VIII. I. Структурная схема электропередачи на
тепловозе 2ТЭ116
Тепловоз 2ТЭ116 выполнен с электропередачей на переменно-постоянном токе
(рис. 162). Переменное шестифазное напряжение тягового генератора Г
выпрямляется установкой ВУ и подается на шесть параллельно включенных
тяговых электродвигателей, приводящих тепловоз в движение. К тяговому
генератору электродвигатели подключаются с помощью шести
электропневматических поездных контакторов П1—П6, которые позволяют
разрывать цепи электродвигателей, чтобы предотвратить самопроизвольное
движение тепловоза от остаточного магнетизма при работе генератора на
холостом ходу, а также быстро отключить неисправный электродвигатель.
Кроме того, тяговый генератор обеспечивает питание переменным током
асинхронных электродвигателей вентиляторов охлаждения.
Скорость тепловоза и тяговое усилие регулируются возбуждением тягового
генератора и изменением частоты вращения вала дизеля, задаваемой
позицией контроллера машиниста. Для расширения диапазона скоростей
тепловоза, при которых используется полная мощность дизеля, существуют
две ступени ослабления возбуждения тяговых
электродвигателей: на 60 и 37% (ОП-1 и ОП-2).
Ослабление возбуждения осуществляется подключением резисторов СШ1—СШ6
параллельно обмоткам возбуждения тяговых двигателей с помощью групповых
контакторов ВШ1 и ВШ2. Переход на ослабленное возбуждение и обратно
осуществляется автоматически с помощью реле перехода РП1 и РП2,
включающих и отключающих групповые контакторы ВШ1 и ВШ2. Направление
движения тепловоза зависит от изменения направления тока в обмотках
возбуждения тяговых электродвигателей переключением контактов реверсора
ПР.
В качестве источника возбуждения тягового генератора применен однофазный
синхронный генератор переменного тока СВ, напряжение которого
выпрямляется в управляемом выпрямителе УВВ и подается на обмотку
возбуждения тягового генератора. Выпрямленное напряжение регулируется в
управляемом выпрямительном мосте УВВ изменением момента открытия
управляемых вентилей (тиристоров), установленных в двух плечах моста.
Регулированием тока возбуждения тягового генератора предусматривается
поддержание постоянной мощности в рабочем диапазоне внешней
характеристики, а также ограничение тока и напряжения тягового
генератора при превышении максимально допустимых величин. Осуществляется
это совместной работой объединенного регулятора дизеля, тахометрического
блока задания (БЗВ), узла обратной связи по току и напряжению
выпрямителя ВУ генератора, селективного узла СУ и блока управления
возбуждением БУВ.
Объединенный регулятор дизеля поддерживает установленную частоту
вращения вала дизеля и совместно с индуктивным датчиком ИД, и
тахометрическим блоком БЗВ поддерживает заданный по позициям контроллера
уровень мощности. Узел обратной связи по току и напряжению выпрямителя
генератора состоит из трансформаторов постоянного тока ТПТ1—ТПТ4 и
напряжения ТПН с выпрямительными мостами на выходе.
Выходные напряжения узла обратной связи подаются на потенциометры ССУ1
селективного узла СУ. На потенциометры СИД индуктивного датчика ИД и
ССУ2 селективного узла напряжение подается от блока БЗВ. Напряжение
задания с потенциометров ССУ2 и СИД сравнивается в селективном узле с
напряжениями узла обратной связи потенциометра ССУ1 и подается в виде
сигнала рассогласования в блок управления возбуждением БУВ. Последний
формирует и подает управляющие импульсы на тиристоры управляемого
выпрямительного моста УВВ, определяя момент и продолжительность времени
открытия моста, а тем самым и ток в обмотке возбуждения генератора.
Для компенсации падения напряжения в цепи обмотки возбуждения
возбудителе при возрастании тока возбуждения применена схема подпитки
возбудителя током узла коррекции, состоящего из трансформатора ТК и
выпрямительного моста. При выходе из строя системы автоматического
регулирования возбуждения в электрической схеме предусмотрен аварийный
режим, при котором переключателем шунтируются тиристоры управляемого
моста УВВ и он работает как обычный неуправляемый выпрямительный мост.
Кроме того, электрической схемой предусмотрены для
электрооборудования электропередачи следующие защиты:
выпрямительной установки ВУ от токов внешнего короткого замыкания или
перегруза в тяговом режиме;
выпрямительной установки ВУ от внутренних коротких замыканий;
выпрямительной установки и тяговых электродвигателей при выходе из строя
электродвигателей вентиляторов;
комплексное противобоксовочное устройство для защиты тяговых
электродвигателей при боксовании колесных пар. Оно позволяет получить
жесткие динамические характеристики генератора, т. е. неизменность его
напряжения при боксовании одной или нескольких колесных пар, а также
своевременное обнаружение боксования и его прекращение с наименьшими
потерями силы тяги тепловоза;
тяговых электродвигателей от перегруза при выходе из строя одного из
них;
электрооборудования при пробое силовой цепи на корпус.