Силовая схема в режиме электрического тормоза.

В дополнение к серийной схеме тяговой электропередачи тепловоз оборудован системой электрического тормоза. Система состоит из следующих устройств и приборов: тормозных резисторов СТ1—СТ24, расположенных в крыше тепловоза над ВВК; мотор-вентиляторов МВТ1 и МВТ2 обдува тормозных резисторов; тормозного переключателя ТП; контактора возбуждения ТЭД в тормозном режиме П7; блока комплексного устройства автоматики БА1; контактора КТ и реле управления РТ1—РТ12 и РТП; реле юза; контроллера машиниста КМ.

Для того чтобы понять принцип работы электрического тормоза, рассмотрим его функциональную схему (рис. 1). В режиме электрического торможения с помощью тормозного переключателя ТП обмотки возбуждения ТЭД1 — ТЭД6 (М1—Мб) соединяются последовательно и через балластный резистор КБ (СТ1—СТ6, СТ7—СТ12) подключаются к выпрямительной установке ВУ тягового генератора Г. Якорь каждого ТЭД подключается на свой тормозной резистор КТ1 (СТ1, СТ7, СТ13, СТ19) — &Т6 (СТ6, СТ12, СТ16, СТ24).

Таким образом, каждый ТЭД превращается в генератор с независимым возбуждением, преобразующий механическую энергию колесной пары в электрическую, а затем и тепловую на резисторе. Перевод ТЭД в генераторный режим производится релейной схемой тепловоза. Величина рассеиваемой мощности регулируется изменением тока возбуждения ТЭД при изменении выпрямленного напряжения генератора Г. Напряжение генератора Г в режиме торможения регулируется по цепи: выход БА1 — 1_у—блок БУВ — блок УВВ — обмотка возбуждения генератора Г. Блок БА1 обрабатывает и преобразовывает сигналы, поступающие от датчиков, формирует характеристики электрического тормоза ЭТ в зависимости от сигналов задания, выдает сигнал управления 1 в БУВ.

Регулирование и формирование характеристик ЭТ основано на сравнении сигналов заданий и обратных связей (ОС), поступающих от датчиков соответствующих величин. Если сигналы ОС превышают сигналы задания, то на выходе каждого из каналов регулирования формируется разностный сигнал. Из этих сигналов выделяется максимальный с последующим преобразованием его в токовый сигнал 1 управления. Увеличение 1 вызывает через блоки БУВ и УВВ уменьшение выходного напряжения Г и соответственно 1 ТЭД. Величина последних будет меняться до тех пор, пока сигналы соответствующих ОС не сравняются с сигналами заданий. После этого величина регулируемого параметра поддерживается пропорционально сигналу задания.

Для работы в системе автоматического регулирования ЭТ в блок БА1 поступают сигналы ОС: по току возбуждения в режиме ЭТ (Х8:14 пр. 704 от ТПТ5); по напряжению возбуждения Г в режиме ЭТ (Х10:12 пр. 1042, Х10:13 пр. 1044 от ТПН2); по максимальному сигналу тока якоря (Х8:11 пр. 1913, 764 от резистора СТТ).

Сигналы задания: по тормозной силе (Х10:2 пр. 1835, Х10И8 пр. 1854, X 10.20 пр. 1852 от переключателя тормозной силы ГТГС); по поддержанию равновесной скорости (X 10:14 пр. 1847, XI0:15 пр. 1844 от угла поворота сельсина); по тормозной силе при защите от юза (Х8:9 пр. 1887, Х9:6 пр. 1892 от реле РУ11); по скорости (Х7:1—Х7:18 от датчиков скорости ГТ1—ГТ6); на перевод блока в режим ЭТ (X11:8 пр. 1916, X11:10 пр. 1919 от реле РТ1); ведущая секция (Х9:9 пр. 1837 от реле РТ10). Сигналы задания по тормозной силе и поддержания равновесной скорости на ведомую секцию. передаются по экранированным проводам межтепловозного соединения.

