Принципиальная электрическая схема тепловоза представлена на рис. 91. Для удобства пользования схемой в ее изображении допущен ряд условностей: 1) все машины и аппараты изображены в обесточенном состоянии;
2) расположение машин и аппаратов не соответствует действительному их положению на тепловозе;
3) элементы аппаратов и машин (обмотки катушек, якорей и возбуждения, силовые и блокировочные контакты и пр.) не сгруппированы;
4) механическая связь между отдельными частями аппаратов не изображена;
5) элементы одного и того же аппарата обозначены одним и тем же номером или буквой.
Пуск и работа дизеля без н а г р у з к и. Для запуска дизеля тепловоза необходимо: 1) вставить блокировочный ключ кнопочного выключателя на пульте управления в замок и повернуть его снизу вверх до отказа;
2) включить в высоковольтной камере разъединитель аккумуляторной батареи РАБ;
3) поставить главную рукоятку контроллера машиниста в положение «Холостой ход», а реверсивную в положение «Выключено»;
4) включить на пульте управления кнопку «Управление общее»;
5) включить кнопку «Топливный насос 1-го тепловоза» и выждать, пока давление топлива в топливной системе поднимется до 0,8-1,0 кг/см2;
6) открыть кран масляного бака и при помощи ручного масло-подкачивающего насоса создать в масляной системе дизеля давление не менее 2 кг/см2;
7) включить кнопку «Пуск двигателя 1-го тепловоза» и держать ее во включенном положении до тех пор, пока произойдет вспышка топлива и дизель начнет работать. Обычно процесс запуска дизеля до вспышки топлива занимает не более 5-6 сек.
После включения разъединителя аккумуляторной батареи ток пойдет по проводу 14А, минусовому ножу разъединителя и проводу 14 на клемму 14 клеммной рейки. На эту клемму подключаются.минусовые выводы втягивающих катушек всех аппаратов и вспомогательных электрических машин. Ток от плюса батареи по проводу 18А, плюсовому ножу разъединителя, проводу 18, шунту аккумуляторной батареи ШБ, проводу 18Б, через плавкий предохранитель ПР1, по проводу 18В, через сопротивление зарядки батареи СЗБ, по проводу 17В подводится к клемме 17В клеммной рейки и от нее проводом 17В — к кнопке «Управление общее» и кнопкам цепей освещения, размещенным на пульте управления тепловозом. При включенной кнопке «Управление общее» ток от плюса аккумуляторной батареи через замкнутый нижний палец контроллера машиниста подводится к кнопкам «Пуск двигателя 1-го тепловоза», «Пуск двигателя 2-го тепловоза», «Топливный насос 1-го тепловоза» и «Топливный насос 2-го тепловоза».
Включением кнопки «Топливный насос 1-го тепловоза» ток от плюса аккумуляторной батареи по проводу9 через замкнутую кнопку «Топливный насос 1-го тепловоза» по проводу 12А, через пятиам-перный плавкий предохранитель, по проводу 12 подается на клемму 12 клеммной рейки, а оттуда проводом 12 на начало обмоток якоря и возбуждения двигателя топливного насоса 771, концы обмоток которого проводом 14 соединяются с минусом аккумуляторной батареи. Таким образом, после включения кнопки «Топливный насос 1-го тепловоза» создается замкнутая цепь питания двигателя 771, в результате он начнет работать, приводя в действие вспомогательный топливный насос, который подает топливо из топливного бака в коллектор топливного насоса дизеля. При давлении топлива в коллекторе 0,8-1,0 кг!см* включается кнопка «Пуск двигателя 1-го тепловоза».
При включении этой кнопки создается цепь питания втягивающей катушки двухполюсного пускового контактора Д: ток пойдет по проводу 9, через замкнутый нижний палец контроллера машиниста (нижний палец контроллера замкнут только в том случае, если главная рукоятка его находится в положении «Холостой ход»), по проводу 10Д, через замкнутую кнопку «Пуск двигателя 1-го тепловоза», по проводу ЮГ, через пятиамперный плавкий предохранитель ЩП, по проводу 10, через замкнутый блок-контакт контактора возбуждения главного генератора КВ, по проводу 10А, через замкнутый блок-контакт контактора тяговых двигателей П1, по проводу 10Б, через замкнутый блок-контакт контактора тяговых электродвигателей П2, по проводу 10В, через катушку пускового контактора Д и провод 14 на минусовую клемму аккумуляторной батареи.
Ток, проходящий по тяговой катушке контактора, вызовет включение его силовых контактов и отключение нормально замкнутых блок-контактов в цепи катушки контактора КВ и Б. Включением силовых контактов контактора Д якорь главного генератора подключается к аккумуляторной батареи. Ток от плюсовой клеммы аккумуляторной батареи по проводу 18 А, через плюсовой нож разъединителя РАБ, по проводу 18, через плюсовой контакт пускового контактора Д, якорь главного генератора Г, обмотку дополнительных полюсов, пусковую обмотку, минусовой контакт пускового контактора Д и минусовой нож разъединителя попадет на минусовую клемму батареи и заставит работать главный генератор в режиме электродвигателя. Якорь главного генератора приведет во вращение коленчатый вал дизеля и после вспышки топлива в цилиндрах дизель начнет работать.
Описанный запуск дизеля может быть произведен только при наличии в главных резервуарах сжатого воздуха. В этом случае при включении кнопки «Управление общее» по проводу 17В, через замкнутую кнопку «Управление общее», по проводу 17Г, через пят-надцатиамперный плавкий предохранитель, по проводу 9, через замкнутый третий сверху палец контроллера машиниста КМ, по проводу 6 получит питание катушка электропневматического вентиля ВТ1 привода регулятора числа оборотов дизеля. Вентиль ВТ1 возбудится и сообщит соответствующий цилиндр привода с источником сжатого воздуха, в результате чего поршенек этого цилиндра поднимется и через систему рычагов создаст предварительное натяжение всережимной пружины регулятора.
При отсутствии сжатого воздуха в главных резервуарах, несмотря на возбуждение катушки вентиля ВТ1, привод регулятора не сработает. В этом случае для запуска дизеля по команде машиниста его помощник должен с помощью установленной на рычажной передаче привода регулятора рукоятки вручную создать натяжение пружины регулятора дизеля, обеспечив тем самым необходимую подачу топлива.
