ) от клемм выпрямительной установки ВУ1 следующая:

клемма ВУ1 “плюс”, провода 107 х 3, 108 х 3, шина 111Ш, замыкающий контакт контактора   КП3, шина 155Ш, шунт Ш15, шина 269Ш, провод 156, якорь ЭТ3, обмотка добавочных   полюсов, провод 157, размыкающий контакт ТП, шина 158Ш, размыкающий контакт Р, провод 159,  обмотка возбуждения, провод 160, размыкающий контакт Р, шина 161Ш, размыкающий   контакт ТП, шунт Ш1, провода 109 х 3, 110 х 3, клемма ВУ1 “минус”.

В режим электрического тормоза ЭТ силовая схема переводится с помощью   тормозного переключателя ТП и контактора возбуждения тяговых электродвигателей КП7.  При этом якоря тяговых электродвигателей включаются на индивидуальные тормозные резисторы (для каждого электродвигателя три резистора собраны последовательно ), обмотки возбуждения всех электродвигателей соединяются последовательно и получают питание от тягового генератора.

Изменение тормозной силы ( скорости движения ) происходит за счет регулирования системой УСТА напряжения тягового генератора, а следовательно, тока возбуждения тяговых электродвигателей.

Цепь тягового электродвигателя, например, ЭТ3 следующая: шина 111Ш, замыкающий контакт контактора КП3, шина 155Ш, шунт Ш15, шина 269Ш, провод 156, якорь ЭТ3,          провод 157, контакт тормозного переключателя ТП, провода 208, 207, тормозные резисторы Rэт3.3 - Rэт3.1, шина 367Ш, провода 206, 205, шина 111Ш.

Цепь питания обмоток возбуждения следующая: “плюс” ВУ1, провода 107 х 3, 108 х 3, шина 111Ш, замыкающий контакт контактора КП7, шина 219Ш, шунт Ш19, шина 271Ш,      провод 218, шина 168Ш, контактор Р (предполагается положение реверсора “Вперед”),   провода 169, 170, обмотка возбуждения ЭТ6, провода 171, 172, контакт Р, шина 173Ш, замыкающий контакт ТП, шины 217Ш, 158Ш ( далее аналогично обмотке возбуждения ЭТ6 соединяются обмотки возбуждения всех тяговых электродвигателей ), шунт Ш1, провода   109 х 3, 110 х 3, “минус” ВУ1.

Для обеспечения охлаждения тяговых электродвигателей дизель-генератор в режиме ЭТ работает при частоте вращения, соответствующей 2-ой и затем через 5 мин. на 14-ой позициях контроллера машиниста.

Для охлаждения тормозных резисторов применяются два мотор- вентилятора с   сериесными электродвигателями ЭВТ1, ЭВТ2. В режиме электрического тормоза электродвигатели получают питание за счет падения напряжения на секциях тормозных

резисторов, включенных параллельно при помощи уравнительных соединений.

Цепь питания электродвигателя обдува тормозных резисторов, например, ЭВТ2 следующая: контакт Р2 резистора Rэт6.1, провод 279, электродвигатель ЭВТ2, провод 282,  контакт Ро резистора Rэт6.2.

               4.12.10.2.Пуск дизеля тепловоза ТЭП70 ( см. листы 6, 11 )

Дизель тепловоза пускают от аккумуляторной батареи БА с помощью                         стартер - генератора СТГ.

Пуск дизеля производится автоматически. В случае неисправности аппаратов, управляющих пуском, дизель можно пустить вручную. Пуск можно произвести из любой    кабины машиниста.

Далее будем рассматривать работу электрической схемы при управлении с переднего пульта.

Порядок операций при подготовке к пуску следующий:

а)установить ключ блокировочный КБ1 в положение “кабина №1”;

  б)установить рукоятку контроллера машиниста КМ на нулевую позицию;

в)включить на пульте управления автоматический выключатель АВ2 “Управление общее”.   При этом на контроллер машиниста КМ и кнопку Кн3 “Пуск дизеля” подается напряжение по цепи: клеммы 7/1-7 ( плюс ), провод 1243 х 2, контакт 4 ключа КБ1, выключатель АВ2 “Управление общее”, клеммы 12/1-2, провод 999; контакт контроллера КМ, замкнутый в нулевом  положении, провод 1017, клемма 12/5, провод 1020, кнопка Кн3 “Пуск дизеля”;

-включить на высоковольтной камере автоматический выключатель АВ35 “Питание УСТА”;

-включить на пульте автоматический выключатель АВ4 “Топливный насос”, при этом  получает питание катушка контактора КТН по цепи: клеммы 7/1-7 (“плюс”), провод 1243, контакт 2 ключа КБ1, провод 1084, выключатель АВ4, контакты выключателя ВкА “Аварийный останов тепловоза”, тумблеры Тб6 “Аварийный останов дизеля”, клеммы 4/1-4, провод 1121, размыкающие контакты реле РУ6, провод 1124, катушка КТН, “минус”. Контактор КТН включается и своим силовым контактом подает напряжение на электродвигатель топливного насоса ЭТН через автоматический выключатель АВ11 “Топливный насос”, расположенный в высоковольтной камере и предназначенный для защиты цепи электродвигателя. Топливный   насос приводится во вращение.

При включении автоматического выключателя АВ4 “Топливный насос” по цепи: клеммы 4/1-4, провода 1114, 1615 (см. лист 11) включается реле РУ45, через контакт которого по цепи          “+” ВкБ, РУ45, АВ35 подается питание на блок регулирования системы УСТА, при этом на передней панели питания блока регулирования загорается светодиод и происходит

включение системы УСТА.

Одновременно с включением контактора КТН подготавливаются к включению цепи питания катушек, электромагнита стоп - устройства (блок-магнита) МР6, контактора регулятора напряжения КРН, промежуточного реле контактора регулятора напряжения РУ6,   промежуточного реле жидкостного дифференциального манометра РУ7, поездных  контакторов КП1 - КП6.

Через вспомогательный контакт КТН между проводами 1037 и 1038   подготавливается   цепь питания катушки реле блокировки пуска РУ8.

На этом заканчивается подготовка дизеля к пуску.

Для автоматического пуска дизеля нажимают и, спустя небольшой промежуток времени, отпускают кнопку Кн3 “Пуск дизеля”. При этом получает питание катушка реле РУ8 по цепи: провода 1024, 1025, 1030, размыкающий контакт реле РУ42, провод 1037, замкнутый контакт КТН, провод 1038, катушка реле РУ8, “минус”. Включившись, реле РУ8 своими замыкающими контактами между проводами 1027 и 1029 шунтирует контакты кнопки “Пуск дизеля”, поэтому  

ее после кратковременного нажатия можно отпустить. Замыкающий контакт РУ8 с               проводом 1115 подает напряжение на электромагнит (блок-магнит) МР6 по цепи: клеммы 4/1-4, провода 1121, контакт РУ8, провода 1115, 1105, замкнутый контакт блокировки газового пожаротушения БГП, размыкающий контакт реле РУ7, катушка электромагнита МР6, “минус”. МР6 подготавливает к работе регулятор частоты вращения вала дизеля. Подача питания на   МР6  до включения контактора КД, обеспечивает надежное включение электромагнита.    Одновременно получает питание реле времени РВ3 по цепи: провод 1030, размыкающий     контакт РУ42, провода 1037, 1039, катушка реле РВ3, “минус”. Совместно с реле РУ8, РВ3, включается контактор электродвигателя масляного насоса. Катушка контактора КМН получает питание по цепи: размыкающий контакт РУ42, провода 1031, 1036, размыкающие контакты   реле РУ15 и тумблера Тб3, провод 1034, контакт 6 штепсельного разъема ШРЦ1, предназначенного  для исключения связей между группами аппаратов в “плюсе”, катушка  КМН, “минус”. Силовой контакт КМН замыкает цепь электродвигателя ЭМН. Защита цепи электродвигателя ЭМН обеспечивается предохранителем ПР2. Насос приводится во вращение, обеспечивая смазку маслом узлов дизеля.

Размыкающие контакты реле РУ15 и тумблера Тб3 в цепи КМН исключают подачу  питания на аппараты пуска дизеля при включении реле РУ15 и тумблера Тб3 (ручная прокачка масла). Через блок-контакт КМН между проводами 1128 и 1129 подается питание на катушку реле времени РВ9 блокировки включения контактора регулятора напряжения КРН.

