Аппараты защиты силовой цепи.

Реле

• РПУ (реле пониженной уставки). Предназначено для для проверки работы схемы на Ход без подачи

высокого напряжения, путём шунтирования контактов НР. Запитывается нажатием на КЗП. Катушка находится в цепи 37 поездного пр., контакты в 1 ваг. пр. параллельно контактам НР.

• РУ (реле уставок). Во время работы ТРП при постановке ГРКВ в Т-1А или Т-2, от 2пр. включается РУ и посылает в БУст (блок уставок ТРП) команду на увеличение уставки тока тормозного режима со 160-180А до 250-260А в порожнем и 360 + 10А в гружёном режимах

 

ПР-143. (панель с реле на потолке в кабине).

На панели размещены: Р1-5 (КПД-110Е), К6 (ТКПМ-121), РВТ (РЭВ-811), РПБ (РЭВ-813).

• Р1-5. Для подключения схемы в ходовом режиме. Катушка в цепи 33пр., н.р. контакт - в 1поездном пр.
• К6. Для подключения схемы в тормозном режиме. Катушка в проводе 10АК, 2 последовательно нр. контакта - в цепи 6 Пр.
• РВТ (реле времени торможения). Задерживает отключение ЛК3 и ЛК4 на 0,6 - 0,7с для плавного разбора схемы со всех тормозных положений.
• РПБ (реле педали безопасности). Контролирует состояние машиниста при включённых и отключённых устройствах АРС. Катушка находится в цепи провода 7Е, нз. контакт - в цепи 39пр., нр. контакт - в цепи провода 33Ю. Имеет задержку на отключение 2,2 - 2,4с, чтобы исключить разбор схемы с ходового режима и сработку В№2 при случайном отпускании машинистом ПБ. Более подробно работа РПБ изучается по предмету «Системы АРС».

 

ПР-144 (панель с реле на потолке в кабине).

На панели размещены: К25 и РО (КПД-110Е), РП8 и КД (РЭВ-811).

• К25 (контактор 25го провода). Катушка в цепи провода 33Ж, запитывается через контакты РОТ1 системы АРС. Контакты - в цепи 25пр. При торможении от АРС контакты РОТ1 размыкаются, обесточивая катушку К25, при этом снимается питание с катушек РРТуд. в каждом вагоне и отменяется байпасное торможение (АРС производит торможение только в режиме Тормоз-2).
• РП8 (реле-повторитель 8го провода). Катушка в цепи 8 пр., нз. контакт - в цепи 14 пр. При управлении от КРУ со включённой АРС в случае превышения допустимой скорости по команде от АРС запитывается 8 пр. В результате срабатывает РП8 и своими контактами разрывает цепь 14 пр. Что приводит к разбору схемы с ходового режима и срабатыванию В№2 в каждом вагоне.

• КД (контактор дверей). Катушка запитывается от 15 пр., нр. контакты находятся
• в цепи катушки РВ2 (провод 33Ю)
• павраллельно кэ 19 провода главного вала КВ.
• РО (реле остановки). При скорости 10 км/ч и менее от устройств АРС запитывается катушка РО. При этом замкнувшийся контакт РО шунтирует КЭ 19пр. главного вала КВ и получают питание РВ3 в каждом вагоне, отменяя срабатыввание В№2. При переводе ГРКВ в 0, катушка РО получает питание от устройств АРС. Питание с катушки РО снимается после перевода ГРКВ в «Ход», однако, благодаря конденсатору, подключённому параллельно катушке, якорь РО отпадает только через 7-9 с. Более подробно работа РО рассматривается при изучении предмета «Системы АРС»

 

Устройство.

Герсикон – это ГЕР метизированный СИ ловой КОН тактор. Герсикон представляет из себя небольшой баллон с инертным газом для исключения искробразования (2). В баллонвмонтирован контактор, магнитная система которого состоит из подвижного и неподвижного контактов. Она связана с внешнимэлектромагнитом - подмагничивающей катушкой (3). Контакты замыкаются под действием суммарного магнитного потока, создаваемого подмагничивающими катушками цепи управления исиловыми шинами, включёнными в каждую группу двигателей. Магнитный поток подмагничивающих катушек регулируется ремонтным персоналом при помощи реостатов (4), включённых параллельно катушкам.

 

Принцип работы.

По шинам в разном направлении проходит силовой ток, при этом вокруг них создаётся магнитный поток противоположного направления (Правило буравчика). Совместное действие этих потоков нейтрализуется, т.к. при штатном режиме работы двигателей токи в обеих группах примерно равны. Но при дисбалансе токов в группах двигателей более 120 + 20 А результирующий магнитный поток от силовых шин уже не будет равен нулю. В результате этот поток сложится с магнитным потоком одной из двух подмагничивающих катушек и этого суммарного потока будет достаточно, чтобы замкнулись контакты ДР1 или ДР2 одного из герсиконов. При этом на данном вагоне:

• на вагонах 81-717.5 и 81-717.5м срабатывает РПЛ
• на пульте машиниста полным накалом загорается красная сигнальная лампа «РП»
• на неисправном вагоне загоряются две зелёные бортовые лампы
• на вагонах 81-717.БВ - размыкаются контакты ДР1 или ДР2 в цепи 1 вагонного провода, отключая ЛК1-ЛК3-ЛК4, при этом красная лампа РП горит вполнакала (или светодиод ЛСН)

! На вагонах Еж-3 (и Ем-508Т) РУ-1 и 81-717 без БВ - дифференциальное реле отсутствует.