После того как дизель будет запущен и давление масла достигнет 6-9 ат, кнопку «Пуск дизеля 1-го тепловоза» необходимо отпустить.
При отсутствии сжатого воздуха рукоятку рычажной передачи привода необходимо удерживать рукой до тех пор, пока давление воздуха в главных резервуарах поднимется до 2 кг!см2. На этом заканчивается процесс запуска дизеля и начинается его прогрев.
Если запуск длится более 10 сек и дизель не запускается, то кнопку запуска надо отпустить и устранить неисправность. Разряжать батарею повторными пусками, если первые три запуска оказались безуспешными, запрещается, так как это уменьшает срок ее службы.
Возбуждение вспомогательного генератора и зарядка аккумуляторной батареи. При включенной кнопке «Топливный насос 1-го тепловоза» по проводу 12 через сопротивление панели регулятора напряжения 1?0
получит питание обмотка возбуждения Ш1-Ш2 вспомогательного генератора ВГ. При запуске дизеля и его работе якорь вспомогательного генератора ВГ при помощи клиноременной передачи приводится во вращение от вала распределительного редуктора, вследствие чего на его клеммах появляется напряжение, которое с помощью регулятора напряжения РН поддерживается на всех режимах работы дизеля, равным 75 ± 2 е.
Когда напряжение вспомогательного генератора становится выше напряжения аккумуляторной батареи на 3 в, включается реле обратного тока РОТ, которое замыкает свой нормально разомкнутый контакт в цепи втягивающей катушки контактора Б зарядки аккумуляторной батареи.
Если при этом пуск дизеля окончен и пусковой контактор Д выключен, то его нормально замкнутый блок-контакт Д между проводами 17В и 9А замкнут. Таким образом, при включенном блок-контакте пускового контактора Д и включенном контакте реле обратного тока РОТ создается замкнутая цепь питания катушки контактора Б.
Ток от клеммы 17В клеммной рейки по проводу 17В, через нормально замкнутый блок-контакт пускового контактора Д, по проводу 9А, через замкнувшийся контакт реле обратного тока РОТ, по проводу 9Б подойдет к катушке контактора Б и дальше по проводам 14 и 14А вернется на минусовую клемму аккумуляторной батареи. Контактор Б включится и подключит вспомогательный генератор на аккумуляторную батарею.
Начиная с этого момента, вспомогательный генератор переходит на самовозбуждение, производит зарядку аккумуляторной батареи и одновременно питает цепи управления и освещения.
Зарядный ток от вспомогательного генератора ВГ идет по проводу 17, через тридцатиамперный предохранитель ПР2, по проводу 17А, через токовую катушку реле обратного тока РОТ, замкнутый контакт контактора Б, по проводу 17В через зарядное сопротивление батареи СЗБ, по проводу 18В, через тридцатиамперный предохранитель ПР1, по проводу 18Б, через шунт батареи ШБ, по проводу 18, через плюсовой нож разъединителя, по проводу 18А к плюсбвой клемме аккумуляторной батареи А Б. Минусовые клеммы вспомогательного генератора и аккумуляторной батареи после включения разъединителя батареи РАБ проводами 14 и 14А связаны постоянно. Самовозбуждение вспомогательного генератора осуществляется по той же цепи, что и при возбуждении от аккумуляторной батареи.
Для питания цепей управления и освещения ток поступает от неподвижного контакта контактора Б, через провод 17В, клемму 17В клеммной рейки в высоковольтной камере и по проводам 17В подается на клеммы 17В кнопок «Управление общее».
Работа регулятора напряжения. При невозбужденных катушках регулятора напряжения подвижный контакт его под действием пружины прижимается к правому неподвижному,
чем создается цепь питания обмотки возбуждения вспомогательного генератора от аккумуляторной батареи.
При включенных разъединителе аккумуляторной батареи и кнопке «Топливный насос 1-го тепловоза» по обмотке возбуждения Щ1-Ш2 возбудителя пойдет ток. Величина этого тока будет наибольшей, так как в этом случае последовательно с обмоткой включено сопротивление ЯО, величина которого составляет 5 ом.
Вращение якоря вспомогательного генератора ВГ в магнитном поле, созданном обмоткой возбуждения Ш1-Ш2, приведет к появлению на его зажимах напряжения, вследствие чего в цепи провод 17, сопротивление #4 панели регулятора напряжения, неподвижная НК и подвижная ПК катушки регулятора напряжения, провод 14 и клемма Д2 якоря вспомогательного генератора появится ток. По мере возрастания напряжения увеличивается и ток, а значит и сила взаимного притяжения подвижной и неподвижной катушек регулятора. Когда напряжение вспомогательного генератора достигает 75 в, подвижный контакт регулятора под действием силы, созданной подвижной катушкой, преодолевшей противодействие пружины, повернется так, что подвижный контакт отойдет от правого неподвижного и займет среднее положение.
В этом случае ток, протекающий в обмотке возбуждения вспомогательного генератора, уменьшится, так как последовательно с обмоткой Ш1-Ш2 оказываются включенными сопротивление #0 и сопротивления Я.1 и 1?<?, соединенные параллельно. Общее сопротивление цепи при этом увеличивается примерно на 13 ом, а ток возбуждения уменьшается примерно в два раза. Уменьшение тока возбуждения приведет к снижению напряжения на клеммах вспомогательного генератора, вследствие чего уменьшится ток в цепи подвижной и неподвижной катушек регулятора напряжения, а значит и сила взаимодействия между ними. Подвижный контакт регулятора.под действием пружины снова прижмется к правому неподвижному контакту и закоротит сопротивления 1?1 и ЯЗ. Это вызовет увеличение тока возбуждения и напряжения на клеммах вспомогательного генератора, вследствие чего подвижный контакт вновь отойдет от правого неподвижного и займет среднее положение.
Таким образом подвижный контакт регулятора будет постоянно вибрировать, то прижимаясь к правому неподвижному контакту, то отходя от него в среднее положение. При этом величина результирующего сопротивления, включаемого в цепь обмотки возбуждения вспомогательного генератора, будет изменяться от 5 до 18 ом.