При нормальном пуске давление масла в контролируемой точке достигает величины уставки реле давления РДМ3 - 0,05 МПа ( 0,5 кгс/см² ) и контакт реле замыкается между проводами 19Д и 20Д в цепи катушки контактора пуска дизеля КД  и вентиля ускорителя   пуска ВУП. С выдержкой времени замыкается контакт РВ3 между проводами 1039 и 1047.

Таким образом, через замкнутый контакт РВ3, контакт РДМ3, замкнутый контакт блокировки валоповоротного устройства БВУ ( контакт замкнут, если выключено    валоповоротное устройство дизеля ) получают питание контактор пуска дизеля КД и  катушка вентиля ускорителя пуска ВУП. Вентиль ВУП включается и подает воздух в сервомотор ускорителя пуска, который обеспечивает увеличенную подачу топлива на время пуска дизеля.

Включается контактор КД. В результате стартер-генератор СТГ подключается к аккумуляторной батарее БА по цепи: положительный полюс БА, выключатель батареи ВкБ, провод 1561, силовой контакт КД, провод 1562, сериесная обмотка и якорь СТГ, провод 1569,  ВкБ, отрицательный полюс БА.

Режим работы стартером - кратковременный, продолжительностью до 12 с. Допускается трехкратный пуск с интервалами между включениями 60 - 80 с. Перерыв между трехкратными пусками 5-7 мин. Стартер-генератор, работая в режиме стартера, прокручивает коленчатый вал дизеля.

По мере увеличения частоты вращения вала дизеля увеличивается давление масла в масляной системе, Когда давление достигает величины 0,05 МПа ( 0,5 кгс/см² ), срабатывает    реле давления РДМ4 и шунтирует своим контактом контакт РУ8 в цепи катушки МР6 по цепи: клемма 4/1-4, провод 1125, клеммы КлД1, КлД25, контакт РДМ4, провод 1106. При работе    дизеля реле РДМ4 служит для защиты дизеля от аварийного понижения давления в масляной системе.

C выхода датчика  частоты вращения вала дизеля Д2ММ, КлДУ15, КлД17 на входы    БМУВ ХР1:А8 и ХР1:А6 поступает сигнал пропорциональный частоте вращения вала дизеля.

При достижении частоты вращения вала дизеля 270 об/мин с выхода БМУВ ХS2:В6 подается питание на включение реле работы дизеля РУ10.

После включения реле РУ10 замыкается его контакт в цепи катушки реле РУ6 и РУ42.

Реле РУ6 и РУ42 включаются и остаются включенными на время работы дизеля,  получая питание через замыкающий контакт РУ6 и отключаются при остановке дизеля. Размыкаются контакты РУ42 между проводами 1030 и 1031 в цепи пуска дизеля, тем самым исключается возможность включения аппаратов пуска во время его работы. С этого момента отключаются аппараты, участвующие в пуске: КД, ВУП. КМН, РУ8, РВ1, РВ3. Замыкается контакт РУ42 в цепи катушки контактора регулятора напряжения КРН, подготавливая цепь

питания катушки.

При достижении частоты вращения вала дизеля 330 об/мин БМУВ снимает питание катушки реле РУ10, реле отключается.

Реле РУ6 своими контактами коммутирует следующие цепи:

   -замыкающим контактом становится на самоблокировку, шунтируя контакт реле РУ10;

-замыкается контакт РУ6 в цепи катушки реле РУ15. Реле РУ15 включается и своим   замыкающим контактом шунтирует контакт РУ6 и становится на самоблокировку.

Замыкается контакт реле РУ15 в цепи катушек реле РВ4 и контактора КМН подготавливая цепь автоматической прокачки масла после остановки дизеля:

-размыкается размыкающий контакт реле РУ6 в цепи катушки контактора КТН. Контактор отключается, подача топлива осуществляется механическим топливным насосом,    установленным на дизеле. В случае неисправности механического топливного насоса можно

оставить в работе после пуска дизеля насос, работающий от электродвигателя ЭТН, включив     для этого на высоковольтной камере тумблер Тб5 “Резервный топливный насос”, контакт  которого шунтирует контакты реле РУ6 в цепи катушки КТН. При этом через другой           контакт Тб5 подается питание на сигнальную лампу ЛС7 “Резервный топливный насос”, установленную на пульте машиниста;

-включается замыкающий контакт РУ6 между проводами 1011 и 1012, получает питание     вентиль отключения ряда топливных насосов ВТН по цепи:

клеммы 3/10-13, провод 1011, замкнутые контакты реле РУ6, РУ4, провод 1012, замкнутый блок-контакт контактора КВГ, клемма 3/9, катушка вентиля ВТН, “минус”. Включение вентиля ВТН ведет к отключению ряда топливных насосов.

Таким образом дизель работает на нулевой позиции контроллера машиниста на экономичных оборотах холостого хода.

По условиям работы дизеля при увеличении оборотов без нагрузки на первой   позиции контроллера машиниста вентиль ВТН остается во включенном положении - замкнут                  блок-контакт контактора КВГ. На второй позиции включается реле РУ4, размыкающий контакт РУ4 между проводами 1011, 1012 размыкается и вентиль ВТН обесточивается. Таким образом вводятся в работу ранее отключенные топливные насосы.

При работе дизеля под нагрузкой на первой позиции включается контактор КВГ, размыкающий блок-контакт которого размыкается и обесточивает вентиль ВТН. Под    нагрузкой все топливные насосы работают с 1-ой по 15-ю позицию контроллера машиниста. После отключения контактора КМН размыкается его вспомогательный контакт в цепи катушки реле времени РВ9, катушка теряет питание. С выдержкой времени размыкается

контакт РВ9 между проводами 1113 и 1114 в цепи питания катушек РУ6 и РУ42, замыкается контакт РВ9 между проводами 1114 и 1117 в цепи катушки контактора регулятора напряжения КРН. Контактор КРН включается.

Размыкается блок-контакт КРН между проводами 1544 и 1545, который шунтировал шунтовую обмотку стартер-генератора СТГ во время пуска дизеля для повышения надежности работы регулятора напряжения АРН. Замыкается контакт КРН между проводами 1563 и 1564  в цепи питания регулятора АРН. С этого момента стартер-генератор СТГ переходит в режим вспомогательного генератора. При включении КРН сигнал через замыкающий вспомогательный    с нормально разомкнутого контакт КРН по проводу 1260 поступает на вход ХР1:С4 БМУВ,  по которому блок регулирования УСТА выполняет функцию основного встроенного регулятора напряжения стартер-генератора (СТГ). При наличии сигнала на входе ХР1:С4 БМУВ с выхода

ХS2:С6 по проводу 1612 подает питание на катушку реле РУ41, которое включается и своими размыкающими контактами между клеммами 10/14-15 и 10/16-17 разрывает цепь питания независимой обмотки СТГ F1, F2 от резервного автоматического регулятора АРН, при этом обмотка возбуждения СТГ от клеммы 10/16-17 по цепям провод 1684, разъем БМУВ ХР2:В1,      С7 и провод 1685, разъем ХР2:В3, В4 подключается к выходам ключей ШИМ2 БМУВ, входы которых через провод 1532, разъем ХР2:А4, А5 и провод 1533, разъем ХР2:А6, А7 подключены     к клемме 10/14-15, соединенной через провод 1530 и замыкающий контакт КРН к “плюсу” 110 В.

БМУВ ключами ШИМ2 регулирует ток возбуждения СТГ поддерживая на якоре напряжение 112 В. Если в процессе регулирования напряжение СТГ в течении 10 с опустилось ниже 105 В или в течении 1 с превысило 135 В БМУВ выключает реле РУ41, которое своими размыкающими контактами по цепи провод 1563, контакт КРН, клемма 10/14-15, провод 1531, нормально замкнутый контакт реле РУ41, провод 1589, клемма 10/16-17, провод 1611   подключает обмотку возбуждения СТГ к выходу 1 автоматического регулятора напряжения (АРН), при этом вывод F2 обмотки возбуждения СТГ по цепи провод 1588, клемма 4/29-30, провод 1585 подключен к выводу 3 АРН (“минус” обмотки возбуждения), а замыкающие  контакты реле РУ41 отключают обмотку возбуждения от клеммы 1/1-6 минус 110В. Регулятор напряжения АРН поддерживает напряжение СТГ равным 110 ± 3 В.

