Описание электрических схем электровоза ЭП2К

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ПСИ-100/3 ЭЛЕКТРОВОЗА ЭП2К

Повышение требований к качеству электроэнергии, а также к качеству перевозок пассажиров на железнодорожном транспорте привело к необходимости разработки и внедрения современных преобразователей электроэнергии. Одним из примеров может служить статический преобразователь собственных нужд типа ПСН-100/3 электровоза ЭП2К (на электровозе установлены два ПСН).

Он предназначен для преобразования постоянного тока контактной сети с номинальным напряжением 3 кВ в трехфазный переменный с действующим линейным напряжением 380 В, частотой 50 Гц и питания через три выходных канала вспомогательного электрооборудования локомотива. Такая структура ПСН позволяет реализовать режим резервирования при выходе из строя одного из ПСН путем перегруппировки нагрузок.

Преобразователь содержит блок входных высоковольтных контакторов, блок защиты от импульсных выбросов входного напряжения.

В состав каждого шкафа ПСН (см. рисунок) входят:

- входной сетевой фильтр Ф1;

- высоковольтный понижающий преобразователь ВПП, состоящий из шести модулей входного преобразователя на IGBT-транзисторах с гальваническим разделением входных и выходных цепей;

- автономный инвертор напряжения АИН1 (канал № 1) для питания нерегулируемым напряжением 380 В потребителей собственных нужд суммарной мощностью не более 30 кВ А;

- автономный инвертор напряжения АИН2 (канал № 2) для питания и регулирования электродвигателя осевого вентилятора охлаждающего воздуха;

- автономный инвертор напряжения АИНЗ (канал № 3) для обеспечения плавного пуска и питания асинхронного электродвигателя тормозного компрессора;

- микропроцессорная система управления преобразователя СУ;

- три синусоидальных трехфазных фильтра Ф2 — Ф4.

Технические характеристики ПСН-100/3 приведены в таблице. Фиксированные выходные частоты (кодовая установка выходной частоты) для АИН2 и АИНЗ составляют 10, 20, 30, 35, 40, 45 и 50 Гц.

Следует отметить, что создатели преобразователя ПСН-100/3 уделили большое внимание разработке улучшенных алгоритмов синусоидальных широтно-импульсных модуляторов для выходных инверторов. Исследования выходного тока инвертора АИН2 при его работе на двигательную нагрузку (данные специалистов Ивановского государственного энергетического университета) показали, что фактический коэффициент гармоник выходного тока значительно ниже указанного в таблице, даже без дополнительного L—С-фильтра.

Данный преобразователь имеет разветвленную систему защит и диагностики. Параметры системы защит, например, такие, как уровень ограничения тока, допустимая несимметричность выходных токов, уровни допустимого превышения выходных напряжения и токов при необходимости могут быть легко перепрограммированы даже в процессе эксплуатации. Преобразователь ПСН-100 оборудован также скоростным трехпроводным CAN-интерфейсом для управления и обмена информацией с системой управления высокого уровня локомотива.

Основные технические характеристики преобразователя ПСН-100/3 У2

Особенности электрических схем электровоза ЭП2К

Основные технические параметры электровоза ЭП2К

Микропроцессорная система управления типа МПСУ-007-02 обеспечивает режим автоведения поезда, управление по командам с пульта машиниста режимами тяги и торможения, управление вспомогательными агрегатами, контроль параметров, предупредительную и аварийную сигнализацию, защиту от аварийных режимов

работы, диагностику тягового и вспомогательного оборудования электровоза- Вся информация передается на дисплейные модули, установленные на пультах управления в кабинах машиниста.

МПСУ взаимодействует с установленными на электровозе системами безопасности КЛУБ-У, САУТ-ЦМ/485-Ц, ТСКБМ, системой пожарной безопасности КТС УСПТ «Гамма-01 ПС» Она контролирует работу статических преобразователей собственных нужд (ПСН), регулятора возбуждения электрического тормоза и др.

Локомотивная радиостанция РВС-1-01 работает в диапазоне гектометровых волн на одной из двух частот: 2130 или 2150 кГц и метровых волн на трех группах частот по три канала е каждой группе в диапазоне от 151,725 до 156 МГц с разносом частот между соседними каналами 25 кГц.





СХЕМА СИЛОВЫХ ЦЕПЕЙ

Упрощенная схема силовых цепей электровоза представлена на рис. 1. Питание на силовые цепи подается от токоприемников ХА1, ХА2 типа ТАсС 16-02 через контакты разъединителей QS1, QS2 и проходной изолятор XB1. Во входных цепях установлены фильтры L1. С1 и L2, С2 для подавления радиопомех Емкостной фильтр (конденсатор СЗ) исключает проникновение в контактную сеть радиопомех от электрооборудования, установленного внутри электровоза. Для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений установлен ограничитель перенапряжений F1 типа ОПН-3,3.

После проходного изолятора напряжение подается на быстродействующий выключатель QF1 типа UR 26 64 (фирмы «Secheron SA>») и быстродействующие предохранители FU1 и FU3 типа CC42SRE600QF0063 (фирмы «Ferraz Shavvmut»). Предохранители установлены для защиты статических преобразователей собственных нужд ПСН 1 и ПСН2.

Быстродействующий выключатель QF1 защищает силовые цепи с пускотормозными резисторами R6 — R9 и тяговыми двига-телями М1 — М6 типа ЭД153У1 (800 кВт, 1500 В, 945/1720 об/мин), а также цепи энергоснабжения поезда. Для этого на лобовых частях электровоза установлены межьагонные соединители XI02 и ХЮЗ. При включении контакторов КМ42 и КМ43 питание подается на соединитель Х102, при включении КМ42 и КМ44 — на соединитель ХЮЗ. При движении локомотива в нерабочем состоянии в составе поезда замыкают разъединитель QS4, чтобы протекал ток энергоснабжения

Кроме быстродействующего выключателя QF1, для защиты силовых цепей и цепей энергоснабжения установлены дифференциальное реле КА2 и реле максимального тока КА1. При их срабатывании QF1 отключается. (Отметим, что на электровозе предусмотрены также другие виды защит, не представленные на данной схеме.)

Для заземления высоковольтных цепей при обслуживании и ремонте оборудования в высоковольтной камере установлен заземлитель OS3. Отвод тока на рельсы осуществляется через шесть буксовых токосъемников ХАЗ — ХА8. Еще два буксовых токосъемника (на схеме не показаны) обеспечивают надежное заземление экипажной части электровоза.

Силовая схема предусматривает реостатно-контакторное регулирование частоты вращения тяговых двигателей с тремя группами их соединений: последовательное соединение всех двигателей М1 — М6; последовательно-параллельное соединение, при котором в каждую из двух параллельных ветвей включены по три последовательно соединенных двигателя (М1 — М3 и М4 — Мб); параллельное соединение, при котором по два последовательно соединенных двигателя включены в три параллельные ветви (M1 - М2, M3 - М4, M5 - Мб).

Сопротивление пускотормозных резисторов R6 — R9, включенных в цепь тяговых двигателей, изменяется при помощи контакторов КМ, которые шунтируют или вводят определенные части резисторов. В результате изменяются ток и напряжение, подводимое к двигателям, и, как следствие, частота вращения двигателей.

Пускотормозные резисторы скомпонованы в четыре блока, каждый из которых охлаждается своим мотор-вентилятором. Двигатели вентиляторов М7 — М10 типа 4ПНЖ200МА (60 кВт, 340 В, 3000 об/мин) подключены к выводам резисторов. Поэтому энергия на охлаждение блоков из сети не потребляется

Чтобы обеспечить непрерывное протекание тока через тяговые двигатели в процессе переключения их с одного соединения на другое и, тем самым, исключить большие толчки тока и тягового усилия, в силовой схеме предусмотрены три переходные ступени, на которых определенным образом переключаются контакторы КМ и вводятся в действие разделительные диоды U4 — U6.

Для расширения диапазона регулирования скорости движения на безреостатных позициях предусмотрены на каждом соединении пять ступеней ослабления возбуждения тяговых двигателей: 80, 66, 54, 46 и 40 %. Ослабление возбуждения двигателей производится подключением параллельно обмоткам возбуждения резисторов R14 — R17. Сопротивление резисторов изменяется в результате шунтирования контакторами КМ отдельных участков резисторов.

