Приведение в движение тепловозов 2ТЭ116, 2ТЭ25КМ, ЧМЭ3

Приведение тепловоза в движение 2ТЭ25КМ

На тепловозе 2ТЭ25КМ применяется ком­плект электрооборудования, характерный для современных серийных тепловозов с электрической передачей переменно-посто­янного тока. Основными элементами тягового электрооборудования и модулями управле­ния бортовым оборудованием являются: синхронный тяговый генератор ГС501АУ2, имеющий две статорные обмотки, соединенные звездой и выполненные с нулевым выводом; шестиканальный тяговый управляе­мый выпрямитель; z тяговые электродвигатели (ТЭД) посто­янного тока ЭД-133 (ЭДУ-1 ЗЗЦ УХЛ1, ДТК-417Ц) с последовательным возбуждением и со встро­енными датчиками угла поворота якоря (т.е. в конструкцию ТЭД входят датчики скорости); Vх микропроцессорная система управле­ния, регулирования и диагностики (МПСУ- ТП), предназначенная для управления и ре­гулирования режимами работы основного и вспомогательного оборудования тепловоза, а также для выполнения функций бортового диагностического устройства и реализации поосного регулирования силы тяги; '' электронный модуль измерения уров­ня топлива и регистрации бортовой диагно­стической информации; z блок электродинамического тормоза; электронный регулятор частоты вра­щения коленчатого вала дизеля; унифицированный комплекс тормоз­ного пневматического и электро-пневматического оборудования.

Перед началом движения тепловоза 2ТЭ25КМ необходимо выбрать направление нажа­тием кнопки «Вперед» или «Назад» на пульте управления (также выбирается направление движения после переключения блокиров­ки тормозов при смене кабины управления, поскольку при этом устанавливается режим «Нейтраль» и в случае попытки установить тяго­вую позицию будет выдано тревожное сообще­ние «Задайте направление движения»).

Для перевода реверсора необходимо на пульте машиниста нажать и удерживать не менее 3 с кнопку «Вперед» или «Назад». Это необходимо, чтобы исключить случайный перевод реверсора вследствие неумышлен­ного нажатия кнопки. Перевод реверсора возможен только при скорости движения тепловоза, не превышающей 3 км/ч.

Поездной реверсор Р (см. рисунок) пере­ведется в положение, соответствующее вы­бранному направлению, тормозной пере­ключатель (ТП) при этом переводится в положение, соответствующее режиму тяги.

Если сигналы с блок-контактов реверсора отсутствуют, то на дисплее машиниста появ­ляется соответствующее тревожное сообще­ние «Задайте направление движения».

Далее следует включить тумблер УТ («Управление тепловозом»), перевести руко­ятку контроллера машиниста в положение «Т» (Тяга), кратковременно перевести рукоятку контроллера в положение «+» и отпустить (та­ким образом будет установлена первая тяговая позиция). На дисплее машиниста появится знак «1» в зоне позиции контроллера, а в окне ре­жимов отобразится надпись «Режим тяги». При этом устройство обработки информации (УОИ) подаст питание на катушки поездных контакто­ров П1 — Пб и начнет формировать последова­тельность управляющих импульсов на тиристо­ры тягового выпрямителя возбуждения А1.

Переменное трехфазное напряжение со статорных обмоток тягового генератора по­ступает на вход тягового выпрямителя А1, в котором установлены шесть управляемых вы­прямителей. Постоянное напряжение с каждо­го выпрямителя поступает на тяговые двигате­ли по следующей цепи (на рисунке приводится схема включения первого ТЭД, остальные включаются аналогично): положительный вы­вод выпрямителя +U1 -> силовой контакт (с дугогашением) поездного контактора П1 -> токоизмерительный шунт RS3 (контроль тока ТЭД) -> якорная обмотка тягового двигателя (А 1-Е32) -> силовые контакты тормозного пере­ключателя ТП -> силовые контакты реверсора Р -> отрицательный вывод выпрямителя -U 1.

При этом тяговые двигатели начинают вращаться, что обеспечивает движение те­пловоза. Регулирование мощности, а также контроль максимальных токов и напряжений тягового генератора и тяговых двигателей по позициям осуществляются автоматически устройством УОИ. Это устройство формирует внешние и нагрузочные характеристики тя­гового генератора в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля и в соот­ветствии с техническими условиями на ди­зель-генератор и тяговые двигатели.

Параметры электропередачи контроли­руются с помощью измерительных преобра­зователей тока и напряжения. Регулировки данная система не требует, поскольку фор­мирование тяговых характеристик и реали­зация защитных алгоритмов выполняется программными средствами МПСУ-ТП.

