Силовые контроллеры 1кс. 023у2; 1кс. 024. 1у2

 

Силовые пневматические контроллеры являются основными аппаратами автоматического управления и предназначены для осуществления переключений в схемах управления и силовой при регулировании напряжения на тяговых двигателях во время пуска и торможения.

Технические данные:

 

                                   КСП                                               ТК

Номинальное напряжение

           силовой цепи ----------------------- 2200 В---------------------------------- 2200 В

           цепей управления--------------------110 В -----------------------------------110 В

Число рабочих позиций--------------------------20 ------------------------------------- 20

Угол поворота вала -----------------------------18 град.-------------------------------- 18 град.

Тип включающего вентиля --------------------1В.008 -------------------------------- 1В.008

Количество контакторов:

            силовой цепи--------------------------18 -----------------------------------------19

            цепей управления-------------------- 5 -----------------------------------------13

Масса -------------------------------------------- 110 кг ------------------------------------120 кг

 

Переключатель 1П.008. У2

Реверсивный переключатель служит для переключения цепей обмоток возбуждения тяговых двигателей при изменении направления движения электропоезда.

 

Технические данные:

 

Напряжение -------------------------------------------------------------------------------------------------- 3000 В

Напряжение цепей управления --------------------------------------------------------------------------- 110 В

Число рабочих положений ------------------------------------------------------------------------------------ 2

Угол поворота кулачкового вала из одного положения в другое ------------------------------- 45 град.

Количество контакторов силовой цепи --------------------------------------------------------------------- 8

Тип силовых контакторов -------------------------------------------------------------------------- КЭ – 4Д – 2

Длительный ток силовых контактов --------------------------------------------------------------------- 220 А

Раствор контактов --------------------------------------------------------------------------------------- 6 – 12 мм

Количество контакторов цепи управления --------------------------------------------------------------- 2

Тип контакторов цепей управления --------------------------------------------------------------- КЭ – 42

Длительный ток контактов цепи управления -------------------------------------------------------- 35 А

Диаметр пневматического цилиндра ------------------------------------------------------------------ 58 мм

Ход поршня ----------------------------------------------------------------------------------------------- 40 мм

Давление воздуха --------------------------------------------------------------------------------------- 5 кгс\см²

Тип включающего вентиля --------------------------------------------------------------------------ВВ – 2Г – 2

Масса --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 41 кг

 

Пневматический контактор 1КП. 005. 9

 

Контакторы типа 1КП. 005. 9 однополюсные, электропневматические, высоковольтные, постоянного тока, предназначены для оперативной коммутации в главных электрических цепях. Привод контактора управляется электропневматическим вентилем ВВ – 2Г. Вспомогательными контакторами (цепей управления) служат герконы КЭМ – 1.

 Технические данные:

Наибольшее напряжение -------------------------------------------------------------------------------- 4000 В

Ток силовой цепи ------------------------------------------------------------------------------------------- 400 А

Напряжение вспомогательных цепей управления --------------------------------------------------- 110 В

Ток цепей управления ------------------------------------------------------------------------------------ 0.035 А

Зазор главных контактов ------------------------------------------------------------------------------ 28 – 32 мм

Нажатие главных контактов ----------------------------------------------------------------- 16.6 ± 3.7 кгс\см

Допустимый износ главных контактов по толщине ------------------------------------------------- 2 мм

Допустимый износ дугогасительных контактов по толщине --------------------------------------- 3 мм

 Масса ------------------------------------------------------------------------------------------------------ 20 ± 1 кг

 

Таблица замыканий контакторов главного контроллера (ГК)

 