Через вспомогательный контакт КРН между проводами 1233 и 1244 (см. лист 7)   подается питание на катушку контактора КМФ. После включения контактора КМФ “+” 110 В от ПР5 (см. лист 11 ) через контакты АВ13, КМФ подается на электродвигатель ЭМФ1 вентилятора мультициклонного фильтра ЦВС и через контакты АВ8, КМФ на электродвигатель вентиляторов мультициклонного фильтра дизеля ЭМФ2, ЭМФ3. В случае отключения контактора при работающем дизеле через вспомогательный контакт КРН между

проводами 1233 и 1244, провод 850, размыкающий вспомогательный контакт КМФ подается питание на сигнальные лампы ЛС24 “Мультициклонный фильтр отключен”, расположенные на пульте машиниста.

Если произошел пуск дизеля, а реле РУ10 не сработало (неисправна цепь питания) то по истечении 12 с замыкающий контакт реле РВ1 между проводами 1110 и 1111 включает реле РУ6. Далее процесс происходит аналогично описанному выше. Если пуск дизеля оказался   неудачным и по истечении 12 с давление масла не достигло величины 0,05 МПа ( 0,5 кгс/см² ), контактом реле РУ42 отключаются пусковые цепи, дизель останавливается. Ограничение времени пуска позволяет также избежать чрезмерных разрядов аккумуляторной батареи.

Ручной пуск производится в тех случаях, когда неисправно реле РУ8 или цепи его   питания. В этом случае нажимается кнопка “Пуск дизеля” и удерживается в нажатом  состоянии  до тех пор, пока не произойдет пуск.

Прокручивание коленчатого вала дизеля производится при отключенном               выключателе АВ4 “Топливный насос” аналогично ручному пуску. Продолжительность прокручивания определяется временем нажатия кнопки “Пуск дизеля” ( не более 12 с ).

4.12.10.3. Перевод управления тепловозом из одной кабины в другую                                                                                                                                                                                                                   без остановки дизеля

Перевод управления тепловозом из одной кабины в другую без остановки дизеля осуществляется переключением блокировочных ключей КБ1 и КБ2, расположенных на     передней стенке высоковольтной камеры, в соответствующее положение. При необходимости перевести управление из передней кабины в заднюю, предварительно на заднем пульте управления необходимо включить автоматические выключатели АВ4 “Топливный насос” и АВ2 “Управление общее”. Перед тем, как машинист покинет передний пульт, он должен  установить рукоятку контроллера на нулевую позицию, реверсивную рукоятку установить в нейтральное положение, выключить выключатель “Управление тепловозом” и произвести необходимые переключения в тормозной системе. Затем машинист должен, нажав кнопку Кн4 “Сохранение питания топливного насоса”, перевести блокировочный ключ КБ1 в положение “Кабина № 2”, соответствующее управлению из задней кабины тепловоза. После переключения КБ1 кнопку Кн4 можно отпустить и затем перевести в положение ПУ2 блокировочный ключ КБ2.

Во время переключения ключа КБ1 отключение электромагнита МР6 не произойдет, потому что контакт Кн4 между проводами 1082 и 1083 шунтирует контакт 2 ключа КБ1 во     время переключения. После этого на пульте № 1 можно выключить выключатели “Топливный насос” и “Управление общее”.

4.12.10.4.Прокачивание дизеля маслом после остановки тепловоза ТЭП70

Остановка дизеля осуществляется обесточиванием цепи одним из выключателей “Топливный насос”, “Аварийный останов дизеля”. “Аварийный останов тепловоза” или контактами реле защиты РДМ4, БГП, РУ7. При этом теряют питание катушки электромагнита МР6 и реле РУ6. Электромагнит МР6 обеспечивает прекращение подачи топлива и остановку дизеля.

Замыкается размыкающий контакт РУ6 между проводами 1011 и 1015 в цепи питания катушек реле РВ4 и контактора КМН. Реле времени РВ4 получает питание по цепи:    выключатель АВ2 “Управление общее”, провод 1004, контакт 10 ключа КБ1, клемма 3/11-13, провод 1011, замкнутые контакты реле РУ6, РУ15, реле РВ4 “минус”. Через контакты реле РУ6,

РУ15 получает питание катушка контактора КМН. Контактор включается, начинается прокачивание дизеля маслом. Через 60 с в цепи катушки реле РУ15 размыкается контакт реле РВ4, реле РУ15 отключается, размыкаются контакты РУ15 в цепи реле РВ и контактора КМН.

Контактор отключается и прекращает прокачивание масла.

Чтобы прекратить прокачивание масла до истечения 60 с необходимо выключить выключатель АВ2 “Управление общее”. Повторный пуск дизеля можно начинать до   окончания прокачивания масла. Для этого необходимо включить выключатель “Топливный насос” и нажать кнопку “Пуск дизеля”.

При необходимости прокачивания масла электродвигатель ЭМН можно включить тумблером Тб3 “Ручная прокачка масла”, установленным на передней стенке высоковольтной камеры при включенном АВ2 “Управление общее”. При включении тумблера получает  питание катушка контактора КМН, силовой контакт контактора подает питание на ЭМН. Если  тумблер Тб3 случайно остался включенным, данная цепь после пуска дизеля разрывается размыкающим контактом реле РУ6.

               4.12.10.5.Управление работой электродвигателя тормозного

                компрессора (см. листы 7, 11 )

Тормозной компрессор приводится от электродвигателя ЭК. Электродвигатель ЭК включается автоматически после окончания пуска дизеля и включения контактора КМН при включенном автоматическом выключателе АВ6 “Компрессор”.

Пуск тормозного компрессора производится при работающем дизеле в следующей последовательности:

1) получает питание катушка промежуточного реле РУ18 по цепи: клемма 7/1-7,                   провода 1245 х 2, выключатель АВ6 “Компрессор”, провода 1234, 1248, замкнутый контакт РДК, провода 1249, 1250, катушка реле РУ18, “минус”. Реле включается, замыкаются его контакты

между проводами 1251 и 1252, 1265 и 1266 в цепях пуска компрессора;

2)после замыкания блок-контакта КРН между проводами 1246 и 1275 получает питание   катушка реле РВ6 по цепи:

 клеммы 7/1-7, провода 1245 х 2, выключатель АВ6 “Компрессор”, провод 1246,  замыкающий              блок-контакт контактора КРН, провод 1275, клемма 4/20, замкнутый контакт реле РУ18,           провода 1256, 1257, размыкающий блок-контакт КТК1, катушка реле РВ6 “минус”.

Замыкается контакт РВ6 между проводами 1262 и 1263 в цепи катушки КТК1 и размыкается   контакт РВ6 между проводами 1264 и 1265 в цепи катушки контактора КТК2;

3)контактор КТК1, включившись, замыкает силовым контактом цепь якоря           электродвигателя ЭК. Ток протекает по цепи: вывод А1 стартер-генератора СТГ, провод 1568, выключатель АВ9,  провод 1574, контакт КТК1, провод 1576, резистор Rтк1...Rтк3,              провода 1579, 1581, цепь якоря ЭК, провода 1582, 1569, вывод В2 стартер-генератора СТГ Резисторы Rтк1...Rтк3 ограничивают величину пускового тока электродвигателя.

4)замыкается замыкающий блок-контакт КТК1 между проводами 1259 и 1261,  контактор КТК1 становится на самоблокировку. Размыкается блок-контакт КТК1 между проводами 1257  и 1258, теряет питание катушка реле времени РВ6. С выдержкой времени 4с ± 1с замыкается           контакт РВ6 между проводами 1264 и 1265 в цепи катушки контактора КТК2. Контактор  КТК2 включается. Замыкающий блок-контакт КТК2 между проводами 1255 и 1256 шунтирует контакт РУ18.

Силовой контакт КТК2 шунтирует пусковые резисторы Rтк1...Rтк3.Происходит второй толчок тока в цепи якоря электродвигателя ЭК, затем по мере увеличения частоты вращения ток

уменьшается, достигая своего номинального значения. На пульте управления загорается сигнальная лампа ЛС12 “Компрессор”, которая включена параллельно катушки               контактора КТК2 через диод Д12. В дальнейшем автоматический контроль за работой компрессора осуществляется при помощи реле давления РДК.