При увеличении оборотов якоря вспомогательного генератора или сбросе нагрузки напряжение на его клеммах может возрасти до 76-77 в. В этом случае сила притяжения катушек будет настолько большой, что подвижный контакт регулятора напряжения прижмется к левому неподвижному контакту и ток, идущий на питание обмотки возбуждения вспомогательного генератора, пройдя сопротивление ЯО и два параллельно включенных сопротивления 1?1 и ЯЗ, пойдет частично через обмотку возбуждения Ш1-Ш2, а частично через подвижный и левый неподвижный контакты регулятора напряжения, через сопротивление R2 панели регулятора, по проводу 14 на минус вспомогательного генератора. Обмотка возбуждения при таком режиме работы регулятора оказывается за-шунтированной сопротивлением 3,7 ом, в результате чего уменьшается ток возбуждения и напряжение вспомогательного генератора.
При снижении напряжения вспомогательного генератора падает сила притяжения катушек регулятора и его подвижный контакт под действием пружины встанет в среднее положение и разорвет цепь, шунтировавшую обмотку возбуждения вспомогательного генератора. При этом ток возбуждения, напряжение вспомогательного генератора и сила притяжения катушек регулятора снова увеличатся и подвижный контакт опять прижмется к левому неподвижному контакту регулятора напряжения. Таким образом, в этом режиме работы регулятора напряжения его подвижный контакт будет вибрировать у левого неподвижного контакта.
При увеличении числа оборотов коленчатого вала дизеля величина шунтирующего тока достигает большой величины, что вызывает сильный нагрев левого неподвижного и подвижного контакта регулятора. Для уменьшения подгорания контактов левый неподвижный контакт выполняется из серебра, а величина шунтирующего тока, начиная с 5-й позиции контроллера машиниста, ограничивается промежуточным реле ПР, установленным на панели регулятора напряжения.
Катушка промежуточного реле получает питание при 5-м положении рукоятки контроллера машиниста одновременно с катушкой электропневматического вентиля ВТЗ сервопривода регулятора числа оборотов дизеля. При включении промежуточное реле ПР размыкает свой нормально закрытый контакт в цепи сопротивления R3, что увеличивает сопротивление цепи возбуждения вспомогательного генератора и одновременно сопротивление шунтирующей цепи. В результате токи в этих цепях уменьшаются, что облегчает работу контактов регулятора и одновременно обеспечивается постоянство напряжения вспомогательного генератора при больших оборотах дизеля.
Работа реле обратного тока. Встречная катушка реле РОТ одним своим концом постоянно подключена к плюсовой клемме вспомогательного генератора и плюсовой клемме аккумуляторной батареи. Величина и направление тока в этой катушке определяются разностью потенциалов вспомогательного генератора и аккумуляторной батареи.
После включения разъединителя батареи ток потечет от ее плюсовой клеммы по проводу 18А, плюсовому ножу разъединителя РАБ по проводу 18, через шунт ШБ, по проводу І8Б, через плавкий предохранитель ПР1, по проводу 18В, через зарядное сопротивление СЗБ и по проводу 17В через встречную катушку реле обратного тока. Пройдя через встречную катушку реле, секцию столбика сопротивления в 25 ом, сериесную катушку реле, плавкий предохранитель ПР2, ток подходит к плюсовой клемме вспомогательного генератора. Далее через якорь и обмотку дополнительных полюсов вспомогательного генератора по проводам 14 и 14А он возвращается к минусовой клемме аккумуляторной батареи. В этом положении через встречную катушку идет наибольший ток и она совместно с пружиной надежно удерживает якорь реле в выключенном положении.
При запуске дизеля, по мере увеличения числа оборотов его коленчатого вала, растет напряжение на клеммах вспомогательного генератора. Это приводит к уменьшению разности потенциалов между вспомогательным генератором и батареей, что вызывает уменьшение тока во встречной катушке реле обратного тока. В момент, когда напряжение вспомогательного генератора станет равным напряжению аккумуляторной батареи, ток во встречной катушке реле будет равен нулю.
Когда напряжение вспомогательного генератора превысит напряжение аккумуляторной батареи направление тока во встречной катушке реле изменится на обратное. Шунтовая катушка реле обратного тока постоянно подключена к клеммам вспомогательного генератора и ток, протекающий в этой катушке, пропорционален напряжению вспомогательного генератора. Ток в этом случае проходит от плюсовой клеммы вспомогательного генератора ВГ по проводу 17, через плавкий предохранитель ПР2, по проводу 17А, через сериесную катушку реле, по проводу 17Б, через нормально замкнутый блок-контакт контактора Б, столбик сопротивления, по проводу 17Д, через шунтовую катушку реле и далее по проводу 14 к минусовой клемме вспомогательного генератора.
С увеличением напряжения вспомогательного генератора будет возрастать ток в шунтовой катушке и ее сердечник будет все сильнее притягивать верхний конец якоря реле.
Сила притяжения нижнего конца якоря реле сердечником встречной катушки по мере роста напряжения вспомогательного генератора падает и при равенстве напряжения вспомогательного генератора и аккумуляторной батареи становится равной нулю.
Особенностью реле обратного тока является то, что его магнитная система имеет Ш-образную форму, вследствие чего на работе реле сказываются в первую очередь не величины токов в его катушках, а результирующий магнитный поток в магнитной системе, так как магнитные потоки, создаваемые катушками реле, взаимосвязаны. При равенстве напряжений вспомогательного генератора и батареи величина тока во встречной катушке реле равна нулю, однако магнитный поток, наведенный шунтовой катушкой реле в сердечнике встречной катушки, не равен нулю.
Из сказанного следует, что при напряжении на клеммах вспомогательного генератора, большем напряжения аккумуляторной батареи ток во встречной катушке реле изменит свое направление на обратное, вследствие чего результирующий магнитный поток сердечника этой катушки уменьшится.
Срабатывание реле обратного тока происходит тогда, когда напряжение вспомогательного генератора превышает напряжение аккумуляторной батареи на 3 в.
Включившись, реле замыкает свой контакт РОТ и соединяет провода 9 А и 9Б. Если в этот момент пуск дизеля окончен и нормально замкнутый блок-контакт пускового контактора Д замкнут, то создается цепь возбуждения катушки контактора Б. Контактор включится и разомкнет свой нормально закрытый блок-контакт Б, шунтировавший столбик сопротивлений в цепи шунтовой катушки реле. Ток в шунтовой катушке реле упадет, но якорь реле будет удерживаться во включенном состоянии, так как ток, проходящий через сериесную катушку реле, создает магнитный поток, помогающий шунтовой катушке удерживать якорь реле. При нормальной работе дизеля якорь реле все время остается в этом положении.