Индуктивные шунты A10-L1, A10-L2, A10-L3 уменьшают броски тока при переключении контакторов и улучшают коммутацию двигателей при колебаниях напряжения контактной сети, а также при восстановлении напряжения контактной сети после кратковременного снятия.

Из тяговых характеристик электровоза (рис. 2) видно, что система управления обеспечивает получение 48 реостатных и 18 безреостатных позиций, что позволяет плавно и в широком диапазоне изменять силу тяги электровоза. Для повышения надежности блоки пускотормозных резисторов рассчитаны на возможность длительной работы при любых заданных токах в тяговом и тормозном режимах.

Электрическим тормозом управляют с помощью двух рукояток контроллера машиниста. Главной рукояткой, перемещающейся плавно без жестко фиксированных позиций, устанавливают требуемую величину тормозного усилия. Причем, вначале на 6 с устанавливается режим предварительного торможения с небольшим тормозным усилием (около 30 кН) для сжатия состава. Затем тормозное усилие плавно увеличивается и автоматически поддерживается постоянным в соответствии с положением главной рукоятки контроллера.

При этом оно ограничивается максимально допустимыми токами якоря и возбуждения тяговых двигателей (565 А), т.е. все тормозные характеристики, которые задаются главной рукояткой контроллера, находятся внутри области, ограниченной предельной тормозной характеристикой (см. рис. 3).

Особенности электрических схем электровоза ЭП2К

СХЕМА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ

Вспомогательные цепи электровоза (рис. 4) получают питание от двух конструктивно одинаковых статических преобразователей собственных нужд ПСН1 и ПСН2 типа ПСН-100/3, которые преобразуют напряжение контактной сети постоянного тока 3000 В в трехфазное напряжение переменного тока 3 х 380 В, 50 Гц.

В состав каждого преобразователя входят:

f входной сетевой фильтр; t входной высоковольтный преобразователь, понижающий напряжение контактной сети 3000 В до напряжения промежуточного звена (шины) 620 В с гальваническим разделением цепей 3000 и 620 В;

f три инвертора напряжения, подключенные к промежуточному звену и преобразующие напряжение 620 В постоянного тока в трехфазное напряжение переменного тока 3x380 В, 50 Гц с возможностью изменения напряжения и частоты по за-кону U/f = const, что необходимо для регулирования частоты вращения асинхронных двигателей, используемых для привода вспомогательных агрегатов;

t трехфазные фильтры L — С, установленные на выходе инверторов напряжения, которые улучшают форму выходного напряжения, максимально приближая ее к синусоидальной;

f платы управления, защиты, контроля и диагностики.

Суммарная мощность выходных каналов каждого преобразователя равна 100 кВ А: каналы 1 и 2 — по 30 кВ А, канал 3 — 40 кВ А.

Подача напряжения питания (3000 В) на ПСН1 и ПСН2 начинается с включения контакторов КМ81 и КМ84. При этом через токоограничивающие резисторы R18 и R19 происходит заряд конденсаторов входного фильтра и входного высоковольтного преобразователя. После окончания заряда конденсаторов включаются главные контакторы КМ82 и КМ83, а контакторы КМ81

и КМ84 отключаются. Преобразователи переходят в нормальный режим работы.

Если температура наружного воздуха, контролируемая термоблоком преобразователя, минус 40 °С или ниже, то до включения контакторов КМ81, КМ84 автоматически включаются контакторы КМ80, КМ85. На резисторы R2 — R5 подается напряжение 3000 В и происходит прогрев ПСН. Когда температура на радиаторах транзисторов IGBT станет выше минус 40 °С, блок температурного контроля дает разрешение на включение ПСН по описанному выше алгоритму.

Преобразователи собственных нужд защищены быстродействующими предохранителями FUK FU3 и блоком диодов А20. Необходимость установки диодов вызвана тем, что при отключении контактной сети от питающей подстанции кратковременно изменяется полярность напряжения — на рельсах потенциал становится положительным, а в контактной сети — отрицательным.

ров 5. В машинном помещении имеется один рабочий проход и два технологических в высоковольтной камере.

Охлаждение оборудования осуществляется двумя одинаковыми мотор-вентиляторами 7. образующими две независимые системы охлаждения. Первый мотор-вентилятор, расположенный в передней части кузова, охлаждает тяговые двигатели передней тележки, преобразователь собственных нужд 29 (ПСН1) и регулятор возбуждения электрического тормоза 14 (РВИ). Второй мотор-вентилятор охлаждает тяговые двигатели задней тележки и преобразователь собственных нужд 29 (ПСН2). Воздух на вентиляцию машинного помещения отбирается от обеих систем охлаждения.

В задней части кузова установлен тормозной компрессор 10, блок тормозных приборов 30, блок осушки воздуха тормозной системы 32, вспомогательный пусковой компрессор для подъема токоприемников 31. У стенки заднего тамбура установлены баллоны газового пожаротушения 28, бункер песочницы 27, санитарный узел 18.

На крыше электровоза размещены два асимметричных токоприемника 1, дроссель помехоподавления 2, блок конденсаторов фильтра 3, два разъединителя 4 для отсоединения токоприемников. Соединительный шинопровод установлен на изоляторах б. Под кузовом между тележками расположены два главных воздушных резервуара 11 общим объемом 1000 л, блок индуктивных шунтов 13 и с двух сторон от него — ящики 12 с аккумуляторными батареями.





ЭКИПАЖНАЯ ЧАСТЬ

Кузов электровоза — несущей конструкции. Он состоит из рамы, каркасов стен и кабин, обшитых гладкими стальными листами из низколегированной стали с повышенной коррозионной стойкостью, съемных и несъемных секций крыши. Съемными являются секции крыши с пускотормозными резисторами и крышевыми разъединителями Токоприемники установлены на съемных люках крыши. Все это существенно

 упрощает монтаж оборудования в съемных секциях крыши и в машинном помещении электровоза.

 

Рис. 5. Общий вид электровоза ЭП2К:
1 — токоприемник; 2 — дроссель помехоподавления; 3 — блок конденсаторов; 4 — разъединитель; 5 — блоки пускотормозных резисторов; С — изолятор, 7 — мотор-венгилятор. 8 — кондиционер; 9 — тележка; 10 — компрессорный роторный винтовой агрегат; 11 — главные воздушные резервуары; 12 — аккумуляторная батарея; 13 — блик индуктивных шунтов; 14 — регулятор возбуждения электрического тормоза (РВИ): 15 — блоки микропроцессорной системы управления; 16 — пульт управления; 17 — блоки САУТ; 18 — санитарный узел; 19 — блок вспомогательных аппаратов БВА4; 20 — высоковольтная камера; 21 — блок вспомогательных аппаратов БВАЗ. 22 — блок вспомогательных аппаратов БВА2; 23 — блок аппаратов управления БАУ; 24 — блок вспомогательных аппаратов БВА1; 25 — блок вспомогательных аппаратов БВА5; 26 — бытовой отсек; 27 — бункер песочницы; 23 — система газового пожаротушения; 29 — преобразователи собственных нужд ПСН1. ПСН2; 30 — блок тормозных приборов; 31 — пусковой компрессор; 32 — блок осушки; 33 — источник питания бортовой сети ИПБС; 34 — блоки КЛУБ-У; 35 — радиостанция

Рис. 6. Тележка:
1 — рама тележки; 2 — пружины второй ступени рессорного подвешивания; 3 — пружины первой ступени рессорного подвешивания; 4 — гидравлические гасители колебаний; 5 — колесьо-моторный блок; 6 — буксовые поводки; 7 — механизм передачи силы тяги от тележки к кузову; 8 — возвращающее устройство; 9 — рычажная передача тормоза; 10 — упоры при угловых поворотах тележки; 11 — упоры при вертикальных деформациях пружин опор кузова; 12 — продольная тяга; 13 — двуплечий рычаг: 14 — шкворень; 15 — поперечная тяга

Металлоконструкция рамы кузова рассчитана на воздействие ударных тяговых и тормозных усилий через авто-сцепное устройство величиной до 200 тс. Обтекатель лобовой части кузова изготавливается из стеклопластика, состоит из трех частей и крепится к каркасу кузова.

