Рассмотрим работу силового электрооборудования при пуске электропоезда. Изменение величины напряжения осуществляют последовательным подключением главным контроллером ГК различного числа секций обмотки низшего напряжения трансформатора. При полностью включенной тяговой обмотке трансформатора регулирование скорости осуществляют ослаблением поля тяговых двигателей.
Рис.2. Схемы питания тяговых двигателей
На 1-й позиции вала ГК замкнуты контакторы 1, 11, 12. На рис. 2а дана схема питания тяговых двигателей от одной секции 7—8 обмотки трансформатора через добавочный резистор Р1—Р2, который ограничивает пусковой ток. Эту ступень используют в качестве маневровой. Она необходима для движения с небольшой скоростью и малым ускорением при трогании с места. На 2-й позиции ГК замыкается контактор 9 (рис. 2б), который выводит пусковой реостат. Сплошными стрелками показан путь тока при э. д. с. вторичной обмотки, направленной от вывода 8 к выводу 7, и пунктирными - путь тока
при обратной полярности. На 2-й позиции ток протекает через контакторы 1, 9, 11.
При повороте ГК на 3-ю позицию вначале размыкается контактор 12, не обтекаемый током, а затем замыкается контактор 2. Таким образом, на 3-й позиции замкнуты контакторы 1, 2, 9, 11. Напряжение на двигателях повышается, так как в полупериод, когда э. д. с. вторичной обмотки трансформатора направлена от вывода 6 к выводу 8, к выпрямительной установке приложено напряжение двух секций тяговой обмотки трансформатора. Путь тока на рис. 2в в этом случае показан пунктирными стрелками. Во второй полупериод, когда э. д. с. обмотки трансформатора направлена от вывода 8 к выводу 6, на двигатели подается напряжение только одной секции 7 - 8, так как цепь соединения выпрямителя с выводом 6 через вентили перехода ВП1 разорвана контактором 12 (путь тока в этот полупериод показан сплошными стрелками). Таким образом, 3-я позиция отличается повышенной пульсацией, так как в первый полупериод напряжение на двигателях равно напряжению двух секций обмотки трансформатора, а во второй полупериод - напряжению одной секции.
Повышенную пульсацию из-за неравенства подводимого напряжения в разные полупериоды имеют все последующие нечетные позиции до 15-й включительно. Эти позиции используют только как переходные в процессе пуска.
На 4-й позиции включается контактор 12 (см. рис. 2г), и в оба полупериода двигатели получают питание от двух секций вторичной обмотки трансформатора. Контакторы 1 и 11 на 4-й позиции обесточены, так как цепь тока проходит только по вентилям перехода ВП1 и ВПЗ. Это объясняется тем, что потенциал точки Б, связанной с выводом 6 двух секций трансформатора, в один из полупериодов выше потенциала точки А (э. д. с. направлена от вывода 8 к выводу 6 - сплошные стрелки), а в другой полупериод потенциал точки Б ниже потенциала А (э. д. с. направлена от вывода 6 к выводу 8 - пунктирные стрелки).
Необходимо отметить, то наличие вентилей перехода препятствует образованию тока короткого замыкания при одновременном включении контакторов 1 и 2, И и 12 или других, аналогичных по схеме. Благодаря этому при переходе на 5-ю позицию контакторы силового контроллера 1 и 11 отключаются без разрыва тока, что позволило их выполнить без дугогашения.
На 5-й позиции после размыкания контакторов 1 и 11 замыкается контактор 3. При этом вновь создается режим выпрямления с повышенной пульсацией. Питание электродвигателей в первый полупериод осуществляется напряжением от трех секций 5 - 8 тяговой обмотки трансформатора по цепи вентилей перехода ВП4, во второй полупериод - от двух секций 6 - 8 по цепи вентилей перехода ВП1.
Дальнейший процесс повышения напряжения на тяговых двигателях до 16-й позиции аналогичен описанному выше: на нечетных позициях разомкнут один из контакторов 11 или 12 и осуществляется несимметричный режим выпрямления с повышенной пульсацией, а на четных позициях контакторы 11 и 12 замкнуты и осуществляется двухполупериодное выпрямление с нормальной пульсацией тока.
На 16-й позиции выпрямительный мост оказывается включенным на полное напряжение всех восьми секций обмотки низшего напряжения трансформатора. Для уменьшения нагрева контактора 8 параллельно ему включен контактор 10.
