Что обдувает вентилятор 1 на электровозе 2эс5к
2. Осмотреть механическую часть, крышевое оборудование, токоприемники с земли.
При приемке электровоза на ПТОЛ осматривают КП, нижнюю часть тележек, ТЭД, ТРП, межкузовные соединения.
КП - проверить на наличие ослабление бандажа (визуально и с остукиванием), наличие клейм, ползунов, подреза гребня, сколов выщербин, остроконечного наката, состояние бандажного кольца;
Буксы - проверить крепление поводков, наличие трещин, утечки смазки. Тыльной стороной ладони проверить нагрев (не более 80 градусов);
Рессорное подвешивание - проверить крепление, перекос стоек, наличие трещин, сдвиг листов (не более 3мм.), не допускается обратный прогиб (расстояние от верха буксы до тележки не менее 40 мм.);
Люлечное - наличие трещин, крепление, наличие страховочных тросиков;
Гидродемферы - наличие трещин, крепление, течь смазки;
КЗП – крепление, трещины, течь смазки;
ТРП- крепление, трещины, наличие страховочных тросиков, толщину колодок, выхода штоков ТЦ;
Песочное оборудование - крепление, трещины, положение песочных труб, наконечников, подачу песка и наличие его в бункерах;
СА-3 – крепление (хомут, клин), трещины, свободный ход, на саморасцеп.
Неисправности, с которыми запрещается принимать локомотив при выходе из депо:
1.неисправность прибора для подачи звукового сигнала;
2.неисправность пневматического, электропневматического, электрического оборудования, ручных тормозов или компрессора;
3.неисправность или отключение хотя бы одного тягового электродвигателя;
4.неисправность выпрямительной установки;
5.неисправность устройств безопасности;
6.неисправность скоростимера и регистрирующего устройства;
8.неисправность автосцепных устройств, в том числе обрыв цепочки расцепного рычага или его деформации;
9.неисправность системы подачи песка;
10.еисправность прожектора, буферного фонаря, освещения, контрольного или измерительного прибора;
11.отсутствие или неисправность предохранительного устройства от падения деталей на путь;
12.неисправность кожуха зубчатой передачи, вызывающая вытекание смазки;
13.неисправность защитной блокировки высоковольтной камеры;
15.неисправность средств пожаротушения;
16.неисправность устройств защиты от токов короткого замыкания, перегрузки и перенапряжения;
17.отсутствие защитных кожухов электрооборудования;
18.неисправность аккумуляторной батареи.
3. Проверить правильность включения разъединителей, рубильников шкафов питания А25, давление в ЗР (МН5) и т.д.
5. Убедиться, что нет людей в ВВК и возле электровоза, подать звуковой сигнал (один короткий)поднятия токоприемника.
9. Включить КЛУБ, САУТ, ТСКБМ, убедиться в исправности их включения и работы.
10. Запустить МВ1, МВ2.
12. Задатчик скорости на 40 км/ч.
Приемка 3ЭС5К на проход
1. Ознакомиться с записью в журнале в ТУ 152 (замечания, ТО - 2, акт о комплектности пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения).
2. Осмотреть механическую часть, крышевое оборудование, токоприемники с земли.
3. Проверить правильность включения разъединителей, рубильников шкафов питания А25, давление в ЗР (МН5) и т.д.
4. Продуть пневматические цепи.
7. Резервуар 1, затем 2, и 3 поочередно.
8. С земли помощник машиниста с той секции где установлена блокировка №367 продувает кран КН28, КН29 находящемся под юбкой электровоза со стороны пом.машиниста МО3 питательной магистрали на каждой секции.
9. Затем от головной секции между 1 и 2 секцией продуваем краны резервуаров 1 ТЦ и 2 ТЦ тележек.
10. Затем от головной секции между 2 и 3 секцией продуваем краны резервуаров 1 ТЦ и 2 ТЦ тележек.