Тележка (рис. б) — трехосная с индивидуальным приводом колесных пар и опорно-рамным подвешиванием тяговых двигателей и осевых редукторов. Рама тележки 1 состоит из двух боковин коробчатого сечения, соединенных между собой двумя средними и двумя концевыми балками, изготовленными из груб с приваренными к ним литыми узлами для крепления тяговых двигателей и других элементов тележки.

Рессорное подвешивание — двухступенчатое. Первая ступень — опора рамы тележки на буксовые узлы колесных пар, выполнена на пружинах 3 со статическим прогибом 97 мм. Вторая ступень — опора кузова на раму тележки, выполнена на пружинах 2 со статическим прогибом 118 мм. Для гашения колебаний установлены гидравлические гасители колебаний 4: четыре вертикальных, два горизонтальных и шесть буксовых.

При относительных перемещениях кузова и тележки в горизонтальной плоскости (относ кузова, поворот тележки) пружины 2 опор кузова получают поперечные деформации, создавая при этом упругое сопротивление этим перемещениям. Величина поперечных перемещений кузова относительно тележки ограничивается возвращающим устройством 8, а угловой поворот тележки — упорами 10, расположенными на концевой балке рамы тележки. Вертикальные деформации пружин 2 опор кузова ограничены упорами 11. Соответствующие упоры, ограничивающие взаимные перемещения кузова и тележки, имеются на кузове электровоза.

Возвращающее устройство представлено на рис. 7. До тех пор пока перемещения кузова относительно тележек не превышают зазор Б, равный 45 ± 1 мм. сопротивление перемещениям создают пружины опор кузова на тележку, при большем перемещении упоры 2 и 5 соприкасаются. и под действием упора 5 упор 2 начинает перемещаться, сжимая через шайбу 3 пружину 1. расположенную в корпусе 4, установленном на кронштейне средней поперечной балки рамы тележки. Сжимаясь, пружина 1 создает дополнительное возвращающее усилие на кузов электровоза.

Сила тяги, создаваемая колесно-мо-торными блоками 5 (см. рис. б), через буксовые поводки 6 передается от колесных пар на раму тележки 1, а от рамы тележки через механизм передачи силы тяги 7 — на кузов электровоза. Механизм передачи силы тяги является отличительной особенностью экипажа электровоза ЭП2К. Он состоит из двух шкворней 14. которые установлены за габаритами тележки симметрично относительно продольной оси тележки и консольно закреплены на кузове; двух продольных тяг 12, расположенных горизонтально; поперечной тяги 15 и двух двуплечих рычагов 13.

Рычаги, установленные на шкворнях, имеют продольные и поперечные плечи. Продольные части рычагов шарнирно связаны между собой поперечной тягой 15, а поперечные при помощи сферических шарниров связаны с продольными тягами 12. Вторыми концами продольные тяги при помощи сферических шарниров связаны с рамой тележки. Сферические шарниры закрыты резиновыми уплотнениями и заполнены смазкой. Во внутреннюю полость корпуса шкворня заливают осевое масло.

При движении электровоза происходят вертикальные, поперечные и небольшие угловые перемещения тележки относительно кузова. Конструкция механизма по-

Шестерня тягового редуктора 3 насажена на вал тягового двигателя 7 в горячем состоянии (осевой натяг 1,7 — 1.9 мм). Зубчатое колесо установлено на двух роликовых подшипниках 4, размещенных в опоре подшипников 5, прикрепленной к корпусу тягового двигателя 7.

Шарнирно-поводковая муфта 2 соединена с зубчатым колесом и полым валом б. а полый вал при помощи шарнирноно-водковой муфты 8 соединен с колесной парой 1. Благодаря этому вращающий момент от вала тягового двигателя 7 через тяговый редуктор 3, муфту 2, полый вал 6 и муфту 8 передается колесной паре 1. где в контакте колеса с рельсом преобразуется в касательную силу тяги электровоза.

Кожух тягового редуктора сварной, состоит из верхней и нижней частей, крепится к корпусу тягового двигателя. В кожух заливают 5 л масла: летом — марки Тап-15В, зимой — марки ТМ-ЗП. Для осмотра состояния зубьев шестерни и зубчатого колеса в кожухе предусмотрены сьемные крышки, а для слива масла — специальные пробки. Уровень масла контролируют щупом. На раме тележки размещена рычажная передача пневматического колодочного тормоза, соединенная с тормозными цилиндрами с регулируемым выходом штоков.

СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ (ЦВС)

Система ЦВС обеспечивает охлаждение тяговых электродвигателей, преобразователей ПСН, регулятора возбуждения РВИ и наддув кузова. Конструктивно система ЦВС состоит из двух одинаковых блоков. Каждый блок (рис. 9) состоит из воздухоочистителя 1, глушителя шума вентилятора 2, мотор-вентилятора 3, диффузора 4 и воздуховодов 5 подачи охлаждающего воздуха к потребителям.

Глушитель и диффузор изготавливаются из стеклопластика, воздуховоды — из листовой стали. Осерадиальньм диффузор состоит из двух частей: осевой в виде усеченного конуса и радиальной тороидальной формы, выполненной с разделительными ребрами и прикрепленной к раме кузова.

Мотор-вентилятор ЦВС (рис. 10) выполнен по схеме: направляющий аппарат + рабочее колесо + спрямляющий аппарат. Производительность — 5 м3/с, частота вращения — 3000 об/мин.

Рабочее колесо 5 состоит из стальной ступицы 12, колеса вентилятора, представляющего собой диск, отлитый из стеклонаполненного полиамида совместно с девятнадцатью профилиро-ванными лопатками, и фланца 13. Рабочее колесо приводится во вращение асинхронным двигателем 9, на коническом конце вала которого оно установлено и закреплено гайкой 11. Нижним фланцем двигатель прикреплен к специальной тумбе, приваренной к раме кузова.

Направляющий аппарат 2 имеет 15 поворотных полиамидных лопаток 3, поворачивая которые можно регулировать напор и производительность вентилятора. Поворот лопаток 3 осуществляется вручную рукояткой поворотного устройства 14. Перераспределение расхода воздуха по потребителям производится также вручную поворотом лопаток 10. После завершения регулировки расхода воздуха по потребителям рукоятка поворотного устройства 14 и рычаги 15 поворота лопаток 10 пломбируются.

Спрямляющий аппарат 6 сварен из листовой стали и имеет 15 лопаток. Внутренним кольцом нижнего фланца он присоединяется к верхнему фланцу двигателя 9. К верхнему фланцу спрямляющего аппарата крепится направляющий аппарат 2, а к наружному кольцу нижнего фланца — стеклопластиковый корпус 8, являющийся осевой частью осерадиального диффузора. Для направления воздуха в проточную часть в верхней части мотор-вентилятора установлен кок 1. Для обслуживания двигателя в нижней части корпуса 8 предусмотрен люк. Смазка подшипниковых узлов двигателя осуществляется через трубки 7.

Воздухоочиститель (рис. 11) — мультициклонного типа, состоит из корпуса 1 с противолежащими параллельными панелями 6; панели 7 с завихрителями потока воздуха 3 и сепарационными отверстиями 2; панели разделителей 8, в которую объединены приемные патрубки 4. Панели 7, 8 соединены между собой и корпусом 1 болтовым креплением 9 и герметизированы с коопусом уплотнением 10. Завихрители 3 вынесены за пределы сепарационных

отверстий 2 и выполнены в виде усеченных конусов с жесткими пластмассовыми лопатками.

Приемные патрубки 4, предназначенные для отвода очищенного воздуха, установлены соосно с сепарационными отверстиями 2 и образуют кольцевой канал 5, через который удаляется загрязненный воздух. При работе вентилятора ЦВС наружный воздух проходит вначале через панель завихрителей 7, закручивается лопаточными завихрителями потока 3 и поступает в сепарационные отверстия 2.

Частицы загрязнений центробежными силами отбрасываются к стенкам сепарационных отверстий 2, а очищенный воздух через приемные патрубки 4 поступает в вентилятор и затем к потребителям. Через кольцевой канал 5 частицы загрязнений (пыль, вода, снег), образующие вместе с частью воздуха пылевой концентрат, отсасываются вспомогательным центробежным вентилятором (рис. 12) и выбрасываются из кузова электровоза.