 

Одна из причин введения дифференциального реле - необходимость защиты силовой цепи при образовании кругового огня по коллектору тягового электродвигателя (этот режим называется неполное короткое замыкание). При этом явлении обмотки якоря ТЭД оказываются зашунтированными электрической дугой, вследствие чего падает сопротивление цепи этой группы двигателей, а значит, - возрастает сила тока в данной группе. Однако, на практике нередки случаи срабатывания ДР при штатном переходе с ПС на ПП, что соответствует скорости примерно 10 - 12 км/ч.

НР. Нулевое реле.

При падении высокого напряжения ниже 200 + 10В или при полном его отключении реле размыкает свои контакты в цепи катушек ЛК1-3-4-5 в 1 вагонном проводе, что приводит к разбору схемы данного вагона с ходового режима. На самом деле для силовой цепи опасно не падение, а повторная подача напряжения, так как при этом возможна ситуация, когда все пуско – тормозные резисторы уже выведены и сопротивление в силовой цепи близко к нулю. Если за время отсутствия (или падения) напряжения поезд потерял скорость, значит уменьшится и противо-ЭДС двигателей (ведь она прямо пропорциональна скорости). В результате при повторной подаче напряжения в силовой цепи пойдёт недопустимо большой ток, что приведёт к выходу из строя механического и электрического оборудования. Для проверки работы схемы на «Ход» без подачи высокого напряжения контакты НР в 1 вагонном проводе шунтируются контактами РПУ (реле пониженной уставки, его катушка находится в 37 вагонном проводе). РПУ включается нажатием на КЗП (кнопка защиты преобразователя на пульте машиниста).

 

Технические характеристики.

• максимальная частота вращения – 3600 об/мин
• общее сопротивление всех обмоток – 0,069 Ом (якорь - 0,0285 Ом; главные полюса - 0,0312 Ом; дополнительные полюса - 0,0094 Ом)
• нажатие на щётку – 2-3 кгс, разница силы нажатия щёток в одном держателе – 0,3 кгс
• минмальная высота щёток – 25мм, минимальная площадь прилегания щётки к коллектору – 75%
• максимальный нагрев якорных подшипников – 100 ⁰С
• максимально допустимый обрыв жил шунта – 10%

Принцип работы электродвигателя.

Любой проводник с током, помещённый в магнитное поле, испытывает воздействие механической силы F, стремящейся вытолкнуть его за пределы магнитного поля. Направление действия этой силы определяется по Правилу левой руки:

 

Электромагнитная индукция.

Если в магнитное поле поместить проводник и перемещать его так, чтобы он пересекал силовые линии внешнего магнитного поля, то в проводнике возникнет электродвижущая сила, называемая ЭДС индукци. ЭДС индукции возникнет в проводнике даже в том случае, если сам проводник останется неподвижным, а перемещаться будет магнитное поле, пересекая проводник своими силовыми линиями. Если проводник, в котором наводится ЭДС индукции, замкнуть на какую-либо внешнюю цепь, то под действием этой ЭДС по цепи потечет электрический ток, называемый индукционным током.

 

Явление возникновения ЭДС в проводнике при пересечении его силовыми линиями магнитного поля называется электромагнитной индукцией. Иными словами: электромагнитная индукция - это процесс превращения механической энергии в электрическую.

При работе двигателя магнитные силовые линии обмоток якоря пересекаются с магнитными силовыми линиями обмоток возбуждения (главных полюсов). При этом в обмотках якоря наводится ЭДС, направленная против приложенного напряжения (паразитное явление), поэтому её часто называеют противо-ЭДС. Её направление определяется по Правилу правой руки:

 

Если ладонь правой руки расположить так, чтобы в нее входили силовые линии магнитного поля, а отогнутый большой палец направить по направлению движения проводника, то 4 вытянутых пальца укажут направление тока (направление ЭДС индукции).

 

ЭДС индукции измеряется в вольтах и прямо пропорциональна величине магнитного потока, скорости движения проводника (вращения якоря) и длине участка, пересекающего магнитные силовые линии.

 

Исходя из изложенного на данной странице, можно сделать вывод, что для нормальной работы электродвигателя необходимо подать на его коллектор напряжение большее, чем противо-ЭДС.

 

Запомните:

• Чем больше скорость вращения якоря двигателя, тем больше величина противо-ЭДС.
• Чем больше величина противо-ЭДС, - тем меньше сила тока в цепи и сила тяги двигателя!

 

Принцип работы генератора.