Выходные сигналы: управления (Х8:4 пр. 1032 на вход БУВ Х7:4); поддержания скорости (Х8:1 2 пр. 1894 на ведомую секцию); задания тормозной силы (Х8:15 пр. 1893, Х9:6 пр. 1892 на ведомую секцию); указателя скорости (X10:16 пр. 1905, XI 0:17 пр. 1912).

Режимы работы блока БА1. Блок работает в системах автоматического регулирования тягового и тормозного режимов тепловозов; в тяговом режиме — используя сигналы, поступающие от тахогенераторов ТГ1—ТГ6, которые установлены на торцах букс колесных пар. Блок БА1 выдает сигналы на контакторы ослабления поля КШ1, КШ2 (Х9:3 пр. 1872, Х9:1 пр. 1874), а также сигнал РО для ограничения скорости вращения колесных пар при разносном боксовании (Х9:4 пр. 1864 на катушку реле РУ2 со снятием возбуждения Г).

В тормозном режиме блок формирует и обеспечивает следующие характеристики: служебного остановочного торможения в пределах ограничения тормозной силы Р; служебного подтормаживай и я на спусках с поддержанием постоянной скорости V в пределах ограничения тормозной силы; предварительного торможения с минимальной тормозной силой Р необходимой для сжатия состава (включается в начале торможения); уменьшение тормозной силы при юзе колесных пар.

Тормозные характеристики тепловоза приведены на рис. 2. Максимальные значения тормозной силы ограничены максимально допустимыми значениями тока возбуждения I, ТЭД, тока якоря 1 ТЭД, коммутационной способностью ТЭД. При низких скоростях движения, когда ЭТ становится неэффективным, выдается сигнал РПТ (Х9:16 пр. 1886) на реле РТ11 для разборки схемы ЭТ и включения пневматического тормоза.

В блоке предусмотрено устройство РЗ защиты системы регулирования от Маркиных режимов, которое при отказах в системе регулирования ЭТ выдает сигнал на разборку его схемы (Х9:20 пр. 1В66 на реле РУ2). Защиты восстанавливаются на нулевой позиции КМ (Х10:4 пр. 1877, Х9:17 пр. 1820).

Управляется схема ЭТ контроллером машиниста КМ.' Контроллер имеет три положения реверсивного барабана («Вперед», «Назад» и нейтральное), пятнадцать позиций тягового режима и три позиции тормозного (П — сборка схемы, 1 — поддержание максимальной скорости, 2 — остановочное торможение). Между позициями 1 и 2 в тормозном режиме расположена зона бесступенчатого изменения уставки поддерживаемой скорости. Уставка изменяется путем поворота статора сельсина вокруг оси. Заданная тормозная сила поддерживается пятнадцатипозиционным переключателем ПТС.

Управление режимом электрического торможения. Рассмотрим случай, когда КМ находится на нулевой позиции, реверсивная рукоятка КМ в положении «Вперед». При этом включены аппараты РКВ, КВ, ВА, РТ10, РТ12, РТП. При включении тумблера ОТ «Электрический тормоз» и установке КМ на тормозную позицию П включаются реле РТ4 и контактор КТ. 3. к. РТ4 (1793, 1794) готовит цепь реле РТ1; р. к. РТ4 (960, 961) снимает питание с блока БУВ (у генератора Г теряется возбуждение); р. к. РТ4 (1775) отключает реле- РТЗ; з. к. КТ (1308, 1389) подготавливает цепь реле РУ2 и РКП в режиме ЭТ; р. к. КТ (1431, 1425) размыкает цепь, работающую в режиме тяги; з. к. КТ (1701, 1704) подает питание на вентиль ВЖТ открытия жалюзи крыши тормозных резисторов.

Штоки открытия жалюзи замыкают блокировки БЖТ1 (1795, 1796), БЖТ2 (1803, 1804) и дают разрешение на включение реле РТ1. Р. к. РТ1 (1884, 1876) разбирает цепь катушек контакторов КШ1 и КШ2 на время электрического торможения; з, к, РТ1 (1458, 1459) подготавливает цепь РКП; з. к. РТ1 (1884) включает реле РТП; з. к. РТ1 (1917, 1918) дает сигнал блоку БА1 для работы в режиме ЭТ.

