содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

4.12.10.16.Электрический тормоз тепловоза ТЭП70

1.Характеристики тяговой электропередачи при работе тепловоза в режиме   электрического тормоза.

Система автоматического регулирования электрического тормоза ( САРТ ) служит  для получения требуемых тормозных характеристик В=f( V ), приведенных на рис.150.

Электрический тормоз имеет ограничения по максимальным значениям тока якоря и тока возбуждения тяговых электродвигателей, допустимых по нагреву тяговых электродвигателей и тормозных резисторов, ограничение по коммутации тяговых электродвигателей, характеризующееся максимально допустимой величиной произведения тока якоря на частоту вращения. Этим ограничениям соответствуют на рис.150 характеристики Iя max = const; Iв max=const; [ Iя · V ]max = const.

При работе по характеристике Iя max = const реализуется максимальная тормозная мощность, а тормозная сила уменьшается обратно пропорционально скорости примерно по  закону В = .На характеристике [Iя ·V]max=const тормозная сила уменьшается с ростом скорости более значительно, примерно по закону В=  . Имеется ограничение по тормозной силе, величина которого может изменяться машистом. При выбранной величине ограничения значение предельной тормозной силы будет соответствовать одной из характеристик В_y= f (V). Характеристики В_y = f (V ) идут с некоторым повышением в области низких скоростей соответственно изменению коэффициента сцепления колес с рельсами. Для обеспечения сжатия состава в начале торможения включается ступень предварительного торможения. Торможение осуществляется по характеристике                      В min = f ( V ).

Электрический тормоз может работать в следующих режимах:

-служебного подтормаживания на спусках с автоматическим поддержанием заданной скорости движения. В этом режиме используются характеристики V = const, значение     тормозной силы устанавливается системой автоматического регулирования в зависимости   от профиля движения в пределах ограничения максимально допустимых значений Iя, Iв,       Iя · V и ограничения тормозной силы по одной из выбранных характеристик В_y = f ( V );

Рисунок 150-Характеристики В=f (V) электрического тормоза

-служебного остановочного торможения с заданной тормозной силой по одной из характеристик В_y = f ( V ) в пределах ограничения максимально допустимых значений Iя, Iв,         Iя · V;

-экстренного торможения по максимально допустимым значениям Iя, Iв, Iя · V и с максимальной тормозной силой по верхней характеристике В_y = f ( V ).

Все перечисленные функции системы автоматического регулирования электрического тормоза выполняются БМУВ системой автоматического регулирования тяговой     электропередачи ( рис. 151 ).

Рисунок 151-Функциональная схема системы автоматического регулирования тяговой электропередачи в режиме электрического тормоза

2.Функциональная схема системы автоматического регулирования тяговой электропередачи при работе тепловоза в режиме электрического тормоза..

Функциональная схема системы автоматического регулирования тяговой    электропередачи в режиме электрического тормоза приведена на рис. 151.

При электрическом торможении тяговые электродвигатели ТД1-ТД6 работают в режиме генератора с независимым возбуждением и с помощью тормозного переключателя ТП нагружаются на тормозные резисторы R_Т1 - R_Т6 , причем  обмотки возбуждения тяговых электродвигателей ОВ1 - ОВ6 с помощью тормозного переключателя ТП и контактора КП7    через выпрямительную установку ВУ подключаются к статорным обмоткам тягового    генератора.

Для обеспечения требуемых характеристик тягового электропривода в режиме электрического торможения в системе автоматического регулирования САРТ имеются  следующие контура регулирования:

-контур ограничения минимальной тормозной силы В_min = f ( t );

-контур поддержания заданной скорости движения V_з = const f ( Nт );

-контур ограничения тормозной силы Во = f ( Nптс );

-контур ограничения тока якоря ТЭД-  Iя _max = 820 А;

-контур регулирования и ограничения тока возбуждения ТЭД   Iв = var, Iв_max = 820 А.