На 17-й и 18-й позициях включаются контакторы Ш1 и ШЗ, ослабление возбуждения двигателей достигает 53,5%. На 19-й, последней, рабочей позиции главного контроллера поле двигателей дополнительно ослабляется до 32% включением контакторов Ш2 и Ш4. Эта позиция соответствует положению IV контроллера машиниста и позволяет реализовать наивысшую скорость поезда.
На электропоездах ЭР9Е с целью повышения сцепного веса моторного вагона применена схема поосного выравнивания коэффициентов тяги. При замыкании силовой цепи обмотки возбуждения тяговых двигателей разгруженных колесных пар (первой и третьей по ходу движения поезда) постоянно зашунтированы резисторами. Для этого между средними точками обмоток возбуждения тяговых двигателей М1-М2 (МЗ-М4) и общими точками контакторов реверсора В1-Н1 (ВЗ-НЗ) включены резисторы Р12-Р4 (Р13-Р7). В зависимости от направления движения эти резисторы подключаются параллельно обмоткам возбуждения двигателей Ml и МЗ (при движении вперед) или М2 и М4 (при движении назад).
Таким образом, обеспечивается автоматическое ослабление поля разгруженных колесных пар шунтированием их обмоток возбуждения от момента пуска до выхода на автоматическую характеристику полного возбуждения. В дальнейшем электропоезд разгоняется ослаблением возбуждения другой пары двигателей замыканием контакторов Ш1 и ШЗ (17 и 18 позиции ГК) и более глубоким ослаблением возбуждения всех двигателей включением контакторов Ш2 и Ш4 (19 позиция ГК).
20-я позиция является холостой. Она обеспечивает равномерное вращение главного контроллера при переходе на 1-ю позицию после «сброса» рукоятки контроллера машиниста — вначале выключаются контакторы 8, 10, Ш4, а затем Ш1, Ш2, ШЗ.
Изменение направления движения поезда осуществляется при помощи реверсоров В1—В4 и HI—Н4 изменяющих направление тока в обмотках возбуждения. В цепь тяговых двигателей МЗ и М4 включена обмотка управления магнитного усилителя УМ электронного реле ускорения. Для определения расхода электроэнергии использован счетчик Wh, токовая обмотка которого питается через трансформатор тока ТТ1, а обмотка напряжения - от вспомогательной обмотки трансформатора 220 В. К этой же обмотке подключен вольтметр, показывающий напряжение в контактной сети с учетом коэффициента трансформации вспомогательной обмотки тягового трансформатора. Ток двигателей контролируют амперметром. А, включенным через трансформатор тока ТТ2.
В силовую цепь входят устройства защиты. На стороне высшего напряжения - высоковольтный вилитовый разрядник РВС; воздушный высоковольтный выключатель ВВ; реле отключения высоковольтного выключателя РОВ, обмотка которого питается от трансформатора тока ТТЗ. На стороне низшего напряжения и на стороне постоянного тока установлены реле заземления РЗ и конденсаторы С2, СЗ, С4. В цепь обеих групп тяговых двигателей включены реле перегрузки РП1 и РП2 и быстродействующее дифференциальное реле БДР. К средним точкам двух групп двигателей подключено реле боксования РБ.
Вывод
Исследовали силовые электрические цепи моторного вагона электропоезда переменного тока ЭР9Е
Цель работы:
Исследовать электрические цепи управления моторного вагона электропоезда переменного тока ЭР9Е
Порядок работы:
1. Назначение
2. Принцип действия
3. Схема
4. Вывод
Назначение
Цепи управления предназначены для управления электрическими аппаратами локомотива (токоприемники, главный выключатель, главный контроллер и т.д.) для регулирования напряжения на тяговых двигателях.
Чтобы лучше понять взаимную связь электрических машин, электрической аппаратуры и другого электрооборудования, реально существующие электрические цепи представляют в виде схем. Знание электрических схем требуется не только для понимания работы оборудования, управления локомотивом, но и для быстрого обнаружения появляющихся в процессе эксплуатации отдельных неисправностей электрооборудования. Необходимо уметь читать схему, т. е., пользуясь условным ее графическим изображением, проследить путь прохождения тока в электрических цепях локомотива при всех режимах его работы, определить связь и взаимодействие всего электрического оборудования. Для облегчения поиска провода, изображаемые на электрической схеме в виде линий, пронумерованы по участкам.