	Контакторы силовые	Контакторы управления
1 позиция	1. 12. Ш3. Ш5. Ш6.	ГК1. ГК3. ГК4.
2 позиция	1. 11. 12.	ГК2. ГК3. ГК5.
3 позиция	1. 2. 11.	ГК2. ГК3. ГК5.
4 позиция	1. 2. 11. 12.	ГК2. ГК3. ГК5.
5 позиция	2. 3. 12.	ГК2. ГК3. ГК5.
6 позиция	2. 3. 11. 12.	ГК2. ГК3. ГК5.
7 позиция	3. 4. 11.	ГК2. ГК3. ГК5.
8 позиция	3. 4. 11. 12.	ГК2. ГК3. ГК5.
9 позиция	4. 5. 12.	ГК2. ГК3. ГК5.
10 позиция	4. 5. 11. 12.	ГК2. ГК3. ГК5.
11позиция	5. 6. 11.	ГК2. ГК3. ГК5.
12позиция	5. 6. 11. 12.	ГК2. ГК3. ГК5.
13 позиция	6. 7. 12.	ГК2. ГК3. ГК5.
14 позиция	6. 7. 11. 12.	ГК2. ГК3. ГК5.
15 позиция	7. 8. 11.	ГК2. ГК3. ГК5.
16 позиция	7. 8. 10. 11. 12.	ГК2. ГК3. ГК5.
17 позиция	8. 10. 11. 12. Ш1. Ш4.	ГК2. ГК3. ГК5.
18 позиция	8. 10. 12. Ш1. Ш2. Ш4. Ш5.	ГК2. ГК3. ГК5.
19 позиция	8. 10. 12. Ш1. Ш2. Ш3. Ш4. Ш5. Ш6.	ГК2.
20позиция	Ш1. Ш2. Ш3. Ш4. Ш5. Ш6.	ГК2.

 

Таблица замыканий контакторов тормозного контроллера (ТК)

 

	Контакторы силовые	Контакторы управления
1 позиция	10. 12. 15. 16. 17. 18.	5. 8.
2 позиция	12. 15. 16.	3. 7. 8. 11.
3 позиция	1. 11. 13. 14. 19.	1. 3. 4. 6. 7. 10. 11.
4 позиция	1. 2. 6. 11. 13. 14. 19.	2. 3. 4. 6. 7. 10. 11.
5 позиция	1. 2. 3. 6. 7. 11. 13. 14. 19.	2. 3. 4. 6. 7. 10. 11. 9.
6 позиция	1. 3. 7. 11. 13. 14. 19.	2. 3. 4. 6. 7. 9. 10. 11.
7 позиция	1. 3. 4. 7. 8. 11. 13. 14. 19.	3. 4. 6. 7. 9. 10. 11.
8 позиция	1. 3. 2. 4. 6. 7. 8. 11. 13. 14. 19.	3. 4. 6. 7. 9. 10. 11.
9 позиция	1. 2. 4. 6. 8. 11. 13. 14. 19.	3. 4. 6. 7. 9. 10. 11.
10 позиция	1. 2. 4. 5. 6. 8. 9. 11. 13. 14. 19.	3. 4. 6. 7. 9. 10. 11.
11позиция	1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 11. 13. 14. 19.	3. 4. 6. 7. 9. 10. 11.
12позиция	1. 3. 4. 5. 7. 8. 9. 11. 13. 14. 19.	3. 4. 7. 9. 10. 11. 12.

 

с 13 по 20 позиции переходные (холостые).

 

Контакторы управления ГК контролируют:

ГК – 1 контролирует включение линейных контакторов только на первой позиции КСП

ГК – 2 обеспечивает возврат КСП на первую позиции при отключении линейных контакторов

ГК – 3 автоматический пуск КСП до 19 позиции

ГК – 5 контролирует наличие тока на тяговых двигателях при повторном наборе позиции

Контакторы главного контроллера:

с 1 по 8 п. - ступенчато увеличивают напряжение на тяговых двигателях с 138 В до 2208 В 

10 п. - контактор включен параллельно 8 контактору

с 16 по 19 п. - для уменьшения токовой нагрузки

11 и 12 п. - контактора перехода

Контактора Ш1 – Ш6 уменьшают коэффициент возбуждения тяговых двигателей с 94,3 до 27%.

Тяговые цепи.

Переменный ток напряжением 25 кВ подается от токоприемника через дроссель ДП и высоковольтный выключатель ВВ на первичную обмотку (А-Х) главного трансформатора ГТ.

В тяговом режиме тяговые двигатели М1 – М4 получают питание от вторичной обмотки трансформатора через выпрямитель ВУ включенный по мостовой схеме. Тяговые двигатели соединены в две параллельные группы по два двигателя последовательно. Для сглаживания пульсаций выпрямленного тока в общую цепь двигателей включен сглаживающий реактор.

