Электрическая схема тепловоза тэп70 с системой уста.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ТЕПЛОВОЗА ТЭП70 С СИСТЕМОЙ УСТА.
Описание соответствует электрической схеме ТЭП70 Э.70.00.007ЭЗ, которая смонтирована на тепловозах ТЭП70, начиная с №414. В схеме используется микропроцессорная система автоматического управления электрической передачей (УСТА) для регулирования напряжения тягового генератора в режиме тяги, а также работой схемы в режиме электрического торможения. В тексте для обозначения системы УСТА используется сокращение БМУВ (блок микропроцессорного управления возбуждением).
Электрическое оборудование тепловоза расположено в основной и дополнительной высоковольтных камерах (последняя находится за кабиной машиниста справа по ходу локомотива), а также в пультах управления. Кабина № 1 размещена со стороны высоковольтных камер.
Автоматические выключатели, кнопки и тумблеры, предназначенные для коммутации электрических цепей, показаны в отключенном положении, автоматические защитные устройства — во включенном. Положение контактов реверсора изображено для положения «Вперед» его кулачкового вала, контактов остальных аппаратов — такое, когда отсутствует ток в катушках.
Маркировка и обозначения аппаратов на электрической схеме соответствуют их маркировке на тепловозе. При графическом изображении и монтаже в зависимости от расположения колодок зажимов используется следующая их нумерация:
1/1... 30 — 10/1... 30 — внутри основной высоковольтной камеры;
25/1... 10 — в правом по ходу отделении основной камеры;
11(1)/1... 20 - 18(1 )/1... 2О, 19(1 )/1... 10 -22(1 )/1... 10,26(1)/1... 10 - 27(1)/1... 10 – в пульте кабины № 1;
11(2)/1... 20 - 18(2)/1... 20, 19(2)/1... 10 -22(2)/1... 10,26(2)/1... 10 - 27(2)/1... 10 – в пульте кабины № 2;
24/1... 10 — в дополнительной камере.
Клеммные зажимы, размещенные в коробках зажимов дизеля, обозначены КлД 1 — КлД26.
СИЛОВЫЕ ЦЕПИ.
От тягового генератора Г через выпрямительную установку ВУ получают питание шесть тяговых электродвигателей (ТЭД) ЭТ1 — ЭТ6, соединенных параллельно. Тяговый генератор, приводимый непосредственно от дизеля, представляет собой синхронную явнополюсную машину с шестифазной статорной обмоткой, соединенной в две «звезды» со сдвигом в 30 электрических градусов. Каждая «звезда» обмотки генератора подключена к отдельному трехфазному выпрямительному мосту. На стороне выпрямленного напряжения мосты соединены параллельно. В результате получается эквивалентная двенадцатифазная схема выпрямления, уменьшающая пульсации выпрямленного тока.
Коммутация цепей ТЭД осуществляется поездными контакторами КП1 — КП6. Направление движения тепловоза соответствует направлению тока возбуждения тяговых двигателей, которое изменяют с помощью электропневматического переключателя — реверсора Р.
Для использования полной мощности дизеля в широком диапазоне изменения скорости движения тепловоза микропроцессорная система автоматического регулирования напряжения тягового генератора (блок микропроцессорного управления возбуждения) УСТА управляет ступенчатым ослаблением магнитного поля ТЭД. Последнее обеспечивается включением резисторов ослабления поля RШ1 — RШ6 параллельно обмоткам возбуждения тяговых двигателей ЭТ1 — ЭТ6 с помощью групповых электропневматических контакторов КШ1 — КШ2. В схеме предусмотрены две ступени ослабления поля ТЭД — 58 и 34 % (соответственно для 1 -й и 2-й ступеней). В режиме тяги тормозной переключатель ТП находится в положении «Тяга». При этом замкнуты его контакты, изображенные на схеме размыкающими.