11. Тормозную магистраль.
13. Откачать поезд давлением в УР 6.0 кг/см ручку крана № 395 в 4 положение, когда стрелки Р тм, подойдут к данному зарядному 5.0 – 5.2 кг/см. Поставить ручку крана № 395 во 2 положение (в 1,5 раза уменьшаем время зарядки поезда).
14. Докладываем ДСП о готовности поезда к торможению.
Подготовка электровоза 3ЭС5К к работе.
Последовательность приведения электровоза в рабочее состояние.
1. Включают рубильники на шкафе питания: SA1, SA2 и SA3. Проверяют напряжение АБ, положение разъединителей РВН-QS1 и РВН-QS2, РШК- QS5, ОД- QS11 и QS12, ВИП- QS3 – QS4, ОСН- Q6 и QS28, ВУВ- QS15. Проверяют наличие масла в ОДНЦЭ и КТ-6 (в зимнее время включают обогрев КТ-6) , убеждаются в отсутствии посторонних лиц и блокируют ВВК.
2. Приводят пневматическую цепь управления в состояние, предусмотренное для поездной работы, при необходимости пополняют воздух.
3. На ЩПР включают необходимые кнопки.
4. В кабине управления включают автоматы SF.
5. В кабине управления включают переключатель ЦУ SА-3.
6. Разблокировав п/у поднимают ТП, включают ГВ, запускают вспомогательные машины.
7. Заряжают воздухом магистраль локомотива.
Приведение электровоза в рабочее состояние при отсутствии сжатого воздуха или пониженном давлении.
Подъем токоприемника от вспомогательного компрессора.
-На секции где есть вспомогательный компрессор, перекрыть краны КН23, КН25, ГВ этой секции включить вручную. Откачать одну секцию до давления 6 атм., включить ГВ на другой секции обычным порядком и после этого открыть кран КН1.
Использование сохраненного воздуха для подъема токоприемника.
1. На секции где нет вспомогательного компрессора:
- перекрыть краны КН1, КН23, КН25, КН41.
2. На секции где есть вспомогательный компрессор:
- перекрыть краны КН1, КН23, КН25.
- открыть кран КН41.
3. После повышения давления в ГР до 8 – 9 атм., открыть кран КН23, включить ГВ обычным порядком. При работающих обоих компрессорах открыть кран КН25, КН1.
Примечание: Если поднимаем токоприемник на задней секции, то для включения ГВ задней секции необходимо на 2-3 сек включить реле КV43 принудительно рукой.
Набор воздуха от вспомогательного локомотива с хвоста поезда.
- На обеих секциях перекрыть краны КН1, КН23, КН25, снять фиксаторы и перекрыть краны ЭПК КН49 в обеих кабинах управления. После повышения давления по манометру резервуара ГВ до 2,9-3,1 атм. поднять токоприемник обычным порядком.
Контрольные вопросы проверки знания по пройденной теме.
- какие рубильники машинист включает, а какие рубильники проверяет на включение и отключение;
- рассказать подъём токоприёмника от вспомогательного компрессора;
- рассказать, как сохранить воздух для подъёма токоприёмника;
- рассказать, как произвести набор воздуха от вспомогательного локомотива с хвоста поезда.
Последовательность включения аппаратов и сигнальных ламп при включении кнопок на пульте.
- SA5. (блок тормозного оборудования),
- SA6. (блок 1) с наружной стороны;
Загораются индикаторные лампы: – ГВ, ЗБ, ТД1-2 – ТД3-4, ВИП, ПД, С1 и С2, ТЦ – (если есть воздух);
Подача, м3/мин. 300-340 180-200 300-360
Полный напор, развиваемый вентилятором, гПа (кгс/м2). 35,4-34,3 23,5-21,0 33,3-30,4
(365-350) (240-215) (340-308)
Мощность на валу электродвигателя, 27-31 19-21 27-32,5
Коэффициент полезного действия, % . 60 60 60
от пыли. 60-55 60-55
Рабочая частота вращения, об/мин. . 1470 1470 1470
Конструкция. Вентиляторы скомпонованы с приводными электродвигателями в блоки (рис. 236-238). Каждый блок состоит из электродвигателя 9, спиральной стеклопластовой улитки 4, в которую помещено коническое сварное колесо 1, насаженное на вал электродвигателя, крышки 6, подвижного патрубка 11, входной воронки 10, перегородки 12, отделяющей пылесборную камеру, и каркаса 7.