Для реализации указанных контуров регулирования используются следующие   сигналы обратной связи:

-по току якорей тяговых электродвигателей Iя _max (максимальное значение тока якоря из шести измеренных токов тяговых электродвигателей Iя1 – Iя6 );

-по току возбуждения тяговых электродвигателей Iв;

-по скорости движения локомотива - V ( максимальное значение сигнала по скорости, выделяемое блоком выпрямителей БВТ, получаемое от шести тахогенераторов Тг1 - Тг6, расположенных на осях тепловоза ).

Рассмотрим функциональное назначение и взаимодействие перечисленных контуров регулирования.

Контур регулирования тока возбуждения ТЭД представляет собой пропорциональный регулятор формирующий заданное приращение тока возбуждения ТЭД в зависимости от   разности между заданным током Iяз и измеренным током якоря Iя _max . При этом заданный ток якоря определяется по заданной скорости движения локомотива с учетом заданного     ограничения по тормозной силе.

Контур ограничения тока якоря ТЭД вступает в работу в случае превышения   значения ограничения тока якоря ( 800 А ) или значения ограничения тока якоря по коммутационной способности, определяемого из выражения Iя · V ³ 820 · 115 для скорости движения тепловоза свыше 115 км.

Контур ограничения тормозной силы вступает в работу при достижении значения фактической тормозной силы определяемой из выражения  Вф = Кр · I²я / V заданному    значению тормозной силы определяемой положением переключателя тормозной силы.

Контур ограничения минимальной тормозной силы вступает в работу при установке контроллера машиниста на одну из тормозных позиций и поддерживает минимальную   тормозную силу в течении 6 сек для сжатия состава.

Контур поддержания заданной скорости движения вступает в работу через 6 сек   после установки контроллера машиниста на одну из семи фиксированных позиций контроллера машиниста соответствующих 100, 80, 60, 40, 30, 20, 0 км/ч.

3.Управление электрическим тормозом ( см. лист 8 )

Схема управления электрическим тормозом совместно с системой пневматического тормоза обеспечивает:

-возможность включения и отключения ЭТ с помощью одного из двух органов   управления:

а)контроллера машиниста КМ;

б)поездного крана машиниста КМТ при нулевом положении рукоятки КМ.  Включение ЭТ возможно при положении главной рукоятки контроллера машиниста КМ на ходовых позициях, при этом обеспечивается автоматическая разборка тяговой схемы;

-возможность управления режимами ЭТ с помощью двух органов:

а)контроллера КМ, положение рукоятки которого определяет задание  поддерживаемой скорости движения на спуске;

б)переключателя тормозной силы ПТС, который задает величину ограничиваемой  тормозной силы;

-автоматическое включение ЭТ на полную эффективность при экстренном торможении;

-включение режима предварительного торможения ПТ на 6 секунд. Ступень предварительного торможения необходима для сжатия состава;

-автоматическое выключение ЭТ в следующих случаях:

-при снижении скорости движения до 10 км/ч с переходом на пневматическое   торможение;

-при срабатывании защит;

-при торможении краном вспомогательного тормоза, если давление в  вспомогательной магистрали выше 2,3 кгс/см²;

-возможность ручного отключения ЭТ с помощью автоматического

выключателя АВ7 “Электрический тормоз”, установленного на пульте машиниста и  тумблера Тб11 “Электрический тормоз”, который установлен на передней стенке высоковольтной камеры;

-запрет включения ЭТ в режимах аварийного отключения тягового электродвигателя, при срабатывании защит по дизелю и генератору;

-автоматическое включение пневматического торможения локомотива при отключении  или невключении ЭТ в случаях, оговоренных выше.

3.Управление контроллером КМ.

Рукоятка контроллера в режиме “Тормоз” имеет следующие фиксированные позиции:

0 - нулевая позиция ( ЭТ выключен );

П - позиция сборки схемы ( подготовка ЭТ );

1 - позиция максимальной скорости ( 100 км/ч )

7 - позиция остановочного торможения.( 0 км/ч )

Между позициями 1 и 7 находится зона ступенчатого задания поддерживаемой   скорости движения при торможении контроллер имеет 7 дискретных фиксированных  позиций , задаваемой скорости (100, 80, 60 40, 30, 20, 0 км/ч ), которые обозначены на рукоятке  контроллера.