Колесо вентилятора 3 насажено на конический конец вала асинхронного двигателя 5. Через промежуточный фланец 4 к корпусу доигатсля крепится корпус 2 осмтилятора. Загрязненный воздух всасывается вентилятором через входной патрубок 1 и направляется в выхлопной патрубок, а затем в воздуховод для удаления из электровоза.

Воздухоочиститель обеспечивает степень очистки воздуха от пыли, капельной влаги и снега не менее 75 %, предусмотренную нормативными документами.



БЛОК ПУСКОТОРМОЗНЫХ РЕЗИСТОРОВ

Четыре блока пускотормозных резисторов (рис. 13) установлены в двух съемных секциях крыши электровоза. Каждый из них состоит из комплекта резисторов 14 и мотор-вентилятора, отводящего от них тепло. Двигатель постоянного тока 1 накрывается сверху корпусом 3 и подключается к резисторам, от которых получает питание при протекании по ним тока. К фланцу двигателя прикреплен корпус вентилятора 4, состоящий из двух частей, в разъёме которых установлены лопатки направляющего аппарата 6 для регулирования расхода и напора воздуха.

Рабочее колесо вентилятора 7, состоящее из диска, ступицы и лопаток, насаживается с натягом на конический вал двигателя. Стеклопластиковые лопатки рабочего колеса крепятся в диске замками типа «ласточкин хвост» посредством клеевого соединения и стопорных пластин.

Мотор-вентилятор установлен в крышевой секции на резинометаллических амортизаторах 8 и изоляторах 9. К корпусу вентилятора 4 крепится нагнетательный канал, состоящий из спрямляющего аппарата 11 и канала распределения воздуха 12. Канал распределения воздуха с вваренными в него разделителями служит для изменения формы потока воздуха с кольцевой после

вентилятора на прямоугольную перед блоком пускотормозных резисторов. Это обеспечивает равномерное поле скоростей воздуха между резисторами.

Спрямляющий аппарат 11 представляет собой два обода — наружный и внутренний, между которыми вварены лопатки. Все детали нагнетательного канала выполнены из алюминиевых сплавов. На выходной стороне нагнетательного канала установлено уплотнение 13, которое является компенсатором при сборке блока пускотормозных резисторов. На входе и выходе охлаждающего воздуха в секциях крыши установлены поворотные жалюзи 5 и 10.

При протекании тока по резисторам жалюзи открываются и работают мотор-вентиляторы. Когда протекание тока прекращается, жалюзи через 2 мин закрываются. Выдержка времени необходима для охлаждения блока. В нижней части жалюзи имеются петли, которые позволяют откидывать жалюзи для проведения ремонтных работ в блоке и осмотра оборудования. Для этой же цели на верхних листах секций крыши имеются люки.

КОМПРЕССОРНЫЙ АГРЕГАТ

Компрессорный роторный винтовой агрегат АКРВ 3,2/10-1000У2М1 имеет следующие основные параметры.

Рис. 14. Компрессорный роторный винтовой агрегат АКРВ 3,2/10-1000У2М1:
1 — винтовой компрессор; 2 — двигатель привода компрессора; 3 — двигатель системы охлаждения; 4 — масловоздушный холодильник; 5 — нагнетательный шланг; 6,7 — масляные шланги; 8 — диффузор; 9 — соединительная муфта; 10 - - система всасывания и разгрузки АК; 11 — система управления и контроля (СУ); 12 — рама агрегата; 13 — система обогрева агрегата; 14 — масловоздушный сепаратор тонкой очистки; 15 — осевой вентилятор; 16 — амортизаторы; 17 — воздушный фильтр; 18 — масловоздушный резервуар; 19 — нагнетательная магистраль

Компрессорный агрегат смонтирован на раме 12 (рис. 14). Вращающий момент от двигателя 2 передается на вал компрессора 1 через соединительную муфту 9, состоящую из двух полумуфт и расположенного в их зацеплении эластичного зубчатого венца. При работе компрессора атмосферный воздух через воздушный фильтр 17 и систему всасывания 10 поступает в компрессор 1, где смешивается с поступающим туда маслом и сжимается до заданных параметров.

Масло необходимо для смазки, охлаждения и уменьшения внутренних перетечек сжимаемого воздуха. В результате смешивания и сжатия образуется масловоздушная смесь, которая нагнетается в масловоздушный резервуар 18 для первичной сепарации.

В масловоздушном резервуаре происходит первичное разделение масловоздушной смеси. Снижение скорости и одновременный поворот потока обеспечивают отделение основной части масла из сжатого воздуха. Воздух скапливается над поверхностью масляной ванны в корпусе компрессора и оттуда направляется в сепаратор тонкой очистки 14.

В сепараторе 14 отделяется оставшаяся часть масла, собирается в маслосборнике и через обратный клапан стекает в полость винтового блока компрессора. Очищенный сжатый воздух поступает для охлаждения в масловоздушный холодильник 4, а из него — в нагнетательную магистраль 19.

Масло из масловоздушного резервуара 18, нагретое в процессе сжатия, охлаждается в отдельных секциях масловоздушного холодильника 4, очищается фильтром и поступает в полость винтового блока компрессора. Охлаждение масла происходит под контролем термостата. Подвод и отвод масла от масловоздушного холодильника осуществляются шлангами 6 и 7. Отвод воздуха от масловоздушного резервуара производится шлангом 5.

Масловоздушный холодильник выполнен таким образом, что при работе компрессора в контуре смазки всегда обеспечивается температура не выше 110 °С и достигается необходимое охлаждение нагнетаемого воздуха. Охлаждение секций масловоздушного холодильника осуществляется осевым вентилятором 15, расположенным внутри диффузора 8 и приводимым во вращение электродвигателем 3.

Для работы агрегата в условиях низких температур предусмотрена система обогрева 13, которая состоит из электрических нагревателей, расположенных в масловоздушном резервуаре компрессора, и масляной секции масловоздушного холодильника. Установлены электрообогреватели масляного фильтра и сепаратора.

Включение и отключение системы обогрева производятся в зависимости от температуры масла. Для контроля температуры масла установлены три датчика-реле температуры: масла в корпусе компрессора, масловоздушной смеси и масла в холодильнике.

Перечисленные датчики и блок коммутации входят в систему управления компрессора 11. В блоке коммутации установлены аппараты, которые при срабатывании датчиков-реле температуры включают или отключают соответствующие нагреватели. Датчик-реле температуры масловоздушной смеси предназначен для предотвращения ее перегрева выше 110 °С. Температура масла в картере компрессорного агрегата не должна быть ниже минус 15 °С, а в масловоздушном холодильнике — ниже минус 20 °С. При достижении этих температур включаются электронагреватели.

К элементам автоматики относится разгрузочный клапан компрессора, катушка которого теряет питание при остановке компрессора. При этом клапан отключается и соединяет корпус компрессора с атмосферой. При подаче питания на приводной электродвигатель клапан включается и закрывает отверстие, соединяющее корпус компрессора с атмосферой. Чтобы облегчить пуск двигателя компрессора, особенно при низких температурах, через систему управления электровоза введена задержка 10 с на включение клапана, что позволяет двигателю разогнаться до ча-иЮ1ы вращении, близкий к номинальной, без прогиводавления в компрессоре. Компрессорный агрегат устанавливают с использованием амортизаторов 16.

Принципиальная электрическая схема электровоза ЭП2К (ЭП2К.70.00.003-01 ЭЗ) включает в себя следующие цепи: силовые энергоснабжения поезда, вспомогательные (собственных нужд) и управления локомотивом. Цепи управления выполнены в двухпроводном исполнении, при котором минусовые провода не связаны с корпусом электровоза. Цепи управления содержат микропроцессорную систему управления (МПСУ), органы управления, промежуточные реле, датчики тока и напряжения, датчики давления и др.

Подъем и опускание токоприемников, включение и отключение быстродействующего выключателя, вентиляторов, компрессора, выбор режима управления электровозом, задание скорости, тока, управление движением при ручном управлении осуществляются машинистом при помощи органов управления. Исполнительные аппараты включаются блоками управления А2 и АЗ микропроцессорной системы управления МПСУ, куда поступают сигналы от установленных на электровозе датчиков, органов управления, вспомогательных контактов коммутационной аппаратуры. Полученная информация обрабатывается МПСУ в соответствии с заложенной программой, реализующей алгоритм управления электровозом.