Цепь питания тягового двигателя, например ЭТЗ (предполагается положение реверсора «Вперед»), от зажимов выпрямительной установки ВУ1 следующая: зажим ВУ1 («плюс»), кабели 107x3,108x3, шина 111Ш, замыкающий кон-такт контактора КПЗ, шина 155Ш, шунт Ш15, кабель 156, якорь ЭТЗ, обмотка добавочных полюсов, провод 157, размыкающий контакт ТП, шина 158Ш, размыкающий контакт Р, провод 159, обмотка возбуждения, провод 160, размыкающий контакт Р, шина 161Ш, размыкающий контакт ТП, шунт Ш1, кабели 109x3 и 110x3, зажим ВУ1 («минус»).
В режим электрического торможения силовая схема переводится с помощью тормозного переключателя ТП и контактора возбуждения тяговых двигателей КП7. При этом якоря ТЭД включаются на индивидуальные тормозные резисторы (для каждого три резистора собраны последовательно), а обмотки возбуждения всех электродвигателей соединяются последовательно и получают питание от тягового генератора.
Цепи возбуждения тягового генератора. Его возбуждение осуществляется от синхронного возбудителя В через блок возбуждения генератора БВГ, выполняющий функцию неуправляемого выпрямителя. Обмотка возбуждения возбудителя, расположенная на статоре, при установке переключателя аварийного возбуждения ПВА в рабочее положение выводом Р1 подключается к выходу силовых транзисторных ключей ШИМ1 системы УСТА по цепи: провод 326x2, шунт Ш5, провод 339x2, зажимы 10/18... 20, провод 340x2, контакты В6, С6 разъема ХР2 блока БМУВ, провод 341x2, контакты В1, В2 разъема ХР2 блока БМУВ.
На входы ключей ШИМ1 от стартер-генератора подается напряжение +110В по цепи: зажимы 7/1... 7 («плюс» СТГ), провод 351х2, главный контакт КВВ, провод 350x2, зажим Р6 переключателя ПВА (рабочее положение), провод 348x2, контакты С1, С2 разъема ХР2 блока БМУВ, провод 349x2, контакты СЗ, С4 разъема ХР2 блока БМУВ.
Другим выводом Р2 статорная обмотка возбудителя соединена с общим «минусом» по цепи: провод 327x2, зажимы 1/18... 20, провод 2089, разъединитель цепей РЦ2, провод 2060x2, зажимы 1/1... 6 («минус»). При этом параллельно обмотке возбуждения возбудителя для защиты ключей ШИМ1 включена резисторно-диодная цепь: контакты В6, С6 разъема ХР2 блока БМУВ и контакты В1, В2 разъема ХР2 блока БМУВ, диод Д (находится внутри блока БМУВ), контакты А1, А2 разъема ХР2 блока БМУВ, провод 330, зажим 10/21, провод 316, резистор РД1, провод315, зажимы 1/18... 20.
Таким образом, обмотка возбуждения возбудителя включена последовательно с силовыми ключами ШИМ1 блока БМУВ системы УСТА. Ток возбуждения возбудителя регулируется посредством открытия и закрытия силовых ключей. Коммутация цепи возбуждения возбудителя осуществляется контактором КВВ, Цепь возбуждения тягового генератора коммутируется контактором КВГ. Для уменьшения величины перенапряжения на обмотке возбуждения при разрыве цепи и защиты контакта КВГ от повреждения элек-трической дугой параллельно им включен резистор гашения поля Ргп. Быстродействующий плавкий предохранитель ПР1 защищает возбудитель от токов короткого замыкания.
В случае выхода из строя системы УСТА тепловоз может следовать в основное депо с аварийным возбуждением тягового генератора. Для перехода на него переключатель ПВА устанавливают в положение, соответствующее аварийному возбуждению. При этом контактом Р7—Р6 переключателя ПВА разрывается цепь питания обмотки возбуждения возбудителя В через транзисторные ключи модуля ключей ШИМ системы УСТА, а контактами Р7—Р5 и Р4—РЗ замыкается цепь обмотки возбуждения возбудителя через резисторы Рва, РВВ1 и РВВ2, а также подается питание на катушку реле РУ20 аварийного возбуждения.
