Силовая цепь тяговых двигателей в режиме тяги.

Напряжение на тяговые двигатели (ТД) подается от вторичных тяговых обмоток трансформатора через выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП). При поврежде­нии они отключаются трехножевыми разъединителями QS3-QS6 с ручным приводом.

ТД 1.2.3 подключены через ВИП U1 к тяговым обмоткам а1 – х1, а ТД 4,5,6 через ВИП U2 к обмоткам а2-х2. Напряжение секций al-1, 1-2. а2-3. 3-4 вторичных регулируе­мых тяговых обмоток в режиме холостого хода трансформатора составляет 315 В. а на­пряжение секций нерегулируемых обмоток 2-х 1 и 4-х2 - 630В.

Изменение напряжения на ТД происходит с помощью четырехзонного плавного регули­рования выпрямленного напряжения: I зона от 0 до 315 В; II зона - от 315 В до 630 В; III зона - от 630 В до 945 В; IV зона - от 945 В до 1260 В (данные приведены в режиме холостого хода трансформатора).

Переход из одной зоны регулирования в другую, происходит за счет открытия или за­пирания тиристоров в плечах ВИП. т.е. плечи ВИП подключается к определенным секци­ям тяговых обмоток. Регулирование напряжения ТД в пределах одной зоны осуще­ствляется путем изменения угла открытия тиристоров ВИП.

Рассмотрим цепь тока по 1.2 и 3 ТД в первый полупериод на I зоне регулирования (0-315 В): в этом случае питание двигателей осуществляется от секции регулируемой тяго­вой обмотки 2-1.

С вывода 1 вторичной регулируемой тяговой обмотки, через нож разъединителя QS3 (отключения ВИП). катушка реле КА1.вывод 2 ВИП. Далее через плечо 3 (ВИП U1) на сглаживающий реактор L5 (снижает пульсации выпрямленного тока в цепи ТД). После этого ток распределяется натри параллельные цепи к соответст­вующим двигателям Для примера разберем цепь тока по первому ТД: - замкнутые сило­выеконтакты быстродействующего выключателя (БВ) QF11 (защищающий ТД от то­ков перегрузки и короткого замыкания), датчик тока Т41 (питание амперметра), якорные обмотки Я1-Д2. силовые контакты тормозного переключателя QT1. силовые контакты реверсора QP1. обмотка возбуждения С1-С2. силовые контакты реверсора QP1. нож разъединителя отключения первого ТД QS11, силовые контакты тормозного переключателя QT1.

Цепь второго ТД будет отличаться только изменением направления тока по обмотке возбуждения, от С2 к С1. за счет другой пары замкнутых силовых контактов реверсора QP 1.

Цепь третьего ТД будет полностью аналогична первому.

Далее параллельные цепи объединяются в одну и цепь тока проходит через плечо 6 и вывод 3 ВИП U1. датчик узла коммутации Т15. катушку реле КА 2 (защита ВИП и тя­говых обмоток трансформатора от перегрузки и токов короткого замыкания), нож разъединителя QS5 (отключения ВИП). на вывод 2 регулируемой секции тяговых обмоток.

Защита тяговых обмоток и ВИП от токов короткого замыкания осуществляется с по­мощью токовых реле перегрузки КА1-КА6 (6000±200А). при срабатывании которых от обмотки собственных нужд трансформатора подается напряжение на катушку отклю­чающего электромагнита переменного тока Г'В.

Цепь тока ТД 1.2.3 во второй полупериод на I зоне регулирования:

с вывода 2 вторичной регулируемой тяговой обмотки, нож разъединителя QS5 (отключе­ния ВИП). катушка реле КА2. датчик угла коммутации Т15. вывод 3 и плечо 5 ВИП U1. сглаживающий реактор L5. далее тремя параллельными цепями через ТД (аналогично первому полупериоду).....общей цепью через плечо 4 и вывод 2 ВИП U1. Катушку реле КА1. нож разъединителя QS3. вывод 1 регулируемой тяговой обмотки.

Цепь тока 4.5,6 ТД в первый полупериод проходит следующим образом: с вывода 3 регулируемой вторичной тяговой обмотки трансформатора, нож разъединителя QS4 (отключения ВИП), катушка реле КА4, на вывод 2 и плечо 3 ВИП U2. сглаживаю­щий реактор L6. далее гремя параллельными цепями к соответствующим двигателям.