Особенностью блока центробежных вентиляторов ЦВП64-14 № 6,7 (см. рис. 237) является использование обоих концов вала электродвигателя для привода двух противоположных по направлению вращения вентиляторов, установленных на общем для электродвигателя и вентиляторов каркасе 7.
Центробежный вентилятор ЦВП64-14 № 8,2 и электродвигатель установлены на элементах каркаса кузова электровоза с использованием для электродвигателя промежуточного каркаса 7. В каждом блоке электродвигатели установлены на амортизаторы 8 (см. рис. 236-238). Положение колеса на валу электродвигателя фиксирует болт 3, ввернутый в вал электродвигателя, а стопорная шайба 2 загнутыми краями на грань болта и лыску ступицы колеса исключает самоотвинчивание этого болта. На боковых стенках улитки имеются отверстия различных диаметров, оси которых совпадают с осью улитки. Через большее отверстие в улитку вводится колесо, после чего оно закрывается крышкой 6. Меньшее отверстие предназначено для закрепления в улитке подвижного направляющего патрубка 10. Конструкция крепления позволяет перемещать патрубок вдоль оси вентилятора для обеспечения необходимого зазора б между колесом и патрубком.
Принцип работы. Вентилятор засасывает воздух через входную воронку и подвижной патрубок и нагнетает его в каналы между лопатками колеса, откуда он под действием центробежных сил, возникающих от вращения колеса, перемещается в напорную камеру улитки, а затем по соответствующим каналам подается на охлаждаемое оборудование.
В вентиляторах-воздухоочистителях ЦВП64-14 под действием центробежных сил, возникающих при вращении колеса, частицы пыли, снега и влаги, находящиеся в потоке воздуха во взвешенном состоянии, улавливаются желобками на лопатках колеса и направляются ими в пылевую камеру, откуда с помощью пылеотводных устройств выбрасываются в атмосферу. Через пылевую камеру выходит примерно 4% воздуха, проходящего через вентилятор.
2. Включение реле KV19 (блок №7) и KV25 (до номера 309 – 2ЭС5К и до номера 870 – 3ЭС5К),
3. Работу панели реле контроля напряжения А1 (блок №8).
4. Включение тумблера S13 (ДП) на ЩПР (блок №.1).
5. Включение контакторов КМ1 и КМЗ (блок№8).
6. Срабатывание ТРТ-А3О (блок №.8)
При срабатывании тепловых реле, установленных на панелях АЗО - А34, А35(КК15) отключают:
Проверить включение реле KV19.
Проверить:
А) Включение реле KV19, а также блокировочные контакты при необходимости реле заклинить, на НВ обязательно отключать ГВ!
Г) Не включены контактора КМ2 - КМЗ на одной из секций - не запускаются ВМ или ВМ не выходят на номинальную скорость вращения осмотреть реле КV01 панели реле контроля напряжения А1 (блок №8) на возможное механическое подклинивание блокировочных контактов (реле КV01 находится во включенном положении).
Не запускается МК всех секций.
Проверить:
2. Горение сигнальной лампы МК на пульте сигнализации (А23).
3. Включение реле KV48 головной секции (блок.№7).
4.Включение реле KV45 на каждой секции (блок №7) определить запуском МВ, если запуска МВ нет - возможно не включился ДП или сработали ТРТ. При неисправности ДП отключить его тумблером S13, запуск МК - после запуска МВ 1 или МВ2.