Якорь генератора, имея остаточный магнитный поток, вращается в магнитном поле, созданном главными полюсами (обмотками возбуждения). При этом в обмотках якоря, как и в моторном режиме, наводится ЭДС. Если к якорю подключить нагрузку (сопротивление), то по цепи пойдёт ток, направление которого будет противоположно направлению тока в моторном режиме, так как оно теперь будет определяться по Правилу правой руки. В результате также изменится и направление выталкивающей силы (Правило Левой руки). Так как направление вращения якоря (как и колёсных пар) в генераторном режиме не изменилось, то получается, что выталкивающая сила теперь направлена против направления вращения якоря, то есть, стремится его затормозить. Иными словами - на валу якоря возникает электродинамический тормозной момент. Причём, с уменьшением числа оборотов якоря будет пропорционально уменьшаться и выталкивающая сила (тормозной момент). Именно поэтому при малых скоростях движения вагона электротормоз малоэффективен и для полной его остановки необходимо включить электропневматический вентиль замещения электротормоза. Выработанная генераторами вагона электроэнергия должна гаситься в пуско-тормозных и невыводимых (реостатным контроллером) резисторах, в противном случае возникнет аварийный режим (резко увеличится сила тока в цепи), что приведёт к выходу генераторов из строя. ЭДС генераторов прямо пропорциональна скорости вращения якорей и величины магнитного потока и определяется по формуле:

E=cФn, где с - электрическая постоянная двигателя (записана в техническом паспорте двигателя)

Ф - величина магнитного потока (чем больше сила тока, тем больше магнитный поток)

n - скорость вращения якоря

При торможении группы генераторов соединены параллельно, чтобы ограничить суммарное напряжение в СЦ в 2 раза. Для более устойчивой работы в генераторном режиме для вагонов метрополитена применяется перекрёстно-мостовая схема. При этом ток от якорей первой группы генераторов проходит по ОВ 2й группы генераторов и наоборот. Таким образом, если в 1-й группе генераторов по какой-то причине возрастает ток, то, пройдя по обмоткам возбуждения 2-й группы, он вызовет ответную реакцию якорей 2-й группы, то есть, возрастёт сила тока в цепи якорей 2-й группе генераторов и произойдёт автоматическое выравнивание токов обеих групп.

 

Самоиндукция.

Изменяющийся по величине ток всегда создает изменяющееся магнитное поле, которое, в свою очередь, всегда индуктирует ЭДС. При всяком изменении тока в катушке (или вообще в проводнике) в ней самой индуктируется ЭДС самоиндукции, она зависит от скорости изменения тока. Чем больше скорость изменения тока, тем больше ЭДС самоиндукции. Величина ЭДС самоиндукции зависит также от числа витков катушки и её размеров. Чем больше диаметр катушки и число ее витков, тем больше ЭДС самоиндукции. Эта зависимость имеет большое значение в электротехнике. Направление ЭДС самоиндукции определяет Закон Ленца: ЭДС самоиндукции имеет всегда такое направление, при котором она препятствует изменению вызвавшего ее тока. Иначе говоря, убывание тока в катушке влечет за собой появление ЭДС самоиндукции, направленной по направлению тока, т. е. препятствующей его убыванию. И, наоборот, - при возрастании тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, направленная против тока, т. е. препятствующая его возрастанию. Если ток в катушке не изменяется, то никакой ЭДС самоиндукции не возникает. Явление самоиндукции особенно резко проявляется в цепи, содержащей в себе катушку со стальным сердечником, так как сталь значительно увеличивает магнитный поток катушки, а следовательно, и величину ЭДС самоиндукции. Явление самоиндукции имеет как положительные, так и отрицательные свойства, причём и те и другие проявляются при работе аппаратов и электрических цепей подвижного состава метрополитена:

• Индуктивный шунт, подключённый параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей, сглаживает колебания высокого напряжения на контактном рельсе (либо при кратковременном отрыве токоприёмников). Индуктивность этого шунта сравнима с индуктивностью обмоток возбуждения, а его ЭДС направлена всегда против ЭДС ОВ ТЭД. Таким образом, при снижении или снятии высокого напряжения с контактного рельса, ЭДС индуктивного шунта препятствует снижению тока, а при повышении напряжения – препятствует нарастанию тока, что препятствует возникновению аварийного режима в силовой цепи и образованию кругового огня по коллектору электродвигателей.

• Если разомкнуть цепь, содержащую катушку с большой индуктивностью, то при размыкании контактов будет образовываться электрическая дуга, способная привести к разрушению коммутационного аппарата, поэтому в подобных случаях необходимо применять устройство дугогашения или (для низковольтных цепей) подключать параллельно контактам конденсатор.

 

Вихревые токи.

Изменяющийся магнитный поток способен индуктировать ЭДС не только в витках катушки, но и в массивных металлических проводниках. Пронизывая толщу массивного проводника, магнитный поток индуктирует в нем ЭДС, создающую индукционные токи. Эти, так называемые вихревые токи, распространяются по массивному проводнику и накоротко замыкаются в нем, вызывая перегрев и разрушение изоляции аппарата.

