2020-05-25
93
Цепи вторичных обмоток тягового трансформатора и тяговых двигателей (ТД) в режиметяги. Напряжение на ТД НБ – 520В подается от вторичных обмоток тягового трансформатора Т1 через выпрямительном– инверторные преобразователи, U1 и U2, ВИП – 5600 УХЛ2.Напряжение секций а1- 1, 1 – 2, а2 – 3, 3 – 4 вторичных тяговых обмоток при холостом ходе трансформатора составляет 315В, напряжение секций 2 – х1, 4 – х2 составляет 630В. Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений в цепях тяговых обмоток предусмотрены ограничители перенапряжений F3 и F4 (ОПН – 1,28УХЛ2).Чтобы уменьшать потенциал относительно корпуса при атмосферных перенапряжениях и уровень радиопомех, тяговые обмотки соединили с корпусом электровоза через конденсаторы панелей С1,С2 К75 – 15 – 16Кв – 0,024мкФ и конденсаторы С11 – С14 С=1 мкФ. Тяговые обмотки и ВИП защищены от токов к.з. с помощью реле КА1-КА6, РТ – 13 – 01, при срабатывании которых подается напряжение на катушку отключающего электромагнита УАЗ главного выключателя QF1 от обмотки собственных нужд трансформатора. Ток срабатывания реле – 6000±200А. При повреждении ВИП отключаются разъединителями QS3 – QS6 с ручным приводом. ТД защищены от токов к.з. шесть быстродействующими выключателями QF11-QF13, БВ – 8. БВ расположены, в блоках силовых аппаратов А11(Блок №2) и А12(Блок №13). Ток срабатывания 2000±200А. Чтобы изменить направление движения, переключателями QР1, ПКД – 15А, изменяют направление тока в обмотках ТД. Переключатели QT1, ПКД – 15А, предназначены для переключения электрической схемы электровоза из тягового режима в рекуперативный и наоборот. Чтобы снизить пульсации выпрямленного тока, в цепи тяговых двигателей включены сглаживающие реакторы L5 и L6 РС - 38. Для уменьшения пульсации тока возбуждения и, следовательно, магнитного потока возбуждения, обмотки возбуждения каждого ТД шунтированы резисторами R11-R13 РОВ – 21, (выводы Р0, Р3). Напряжение на ТД регулируется за счет изменения угла открытия тиристоров ВИП.
Схемой предусмотрено четырехзонное плавное регулирование выпрямленного напряжения. После полного открытия тиристоров, скорость увеличивается за счет ослабления возбуждения двигателей, (шунтирования обмоток возбуждения резисторами R11-R13,выводы Р1-Р3) и соединенными с ними последовательно индуктивными шунтами L11-L16.
Схемой предусмотрены три ступени ослабления возбуждения ТД:
- первая 74% – (включены контакторы К11- К13);
- вторая 57% – (включены контакторы К11-К13 и К21-К23);
- третья 48% – (включены контакторы К11-К13, К21-К23 и К31-К33);
Это означает, что 74, 57 и 48% тока якоря проходит по обмотке возбуждения. Индуктивные шунты L1 – L6 предназначены для снижения бросков тока и облегчения условий коммутации ТД при колебаниях напряжения в контактной сети или его восстановления после кратковременного снятия. В случае необходимости любой из ДТ может быть отключен соответствующим разъединителем QS 11-QS13, Р - 49 - 03. При этом отключаются соответствующие быстродействующие выключатели. Питание ТД от источника низкого напряжения (сеть депо) осуществляется через розетки Х4, Х20 и разъединители QS21.
Напряжение ТД измеряется вольтметром РV4.От коммутационных перенапряжений вольтметр защищен конденсатором С20. Для защиты вольтметра от токов к. з, служит предохранитель F20(ВПК – 42 -3000А).Подключен вольтметр в цепь якоря 5ТД. Ток первого по ходу движения ТД измеряется амперметрами РА1 (кабина 1) и РА2 (кабина2), подключенными к шунтам RS1, RS2.
В цепи якорей ТД включены датчики тока Т21 – Т23, ДТ-009, обеспечивающие совместно со шкафом МСУД А55 контроль тока ТД и обратную связь по току с системой управлением ВИП.