Если не включено реле KV48 - включить его принудительно только на головной секции. Работой МК управлять кнопкой Компрессор на пульте управления машиниста.
Автомат SF 27 включен, реле KV 48 не включено, нет запуска МК всех секций,
лампа МК не горит.
Причина: Отсутствует включение датчика реле давления SP6 (блок пневматики)
Б) Не включено реле KV48 - включить его принудительно только на головной секции. Работой МК управлять кнопкой Компрессор на пульте управления машиниста.
В) При неисправности датчика реле давления SP6 на головной секции, следует на исправной секции (блок.№7) запитать провод Н251 (б.к реле KV48) от провода Н239 (б.к реле KV19). Кнопку МК на головной секции выключить на пульте управления машиниста.
Автомат SF 27 включен, реле KV 48 включено, нет запуска МК всех секций,
лампа МК не горит.
Причина: Нет питания в проводе Э46.
Не запускается МК одной из секций, горит лампа МК
неисправной секции.
Если не включается пусковой двигатель ДП – осмотреть контактор КМ1 и блокировочные контакты реле KV25 (при его наличии).
При неисправности ДП произвести запуск вспомогательных машин по аварийной схеме без пускового двигателя; Запуск первой вспомогательной машины (МВ1 или МВ2) на неисправной секции производить в раскачку, 2-3 раза включением и отключением тумблера Время запуска 6 секунд!
Если не включено реле KV19 всех секций– на плюс катушки реле KV19 (провод Э40 головной секции) подать питание от провода Н203 (блокировка реле KV44). Если не включено реле KV19 одной из секций и нет запуска вспомогательных машин на этой секции, включить KV19 принудительно;
реле KV45. Если запуск вспомогательных машин без пускового двигателя не происходит, то включить принудительно пусковые контакторы КМ2 и КМ3.
5. Действие локомотивной бригады при неисправности в цепях тяги
2. МВ1 и МВ2 запущены.
3. Положение КРМ усл.№395 (при этом получит питание реле КV13 блок№7).
4. Давление воздуха в ТМ (замыкается контакт датчика SP4 - торцевой отсек).
5. Проверить включение ЭПК ключ (б.к У25 в проводах НЗ1 - Н32, кабина управления).
6.Заряженное положение У25(ЭПК-150, открытое положение КН49, кабина управления), при этом потеряет питание реле KV12 блок№7.
7. Включенное положение КЛУБ-У, (при этом получит питание реле KV84 блок№9).
9. Включение МСУД, автомат SF45, включен контактор КМ43(блок №.8), реле KV17 должно быть отключено (блок№3).
11. Отключенное положение реле вр. КТ2 (блок№7) возможно при переводе из рекуперации в тягу.
12. Включенное положение реле вр. КТ1 (бдок№7) возможно при переводе из рекуперации в тягу.
13. Включенное положение реле времени КТ7 (блок№3), при этом предварительно после запуска МН должно быть включено реле KV46 (блок№7)
Если включено реле KV 12, KV 18, KV 17 расклинить их в откл. положении на головной секции.
Если отключено реле KV 1 3 заклинить его во включенном положении на головной секции.
Кажется, все просто, электровоз ведь переменного тока, запустил их и поехал. Вроде бы так, но немного не так. Все вспомогательные машины питаются трехфазным током, а от обмотки собственных нужд тягового трасформатора поступает ток однофазный. Вот здесь и кроется этот секрет – ток однофазный, ведь контактный провод один и ток по нему соответственно протекает с одной фазой, а электродвигатели вспоммашин (профессиональный термин) питаются током трехфазным. Эта проблема решается просто: на электровозах устанавливается расщепитель фаз (фазорасщепитель).
Фазорасщепитель
Фазорасщепитель представляет из себя практически тот же асинхронный электродвигатель с трехфазной обмоткой статора и короткозамкнутым ротором, но в нем имеется генераторная обмотка.