Для обеспечения работы ЭТ необходимо, чтобы тумблер Тб11 “Электрический тормоз”   и автоматический выключатель АВ7 “Электрический тормоз” на ведущем пульте   управления были включены. При этом получает питание катушка вентиля жалюзи ВЖТ по цепи: клеммы7/1-7, провода 1243 х 2, контакт 8 КБ1, автоматический выключатель АВ7  “Электрический тормоз “, контакт реверсивной рукоятки КМ, клемма 5/1-2, замкнутые     контакты тумблера Тб11 “Электрический тормоз”, отключателей тяговых электродвигателей ОМ1-ОМ6, выключателя реле заземления ВкРЗ1, клеммы 5/3-4, провод 1318, контакт 10 переключателя ПН, провода 1320, 1321, 1322, катушка вентиля ВЖТ, “минус”. Вентиль подает воздух на жалюзи электрического тормоза, жалюзи открываются. Замыкаются контакты блокировок жалюзи БЖТ1 - БЖТ4 между проводами 732 и 736 в цепи катушки  реле РУ37. Включается реле РУ37. Замыкаются его контакты между проводами 747 и 737 в цепи катушек контакторов КВВ и КВГ и между проводами 855 и 971 в цепи сигнальной лампы ЛС6 на пульте управления “жалюзи ЭТ открыты”.

Сигнал на разборку схемы тягового режима и сборку тормозной схемы появляется  при установке КМ в положение “П”. При этом получает питание реле РУ26 по цепи: клеммы “плюс” 7/1-7, провода 1243 х 2, контакт 8 КБ1, провод 1280, выключатель АВ7, провода  1283, 1327, контакт 4 соединителя КМ, замкнутый контакт КМ, контакт 2 соединителя КМ, провода 1328, 1329, катушка реле РУ26, “минус”.

Одновременно с контакта 5 КМ получает питание катушка реле РУ24 через    размыкающий контакт реле РУ27.

При срабатывании реле РУ24 и РУ26 получают питание катушки и реле РУ46 и РУ22, РУ25, соответственно по цепи:

-клеммы 5/3-4, провод 1349, замыкающие контакты РУ26, провода 1313, 1316, катушка реле РУ46, “минус”;

-провод 1349, замыкающие контакты реле РУ26 и РУ24, размыкающие контакты реле РУ23 и РУ20, катушка реле РУ25, “минус”.

Контакт реле РУ46 подает положительный потенциал от выключателя АВ2 “Управление общее” на клеммы 2/3-5, минуя контакты контроллера машиниста.

При этом питание цепей катушек КВВ, КВГ, РВ2 и сигнализации обеспечивается   независимо от положения главной рукоятки контроллера машиниста.

Замыкающий контакт РУ46, между проводами 729 и 730 подготавливает цепь           питания РВ8. Размыкающий контакт РУ46 между проводами 749 и 750 разрывает цепь   питания КВГ, КВВ, РВ2 в режиме “Тяга”.

Включается реле РУ25:

-замыкается контакт РУ25 между проводами 773 и 775 в цепи контакторов КВВ, КВГ;

-замыкающий контакт РУ25 между проводами 1349 и 1301 подает питание на  катушку реле РУ21 и вентиль электроблокировочного клапана ВТ1, посредством которого предотвращается подача воздуха в тормозные цилиндры локомотива.

После включения реле РУ22 размыкающие контакты реле РУ22 отключают питание катушек электромагнитов МР1 - МР4 от контроллера машиниста КМ, (см. лист 5)   замыкающие контакты РУ22 обеспечивают питание МР1, МР3 и МР4 от блока БМУВ. На позиции “П” включается МР4, чем задается частота вращения, соответствующая нулевой. После окончания сборки включается МР1 ( частота вращения для лучшего охлаждения тяговых электродвигателей соответствует 2^й позиции КМ ). Если режим ЭТ продолжается более 5 мин БМУВ отключает МР4 и включает МР3, чем задается частота вращения, соответствующая 11 позиции КМ.