Когда давление воздуха в системе станет равным 9 кгс/см², разомкнется контакт реле РДК     между проводами 1248 и 1249, катушка реле РУ18 теряет питание. Размыкаются контакты  реле, теряет питание катушка контактора КТК2, контактор отключается, затем после размыкания    блок-контакта КТК2 отключается контактор КТК1. Электродвигатель компрессора ЭК теряет питание. При уменьшении давления до 7,5 кгс/см² контакт реле РДК замыкается, включаются  реле РУ18, РВ6 и процесс пуска повторяется, как описано выше. Контакт реле РВ9 в процессе  всей работы дизеля замкнут. Автоматический выключатель  АВ6 “Компрессор”, установленный   на передней стенке высоковольтной камеры служит для

защиты цепей управления, но им можно пользоваться, когда есть необходимость вручную включить или отключить электродвигатель компрессора ( при настройке реле РДК и др. ).

Наличие замыкающего контакта КРН в цепи пусковых аппаратов обусловлено питанием электродвигателя тормозного компрессора только от стартер-генератора, работающего в   режиме вспомогательного генератора.

Включение пускового контактора КТК1 происходит через 5 с после отключения КД. Это,  время,  в течение которого стартер-генератор входит в устойчивый режим. Одновременно с     включением реле РВ6 включается вентиль воздухоочистителя ВВО. По условиям работы

воздухоочистителя дизеля вентиль ВВО и его сервомотор включаются периодически.

По условиям работы системы осушки сжатого воздуха необходима периодическая продувка сепаратора осушителя. Для этого на тепловозе установлен вентиль ВСО, питание на катушку которого подается через контакты реле давления РДСО между проводами 1273 и 1274 при понижении давления воздуха в питательной магистрали с 9 кгс/см² до 8 кгс/см². При давлении 8 кгс/см² напряжение с ВСО контактами РДСО снимается, вентиль открывается и происходит продувка.

При остановленном дизеле и понижении давления до 7,5 кгс/см² питание на ВСО подается через размыкающие блок-контакты КРН и замыкающие контакты реле РУ18.

          4.12.10.6.Подзаряд аккумуляторной батареи ( см.лист 11 )

       Подзаряд аккумуляторной батареи осуществляется от стартер-генератора по цепи: вывод А1 стартер-генератора СТГ, провод 1568, 1573, предохранитель ПР5, провод 1572,  диод  ДЗБ, провод 1571, резистор заряда батареи RзБ, провод 1570, предохранитель ПР4, провод 1551, шунт Ш3, провод 1552, контакт выключателя ВкБ, провод 1557, аккумуляторная батарея БА, провод 1559, контакт выключателя ВкБ, провод 1569, вывод В2 стартер-генератора СТГ.   Блок регулирования БМУВ системы УСТА поддерживает напряжение СТГ равным 112 В во всем диапазоне частоты вращения и нагрузки стартер-генератора.

Диод ДЗБ исключает возможность протекания тока от аккумуляторной батареи БА в     цепь якоря стартер-генератора СТГ, когда напряжение на клеммах СТГ ниже, чем на          клеммах БА. Параллельно диоду ДЗБ включены установленные на пультах машиниста   лампы ЛС11 “Нет заряда батареи”, которые загораются, когда диод закрыт, т.е. нет заряда батареи. Когда диод открыт, т.е. батарея заряжается, лампы не горят.

Резистор RзБ ограничивает величину тока заряда батареи. Для измерения зарядного  тока в цепь включен измерительный шунт Ш3, к которому подключены амперметры А3, установленные на обоих пультах управления.

Напряжение стартер - генератора и аккумуляторной батареи измеряется вольтметрами V2, установленными на каждом пульте управления.

Одновременно вольтметр V2 используется для измерения напряжения питания цепей электропневматического тормоза. Для переключения вольтметров на каждом пульте управления установлены тумблеры Тб15, имеющие два положения: “Напряжение цепи электропневматического тормоза”, “Напряжение цепи управления”.

4.12.10.7.Изменение частоты вращения вала дизеля ( см.лист5 )

Изменение частоты вращения вала дизеля осуществляется дистанционно, с пульта управления машиниста перемещением рукоятки контроллера КМ по позициям. Рукоятка контроллера, кроме нулевой позиции, соответствующей холостому ходу, имеет пятнадцать рабочих позиций режима “Тяга” и позиции 1 ¸ 7 режима “Тормоз”.

Для увеличения частоты вращения коленчатого вала дизеля необходимо перевести реверсивную рукоятку контроллера машиниста в положение “Вперед” или “Назад”, а   главную рукоятку перевести в одну из рабочих позиций.

На каждой рабочей позиции замкнуты определенные контакты контроллера                           ( см. развертку контроллера лист 5 ).

От соответствующих контактов получают питание электромагниты  МР1-МР4 регулятора частоты вращения дизеля, причем каждой комбинации включения электромагнитов   соответствует определенная затяжка всережимной пружины и, следовательно, определенная частота вращения вала дизеля, которую поддерживает объединенный регулятор.

 На нулевой и первой позициях контроллера машиниста частота вращения вала дизеля    составляет 350 об/мин ± 15 об/мин , на второй позиции 550 об/мин ± 20 об/мин.

На 15-ой позиции КМ частот вращения вала дизеля составляет 1000 об/мин ± 10 об/мин.

               4.12.10.8.Приведение тепловоза в движение ( см. листы 4, 5 ).

Для приведения тепловоза в движение необходимо перевести реверсивную рукоятку контроллера в положение “Вперед” или “Назад” ( в дальнейшем будем рассматривать работу схемы при движении “Вперед” ), включить на пульте управления автоматический выключатель АВ1 “Управление тепловозом” и перевести рукоятку контроллера машиниста на первую  позицию. При этом включается ряд аппаратов в определенной последовательности:

1)катушка электропневматического вентиля Р ( вперед ) реверсора получает питание по цепи: контакты контроллера КМ, автоматический выключатель АВ1 “Управление тепловозом”,   провода 701, 702, контакт устройства блокировки тормоза УБТ, провод 704, контакт     электропневматического клапана автостопа ЭПК , клемма 2/6, провод 708, замкнутый замыкающий контакт РУ9, провода 709, клемма 2/3-5, провод 710, контакт 20 ключа КБ1,   контакт реверсивной рукоятки контроллера КМ, провода 716, контактное разъемное соединение ШРП1, провод 717, клемма 2/1, провод 719, катушка Р ( вперед ), “минус”. Кулачковый вал

реверсора поворачивается и замыкает силовые контакты реверсора Р в цепях обмоток возбуждения тяговых электродвигателей ЭТ1 - ЭТ6 ( на схеме эти контакты показаны размыкающими для движения тепловоза “Вперед” при управлении из передней кабины );

2)катушка реле времени РВ2 получает питание после замыкания блок-контактов Р между проводами 720 и 721 по цепи: провода 719, 720, замкнутый блок-контакт Р, провода 721, 727,   746, контакт 2 переключателя нагружения ПН, провод 748, замкнутый в режиме тяги  блок-контакт тормозного переключателя ТП, размыкающий контакт тормозного реле РУ46, размыкающий контакт реле экстренного торможения РУ27, замкнутые контакты реле             защит РУ3, РУ2, РУ5, РУ16, РМ2, Р3, замкнутые контакты блокировок дверей   высоковольтной камеры БД1 - БД4 , размыкающий контакт реле блокировки первой позиции РУ4, провод 776, катушка реле РВ2, “минус”.

Реле времени РВ2 включается и без выдержки времени замыкает своим контактом цепь   катушек электропневматических вентилей поездных контакторов КП1-КП6. Катушки контакторов КП1 - КП6 получают питание от выключателя АВ4 “Топливный насос” по цепи: контакт  выключателя ВкА, тумблеры Тб6, клеммы 4/1-4, провод 799, контакт 8  переключателя ПН, замкнутый контакт реле времени РВ2, замкнутые контакты  отключателей тяговых электродвигателей ОМ1 - ОМ6.