Если скорость тепловоза выше 15—25 км/ч, то выходной сигнал с блока БА1 (Х9:19 провод 1863, Х9:16 провод 1886) включает реле РТ11. 3. к. РТ11 (1765) включает вентиль ВБТ и отключает пневматический тормоз локомотива; з. к. РТ11 (1793) включает реле РТ2. Р. к. РТ2 (1724, 1725) отключает реле времени РВ4; з. к. РТ2 (1426, 1432) собирает цепь реле РКП; з, к. РТ2 (1426, 1427) включается в цепи реле РВ5; р. к. РТ2 (1374, 1375) отключает реле РКВ, а оно контакторы КВ, ВВ; з. к. и р. к. РТ2 (1755, 1760) переводят тормозной переключатель ТП в положение «Тормоз».

Своими блокировками ТП становится на самопитание, другими (1424, 1425, 1426) — включает реле РВ5 и РКП. Силовыми контактами все шесть обмоток возбуждения ТЭД переключатель ТП соединяет последовательно и подключает к «минусу» установки ВУ, а через контактор П7 и балластные резисторы — к «плюсу» ВУ. Балластные резисторы вводятся из-за малого активного сопротивления обмоток возбуждения ТЭД (около 0,01 Ом). 3. к. РТ15 (1765) шунтирует контакт РТ11 в цепи вентиля блокировки пневматического тормоза; р. к. РТ15 (1824, 1825) размыкается в цепи вентиля ВЗТ; з. к. РТ15 (1341, 1342) шунтирует контакт РКП в цепи РВЗ; з. к. РТ15 (1032, -1040) подключает трансформатор ТПН2 на обмотку возбуждения генератора Г и подает сигнал ОС в блок БА1. Схема электрического тормоза собрана. При установке КМ в положение 1 тормозное реле РТ4 отключается и р. к. РТ4 (960, 961) подает питание на блок БУВ. Управляющие импульсы направляются в блок УВВ и генератор Г возбуждается. ТЭД переходят в генераторный режим и начинается электрическое торможение тепловоза.

Р. к. РТ4 (1775) включает реле РТЗ, которое, переключая свои контакты в цепи МР2 и МРЗ, выводит дизель на обороты 13-й позиции КМ. Это сделано потому, что асинхронные электродвигатели вентиляторов подключены на статорные обмотки генератора Г и для их устойчивой работы необходимо с повышением напряжения увеличивать и частоту, чтобы отношение находилось в оптимальных пределах.

Обмотка возбуждения сельсина, поворачиваясь совместно с осью контроллера КМ, задает уставку величины поддерживаемой скорости. Электрическим монтажом предусмотрена возможность подключения и нагрузки генератора Г на тормозные резисторы. Для этого режима имеется тумблер ТЖТ «Жалюзи». При его включении р. к. ТЖТ (1310, 1311) отключает поездные контакторы П1—П6; з. к. ТЖТ (1310, 1294) шунтирует блок-контакты П1—П6 и включает реле РУ5; з. к. ТЖТ (1707, 1708) включает вентиль ВЖТ привода открытия жалюзи.

 

Взаимодействие электрического и пневматического тормоза тепловоза.

В поездном режиме, если необходимо тормозить, можно использовать один электрический тормоз тепловоза, а его пневматический тормоз при этом отключается вентилем ВБТ (блокировки тормоза). Когда тормозного усилия недостаточно, то поездным краном машиниста можно включить пневматический тормоз поезда. В случае выключения ЭТ устройствами автоматики (срабатывание защиты, снижение скорости ниже минимально эффективной для ЭТ) вентиль ВБТ отключается и включается вентиль ВЗТ, замещающий выключенный ЭТ пневматическим со средним давлением воздуха в тормозных цилиндрах.

 

Контрольно-измерительные приборы, защита и сигнализация.

При ЭТ используются тот же амперметр АТ и шунт Ш1, что и в тяге. Амперметр имеет шкалу с нулевой отметкой посередине. При торможении стрелка прибора отклоняется влево. Для реостатных испытаний и проверки ЭТ предусмотрены амперметр АТВ тока возбуждения с шунтом Ш2, расположенные в ВВК.

Контроль неисправности системы обеспечивается специальной защитой, встроенной в устройство БА1. Защита срабатывает при аварийных режимах, т. е. при превышении величины тормозного тока и напряжения возбуждения на 20 % их допустимых значений. При включении защит предусмотрена выдержка времени для уменьшения влияния переходных процессов в работе электропередачи. Выход Х9:4 и Х9:20 пр. 1865 подается на реле РУ2.

Защита по максимальному тормозному току продублирована реле РМТ1, катушка которого с дополнительным резистором СМИ подключается на плюсовую шину (пр. 720) и отпайку Р₀ тормозных резисторов (пр. 722). 3. к. РМТ1 (1407, 1410) введен в цепь катушки РУ2.

В крыше, где смонтированы тормозные резисторы, установлены два датчика температуры ДТ21 и ДТ22, через которые включено реле РПТ. В случае пожара датчики разрывают цепь реле РПТ. В результате з. к. РПТ (1809) размыкает цепь реле РТ1 и схема тормоза разбирается.

В эксплуатации необходимо иметь в виду, что схема ЭТ не собирается, если: тумблером ОМ1—ОМ6 отключен хотя бы один ТЭД (блокировка ОМ1—ОМ6, пр. 1807, 1808 в цепи РТ1); секция находится на аварийном возбуждении (блокировка РТ13 пр. 1808, 1809) в цепи реле РТ1; не открылись жалюзи крыши (блокировки БЖТ1 и БЖТ2 пр. 1792, 1804 в цепи реле РТ1); давление в тормозных цилиндрах выше 1,5— 1,В кгс/см² (блокировка ДПТ в цепи РУ2).

Когда возникнет юз, из блока БДС разность напряжений подается на реле юза РЮ, которое срабатывает и з. к. РЮ подает питание на реле РУ11. 3. к. РУН (1890, 1891) подает сигнал на вход Х8:9 блока БА1 и происходит снижение мощности до исчезновения юза. При максимальном задании тормозного усилия (12-я позиция ПТС) максимальный тормозной ток не должен превышать 3700 Л в диапазоне скоростей 50—70 км/ч. При снижении скорости с 50 до 30 км/ч наступает ограничение по току возбуждения ТЭД и его величина не должна превышать 520 А.

Тормозной ток со снижением скорости уменьшается. В диапазоне скоростей 20—30 км/ч тормозная схема разбирается. При увеличении скорости свыше 70 км/ч тормозной ток также уменьшается и при скорости 100 км/ч не должен превышать 2600 А.

Перед поездкой можно проверить сборку схемы ЭТ. Для этого при работающих дизелях на ведущей секции включают на пульте тумблер ОТ «Включение ЭТ», нажимают кнопку КПТ «Проверка ЭТ», переводят КМ на тормозную позицию П. Должна произойти сборка тормозной схемы.

После загорания сигнальных ламп «Работа тормоза 1 и 2» контроллер КМ переводят на 2-ю тормозную позицию. Обороты дизеля должны подняться до оборотов 13-й позиции КМ. По амперметру возбуждения АТВ проверяют ток, который не должен превышать 260 А, что соответствует ступени предварительного торможения 1, а через 5—8 с в течение 3—6 с должен достигнуть 520 А, что соответствует характеристике ограничения тока возбуждения ТЭД.

 

ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

 

Электропривод тормозного компрессора.

Для вращения тормозного компрессора применяется электродвигатель М7 смешанного возбуждения. Якорная цепь подключается к «плюсу» стартер-генератора СГ линейным контактором КДК. Для защиты применяется автомат АМН. Управление пуском электродвигателя М7 осуществляется заданием времени.

Аппаратура управления получает питание от автомата А5 «Компрессор». В ее состав входят: реле управления РУ24, реле давления воздуха компрессора РДК, линейный контактор КДК, пусковой контактор КУДК, реле времени РВ1, разгрузочный вентиль ВР, пусковой резистор СПК.

При понижении давления воздуха в питательной магистрали ниже 7,5 кгс/см з. к. РДК (1207, 1221) подает «минус» на катушку реле РУ24, а з. к. РУ24 (1214, 1211) — «минус» на линейный контактор КДК и реле времени РВ1. Пуск компрессора возможен только после пуска дизеля (з. к. КРН между пр. 1201, 1202). Питание на разгрузочный вентиль ВР подается от автомата АЗ «Дизель» через з. к. РУ10 (2126, 1226).

Разгрузочный вентиль снимает противодавление воздуха и облегчает пуск компрессора. Включаясь, контактор КДК размыкает цепь реле времени ВР1 и начинается отсчет времени 1,8 с. Р. к. (1218, 1219) включает контактор КУДК. Силовой з. к. КУДК шунтирует пусковой резистор СПК и з. к. КУДК размыкает цепь разгрузочного вентиля ВР.

В эксплуатации необходимо помнить, что контакты реле РУ24 и реле РДК находятся в цепи «минуса». В случае выхода из строя реле РДК, его можно отключить тумблером РТК «Реле компрессора». Тогда включением компрессора будет управлять исправное реле РДК другой секции по межтепловозному соединению Х2:13 пр. 43. Электродвигатель М9 топливоподкачивающего насоса включается з. к. КТН (1232, 1253) от автомата.А2 «Топливный насос» на время пуска дизеля. Электродвигатель М11 отопительно-вентиляционного агрегата включается автоматом АК «Калорифер» на пульте машиниста. Электрическую печь для подогревания пищи, бытовой холодильник можно включить в розетки ЭР5 и ЭР1, которые получают питание от автомата А9 «Бытовые приборы». Электродвигатель М8 вентилятора кузова включается автоматом А11 «Вентилятор». При этом одновременно включается вентиль жалюзи для забора воздуха в кузов.

 

Управление мотор-вентиляторами холодильной камеры.

Для охлаждения жидкости водяной системы, охлаждающей дизель, масло и наддувочный воздух, тепловоз оборудован холодильной камерой. Сверху камеры установлены четыре мотор-вентилятора МВ1—МВ4. С помощью автоматов АВ1—АВ4 асинхронные электродвигатели подключаются к статорным обмоткам тягового генератора Г. Включаются и отключаются мотор-вентиляторы МВ1—М&4 трехполюсными контакторами К1—К4. Схема управления вентиляторами получает питание от автомата А6 «Холодильник».

Для перевода схемы управления в автоматический режим или ручное управление служит тумблер ТУХ «Управление холодильником». В положении ТУХ «Ручное» с помощью тумблеров Т1—Т4 с ведущей секции можно включить любой мотор- вентилятор МВ1—МВ4 обеих секций по межтепловозным соединениям Х2:3, Х2:2, Х2:4, Х2:18.

В положении ТУХ «Автоматическое» «плюс» подается на датчики-реле температуры ДВО, ДВ1 и ДВ2, а также ДМО, ДМ1 и ДМ2, которые включают и отключают соответствующие боковые жалюзи, мотор-вентиляторы и их верхние жалюзи. Для уменьшения перенапряжений, возникающих при коммутации датчиками-реле катушек контакторов К1—К4 и вентилей ВП1—ВП6, на панелях ПЭ1 смонтированы искрозащигные цепочки Д7, Д8—Р26, ДИ и Д12—Р26.

 

Проверка сигнальных ламп.

Для контроля целостности цепи и нитей накаливания сигнальных ламп ЛОТ «Заторможено». Л ДМ «Давление масла» и ЛУВ «Уровень воды» предусмотрен тумблер ТКС «Контроль сигнальных ламп». Для определения секции, с которой пришел сигнал на лампы ЛДМ

«Давление масла», ЛО «Обдув ВУ», ЛУВ «Уровень воды», имеется тумблер ТП1—2 «Повреждения». При переводе последнего в положение «2 секция» включается реле РУ12. В результате р. к. РУ12 (2848) размыкает цепь лампы ЛДМ; р. к. РУ12 (1684, 2868) размыкает цепь лампы ЛО; р. к. РУ12 (2852, 2853) размыкает цепь лампы ЛУВ. Таким образом, сигнальные лампы отключаются от напряжения своей секции и продолжают гореть, если сигнал поступает по межтепловозному соединению с ведомой секции.

Кабина машиниста оборудована двумя кондиционерами КР1 и КР2. Они получают питание от инвертора ИП. Он предназначен для преобразования постоянного напряжения 110 В в переменное 220 В (50 Гц) для питания электродвигателей кондиционеров. Подключается инвертор ИП к бортовой сети автоматом А15 «Питание инвертора».

Для связи машиниста локомотива с поездным диспетчером и другими абонентами, организующими поездную работу или обеспечивающими безопасность движения, тепловоз оборудован радиостанцией «Транспорт РВ1». Она получает питание от автомата А10 «Радиостанция». На время пуска дизеля, чтобы исключить влияние помех бортовой сети на блок питания, последний отключается р. к. Д1 (Р109, Р110).

Для повышения безопасности движения тепловоз оборудован автоматической локомотивной сигнализацией (АЛСН) с устройством контроля бдительности машиниста УКБМ. Они состоят из усилителя и дешифратора ДУ (устройство АЛСНВ), УКБМ, частотного фильтра Ф, локомотивного светофора ЛС, приемных катушек ПК1 и ПК2, панели промежуточных реле ПРД.

Кроме того, в электрическую схему АЛС входят контактные элементы и регистрирующие элементы скоростемера. Исполнительным органом АЛС является электропневматический клапан (ЭПК) тормозной магистрали. Подключается схема через автомат А13 «АЛСН» к «плюсу» батареи, а «минус» — к отпайке 50 В (А821, А822) для равномерной разрядки батареи.

Каждая секция тепловоза оборудована установками порошкового пожаротушения дизельного помещения и ВВК, а также системой пожарной сигнализации. Пожарные извещатели ДТ1—ДТ17 установлены в наиболее пожароопасных местах и разделены на две группы. Одна группа извещателей (ДТ13—ДТ16) смонтирована в ВВК и включена в цепь катушки реле РУП1 блока БПСУ-110. Вторая группа (ДТ1^ДТ11, ДТ17), находится в дизельном помещении и включена в цепь реле РУП2.

При включении автомата А7 «Пожарная сигнализация» ток (8—10 мА) протекает через катушки вентилей ВПТ1, ВПТ2 и светодиоды У05 и У06, вызывая их свечение, чем контролируется целостность цепи вентилей. Срабатывание любого извещателя приводит к отключению реле РУП1 или РУП2. 3. к. реле подает напряжение от автомата АУ на сирену СБ, сигнальную лампу ЛПС пульта управления и соответствующий светодиод Д1 или Д2 блока БПСУ, а через межсекционные соединения по проводам 1, 70, 69, 67 — на указанные элементы и светодиод ДЗ другой секции.

Включением любого из тумблеров ТП1, ТП2, ТПЗ, ТП4 или ТП5 подается питание на вентиль ВА аварийной остановки дизеля и соответствующий вентиль ВПТ1 или ВПТ2 пожаротушения. При включенном тумблере ТПА «Автоматика при прогреве» его контакты подготавливают цепи включения вентилей ВПТ1 и ВПТ2, а также ВА, лампы ЛПС «Пожар», сирены СБ.

При проверке цепи пожарной сигнализации тумблером ТПС «Контроль цепей сигнализации» (тумблер ТПН «Автоматика при прогреве» должен быть отключен) его контакты разрывают цепи реле РУП1 и РУП2, после чего следует сигнальная реакция, описанная выше.