Уменьшение влияния шунтовой катушки реле на его работу при включенном контакторе Б облегчает выключение реле при обратном токе.
В момент, когда напряжение вспомогательного генератора становится меньше напряжения аккумуляторной батареи, направление тока в сериесной катушке меняется на обратное, ток в шунтовой катушке уменьшается, а во встречной катушке, изменив свое направление на обратное, увеличивается. Магнитный поток сериесной катушки в этот момент помогает встречной катушке притянуть нижний конец якоря реле. Это происходит, когда величина обратного тока достигнет 8-9 а. Сработав, реле отключит свой контакт в цепи катушки контактора Б, в результате чего контактор Б выключится и отключит вспомогательный генератор от батареи.
Увеличение числа оборотов дизеля. После того как дизель прогреется, можно увеличить подачу топлива в цилиндры. Для этого, предварительно убедившись в том, что кнопка «Возбуждение» выключена, нужно перевести реверсивную рукоятку контроллера в одно из крайних положений, а затем плавно перевести главную рукоятку контроллера машиниста из положения «Холостой ход» в положение 3. При этом замкнется четвертый сверху палец главного барабана контроллера, который соединит провод 9 с проводом 7, в результате чего катушка электропневматического вентиля ВТ2, привода регулятора числа оборотов коленчатого вала дизеля получит питание.
Возбудившись, вентиль ВТ2 сообщит специальный резервуар со сжатым воздухом с соответствующим цилиндром привода, в результате чего поршенек этого цилиндра поднимется и через рычажную передачу создаст определенную затяжку всережимной пружины регулятора, сдвинув рейки секций топливного насоса в новее положение. Число оборотов вала дизеля при этом увеличится с 740 до 950 об/мин.
Напряжение с электропневматического вентиля ВТ1 при 3-м положении рукоятки контроллера будет снято, так как третий сверху палец главного барабана, соединявший на предшествовавших позициях провод 9 с проводом 6, сойдет с сегмента контроллера.
При перестановке главной рукоятки контроллера в 4-е положение электропневматический вентиль ВТ1 возбудится вновь. Таким образом, при 4-м положении рукоятки контроллера машиниста возбужденными оказываются два электропневматических вентиля ВТ1 и ВТ2.
Это приводит к еще большей затяжке всережимной пружины регулятора, увеличению подачи топлива и числа оборотов вала дизеля до 1 120 в мин. При установке главной рукоятки контроллера в 5-е положение замыкается пятый сверху палец главного вала контроллера, а третий и четвертый размыкаются, в результате чего вентиль ВТЗ включится, а вентили ВТ1 и ВТ2 выключатся. Это обеспечивает такую затяжку пружины, что число оборотов вала дизеля становится равным 1 270 в минуту.
При 6-м положении рукоятки контроллера будут включены вентили ВТ1 и ВТЗ, в результате чего число оборотов дизеля возрастет до 1 375 в минуту.
На 7-м положении рукоятки оказываются включенными вентили ВТ2 и ВТЗ, а число оборотов вала дизеля увеличивается до 1 460 в минуту.
При переводе рукоятки в 8-е положение замыкаются все три пальца главного барабана, подающие питание на катушки электропневматических вентилей ВТ1, ВТ2 и ВТЗ, в результате чего число оборотов вала дизеля становится максимальным — 1 540 в минуту.
Приведение тепловоза в движение. Для того чтобы привести тепловоз в движение при работающем дизеле, необходимо главную рукоятку контроллера машиниста поставить в положение «Холостой ход», перевести реверсивную рукоятку контроллера в положение «Вперед» или «Назад», в зависимости от требуемого направления движения тепловоза, включить кнопку «Возбуждение» и поставить главную рукоятку контроллера на 1-ю позицию. Если при этом тепловоз тронулся с места и желательно увеличить его скорость, то следует плавно переставить главную рукоятку контроллера на последующие позиции до получения нужной скорости движения.
Категорически воспрещается производить трогание тепловоза с места включением кнопки «Возбуждение» при положении главной рукоятки контроллера на рабочих позициях.
Для простоты изучения электрической схемы приведения тепловоза в движение вся схема тепловоза разбивается на ряд более простых составных цепей: а) цепи управления контакторами; б) цепи возбуждения машин и в) силовая цепь.
а) Цепи управления контакторами возбуждения возбудителя ВВ, возбуждения главного генератора КВ и контакторами тяговых электродвигателей П1 и П2. На всех рабочих положениях рукоятки контроллера машиниста верхний палец главного барабана остается включенным и провод 9 оказывается соединенным с проводом 2В. Если кнопки «Управление общее» и «Возбуждение» включены, а реверсивная рукоятка контроллера поставлена в положение «Вперед», то ток пойдет по проводу 17В, через кнопку «Управление общее», по проводу 17Г, через пятнадцатиамперный плавкий предохранитель, по проводу 9, по перемычке в контроллере машиниста, через замкнутый верхний палец главного барабана контроллера, по проводу 2В, через замкнутую кнопку «Возбуждение», через пя-тиамперный плавкий предохранитель ЩІ7, по проводу 2А, через замкнутый палец 1 реверсивного барабана, по проводу 1, через катушку «Вперед» электропневматического вентиля реверсора и по проводу 14 на минус вспомогательного генератора ВГ.
Вентиль «Вперед» включится и сообщит цилиндр привода реверсора с главным резервуаром. Главный вал реверсора повернется и главными сегментами произведет нужное включение обмоток возбуждения тяговых электродвигателей 1, 2, 3 и 4, блокировочный же барабан реверсора соединит провод 1 с проводом 1Л, по которому ток для плюса вспомогательного генератора или аккумуляторной батареи подается через замкнутые контакты реле заземления РЗ и реле боксования РБ1 и РБ2 на катушку контактора возбуждения возбудителя ВВ, в результате-чего контактор ВВ включится. Одновременно по проводу 1А питание будет подано на катушки контакторов тяговых электродвигателей 771 и П2. Контакторы 771 и П2 включатся и подключат тяговые электродвигатели 1, 2, 3 и 4 к главному генератору Г.
После включения силовых контактов Я1 и П2 включатся их нормально разомкнутые блок-контакты в цепи катушки контактора КВ. Контактор КВ включится и соберет цепь возбуждения главного генератора.