Вторичная обмотка трансформатора состоит из восьми секций, соединенных последовательно и имеет девять выводов (0….8). Средняя точка - вывод 0 вторичной обмотки заземлена через реле заземления РЗ и резистор R1. скорость поезда меняется от величины напряжения, подводимого к тяговым двигателям, с помощью последовательного подключения секций тяговой обмотки трансформатора, а на последних ступенях – ослаблением поля тяговых двигателей, путем шунтирования обмотки возбуждения резисторами. Эти операции осуществляются главным (силовым) контроллером ГК.

Силовой контроллер имеет 17 контакторов. Контакторы с 1 по12 используется для регулировки напряжения на тяговых двигателях. Ш1 – Ш6 используются для ослабления поля двигателей путем шунтирования обмоток возбуждения. Контакторы Ш1 и Ш4 выполнены с дугогашением т.к. они размыкают цепь под током.

 

На первой позиции ГК замкнуты контакторы 1 и 12. Схема работает в режиме однополупериодного выпрямления от одной секции трансформатора (вывод 7, 8). Эта ступень используется в качестве маневровой. Тяговые двигатели получают питание по цепи:

   1 полупериод

вывод трансформатора 8 --- токовый трансформатор Т2 --- вентили выпрямления ВГ1 --- сглаживающий реактор СР --- контактор тормозного контроллера ТК17 --- контактор ЛК3 (ЛК4) --- контактор реверсора В2 (В) --- обмотка возбуждения М2.М1 (М4.М3) --- контактор реверсора В1 (В3) --- контактор ТК 10 (12) --- якорная обмотка М2. М1 (М4. М3) --- обмотка датчика тока якоря ДТ1 (ДТ2) --- шунт амперметра РА1 (РА2) --- контактор ЛК1 (ЛК2) --- вентили ВУ ВП-3 --- контактор ГК1 --- вывод трансформатора 7.

2 полупериод

напряжение на тяговых двигателях равно 0, так как цепь питания разомкнута 11 контактором ГК.

 

На второй позиции ГК замкнуты контакторы 1, 11, 12. Схема работает в режиме двухполупериодного выпрямления. Тяговые двигатели получают питание от одной секции трансформатора (выводы 7-8).

1 полупериод

 вывод 8 --- ………. (см. маневровую позицию)

   2 полупериод

 вывод 7 --- контактор ГК1 --- контактор ГК11 --- вентили ВП1 --- сглаживающий реактор --- контактор ТК17 – контактор ЛК3 (ЛК4) --- …. --- контактор ЛК1 (ЛК2) --- вентили ВГ2 --- трансформатор Т2 --- вывод 8.

 

На третьей позиции замкнуты контакторы 1, 2, 11. В полупериод, когда э.д.с. вторичной обмотки трансформатора направлена от вывода 6 к выводу 8 на тяговые двигатели подается напряжение равное э.д.с. двух секций. В следующий полупериод, когда э.д.с. вторичной обмотки трансформатора направлена от вывода 8 к выводу 6, на двигатели подается напряжение только одной секции трансформатора 7-8, так как подаче напряжения двух секций препятствует разомкнутый контактор 12.

Таким образом, в один полупериод напряжение на двигателях равно напряжению двух секций трансформатора, а во второй полупериод одной секции.

Эта позиция отличается повышенной пульсацией.

Повышенную пульсацию имеют все последующие нечетные позиции до 15 –ой включительно.

  На четвертой позиции включается контактор 12 и в оба полупериода двигатели получают питание от двух секций вторичной обмотки трансформатора. При этом пульсация тока не превышает обусловленной в пределах нормы, контакторы 1 и 11 не обтекаются током и при переходе на пятую позицию размыкаются.

Дальнейший процесс повышения напряжения на тяговых двигателях до 16-ой позиции аналогичен: на нечетных позициях – режим выпрямления с повышенной пульсацией тока, при котором разомкнут один из контакторов 11 или 12, на четных – выпрямление с нормальной пульсацией тока, контакторы 11 и 12 замкнуты.