Увеличение тяговой позиции осуществля­ется переводом рукоятки контроллера ма­шиниста из положения «Т» в положение «+», уменьшение — в положение «-». Количество тяговых позиций — 15. Величина мощности на 15-й позиции контроллера — номинальная.

При включении поездных контакторов П1 — Пб система МПСУ-ТП контролирует их включение появлением напряжения на кон­тактах разъема Хб:3-8. В случае отсутствия напряжения на дисплее машиниста появля­ется тревожное сообщение об отсутствии включения контактора.

Когда направление движения изменяет­ся нажатием кнопки «Вперед» или «Назад», происходит перевод реверсора и с помо­щью его силовых контактов меняется на­правление протекания тока в обмотке воз­буждения тягового двигателя. Это приводит к изменению направления вращения ТЭД.

Если возникает боксование какой-либо колесной пары тепловоза (боксование система МПСУ-ТП определяет, анализируя показания датчиков частоты вращения, уста­новленных на каждом тяговом двигателе), то микропроцессорная система путем управ­ления углом открытия тиристоров в канале выпрямителя данного тягового двигателя снижает подводимое к нему напряжение.

После прекращения боксования колесной пары система МПСУ-ТП, управляя тиристо­рами выпрямителя тягового двигателя, вы­полняет плавное повышение мощности ТЭД до общего уровня с выдержкой времени 1,5 — 2 с, чтобы обеспечить большую устойчи­вость прекращения процесса боксования.

В случае выхода из строя какого-либо тяго­вого двигателя предусмотрена возможность его отключения, для чего необходимо вы­ключить один из тумблеров ОМ1 — ОМб (они установлены в высоковольтной камере), со­ответствующий неисправному ТЭД. При этом данный сигнал поступает в МПСУ-ТП (контроль выполняется по наличию напряжения на разъ­еме Х5:1 -б) и при включении режима тяги не бу­дет происходить включение соответствующего поездного контактора и подаваться управля­ющие сигналы на выпрямитель данного ТЭД.

В случае отключения одного или нескольких тяговых двигателей системой управления, со­ответственно, снижается величина заданного значения реализуемой мощности на тягу.

Примечание: В системе предусмотрен режим проверки подачи управляющего напря­жения на платы управления тиристорам в тя­говым выпрямителе А1. Для реализации этого режима необходимо при остановленном дизе­ле и включенной системе управления включить автоматический выключатель «Возбуждение».

При этом системой управления поочередно на каждый тиристор (с задержкой, примерно равной 1 с) будет подаваться управляющее на­пряжение, наличие которого можно прокон­тролировать по свечению светодиода на плате управления тиристором (контролируется визу­ально при открытых дверцах на выпрямителе А1). Отсутствие свечения светодиода указывает на обрыв цепей управления или выход из строя платы управления тиристором.

Приведение тепловоза в движение 2ТЭ116У

Для обеспечения работы тепловоза в тяговом режиме необходимо включить автоматы SF1 «Радиостанция», SF3 «Питание КЛУБ», SF4 «ТСКБМ», SF5 «КЛУБ ТСКБМ», QF1 — QF6 (питание электродвигателей вентиляторов холодильника, передней и задней тележки, выпрямительной установки), тумблеры SA1 — SA6 «ОМ1 — ОМ6» на каждой секции. Ключом УБТ выбирают ведущую секцию тепловоза. Наличие замкнутых блокировок УБТ в обеих секциях является запрещенной комбинацией. Устройство U6 не разрешит управление ни с одного пульта и выдаст аварийное сообщение на ДМ.

Включают тумблер SA7 «Движение» и SA9 «Автостоп». Переводят тумблер «Тяга — Тормоз» на контроллере машиниста в положение «Тяга». Переключают тумблер реверсирования движения на контроллере машиниста в положение «Вперед» или «Назад». Переводят рукоятку контроллера машиниста на первую тяговую позицию.

Устройство U6 отключает контакторы КВВ (КМ 10) и КВГ (КМ11), выдает управляющий сигнал на катушку реверсора и контролирует процесс его переключения. Если реверсор не переключился, УОИ снимает управляющий сигнал с его катушки и выдает на ДМ аварийное сообщение. При переключении реверсора устройство U6 выдает управляющий сигнал на тормозной переключатель ТП (тяга) QS3 и контролирует процесс его переключения.

Устройство U6 контролирует состояние вспомогательных контактов автоматов: QF5 — QF7 (электродвигатели вентиляторов охлаждения ТЭД передней и задней тележки, охлаждения выпрямительной установки), контактов дверных блокировок SQ3, SQ6 — SQ9 высоковольтной камеры, SQ2 шкафа холодильной камеры, QS1, QS2 выпрямительной установки. В случае нарушения блокировок устройство U6 прекращает процесс сборки схемы и выдает на ДМ аварийное сообщение.

