Автоматическое управление возбуждением тяговых электродвигателей

/ Тепловоз ТЭ3 / Автоматическое управление возбуждением тяговых электродвигателей

Автоматическое управление электродвигателями, как уже известно, заключается в изменении их возбуждения путем шунтирования обмоток возбуждения. Схема (см. рис.88) предусматривает работу тяговых электродвигателей на полном возбуждении (ПП); на первой ступени ослабления возбуждения (ОП1), когда замкнуты контакторы Ш1- ШЗ, и на второй ступени ослабления возбуждения (ОП2), когда замкнуты контакторы Ш4-Ш6. Переключения совершаются автоматически с помощью двух реле: реле РП1 - управляет переходом с полного возбуждения (ПП) на ОП1 и обратно; реле РП2 - с ОП1 на ОП2 и обратно. Каждое из реле имеет две катушки: токовую и напряжения. Последовательно с катушками включены регулировочные резисторы СРП1 и СРП2. Токовые катушки РП1 и РП2 включены на падение напряжения в обмотке добавочных полюсов тягового генератора, и протекающий по ним ток пропорционален току генератора.

Катушки напряжения реле РП1 и РП2 последовательно с резисторами СРП включены на напряжение тягового генератора. Поэтому ток в них пропорционален его напряжению. Схемы включения катушек реле РП1 и РП2 во всем аналогичны. Исключение составляет наличие замыкающего контакта Ш2 в цепи катушки напряжения РП2 (между проводами 471 и 472). Этот контакт обеспечивает правильную последовательность срабатывания реле. Реле РП2 должно срабатывать только после включения контактора Ш2.

Для исключения звонковой работы реле на позициях контроллера с 1-й по 8-ю включительно часть резисторов СРП1 и СРП2 в цепях параллельных катушек РП1 и РП2 закорачивается размыкающимися контактами реле РУ4 и размыкающими контактами контакторов Ш2 и Ш4. Этим самым обеспечивается также необходимая настройка характеристики отпадания реле перехода (обратный переход).

Работа электрической схемы при пуске дизеля и на холостом ходу. После включения рубильника аккумуляторной батареи ВБ и кнопки «Топливный насос» через размыкающий контакт реле РУ7 и кнопку «Аварийная остановка дизеля» создается цепь питания катушки РУЗ. При срабатывании реле РУЗ замыкается его замыкающий контакт, через который обеспечивается питание: электродвигателя топливного насоса; катушек электропневматических вентилей ВП6 и ВП9 через размыкающие контакты контактора ВВ. Электропневматический вентиль ВП6 отключает левый ряд топливных насосов, электропневматический вентиль ВП9 дополнительно отключает пять насосов правого ряда (через размыкающий контакт реле РУ8). Со 2-й позиции контроллера при включении реле РУ8 правый ряд топливных насосов работает полностью.

Включение кнопок «Управление» и «Пуск дизеля» создает цепь питания реле времени РВ1. Получив питание, реле времени РВ1 своим замыкающим контактом без выдержки времени создает цепь питания катушки контактора маслопрокачивающего насоса КМН. Контактор КМН, включившись, своими главными контактами включает электродвигатель маслопрокачивающего насоса МН. Продолжительность работы маслопрокачивающего насоса зависит от регулировки реле времени РВ1. На тепловозах последних выпусков реле времени регулируют на 90 с. Через этот промежуток времени размыкающим контактом РВ1 отключается питание катушки контактора КМН, а замыкающим (между проводами 380 и 440) создается цепь питания катушки реле РУ8. Это реле своими замыкающими контактами (между проводами 367 и 1172) включает контакторы Д1 и Д2 через размыкающие контакты блокировки 105, КВ и КМН. Следует помнить, что при включенном ва-лоповоротном механизме дизеля контакт 105 разорван и пуск дизеля невозможен. Размыкающие контакты КВ введены для предотвращения ошибочного включения пусковых контакторов при работающем дизеле. Для возможности проворота коленчатого вала дизеля после его остановки, как это предусмотрено руководством по эксплуатации, введен размыкающий контакт реле управления РУЗ (между проводами 361 и 368).

После включения пусковых контакторов Д1 и Д2 тяговой гинератор подключается к аккумуляторной батарее и начинает работать в режиме электродвигателя с последовательным возбуждением, производя пуск дизеля. При включении контактора Д1 замыкается его контакт в цепи блокировочного электромагнита ЭТ, катушка которого при этом получает питание. Электромагнит ЭТ при своем срабатывании воздействует на перепускной клапан серводвигателя регулятора частоты вращения вала дизеля, предотвращая слив масла из него.

Для ускорения пуска горячего дизеля (когда вязкость масла в регуляторе снижена и давление его поднимается медленно) имеется специальный ускоритель пуска. При срабатывании контактора Д1 его замыкающий контакт (провода ПО и 111) одновременно с электромагнитном ЭТ включает катушку электропневматического вентиля ВП7, который открывает доступ сжатому воздуху к ускорителю пуска. При достижении давления масла в верхнем-коллекторе дизеля 50 кПа (0,5-0,6 кгс/см2) срабатывает реле давления РДМ1, и питание катушки электромагнита ЭТ, помимо замыкающего контакта Д1, происходит также через замкнувшиеся контакты РДМ1. После этого кнопка «Пуск дизеля» может быть отпущена. Под действием возвратной пружины ее контакты размыкаются.