При этом обеспечивается выполнение следующих функций:

> подъем и опускание токоприемника;

> управление быстродействующим выключателем от МПСУ, а при его отказе — в ручном режиме;

 

СХЕМА СИЛОВЫХ ЦЕПЕЙ С НАПРЯЖЕНИЕМ ПИТАНИЯ 3 КВ

Цепи ввода напряжения 3 кВ (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 1 на цветной вкладке с электрическими схемами). Напряжение контактной сети подается на электровоз через токоприемники ХА1-А1, ХА2-А1, дроссели помехоподавления L1 или 12, разъединители QS1 или OS2 и быстродействующий выключатель QF1.

Фильтр, состоящий из дросселя L1 и конденсатора С1 или L2 и С2, служат для защиты от радиопомех, конденсатор СЗ исключает проникновение радиопомех от внутреннего электрооборудования в контактную сеть. Разъединители QS1 и OS2 предназначены для отключения соответствующего неисправного токоприемника. Рукоятки разъединителей выведены внутрь высоковольтной камеры.

Быстродействующий выключатель QF1 разрывает силовую цепь и защищает ее от токов короткого замыкания. Для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений в контактной сети установлен ограничитель перенапряжений F1. Датчик напряжения UV1 подключен к контактной сети. От него сигнал о наличии напряжения на вводе поступает на вход МПСУ.

Панель реле напряжения А1 предназначена для выдачи сигнала в МПСУ о наличии напряжения 3 кВ на вводе, а вентиль защиты Y21 — для блокирования входа в высоковольтную камеру при наличии этого напряжения.

Заземлитель-разъединитель QS3 служит для заземления высоковольтной цепи после токоприемников и розеток отопления состава XI02 и ХЮЗ, а также для подачи сигнала на блокирование входа в высоковольтную камеру при незаземленном вводе напряжения. Ток на рельсы отводится через токосъемные устройства ХАЗ — ХА8 (лист 2 вкладки). Для обеспечения электробезопасности кузов электровоза через устройства ХА9 и ХА 10 соединен с рельсами.

Цепи тяговых двигателей в режиме тяги (см. лист 2). На тяговые двигатели Ml — Мб напряжение 3000 В подается после быстродействующего выключателя через реле дифференциальной защиты КА2 от замыкания силовых цепей на корпус электровоза. Контакты переключателей QP1 и ОР2, включенные в цепь обмоток возбуждения тяговых двигателей, обеспечивают изменение направление тока е обмотках возбуждения, а, следовательно, их направления вращения для перемены направления движения поезда.

Контакты переключателей ОТ1 — QT3 предназначены для перевода силовой схемы из режима «Тяга» в режим электрического (реостатного) торможения и обратно. (На схеме контакты, замкнутые в режиме «Тяга», изображены размыкающими.)

Пускотормозные резисторы R6 — R9 предназначены для ограничения и регулирования тока тяговых двигателей в режимах тяги и торможения. Двигатели М7 — М10 предназначены для привода вентиляторов, обдувающих соответствующие блоки пускотормозных резисторов.

> управление силовыми контакторами (реостатными, линейными и ослабления поля), реверсорами и тормозными переключателями, обеспечивающими работу электровоза в режиме тяги и электрического торможения; »4

> управление электровозом в режиме автоведения;

> обеспечение работоспособности электровоза при отключении двигателей в случае неисправности одного из них;

> управление статическими преобразователями 3000/380 В;

> автоматическое переключение нагрузок с одного преобразователя собственных нужд ПСН на другой в случае неисправности одного из них;

> управление двигателем компрессора по заданному алгоритму;

^ обнаружение и устранение боксования или юза колесных пар;

> управление электрическим торможением в служебном, остановочном, экстренном и аварийном режимах;

> отображение служебной и диагностической информации на дисплейном модуле пульта управления в реальном масштабе времени;

> выдача предупредительных и аварийных сообщений на дисплейном модуле с указанием неисправных или отказавших элементов электрической схемы.

Кроме основной схемы локомотива, имеются отдельные схемы электропневматического тормоза, пожаротушения, устройства безопасности движения КЛУБ-У, системы автоматического управления торможением САУТ и освещения.

Сигналы отдатчиков тока UA2 — UA4, включенных в цепи якорей тяговых двигателей, напряжения UV2 — UV7, включенных параллельно якорям тяговых двигателей, и тока UA5 — UA8, включенных в цепи якорей двигателей вентиляторов обдува пускотормозных резисторов, поступают в блоки А2 и АЗ МПСУ для обеспечения заданных алгоритмов управления, регулирования и контроля тяговых двигателей.

Электрическая схема предусматривает три соединения шести тяговых двигателей: последовательное (С), последовательно-параллельное (СП), параллельное (П). На каждом из них возможна работа тяговых двигателей как с включенными пускотормозными резисторами (реостатная схема), так и без них (безреостатная схема).

Для увеличения скорости движения при работе по безреостат-ной схеме обмотки возбуждения тяговых двигателей шунтируются резисторами R14 — R17 и последовательно соединенными с ними индуктивными шунтами A10-L1.A10-L2, A10-L3, входящими в блок индуктивных шунтов А10. Индуктивные шунты предназначены для снижения бросков тока и облегчения условий коммутации тяговых двигателей при колебаниях напряжения в контактной сети или восстановления после кратковременного снятия.

Электрическая схема обеспечивает пять ступеней ослабления возбуждения: 80, 66, 54,46, 40 %. В случае неисправности тяговый двигатель соответствующими линейными или реостатными контакторами может быть отключен от силовой схемы. Панели диодов U4, U5 и U6 служат для исключения прерывания тока в тяговых цепях при переключении силовой схемы с одного соединения на другое.

Регулирование напряжения на тяговых двигателях в режиме тяги (см. лист 2). Пуск и работа электровоза начинаются на С-соединении тяговых двигателей Ml — Мб, которое создается после включения контакторов КМ1, КМ4, КМ5, КМ9, КМ 10, КМ 12, КМ 16, КМ20, КМ36, КМ37, КМ62, КМ64. При этом образуется следующая силовая цепь: контакт быстродействующего выключателя QF1. провода 36x3, катушка дифференциального реле защиты КА2, провода 84x3, шины 78Ш. 309Ш, 311Ш, контакт 10 — 11 тормозного переключателя ОТ 1, контакт контактора КМ20, шина 319Ш, последовательно соединенные пускотормозные резисторы блоков R6 и R9. провода 345,346, шина 347LU, провод 313, контакт КМ 16, шина 191Ш. провода 206,207, последовательно соединенные резисторы R6 и R8, провода 203 — 205, шина 219Ш, провод 220, шина 221Ш, провод 222, контакт КМ12, шина 89Ш, провода 93. 94, последовательно соединенные резисторы R6 и R7, провода 120, 121, контакт КМ37, провод 123, якоря тяговых двигателей М1 и М2, датчик тока UA2, контакты 5 — 6 QT2 и 6 — 5 реверсора ОР1, последовательно соединенные обмотки возбуждения двигателей М1 и М2, контакты 2 — 1 QP1 и 11 — 12 QT2, провод 170, шина 272Ш, контакт КМ4, шина 269Ш, контакт КМ5, провода 253,268,267, якорь

тельного соединения, можно применять пять ступеней ослабления поля тяговых двигателей.

Переход начинается после перевода главной рукоятки контроллера на 39-ю позицию. На первой позиции перехода П1 пусковые резисторы выведены полностью, двигатели соединены в две параллельные цепи по три двигателя последовательно в каждой. Контакторы КМ4 и КМ64 выключены, но цепь сохраняется благодаря блокам диодов U2 и U4.

На второй позиции перехода П2 вводятся пусковые резисторы R7, R8 и R9 (частично). При этом контактами 18 — 17 ОТ 1, КМ 13; 13— 14QT1.KM18; 10—11 QT1.KM21, КМ20 с одной стороны и контактами КМ36, КМ29 с другой стороны резисторы R6, R7; R6. R8 и частично R9 (контакты 2 — 7) соединяются параллельно.