Фазорасщепитель ВЛ80с
При подключении фазорасщепитель работает на холостом ходу как однофазный асинхронный двигатель. Вращающееся магнитное поле, образованное двигательной обмоткой и ротором, пересекает витки генераторной обмотки, наводя тем самым в ней ЭДС, следовательно, создавая трехфазный ток, который питает двигатели вспоммашин. На более современных электровозах постоянно работающих и гудящих фазорасщепителей уже не устанавливается, схема пуска вспомогательных машин работает от пусковых конденсаторах.
Питание цепей управления
Ну вот запустили вентиляторы, они охлаждают все как надо, компрессор качает воздух в главные резервуары, но кое-что, небольшое, но очень важное мы не отметили. А именно – цепи управления и как они питаются, как постоянно заряжается постоянным током аккумуляторная батарея, расположенная под кузовом.
Как было сказано выше, цепи управления питаются постоянным током, напряжением 50 Вольт, а откуда постоянный ток берется? Есть несколько конструктивных решений.
Генератор управления электровоза ВЛ60
Первое – генератор управления. Эти генераторы установлены на валах фазорасщепителей, такая схема применяется на пассажирских электровозах ВЛ60, уже достаточно устаревших.
На более поздних, находящихся еще в активной эксплуатации электровозах ВЛ80Т(С), для питания цепей управления стабилизированным напряжением применяется трансформатор, регулируемый подмагничиванием шунтов (ТРПШ), соединенный с аккумуляторной батареей и обмоткой собственных нужд.
Состоит он из трех сердечников: средний сердечник – основной магнитопровод, а два крайних сердечника – магнитные шунты. Обмотки управления расположены на магнитных шунтах и питаются постоянным током, соединены они между собой последовательно. При подаче переменного тока на первичную обмотку создается переменный магнитный поток, равномерно распределяясь между основным магнитопроводом и магнитными шунтами. При этом во вторичной обмотке индуцируется минимальное напряжение. Когда магнитные шунты полностью насыщаются, то напряжение на вторичной обмотке становится максимальным, из этого следует, что с увеличением тока управления, напряжение во вторичной обмотке возрастает.
Движение электровоза
Все машины и аппараты включаются дистанционно кнопочными выключателями, расположенными на пульте машиниста и помощника. Кнопочные выключатели блокируются специальными ключами (КУ), если все тумблеры выключены, то машинист проворачивает эти ключи, вынимает их из гнезда и кладет себе, например, в карман, делается это для того, что когда необходимо войти в высоковольтную камеру (ВВК) или перейти из кабины в кабину, выключатель должен быть заблокирован, чем исключается доступ кого-бы то ни было к кнопкам управления.
Кнопочный выключатель на пульте управления электровоза ВЛ80с
Ну вот, все вспомогательные машины включены, включена автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного действия (АЛСН) или комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ-У), сразу отмечу, что АЛСН или КЛУБ-У включаются поворотом ключа на панели электропневматического клапана ЭПК150, блокировки которого находятся в цепи включения линейных контакторов, так что, не включив приборы безопасности никто никуда с места не сдвинется, просто не соберется схема тяги. Машинист ставит главную рукоятку контроллера в положение ФП (фиксация пуска) – линейные контакторы подключают ТЭД к силовой цепи, затем кратковременно переводит рукоятку в положение РП (ручной пуск) и возвращает ее в положение ФП – ЭКГ набирает первую позицию, и мы поехали, наконец-то!
Контроллер машиниста и реверсивный вал
Далее при увеличении скорости позиции контроллера могут набираться как в ручном, так и в автоматическом режиме (АП). Набрав нужное число позиций, машинист переводит рукоятку в положение ФВ (фиксация выключения) и затем сбрасывает позиции либо в ручном режиме, переводя рукоятку в положение РВ (ручное выключение), или АВ (автоматическое выключение), и так до нуля. Можно с ходовых позиций сразу поставить рукоятку в ноль, но тогда произойдет резкий толчок состава, поэтому это надо делать постепенно, кроме непредвиденных обстоятельств. Но ЭКГ все равно скрутит позиции до нуля.