Контакторы Д1 и Д2 отключаются, разрывая цепь питания генератора от аккумуляторной батареи. Одновременно размыкается замыкающий контакт Д1 в цепи катушки электромагнита ЭТ, и он получает питание только через замкнувшиеся контакты реле давления РДМ1. Через эти же контакты получает питание катушка реле управления РУ6 (провод 111, зажим 112, провод 106 и размыкающие контакты Д1 и ДЗ). При включении реле РУ6 замыкается его контакт (провода 104 и 1292), подающий питание на обмотку параллельного возбуждения вспомогательного генератора.

Изменение частоты вращения вала дизеля. Для увеличения частоты вращения дизеля необходимо реверсивную рукоятку контроллера перевести из нейтрального положения в положение «Вперед» или «Назад», а главную рукоятку контроллера из нулевого положения перевести в 1-е и последующие положения, обеспечивая этим питание электропневматических вентилей ВТ1- ВТ4 в определенных комбинациях и изменение затяжки всережимной пружины регулятора частоты вращения.

Движение тепловоза. Включение кнопки «Управление тепловозом и установка рукоятки контроллера в 1-е положение (и последующие) обеспечивает питание следующих цепей: одной из двух катушек реверсора (в зависимости от положения реверсивной рукоятки); катушек электропневматических вентилей трех контакторов ПІ, П2 и ПЗ (через замыкающие контакты реле времени РВ2); катушки контактора возбуждения ВВ; катушки контактора возбуждения тягового генератора КВ. После включения контакторов ПІ, П2 и ПЗ замыкается цепь питания тяговых электродвигателей от тягового генератора. Одновременно включается контактор возбуждения возбудителя ВВ, который обеспечивает питание обмотки параллельного возбуждения возбудителя. В последнюю очередь после включения контакторов ПІ, П2 и ПЗ включается контактор КВ, подключающий обмотку возбуждения тягового генератора к якорю возбудителя. На выводах тягового генератора возникает напряжение, и тяговые электродвига-тели приводят тепловоз в движение. Питание катушки контактора КВ происходит через размыкающие контакты контакторов Д1 и Д2, не позволяющие включитьея контактору КВ при замкнутом положении контакторов Д1 и Д2, что предохраняет аккумуляторную батарею и низковольтные цепи тепловоза от попадания в них высокого напряжения тягового генератора.

Увеличение скорости тепловоза производится переводом рукоятки контроллера машиниста в последующие положения (позиции). Для плавного тро-гания тепловоза с места в цепь питания параллельной обмотки возбуждения возбудителя введен резистор плавного пуска СП. На 1-й позиции ток протекает через резистор СП, а на 2-й позиции сопротивление этого резистора шунтируется замыкающим контактом реле РУ8. Контактор ВВ до включения своим размыкающим контактом обеспечивает включение катушки вентиля ВП6, отключающего в свою очередь левый ряд топливных насосов.

Как уже отмечалось, схемой электрооборудования тепловоза предусмотрено автоматическое изменение возбуждения тяговых электродвигателей (ослабление возбуждения). Управление изменением возбуждения (поля) осуществляется двумя реле перехода (РП1 и РП2).

При включении реле перехода РП1 получают питание катушки контакторов ослабления возбуждения Ш1, Ш2 и ШЗ, они подключают параллельно к катушкам главных полюсов тяговых электродвигателей резисторы, через которые ответвляется часть тока. По катушкам главных полюсов в этом случае пойдет только 55% общего тока. При этом размыкающий контакт контактора Ш2 введет дополнительное сопротивление (резистор СРП1) в цепь катушки напряжения реле, чем подготовит обратный переход на полное возбуждение. Замыкающий контакт контактора Ш2 в цепи питания катушки напряжения реле перехода РП2 замкнется и подготовит реле к включению второй ступени ослабления возбуждения. Принцип действия и работа реле перехода РП2 аналогичны реле перехода РП1. Включение реле перехода РП1 происходит при токе тягового генератора 1800-1850 А, а отключение - при 2550-2600 А. Включение РП2 должно происходить при токе генератора 1600-1650 А, отключение - при токе 2400-2450 А. Для исключения звонковой работы реле перехода на позициях с 1-й по 8-ю в цепь резисторов реле переходов СРП1 и СРП2 введены размыкающие контакты реле РУ4, которые размыкаются на 9-й позиции контроллера.

В цепи питания катушек контакторов ослабления возбуждения имеется выключатель УП, при помощи которого в аварийном случае вручную можно осуществить переход с ослабленного возбуждения на полное.

Заряд аккумуляторной батареи. При работе дизеля приводится во вращение вспомогательный генератор ВГ, который предназначен для заряда аккумуляторной батареи, питания цепей управления и освещения тепловоза.

Когда напряжение вспомогательного генератора становится на 2-3 В выше напряжения аккумуляторной батареи, полупроводниковый вентиль ДЗБ открывается и подключает батарею к вспомогательному генератору. Если напряжение вспомогательного генератора ниже напряжения аккумуляторной батареи, вентиль запирается и таким образом отключает батарею, предохраняя ее от разряда. Напряжение вспомогательного генератора равно 75 В и поддерживается автоматически регулятором напряжения ТРН-1.

Общие сведения | Тепловоз ТЭ3 | Автоматическое регулирование мощности и изменения в схеме