На третьей позиции перехода ПЗ включаются контакторы КМ6, КМ28 и тем самым подготавливают схему к формированию трех параллельных ветвей по два последовательно соединенных тяговых двигателя. На 39-й позиции контакторы КМ5, КМ64 отключаются и разрывают цепь на три параллельные ветви, т.е. происходит переход на П-соединение тяговых двигателей.

При этом образуются три параллельных цепи тяговых двигателей:

О параллельно соединенные пускотормозные резисторы, контакт КМ37, якоря двигателей Ml, М2, датчик тока UA2, обмотки возбуждения Ml, М2, контакт КМЗ, шины 402Ш, 85Ш, далее — к токосъемным устройствам ХАЗ — ХА8;

О параллельно соединенные пускотормозные резисторы, контакт КМ34, якорь, обмотка возбуждения двигателя М4, провода 268, 267, якорь, обмотка возбуждения двигателя М3, контакт КМ2, шина 402Ш, 85Ш, далее — к токосъемным устройствам ХАЗ — ХА8;

О параллельно соединенные пускотормозные резисторы, контакт КМ28, якоря двигателей М5, Мб, датчик тока UA4, обмотки возбуждения М5, Мб, контакт КМ1, шина 85Ш, далее — к токосъемным устройствам ХАЗ — ХА8.

Дальнейший разгон поезда осуществляется как и на двух предыдущих соединениях ступенчатым уменьшением величины пускотормозных резисторов R6 — R9 путем перемыкания секций резисторов реостатными контакторами КМ 15, КМ38, КМ39, КМ41, КМ 19, КМЗО. КМ31, КМЗЗ, КМ23, КМ24, КМ27.

Позиция 41 П-соединения тяговых двигателей является ходовой (безреостатной). На ней, как на 21-й и 38-й позициях последовательного и последовательно-параллельного соединений, соответственно, можно применять пять ступеней ослабления поля тяговых двигателей.

Пускотормозные резисторы R6 — R9 на реостатных позициях охлаждаются мотор-вентиляторами М7 — М10, включенными на выводы резисторов R6 — R9. Такая схема подсоединения двигателей вентиляторов обеспечивает автоматическое увеличение производительности вентиляторов при увеличении тока тяговых двигателей (за счет увеличения питающего двигатель вентиляторов напряжения) и выключение двигателей вентиляторов при перемыкании пускотормозных резисторов R6 — R9 на ходовых (безреостатных) позициях.

В случае неисправности двигателей обдува пускотормозных резисторов М7 — М10 (например, пробой изоляции на корпус) имеется возможность отключения их от высоковольтной цепи для продолжения движения с отключенным соответствующим пускотормозным резистором.

Так, для отключения двигателя М7 необходимо от зажима XTR38 отсоединить провод 71. шину 69Ш снять с зажимов XTR39, XTR40 и установить ее между зажимами XTR39, XTR41. Силу тяги (и скорость движения электровоза) уменьшают за счет введения пусковых резисторов в цепь тяговых двигателей путем сброса позиций контроллера машиниста.

Оперативное включение и выключение цепи тяговых двигателей осуществляется линейными контакторами. Кроме того, при срабатывании защит тяговые двигатели отключаются быстродействующим выключателем OF 1.

Цепи тяговых двигателей в режиме электрического (реостатного) торможения (см. лист 2). Перевод схемы из режима тяги в режим электрического (реостатного) торможения осуществляется переключением тормозных переключателей ОТ 1 — QT3 в положение «Торможение» при обесточенной силовой цепи. Тормозные резисторы охлаждаются вентиляторами, приводимыми во вращение двигателями М7 — МЮ. включенными на напряжение, образуемое на части тормозных резисторов R6 — R9 при протекании по ним тока тяговых двигателей. Благодаря применению интенсивной вентиляции резисторов длительность работы электровоза в режиме реостатного торможения не ограничивается.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ

Для включения быстродействующего выключателя QF1 необходимо (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 6 на цветной вкладке с электрическими схемами) включить выключатели SF13 «Аппараты защиты», «БВ» блока выключателей S1 на первом или втором пульте машиниста. При этом включаются реле К31, К32.

После включения реле К31 его контакт между проводами 801 и 892 подготавливает цепь включения быстродействующего выключателя QF1, контакт в цепи проводов 957, 893 — цепи удержания катушки реле КА2, 970 и 971 подает сигнал о включении на МПСУ, блок АЗ.

Быстродействующий выключатель включается вручную после кратковременного нажатия выключателя «Возврат защиты» блока выключателей S1. Последующее удержание выключателя (и при необходимости — его отключение) осуществляется от блока АЗ.

При работе МПСУ от контакта 9/4 АЗ получает питание катушка реле КЗЗ, подготавливающее цепи управления выключателем QF1. В случае кратковременного включения выключателя «Возврат защиты- блока выключателей S1 включается контактор КМ 126. Своими силовыми контактами он включает реле дифференциальной защиты КА2, а вспомогательным контактом между проводами 973 и 974 подает сигнал в блок АЗ о восстановлении защиты силовых цепей электровоза. Контакт КА2 между проводами 949 и 950 разрывает цепь катушки К32, и реле отключается.

Через замыкающие вспомогательные контакты контактора КМ126, контакты реле КЗ, К15 получает питание катушка контактора КМ 131. Через автоматический выключатель SF82, контакты контактора КМ 131, контакты реле К31, К32 запиты-вается катушка быстродействующего выключателя QF1.

Контакты реле КЗ не допускают включение выключателя QF1 при открытых дверях преобразователя U1. панели с блоком измерения А41-АЗ (выключатель SQ9), панели закрытия быстродействующего выключателя, в положении «Заземлено» высоковольтного заземлителя QS3, при нахождении разьединителей QS5, QS6, выключателя SF5 в положениях «Включено». Контакты реле К15 обеспечивают включение QF1 только на нулевой позиции контроллера машиниста. После отпускания выключателя «Возврат защиты» контакторы КМ 126 и КМ 131 отключаются, и в цепь катушки КА2 вводится токоограничивающий резистор.

Напряжение на катушку QF1 поступает через балластные резисторы панели R31 При этом ток в цепи катушки уменьшается. Питание на катушку QF1 подается по цепи: контакт 9/3 блока АЗ, провод 896, контакт реле КЗЗ, провода 798, 774, резисторы панели R31, провода 775. 840, 801. контакты реле К31, К32, катушка OF1. При снятии питания с катушки QF1 быстродействующий выключатель отключается, снимая напряжение 3 кВ с силовых цепей.

Контакты реле К32 в цепи QF1 предназначены отключать выключатель QF1 при коротких замыканиях в цепях питания тяговых двигателей М1 — Мб, при которых отключается реле КА2 и включается реле К32. Контакты реле К31 предназначены для отключения выключателя QF1 при выключении выключателя «БВ» блока выключателей S1 или при нажатии кнопки SB7 «Аварийное отключение БВ», контакты реле КЗ служат для отключения выключателя QF1 при отключении токоприемника. Контакты реле КЗЗ предназначены для управления выключателем с помощью МПСУ.

Сигнал о включении реле КЗЗ и выключателя QF1 подается в блок АЗ, соответственно, через замыкающие контакты

реле и выключателя. Если быстродействующий выключатель не включается или отключается, на блоке индикации А9( 1) или 9(2) отображается причина.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМИ МАШИНАМИ

Вспомогательными машинами (рис. 1, а также «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 3 заводской схемы, листы 5, 10 на цветной вкладке с электрическими схемами) управляет блок управления АЗ при включении выключателей «Преобразователи», «Компрессор", «Вентиляторы» блока выключателей S1 и тумблеров S18 «Вентилятор 1», S19 «Вентилятор 2», автоматических выключателей SF1 «ПСН1», SF2 «ПСН2». Тумблеры предназначены для отключения двигателей в случае их неисправности. Для питания цепей управления вспомогательных машин необходимо включить выключатели SF25 «Компрессор», SF26 «Вентиляторы».

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ КОМПРЕССОРА

В составе компрессорного агрегата имеется система управления, предназначенная для управления системой подогрева, а также контроля перегрева масловоздушной смеси, которая состоит из:

■ датчика-реле температуры масла в корпусе компрессора; датчика-реле температуры масловоздушной смеси; датчика-реле температуры масла в холодильнике; блока коммутации.