Сердечники катушек, якорей электродвигателей, трансформаторов, магнитопроводы различных электрических машин и аппаратов представляют собой как раз те массивные проводники, которые нагреваются возникающими в них индукционными токами. Явление это нежелательно, поэтому для уменьшения величины индукционных токов части электрических машин и сердечники якорей и обмоток возбуждения электродвигателей делают не цельнолитыми, а состоящими из тонких пластин, изолированных друг от друга бумагой или слоем изоляционного лака. Благодаря этому преграждается путь распространения вихревых токов по телу проводника. Вихревые токи также способны вызвать электрическую коррозию (разрушение структуры) металла.

 

 

Цепи управления.

Построение схемы на Ход-1.

бл - блокировка	кэ - кулачковый элемент	нр - нормально разомкнутый	пр - вагонный провод
кат - катушка	нз - нормально замкнутый	Пр - поездной провод	СК - клеммовая рейка

1. При 0 положении главного вала КВ замкнуты кулачки 1 и 19 проводов.

 

2. Переводим реверсивную рукоятку в положение Вперёд, при этом замыкаются кулачки реверсивного вала: ДА, 7Г и 5Пр., в результате получает питание катушка РКР: 10Пр--А54--ВУ--кэ5Пр--5Пр--СК--5пр--точка 5А:

• если реверсор находился в положении Назад, то: блНАЗ--катВП--ЛК1--РРП--Земля*.

В результате реверсор перейдёт в положение Вперёд, замкнутся блокировки ВП, разомкнутся блокировки НЗ и получит питание катушка РКР: точка 5А--блВП--РКР--прЗР--РРП--Земля.

• если реверсор находился в положении Вперёд, то катушка РКР получит питание сразу:

…точка 5А--блВП--РКР--проводЗР--РРП--Земля.

• РКР, включившись, замкнёт свою блокировку в цепи 1пр., подготавливая к сбору схемы.
• через кулачок ДА получит питание РВ3 в каждом вагоне: 10Пр--А54--ВУ--пр10АК--кэДА--прДА--блРОТ1--точка19В-- кэ19пр(и параллельно контакты РО)--А71--19Пр--СК-19пр--А19--РВ3--Земля.
• РВ3, включившись, размыкает свой контакт в цепи 8 пр., отменяя срабатывание В№2 от АРС.

 

3. Переводим главную рукоятку КВ в положение Ход-1, при этом дополнительно замыкаются кулачки главного вала: У2, 20 и 33Ю.

• Через кулачок У2 на всё время сбора схемы полным накалом загорается красная лампа РП (или красные светодиоды РП и ЛСН):

10Пр--А54--ВУ--кэУ2-А73-лРПкр-18Пр--СК--18пр--А38--резистор 1000 Ом--диод-ЛК4--Земля.

 

• Через кулачок 20Пр. включается ЛК2: 10Пр--А54--ВУ--кэУ2--шинаУ2--кэ20Пр--блРОТ1--20Пр--СК---20пр--А20--ПСУ5--катЛК2--ЗР--РРП--Земля.
• ЛК2, включившись, замыкает свою блокировку в 1пр., подготавливая к сбору схемы.

 

• Через кулачок 33Ю включается РВ2: 10*Пр(верхний)--А48-кэ7Г--кэ33Ю--катРВ2--РПБ--КД--Земля.

РВ2, включившись, замыкает свою блокировку в 33Пр., в результате получает питание катушка Р1-5: …точка19В--блРВ2--УАВА--АВУ--Р1-5--Земля.

 

· Р1-5 замыкает свой контакт в цепи 1 Пр., в результате в каждом вагоне включаются КШ1 и КШ2: 10Пр--А54--ВУ--шина10АК--кэ1пр--Р1-5--(параллельно загорается ЛВД)--1Пр--СК--1пр--А1-----РК1--ПСУ3--катушки КШ1 и КШ2--ЗР--РРП-Земля.

 

· КШ2, включившись, замыкает свои блокировки в цепи 1пр и в цепи катушки ПМ и она получает

питание по цепи: +Б--А30--ВБ--пр10А--ЛК3--ТР1--КШ2--ЛК1--ЛК5--Земля. В результате аппарат ПМТ перейдёт в положение ПМ, при этом замкнутся блокировки ПМУ1 и ПМУ2 в цепи 1 пр.

 

• Далее включаются ЛК5 и ЛК1: 10Пр--А54--ВУ--шина10АК--кэ1пр--Р1-5--1Пр-СК-1пр--А1-ПМУ1--НР--РК1-18--АВТ--РП--РКР--РК1--КШ2--ЛК2--ПМУ2--ЛК1 и ЛК5--ЗР--РРП--Земля.

