Силовые цепи ТЭД в режиме тяги.

Напряжение на тяговые электродвигатели подается от вторичных тяговых об­моток трансформатора Т1 через выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП) U1, U2. Напряжение секций а1-1, 1-2, а2-3, 3-4 вторичных тяговых обмоток при холостом ходе трансформатора составляет 315 В, а напряжение секций 2-х1, 4-х2 - 630В.

Измерительные трансформаторы Т11- Т14 контролируют параметры тока и напряжения в обмотках тягового трансформатора и используются для синхронизации параметров работы аппаратуры электровоза и контактной сети.
Для контроля тока тяговых двигателей в цепи якорей ТЭД включены датчики тока Т21- Т23, обеспечивающие совместно со шкафом МСУД А55 управление ВИП.
С помощью датчиков угла коммутации Т15- Т18, включенных в цепь вторичных тяговых обмоток, МСУД обеспечивает контроль и регулирование угла открытия тиристоров ВИП.

Регулирование напряжения тяговых элек­тродвигателей осуществляется путём изменения угла открытия тиристоров ВИП (Чем большую часть проводящего полупериода проходит ток через тиристоры, тем больше среднее значение выпрямленного напряжения на тяговых электродвигателях). Схемой предусмотрено четырёхзонное плавное регулирование выпрямленного напряжения:
1 зона – от 0 до 315 В;
2 зона – от 315 до 630 В;
3 зона – от 630 до 945 В;
4 зона – от 945 до 1260 В.
Переход из одной зоны регулирования в другую происходит за счет открытия или запирания тиристоров в плечах ВИП, т.е. плечи ВИП подключаются к определенным секциям тяговых обмоток.
После полного открытия тиристоров плеч 1, 2, 7, 8 (конец 4 зоны) дальнейшее увеличение скорости электровоза достигается ослаблением возбуждения тяговых электродвигателей путём шунтирования обмоток возбуждения резисторами R11-R13 (выводы Р1-Р3) и соединенными с ними последовательно индуктивными шунтами L11-L16. Предусмотрено три ступени ослабления возбуждения:

1. первая ступень - 74% (включены контакторы К11-К13);
2. вторая ступень - 57% (включены контакторы К11.-К13, К21-К23);
3. третья ступень - 48% (включены контакторы К11-К13, К21-К23, К31-К33).

Это значит, что 74%, 57% и 48% тока якоря проходит по обмотке возбуждения.

Напряжение тяговых электродвигателей измеряется вольтметром РV4 на пятом ТЭД, установ­ленным на блоке А12. От коммутационных перенапряжений вольтметр защищён конденсатором С20. Ток тяговых электродвигателей измеряется амперметрами РА1, РА2, подклю­ченными к датчикам тока Т41, Т42 на первом и шестом ТЭД. Они также обеспечивают возможность контроля работы каждого ВИП.
Для уменьшения пульсаций тока в обмотках возбуждения ТЭД они шунтированы резисторами R11.12.13 (выводы Р0-Р3).

В цепи якорей тяговых электродвигателей включены датчики тока Т21-Т23, обеспечивающие совместно со шкафом А55 контроль тока тяговых электродвигате­лей и обратную связь по току с системой управления ВИП.
Рассмотрим цепь тока по ТЭД1,2,3 в первый полупериод 1-й зоны регулирования (0 – 315 В) – в этом случае питание ТЭД осуществляется от секции 2-1 регулируемой тяговой обмотки. Ток потечет: от вывода 2 вторичной регулируемой тяговой обмотки → вывод 1→ нож разъединителя ВИП QS3→ реле перегрузки КА1→ вывод 2 ВИП→ плечо 3 ВИП U1→ сглаживающий реактор L5→ далее ток распределяется на три параллельные цепи к соответствующим ТЭД→ замкнутые силовые контакты БВ (QF11,12,13)→ шунт амперметра PA1→ якорные обмотки Я1 – Д2→ силовые контакты тормозного переключателя QT1→ силовые контакты реверсора QP1→ обмотка возбуждения С1 – С2→ силовые контакты реверсора QP1→ нож разъединителя ТЭД QS11,12,13→ силовые контакты тормозного переключателя QT1 (цепь ТЭД №2 будет отличаться изменением направления тока по обмотке возбуждения, от С2 к С1, за счет другой пары замкнутых силовых контактов реверсора QP1)→ далее параллельные цепи объединяются в одну и ток проходит через плечо 6 ВИП U1→ вывод 3 ВИП→ реле перегрузки КА2→ нож разъединителя ВИП QS5→ вывод 2 вторичной регулируемой тяговой обмотки.
Во второй полупериод 1-й зоны регулирования ток течет: от вывода 1 регулируемой тяговой обмотки→ вывод 2→ нож разъединителя ВИП QS5→реле перегрузки КА2→ датчик угла коммутации Т15→ вывод 3 ВИП→ плечо 5 ВИП U1→ сглаживающий реактор L5→ далее тремя параллельными цепями по обмоткам ТЭД→ параллельные цепи объединяются в одну и ток проходит через плечо 4 ВИП U1→ вывод 2 ВИП→ реле перегрузки КА1→ нож разъединителя ВИП QS3→ вывод 1 регулируемой тяговой обмотки.
Вторая, третья и четвертая зоны регулирования отличаются подключением секций тяговых обмоток в соответствии с алгоритмом управления тиристорами ВИП.

1 зона регулирования:
для ТЭД1,2,3 1 п/п от вывода 2 к выводу 1 плечи 3/6
2 п/п от вывода 1 к выводу 2 плечи 5/4

для ТЭД4,5,6 1 п/п от вывода 4 к выводу 3 плечи 3/6

2 п/п от вывода 3 к выводу 4 плечи 5/4.

 

2 зона регулирования:
для ТЭД1,2,3 1 п/п от вывода 2 к выводу 1→а1 плечи 1 и 3/6
2 п/п от вывода а1 к выводу 1→2 плечи 5/4 и 2

для ТЭД4,5,6 1 п/п от вывода 4 к выводу 3→а2 плечи 1 и 3/6
2 п/п от вывода а2 к выводу 3→4 плечи 5/4 и 2.

3 зона регулирования:
для ТЭД1,2,3 1 п/п от вывода х1 к выводу 2→1 плечи 3 и 5/8
2 п/п от вывода 1 к выводу 2→х1 плечи 7/4 и 6

для ТЭД4,5,6 1 п/п от вывода х2 к выводу 4→3 плечи 3 и 5/8
2 п/п от вывода 3 к выводу 4→х2 плечи 7/4 и 6.

4 зона регулирования:
для ТЭД1,2,3 1 п/п от вывода х1 к выводу 1→а1 плечи 1 и 3/8
2 п/п от вывода а1 к выводу 1→х1 плечи 7/2 и 4

для ТЭД4,5,6 1 п/п от вывода х2 к выводу 3→а2 плечи 1 и 3/8
2 п/п от вывода а2 к выводу 3→х2 плечи 7/2 и 4.