Теория№12. Цепи тепловозов

Особенности построения электрических цепей тепловозов с электрической передачей, типы электрических передач. Подготовка цепей тепловоза к пуску. Действие цепей при пуске дизеля, на холостом ходу и под нагрузкой. Регулирование мощности дизеля, действие цепей возбуждения генератора. Силовая цепь тяговых двигателей, вспомогательные цепи. Правила техники безопасности. Особенности действия цепей многосекционных тепловозов. Варианты исполнения отдельных электрических цепей тепловозов других серий

Общие положения. Цепи управления следует рассматривать, изучив или изучая силовые и вспомогательные узлы, так как понимание операций управ­ления возможно лишь при знании его целей и средств, которые обусловлены устройством, состоянием и действием управляемых узлов и агрегатов, их вза­имосвязью и взаимодействием. Отдельные узлы управления рассматривают на принципиальных схемах (например, рис. 146).

На модернизированных тепловозах. 2ТЭ10В в схему внесены следующие основные изменения. Для включения электродвигателя топливного насоса ТН взамен реле РУЗ установлен контактор КТН. Контакты реле ТРВ, ТРМ и РДМ2 включены в цепь промежуточного реле РУ2, контакты которого на­ходятся в цепи KB и ВВ. Изменено подключение электромагнита МР5 и вен­тиля ВП6, а также заменен ряд реле управления (РУ5—РУ10, РУ12, РУ15, РУ17, РУ18) на реле промышленной серии ТРПУ-1.

Управление тепловозом производится рукоятками контроллера и ревер­сора, кнопками и автоматами, расположенными на пульте управления. К аппа­ратам ручного управления относятся также рубильник аккумуляторной бата­реи ВБ, отключатели тяговых электродвигателей ОМ, выключатель реле пере­ходов УП (см. гл. 5, 7). Основная операция управления заключается в измене­нии режима работы дизеля. При позиционном управлении дизелем весь диапа­зон управления разбит на ступени (на маневровых тепловозах 6—8; на магист­ральных 15—16). На разных ступенях или позициях включаются в разных комбинациях магниты регулятора (топливные вентили), обеспечивая различную затяжку режимной пружины регулятора; а следовательно, различную подачу топлива в цилиндры: от минимальной — при холостом ходе и на первых позициях до максимальной — на последней позиции управления. Одновремен­но с включением вентилей включаются и некоторые из реле управления. Ряд аппаратов машинист включает при подготовке тепловоза к движению, и они остаются включенными все время его движения. К ним относятся: рубильник аккумуляторной батареи, кнопка или автомат включения двигателя топливо-подкачивающего насоса.

При движении тепловоза, кроме того, включены: кнопка или автомат «уп­равления машинами» (управление тепловозом), выключатель реле переходов, кнопка или автомат «управление общее», отключатели тяговых двигателей (выключаемые на перегоне лишь при необходимости отключения неисправного двигателя, для чего необходимо остановить поезд). Рукоятка реверсора уста­навливается в ходовое положение «вперед» или «назад» и остается в таком по­ложении до необходимости изменения направления движения. После останов­ки тепловоза реверсор переводится в нулевое положение.

Рассматривая цепи и узлы управления, можно видеть взаимосвязь ряда аппаратов, обеспечивающую автоматическое управление тем или иным про­цессом, например пуском дизеля, и автоматическую защиту элементов энерге­тической цепи.

Кроме упомянутых аппаратов управления силовой и вспомогательных це­пей, имеются еще аппараты сигналов тепловоза, его освещения, вентиляции и обогрева, а также аппараты связи с системой автоматической локомотивной сигнализации (АЛС).

Цепи управления тепловоза 2ТЭ10Л(В). Читать схему удобно слева на­право. В принятых сейчас изображениях левые концы проводов присоединя­ют к положительному зажиму источника питания, которым является при пуске дизеля и при работе на аварийном режиме аккумуляторная батарея, при нор­мальном движении тепловоза — вспомогательный генератор. Правые концы проводов присоединены к отрицательному зажиму.

Управление пуском дизеля. Для пуска дизеля необходимы два условия: соз­дание в цилиндре давления воздуха, при котором его температура достаточна для воспламенения топлива; ввод топлива в цилиндры осуществляется включе­нием блокировочного магнита регулятора (электротяговый магнит) при нали­чии топлива в коллекторе дизеля, т. е. при работе топливоподкачивающего насоса.