Устройство U6 включает катушки поездных контакторов КМ1 — КМ6, контролируя их включение и подключая тем самым тяговые двигатели М1 — М6 к управляемому шестиканальному выпрямителю U1. Если отключить какие-либо тумблеры SA1 — SA6 (ОМ1 — ОМ6), то питание на электропневматические контакторы КМ1 — КМ6 подаваться не будет. Когда схема полностью собирается, устройство U6 подает питание на обмотки контакторов КМ 10 и КМ11.

Устройство U6 управляет работой блока кремниевых выпрямителей U2, регулируя возбуждение тягового генератора. Напряжение от него через выпрямитель U1 подается на тяговые двигатели М1 — М6, которые приводят во вращение колесные пары. Тепловоз начинает движение. На ДМ отображается цифра «1» в зоне позиции контроллера, а в зоне режимов — надпись «Тяга». Если давление воздуха в тормозной магистрали ниже 5 кгс/см2, то схема собираться не будет, на ДМ будет выдано аварийное сообщение.

В зависимости от номера позиции контроллера устройство U6 передает по каналу связи «токовая петля» в блок управления регулятора U9 заданное значение частоты вращения вала дизеля. Электронный регулятор обеспечивает поддержание заданной частоты вращения коленчатого вала дизеля и передает в устройство U6 данные, необходимые для регулирования электропередачи.

Кроме основного контроллера, для приведения тепловоза в движение при маневровых работах предусмотрена кнопка SB2 «Маневр». Она располагается на боковой стене кабины со стороны машиниста. При ее нажатии подается сигнал в устройство U6, аналогичный сигналу при установке контроллера на 1 -ю позицию. В этом случае дизель-генератор развивает мощность, соответствующую 1-й позиции контроллера.

Во время движения тепловоза в режиме «Тяга» устройство U6 обеспечивает:

►автоматическое управление групповыми контакторами КМ8 (KШ1), КМ9 (КШ2) ослабления возбуждения поля ТЭД;

►индивидуальное регулирование тягового усилия колесных пар в случае рассогласования по скорости вращения (защита по боксованию);

►поддержание постоянной мощности дизель-генератора на заданной позиции контроллера; уменьшение мощности тягового генератора пропорционально количеству отключенных тяговых двигателей;

►защиту тяговых двигателей от размотки бандажей при срыве шестерни;

►сброс нагрузки и разборку схемы при неправильном переключении реверсора во время движения, превышении температуры воды более 105 °С и масла 87 °С, а также при токе тягового генератора больше 7500 А;

►запрет сборки схемы (или сброс нагрузки) при давлении в тормозной магистрали меньше 5 кгс/см2;

►сброс нагрузки и разборку схемы при обрыве цепи одного из тяговых двигателей, срабатывании реле «земли» в силовых цепях, отсутствии сигналов с ЭПК (Y25), КЛУБ, экстренном торможении, обрыве тормозной магистрали.

Разборка тяговой схемы осуществляется в обратной последовательности:

►контроллер машиниста переводится на нулевую позицию;

►БВК 1012 (U2) закрываются тиристоры, чем снимается

►ток возбуждения с тягового генератора G1;

►выпрямителе М-ТПП3600Д (U1) закрываются тиристоры, чем снимается напряжение с ТЭД;

►отключается контактор КМ10 (КВВ), а затем — КМ11 (КВГ);

►делается задержка времени на снижение тока в цепях ТЭД до 150А, а затем отключаются контакторы КМ 1 — КМ6;

►включаются контакторы КМ10 (КВВ) и КМ11 (КВГ);

►питание с катушек реверсора и тормозного переключателя не снимается.

Тепловоз переведен в режим холостого хода.

Приведение тепловоза в движение ЧМЭ3

Для приведения тепловоза в движение реверсивную рукоятку контроллера ставят в положение требуемого направления движения, а главную рукоятку переводят с нулевой на 1-ю позицию.