 

• Включается ЛК3 и:
• встаёт на самоблокировку, с этого момента питание ЛК больше не зависит от позиции РК
• замыкает свою блокировку в цепи ЛК4, в результате…

 

· Включается ЛК4 и замыкает блокировку в цепи катушки РР: +Б--А30--ВБ--РР--ПСУ2--ЛК4--Земля.

o РР, включившись, производит реверсирование ОВ СДРК, размыкая свои нз контакты и

замыкая нр контакты, подготавливая СДРК для вращения в прямом направлении и…

o Размыкается бл. ЛК4 в 24пр. и гаснет красная лампа РП. Сбор схемы на Ход-1 закончен.

 

* Необходимо помнить, что +Б всех вагонов соединены через 10 поездной провод, а -Б идёт в «земляную коробку» КС-2 и далее на ЗУМ. Исходя из этого, под словом «Земля» подразумеваются три пути.

1. Для цепей, питающихся непосредственно от +Б своего вагона (например, СДРК):

…КС-2--«минус Б» своего вагона.

2. Для цепей, питающихся от 10 поездного провода (например, ЛК2):

…КС-2--«минус Б» (каждого вагона через ЗУМ и ходовые рельсы).

3. Для цепей, питающихся от 10 поездного провода, если на вагоне выбит А-56 (нет связи с 10 проводом):

…КС-2--«минус Б» (головного вагона с выбитым А-56).

…КС-2--ЗУМ неисправного вагона--ходовые рельсы--ЗУМ головного вагона--КС-2--«минус Б» гол. ваг.

 

Назначение ВАХ (выключатель аварийного хода).Шунтирует контакты РПБ в цепи катушки РВ2 в случае неисправности цепей РПБ или ПБ при управлении поездом от КВ.

 

Построение схемы на Ход-2.

· При переводе КВ в Х-2 дополнительно замыкается кэ 2пр. и включаются СР1 и РВ1:

10Пр--А54--ВУ--кэУ2--шинаУ2--кэ2пр--2Пр--СК--2пр-А2--КСБ1--КСБ2(и ||ТР1)--ПСУ4--РК1-16--РР--ЛК4-- --РВ1 и СР1--ЗР--РРП-Земля.

· РВ1 замыкает свою блокировку в цепи ОВ СДРК:

+Б--А30--ВБ--РВ1--РРнр--овСДРК--РРнр--резистор--Земля.

· СР1 размыкает свою блокировку в цепи КЗ контура и замыкает в цепи яСДРК:

+Б--А30--ВБ--СР1--РРТ--РУТ--яСДРК--резистор-Земля. В результате РК начинает вращаться.

 

· После ухода РК с 1 позиции размыкается блокировка РК1 в 1пр., в результате теряют питание КШ1 и КШ2, поле ТЭД увеличивается до 100%, а сила тяги возрастает до 1600 кгс на вагон.

 

· С 3 по 14 позиции включительно происходит вывод пуско-тормозных резисторов (ПТР) из силовой цепи

под контролем РУТ. На 15 позиции РК все пуско-тормозные резисторы выведены.

 

· После прихода РК на 16 поз. замкнётся блокировка РК16-18 и получит питание катушка ПП:

10Пр--А54--ВУ--шина10АК--кэ1пр--1Пр-СК--1пр--А1--РК16-18--ПП--ЗР--РРП-Земля.

В результате аппарат ПСП перейдёт в положение ПП. Также замкнётся бл. РК16-18 в цепи катушек ЛК.

 

· После ухода РК с 16 позиции размыкается РК1-16 в цепи 2пр, снимая питание с катушек РВ1 и СР1.

СР1 сразу размыкает свой контакт в цепи яСДРК и замыкает кнт. в цепи КЗ контура, а ОВ СДРК будет

находиться под напряженем ещё 0,7с., благодаря задержке РВ1 на отключение. На межпозиции

разомкнётся РКП и замкнётся РКМ1, давая короткий импульс на яСДРК. Перед приходом на

фиксированную позицию разомкнётся РКМ1 и якорь СДРК потеряет питание, но по инерции дойдёт до 17

позиции. На позиции замкнётся РКП, в результате образуется короткозамкнутый контур:

яСДРК--СР1--РКП--яСДРК и якорь СДРК остановится на 17 позиции. Затем разомкнётся блокировка РВ1 в

цепи ОВ СДРК.

 

· После перехода ПСП в положение ПП разомкнутся блокировки ПСУ-5-2-4:

· ПСУ5 в 20пр., в результате отключится ЛК2.

· ПСУ2 в пр10А и отключится РР, произведя реверсирование овСДРК для вращения в обратном направлении.

· ПСУ4 во 2пр, но замкнётся ППУ2, в результате вновь получат питание РВ1 и СР1:

…--А2--КСБ1--КСБ2(||ТР1)--ППУ2--РК6-18--РР--ЛК4--РВ1 и СР1--ЗР--РРП--Земля.

 

· РК начинает вращаться с 20 позиции в обратном напрвлении. С 22 по 30(7) позиции производится вывод

пуско-тормозных резисторов (ПТР) под контролем РУТ. На 31 позиции все ПТР выведены.