б) Цепи возбуждения машин. Шунтовая обмотка возбудителя получает питание от двух источников: от вспомогательного генератора В Г и от якоря самого возбудителя В. Сериесная обмотка возбудителя отключена и в работе не участвует.
После того как контактор ВВ включится, ток от вспомогательного генератора ВГ пойдет по проводу 17, через плавкий предохранитель ПР2, по проводу 17А, через сериесную катушку реле обратного тока РОТ, по проводу 17Б, через замкнутый контакт контактора Б, по проводу 17В, через зарядное сопротивление СЗБ по проводу 18В, через плавкий предохранитель ПР1, по проводу 18Б, через шунт батареи ШБ, по проводу 18, через замкнутый контакт контактора ВВ, через сопротивления 19Е-19Г панели сопротивления СВВ и по проводу 19Г подойдет к плюсовой клемме Ш1 шунтовой обмотки возбудителя. Пройдя через шунтовую обмотку возбуждения возбудителя, ток по проводу 14 вернется на минусовую клемму вспомогательного генератора ВГ.
Ток самовозбуждения возбудителя проходит по цепи: плюсовая клемма якоря возбудителя Д2, провод 19, замкнутый контакт контактора КВ, провод 19 А, сопротивление 19А-19Д панели СВВ, провод 19Д, отключатель моторов ОМЗ-4, провод 19К, от-ключатель моторов ОМ 1-2, провод 19Г, шунтовая обмотка возбуждения возбудителя Ш1-Ш2, провод 14 и минусовая клемма возбудителя Д1. Сопротивление самовозбуждения величиной 25-35 ом, помимо своей основной функции, выполняет еще роль демпфера, на который при выключении контактора КВ разряжается индуктивная цепь возбуждения главного генератора и цепь возбуждения возбудителя.
После включения контактора КВ большая часть тока возбудителя В от его клеммы Д2 идет по проводу 19, через замкнутый контакт контактора КВ, по проводу 19А к клемме Н независимой обмотки возбуждения главного генератора Г и от клеммы НИ этой обмотки по проводу 14 возвращается на клемму Д1 якоря возбудителя.
Цепь возбуждения главного генератора Г при движении тепловоза под током замкнута все время.
в) Силовая црпь. Силовая цепь собирается после установки главной рукоятки контроллера.машиниста в 1-е положение при условии, если кнопка «Возбуждение» включена, а реверсивная рукоятка контроллера поставлена в одно из крайних положений. Подключение тяговых двигателей 1, 2, 3 и 4 к главному генератору происходит раньше его возбуждения.
Тяговые электродвигатели подключаются к главному генератору постоянно двумя параллельными группами, в каждой из которых два электродвигателя соединяются последовательно.
При возбужденном главном генераторе Г ток пойдет от клеммы якоря Я по кабелю 24 через замкнутый контакт контактора П1 и П2, по якорным выводам тяговых двигателей 1, 2, 3 и 4 и далее по кабелям 22Б и 23Б к пальцедержателям реверсора. Пройдя обмотки возбуждения тяговых электродвигателей, по кабелю 25А, через шунт главного генератора ШГ, по кабелю 25, ток возвращается на минусовую клемму главного генератора Г.
Прохождение тока по обмоткам тяговых электродвигателей вызовет вращение их якорей, которое через зубчатую передачу передается колесным парам тепловоза.
Изменение направления движения тепловоза осуществляется переводом реверсивной рукоятки контроллера машиниста. Главная рукоятка контроллера при этом должна находиться в положении «Холостой ход».
Регулирование скорости движения. Увеличение скорости движения на тепловозе серии ТУ2 осуществляется путем повышения напряжения на клеммах главного генератора и ослаблением магнитного потока возбуждения тяговых электродвигателей.
Напряжение на клеммах главного генератора зависит от числа оборотов его якоря и, следовательно, может быть повышено передвижением главной рукоятки контроллера на рабочие позиции, что вызывает увеличение числа оборотов коленчатого вала дизеля.
Дальнейшее увеличение скорости движения тепловоза достигается изменением возбуждения тяговых электродвигателей.
Известно, что при ослаблении магнитного потока, создаваемого полюсами двигателя, скорость вращения его якоря возрастает.
Уменьшение магнитного потока можно получить двумя путями: либо закорачивая часть обмотки возбуждения, либо подключая параллельно ей сопротивление — шунт. Первый способ экономичен, но конструктивно сложнее, чем второй, поэтому большее распространение получил второй способ ослабления поля тяговых электродвигателей.
Шунтировка поля производится автоматически и управляется реле перехода РП.
Работа реле перехода РП. Схема включения реле перехода РП представлена на принципиальной схеме электрических соединений тепловоза (рис. 91).
Сериесная катушка реле перехода подключена параллельно противокомпаундной и обмотке дополнительных полюсов главного генератора, через сопротивление СРП к клемме генератора ШШ и к зажиму 250 шунта главного генератора ШГ. Сопротивление 21В-21Г, включенное в цепь токовой катушки реле перехода, составляет 1,6-1,8 ом.
Ток, протекающий в сериесной катушке реле, пропорционален величине тока в силовой цепи. При трогании тепловоза с места и его разгоне величина тока в силовой цепи значительна и токовая катушка реле совместно с пружиной надежно удерживает якорь реле в выключенном положении.
Шунтовая катушка реле перехода подключена к зажиму 250 шунта главного генератора ШГ и через переменное сопротивление панели СРП проводом 24 к неподвижному контакту контактора П1.
Величина тока в шунтовой катушке реле пропорциональна напряжению на клеммах генератора. Ток и напряжение на клеммах главного генератора взаимосвязаны и зависят от скорости движения тепловоза. При увеличении скорости ток в силовой цепи уменьшается, а напряжение возрастает. Это приводит к тому, что ток в сериесной катушке реле уменьшается, а в шунтовой катушке возрастает.
Количество витков токовой и шунтовой обмоток реле подобрано таким образом, что реле включается при вполне определенном соотношении тока и напряжении главного генератора, которое соответствует скорости движения тепловоза, равной примерно 27- 28 км/ч. Включаясь, реле перехода замыкает свой нормально-разомкнутый контакт РП в цепи катушки контактора шунтировки поля тяговых электродвигателей Ш.