Цепи управления реверсором, поездными контакторами и контактором К В (рис. 180). При постановке реверсивной рукоятки в положение "Вперед" или "Назад" замыкаются контакты КМР4 или КМРЗ реверсивного барабана контроллера, через которые от общего провода 202 ток по проводу 217 или 216 начинает проходить в катушку электропневматического вентиля привода реверсора ВПР1 (при движении вперед) или ВПР2 (при движении назад). Вентиль включается, и сжатый воздух из резервуара управления поступает в соответствующий цилиндр привода реверсора. После разворота реверсора в требуемое положение его силовые пальцы и сегменты подготавливают соединение обмоток возбуждения с обмотками якорей тяговых электродвигателей для движения тепловоза в заданном направлении. Одновременно замыкаются контакты блокировочного барабана реверсора. Через контакты Р2 (Р1) напряжение от провода 217 (216) подается на провод 218. Контакты Р4(РЗ) подготавливают цепь питания катушек вентилей передней (задней) песочницы.

На 1-й позиции замыкаются контакты КМ2 и КМ7 главного барабана контроллера (см. рис. 180), которые остаются замкнутыми с 1-й по 8-ю позицию. Ток от провода 218 начинает течь через контакты КМ2, провод 225, контакты КМ7, перемычку на панели зажимов К1, провод 204, размыкающие контакты КД11, провод 277, размыкающие контакты КД21, провод 226, диод Д1, провод 266, контакты ОМ 11, ОМ21 и ОМ31 отключателей тяговых электродвигателей, провода 237, 238 и 265 в катушки поездных контакторов КП1, КП2 и КПЗ, пройдя которые, по проводам 120 и 119 уходит на "минус" вспомогательного генератора. Одновременно через резистор Р60 и провод 286 ток поступает на зарядку конденсатора С9, подключенного параллельно катушкам контакторов КП1 КПЗ.

После включения контакторов КП1 - КПЗ собирается цепь питания катушки контактора возбуждения тягового генератора: провод 226, замыкающие контакты КПП, провод 228, замыкающие контакты КП21, провод 229, замыкающие контакты КПЗ], провод 267, замкнутые контакты блокировки верхних дверей БК1 аппаратной камеры, провод 276, замкнутые контакты блокировки нижних дверей БК2, провод 254, размыкающие контакты Р32 реле заземления РЗ, провод 274, замкнутые контакты К электропневматического клапана автостопа, провод 294, размыкающие контакты Р12 промежуточного реле Р1 аппаратуры АЛСН, провод 242, замкнутые контакты реле давления воздуха РДВ, провод 232, катушка контактора КБ, провод 119, общий "минус". Таким образом, тяговый генератор получает возбуждение после включения поездных контакторов КП 1 — КПЗ, т. е. при собранной силовой цепи движения тепловоза.

За счет разрядки конденсатора С9 отключение контакторов КП1 - КПЗ при переводе главной рукоятки контроллера на нулевую позицию задерживается на 1 — 2 с и происходит после отключения контактора КБ, т. е. после снятия возбуждения с тягового генератора. Это сделано для уменьшения подгара силовых контактов поездных контакторов. Диод Д1 предотвращает разрядку конденсатора С9 на катушку контактора КВ.

Цепи возбуждения возбудителя и тягового генератора (рис. 181). После включения контактора КВ начинается сначала независимое возбуждение, а затем и самовозбуждение возбудителя. Ток вспомогательного генератора течет от контактов КМ7 через зажим панели К1 (см. рис. 180), провод 205, замыкающие контакты КВ2 (см. рис. 181), провод 201, резистор 1181, провод 65, резистор Я82, провод 63, резистор Я83, провод 61, контакты ВВ02 переключателя "Регулятор мощности" и провод 88 в независимую обмотку //-" возбудителя, от которой по проводам 108 и 100 уходит на "минус" вспомогательного генератора.

Рис. 181. Цепи возбуждения возбуди!едя и тягового генератора

Рис. 181. Цепи возбуждения возбуди!едя и тягового генератора

Независимая обмотка создает магнитный поток, и во вращающейся якорной обмотке возбудителя начинает индуцироваться э.д.с. Ток самовозбуждения возбудителя идет от его плюсового зажима по проводу 50, силовым контактам контактора КВ, проводу 52, замыкающим контактам РУ51 и РУ54 (реле РУ5 выключается при переводе реверсивной рукоятки контроллера из положения "Пуск" в положение "Вперед" или "Назад" и включается только после включения контактора КВ), проводу 44, резистору Л101, проводу 51, резистору Я102, проводу 54, резистору Я103, проводу 62, реостату ЯРМ регулятора мощности, проводу 64 в обмотку параллельного возбуждения В возбудителя и через перемычку и обмотку добавочных полюсов () приходит на "минус" возбудителя. При трогании тепловоза с места части резисторов Я102 и Я103 зашунтированы размыкающими контактами РУ24 и РУЗЗ.

Основной ток возбудителя от провода 52 поступает в независимую обмотку возбуждения /-'тягового генератора, от которой через обмотку добавочных полюсов