Включение реле РУ21 обеспечивает:

-замыкающий контакт РУ21 между проводами 728 и 729 подготавливает цепь   питания   реле РВ8;

-замыкающие контакты РУ21 между проводами 728 и 737 подготавливает цепь питания в режиме ЭТ катушек КВГ, КВВ, РВ2;

-размыкающие контакты РУ21 между проводами 897 и 898 разрывают цепь питания катушки тормозного переключателя ТП - тяга. Через замкнутые размыкающие блок- контакты контакторов КП1 - КП7 между проводами 896 и 895 ( ТП должен переключаться только при обесточенных поездных контакторах ) и замыкающий контакт РУ21 получает питание катушка переключателя ТП - тормоз. Тормозной переключатель переводится в положение “Тормоз” и подготавливает включение силовой цепи в режим электрического тормоза.

Блокировочный контакт ТП между проводами 903 и 901 ставит катушку ТП-тормоз   на самоблокировку, блок- контакт ТП между проводами 748 и 749 дополнительно разрывает цепь катушек КВГ, КВВ, РВ2.

Блокировочный контакт ТП между проводами 727 и 728 обеспечивает:

-включение реле времени РВ8 через замкнутые контакты реле РУ21 и контакт РУ46.    Через замыкающий контакт реле между проводами 809 и 810 получает питание катушка

контактора КТ, который включившись, подает напряжение на катушку контактора КП7 – возбуждения тяговых электродвигателей в режиме ЭТ;

-включение реле РВ2 ( если замкнуты все блокировочные контакты реле защит,  блокировки дверей высоковольтной камеры и выпрямительной установки).

Контакт реле РВ2 между проводами 801 и 802 включает питание катушек поездных      контакторов КП1 - КП6, которые заканчивают сборку силовой схемы в режиме ЭТ.

Через замкнутые замыкающие блок- контакты КП1 - КП6 подается питание на катушки контакторов КВГ, КВВ.

Контакт КВВ подает напряжение “+ 110 В” на обмотку возбуждения синхронного возбудителя В. Обмотка возбуждения тягового генератора подключается к БВГ через контакт контактора КВГ.

Схема электрического тормоза собрана. О готовности схемы к процессу торможения свидетельствует включение реле РУ28, катушка которого получает питание через замкнутые замыкающие блок - контакты КВГ и КП7.

При включении РУ28:

-замыкается контакт РУ28 с проводом 1313 в цепи катушки РУ25, который   шунтирует контакт РУ24, позволяя переходить на следующие позиции КМ;

-замыкается контакт РУ28 с проводом 844, на пульте машиниста загорается   сигнальная лампа ЛС5 “Тормоз электрический 1 тепловоз”, свидетельствующая об  окончании сборки тормозной схемы.

После перевода рукоятки КМ в зону между позициями “1 - 7” ЭТ работает в режиме поддержания заданной скорости движения с ограничением предельной тормозной силы, определяемой положением переключателя ПТС.

На резисторы переключателя ПТС напряжение ± 15 В поступает с блока БМУВ через контакты переключателя КБ2. На блок БМУВ напряжение с переключателя поступает через измеритель напряжения ИНЗ.

Для остановочного торможения рукоятка переводится с позиции “П” сразу на          позицию “7”, торможение происходит по предельным характеристикам с ограничением  тормозной силы, определяемым переключателем ПТС.

При снижении скорости локомотива до 15 км/час от блока БМУВ включается промежуточное реле минимального тока РУ23, размыкая свой контакт в цепи РУ25. Затем обесточиваются РУ21, РУ22, РВ8, КТ1, КВГ, КВВ, РВ2, КП1 - КП6, КП7, РУ28 и другие  аппараты.

Разборка тормозной схемы происходит также при установке контроллера на нулевую позицию. Обесточивается реле РУ26, размыкаются его контакты в цепи РУ25, РУ46. Далее

процесс разборки происходит аналогично описанному выше.

5.Режим служебного торможения.

Сборка тормозной схемы от крана машиниста происходит только на нулевой позиции контроллера, т.к. на тормозных позициях КМ будет включено реле РУ26 и его размыкающий контакт в цепи РУ25 разомкнут. Сигнал на сборку тормозной схемы появляется после     замыкания контакта датчика служебного торможения РДТ1 в цепи катушки реле РУ30.