При снижении скорости движения тепловоза из-за увеличения сопротивления движению напряжение на клеммах главного генератора уменьшается, а ток в силовой цепи снова возрастает, в результате чего при скорости движения тепловоза, равной 20- 21 км/ч, реле перехода выключается.
Шунтировка поля тяговых электродвигателей. Для питания катушки контактора Ш на пульте управления тепловозом необходимо включить кнопку «Переход».
При включенной кнопке «Переход», начиная с 5-й позиции контроллера машиниста, по проводу 8 к нормально разомкнутому контакту реле перехода РП подводится плюс от вспомогательного генератора ВГ.
Таким образом цепь автоматического управления контактором шунтировки Ш при включенной кнопке «Переход» ставится под контроль реле перехода, начиная с 5-й позиции контроллера машиниста.
Контактор Ш, замкнувшись, подключает параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей шунтирующие сопротивления СШ1 и СШ2.
Величины сопротивлений шунтировки подобраны таким образом, что по ним будет проходить 60% тока каждой из параллельных цепей тяговых двигателей.
При включении контактора шунтировки Ш размыкается его нормально замкнутый блок-контакт Ш, шунтировавший часть сопротивления панели СРП (цепь проводов 24 и 21А разрывается).
Увеличением сопротивления в цепи шунтовой катушки реле перехода при включенном реле облегчается возможность отключения реле при обратном переходе на полное поле.
При скорости движения тепловоза 20-21 км/ч реле перехода выключается и размыкает свой контакт в цепи катушки контактора Ш, в результате чего контактор Ш выключится и отключит сопротивления СШ1 и СШ2.
Работа реле заземления и боксов а ни я. Реле заземления включено в схему тепловоза через выключатель реле заземления ВРЗ. При включении выключателя ВРЗ один конец катушки реле заземления подключается проводами 25Б и 25А к клемме 251 шунта главного генератора ШБ. Второй конец катушки реле проводом О подключается на каркас высоковольтной камеры.
При замыкании в силовой цепи на корпус ток пойдет по корпусу тепловоза, по проводу О, через катушку реле заземления РЗ, по проводу 25Б, через выключатель ВРЗ, по проводу 25А и на шунт главного генератора.
Когда ток, проходящий через катушку реле, станет равным 0,19 а, реле заземления включится и разомкнет свои нормально замкнутые контакты в цепи катушки контактора возбуждения возбудителя ВВ, а также в цепи катушки контактора возбуждения главного генератора КВ. Контакторы ВВ и КВ отключатся, в результате чего напряжение на клеммах главного генератора Г исчезнет.
Реле заземления несамовосстанавливающееся. Якорь его во включенном положении удерживается защелкой.
Катушка реле боксования РБ1 проводами 22В и 22А включается в диагональ моста, образованного сопротивлениями реле боксования СРБ1 и якорями тяговых электродвигателей 1 и 2.
При начавшемся боксовании противоэлектродвижущая сила электродвигателя, связанного с боксующей осью, увеличивается и равновесие моста нарушается, в результате чего через катушку реле потечет ток. При токе 0,05 а реле включится, разомкнет свой нормально замкнутый контакт в цепи катушки контактора ВВ и одновременно замкнет свой блок-контакт в цени сигнальной лампы, которая установлена в кабине машиниста тепловоза.
Контактор ВВ выключится и разомкнет свой контакт в цепи проводов 18 и 19Е, вледствие чего цепь независимого возбуждения возбудителя разорвется. Это приводит к снижению напряжения на клеммах главного генератора и к прекращению боксования.
Схема включения и действие реле боксования РБ2, защищающего тяговые двигатели 3 и 4, аналогичны со схемой РБ1.
Следует помнить, что реле боксования срабатывает при нарушении равновесия плеч мостика, которое чаще всего происходит при боксовании. Но это равновесие может быть нарушено при значительном задире на коллекторе одного из тяговых электродвигателей, при нарушении внутренних электрических соединений в электродвигателе и при межламельном замыкании коллекторных пластин. Во всех этих случаях реле боксования будет срабатывать, поэтому по сигналу лампы, включаемой реле боксования, необходимо убедиться, есть ли действительно боксование.
Движение с одной отключенной тележкой. При повреждении одного тягового электродвигателя на тепловозе ТУ2 отключаются одновременно оба двигателя одной тележки.
Отключение тяговых электродвигателей производится поворотом рукоятки соответствующего отключателя. Рукоятки отключа-телей выведены на заднюю стенку первой кабины машиниста, а сами отключатели размещены в высоковольтной камере.
Отключение тяговых электродвигателей первой тележки производится поворотом рукоятки отключателя ОМ1-2 из положения «Включено» в положение «Выключено».
При выключении отключателя ОМ1-2 вследствие разъединения проводов 1А и Щ разрывается цепь питания катушки контактора П1. Одновременно с этим замыкается контакт отключателя ОМ1-2, шунтирующий нормально разомкнутый блок-контакт контактора 111, чем восстанавливается цепь питания катушки контактора возбуждения главного генератора КВ. Кроме того, размыкается третий контакт в цепи самовозбуждения возбудителя, разрывающий цепь провода 19К. Таким образом, при езде с одной отключенной тележкой питание обмотки возбуждения возбудителя Ш1-Ш2 осуществляется только от вспомогательного генератора ВГ, из-за того, что контакт отключателя ОМ1-2 разомкнут и не работает. Это приводит к тому, что мощность на клеммах главного генератора уменьшается вдвое. Уменьшение мощности на клеммах главного генератора исключает возможность перегрузки тяговых электродвигателей включенной тележки.
Приведение тепловоза в движение и управление им при одной отключенной тележке не отличается от описанного ранее.
При выключении отключателя второй тележки ОМЗ-4 размыкается его контакт в цепи катушки контактора П2, замыкается контакт ОМЗ-4, шунтирующий блок-контакт контактора П2 в цепи катушки контактора КВ, размыкается контакт ОМЗ-4 в цепи самовозбуждения возбудителя и одновременно с помощью четвертого контакта отключателя ОМЗ-4 производится переключение провода 20А с подвижного контакта контактора П2 на подвижной контакт контактора П1. Этим обеспечивается включение шун-товой обмотки главного генератора Ш-ШШ параллельно его якорю, после включения контактора П1.
Ц. епи управления электродвигателями вентиляторов калориферов и котла-подогревателя.