С 16 –ой позиции осуществляется выпрямление с нормальной пульсацией тока, при этом к выпрямительному мосту контакторами 8 и 10 подсоединены все восемь секций вторичной обмотки трансформатора.

Параллельно обмоткам тяговых двигателей подключены резисторы R2 и R3, обеспечивающие снижение пульсаций потока возбуждения при пуске тяговых двигателей. При пуске поле этих двигателей ослаблено до 94.3%.

 На 17 –ой позиции замыкаются контакторы Ш1 и Ш4. Поле всех двигателей ослабляется до 56.6%

 На 18 –ой позиции дополнительно замыкаются контакторы Ш2, Ш5 и поле двигателей ослабляется до 37%.

На 19 –ой позиции замыкаются контакторы Ш3, Ш6 и поле ослабляется до 27%.

20 –я позиция - холостая, обеспечивает вращение вала при переходе на первую позицию ГК.

Включение тяговых двигателей осуществляется контакторами ЛК1 – ЛК4, при этом тормозной контроллер ТК должен находиться на первой позиции. Реверсирование тяговых двигателей осуществляется при помощи реверсора (В1 – В4; Н1 – Н4), изменяющего направление тока в обмотках возбуждения.

 

 

Реостатное торможение.

 

Переключение силовых цепей из тягового режима в тормозной осуществляется тормозным контроллером ТК, при этом, начиная с третьей позиции ТК, собираются цепи реостатного тормоза.

Вторая позиция тормозного контроллера ТК переходная и необходима для обеспечения переключений контроллера. В тормозном режиме якоря тяговых двигателей соединены в два контура.

 При включении контактора ЛК1 первый тормозной контур образуют двигатели М1, М2, датчик тока ДТ1, контактор ЛК1, амперметр РА1, контактор контроллера ТК1, резисторы R30, R32, R34, R36.

При включении контактора ЛК2 второй тормозной контур образуют двигатели М3, М4, резисторы R39, R37, R35, R31, контактор ТК1, контактор ТК1, контактор ЛК2, амперметр РА2, датчик тока ДТ2, контактор ТК19.

С помощью тормозного контроллера осуществляются переключения резисторов, при этом обеспечивается 7 ступеней реостатного торможения.

При переключении ТК с пятой на шестую позицию, с восьмой на девятую и с одиннадцатой на двенадцатую – сопротивление в контурах не изменяется, шестая и девятая позиции – переходные, служат для обеспечения бестоковой коммутации.

На двенадцатой позиции включается электропневматическое дотормаживание. Позиции ТК с тринадцатой по двадцатую – переходные и при реостатном торможении не используются.

Возбуждение тяговых двигателей в тормозном режиме независимое, с питанием последовательно соединенных обмоток возбуждения от обмотки с выводами 0 – 4 главного трансформатора через полууправляемый выпрямительный мост, состоящий из двух тиристоров Тт5, Тт6 и двух диодов Д15; Д16, который позволяет регулировать ток возбуждения тяговых двигателей. В цепи тяговых двигателей включены датчики тока якорей ДТ1 и ДТ2 и датчик тока возбуждения ДТВ.

При пуске электропоезда сигналы от ДТ1 и ДТ2 воздействуют на электронное реле ускорения (БРУ), обеспечивающее автоматический пуск тяговых двигателей управляя переключением главного контроллера ГК.

В тормозном режиме сигналы от датчиков тока якоря ДТ1, ДТ2 и с датчика возбуждения ДТВ поступают в систему управления реостатным торможением, т. е. на блоки БУТР и БРТ.

Блок БУТР управляет мостом Тт5, Тт6, Д15, Д16 (возбуждение тяговых двигателей).

 Блок БРТ управляет тормозным контроллером ТК, обеспечивая автоматическое реостатное торможение электропоезда с заданными уставками тока якоря и возбуждения.

 При постановки ручки штурвала КМ в тормозное положение получает питание провод 2.

От провода 2, через РУМ --- В10, --- Пр.25, --- провод 2В, --- ТКУ8, --- диоды Д48, Д49 --- ПЛКТ, получает питание блок БРТ и, переключая вентили ТКВ1 и ТКВ2 контроллера ТК, доводит его на третью позицию. На этой позиции подготавливается включение реостатного торможения, которое начнется после включения линейных контакторов ЛК1 – ЛК4.