Для пуска двигателя компрессора необходимо включить выключатель «Компрессор» блока S1. Напряжение от выключателя «Компрессор» подается на блок управления АЗ (разъем Х6, зажим 26) через контакты датчика-реле давления SP7. При готовности агрегата к работе напряжение от выключателя «Компрессор» через размыкающие контакты реле К1, контактора КМ1 и соединителя Х1/3 компрессорного агрегата А24 поступает на контакт 6/31 блока АЗ. При давлении воздуха ниже 0,75 МПа (7,5 кгс/см2 + 0,25 кгс/см2) контакт SP7 замкнут, и на контакт 6/26 блока АЗ подается напряжение + 110 В.

Если имеются эти два сигнала, то блок управления АЗ подает напряжение на катушку контактора КМ90.1 (когда двигатель компрессора питается от преобразователя А5) или на катушку контактора КМ90.2 (когда двигатель компрессора питается от преобразователя А6). При этом основным вариантом работы компрессорного агрегата является его подключение к выходу инвертора АИНЗ ПСН2 преобразователя А6. В случае неисправности АИНЗ ПСН2 контактор КМ90.2 выключается, включается контактор КМ90.1, и двигатель компрессора получает питание от инвертора АИНЗ ПСН1 преобразователя А5.

Контактор КМ90.1 или КМ90.2 силовыми контактами подает трехфазное напряжение 380 В на двигатели М1 и М2 компрессорного агрегата А24 от вспомогательного преобразователя (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 4 на цветной вкладке с электрическими схемами), а вспомогательными контактами — сигнал о включении контактора КМ90.1 или контактора КМ90.2 на блок управления АЗ.

В дальнейшем контактор КМ90.1 или КМ90.2 остается во включенном положении, а останов и включение двигателя компрессора осуществляются преобразователем А5 или А6 путем регулирования напряжения от нуля до 380 В. Одновременно через контакты SP7 питание поступает на катушку реле времени КТЗ, которое с выдержкой времени замыкает контакт в цепи катушки клапана разгрузки компрессора (см. «Локомотив» № 3, 2013 г.. лист 4 на цветной вкладке с электрическими схемами), что облегчает пуск компрессора.

Для плавного пуска компрессора блок А5 (или Аб) по сигналу блока управления АЗ подает на двигатель регулируемое по частоте напряжение (с постоянным отношением U/f).

Цепи питания двигателей защищены электротепловым реле ККЗ. Его размыкающие контакты включены на входе блока АЗ. При срабатывании реле блок АЗ отключает контактор КМ90.1 или КМ90.2, и на блоке индикации появляется соответствующая информация. После того как давление воздуха в питательной магистрали достигнет 0,9 ± 0,025 МПа (9 ± 0,25 кгс/см2), контакты датчика-реле давления SP7 размыкаются, и компрессор останавливается.

Через замыкающие контакты SP7, размыкающие контакты кнопочных выключателей SB8 «Компрессор» напряжение подается на катушку реле К24. После включения реле К24 через его замыкающие контакты между проводами 1948 и 1949 напряжение 110 В поступает на катушку клапана продувки Y22 системы осушки сжатого воздуха.

В клапане имеются две обмотки. При замыкании контакта реле К24 напряжение 110 В поступает на тяговую обмотку, а при включении тумблера S45 — на обмотку обогрева В связи с тем, что во время работы электровоза контактор КМ90.1 или КМ90.2 остается постоянно включенным, для регистрации работы компрессора в цепь сигнала «Работа компрессора» на вход устройства КЛУБ-У включены размыкающие контакты реле К24 последовательно с параллельно включенными контактами КМ90.1 и КМ90.2.

В случае неисправности датчика-реле давления SP7 или необходимости увеличить давление воздуха свыше 9 МПа (9 кгс/см2) компрессор можно включить нажатием и удержанием кнопочного выключателя SB8 «Компрессор». При этом размыкающими контактами SB8 разрывается цепь катушки реле К24. Контакты К24 в цепи катушки Y22 размыкаются, и продувки воздуха не будет.

При перегреве масловоздушной смеси агрегата (температура контролируется датчиком-реле температуры с переключающимися контактами К1) снимается напряжение с контакта Х1/3, и через контакт XI/4 агрегата на Х6/32 блока АЗ выдается сигнал о перегреве.

Когда температура масла в картере станет ниже минус 15 °С (температура контролируется датчиком-реле температуры К2), система управления контактором КМ1 включает электронагреватели ЕК2 — ЕК4 общей мощностью не более 0,9 кВт. Размыкающим вспомогательным контактом КМ1 снимается напряжение с контакта Х1/3, а через контакт X1/5 агрегата на Х6/33 выдается сигнал о режиме нагрева. После повышения температуры масла до минус 5 °С электронагреватели отключаются.

Система управления поддерживает температуру масла в масловоздушном холодильнике не ниже минус 20 °С. Температура контролируется датчиком-реле КЗ. При включенном электронагревателе масла ЕК1 мощностью не более 0,1 кВт через контакт Х1/6 агрегата подается сигнал на Х6/37 АЗ о включенном нагреве масла. При этом допускается работа агрегата. Вентиль Y9 через контакты датчика-реле давления SP8 подключает систему осушки сжатого воздуха, подаваемого в питательную пневматическую магистраль электровоза.



ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМ КОМПРЕССОРОМ

Вспомогательный компрессор приводится во вращение двигателем М19, который получает питание от аккумуляторной батареи напряжением 110 В (см. «Локомотив» №3,2013 г., лист 5 на цветной вкладке с электрическими схемами). Он предназначен для подъема токоприемника ХА1 (ХА2) при отсутствии сжатого воздуха в питательной магистрали. Для включения двигателя вспомогательного компрессора необходимо нажать на кнопочный выключатель SB24 «Компрессор токоприемника», установленный на передней стенке блока «БВА4>».

При этом включается электромагнитный контактор КМ116, который обеспечивает включение двигателя компрессора. Напряжение на двигатель М19 подается от выключателя SF11 «Компрессор токоприемника» и контакты пневматического выключателя SP5. В случае, если давление в магистрали главного выключателя поднимается до 0,67... 0,73 МПа (6,7... 7,3 кгс/см2), контактор КМ116 отключается пневматическим выключателем SP5; обесточивая двигатель компрессора М19. Для повторного включения компрессора необходимо нажать на кнопочный выключатель.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯМИ ВЕНТИЛЯТОРОВ

Для включения двигателей вентиляторов (см. рис. 1, лист 11 заводской схемы) необходимо включить выключатель -«Вентиляторы» блока выключателей S1. От выключателя напряжение 110 В подается через тумблеры S18 «Вентилятор 1» иБ19« Вентилятор 2» на блок управления АЗ (разъем Х6, зажимы 29, 30). Блок управления АЗ включает контакторы КМ 107.1, КМ 111.1, которые силовыми контактами (см. «Локомотив»* №3, 2013 г., лист 4 на цветной вкладке с электрическими схемами) включают двигатели, соответственно. М13, М16, а вспомогательными контактами подают сигнал в блок АЗ о включении контакторов КМ 107.1, КМ111.1.

На катушку контактора КМ 107.1 напряжение от блока АЗ подается при условии, что включен тумблер S18 «Вентилятор 1», работает преобразователь А5. включен выключатель, SF6 «Мультициклонные фильтры» и отключены контакторы КМ107.2, КМ 108.

На катушку контактора КМ 111.1 напряжение от блока АЗ подается при условии, что включен тумблер $19 «Вентилятор 2», работает преобразователь А6, включен выключатель, SF8 «Мультициклонные фильтры» и отключены контакторы КМ111.2, КМ112.

При отказе преобразователя А5 или А6 блок управления АЗ снимает напряжение, соответственно, с катушки КМ 107.1 или КМ 111.1 и подает напряжение на катушку КМ 107.2 или КМ111.2. При этом обеспечиваются плавный пуск и работа двигателей М13, М16 на частоте 37 Гц. При срабатывании теплового токового реле КК1 или КК2 блок АЗ обесточивает катушки контакторов КМ 107.1, КМ 111.1 или КМ 107.2, КМ111.2, обеспечивая тем самым отключение двигателя соответствующего вентилятора.