Включившись, контакторы КП1 - КП6 подключают своими силовыми контактами тяговые электродвигатели к выпрямительной установке ВУ, а блокировочными контактами  замыкают цепь питания катушки контактора возбуждения генератора КВГ.

Контактор КВГ силовым контактом подключает обмотку возбуждения тягового       синхронного генератора Г к блоку возбуждения БВГ, входы которого ~ 1 и ~ 2 подключены к соответствующим выходам U1 и U2 возбудителя В.

Обмотка возбуждения возбудителя В подключена выходом F1 через шунт Ш5 к управляющим выходам ХР2:В6, CБ и ХР2:В1, В2   БМУВ (истоки ШИМ1) и выходом F2   через разъединитель РЦ2 к клемме 1/1-6 минус 110 В, при этом плюс 110 В от клеммы 7/1-7 через силовой контакт КВВ и контакты Р6, Р7 “Рабочего “ положения переключателя ПВА подается на управляющие входы ХР2:C1, C2 и ХР2:C3, C4   БМУВ (истоки ШИМ1)             (см. лист 14 ).

После включения контакторов КВВ и КВГ система автоматического регулирования возбуждает тяговый генератор Г, на клеммах генератора появляется напряжение, тяговые электродвигатели начинают вращаться, тепловоз приводится в движение.

Изменение мощности тепловоза производится перемещением рукоятки контроллера машиниста КМ по позициям с 1-ой по 15-ю, т.е. изменением частоты вращения дизеля. При     этом регулирование параметров дизеля и электропередачи осуществляется автоматически

объединенным регулятором дизеля и микропроцессорной тяговой электропередачи (УСТА).

            4.12.10.9.Система автоматического регулирования тяговой электропередачи тепловоза ТЭП70

         Система автоматического регулирования возбуждения тягового генератора выполняет следующие основные функции:

-поддерживает постоянной нагрузку (мощность) дизеля при изменении тока тяговых электродвигателей на каждой фиксированной частоте вращения вала дизеля ( позиции контроллера машиниста ) путем регулирования тока возбуждения ( напряжения ) тягового генератора;

-ограничивает максимальные значения напряжения и тока тягового генератора, изменяет  величину ограничения максимального ( пускового ) тока в зависимости от частоты вращения   вала дизеля по заданной характеристике, обеспечивающей наиболее благоприятное   расположение пусковых характеристик тепловоза;

-изменяет величину нагрузки (мощности) дизеля в зависимости от частоты вращения его  вала,     в соответствии с характеристикой, которая обеспечивает минимальные удельные расходы топлива.

В результате внешняя характеристика генератора, выражающая зависимость напряжения генератора Uг от его тока Iг ( рис.147 ) имеет три явно выраженные участка:

  -участок ограничения напряжения АБ;

  -участок постоянной мощности БВ;

  -участок ограничения максимального тока ВГ.

Рисунок 147-Внешние характеристики тягового генератора

               4.12.10.9.1.Структурная схема САР тяговой электропередачи

Структурная схема САР тяговой электропередачи приведена на рис. 148.  Регулирование тяговой электропередачи осуществляет блок микропроцессорного регулирования БМУВ системы УСТА, который через управление возбуждением возбудителя В через блок возбуждения генератора БВГ, выполняющий функцию неуправляемого выпрямителя, управляет возбуждением тягового генератора Г. Напряжение с статорных обмоток генератора   выпрямляется высоковольтной установкой ВУ и через поездные контакторы КП1 - КП6 подается на тяговые электродвигатели ЭТ1 - ЭТ6.

Рисунок 148-Структурная схема САР тяговой электропередачи

При регулировании тяговой электропередачи БМУВ выполняет следующие функции.

1.Осуществляет регулирование внешней характеристики генератора с   использованием следующих сигналов:

  -по частоте вращения вала дизеля от датчика частоты вращения;

  -по мощности дизеля от индуктивного датчика ИД регулятора дизеля;

  -по току генератора от датчика тока ИТ1;

  -по напряжению генератора от датчика напряжения ИН1.

Первые два сигнала образуют уставку системы, а остальные сигналы обратных связей.

2.Задает мощность тягового генератора в зависимости от частоты вращения вала    дизеля путем аппроксимации мощности задаваемой на позициях контроллера машиниста,     определяемых по наличию напряжения на электромагнитах регулятора дизеля МР1 - МР4.

3.По сигналам с датчиков тока ИТ2 - ИТ7 измеряет токи тяговых электродвигателей          ЭТ1 - ЭТ6 определяет момент возникновения, предупреждает и обеспечивает защиту по боксованию колесных пар в режиме тяги , а при работе тепловоза в режиме электрического тормоза предупреждает юз и обеспечивает защиту от юза.

4. По сигналу об отключении тягового электродвигателя с ОМ1-ОМ6 снижает  мощность генератора.

5.По сигналу, выделяемому блоком трехфазных выпрямителей БВТ от тахогенераторов     Тг1 - Тг6 обеспечивает защиту от разносного боксования.

6.При работе тепловоза в режиме электрического тормоза по сигналу с датчика тока ИТ8 регулирует ток возбуждения тяговых электродвигателей ЭТ1 - ЭТ6 и по сигналу с     переключателя тормозной силы ПТС обеспечивает ограничение тормозной силы ПТС обеспечивает ограничение тормозной силы с целью предупреждения юза.

Наряду с функциями по регулированию тяговой электропередачи, БМУВ   обеспечивает прием и обработку сигналов определяющих режимы работы электрической схемы, управляет срабатыванием реле максимального тока РМ1 в тяге и реле минимального тока Рмн1 в режиме электрического тормоза, контакторами ослабления поля тяговых электродвигателей КШ1 и КШ2, а также регулирует напряжение стартер - генератора при   его работе в режиме вспомогательного генератора. Для реализации выше перечисленных  функций БМУВ считывает и вырабатывает следующие управляющие сигналы:

1.Разъем ХР1. На этот разъем поступают дискретные сигналы обратных связей с блокировочных контактов исполнительных аппаратов (реле, контакторов, автоматов и т.п.), наличие сигнала +110 В на контакте разъема свидетельствует о включенном состоянии аппарата. Принимая и обрабатывая эти сигналы, Система определяет режим работы тепловоза. На   разъем так же поступают сигналы частоты вращения вала дизеля со штатного датчика  частоты вращения Д2ММ и выходной сигнала с индуктивного датчика, используемого в регуляторе мощности тепловоза.

Таблица 60

Разъем ХР1

Продолжение таблицы 60

2.Разъем ХР2. Выходные сигналы с ключей ШИМ1 предназначены для регулирования тока возбуждения возбудителя тягового генератора в режимах тяги и ЭТ, выходные сигналы с ключей ШИМ2 предназначены для регулирования тока возбуждения стартер- генератора (СТГ), работающего в режиме вспомогательного генератора.

Таблица 61

Разъем 2

3.Разъем ХS1. На этот разъем поступают аналоговые сигналы с преобразователей ЭП2716  и максимальный выделенный сигнал с тахогенераторов колесных пар тепловоза,   используемые для анализа состояния и регулирования электрической передачи тепловоза.

Разъем ХS1.

Таблица 62

Продолжение таблицы 62

4.Разъем ХS2. Система подает сигналы + 110 В на этот разъем и управляет работой исполнительных аппаратов тепловоза, перечисленных ниже.

Разъем ХS2

Таблица 63

Продолжение таблицы 63

На плате процессора блока регулирования УСТА расположен технологический           разъем ХР3 для подключения отладочного и настроечного оборудования (переносной              пульт УСТА либо персональный компьютер, совместимый с IВМ и оснащенный специальной проверочной программой) для проверки работоспособности Системы. Необходимо отметить,     что кабель к разъему ХР3 (он входит в схему тепловоза и проложен от дополнительной высоковольтной камеры в пульт машиниста первой кабины) подключается только на время проверки.Во время штатной поездной работы кабель должен быть обязательно отключен от разъема ХР3.

В случае отключения отключателями ОМ1-ОМ6 двух или более тяговых электродвигателей необходимо при работе на холостом ходу дизеля переключателем ПВА перейти на аварийную схему возбуждения и отключить автоматический выключатель АВ35 “Питание УСТА”.

4.12.10.9.2.Цепи возбуждения тягового генератора.