Реле РУ20 срабатывает, и его замыкающий контакт между проводами 958 и 959 подготавливает с 7-й позиции контроллера цепь питания катушки контактора КВА1, а размыкающий контакт реле в цепи катушки РУ25 блокирует включение электрического тормоза. Ток возбуждения тягового генератора в аварийном режиме остается постоянным на каждой позиции контроллера машиниста. Однако вследствие большого падения напряжения на индуктивном сопротивлении обмоток статора и его реакции внешняя ха-рактеристика генератора имеет резко падающий характер. Для плавного трогания тепловоза на 1 — 6-й позициях мощность генератора уменьшается за счет полного введения резистора Рва в цепь возбуждения возбудителя. На 7-й позиции контроллера включается контактор КВА1, который своим контактом между проводами 333 и 334 шунтирует ступень резистора Рва (выводы Р2—РЗ), увеличивая ток возбуждения возбудителя, а также мощность генератора. Замыкающий контакт КВА1 между проводами 963 и 964 подготавливает цепь питания катушки контактора КВА2. Контактор КВА2 включается на 12-й позиции и своим контактом между проводами 331 и 333 шунтирует еще часть резистора Рва, вследствие чего происходит дальнейшее увеличение тока возбуждения возбудителя.
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ.
Управление калорифером.Электродвигатель калорифера ЭКФ2 включается установленным на пульте машиниста автоматическим выключателем АВ10 «Калорифер», а также переключателем Тб16 «Калорифер». Напряжение на ЭКФ2 подается по цепи: зажимы 7/1... 7, провод 1535, автоматический выключатель АВ10 «Калорифер», предназначенный для защиты цепей электродвигателей калориферов и вентиляторов кабин, провода 1508, 1509 и 1511, резистор Rэкф2, провод 1517 или 1518, переключатель Тб16 «Калорифер», провода 1519 и 1520, электродвигатель ЭКФ2, провод 1521, «минус». С помощью переключателя Тб16 можно изменять частоту вращения электродвигателя, подавая на него напряжение через весь резистор Rэкф2 или его часть.
Управление вентиляторами кабины.Электродвигатели вентиляторов кабины ЭВК1 и ЭВК2 соединены последовательно и включаются установленным на пульте управления тумблером Тб18 «Вентиляторы» по цепи: автоматический выключатель АВ10 «Калорифер», провода 1508, 1509 и 1522, тумблер Тб18, провода 1523 и 1524, электродвигатели ЭВК1 и ЭВК2, провод 1526, резистор Rэвк. провод 1527, «минус». Резистором Rэвк можно изменять частоту вращения электродвигателей.
Управление электрокалориферами.Лобовые и боковые стекла кабины машиниста обогреваются теплым воздухом, который нагревается, проходя через трубчатые электронагреватели ЭН1 (передняя кабина) и ЭН2 (задняя кабина). Вентилятор электрокалорифера получает привод от электродвигателя ЭКФ1. В передней кабине он включается автоматическим выключателем АВ12 «Вентиляция» (если необходимо осуществить вентиляцию кабины) или через блок-контакты контактора КЭН1, который вводят в действие тумблером Тб17 «Электрокалорифер» (когда требуется обогреть кабину, исключить обледенение лобовых стекол).
При включении автоматического выключателя АВ12 напряжение на электродвигатель подается по цепи: зажимы 7/17... 18, провод 1509, зажимы 11/5... 6, провод 1720, автоматический выключатель АВ12, провода 1721, 1723 и 1724, резистор RЭ1, провода 1725, 1726 и 1731, электродвигатель ЭКФ1, провод 1732, «минус». В цепь якоря электродвигателя введен резистор RЭ1, благодаря которому он имеет пониженную частоту вращения. Поскольку электронагреватель ЭН1 обесточен, воздух не подогревается.