Аппараты защиты
В пути следования работу как силовых, так и цепей управления нашего электровоза контролируют реле защиты:
заземления (РЗ) — от коротких замыканий (пробоя изоляции);
защиты от боксования колесных пар (РБ);
тепловые (ТРТ) — работающие в цепях вспомогательных машин;
дифференциальное — установленное в цепи выпрямительных установок.
Реле, работающие в силовых цепях при ненормальных режимах работы, сразу же дадут сигнал на главный выключатель, который немедленно отключит электровоз от силовой цепи, загорится сигнальная лампа на расшифровочном табло. Реле в цепях управления дадут сигнал на сигнальные лампы на пульте машиниста или на расшифровочное табло, ГВ не отключит электровоз от контактной сети.
Предотвращение боксования
Боксование — проскальзывание колесных пар локомотива при трогании с места. Грозит ползунами и порчей рельсов.
Противоразгрузочное устройство
При трогании с места на электровозах вступает в работу еще одно интересное устройство – противоразгрузочное (ПРУ). Это небольшой пневматический цилиндр с внутренней пружиной самовозврата, который, при поступлении в него воздуха, выдвигает своим штоком небольшой рычаг, с закрепленным на нем роликом, чем обеспечивается давление на верхнюю часть рамы тележки, как бы сильнее придавливая ее, предотвращая боксование первой колесной пары. ПРУ устанавливаются на рамах тележек только над передними колесно-моторными блоками (КМБ) и задними в секции.
Система подачи песка
Для защиты от боксования на всех электровозах установлена песочная система. Включающая в себя бункеры с песком, трубопроводы, форсунки, управляемые электромагнитными вентилями и песочные трубы с резиновыми наконечниками, направленными строго под круг катания колесной пары. Система работает от сжатого воздуха. Управляется она с пульта машиниста кнопками, педалью под ногой, на старых машинах устанавливался еще и пневматический вентиль под рукой машиниста.
Можно подавать песок под все колесные пары, можно только под переднюю, ведь, как известно, именно передняя колесная пара больше всего подвержена боксованию, особенно при трогании с места. Подача песка может осуществляться и в автоматическом режиме, работая совместно с реле защиты от боксования (РБ).
Система электрического (динамического) торможения
А если у нас впереди длинный, затяжной спуск, а у нас тяжелый грузовой поезд и постоянные торможения автотормозами на этом спуске грозит истощением тормозной магистрали, или состав пассажирский и необходимо обеспечить максимальный комфорт для пассажиров? Конечно, на электровозах (всех систем тока) устанавливается система электрического торможения. Работает она просто, помните в самом начале статьи я упомянул о генераторах? Так вот, тяговый электродвигатель превращается в генератор путем отключения тока от обмотки якоря и все.
Не будем долго рассуждать о электродвижущей силе (ЭДС), просто в генераторном режиме, эта самая ЭДС будет наводится в обмотках якоря, но направлена она против направления его вращения (ее еще называют противо-ЭДС), тем самым очень сильно мешая его свободному вращению в магнитном поле обмотки возбуждения, препятствуя движения состава. Сила эта очень большая, можно держать тяжелый грузовой состав с определенной скоростью на спуске, не истощая тормозную магистраль, а в пассажирском поезде обеспечивать комфортные условия для пассажиров (без возможных рывков и оттяжек) при торможении и отпуске с применением автотормозов. Вот так и тормозит электровоз всеми своими ТЭД. Как это достигается?