Источником энергии для питания моторов калориферов служит генератор постоянного тока типа Г-73 мощностью 1,5 кет, с рабочим напряжением 24 е.
Генератор Г-73, связанный проводами 26, 27 и 27А с реле-регулятором РР, которое поддерживает напряжение на его клеммах в пределах 22-24 в, установлен на дизеле тепловоза. Вращение на вал генератора передается от коленчатого вала дизеля через механизм передач.
Вентилятор калорифера первой кабины включается выключателем ВД01, а второй кабины — выключателем ВД02.
При включенном выключателе ВД01 ток проходит от клеммы -~Я генератора Г-73 по проводу 26 на клемму — Я реле регулятора РР от клеммы +£> реле регулятора по проводу 28, через плавкий предохранитель ПП-5, через добавочное сопротивление С01, по проводу 29, через включенный выключатель ВД01, якорь и обмотку возбуждения двигателя Д01, на корпус тепловоза и с корпуса на клемму — Я генератора, в результате чего электродвигатель начнет работать и приведет во вращение вентилятор калорифера.
Питание электродвигателя котла-подогревателя КП и запальной свечи С котла осуществляется поочередно от двух половин аккумуляторной батареи. Переключение питания с одной половины аккумуляторной батареи на другую производится выключателем питания котла-подогревателя.
Принятая схема питания электродвигателя КП и свечи С обусловлена тем, что оба потребителя рассчитаны на работу в сети с напряжением 24 в, а напряжение аккумуляторной батареи равно 60 в. Поочередное переключение питания обеспечивает одинаковую степень разрядки обеих половин аккумуляторной батареи.
Поворотом рукоятки выключателя ПД подается питание на провод 35А и одновременно производится заземление средней точки аккумуляторной батареи, чем обеспечивается подготовка цепи питания электродвигателя КП и свечи С, минусовые выводы которых соединены с корпусом тепловоза. Для запуска электродвигателя КП или свечи С после поворота ручки переключателя ПД в рабочее положение необходимо нажатием кнопки вручную включить выключатель АВКП или ABC.
Цепи освещения. Схема цепей освещения условно выделена из общей схемы тепловоза и изображена в верхней части принципиальной схемы (рис. 91).
Цепи освещения нормально питаются от вспомогательного генератора, а при неработающем дизеле — от аккумуляторной батареи. Освещение машинного помещения и высоковольтной камеры может осуществляться от аккумуляторной батареи при выключенном разъединителе РАБ. Включение и выключение буферных фонарей передних и задних, лобового прожектора, освещения кабин управления и освещения пультов управления производится с помощью соответствующих кнопок, установленных на пультах управления тепловозом.
Проверка последовательности включения электроаппаратов. Проверка срабатывания аппаратов должна производиться от аккумуляторной батареи при неработающем дизеле в такой последовательности: 1) включить разъединитель аккумуляторной батареи РАБ;
2) включить кнопку «Управление общее», вентиль ВТ1 при этом должен включиться;
3) поставить реверсивную рукоятку контроллера в положение «Вперед»;
4) включить кнопку «Возбуждение»;
5) поставить главную рукоятку машиниста в 1-е положение. При наличии в тормозной системе тепловоза сжатого воздуха главный барабан реверсора должен повернуться в положение «Вперед» и замкнуть соответствующие блокировочные пальцы, после чего должны включиться контакторы ВВ, III и П2 и после включения контакторов Я1 и 112 — контактор KB;
6) включить кнопку «Переход» и вручную включить реле перехода Р11, контактор шунтировки Ш при этом должен включиться;
7) вынуть плавкую вставку предохранителя ПР2 и включить вручную реле обратного тока РОТ, контактор Б при этом должен включиться;
8) включить вручную реле заземления РЗ, контакторы ВВ и KB при этом должны выключиться;
9) включить вручную поочередно реле боксования РБ1 и РБ2. При включении каждого реле должен выключаться контактор ВВ, а сигнальная лампа, установленная в кабине машиниста, должна загореться;
10) перемещая главную рукоятку контроллера по всем рабочим позициям, проверить последовательность включения электропневматических вентилей привода регулятора дизеля.
Порядок включения вентилей по позициям контроллера должен быть следующим: 1, 2-я позиция………..включен вентиль ВТ1
3- я позиция……….. » » ВТ 2
4- я »…………включены вентили ВТ1 и ВТ2
5- я »…………включен вентиль ВТЗ
6- я »…………включены вентили ВТ2 и ВТЗ
7- я »…………включены вентили ВТ1 и ВТЗ
8- я »…………включены вентили ВТ1, ВТ’2 и ВТЗ
11) включить кнопку «Топливный насос 1-го тепловоза», при этом топливный насос должен начать работать. Убедившись в его исправности, кнопку пуска необходимо выключить;
12) поочередно включая на пульте управления соответствующие кнопки, проверить работу цепей освещения.
Сочлененная работа двух тепловозов. При сочлененной работе двух тепловозов управление локомотивами осуществляется с одного поста. Для управления двумя тепловозами с одного поста необходимо включить штепсельное соединение, главную рукоятку контроллера машиниста на втором тепловозе поставить в положение «Холостой ход», а реверсивную — в положение «Выключено» и включить на первом и втором тепловозах разъединители аккумуляторных батарей. Реверсивная рукоятка и блокировочный ключ пульта управления второго тепловоза должны быть сняты и переданы машинисту, управляющему обоими локомотивами. После включения штепселей межтепловозного соединения провода цепи управления одного тепловоза соединяются с соответствующими проводами второго тепловоза.
Запуск дизелей тепловозов производится раздельно, причем целесообразнее вначале запустить дизель второго тепловоза. Для запуска дизелей необходимо открыть блокировочным ключом пульт управления и включить кнопку «Управление общее». Помощник машиниста, наблюдающий за работой всех агрегатов второго тепловоза, должен открыть кран масляного бака и с помощью ручной маслоподкачивающей помпы прокачать масло, создав при этом давление в масляной системе в 2 ат, после чего дать команду на включение топливного насоса.
По команде помощника машинист включает кнопку «Пуск топливного насоса 2-го тепловоза». Когда давление топлива в топливной системе второго тепловоза поднимается до 2 ат, помощник дает команду на запуск дизеля и машинист включает кнопку «Пуск двигателя 2-го тепловоза».