Пуск дизеля происходит при включенном рубильнике А Б при нулевых положениях главной и реверсивной рукояток контроллера и открытом пульте управления, при включении автоматов 45 и 46 (выключение топливных насо­сов первой или второй секции или одновременно обеих). Через контакты КЗ и размыкающие контакты РУЗ собирается цепь питания двигателей топливо­подкачивающего насоса ТН (см. развертку контроллера на рис. 146). Начи­нается подача топлива. Две другие цепи: катушки «ускорителя пуска» ВП7 и электромагнита регулятора ЭТ соберутся после замыкания пусковых контак­торов Д1 и Д2, так как топливо можно вводить в цилиндры дизеля только пос­ле приведения его вала во вращение.

Когда избыточное давление топлива в коллекторе достигнет 0, 2 МПа, ма­шинист нажимает кнопку «Пуск дизеля». На нулевой позиции контроллера за­мыкается одна пара контактов (четвертая снизу), через которую собираются цепи питания катушек пусковых контакторов.

Эти цепи довольно сложны, так как при пуске ограничивается подача топ­лива в цилиндры и до приведения во вращение вала производится смазка ди­зеля. Масло поступает от маслопрокачивающего насоса, двигатель МН кото­рого питается от аккумуляторной батареи при замыкании контактов контак­тора КМН (см. этот узел справа от общей группы цепей управления). Продол­жительность прокачки масла выдерживается автоматически действием реле времени РВ1. Взаимное блокирование двух реле времени РВ1 и РВ2 и несколь­ких реле управления обеспечивает определенную последовательность всех операций пуска.

Непосредственно после замыкания кнопки «Пуск дизеля» получает пита­ние катушка реле управления РУЗ по цепи, собранной через замыкающие кон­такты РУЗ и размыкающие контакты РУ9. Контакты РУ6 собирают цепь пи­тания катушки РВ1. Одна пара контактов РВ1 замыкается мгновенно и обес­печивает питание катушки КМН контактора маслопрокачивающего насоса. Контакты КМН собирают цепь питания двигателя МН; контакты КМН разрывают цепь, шунтировавшую резистор в цепи катушки РВ2 (для удержания реле требуется меньший ток, чем для его включения). Через установленную выдержку времени 90 с, необходимую для прокачки масла через систему смаз­ки дизеля, размыкаются контакты РВ1, катушка КМН лишается питания, насос останавливается. Замыкающие контакты РВ1 между проводами 2324 и 325 собирают цепь питания катушки пускового контактора Д1 через контакты РУ9, размыкающие контакты контакторов КМН и KB, замкнутые контакты концевого выключателя валоповоротного механизма 105 и далее по проводам 333 и 368.

Контакты КМН предотвращают включение Д1 до завершения предваритель­ной смазки дизеля, контакты KB страхуют от возможности сбора силовой цепи пуска при нормальной работе генератора, контакты 105 предотвращают включение цепи дизеля при его осмотре или ремонте, контакты РУ9 предотвра­щают случайное включение цепи пуска при работающем дизеле.

Замыканием контактора Д1 пусковая цепь генератора подключается к ми­нусу аккумуляторной батареи. Контакты Д1 собирают цепи питания двух контакторов ДЗ: «своего» через провод 250; второй секции через провода 249 и 50 и далее через межтепловозное соединение. Батареи соединены параллель­но. Контакты ДЗ между проводами 246 и 245 собирают цепь питания контак­тора Д2.

Силовая цепь пуска собрана: генератор работает как стартерный двига­тель последовательного возбуждения. После включения Д1 и Д2 контакты этих контакторов собирают цепи катушек подачи топлива в цилиндры; через кон­такты Д1 получает питание тяговый электромагнит 377; контакты Д2 вклю­чают катушку ускорителя пуска ВП7. По окончании пуска цепь ЭТ1 держат контакты реле давления масла РДМ1, которые замыкаются при избыточном давлении в системе смазки более 0, 06 МПа, и контакты реле РУ8, катушка ко­торого получает питание при замыкании контактов РДМ1. При давлении менее 0, 06 МПа цепь ЭТ разрывается, дизель останавливается.

Кроме этих средств защиты дизеля, предусмотрено включение катушки РУ7, а значит, остановки дизеля при нажатии аварийной кнопки А К, т.е. при обнаружении бригадой опасной ситуации любого происхождения. После сра­батывания РУ7 по любой причине его катушка получает питание через его замыкающие контакты между проводами 220 и 223. Для выключения реле при­ходится выключать рубильник батареи. Этим привлекается внимание машини­ста к состоянию агрегатов тепловоза. Разбор работы схемы позволяет устано­вить, что рассмотренный узел не только служит для пуска дизеля, но и обеспе­чивает его защиту при движении тепловоза.