Включают подогрев воздуха тумблером Тб17 «Электрокалорифер». При этом автоматический выключатель АВ12 можно отключить. Если температура элемента электронагревателя ЭН1 ниже 105 °С, то контакт термореле РТК первой кабины создает цепь на катушку контактора КЭН1 (контакт РТК второй кабины — на катушку контактора КЭН2). Контактор КЭН1 (КЭН2) включается и своим главным контактом подает напряжение на нагревательный элемент ЭН1 (ЭН2), а вспомогательными контактами шунтирует автоматический выключатель АВ12, замыкая цепь электродвигателя ЭКФ1 (ЭКФ2).
Если обдув электронагревателя отсутствует, то температура воздуха вокруг него увеличивается. При ее достижении в месте установки датчика термореле 105°С переключается контакт РТК, размыкая цепь катушки контактора КЭН1 (КЭН2) и замыкая цепь катушки реле РУ43 (РУ44), а также сигнальной лампы ЛС23 «Перегрев электрокалорифера».
Реле РУ43 (РУ44) включается, замыкая свой контакт в цепи собственной катушки и размыкая контакт в цепи катушки контактора КЭН1 (КЭН2). Таким образом, реле РУ43 (РУ44) становится на самопитание от зажима 20/1 (тумблер Тб17 «Электрокалорифер»), а контактор КЭН1 (КЭН2) отклю-чается, снимая питание с нагревателей ЭН1 (ЭН2). Катушка реле РУ43 (РУ44) обесточивается отключением тумблера Тб17.
Приборы для определения неисправностей.Эти приборы, расположенные на пультах управления, позволяют быстро определить несработавшие аппараты в трех наиболее ответственных цепях: включения нагрузки (реле РВ2, контакторы КВВ и КВГ) в режиме тяги и тормоза, а также катушки контактора пуска дизеля КД. Указательные приборы «И» представляют собой милли-амперметры на ток 10 мА, подключенные к контактам аппаратов управления через высокоомные резисторы R15 — R34. Шкала миллиамперметра имеет 10 делений.
В зависимости от числа замкнувшихся контактов изменяется количество параллельно включенных резисторов и, следовательно, ток в цепи миллиамперметра. Чем больше замкнуто контактов, тем больше величина тока. Рядом с прибором прикреплена табличка, в которой приведены показания миллиамперметра в делениях и соответствующие им обозначения несработавших аппаратов.
Поскольку цепи нагрузки и пуска дизеля никогда не включаются одновременно, один указатель может использоваться для контроля трех цепей. Кнопочный выключатель Кн12 служит для замыкания цепи прибора. Величина сопротивления резисторов R15 — R34 выбрана достаточно большой (100 — 110 кОм), чтобы реле РВ2, а также контакторы КВВ, КВГ и КД не могли ложно включиться или остаться включенными после размыкания контактов в цепях катушек.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ТЕПЛОВОЗА ТЭП70 С СИСТЕМОЙ УСТА.
Описание соответствует электрической схеме ТЭП70 Э.70.00.007ЭЗ, которая смонтирована на тепловозах ТЭП70, начиная с №414. В схеме используется микропроцессорная система автоматического управления электрической передачей (УСТА) для регулирования напряжения тягового генератора в режиме тяги, а также работой схемы в режиме электрического торможения. В тексте для обозначения системы УСТА используется сокращение БМУВ (блок микропроцессорного управления возбуждением).
Электрическое оборудование тепловоза расположено в основной и дополнительной высоковольтных камерах (последняя находится за кабиной машиниста справа по ходу локомотива), а также в пультах управления. Кабина № 1 размещена со стороны высоковольтных камер.
Автоматические выключатели, кнопки и тумблеры, предназначенные для коммутации электрических цепей, показаны в отключенном положении, автоматические защитные устройства — во включенном. Положение контактов реверсора изображено для положения «Вперед» его кулачкового вала, контактов остальных аппаратов — такое, когда отсутствует ток в катушках.