Возбуждение тягового генератора (см. лист 9 ) осуществляется от синхронного  возбудителя В через блок возбуждения генератора БВГ, выполняющий функцию     неуправляемого выпрямителя.

Обмотка возбуждения возбудителя, расположенная на статоре, при установке переключателя аварийного возбуждения ПВА в рабочее положение входом F1 по цепи:   провод 326 х 2, шунт Ш5, провод 339 х 2, клемму 10/18-20, провод 340 х 2, разъем ХР2:В6, С6 и провод 341 х 2, разъем ХР2:В1, В2 подключена на выходы ключей ШИМ1 БМУВ, управляющих током возбуждения возбудителя В, на входы которых по цепи: клемма Р6 ПВА (рабочее положение), провод 348 х 2, разъем ХР2:С1, С2 и провод 349 х 2, разъем ХР2:С3, С4 подается напряжение +110 В. Другим выводом F2 по цепи: провод 327 х 2, клемма 1/18-20, провод 2089, разъединитель цепей РЦ2, провод 2060 х 2, клемма 1/1-6 обмотка возбуждения возбудителя включена на - 110 В. При этом параллельно обмотке возбуждения возбудителя для защиты ключей ШИМ1 по цепи разъем ХР2:В6, С6 и разъем ХР2:В1: В2, диод Д, разъем ХР2:А1, А2 БМУВ, провод 330, клемма 10/21, провод 316, резистор Rд1, провод 315, клемма 1/18-20 включена R - Д цепочка.

Коммутация цепи возбуждения возбудителя осуществляется контактором КВВ.

Цепь возбуждения тягового генератора коммутируется контактором КВГ. Для    уменьшения величины перенапряжения на обмотке возбуждения, при разрыве цепи и  защиты контакта КВГ от повреждения электрической дугой, параллельно им включен  резистор гашения поля Rгп.

Быстродействующий плавкий предохранитель ПР1 защищает возбудитель от токов короткого замыкания. Ток возбуждения тягового генератора регулируется ключами ШИМ1 БМУВ.

4.12.10.9.3.Описание работы САР тяговой электропередачи (см. листы 4, 9, 14 )

   1.Рассмотрим работу САР тяговой электропередачи при управлении мощностью тягового   генератора.

При установке рукоятки контроллера машиниста КМ на первую позицию после   включения поездных контакторов КП1 - КП6 включаются контактор возбуждения тягового генератора КВГ и контактор возбуждения возбудителя КВВ, через блок-контакт которого по   проводу 798 на разъем БМУВ ХР1:В4 подается напряжение +110 В являющееся признаком  работы тепловоза в режиме тяги и разрешением регулирования тока возбуждения  возбудителя.

Силовой контакт КВВ подает питание + 110 В на входы ключей ШИМ1 БМУВ,   выходы которых соединены с обмоткой возбуждения возбудителя В.

Возбудитель В подает переменное напряжение на блок возбуждения генератора БВГ,   при этом тиристоры VS1 и VS2 закорочены и БВГ работает в режиме неуправляемого выпрямителя,    с выхода которого выпрямленное напряжение через контакт контактора КВГ подается на   обмотку возбуждения тягового генератора Г.

БМУВ регулирует ток возбуждения возбудителя В, изменяя напряжение на обмотке возбуждения тягового генератора Г и изменяя, тем самым, напряжение на статорных    обмотках тягового генератора, а, следовательно, на выходе выпрямительной установки ВУ1, обеспечивая требуемое нагружение дизеля.

Мощность тягового генератора Г на выходе выпрямительной установки ВУ1 задается программно БМУВ в функции от фактической частоты вращения вала дизеля в соответствии с установленной для тепловоза ТЭП70 нагрузочной характеристикой и фактическими условиями работы дизель-генератора.

БМУВ непрерывно считывает и обрабатывает сигналы с кулачков контроллера машиниста управляющих включением электромагнитов регулятора дизеля МР1 - МР4, по комбинации которых определяется номер задаваемой позиции контроллера машиниста, сигналы   с измерительных преобразователей тока ИТ1 и напряжения ИН1 контролирующие значения тока   и напряжения на выходе выпрямительной установки ВУ1, сигнал с датчика частоты вращения вала дизеля Д2ММ или напряжение с трансформатора Т (см. лист 9) выключенного на выходе возбудителя В, частоты напряжения которого пропорционально частоте вращения вала дизеля, а также сигнал с индуктивного датчика, регулятора дизеля для использования свободной мощности дизеля.

При регулировании мощности тягового генератора в тяге система УСТА реализует следующий алгоритм нагружения дизель- генератора.

С целью обеспечения разгонной характеристики и динамики дизеля задание частоты вращения вала дизеля выражено функцией от текущего времени n д.з=f₁(t).

По сигналу с датчика частоты вращения измеряется фактическая частота вращения вала дизеля n д.ф.=f₂(t).

Регулирование мощности тягового генератора ведется по нагрузочной характеристике Рн=f(n) путем изменения темпа приращения мощности DР=f(Dn) определяемого по разности между заданной и фактической частотой вращения вала дизеля Dn=n_д.з. - n_д.ф.

В результате чего заданное значение мощности тягового генератора Рз(n)=Р(n) +DР(Dn,t).

Если заданная скорость больше фактической, то темп набора частоты вращения вала  дизеля меньше заданного, что соответствует перегрузке дизеля, то приращение мощности тягового генератора уменьшается. Если фактическая скорость больше заданной, то темп    набора частоты вращения валадизеля больше заданного, что соответствует недогрузке дизеля, то приращение мощности тягового генератора увеличивается.

С целью оптимального нагружения дизеля в программе БМУВ задается время выхода дизеля с первой на 15-ю позицию контроллера машиниста, которое принимается равным 30 секундам, в результате чего темп набора частоты вращения вала дизеля составляет 22 об/мин  за секунду.

При установке контроллера машиниста на первую позицию БМУВ управляет   напряжением возбуждения тягового генератора в результате чего начинает возрастать ток тягового генератора. Поскольку тепловоз стоит, то ток генератора и тяговых электродвигателей быстро увеличивается, поэтому для обеспечения плавного трогания тепловоза система УСТА при переводе рукоятки контроллера машиниста с нулевой позиции на первую ограничивает темп приращения мощности тягового генератора 20 кВт/с., при   этом приращение мощности тягового генератора по сигналу с индуктивного датчика не учитывается, а ток тягового  генератора ограничивается в соответствии с заданным значением максимального тока для    первой позиции контроллера машиниста.

Рассмотрим работу системы автоматического регулирования при переводе контроллера машиниста с первой позиции на 15-ю.

При трогании тепловоза напряжение тягового генератора равно напряжению на обмотках якорей тяговых электродвигателей и на соединительных проводах, при этом ток тягового генератора ограничивается БМУВ на уровне 7200 А (точка Г на рис.147).

По мере разгона тепловоза растет противо э.д.с. тяговых электродвигателей, которая стремится уменьшить ток тягового генератора. В свою очередь в соответствии с ростом частоты вращения вала дизеля БМУВ через возбуждение тягового генератора нагружает дизель, увеличивая напряжение тягового генератора, ограничивая при этом ток тягового генератора на уровне 7200 А. Поэтому трогание и начало разгона тепловоза происходит при практически постоянном токе и тяговом усилии.

С увеличением напряжения тягового генератора в режиме ограничения  максимального  тока при достижении максимальной мощности тягового генератора, определяемой нагрузочной характеристикой дизеля на номинальной частоте вращения  (точка В на рис. 147 ) дальнейшее увеличение напряжения тягового генератора ведется БМУВ в режиме поддержания постоянной мощности тягового генератора для 15 позиции

контроллера машиниста равной 2650 кВт. С этого момента по мере разгона тепловоза уменьшается ток тяговых электродвигателей и регулирование напряжения на выходе тягового генератора происходит по кривой ВБ (рис. 147)

Когда напряжение тягового генератора, вследствии дальнейшего разгона тепловоза, увеличится до максимально допустимой величины равной 800 В для 15 позиции   контроллера машиниста (точка Б на рис. 147), то при дальнейшем увеличении скорости тепловоза ток   тягового генератора уменьшается, а напряжение поддерживается БМУВ на уровне 800 В.