 

· После ухода РК с 31(6) позиции размыкается РК6-18, в результате теряют питание РВ1 и СР1.

СР1 сразу размыкает свой контакт в цепи яСДРК и замыкает кнт. в цепи КЗ контура, а ОВ СДРК будет

находиться под напряженем ещё 0,7с., благодаря задержке РВ1 на отключение. На межпозиции

разомкнётся РКП и замкнётся РКМ1, давая короткий импульс на яСДРК. Перед приходом на позицию

разомкнётся РКМ1 и якорь СДРК потеряет питание, но по инерции дойдёт до 32 позиции. На позиции

замкнётся РКП, в результате образуется короткозамкнутый контур:

яСДРК--СР1--РКП--яСДРК и якорь СДРК остановится на 32 позиции. Затем разомкнётся блокировка РВ1 в

цепи ОВ СДРК.

 

Построение схемы на Ход-3.

· При переводе ГРКВ в Х-3 дополнительно замыкается КЭ3пр и включаются КШ1 и КШ2:

10Пр--А54--ВУ--кэУ2--шинаУ2--кэ3Пр-3Пр-СК-3пр--А3--диод--РК1-6--ППУ1--КШ1 и КШ2--ЗР-РРП-Земля.

 

· КШ1 и КШ2, включившись, встанут на самоблокировку в цепи 20пр., и с этого момента их питание больше

не будет зависить от ходового положения главного вала КВ:

…20пр-А20-блЛК5-блКШ1-блКШ2-диод-ППУ1-катушки КШ2 и КШ1--ЗР--РРП-Земля.

 

· КШ1 замыкает свою блокировку в цепи 2 пр. и вновь включаются РВ1 и СР1:

2пр--А2--КСБ1--КСБ2(||ТР1)--ППУ2--РК2-5--КШ1--РР--ЛК4--РВ1 и СР1--ЗР--РРП-Земля. В результате

СДРК продолжит вращение под контролем РУТ до 35(2) позиции, ступенчато уменьшая сопротивление

ослабления поля.

 

· После ухода РК с 35(2) поз. во 2пр. размыкается блокировка РК2-5 и теряют питание РВ1 и СР1, вызывая

остановку РК на 36 (1) позиции.

 

* Если ГРКВ была переведена из Ход-1 сразу в Ход-3, то КШ1 и КШ2 включатся уже на 31 позиции, т.к. в 3

вагонном проводе на 31 позиции замкнётся бл. РК1-6.

 

Разбор схемы с Ход-3.

При переводе ГРКВ в 0 в главном вале КВ размыкаются кэ У2, 2, 3, 20 и 33Ю проводов, в результате:

• отключаются КШ1 и КШ2, при этом возрастает сопротивление в СЦ, падает сила тока и уменьшается сила тяги до промежуточного значения
• теряет питание катушка РВ2, но свою блокировку в 33пр разомкнёт только через 0,6-0,7 с., в результате потеряет питание Р1-5 и разомкнёт блокировку в 1 поездном проводе, что приведёт к окончательному разбору схемы и сила тяги упадёт до 0.

После отключения ЛК и КШ:

• ПМТ переходит в положение ПТ: +Б--ВБ--А30--пр10А--ЛК3--ПМУ3--ПТ--КШ2--ЛК1--ЛК5--Земля.
• ПСП перейдёт в положение ПС: +Б--ВБ--А30--пр10А--ЛК3--ППУ3--ПС--ЛК1--ЛК5--Земля.
• РК остаётся на 1 позиции.

 

Контроль РУТ.

• Уставка РУТ –это ток, при котором якорь РУТ отпадает (порожний режим 310-340А / гружёный режим 395-425А).
• РКП - это кулачковый элемент РК (тип ЭУ-5), замкннутый только на фиксированных позициях РК. Он создаёт КЗ (короткозамкнутый) контур в цепи яСДРК.
• РКМ1 - это кулачковый элемент РК (тип ЭУ-5), замкнутый только между позициями. Шунтирует контакты СР1, РРТ и РУТ в цепи яСДРК и подаёт питание на катушки РРТпод и РУТпод, а также запитывает яСДРК между позициями, независимо от состояния СР1, РРТ и РУТ.
• На вагонах более ранних серий в РК дополнительно установлен кулачок РКМ2 (запитывает подъёмные катушки РУТ и РРТ).

1. После ухода РК с фиксированной позиции размыкается РКП и замыкается РКМ1. При этом через диод

получает питание якорь СДРК и параллельно запитывается катушка РУТпод:

• +Б--А30--ВБ--пр10А--РКМ1-РУТпод--резистор--Земля.