После того как дизель второго тепловоза будет пущен и давление в его масляной системе достигнет 6-8 ат, кнопку «Пуск двигателя 2-го тепловоза» можно отпустить. Электрическая схема пуска дизеля первого тепловоза описана выше.
При включении кнопки «Топливный насос 2-го тепловоза» {рис. 91) ток от аккумуляторной батарей первого тепловоза пойдет по проводу 17В, через кнопку «Управление общее» по проводу 17Г, через пятнадцатиамперный плавкий предохранитель, по проводу 9, через замкнутую кнопку «Топливный насос 2-го тепловоза», по проводу 13А, через пятиамперный плавкий предохранитель, по проводу 13 на клемму 13 клеммной рейки, откуда по проводу 13 через розетку и штепсель межтепловозного соединения по проводу 12 попадет на клемму 12-клеммной рейки второго тепловоза, затем по проводу 12, через якорь и обмотки возбуждения электродвигателя топливного насоса ТН второго тепловоза и по проводу 14 вернется на минус аккумуляторной батареи первого тепловоза.
Необходимое скрещение проводов достигается за счет того, что пальцы 1, 11 и 13 одного штепселя соединены с пальцами 2, 10 и 12 другого штепселя. При включении кнопки «Пуск двигателя 2-го тепловоза» ток от аккумуляторной батареи первого тепловоза пойдет по описанной ранее цепи и подойдет к кнопке «Пуск двигателя 2-го тепловоза», пройдет по ее мостику и предохранителю на 5 а, по проведу 11, через междутепловозное соединение, по проводу 10, через замкнутые блок-контакты контакторов КВ, 111 и 112, пройдет через катушку пускового контактора Д второго тепловоза и по проводу 14 вернется на минусовую клемму аккумуляторной батареи первого тепловоза.
Возбудившись, пусковой контактор Д подключит главный генератор второго тепловоза на его аккумуляторную батарею.
Зарядка батарей. При включении кнопки «Топливный насос 2 го тепловоза» получит питание не только электродвигатель топливного насоса, но и обмотка возбуждения вспомогательного генератора второго тепловоза. Поэтому при запуске и работе дизеля второго тепловоза, когда напряжение вспомогательного генератора становится достаточным, срабатывает его реле обратного тока и подключает вспомогательный генератор к аккумуляторной батарее, которая, начиная с этого момента, работает в режиме подзарядки Регулятор напряжения и реле обратного тока на втором тепловозе работают самостоятельно, независимо от работы этих аппаратов на первом тепловозе. Таким образом, цепи зарядки батареи обоих тепловозов независимы.
Приведение тепловозов в движение. После запуска обоих дизелей тепловозы могут быть приведены в движение, для чего необходимо реверсивную рукоятку на контроллере ведущего тепловоза поставить в положение «Вперед» или «Назад», а главную рукоятку контроллера — на 1-ю позицию.
При переводе главной рукоятки контроллера машиниста на 1-ю позицию замыкается верхний палец контроллера, через который по проводу 2В, через замкнутую кнопку «Возбуждение», плавкий предохранитель на 5а, замкнутый палец 1 реверсивного барабана контроллера питание подается на катушку «Вперед» реверсора первого тепловоза и одновременно через междутепловозное соединение на катушку «Вперед» вентиля реверсора второго тепловоза. При этом главные барабаны реверсоров обоих тепловозов повернутся в положение «Вперед». Цепи возбуждения возбудителя и главного генератора обоих тепловозов работают независимо друг от друга.
Увеличение скорости движения. Увеличение скорости движения тепловозов достигается переводом главной рукоятки контроллера машиниста ведущего тепловоза с первой на последующие позиции, что приводит к включению электропневматических вентилей ВТ1, ВТ2 и ВТЗ приводов регуляторов числа оборотов одновременно на обоих тепловозах. При включении кнопки «Управление общее» на пульте управления ведущего тепловоза по проводам 9 я б получит питание вентиль ВТ] ведущего тепловоза и одновременно по проводу б через междутепловозное соединение — вентиль ВТ1 ведомого тепловоза.
При 1-м и 2-м положениях рукоятки контроллера машиниста включены вентили ВТ1 обоих тепловозов.
Если перевести рукоятку контроллера в 3-е положение, то вентили ВТ1 на обоих тепловозах выключатся, так как разрывается цепь проводов 9 и б, а замкнувшийся четвертый сверху палец контроллера соединит провод 9 с проводом 7, в результате чего по проводу 7 получит питание вентиль ВТ2 ведущего тепловоза и по проводу 7 через междутепловозное соединение — вентиль ВТ2 ведомого тепловоза.
Переводом рукоятки контроллера машиниста в последующие положения обеспечивается одновременное включение в строго определенной последовательности и очередности вентилей ВТ1, ВТ2 и ВТЗ одновременно на обоих тепловозах.
Переход на ослабленное поле тяговых электродвигателей и обратно на полное поле на обоих тепловозах осуществляется автоматически с помощью реле перехода РП ведущего тепловоза. При срабатывании реле перехода РП на ведущем тепловозе замыкается его контакт в цепи катушки контактора шунтировки Ш ведущего тепловоза и одновременно но проводу 4 через междутепловозное соединение получает питание катушка контактора шунтировки Ш ведомого тепловоза. Таким образом, при сдвоенной езде реле перехода ведущего тепловоза управляет одновременно контакторами шунтировки на ведущем и ведомом тепловозах.
Работа реле боксования. Цепи включения реле боксования на обоих тепловозах независимы. При включении реле боксования на одном из тепловозов снижается напряжение на клеммах главного генератора этого тепловоза и одновременно по проводу 3 через междутепловозное соединение получат питание сигнальные лампы, установленные в кабинах управления как ведущего, так и ведомого тепловоза.
Работа реле заземления. При срабатывании реле заземления какого-либо тепловоза напряжение на клеммах главного генератора этого тепловоза становится равным нулю, так как одновременно разрываются цепи возбуждения возбудителя и главного генератора.
Таким образом, при срабатывании реле заземления сила тяги уменьшается вдвое, что немедленно скажется на токовой загрузке ведущего и ведомого тепловозов и машинист по показаниям силового амперметра и вольтметра сможет определить, на каком тепловозе сработало реле заземления.
⇐Основные электрические аппараты | Тепловоз ТУ2 | Испытание тепловоза под реостатом и настройка электрической схемы⇒