После включения реле РУ30 катушка реле РУ25 получит питание по цепи: клеммы 5/3-4, провод 1349, замкнутый контакт РДТ1, провода 1298, 1299, замкнутые размыкающие контакты реле РУ30, РУ26, РУ23, РУ20, катушка реле РУ25, “минус”. Одновременно с реле РУ25 получает питание катушка реле РУ46.

Процесс разборки тяговой схемы и сборки тормозной происходит аналогично    управлению от контроллера. В течение 6 сек происходит предварительное торможение.  Далее торможение осуществляется по предельным характеристикам с ограничением тормозной силы, определяемой переключателем ПТС.

Разборка тормозной схемы происходит при снижении скорости до 10 км/час или при установке тормозного крана машиниста в положение отпуска тормозов.

6.Режим экстренного торможения

Для экстренного торможения локомотива рукоятку крана машиниста необходимо перевести в У1 положение. При этом теряет питание катушка реле РУ9, которое разрывает свой контакт между проводами 708 и 709, силовая схема разбирается.

При достижении давления воздуха в тормозной магистрали, достаточного для срабатывания датчика РДТЗ, замыкается его контакт в цепи питания катушки реле РУ27.

При включении РУ27:

-замыкается контакт РУ27 в цепи питания катушек РУ25, РУ46.

Далее процесс сборки схемы аналогичен процессу при управлении ЭТ контроллером     машиниста;

-размыкается контакт РУ27 между проводами 750 и 751 в цепи катушек РВ2, КВГ, КВВ;

-замыкающим контактом РУ27 между проводами 1294 и 1295, подается сигнал в блок БМУВ;

-размыкающим контактом РУ27 с проводом 1335 разрывается цепь питания реле РУ24.

7.Описание системы автоматического регулирования электрического тормоза.

7.1.Режим поддержания заданной скорости движения на спусках.

Включение электрического тормоза ( ЭТ ) осуществляется контроллером машиниста КМ, имеющим 7 фиксированных позиций заданной скорости ( 100, 80, 60, 40, 30, 20, 0 км/ч ), реле управления экстренным торможением РУ27 выключено.

При установке КМ на позицию “П” собирается схема ЭТ. Срабатывает реле РУ26 и   своими контактами подает питание на реле РУ22, которое своими нормально замкнутыми контактами отключает электромагниты регулятора дизеля МР1 - МР4 от КМ, а нормально разомкнутыми контактами подключает МР1, МР3, МР4 к выходам БМУВ, который включает катушку электромагнита МР4 и задает частоту вращения вала дизеля соответствующую      

нулевой позиции КМ. По окончании сборки схемы ЭТ тормозное реле РУ25 своими контактами включает вентиль блокировки пневматического тормоза ВТ1, а с блокировки контактора КП7 по проводу 1348 на вход ХР1 : С6 БМУВ подается сигнал, являющийся признаком сборки схемы ЭТ, включается реле РУ28, которое на пульте машиниста включает сигнальную лампу ЛС5 “Тормоз электрический”.

При переводе КМ с позиции “П” на одну из тормозных позиций система УСТА     отключает МР4 и включает МР1, устанавливая тем самым частоту вращения вала дизеля соответствует 2^ой позиции КМ в режиме тяги для обеспечения требуемого охлаждения тяговых электродвигателей. Если режим ЭТ продолжается более 5 минут, для более эффективного охлаждения ТЭД УСТА включает МР3 и частота вращения вала дизеля соответствует 12^ой  позиции КМ в режиме тяги.

При переводе КМ с позиции “П” на одну из тормозных позиций УСТА в течении шесть секунд обеспечивает режим предварительного торможения для сжатия состава,  причем ток возбуждения ТЭД регулируется таким образом, что торможение осуществляется  с плавным нарастанием тормозной силы до максимальной по ограничению.

По окончании режима предварительного торможения БМУВ по тормозной позиции КМ определяет заданную скорость движения Vз, по сигналам с БВТ определяет  фактическую скорость движения Vф, по сигналу с ПТС определяет предельное ограничение тормозной силы Во, по максимальному току ТЭД Iя1 - Iя6 => Iя_max вычисляет фактическую тормозную силу Вф.