Маркировка и обозначения аппаратов на электрической схеме соответствуют их маркировке на тепловозе. При графическом изображении и монтаже в зависимости от расположения колодок зажимов используется следующая их нумерация:
1/1... 30 — 10/1... 30 — внутри основной высоковольтной камеры;
25/1... 10 — в правом по ходу отделении основной камеры;
11(1)/1... 20 - 18(1 )/1... 2О, 19(1 )/1... 10 -22(1 )/1... 10,26(1)/1... 10 - 27(1)/1... 10 – в пульте кабины № 1;
11(2)/1... 20 - 18(2)/1... 20, 19(2)/1... 10 -22(2)/1... 10,26(2)/1... 10 - 27(2)/1... 10 – в пульте кабины № 2;
24/1... 10 — в дополнительной камере.
Клеммные зажимы, размещенные в коробках зажимов дизеля, обозначены КлД 1 — КлД26.
СИЛОВЫЕ ЦЕПИ.
От тягового генератора Г через выпрямительную установку ВУ получают питание шесть тяговых электродвигателей (ТЭД) ЭТ1 — ЭТ6, соединенных параллельно. Тяговый генератор, приводимый непосредственно от дизеля, представляет собой синхронную явнополюсную машину с шестифазной статорной обмоткой, соединенной в две «звезды» со сдвигом в 30 электрических градусов. Каждая «звезда» обмотки генератора подключена к отдельному трехфазному выпрямительному мосту. На стороне выпрямленного напряжения мосты соединены параллельно. В результате получается эквивалентная двенадцатифазная схема выпрямления, уменьшающая пульсации выпрямленного тока.
Коммутация цепей ТЭД осуществляется поездными контакторами КП1 — КП6. Направление движения тепловоза соответствует направлению тока возбуждения тяговых двигателей, которое изменяют с помощью электропневматического переключателя — реверсора Р.
Для использования полной мощности дизеля в широком диапазоне изменения скорости движения тепловоза микропроцессорная система автоматического регулирования напряжения тягового генератора (блок микропроцессорного управления возбуждения) УСТА управляет ступенчатым ослаблением магнитного поля ТЭД. Последнее обеспечивается включением резисторов ослабления поля RШ1 — RШ6 параллельно обмоткам возбуждения тяговых двигателей ЭТ1 — ЭТ6 с помощью групповых электропневматических контакторов КШ1 — КШ2. В схеме предусмотрены две ступени ослабления поля ТЭД — 58 и 34 % (соответственно для 1 -й и 2-й ступеней). В режиме тяги тормозной переключатель ТП находится в положении «Тяга». При этом замкнуты его контакты, изображенные на схеме размыкающими.
Цепь питания тягового двигателя, например ЭТЗ (предполагается положение реверсора «Вперед»), от зажимов выпрямительной установки ВУ1 следующая: зажим ВУ1 («плюс»), кабели 107x3,108x3, шина 111Ш, замыкающий кон-такт контактора КПЗ, шина 155Ш, шунт Ш15, кабель 156, якорь ЭТЗ, обмотка добавочных полюсов, провод 157, размыкающий контакт ТП, шина 158Ш, размыкающий контакт Р, провод 159, обмотка возбуждения, провод 160, размыкающий контакт Р, шина 161Ш, размыкающий контакт ТП, шунт Ш1, кабели 109x3 и 110x3, зажим ВУ1 («минус»).
В режим электрического торможения силовая схема переводится с помощью тормозного переключателя ТП и контактора возбуждения тяговых двигателей КП7. При этом якоря ТЭД включаются на индивидуальные тормозные резисторы (для каждого три резистора собраны последовательно), а обмотки возбуждения всех электродвигателей соединяются последовательно и получают питание от тягового генератора.
Цепи возбуждения тягового генератора. Его возбуждение осуществляется от синхронного возбудителя В через блок возбуждения генератора БВГ, выполняющий функцию неуправляемого выпрямителя. Обмотка возбуждения возбудителя, расположенная на статоре, при установке переключателя аварийного возбуждения ПВА в рабочее положение выводом Р1 подключается к выходу силовых транзисторных ключей ШИМ1 системы УСТА по цепи: провод 326x2, шунт Ш5, провод 339x2, зажимы 10/18... 20, провод 340x2, контакты В6, С6 разъема ХР2 блока БМУВ, провод 341x2, контакты В1, В2 разъема ХР2 блока БМУВ.