В результате размыкается блокировка РУТ в цепи питания яСДРК и замыкается в цепи КЗ контура СДРК, но якорь СДРК не потеряет питание, т.к. в данный момент он запитывается через РКМ1, а КЗ контура не будет, т.к. между позициями разомкнут РКП. При выводе ступени сопротивления возрастает ток в СЦ, поэтому усилится магнитный поток в силовых катушках РУТ. Перед приходом на позицию РКМ1 разомкнётся, при этом потеряют питание РУТпод и яСДРК, далее:

• если сила тока в СЦ не превышает уставку РУТ, то якорь РУТ отпадёт, т.к. магнитного потока одной подъёмной катушки недостаточно для удержания якоря. При этом вновь замкнётся блокировка РУТ в цепи питания якоря СДРК и разомкнётся в цепи КЗ контура СДРК, то есть, СДРК продолжит вращение без остановки на позиции.
• если сила тока в СЦ превышает уставку РУТ, то РУТ будет продолжать удерживать свой якорь притянутым совместным магнитным потоком подъёмной и усилившимся магнитным потоком двух силовых катушек. То есть, блокировка РУТ в цепи питания якоря СДРК останется разомкнутой, а в цепи КЗ контура - замкнутой. Между позициями СДРК продолжает вращаться, т.к. он получает питание через РКМ1. Перед приходом на позицию РКМ1 разомкнётся и якорь СДРК потеряет питание, но по инерции дойдёт до ближайшей позиции. На позиции замкнётся РКП, при этом образуется КЗ контур для якоря СДРК: яСДРК--блРУТ--РКП--яСДРК. В результате РК остановится.

 

2. С увеличением скорости движения поезда возрастёт и протиоЭДС двигателей, в результате уменьшатся сила тока в СЦ и магнитный поток в силовых катушках РУТ. При этом РУТ отпустит свой якорь из-за воздействия возвратной пружины. В результате переключатся нз и нр блокировки РУТ в цепи СДРК и он продолжит вращение до следующего превышения силы тока. Далее процесс повторяется.

 

3. При включённом РВ1 или ТР1 авторежимная катушка РУТ постоянно находится под питанием, однако:

• в порожнем режиме в цепь её питания введено максимальное сопротивление от авторежимного устройства, поэтому РУТавт в порожнем режиме магнитного потока не создаёт, а значит, на уставку РУТ не влияет. В данном режиме уставка РУТ зависит только от силы возвратной пружины якоря РУТ
• в гружёном режиме в цепи питания РУТавт сопротивление минимально, поэтому она создаёт максимальный магнитный поток. Этот магнитный поток направлен навстречу магнитному потоку остальных катушек РУТ, иными словами, суммарный магнитный поток всех катушек ослабляется. При этом для удержания якоря притянутым необходим магнитный поток большей силы, чем сила возвратной пружины якоря реле, поэтому в гружёном режиме при силе тока 310-340 А остановки якоря СДРК не произойдёт и РК выведет дополнительно несколько позиций, что приведёт к увеличению силы тока в СЦ и увеличению силы тяги вагона, что поддержит ускорение и замедление вагона неизменным, независимо от нагрузки (только до 16 тонн!).

 

* Цепь питания катушки РУТавт: +Б--А-30--ВБ--пр10А--РВ1||ТР1--диод--реостат авторежима--кат.РКТТ--катРУТ--реостат авторежима--точка 6Жà далее в ВЦнн --ВБ--А-70--средняя точка АКБ. Напряжение питания РУТавт составляет 33 В.

Возврат РК на 1позицию.

• При разборе схемы получают питание (по цепи возврата) РВ1 и СР1:

+Б--А30--ВБ--пр10А--ЛК3-РК2-18--ЛК4--СР1||РВ1--ЗР--РРП--Земля.

 

• При нахождении РК со 2 по 10 позиции вал РК вращается в обратном направлении.

 

• При нахождении РК на позициях с 11 по 18 включается РР и вал РК вращается в прямом направлении:

+Б--А30--ВБ--пр10А--катРР--РК11-18--ЛК4--Земля.

 

• После ухода РК со 2(35) поз. размыкается РК2-18, отключаются РВ1, СР1 и РК останавливается на 1й позиции КЗ контуром.

 

Возврат ПП на исходные позиции.

• ПСП: при переводе ГРКВ в 0 катушка ПС получит питание по цепи:

+Б--А30--ВБ--пр10А--ЛК3-ППУ3-катПС--ЛК1--ЛК5--Земля. После перехода аппарата в положение ПС

размыкается блокировка ППУ-3, снимая питание с вентиля ПП.

 

• ПМТ: при переводе ГРКВ в 0 катушка ПТ получит питание по цепи:

+Б--А30--ВБ--пр10А--ЛК3-ПМУ3--катПТ--КШ2--ЛК1--ЛК5--Земля. После перехода аппарата в

положение ПТ размыкается блокировка ПМУ-3, снимая питание с вентиля ПТ.

 

Силовая цепь.

Построение схемы на Ход-3.

(последовательно-прарллельное соединение двигателей или

параллельное соединение групп двигателей с ослаблением магнитного поля).

 

При постановке КВ в Ход-3 включаются КШ1 и КШ2. Учитывая, что на 32позиции разомкнуты кулачки РК21(22), РК23(24) и РК25(26), то резисторы ослабления поля 1 и 2 групп ТЭД введены полностью.