Управление электрическим торможением
Машинист приводит реостат в работу рукояткой на контроллере, при этом, тормозные переключатели отключают ток от якоря. Эти переключатели кулачковые и имеют два контактора, также они участвуют и в реверсировании ТЭД, вал приводится в движение электропневматическим приводом. Таким образом все ТЭД переведены в генераторный режим. Но это не все. Для того чтобы возникла противо-ЭДС к якорю ТЭД необходимо подключить нагрузку. Этой нагрузкой являются балластные резисторы, в режиме реостатного торможения они очень сильно нагреваются и их надо хорошо охлаждать, тут вступает в работу устройство переключения воздуха (УПВ). Это заслонки, расположенные в каналах охлаждения воздухом ТЭД и выпрямительных установок. Так вот, эти заслонки с помощью пневматического привода переводятся в верхнее положение и уже весь поток воздуха будет направлен на балластные сопротивления.
Еще подключается и выпрямительная установка возбуждения, которая питает обмотки возбуждения ТЭД в режиме реостатного торможения. Тормозная сила (величина магнитного потока обмотки возбуждения) регулируется задатчиком тормозной силы и реостатной рукояткой контроллера в режиме торможения. Все выше описанные операции происходят при постановке этой рукоятки в положение П (подготовка) и ПТ (предварительное торможение).
Ни в коем случае при следовании в режиме электрического торможения не должны наполняться тормозные цилиндры электровоза, чтобы не вышли тормозные колодки. Это не допускается соответствующими блокировками в цепи сбора реостата. Но возможно применение совместно автоматических тормозов состава. На пульте и расшифровочном табло при сборке схемы реостата загораются соответствующие сигнальные лампы. Если схема разбирается по какой-то причине (например, мокрые рельсы) то в кабине зазвучит еще и звуковой сигнал.
На пульте машиниста расположен прибор указатель скорости, по нему машинист и задает необходимую скорость, которую необходимо держать. При прекращении реостатного торможения вся схема и устройства возвращаются в прежний режим тяги.
Рекуперативный режим торможения
Но существует еще один режим электрического торможения – рекуперативный (рекуперация).
Это когда вся электроэнергия, вырабатываемая ТЭД в генераторном режиме, возвращается в контактную сеть. Для электровозов постоянного тока это было проще простого, ток вырабатывается постоянный, он и возвращается в контактную сеть постоянного тока. А вот переменники так не могли, как вернуть постоянный ток в контактную сеть с током переменным. Но с появлением таких полупроводников — тиристоров (управляемых диодов или вентилей) рекуперация стала возможна и на переменниках. Дело в том, что тиристоры могут не только выпрямлять переменный ток, но плавно регулировать напряжение и преобразовывать постоянный ток в переменный – инвертировать. Тиристоры устанавливаются в выпрямительно-инверторные преобразователи, которые позволили произвести существенный прорыв в электровозах переменного тока.
Устройство современных электровозов
В общем, подведу небольшой итог, то, что мы здесь рассмотрели уже устарело, но электровозы переменного тока с этой схемой еще активно работают и будут работать еще долгое время на наших железных дорогах (ВЛ60; ВЛ80Т,С). Но на данный момент времени их производство уже остановлено. Все современные электровозы переменного тока (ЭП1; ЭП1М; ЭП1П; 2ЭС5К; 3ЭС5К) выпускаются с тиристорным регулированием напряжения на ТЭД и рекуперативным торможением.
Нужно отметить, что идея эта не нова и у этих машин были более ранние предшественники – ВЛ80Р; ВЛ85 и пассажирский ВЛ65. На них устанавливаются выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП).
Как работает современный электровоз?
На этих электровозах тяговый трансформатор естественно остался на своем месте, устанавливаются ТЭД также постоянного тока, в принципе все устройства остались, но только кроме громоздкого ЭКГ 8Ж, выпрямительных установок, установок переключения воздуха, исчезли и фазорасщепители, их функцию теперь выполняют пусковые конденсаторы, питание цепей управления, зарядка АБ осуществляется постоянным током, напряжением 50 вольт, который выдает полупроводниковый преобразователь, расположенный в шкафу питания.