Для примера используем цепь 6 ТД: - замкнутые силовые контакты БВ QF13. дат­чик тока Т42. якорные обмотки Я1-Д2. силовые контакты тормозного переключа­теля QT1, силовые контакты реверсора QP1, обмотка возбуждения С2-С1, силовые контакты реверсора QP1. нож разъединителя отключения 6-го ТД QS13, силовые кон­такты тормозного переключателя QT1.

Цепь четвертого ТД будет аналогичной, а третьего ТД отличается только направле­нием тока в обмотке возбуждения.

Далее общей шиной, через плечо 6 и вывод 3 ВИП U2. датчик угла коммутации Т17. катушку реле КА5. нож разъединителя QS6 (отключения ВИП). на вывод 4 регу­лируемой секции тяговых обмоток. Во второй полупериод цепь тока изменится так же, как и на 1,2.3 ТД.

Вторая, третья и четвертая зоны регулирования отличаются подключение секций тяго­вых обмоток, в соответствии с алгоритмом управления тиристорами ВИП.

Для контроля тока тяговых двигателей в цепи якорей ТД включены датчики тока Т21-Т23. обеспечивающие совместно со шкафом МСУД (А55) управление ВИП. С помощью датчиков угла коммутации Т15-Т18. включенных в цепь тяговых обмоток, МСУД обес­печивает контроль и регулирование угла открытия тиристоров ВИП.

Измерительные трансформаторы Т11-Т14 контролируют параметры тока и напряже­ния в обмотках тягового трансформатора, и используются для синхронизации парамет­ров работы аппаратуры электровоза и контактной сети в режиме рекуперации.

Напряжение ТЭД измеряется вольтметром PV4 включенном в цепь 5-го ТЭД. От коммутационных перенапряжений вольтметр защищен конденсатором С20. От токов корот­кого замыкания плавкой вставкой F20.

Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений в цепях тяго­вых обмоток включены ограничители перенапряжении F3. F4.

Для снижения потенциала относительно корпуса и снижения уровня радиопомех тяго­вые обмотки соединены с корпусом электровоза соответственно через конденсаторы С1. С2 и конденсаторы C11-С14.

Для уменьшения пульсаций тока в обмотках возбуждения ТЭД они шунтированы ре­зисторами R11-R13 (выводы РЗ. РО).

Режим ослабления поля

После полного открытия тиристоров в конце 4 зоны регулирования, дальнейшее увеличение скорости электровоза достигается включением ослаблением возбуждения ТЭД. путем шунтирования обмоток возбуждения резисторами R1-R.3 и соединенными с ними последовательно индуктивными шунтами L11-L16.

На электровозах ЭП1М (П) ослабление поля включается нажатием клавиши «↑» блока индикации МСУД-Н. При этом электропневматические вентили, соответствующих кон­такторов ослабления поля, по проводам Н71. Н72 и H73 получают питание непосредст­венно от блока МСУД (А55). Отключение ступени ослабления поля производится нажати­ем клавиши «↓» на блоке индикации. Предусмотрено 3 ступени ослабления возбуждения:

1 -я ступень-74% (включены контакторы К11 -К 13);

2-я ступень-57% (включены контакторы K11-К13. К21 - К23):

3-я ступень-48% (включены контакторы K11-К13. К21-К23. К31-КЗЗ).

Это значит, что только 74%, 57% и 48% тока якоря проходит по обмотке возбуждения. Пневматические контакторы ослабления поля K11-К13 включаются при получении питания соответствующих электропневматических вентилей.

Индуктивные шунты (L11-L16) предназначены для снижения бросков тока и облегчения условий коммутации ТД при колебаниях напряжения в контактной сети или его восстановлении после кратковременного снятия.

Также предусмотрен автоматический режим ослабления поля в режиме рекуперации, для выравнивания нагрузки на всех ТЭД электровоза. Отличие в величине тормозной си­лы отдельных двигателей электровоза может возникнуть, в том числе из-за допустимой разницы в характеристиках. В этом случае ослабление поля включается без использова­ния контакторов K11-К13. только с помощью тиристоров V1-V3, которыми управляет МСУД-Н. При разной нагрузке ТЭД в режиме рекуперативного торможения, тиристоры V1-V3 создают цепь тока через резисторы ослабления поля Р4-РЗ, создавая режим ос­лабления поля. Величина ослабления поля регулируется МСУД-Н. за счет изменения угла открытия тиристоров, индивидуально по каждому двигателю, до выравнивания нагрузки на всех ТЭД электровоза..