Управление при движении тепловоза. При трогании с места и движении теп­ловоза необходимо собрать силовую цепь включением контакторов П1—П6 и подать возбуждение на возбудитель В и тяговый генератор Г включением кон­такторов ВВ и КВ. В дополнение к включениям, произведенным для пуска дизеля, включаются: автомат 46 «управление тепловозом» и тумблер тяговых электродвигателей ОМ1—О Мб.

Вал управления реверсором устанавливают в ходовое положение «вперед» или «назад». Вал управления контроллером переводят на 1-ю позицию. Си­ловые контакты реверсора ПР включают обмотки возбуждения тяговых элек­тродвигателей для питания в направлении, обусловленном направлением дви­жения. При любом из ходовых положений реверсора через его блок-контакты после провода 104 или 106 собираются цепи катушек ВВ и КВ. В цепях этих аппаратов имеется ряд защитных блокировок, большинство из них — общие для KB и ВВ.

В общую часть цепи включены размыкающие контакты пусковых контак­торов Д1 и ДЗ для предотвращения случайного собирания силовой цепи при пуске дизеля. Далее следует БД — четыре контакта дверей каждой из двух аппаратных камер обеих секций тепловоза для обеспечения безопасности ло­комотивной бригады.

От размыкающих контактов реле заземления цепь идет через размыкаю­щие контакты РУ8, шунтированные замыкающими контактами КВ. Соберется цепь через размыкающие контакты РУ8; на 2-й позиции контроллера катуш­ки РУ8 получает питание и эти контакты размыкаются, но так как KB уже включен, цепь держат замыкающие контакты КВ. Такая блокировка сделана для обязательной установки контроллера на 1-ю позицию в случае размыка­ния KB по любой причине.

Через замыкающие контакты реле давления в тормозной магистрали РД и контакты поездных контакторов цепь идет к разветвлению 412. Одна ветвь через замыкающие контакты РУ4, дублированные замыкающими контактами РДМ2, и через размыкающие контакты тепловых реле воды ТРВ и масла ТРМ подводит питание на катушку контактора KB, вторая через замыкаю­щие контакты РУ9 — на катушку контактора ВВ.

Вспомнив функции аппаратов, контакты которых включены в цепи пита­ния контакторов возбуждения, легко установить, что возбуждение генератора ограничивается при снижении избыточного давления в системе смазки (РУ9) на 0, 06 МПа и снимается при заземлении в силовой цепи, снижении давления в системе смазки ниже 0, 11 МПа (на позициях 12—15), при пониженном дав­лении в тормозной системе, перегреве воды или масла, нарушении бдитель­ности машиниста и открытых дверях аппаратных камер.

Одновременно с включением катушек ВВ и KB через провод 137 получает питание катушка реле времени РВЗ; его контакты между проводами 181 и 178 собирают цепь питания катушек поездных контакторов П1—П6 при включен­ных тумблерах тяговых двигателей ОМ1—ОМ6. Замыкание контактов РВЗ происходит мгновенно; размыкание с выдержкой времени 2—3 с. Это сделано для того, чтобы поездные контакторы размыкались позже размыкания контак­торов возбуждения.

На 1-й позиции контроллера сохраняется «нулевая», т. е. минимальная, подача топлива в цилиндры дизеля. Начиная со 2-й позиции, подача топлива увеличивается на каждом положении управления за счет включения магнитов регулятора (топливных вентилей) МР1—МР4 в разных комбинациях. Это можно увидеть на развертке контроллера.

Одновременно с включением МР1—МР4 получают питание катушки не­которых реле управления. На позициях 1—11 получает питание катушка РУ4, замыкающие контакты которой введены в цепь питания КВ. На пози­циях 4—15 включается РУ10, контакты которого замыкают цепь питания регу­лировочной обмотки амплистата возбуждения. На позициях 2—15 получает питание катушка «реле плавного пуска» РУ8. На позициях 8—15 включается РУ15 для перестройки сигналов по току и по напряжению в системе регулиро­вания.

На всех ходовых позициях при включенном тумблере управления пере­ходами УП через два верхних кулачка контроллера подается напряжение на цепи катушек контакторов ослабления возбуждения тяговых электродвигате­лей, получающих питание при замыкании контактов РП.

На современных тепловозах имеется пятый «магнит регулятора» МР5, который включается автоматически при действии узла защиты от боксования (см. ранее). Действием МР5 осуществляется перемещение сердечника ИД та­ким образом, чтобы препятствовать повышению напряжения генератора.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Чем производится по управлению тепловозом?

2. Какие условия необходимы для пуска дизеля?

3. Назначение контакта КМН

4. Назначение магнита регулятора МР5