К цепям управления относят устройства, связывающие контроллер машиниста с низковольтными катушками приборов и аппаратов, контактами реле и блок-контактами силовых аппаратов для необходимой последовательности работы электрооборудования.
В принципиальных электрических схемах приборы и аппараты условно изображают в положении, в котором они находятся при обесточенной цепи управления, отсутствии напряжения в контактной сети, заземленной обмотке высшего напряжения силового трансформатора, открытых дверях высоковольтных шкафов и открытой лестнице подъема на крышу. При этом отсутствует сжатый воздух в цепях управления, вал реверсора находится в положении «Вперед», вал группового переключателя — на 1-й позиции.
На электропоезде ЭР9Е применена косвенная система управления несколькими вагонами с одного поста управления из кабины машиниста. Питание цепей управления осуществляется через поездные и секционные провода. Поездные провода — это провода цепи управления вагона, связанные через междувагонные соединения с одноименными проводами других вагонов в пределах всего поезда. Секционные провода, в отличие от поездных проводов, имеют соединения с одноименными проводами в пределах одной секции М+П или М+Г. Провода цепи управления имеют обозначения. Поездные и секционные провода обозначают номерами 1, 2, 3, 4 и т. д. без индекса.
Рис.1 Схема цепей управления ГВ
Схема питания удерживающей катушки выключателя ВВ-У и промежуточного реле ПВВ1 на электропоездах ЭР9Е представлена на рис.1.
Здесь в отличие от схемы электропоезда ЭР9М катушки ВБ-У, ПВВ1 и РОП получают дополнительное питание от провода 56 (плюс аккумуляторной батареи). Тем самым исключено самопроизвольное отключение ВВ и опускание токоприемника при кратковременной потере питания провода 15.
Реле ПВВ1 контролирует наличие питания на катушке ВВ-У. При отсутствии питания контакт ПВВ1 в проводах 25А—25Б в цепи катушки КЛП-П не позволяет поднять токоприемник данного вагона, а замыкающий контакт ПВВ1 в проводах 7Ю-7Я в цепи включающей катушки ВВ не позволяет включить ВВ.
Включение высоковольтных выключателей производят нажатием импульсной кнопки на пульте управления «Восстановление ВВ, защита». Контакт этой кнопки в проводах 15Д-7 замыкается и подает питание на включающую катушку ВВ-В по цепи: провод 15, предохранитель Пр25, контакт РПТ, контакт кнопки в проводах 15Д-У, поездной провод 7. На моторном вагоне: провод 7, размыкающий контакт кнопки «Вкл. ВВ», 7Ш, размыкающий контакт ПВВ-2, замыкающий контакт ПВВ1, собственная блокировка ВВ, включающая катушка ВВ-В, блок-контакт ГК7, провод 30.
После подачи напряжения на включающую катушку ВВ-В (при наличии питания на удерживающей катушке ВВ-У и реле ПВВ1) высоковольтный выключатель включается. Размыкающий блок-контакт ВВ в проводах 7Я-7Ж разрывает цепь питания импульсной катушки ВВ после окончательного включения выключателя, а замыкающий блок-контакт ВВ в проводах 7Ш-7Р подает питание на катушку промежуточного реле ПВВ2 от провода 7. Реле ПВВ2 включается и своим замыкающим контактом в проводах 7Ш-7Р шунтирует блок-контакт ВВ, а размыкающим контактом в проводах 7Ш-7Ю снимает питание с импульсной катушки ВВ-В.
Если в силовой схеме имеется неисправность, которая ведет к автоматическому отключению ВВ, то благодаря реле ПВВ2 повторного включения не произойдет хотя на проводе 7 есть еще напряжение. Таким образом, реле ПBB2 обеспечивает однократность подачи импульса на включение ВВ независимо от длительности нажатия кнопки. Этим самым исключается возможность повторного включения ВВ и звонковой работы аппарата при коротком замыкании в силовой цепи.
Блок-контакт ГК7, замкнутый только на 1-й позиции ГК контролирует нахождение силового контроллера на 1-й позиции в момент включения ВВ".
Включение выключателя на данном моторном вагоне производят нажатием импульсной кнопки «Вкл. ВВ». Замыкающий контакт кнопки в проводах 15В-7Ш подает питание от провода 15В на провод 7Ш и далее на катушки ВВ-В и ПВВ2, а второй размыкающий контакт в проводах 7-7Ш отсоединяет поездной провод 7, что обеспечивает включение выключателя только на данном вагоне.