Таким образом система автоматического регулирования тяговой электропередачи обеспечивает следующие режимы управления тяговым генератором: поддерживает постоянной ток генератора при трогании, поддерживает постоянное напряжение генератора при  максимальной скорости движения тепловоза, поддерживает постоянную мощность генератора в рабочем диапазоне скоростей движения тепловоза.

При этом для полного использования свободной мощности дизеля на фиксированной позиции контроллера машиниста в режиме поддержания постоянной мощности тягового генератора в рабочем диапазоне скоростей движения тепловоза система УСТА постоянно считывает сигнал с индуктивного датчика регулятора дизеля ИД предназначенного для связи системы автоматического регулирования с регулятором дизеля, по которому регулятор дизеля стремится поддерживать мощности тягового генератора равной свободной мощности дизеля, а система УСТА корректирует уставку мощности тягового генератора.

В среднем положении индуктивного датчика мощность генератора будет регулироваться по кривой БВ.

В процессе работы тепловоза на 15 позиции контроллера мащиниста объединенный регулятор дизеля поддерживает номинальную частоту вращения вала дизеля и выдает в систему УСТА сигнал по свободной мощности дизеля, которая через БМУВ задает и регулирует уставку мощности тягового генератора, в результате чего реальное  регулирование происходит по кривой Б В  (см. рис. 147 ) близкой к кривой постоянной мощности БВ.

Рассмотрим подробнее работу САР тяговой электропередачи с учетом сигнала от индуктивного датчика.

Во время трогания тепловоза мощность, отдаваемая дизелем, мала, подача топлива небольшая и поэтому сервомотор регулятора дизеля, связанный с индуктивным датчиком  ИД, выдвигает сердечник датчика из катушки, обеспечивая тем самым максимальный ток датчика и, следовательно, максимальное напряжение на датчике.

При переводе рукоятки контроллера машиниста с нулевой на первую позицию сигнал с индуктивного датчика не учитывается. При переводе рукоятки контроллера машиниста с первой позиции на 15-ю по мере разгона тепловоза увеличивается напряжение тягового генератора, растет мощность отдаваемая дизелем. В точке В (рис. 147 ) мощность дизеля, а следовательно, и подача топлива достигают номинальной величины, при этом система УСТА догружает дизель по сигналу с индуктивного датчика после выхода дизеля на номинальную частоту вращения вала дизеля.

При дальнейшем уменьшении тока генератора, как было показано выше, если датчик ИД остается неподвижным, то напряжение будет увеличиваться по кривой ВБ. Это означает, что при увеличении напряжения сверх значения в точке В нагрузка дизеля увеличивается. Если увеличивается нагрузка дизеля, то регулятор дизеля для сохранения прежней частоты вращения увеличивает подачу топлива.

Перемещение поршня сервомотора, управляющего положением реек топливных насосов, вызывает перемещение золотника, управляющего сервомотором индуктивного датчика.

Сердечник индуктивного датчика вдвигается сервомотором в катушку, ее  индуктивное сопротивление увеличивается, уменьшая тем самым напряжение на датчике. Сигнал по напряжению с индуктивного датчика ИД считывается БМУВ, который уменьшает ток в обмотке возбуждения возбудителя В, в результате чего снижается напряжение тягового генератора Г и, следовательно, нагрузка дизеля.

Процесс этот идет до тех пор, пока при меньшем токе генератора не восстановится  прежнее положение реек топливных насосов, а значит, и номинальная мощность дизеля. После этого, поршень сервомотора индуктивного датчика останавливается. Следовательно, система автоматического регулирования тяговой электропередачи совместно с регулятором дизеля обеспечивает поддержание постоянной мощности дизеля. При максимальном сигнале индуктивного датчика БМУВ поддерживает постоянной мощность тягового генератора   регулируя напряжение тягового генератора по внешней характеристике, кривая БВ (рис.147 ).

Так как положение золотника сервомотора индуктивного датчика связано с     сервомотором подачи топлива, то сервомотор индуктивного датчика реагирует на изменение нагрузки дизеля, вызванное не только изменением тока генератора, но и изменением любой вспомогательной нагрузки.

При включении тормозного компрессора, например, происходит увеличение нагрузки на дизель. Чтобы сохранить прежнюю подачу топлива, а значит и прежнюю мощность дизеля, регулятор, передвигая сердечник индуктивного датчика в катушку уменьшает уставку

мощности тягового генератора, в результате чего БМУВ уменьшает ток возбуждения генератора до тех пор, пока суммарная потребляемая с дизеля мощность не достигнет величины,  которая была до включения компрессора.

При проверке микропроцессорной системы автоматического регулирования тяговой электропередачи с отключенным индуктивным датчиком мощность, снимаемая с генератора, уменьшается и регулятор дизеля выдвигает сердечник индуктивного датчика до тех пор,  пока поршень сервомотора не встанет на упор в положении соответствующее  максимальному току индуктивного датчика.

4.12.10.10.Маневровый режим ( см. листы 4, 5 )

Работа при маневрах может осуществляться при помощи кнопки Кн1 “Маневр”, установленной на боковой стенке кабины машиниста. Контроллер машиниста КМ должен находиться на нулевой позиции. Для приведения тепловоза в движение необходимо установить в нужное положение реверсивную рукоятку контроллера, включить выключатель АВ1 “Управление тепловозом”, нажать и удерживать в нажатом состоянии кнопку “Маневр”. Питание на выключатель “Управление тепловозом” и на все аппараты, обеспечивающие движение тепловоза, подается от выключателя АВ2 “Управление общее” по цепи: клеммы 12/1-2, провод 948, провод 1023, контакт кнопки “Маневр”, провод 1028, провода 949, 950, 700. Чтобы выключить аппараты, кнопку отпускают. Так как контроллер машиниста находится на нулевой позиции, частота вращения дизеля составляет 350 об/мин. На выходе выпрямительной установки будет мощность, соответствующая указанной частоте вращения.

4.12.10.11.Аварийное возбуждение тягового генератора ( см. листы 5, 9 )

В случае выхода из строя системы автоматического регулирования переключатель ПВА необходимо установить в положение соответствующее аварийному возбуждению.

При этом контактами ПВА в цепь возбуждения возбудителя В вводятся резисторы Rва, Rвв1, Rвв2 подается питание на катушку реле управления РУ20. Реле срабатывает и   замыкающий контакт реле РУ20 между проводами 958 и 959 подготавливает цепь питания катушки контактора КВА1, размыкающий контакт реле в цепи катушки РУ25 (см. лист 8) блокирует включение электрического тормоза. Ток возбуждения тягового генератора в   аварийном режиме выпрямляется неуправляемым мостом блока БВГ, а величина его в пределах данной позиции контроллера машиниста не изменяется. Благодаря большому падению напряжения на индуктивном сопротивлении обмоток и реакции якоря внешняя характеристика генератора имеет резко падающий характер ( рис. 149 ).

Для плавного трогания тепловоза на позициях 1 - 6 мощность генератора уменьшают за счет полного введения резистора Rва в цепь возбуждения возбудителя. На 7 позиции   контроллера машиниста включается контактор КВА1 и своим контактом между проводами 354 и 333 шунтирует ступень резистора Rва. Увеличивается ток возбуждения возбудителя, контактор КВА1 остается включенным на позициях 7 – 15. Замыкающий блок- контакт КВА1 между проводами 963 и 964 подготавливает цепь питания катушки контактора КВА2.

Рисунок 149-Внешние характеристики тягового генератора при аварийном возбуждении

На 12 позиции включается контактор КВА2 и своим контактом между проводами 334 и  333 шунтирует ступень резистора Rва. Происходит дальнейшее увеличение тока возбуждения возбудителя. Контактор КВА2 включен на позициях 12 - 15. Замыкающий блок- контакт КВА2 между проводами 983 и 988, 995 подготавливает цепь включения контакторов КВА3 и КВА4.

При переходе на 14 позицию включается контактор КВА3 и своим контактом между проводами 332 и 331 шунтирует ступень резистора Rва. Ток возбуждения увеличивается,

контактор КВА3 остается включенным на 14 –15 позициях. Блок-контакт контактора КВА3   между проводами 997 и 998 включает реле РУ33 и подготавливает цепь включения контактора КВА4.

На 15 позиции через контакт 20 контроллера машиниста отключается реле РУ33 и своим   контактом между проводами 995 и 996 включает контактор КВА4, который своим контактом между проводами 331 и 353 шунтирует ступень резистора Rва. Происходит увеличение тока возбуждения.

4.12.10.12.Ослабление поля тяговых электродвигателей ( см. листы 5, 10 ).

Внешняя характеристика имеет ограничения по напряжению и току, обусловленные конструктивными возможностями тягового генератора. Для обеспечения полного     использования мощности дизеля до конструкционной скорости тепловоза, применяется ослабление поля тяговых электродвигателей, которое возникает при подключении контакторами КШ1 и КШ2 шунтируюших резисторов Rш1 - Rш6 параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей ЭТ1 - ЭТ6.

Управление контакторами КШ1 и КШ2 может производиться в ручном и автоматическом режимах. Выбор режима управления контакторами осуществляется тумблерами Тб1 “Ослабление поля ступень 1” и Тб2 “Ослабление поля ступень 2”

Для автоматического управления контакторами КШ1 и КШ2 тумблеры Тб1 и ТБ2 необходимо установить в положение “Автоматическое”. При этом управление            контакторами КШ1 и КШ2 осуществляется БМУВ системы УСТА, который через выходные ключи по цепи: контроллер машиниста КМ, провод 920, контакт тумблера Тб1, провода 926, 927,906, 905, разъем БМУВ - ХР1 : С1, провод 1807, вход ключа БМУВ - ХS2 : А1, выход ключа БМУВ - ХS2 : С1, провода 907, 909 подает питание на катушку контактора КШ1, и по цепи:  контроллер машиниста КМ, провод 920, контакты тумблеров Тб1 и Тб2, провода 933, 934, 911, 910, разъем БМУВ - ХР1:С2, провод 1808, вход ключа БМУВ - ХS2 : А2, выход ключа БМУВ- ХS2 : С2, провода 913, 914 на катушку контактора КШ2.

БМУВ реализует программно следующий алгоритм управления контакторами ослабления поля тяговых электродвигателей.

Контакторы КШ1 и КШ2 включаются при напряжении на выходе выпрямительной установки

Uву > 5/6 Uотсечки ( Nкм )

где U отсечки ( Nкм ) -напряжение отсечки для заданной позиции контроллера     машиниста с разницей по времени 10 с.

Выключение контакторов КШ1 и КШ2 ( обратный переход на полное поле тяговых электродвигателей ) происходит при напряжении на выходе выпрямительной установки.

Uву < 5/7 Uотсечки ( Nкм )

При этом для  исключения звонковой работы отключение контакторов КШ1, КШ2 производится после 10 с от их включения.

При включении контактора КШ1, его силовые контакты подключают соответствующие участки резисторов Rш1 - Rш6 параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей ЭТ1 - ЭТ6. Через замыкающий вспомогательный контакт КШ1 между проводами 905 и 904 на вход БМУВ ХР1 :с1 подается сигнал о включении КШ1, после чего скорость движения    тепловоза продолжает увеличиваться и при новом соотношении тока и напряжения через 10 с БМУВ включает контактор КШ2. Силовые контакты КШ2 замыкают цепи резисторов ослабления поля Rш1 - Rш6, один вспомогательный контакт КШ2, замыкаясь между проводами 910 и 912, подает на вход БМУВ ХР1 :С2 сигнал о включении КШ2, другой контакт КШ2, замыкаясь между проводами 585 и 586 изменяет чувствительность реле боксования РБ1 при ослабленном поле тяговых электродвигателей.

В случае неисправности БМУВ, например при работе на аварийной схеме возбуждения тягового генератора, тумблеры Тб1 и Тб2 необходимо установить в  нейтральное положение. При достижении тепловозом соответствующей скорости движения тумблер Тб1 переводится в положение “Ручное”, при этом на 12 позиции КМ включается реле РУ1, которое своим контактом между проводами 925 и 908 включает контактор КШ1.

При дальнейшем увеличении скорости в положении “Ручное” переводится тумблер Тб2, включается контактор КШ2.

Требуемая последовательность включения контакторов обеспечивается включением тумблера Тб2 после Тб1.

Диод Д1 и контакты реверсивной рукоятки КМ и предназначены для исключения    ложного срабатывания контакторов.

4.12.10.13.Регулирование температуры воды и масла ( см. лист 7 )

Регулирование температуры воды и масла, охлаждающих дизель, производится не только  за счет изменения частоты вращения вентиляторов, но и открывания жалюзи охлаждающего устройства в зависимости от температуры воды “горячего” и  “холодного”  контуров. В схеме предусмотрено дистанционное управление открыванием и закрыванием жалюзи. Когда температура  воды  “холодного”  контура  достигнет  45 °С замкнется контакт термореле РТВ3-45 °С , включится вентиль ВЖМ, жалюзи охлаждающего устройства масла дизеля откроются. Когда температура воды на входе  в  дизель  достигнет 65 °С, контакт

термореле  РТВ2-65 °С замыкает цепь питания катушки вентиля ВЖВ и жалюзи охлаждающего устройства воды дизеля открываются. Если по какой-либо причине  термореле не работает, то переведя тумблеры Тб8 “Управление жалюзи - вода” или Тб9 “Управление жалюзи- масло” из положения автоматического управления в нейтральное и наблюдая визуально за дистанционными электротермометрами температуры воды и масла, можно управлять открыванием и закрыванием жалюзи вручную, переводя тумблеры Тб8,  Тб9 из нейтрального положения в положение ручного управления жалюзи.

4.12.10.14.Управление вентилями песочниц ( см. лист 7 )

На тепловозе установлено 4 вентиля песочниц, по два на каждую тележку.

Управление вентилями может быть:

-с помощью педали Кн9 “Песок”, когда питание на вентили подается по цепи:

автоматический выключатель АВ2 “Управление общее”, провод 1003, клеммы 12/1...2, провод 1192, ШРП9/2, провод 1193, педаль Кн9, провода, 1194, 1196, 1202, замкнутый блок - контакт реверсора, провод 1188, клемма 4/12, катушки вентилей ВП1 и ВП3. При давлении назад питание получают катушки вентилей ВП2 и ВП4. При этом в обоих случаях песок подается под передние оси двух тележек;

-при необходимости подать песок только под переднюю ось по ходу движения,     нажимают кнопку Кн10 “Песок”, установленную на пульте машиниста. Цепь питания вентиля ВП1 следующая: клеммы 13/1-2, провода 1158, 1176, 1178, контакт кнопки Кн10, провода 1179, ШРП2/16, 1180, 1181, катушка вентиля ВП1. При этом цепь вентиля ВП3, подающего песок под ведущую  ось ведомой тележки, разрывается размыкающим контактом кнопки Кн10;

-при аварийном останове тепловоза вентили получают питание через замкнутые размыкающие контакты реле РУ11 - промежуточного реле скорости 1 км/час и РУ9 - промежуточного реле аварийного останова по цепи: клеммы 13/1-2, провод 1177, контакт реверсивной рукоятки КМ, провод 1205, ШРП2/18, провода 1183, 1186, размыкающие контакты реле РУ11, РУ9, замкнутые блок- контакты реверсора, клемма 4/12, катушки вентилей ВП1 и ВП3. При скорости тепловоза ниже 1 км/час замыкается контакт “1 км/час “ блока управления БУА устройства КПД - 3 В ( см. ТЭП70.70.20.008Э3 лист 2 ) и подается напряжение на катушку реле РУ11. Размыкается контакт РУ11 в цепи вентилей песочниц, подача песка прекращается.

4.12.10.15.Звуковые сигналы тепловоза ТЭП70 ( см. лист 7 )

Тепловоз оборудован пневматическими звуковыми сигналами с дистанционным электрическим управлением. Чтобы включить сигналы, машинист или помощник должны    нажать соответственно кнопки Кн6-1, Кн6-2 ( тифон ) или Кн7-1, Кн7-2, Кн7-3 ( свисток ). При этом подается напряжение на электропневматические вентили ВЗС1 или ВЗС3, которые

открывают доступ воздуха в звуковые сигналы. Аналогично работает сигнал вызова   помощника машиниста из дизельного помещения. Чтобы включить сигнал, машинист должен нажать кнопку Кн8 “Вызов помощника”, при этом подается напряжение на электропневматический вентиль ВВП.

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  ..