От провода 2, через контакт ТКУ4 по цепи: АВТ, --- В10, --- КЗ, --- РПЗ, --- В12, --- В13 получают питание катушки контакторов ЛК3, ЛК4. контакторы ЛК3, ЛК4 включаются и своими силовыми контактами замыкают цепь питания четырех последовательно включенных обмоток возбуждения тяговых двигателей от обмотки ГТ через тиристорно-диодный мост Тт3, Тт6, Д15, Д16. Повторители ПЛК3 и ПЛК4 включают контакторы ЛК1 и ЛК2. Начинается реостатное торможение, которое происходит под контролем блока автоматического управления торможением БУТР.

Блок БУТР после достижения током возбуждения заданного значения, включает реле РВ, которое контактором 2АГ – 2АН, дает разрешение блоку БРТ на ход тормозного контроллера ТК, если ток якоря упал до заданного значения. Это значение тока меняется на пятой позиции ТК, с помощью реле РПУ, включаемого ТКУ9. После того как контроллер перейдет на 12 позицию, его контакт ТКУ12 включает реле РЭТ, которое совместно с реле времени РВТ1, сформирует на электропневматическом вентиле ВТ, импульс напряжения. Этим будет обеспечено электропневматическое дотормаживание всего электропоезда, т.к. реле РЭТ включается на всех моторных вагонах от провода 42. по секционному проводу 44, импульс напряжения поступает на прицепной (головной) вагон, включая на нем вентиль ВТ.

Кнопка КН6 обеспечивает возможность проверки давления в цилиндрах при дотормаживании, на стоянке при ее нажатии не включиться реле ПРТ и есть возможность исключить замещение (которое включиться, если на нажать КН6, так как нет тока в якорях).

Котроллер машиниста имеет пять тормозных позиций. Первая, вторая и третья позиции предусмотрены для осуществления реостатного торможения с пониженным усилием. При этом получают питание провода 4, 8, 70 соответственно которые подают сигнал на блок БУТР.

На четвертой позиции контроллера машиниста осуществляется автоматическое управление реостатным торможением с нормальной уставкой, при этом уставка тока якоря на третьей позиции тормозного контроллера задается ТКУ1, а на четвертой, пятой и шестой позициях ТКУ2. При постановке КМ в пятое положение получает питание провод 10 и дополнительно к электрическому торможению поезда моторными вагонами подключается электропневматическое торможение прицепными и головными вагонами.

Для автоматического отключения электрического торможения при включении электропневматического торможения, предусмотрен контакт регулятора давления АВТ (2 – 2т) в цепи питания контактора ЛК3, ЛК4 в тормозном режиме от провода 2.                 

При достижении давления в тормозных цилиндрах 1 – 1.5 кгс\см², контакт АВТ размыкается и цепи электрического торможения отключаются.

Кроме того, при включении электропневматического торможения от крана машиниста, когда получает питание провод 47, на головном вагоне получает питание реле контроля тормоза РКТ и своим контактом 2Г – 2 отключает питание провода 2, что приводит к прекращению электрического торможения.

В случае если реостатное торможение, по каким то причинам не включилось в течение времени, отделяемом реле времени РВТ3, то наступает замещение электропневматическим торможением.

Это происходит следующим образом: после появления команды на включение реостатного торможения (включается реле РЗТ от провода 2) отключается размыкающий контактор РЗТ реле РВТ3, которая, отключаясь с выдержкой времени 3 – 3.5 сек., включает реле ПРТ, если за это время не появится ток в тормозных контурах двигателей (не включается реле РКТ1,РКТ2). Включаясь, реле ПРТ и реле РВТ2 сформируют импульс напряжения на электропневматических вентилях ВТ, определяющий величину наполнения тормозных цилиндров.

Цепь R70 – С7,С8 обеспечивает подпитку РВТ2 после включения АВТ при электропневматическом замещении. Контакты ПРТ (2 – 24) и РЭТ (2Ж – 2ЖА), взаимно блокируют наложение замещения и дотормаживания.