На входы ключей ШИМ1 от стартер-генератора подается напряжение +110В по цепи: зажимы 7/1... 7 («плюс» СТГ), провод 351х2, главный контакт КВВ, провод 350x2, зажим Р6 переключателя ПВА (рабочее положение), провод 348x2, контакты С1, С2 разъема ХР2 блока БМУВ, провод 349x2, контакты СЗ, С4 разъема ХР2 блока БМУВ.
Другим выводом Р2 статорная обмотка возбудителя соединена с общим «минусом» по цепи: провод 327x2, зажимы 1/18... 20, провод 2089, разъединитель цепей РЦ2, провод 2060x2, зажимы 1/1... 6 («минус»). При этом параллельно обмотке возбуждения возбудителя для защиты ключей ШИМ1 включена резисторно-диодная цепь: контакты В6, С6 разъема ХР2 блока БМУВ и контакты В1, В2 разъема ХР2 блока БМУВ, диод Д (находится внутри блока БМУВ), контакты А1, А2 разъема ХР2 блока БМУВ, провод 330, зажим 10/21, провод 316, резистор РД1, провод315, зажимы 1/18... 20.
Таким образом, обмотка возбуждения возбудителя включена последовательно с силовыми ключами ШИМ1 блока БМУВ системы УСТА. Ток возбуждения возбудителя регулируется посредством открытия и закрытия силовых ключей. Коммутация цепи возбуждения возбудителя осуществляется контактором КВВ, Цепь возбуждения тягового генератора коммутируется контактором КВГ. Для уменьшения величины перенапряжения на обмотке возбуждения при разрыве цепи и защиты контакта КВГ от повреждения элек-трической дугой параллельно им включен резистор гашения поля Ргп. Быстродействующий плавкий предохранитель ПР1 защищает возбудитель от токов короткого замыкания.
В случае выхода из строя системы УСТА тепловоз может следовать в основное депо с аварийным возбуждением тягового генератора. Для перехода на него переключатель ПВА устанавливают в положение, соответствующее аварийному возбуждению. При этом контактом Р7—Р6 переключателя ПВА разрывается цепь питания обмотки возбуждения возбудителя В через транзисторные ключи модуля ключей ШИМ системы УСТА, а контактами Р7—Р5 и Р4—РЗ замыкается цепь обмотки возбуждения возбудителя через резисторы Рва, РВВ1 и РВВ2, а также подается питание на катушку реле РУ20 аварийного возбуждения.
Реле РУ20 срабатывает, и его замыкающий контакт между проводами 958 и 959 подготавливает с 7-й позиции контроллера цепь питания катушки контактора КВА1, а размыкающий контакт реле в цепи катушки РУ25 блокирует включение электрического тормоза. Ток возбуждения тягового генератора в аварийном режиме остается постоянным на каждой позиции контроллера машиниста. Однако вследствие большого падения напряжения на индуктивном сопротивлении обмоток статора и его реакции внешняя ха-рактеристика генератора имеет резко падающий характер. Для плавного трогания тепловоза на 1 — 6-й позициях мощность генератора уменьшается за счет полного введения резистора Рва в цепь возбуждения возбудителя. На 7-й позиции контроллера включается контактор КВА1, который своим контактом между проводами 333 и 334 шунтирует ступень резистора Рва (выводы Р2—РЗ), увеличивая ток возбуждения возбудителя, а также мощность генератора. Замыкающий контакт КВА1 между проводами 963 и 964 подготавливает цепь питания катушки контактора КВА2. Контактор КВА2 включается на 12-й позиции и своим контактом между проводами 331 и 333 шунтирует еще часть резистора Рва, вследствие чего происходит дальнейшее увеличение тока возбуждения возбудителя.