БМУВ сравнивает фактическую тормозную силу Вф с заданным предельным  ограничением тормозной силы Во. Если Вф < Во БМУВ производит сравнение заданной Vз и фактической измеренной Vф скоростей движения. В случае Vф >Vз БМУВ с заданным темпом увеличивает ток возбуждения ТЭД, увеличивая тем самым тормозную силу Вф до 

тех пор пока фактическая скорость движения Vф не достигнет заданной Vз. В случае Vф < Vз БМУВ с заданным темпом снижает ток возбуждения ТЭД. Если Вф > Во то БМУВ с заданным темпом снижает ток возбуждения ТЭД до тех пор пока Вф = Во , при этом канал поддержания заданной скорости движения не работает.

7.2.Режим остановочного торможения

Для остановочного торможения рукоятка КМ с позиции “П” или любой из тормозных позиций устанавливается на 7^ю тормозную позицию соответствующую скорости                движения 0 км/ч.

Торможение происходит по предельным тормозным характеристикам с ограничением тормозной силы, определяемым по сигналу с переключателя ПТС.

7.3.Служебное торможение

Рукоятка КМ находится на нулевой позиции. Электрический тормоз включается краном машиниста при срабатывании датчика давления воздуха в тормозной магистрали РДТ1. РДТ1 включает реле управления торможением от крана машиниста РУ30, которое своим нормально разомкнутым контактом включает промежуточное реле управления частотой вращения вала дизеля в режиме ЭТ РУ22, которое подключает электромагнит регулятора МР1, МР3, МР4 на выходы БМУВ.

По окончании сборки схемы электрического тормоза (включении контактора КП7) на  вход ХР1 : С6 БМУВ поступает сигнал, по которому БМУВ в течении 6 секунд обеспечивает режим предварительного торможения для сжатия состава. Далее БМУВ регулирует ток возбуждения ТЭД обеспечивая режим остановочного торможения с заданным с ПТС ограничением тормозного усилия.

При снижении скорости движения до 10 км/ч, БМУВ включает реле РУ23, которое разбирает схему ЭТ, в результате чего включается вентиль замещения ЭТ пневматическим ВТ2 и происходит пневматическое торможение локомотива.

Для окончания режима служебного торможения необходимо установить кран машиниста в положение отпуска тормозов.

7.4.Экстренное торможение

Включение ЭТ в режиме экстренного торможения происходит при срабатывании            реле РУ27 с контакта которого на вход ХР1 : В1 БМУВ подается сигнал определяющий режим экстренного торможения. После сборки схемы ЭТ происходит предварительное торможение, после чего БМУВ регулирует ток возбуждения ТЭД по предельным характеристикам вне зависимости от позиции ПТС.

8.Взаимодействие электрического и пневматического тормозов

При использовании ЭТ пневматическое торможение локомотива отключается электроблокировочным клапаном ВТ1, в этом случае возможно пневматическое торможение состава краном машиниста совместно с электрическим торможением локомотива, включаемого либо контроллером КМ, либо же краном машиниста. При отказе ЭТ ( не собралась электрическая тормозная схема, разборка схемы в случае неисправности или срабатывании защит ) автоматически включается пневматический тормоз.

В случае управления контроллером КМ при отказе ЭТ срабатывает цепочка замещения, содержащая вентиль ВТ2

Этот вентиль получает питание на тормозных позициях “1 - 7” контроллера.

ВТ2 включает пневматический тормоз с постоянным давлением в тормозных цилиндрах.

Если включение ЭТ производилось с помощью крана машиниста, то отключение ЭТ приводит к выключению электроблокировочного клапана ВТ1 и подаче воздуха в тормозные цилиндры.

Аналогично происходит переход на пневматическое торможение при отключении ЭТ на низких скоростях движения или при срабатывании защит. Эффективность торможения определяется степенью разрядки тормозной магистрали.

При торможении вспомогательным краном машиниста и при давлении в     вспомогательной тормозной магистрали свыше 0,23 МПа ( 2,3 кгс/см² ), срабатывает реле РДТ2 и отключаются реле РУ21, РУ22.

Схема ЭТ разбирается, производится пневматическое торможение локомотива.

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..