Через вспомогательные контакты КМ 107.1 или КМ 107.2 напряжение подается от выключателя SF26 «Вентиляторы» на катушку контактора КМ 108, а через вспомогательные контакты КМ 111.1 или КМ 111.2 — на катушку контактора КМ 112. Контакторы КМ 108, КМ112 силовыми контактами подают напряжение на двигатели М14,М15,М17,М18 мультициклонных фильтров, а вспомогательными контактами — сигнал об их включении на блок АЗ. Цепи двигателей защищены автоматическими выключателями SF83 — SF86.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ В РЕЖИМЕ ТЯГИ

Управление режимами работы и регулирование токов тяговых двигателей блоком управления А2 при помощи контроллера машиниста SM1 (рис. 2, лист 8 заводской схемы). После установки реверсивной рукоятки контроллера машиниста SM1 в положение «Вперед» блок управления А2 от выключателя SF23 «Контакторы ТД» (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 5 на цветной вкладке с электрическими схемами) подает напряжение +110 В на вентили реверсивных переключателей QP1. QP2. Для контроля перевода реверсивных переключателей QP1, QP2 в заданное положение на блок управления А2 подаются сигналы от вспомогательных контактов переключателей QP1, QP2.

Сбор схемы тяги завершается после установки главной рукоятки контроллера машиниста SM1 в положение «ФП». При

этом блок управления А2 переводит тормозные переключатели QT1 — QT3 в положение «Тяга» и контролирует их положение. В положении «ФП» главной рукояткой контроллера SM 1 блок А2 в соответствии с таблицей включения контакторов (см. лист 21 заводской схемы) от автоматического выключателя SF23 «Контакторы ТД» через замыкающие контакты контактора КМ 128 (при работе МПК1) или КМ 129 (при работе МПК2) подает напряжение 110 В на электропневматические вентили контакторов (рис. 3, лист 12 заводской схемы) и собирает 1 -ю позицию цепей тяговых двигателей.

Схема электрических цепей тяговых двигателей на 1-й позиции контроллера машиниста собирается при выполнении следующих условий:

включен быстродействующий выключатель QF1;

- включены тумблеры S2 — S5 «Тяговые двигатели» и S6 — S9 «R6», «R7»   «R8», «R9» (см. лист 9 заводской схемы);

- включены вентиляторы охлаждения тяговых двигателей (есть сигналы от блокировок контакторов КМ 107.1, КМ 111.1 или КМ 107.2. КМ111.2, или КМ107.1. КМ 111.2, или КМ111.1, КМ 107.2), вентиляторы фильтров (наличие сигналов от блокировок контакторов КМ 108, КМ112), открыты жалюзи (наличие сигналов от контактов блокировок SQ5 — SQ8);

реверсивные ОР1, QP2 и тормозные QT1 — QT3 переключатели находятся в заданном положении;

у заряжена тормозная магистраль (наличие сигнала от контактов датчика-реле давления SP10, см. лист 9 заводской схемы), сигнал подается в блок АЗ;

О клапан автостопа А32-А17 (см. лист 7 заводской схемы) приведен в рабочее состояние: замкнуты контакты «Ключ» (сигнал подается в блок АЗ), разомкнуты контакты «Пневмат.» (сигнал подается в блок АЗ);

«л контроллер крана машиниста SA19(1) или SA19(2) не находится в положении экстренного торможения;

О замкнуты контакты выключателя SQ4(1) или SQ4(2) ^Аварийный останов электровоза» (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 15 на цветной вкладке с электрическими схемами, сигнал подается в блок АЗ);

0 включено промежуточное реле КЗЗ (см. «Локомотив» № 3, 2013 г., лист 6 на цветной вкладке с электрическими схемами);

• отключены контакторы КМ25, КМ32, КМ40, КМ61.

При нарушении в режиме тяги любого из перечисленных условий, кроме условия 2. МПСУ должна разобрать схему цепей тяговых двигателей путем отключения контакторов и отразить на блоке индикации причину их отключения. Последующий сбор схемы цепей тяговых двигателей возможен после предварительного перевода главной рукоятки контроллера машиниста в нулевое положение и восстановления нарушенного условия.

Переключателем S1 на контроллере машиниста SM1 задают ток перехода тяговых двигателей с позиции на позицию, а рукояткой скорости контроллера машиниста SM1 — скорость электровоза. Тумблером S10 устанавливают режим автоматического или ручного набора позиций. На схеме тумблер S10 показан в положении автоматического набора позиций (см. лист 7 заводской схемы).

Блок управления А2 при установке главной рукоятки контроллера машиниста SM1 в положение «Н» (набор) автоматически набирает позиции до достижения электровозом заданной скорости. Для этого блок управления А2 подает напряжение на катушки вентилей линейных и реостатных контакторов, а также на катушки вентилей контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей по заданному алгоритму (см. лист 21 заводской схемы).

В блок управления А2 от вспомогательных контактов подаются сигналы о положении контакторов согласно заданному алгоритму. В случае невключения контактора или самопроизвольного его отключения, блок управления А2 выводит на блок индикации А9(1) или А9(2) сообщение о возникновении аварийного режима и останавливает набор позиций. При этом машинист может остановить набор позиций, установив главную рукоятку контроллера машиниста SM1 в положение «ФП».

После того как будет достигнута заданная скорость движения, главную рукоятку контроллера машиниста SM1 устанавливают в положение «ФП*. Блок управления А2 автоматически поддерживает заданную скорость, обеспечивая работу электровоза на безреостатных ступенях.

При установке главной рукоятки контроллера машиниста SM1 в положение «С» (сброс) блок управления А2 осуществляет сброс позиций до достижения заданной скорости электровоза или сброс позиций до маневровых ступеней в случае отсутствия задания скорости электровоза. После перевода тумблера S10 в положение «Ручной набор ступеней» машинист вручную задает набор или сброс позиций.

При переводе главной рукоятки контроллера машиниста «SM1» из положения «ФП» в положение «Н» блок управления А2 набирает следующую позицию. Для перехода на следующую позицию необходимо вернуть главную рукоятку в положение «ФП», а затем вновь перевести ее в положение «Н». Аналогично протекает сброс позиций.

Переключение тяговых двигателей с С- на СП-соединение (переход с 21-й позиции на 22-ю) и с СП- на П-соединение (переход с 38-й позиции на 39-ю) МПСУ выполняет автоматически. В таблице включения контакторов (см. лист 21 заводской схемы) переходные позиции обозначены буквой П.

На безреостатных позициях 21, 38, 51 МПСУ должна обеспечивать включение контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей при подаче сигнала тумблером S2 на включение напряжением 50 В. Первая ступень ослабления возбуждения должна обеспечиваться после кратковременного переключения тумблера из среднего положения в положение «ОВ-Н», вторая ступень — после повторного переключения и т. д.

После подачи сигнала от контроллера машиниста на МПСУ на переход с безреостатной позиции на реостатную при наличии ослабления возбуждения тяговых двигателей МПСУ должна перевести тяговые двигатели на полное возбуждение, отключив контакторы ослабления возбуждения, и только после этого разрешить переход на реостатную позицию без восстановления ослабления возбуждения. Если положение какого-либо контактора не соответствует таблице включения, то на блок индикации А9(1) или А9(2) выводится информация о неисправности контактора.

На безреостатных позициях 21, 38. 51 после кратковременной подачи на МПСУ сигнала от переключения тумблера на контроллере машиниста из среднего положения в положение «ОВ-С» снижается степень ослабления возбуждения тяговых двигателей на одну ступень после каждого переключения

Чтобы разобрать цепи тяговых двигателей, необходимо переместить главную рукоятку контроллера в нулевое положение. При этом МПСУ отключает реостатные контакторы (состояние контакторов должно соответствовать первой позиции) и линейные контакторы со стороны «плюса» силовых цепей. Затем отключает линейные контакторы КМ1, КМ2. КМЗ со стороны «минуса»» силовых цепей. При установке главной рукоятки контроллера машиниста в нулевое положение на контакт Х8/12 блока А2 через контакты реле К15 подается сигнал + 110 В, а сигналы, подаваемые в положениях «С», «ФП», «Н» рукоятки, снимаются со входов блока А2.

///////////////////////////////////////