Замыкания на корпус цепей питания ТД контролирует реле заземления КV1, РЗ – 303,Rуд=125Ом,Rвкл=165Ом. Оно имеет включающую и удерживающую катушки. К контролируемым цепям включающая катушка подключена через резисторы R15, R16 и два разъединителя QS15, Р – 48. Напряжение 50В на удерживающую катушку подается от контролера машиниста по проводу Н7 через резистор R45. Разъединители QS15 предназначены для отключения реле от замкнутой на корпус цепи. На включающую катушку напряжение поступает через понижающий трансформатор Т9, ТР – 18. При замыканиях на корпус включается реле КV1 и размыкает цепь питания катушки удерживающего электромагнита ГВ. Включаются индикаторы ГВ и РЗ на пульте машиниста, и подается сигнал в шкаф МСУД А55.
Трансформаторы Т11, Т12 передают сигнал для МСУД А55, который устанавливает необходимую величину угла открытия тиристоров ВИП в зависимости от формы напряжения в контактной сети.
Трансформаторы Т13, Т14 служат для синхронизации работы аппаратуры управления с сетью.
От датчиков Т15-Т18 передается информация об углах коммутации в шкаф МСУД А55.
Цепи ТД в режиме рекуперации. При электрическом торможении ТД работают как генераторы постоянного тока с независимым возбуждением. Рекуперативное торможение осуществляется за счет инвертирования постоянного тока ТД, работающих в генераторном режиме, в переменный ток промышленной частоты. Все переключения в силовой цепи при переходе из режима тяги в режим рекуперации и обратно производятся переключателями QT1. При переходе в режим рекуперативного торможения якорь каждого двигателя отключается от своей обмотки возбуждения и подключается к ВИП последовательно с диодами блока U9-U14 и блоком резисторов R10(ББР-20). Блок резисторов R10 предназначен для большей электрической устойчивости рекуперативного торможения, а также для улучшения распределения тока между параллельно включенными якорями ТД. Блок диодов U9 служит для предотвращения появления контурных токов при переходе в режим рекуперативного торможения на высоких скоростях. Чтобы защитить блок резисторов R10 от токовых перегрузок, установлена панель реле напряжения А6(ПРН-76). При срабатывании реле контроля напряжения КV01 и КV02 (напряжение срабатывания177В) панели А6 разбирается схема электрического торможения. В схему электровоза включены панели защиты ТД от кругового огня по коллектору А16(ПЗКО-358).При срабатывании реле контроля напряжения КV01 и КV02 (напряжение срабатывания 300±15В) отключается контактор К1, обесточивая обмотки возбуждения ТД. Обмотки тягового трансформатора с выводами а4-6-х4 и выпрямительная установка возбуждения U3(ВУВ-118) образуют двухполупериодную мостовую схему выпрямления с нулевой точкой для питания обмоток возбуждения ТД. Напряжение холостого хода между выводами а4-6-х4 оставляет 135В. При повреждении ВУВ отключается разъединителями QS7.Тормозные переключатели QT1 соединяют между собой последовательно обмотки возбуждения ТД. Резисторы R11-R13 выводами Р0, Р3 остаются подключенными параллельно обмоткам возбуждения, как в режиме тяги. Сбор силовой схемы питания обмоток возбуждения завершается включением контактора К1. Ток возбуждения измеряется амперметром РА6.Обратная связь по току с системой регулирования обеспечивается с помощью датчика тока Т20. Тиристоры панелей А20(ПТ-246) служат для выравнивания токов якорей за счет разной степени ослабления возбуждения двигателей. Цепи обмоток возбуждения, защищены от токов перегрузки с помощью реле КА11(ток срабатывания1500±50А), от токов к.з. при пробое плеч ВУВ с помощью реле КА12(ток срабатывания1500±50А). При срабатывании реле КА11 отключается контактор К1, при срабатывании реле КА12 отключает главный выключатель QF1.Контроль замыкания цепей возбуждения на корпус осуществляет реле контроля земли КV3(ток срабатывания 72,6±2,5мА). При его включении загорается индикатор ВУВ на пульте машиниста. Для снижения уровня радиопомех, обмотка а4 – 6 - х4 тягового трансформатора соединена с корпусом электровоза через конденсаторы С5 и С6.
Цепи вспомогательных машин и устройств. Вспомогательные цепи питаются от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Напряжение холостого хода между выводами а3-5 обмотки равно 225В, между выводами а3-х3 напряжение составляет 405В. Для снижения уровня радиопомех служат конденсаторы С17 и С18, для защиты от токов короткого замыкания – реле КА7(ток срабатывания 4000±200А) при включении которого отключается ГВ QF1.Замыкания на корпус электровоза контролирует реле КV4(ток срабатывания 72,6±2,5мА), при включении которого загорается индикатор «РКЗ» на пульте машиниста.