Линейные контакторы, подключающие ТЭД к силовой цепи заменены на небольшие быстродействующие выключатели (БВ), имеющие включающую и удерживающие катушки. Но теперь место выпрямительных установок и ЭКГ заняли выпрямительно-инверторные преобразователи, как правило по два на секцию, в которых установлены тиристоры.
Вкратце, что такое тиристор?
Тиристор – это полупроводниковый прибор, имеющий четырехслойную структуру p-n-p-n с тремя p-n переходами. Подавая на анод положительные, а на катод отрицательные потенциалы через тиристор будет протекать небольшой ток, если напряжение анод-катод увеличить до напряжения пробоя перехода (напряжение включения), то тиристор открывается, и ток, проходящий через него резко возрастет. Напряжение на тиристоре уменьшается и далее тиристор работает как диод. Тиристор можно открыть и при меньшем напряжении включения, для этого на электрод подается ток управления от вспомогательного источника питания. Ток управления плюс ток анода и если эта сумма превышает ток включения, то тиристор открывается.
Чем больше ток управления, тем при меньшем напряжении включения открывается тиристор. Таким образом можно помимо выпрямления тока еще и менять величину напряжения. Также тиристор может постоянный ток преобразовывать в переменный – инвертировать.
Регулировка напряжения тяговых электродвигателей
Регулировка напряжения ТЭД также производится на стороне низшего напряжения тягового трансформатора. Выпрямительно-инверторные преобразователи подключены к вторичной обмотке трансформатора. Часть вторичной обмотки отделена для собственных нужд и отопления пассажирских поездов, напряжением 3000 вольт (только на пассажирских электровозах). Управление ВИП осуществляется через блок управления ВИП (БУВИП). Имеется четыре зоны регулирования напряжения. Теперь машинисту достаточно плавно переводить штурвал контроллера из одной зоны в следующую, вплоть до четвертой, увеличивая угол открытия тиристоров и также обратно. Таким образом производится плавное регулирование напряжения.
Для охлаждения ВИП и ТЭД на электровозах устанавливается три мотор-вентилятора с асинхронными электродвигателями переменного тока, напряжением 380 вольт, питание вспомогательных машин осуществляется также от обмотки собственных нужд. Четвертый вентилятор включается при рекуперативном торможении, охлаждая блок балластных резисторов. В режиме рекуперативного торможения для питания обмоток возбуждения ТЭД подключается выпрямительная установка возбуждения (ВУВ).
Контроллер машиниста
Контроллер машиниста представляет из себя главный вал, управляемый небольшим штурвалом, имеющим положения:
Рядом установлен реверсивный вал, имеющий положения:
- назад;
- вперед;
- ослабление поля – ОП1;2 и 3;
- Р – рекуперация.
На нем установлен задатчик скорости с рукояткой. Этим задатчиком устанавливается необходимая скорость следования (электровоз поддерживает ее автоматически в соответствии с профилем пути), на пульте управления установлен скоростемер или на экране МСУД (микропроцессорная система управления), также при рекуперативном торможении.
Вся необходимая информация высвечивается на экране МСУД (ток и напряжение на ТЭД). На пульте установлены и аналоговые приборы – манометры давления воздуха в главных резервуарах, уравнительном резервуаре, тормозной магистрали и тормозных цилиндрах. Также установлен киловольтметр напряжения в контактной сети.
На пассажирских электровозах (ЭП1; 1М; 1П) установлена система автоматического ведения поезда УСАВП. На пульте расположены сигнальные лампочки работы электропневматического торможения (ЭПТ) и сигнальные светодиоды работы всех систем. Вот так, очень коротко, я постарался описать устройство и работу электровозов переменного тока. Но есть еще электровозы двойного питания (оба рода тока), активно внедряется асинхронный привод.
Читайте также: