Електропоїзди постійного струму (стр. 9 из 14)

Рисунок 6.6 - Спрощена силова схема в режимі тяги

Живлення тягових двигунів здійснюється по ланцюгу - струмоприймач, індуктивній місткості фільтр ДрФ-С1, головний розєднувач ГР, швидкодійний вимикач БВ, катушка диференціального реле ДР1, обмотка трансформатора ТрД, лінійний контактор ЛК, контактор гальмівного перемикача ТП2, пускові резистори R1, R4...R8, контактор ЛКТ, обмотки якорів тягових двигунів М 1... М4, датчики струму якорів ДТЯ і ДТЯ1, контактор гальмівного перемикача ТП6, контактор реверсора В1, обмотки збудження двигунів Ml... М4, контактор реверсора В2, шунт амперметра A3, обмотка трансформатора ТрД, катушка диференціального реле ДР2, шунт амперметра Al. шунти лічильників Wh2 і Wh1. заземляюче пристрій ЗУ на осях колісних пар. Моторний вагон (потяг) приходить в рух з мінімальною швидкістю.

Після переводу рукоятки контроллера в положення 1…4 кулачковий вал РК під контролем реле прискорення (блоку БРУ) автоматично перемикається на відповідні позиції. Відповідність положень рукоятки (штурвалу) контроллера машиніста позиціям РК приведено в таблиці 6.1.

Таблиця 6.1 - Відповідність положень контролера машиніста і позицій реостатного контроллера

Найменування показників	Положення рукоятки контролера
	М	1	2	3	4
Позиція РК	1	14	16	18	20
Пусковий опір, Ом	15,12	0	0	0	0
Коефіцієнт ослаблення збудження %	100	100	41,5	26,5	18

Після переводу штурвалу контроллера в положення 1 швидкість електропоїзда починає збільшуватися. При цьому кулачковий вал РК, переміщаючись з позиції на позицію під контролем блоку реле прискорення, виводить пускові резистори R1...R9 з ланцюга тягових двигунів. На позиції 14 реостатний контроллер автоматично фіксується, пускові резистори виведені повністю.

Величини пускових резисторів розраховані так, щоб при висновку ступенів опору кидки струму були б мінімальними, і забезпечувався плавний пуск. Крім того, при цьому застосована так звана вернєрна схема (термін "верньєр" означає "пристрій, що дозволяє плавно змінювати параметри електричного ланцюга"). Така схема виводу резисторів за рахунок їх послідовно-паралельного перезєднання дозволяє отримати більше число позицій при меншому числі контакторів РК і елементів резисторів.

Після установки штурвалу контроллера машиніста в положення 2 вал реостатного контроллера переходить на 15-у, а потім на 16-у позицію і зупиняється. При цьому включаються контактор Ш і контактор 10 реостатного контроллера. Створюється шунтуючий ланцюг, приєднаний паралельно обмоткам збудження: індуктивний шунт ІШ, контактор Ш, резистори R10...R15. Це приводить до збільшення якірного струму, тягового зусилля і швидкості електропоїзда. На позиції 16 включається контактор 11 реостатного контроллера, зменшуючи опір шунтуючого ланцюга.

Після переводу головної рукоятки контроллера в положення 3, а потім в положення 4 відбувається східчастий вивід резисторів кулачковими контакторами RK: R11, R12 - в положенні 3; R13, R14 - в положенні 4. Зниження опору шунтуючого ланцюга приводить до максимального ослабіння збудження тягових двигунів і переходу на відповідну швидкісну характеристику. Швидкість електропоїзда досягає найбільшого значення.

Відключення тяги в положеннях 2...4 протікає в два прийоми: контактор Ш відключається відразу, викликаючи посилення збудження двигунів і зниження якірного струму, потім з деякою затримкою (приблизно 1,2 с) відключаються лінійні контактори ЛК і ЛКТ. Такий алгоритм полегшує умови роботи апарату щіткового колектора і дугогашіння лінійних контакторів. Як указувалося вище, велику роль при цьому грає контур "нульових" діодів VD30...VD40.

6.3 Силова схема в режимі електричного гальмування

Кожного разу при відключенні тяги кулачковий вал гальмівного перемикача автоматично встановлюється в гальмівне положення. При цьому замикаються його непарні контактори, від'єднуються від якорів обмотки збудження тягових двигунів. Одночасно готуються гальмівні контури якірного струму і струму обмоток збудження. При установці контроллера машиніста в гальмівне положення 3 або 2 схема забезпечує рекуперативне гальмування з максимальної швидкості електропоїзда до швидкості 50...45 км/ч. Від контроллера машиніста включаються наступні контактори: лінійний ЛК, лінійно-гальмівний ЛКТ, Ш, контактор трансформатора збудження KB, контактор обмоток збудження 0В.

Струм збудження двигунів протікає по ланцюгу: "плюсовий" вивід керованого тиристорного моста VS1...VS6, контактор 0В, контакт реверсора В1, обмотки збудження М1...М4, контакт реверсора В2, шунт амперметра A3, контактор захисту КЗ, датчика струму збудження ДТВ, "мінусовій" вивід тиристорного моста VS1...VS6.

Трифазна напруга змінного струму подається на керований міст VS1...VS6 (тиристорний статичний перетворювач) від синхронного генератора через контактор KB і трансформатор збудження ТрВ. Вона випрямляється, і в результаті обмотки збудження тягових двигунів живляться постійним струмом. В процесі гальмування електропоїзда струм обмоток збудження автоматично змінюється від нуля до максимума (250А).

Таким чином, тягові двигуни стали працювати як генератори з незалежним збудженням. Струм, що виробляється ними, замикається по ланцюгу: якорі тягових двигунів М4...М1, контактор ЛКТ, контактор гальмівного перемикача ТП1, діоди VD57...VD54, контактор ЛК, обмотка трансформатора ТрД, катушка диференціального реле ДР1, головні контакти БВ, розєднувач ГР, індуктивний фільтр, струмоприймач, контактна сіть, тягова підстанція, рейки, заземляючі пристрої на осях колісних пар моторного вагона, шунт амперметра А1, катушка диференціального реле ДР2, обмотка трансформатора ТрД, контактор захисту КЗ, індуктивний шунт ІШ, датчики струму якорів ДТЯ1 і ДТЯ, якоря тягових двигунів М4...М1.

Швидкість потягу починає знижуватися, одночасно будуть зменшуватися напруга і струм якорів, гальмівне зусилля. Щоб це не відбувалося, передбачили підвищення струму збудження блоком автоматичного управління гальмуванням САУТ.

Після того, як струм збудження досягне максимального значення, (це відповідає швидкості електропоїзда приблизно 50...45 км/ч), рекуперативне гальмування стає неефективним, діоди VD57...VD54 закриваються, схема автоматично перемикається на реостатне гальмування з самозбудженням. По сигналу датчика струму збудження ДТВ, контролюючого максимальний струм збудження, блок САУТ включає реле самозбудження РСВ, яке подає живлення на катушку контактора Т і примушує РК обернутися в позицію 2. В цьому положенні РК включає свій контактор 16 і обмотки збудження починають одержувати живлення від власних якорів. Контактор 17 закорочує індуктивний шунт, який в режимі самозбудження не потрібен, оскільки в ланцюзі якорів з'явилася своя індуктивність (обмотки збудження тягових двигунів). Крім того, реостатний контроллер відключає лінійний контактор ЛК.

В процесі переходу блок САУТ виключається з роботи і перестає подавати управляючі імпульси на тиристори моста VS1...VS6. Міст закривається, відключаються контактори ОВ і КВ. Тепер струм якорів протікає по двох паралельних ланцюгах:

- перший - якорі тягових двигунів М4...М1, контактор ЛКТ, пускогальмівні резистори R8...R4, контактор Т, контакт гальмівного перемикача ТПЗ, контактор Ш, контактор реостатного контроллера 16, контакт гальмівного перемикача ТП5, контакт реверсора В1, обмотки збудження М1...М4, контакт реверсора В2, контактор захисту КЗ, контакт гальмівного перемикача ТП7, контактор реостатного контроллера 17, датчики струму якорів ДТЯ1 і ДТЯ, якоря двигунів М4...М1;

- друга - контактор Т, резистори R24, R11...R15, шунт амперметра А2, контактор КЗ.

При подальшому зменшенні швидкості електропоїзда гальмівний струм продовжує автоматично підтримуватися на заданому рівні за рахунок виводу пускогальмівних резисторів. Вступає в роботу блок реле прискорення БРУ і, як в тязі, починається перемикання реостатного контроллера до позиції 11. Резистори R8...R4 виводяться з ланцюга якорів. На позиції 11 при швидкості 15...10 км/ч автоматично починає діяти електропневматичне гальмування. Для зупинки потягу достатньо невеликого тиску в гальмівних циліндрах 0.8...1 ат. Спрощена схема режимів електричного гальмування приведена на рис. 5.7.

Відмінність гальмівних положень 1, 2 і 3 полягає в тому, що в кожному з них блок САУТ настроюється на різні установки. В положенні 3, наприклад, система підтримує струм якорів 350А, гальмівний ефект достатньо високий. В положенні 2 струм складає 250А, що знижує ефект гальмування. В положенні 1 струм якорів рівний 100А. і гальмівний ефект зовсім малий. В положенні 4 разом з електричним гальмуванням моторних вагонів діє електропневматичне гальмування на причіпних вагонах. В положенні 5 спільно з електричним гальмуванням ЕПТ включається на всіх вагонах потягу. П'ятим положенням краще не користуватися зовсім або користуватися дуже акуратно, не допускаючи підвищення тиску в гальмівних циліндрах більше 1...1,2 ат. Якщо при гальмуванні ЕПТ він стане вищим, то схема електричного гальмування розбереться, тому що накладення ефективного гальмування ЕПТ на гальмування двигунами приведе до юза колісних пар.

Електричне гальмування доцільно застосовувати до повної зупинки потягу. Це створює більш сприятливі умови для роботи устаткування. Проте його можна відключати і на високих швидкостях, наприклад, для зниження швидкості по попередженню, тобто при незалежному збудженні. В перший момент розмикається контактор Ш і по його сигналу блок САУТ перестає виробляти управляючі сигнали на тиристори моста VS1...VS6. Припиняється збудження тягових двигунів, знижується струм якорів. Після цього з витримкою часу силові контактори ЛК і ЛКТ відключаються і розбирають гальмівну схему.