Цепи вспомогательных машин. Особенность схемы их питания является обеспечение нормальной работы вспомогательных машин при различных частотах питающего напряжения, различных системах преобразования числа фаз и способах формирования пусковых процессов.
Двигатели вентиляторов М11-М13 и маслонасоса М17 могут питаться либо напряжением 405В, частотой 50Гц непосредственно от выводов а3-х3 обмотки собственных нужд тягового трансформатора через соответствующие контакторы КМ11-КМ13, КМ17 либо напряжением 225B частотой 16,2/3 Гц от преобразователя частоты и числа фаз (ПЧФ) U5 через контакторы КМ7-КМ10. Преобразователь получает питание от выводов а3-5 обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Фаза С2 является общая для обеих систем питания. Переключение с одной системы на другую происходит автоматически, при включенном тумблере (ПЧФ) на пульте управления, в зависимости от токовой нагрузки ТД. Двигатели вентилятора М14 и компрессоров М15, М16 питаются только напряжением, 405В частотой 50Гц через контакторы КМ14-КМ16.
При установившихся режимах системы с частотой 50Гц преобразование числа фаз осуществляется при помощи симметрирующих конденсаторов, которые распределены таким образом, что при любом произвольном порядке их включения величина симметрирующей емкости близка к оптимальной. В пусковых режимах конденсаторы С102-С105 и половина С101через контакторы КМ1-КМ3 подключаются к сборным шинам фаз С2 и С3. Этим обеспечивается увеличение пускового момента двигателя, включаемого первым на номинальную частоту вращения.
В качестве датчика окончания процесса пуска и появление трехфазной системы напряжения на сборных шинах С1, С2, С3 служит реле контроля напряжения КV01 панели А1(ПРН – 318 – 02), настроенное на напряжение включения (300±50В). Коэффициент возврата реле принят равным 0,8. При пусках последующих машин реле остается включенным. Необходимый пусковой момент вновь включаемых двигателей достигается за счет ранее включенных машин, выполняющих функции расщепителя фаз.
Для снятия статического заряда с конденсаторов С101 – С105 после их отключения предусмотрены резисторы R31-R33. Преобразование числа фаз при работе М11-М13 и М17 на низкой частоте осуществляется без использования симметрирующих конденсаторов, благодаря преобразователю U5.
Вспомогательные машины защищены от токовых перегрузок тепловыми реле КК11-КК19. При их срабатывании отключается соответствующий контактор. На низкой частоте применены тепловые реле КК7 и КК8 в цепи маслонасоса М17. От деповской сети напряжение к вспомогательным машинам может быть подано через розетки Х1 и Х2, разъединитель Q6 переводится в нижнее положение.
Цепи обогревателей, холодильника и кондиционеров. Калориферы Е1(Е2) и Е3(Е4) предназначены для обогрева кабин. Каждый из них имеет две ступени. На первой включаются реле КV57(КV58) и КV59(КV60), на второй – КV57(КV58), КV59(КV60) и контакторы КМ23(КМ24), КМ25(КМ26). Питающее напряжение нагревателей калориферов равно 405В переменного тока, подается от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Питающее напряжение двигателей вентиляторов равно 50В постоянного тока, подается от шкафа питания А25.Цепи нагревателей защищены от токов к.з. предохранителями F11(F12),F13(F14), от перегрева с помощью термореле SК, контакты которых включены в цепь питания катушек реле КV61(КV62).