Оперативное отключение ВВ производят нажатием кнопки «Отключение ВВ» на головном вагоне. При этом контакт кнопки соединяет провод 19 с проводом 30 через замкнутую блокировку ВВ в приводах 19-15В. Подача минусового потенциала на провод 19 приводит к тому, что реле ПВВ1 и катушка ЩВ-У оказываются закороченными и ВВ отключается;
Наличие диода Д1 параллельно цепи ВВ-У и ПВВ1 в схемах электропоездов ЭР9М облегчает условия гашения электрической дуги при разрыве цепи блок-контактами ВВ в проводах 15ВА-19.
На электропоездах ЭР9Е провод 19 через замыкающий блок-контакт ВВ и диод ДЗ соединен с катушкой ПВВ1. Подача минусового потенциала на провод 19 приводит сначала к отключению реле ПВВ1 и последующему отключению выключателя.
Для предотвращения короткого замыкания включен токоограничивающий резистор R12: в схемах электропоездов ЭР9М - между проводами 15В и 19, а в схемах электропоездов ЭР9Е - между проводами 15ВУ - 15ВС.
Оперативное отключение ВВ на данном вагоне производят также пакетным выключателем «Откл. ВВ», который разрывает цепь удерживающей катушки ВВ.
Автоматическое отключение выключателя происходит при возникновении следующих аварийных режимов работы электрооборудования:
при достижении тока короткого замыкания в обмотке высшего напряжения силового трансформатора 80 - 120 А. При этом срабатывает реле РОВ, включенное в цепь трансформатора тока ТТ-3. контактом РОВ в проводах 15ВЕ-15ВК отключается цепь удерживающей катушки выключателя ВВ-У;
при возникновении кругового огня на коллекторе тягового двигателя или при коротком замыкании на стороне постоянного тока при достижении тока в цепи обмотки низшего напряжения трансформатора 1200 А. В этих случаях на отключающую катушку выключателя ВВ-0 подается импульс от блока ускоренного отключения ВВ-БУО;
при понижений давления в резервуаре высоковольтного выключателя ниже 0,48 – 0,02 МПа (4,8 - 0.2 кгс/см2). При этом контакты автомата минимального давления АМД в проводах 15ВИ-30 разрывают цепь удерживающей катушки ВВ-У. Для повторного1 включения ВВ необходимо иметь достаточное давление сжатого воздуха, для чего нужно включить вспомогательный компрессор, который дает сжатый воздух в резервуары токоприёмника и высоковольтного выключателя. Вспомогательные компрессоры установлены на каждом моторном вагоне. Запуск двигателей вспомогательных компрессоров осуществляется из головного вагона кнопкой ВВ-К «Включение вспомогательного компрессора». При этом от провода 15 через предохранитель Пр22 и контакты кнопки ВВ-С получает питание поездной провод 13 к которому подключаются двигатели на всех моторных вагонах по цепи: провод 13, включенный контакт пакетного выключателя вспомогательного компрессора ПВК, предохранитель Пр8, включенный контакт пакетного выключателя «Откл. ВВ», контакт реле давления РД, электродвигатель ДВК, провод 30. На электропоездах ЭР9Е после подачи питания на поездной провод 13 на моторных вагонах включаются реле включения компрессора РВК. Замыкающий контакт РВК 15К-15КА подключает двигатель вспомогательного компрессора к проводу 15 через предохранитель Пр8, При достижении в резервуарах ВВ и токоприемника необходимого давления контакты реле давления РД отключают двигатель. После подъема токоприемника и включения ВВ начинают работать главные компрессоры поезда и кнопка ВВК должна быть выключена. Электродвигатель ДВК может быть включен из моторного вагона переключением пакетного выключателя ПВК. Питание ДВК осуществляется от провода 15, при этом второй контакт выключателя отсоединяет поездной провод 13, предотвращая включение электродвигателей ДВК на других моторных вагонах;
при повышении переменного напряжения во вспомогательных цепях до 240 В. При этом срабатывает реле РМН в блоке БЗМН, которое своим размыкающим контактом 15ВМ-15ВЛ разрывает цепь удерживающей катушки ВВ-У;
при прочих причинах потери питания катушки ВВ-У, например, при сгорании предохранителя ПрЗ и т. п.
При отключении высоковольтного выключателя в кабине загорается лампа «ВВ», которая получает питание от провода 15 через предохранитель Пр7, размыкающие контакты РУМ в проводах 15А-15Я и ВВ в проводах 15Я-32.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