При этом магнитное поле ОВ составляет 70% от максимального.

 

 

на 33 позиции замыкаются РК21 в первой и РК22 во 2й группе, поле ОВ ТЭД составляет 50%

 

на 34 позиции замыкаются РК23 в первой и РК24 во 2й группе, поле 37%

 

на 35 позиции замыкаются РК25 в первой и РК26 во 2й группе, поле 28%. 35 и 36 позиции (1 и 2) сдвоены

 

 

Режим «ослабления поля».

На практике этот режим занимает около 75% всего времени разгона двигателей до выхода на 36 позицию.

После включения КШ1 и КШ2 параллельно ОВ ТЭД в каждую группу вводится резистор ослабления поля. При этом общее сопротивление в СЦ каждой группы двигателей уменьшается, т.к. общее сопротивление для двух параллельных цепей определяется по формуле:

 

 

Таким образом, введя сопротивление параллельно ОВ ТЭД можно уменьшить общее сопротивление, а значит, повысить силу тока в якорях, то есть, увеличить силу тяги. В свою очередь, это приведёт к увеличению скорости движения поезда. Так как при увеличении скорости вращения якорей возрастает их противоЭДС и, следовательно, падает сила тока в СЦ, то фактическое ослабление поля ОВ на указанную выше величину наступает только после снижения силы тока до первоначальной величины 100%-го поля (т.е., до величины силы тока и магнитного потока ОВ ТЭД на 32 позиции с отключёнными КШ). При этом также уменьшается и противоЭДС, наводимая в обмотках возбуждения, а это дополнительно увеличивает их магнитный поток, т.к. часть противоЭДС уходит в шунтовую цепь: резистор ослабления поля-- индуктивный шунт.

 

!!! Ступенчато уменьшая сопротивление ослабления поля, можно постоянно повышать силу тока в якорях ТЭД, а значит - увеличивать скорость их вращения. Однако, если ослабить поле до величины менее 28%, то это приведёт к полной потере возбуждения, и двигатели перестанут выполнять свои функции, при этом сильно возрастёт ток в якорях, что приведёт к выходу двигателей из сторя.

 

!!! В режиме Ход-1 ослабление поля применяется для обеспечения плавности трогания с места. Т.к. в момент включения ТЭД противоЭДС якорей =0, то по ОВ ТЭД проходит большой ток. Благодаря включению КШ, 72% этого тока отводятся на резисторы ослабления поля (через РК25 и РК26 в 1 и 2 группах соответственно). Магнитный поток ОВ ТЭД уменьшается почти в 4 раза, что приводит к уменьшению силы тяги также почти в 4 раза.

Сопротивлениям

 

 

Реле времени.

РВО – реле времени освещения. Обеспечивает рабочее освещение салона во время прхождения неперекрываемого токораздела. На это время лампы освещения салона запитываются от +Б. Выдержка 4 -5с (вагоны с БПСН и ДИП) или 27с (вагоны с ББЭ).

РВ1 – обеспечивает задержку питания ОВ СДРК на 0,7с. для остановки якоря СДРК КЗ контуром.

РВ2 – обеспечивает «мягкий» сброс только с Ход-3 при управлении от КВ. Выдержка 0,7с.

РВТ – обеспечивает «мягкий» сброс со всех тормозных положений при управлении от КВ. Выдержка 0,7с

РВ3 – отменяет срабатывание В№2 в случаях: 1) резкого перевода ГРКВ из 0 в Т-2. При этом обеспечивается задержка включения В№2 на время, необходимое для сбора схемы на тормоз, возбуждения генераторов и возрастания тока в тормозном контуре более уставки РТ2. 2) в конце торможения от КВ после включения РО.

РО – реле остановки. При скорости 10 км/ч и менее от устройств АРС запитывается катушка РО в цепи 48пр. При этом н.р. контакт РО шунтирует КЭ 19пр. главного вала КВ и получают питание РВ3 в каждом вагоне, отменяя срабатыввание В№2. При переводе ГРКВ в 0 катушка РО получает питание от устройств АРС. Питание с катушки РО снимается после перевода ГРКВ в «Ход», однако, благодаря остаточному магнитному потоку, якорь РО отпадает только через 7-9с. Если при трогании с места поезд за это время не успеет набрать скорость более 5,5 км/ч (то есть, включатся оба Р1 в БИСах), то сработает ЭПК (ЭПВ). Если при пуске и скорости менее 5,5 км/ч перевести ГРКВ в 0, то сработают В№1 (получит питание РВЗ1 – реле вентиля замещения №1).

РПБ – реле педали безопасности. Запитывается при включении устройств АРС и переводе реверсивного вала КВ Вперёд или Назад при разрешающих частотах. При запрещающих частотах для запитывания РПБ необходимо нажать ПБ. При этом размыкаются контакты РПБ в 39пр., отменяя срабатывание В№2 на всём составе, и замыкаются контакты РПБ в цепи РВ2, обеспечивая сбор схемы на ход.