Нагреватели Е8,Е9(700Вт) предназначены для подогрева воды санузлов. Они включаются промежуточными реле КV75 и V77.Питающее напряжение 210В подается от обмотки трансформатора Т19. Цепи нагреватели Е8,Е9 защищены от токов к.з. предохранителями F15(5А) и F18(5А). Нагреватель Е, встроенный в ГВ, предназначен для обогрева последнего и повышения надежности работы привода при низких температурах. Прибор включается выключателем S1. Питающее напряжение 210В подается также от обмотки трансформатора Т19.Цепь данного нагревателя защищена от токов к.з. предохранителем F10(5А).Нагреватели Е23,Е24(900Вт) предназначены подогрева масла компрессоров, в зимнее время, включаются выключателями SF1,SF2(16А). Напряжение 210В подается от трансформатора Т19. Цепи трансформатора Т19 защищены от токов к.з. предохранителем F19(15А).Электрические печи Е11-Е18(ПЭТ-33-1000Вт) предназначены для обогрева кабин. Они включаются электромагнитными контакторами КМ19 - КМ22. Питающее напряжение 50В переменного тока к печам подается от обмоток трансформатора Т25.Нагреватели клапанов продувки У21-У23 предназначены для обогрева участков спускных труб между главными резервуарами и кранами отключения клапанов продувки. Питающее напряжение 50В переменного тока, к нагревателям клапанов продувки подается, также от обмотки трансформатора Т25 Они включаются выключателем SF3(16А). Цепи трансформатора Т25 защищены от токов к.з. предохранителем F21(35А). Для отключения трансформаторов Т19 и Т25 предусмотрен разъединитель QS35. Электроплитка Е21(Е22) предназначена для подогрева пищи, включаются переключателями SА7(SА8). Электроплитка получают питание от вторичной обмотки трансформатора Т1 шкафа питания А25 по схеме двухступенчатого включения. Первая ступень включается контактами переключателя SА7(SА8), с проводами С93(С94) и С95(С96),С91 и С97(С98) на напряжение 75В переменного тока, а вторая ступень - включается контактами переключателя SА7(SА8) с проводами С93(С94) и С95(С96), С92 и С97(С98) на напряжение 100В переменного тока. Контакты SА3(SА4) обеспечивают включение электроплитки только в той кабине, из которой ведется управление электровозом. Цепи электроплитки защищены от токов к.з. предохранителями F41 и F42(15А). Холодильник Е27 предназначен для хранения пищевых продуктов. Питающее напряжение 12В постоянного тока подается от блока питания А15. Цепи блока питания и холодильника защищены от токов к.з. предохранителями FU1,FU2 блока питания. Кондиционер Е31(Е32) служит для охлаждения кабины. Питающее напряжением 220В однофазного тока подается через контакторы КМ 27 (КМ28) от блока питания А2, который включается выключателем SF5. Цепи блока питания защищены от токов к.з. выключателем SF5(25А) и предохранителем F22(15А), цепи кондиционера - выключателем и предохранителем на пульте управления А3(А4).
Прочие потребители. К трансформатору Т9 системы контроля замыканий на корпус цепей питания ТД напряжение подается от обмотки собственных нужд по проводам С9, С10. Цепи трансформатора Т9 защищены от токов к.з. предохранителем F9(1А). К трансформатору Т10 системы питания счетчиков электроэнергии РJ1 и РJ2, вольтметров РV1, РV2 и катушки вентиля защиты У1 подается питание напряжением 225В от обмотки собственных нужд по проводам С5, С8. На катушку отключающего электромагнита УА3 главного выключателя QF1 напряжение подается от обмотки собственных нужд по проводам С9 и С10, после срабатывания одного из реле КА1 – КА6. Для ограничения тока, в цепь катушки УА3 установлена панель резисторов R7.
К шкафу питания А25 напряжение подается по проводам С1 и С85 от обмотки собственных нужд или от источника депо через розетки Х1, Х2. Цепи шкафа питания защищены от токов к.з. предохранителем F16(35А). К аппаратуре управления преобразователями ВИП напряжение подается от обмотки собственных нужд по проводам С1 и С240 или от сети депо через розетки Х1, Х2. Для защиты от токов к.з. в цепь питания введён предохранитель F17(15А). Розетки Х41 и Х49 (Х50) служат для питания осциллографа при наладочных работах. Розетка Х41 находится на блоке аппаратов №8 и получает питание, 225В от обмотки собственных нужд по проводам С5,С8. Цепи розетки защищены от токов к.з. предохранителем F8(5а). Панель гальванической развязки А70 служит для подачи в МСУД информации о срабатывании реле перегрузки КА1 – КА6. Напряжение 225В подается по проводам С5 и С8 от обмотки собственных нужд через контакты реле КА1-КА6. Для защиты цепей гальванической развязки и блока А70, от токов к.з. предназначен предохранитель F5(0,5А).
Все потребители вспомогательных цепей защищены от токов короткого замыкания плавкими предохранителями или автоматическими выключателями, токи срабатывания указаны в схеме рядом с условным обозначением.
Схема цепей питания электроотопления поезда. Питание система отопления поезда осуществляет от отдельной обмотки тягового трансформатора с выводами а5-х5 напряжением 3147В. Через контактор К2 напряжение подается к штепсельным разъемам Х5, Х7 или Х6, Х8 (в зависимости от положения переключателя Q1). Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений служит ограничитель F7. При перегрузки реле КК23, отключает контактор К2.
Для защиты системы отопления от токов к.з., предназначено реле КА8(ток срабатывания500±30А), оно срабатывает и отключает главный выключатель QF1. Трансформатор Т4 является датчиком тока для счетчика РJ2, который учитывает расход потребляемой энергии на отопление поезд.
