Цепи режима электрического торможения

На электровозе 2ЭС10 применяется рекуперативное и реостатное торможение. Переход в режим электрического торможения осуществляется по команде с контроллера машиниста.

В режиме рекуперативного торможения тяговые электродвигатели переходят в генераторный режим, а тяговые преобразователи преобразуют переменный ток в постоянный. При этом начинается рекуперация электроэнергии в контактную сеть.

Переход из режима рекуперативного торможения в режим реостатного торможения производится системой МПСУ и Д без разбора силовой схемы. При увеличении напряжения в контактной сети свыше 3,8 кВ путем управления тормозным прерывателем ABST в тяговых преобразователях в цепь тяговых электродвигателей М1…М4 вводятся тормозные резисторы R1…R4. При снижении напряжения контактной сети до 3,4 кВ тормозные резисторы выводятся из цепи тяговых электродвигателей.

 

Работа силовых цепей в аварийных режимах

Отключение тяговых электродвигателей М1…М4 при выходе их из строя осуществляется с помощью автоматического вывода из работы соответствующих инверторов.

Ручное управление отключением тяговых электродвигателей осуществляется соответствующими переключателями на пульте машиниста.

Цепи вспомогательных машин и аппаратов

Цепи вспомогательных машин и аппаратов одной секции представляют собой цепи питания электродвигателей и устройств для обеспечения бесперебойной работы основных узлов и аппаратов, таких как:

- тяговый преобразователь;

- тяговый электродвигатель;

- тормозной резистор;

- дроссель сетевого фильтра;

- тормозное оборудование.

Цепи питания вспомогательных машин и аппаратов снабжены всеми необходимыми устройствами коммутации и защиты.

На рисунке 6.2 представлена электрическая схема цепей вспомогательных машин и аппаратов одной секции. Трансформатор собственных нужд (ТСН) А3 предназначен для питания вспомогательных электродвигателей и устройств переменным трехфазным напряжением по двум раздельным каналам регулируемой и нерегулируемой частоты.

В состав ТСН входят два трехфазных трансформатора TVA и TVB, которые подключены раздельно к соответствующим инверторам тяговых преобразователей, а их вторичные обмотки образуют отдельные трехфазные линии:

- регулируемой частоты от 10 до 50 Гц и напряжением от 78 до 380 В

(канал 1);

- нерегулируемой частоты 50 Гц, напряжением 380 В (канал 2).

 

Рисунок 6.2 - Схема питания двигателей вспомогательного оборудования, системы микроклимата кабины и питания цепей управления

 

Блок вспомогательных трансформаторов обеспечивает гальваническую развязку от высоковольтных цепей электровоза и синус-фильтрацию выходного переменного напряжения инверторов тягового преобразователя. На выходе трансформаторов TVA, TVB включены фильтрующие конденсаторы СA, СB.

Для обеспечения питания вспомогательных электродвигателей и оборудования при отказе одной из питающих линий трансформатор собственных нужд оснащен контакторами КA, КB, КE. В режиме работы при отказе неисправная питающая линия отключается путем размыкания соответствующего контактора (КA, КB). Резервирование питания потребителей, подключенной нормально к неисправной питающей линии обеспечивается путем замыкания контактора КE. В аварийном режиме потребители обеих линий питаются переменным напряжением 380 В частотой 50 Гц.

Для обеспечения работы в режиме ввода в депо трансформатор собственных нужд имеет отдельное подключение к внешнему источнику питания. В этом режиме необходимо наличие трехфазного напряжения 380В частотой 50Гц на одной из внешних розеток (Х1, Х2) и отсутствие напряжения на токоприемнике (токоприемник опущен). По умолчанию ввод электровоза в депо осуществляется на первом тяговом двигателе М1. При этом в трансформаторе собственных нужд замыкаются контакторы КF, КE, КA, КCA, создавая цепь зарядки звена постоянного тока СDC в первом тяговом преобразователе. По завершению зарядки замыкается контактор КG, импульсный инвертор APRWA первого тягового двигателя готов к работе в тяговом режиме.

Для подключения вспомогательных машин и аппаратов к соответствующим каналам питания предназначены контактора К5…К19, а также устройства плавного пуска А7, А8.

Контакторы К21, К22 служат для подключения своих потребителей на канал нерегулируемой частоты в летнем режиме работы. При этом размыкаются контакторы К18, К19 соответственно.

Выбор режима выполняется МПСУ и Д в зависимости от перехода среднесуточных температур региона через отметку «0» градусов Цельсия в соответствии с Инструкцией «По подготовке к работе и техническому обслуживанию электровозов в зимних и летних условиях» № ЦТ-814. При фиксации МПСУ и Д астрономической даты 06.04.ХХХХ и времени 00 часов 00 минут происходит переход из режима «Зима» в режим «Лето». При фиксации МПСУиД астрономической даты 20.10.ХХХХ и времени 00 часов 00 минут происходит переход из режима «Лето» в режим «Зима».

Все контакторы за исключением К20 снабжены тепловыми реле для защиты цепей от перегрузки.

В таблице 1представлены вспомогательные машины и аппараты и соответствующие им коммутирующие устройства.

Таблица 1 – Вспомогательные машины, аппараты и коммутирующие устройства.

 

Потребитель	Назначение	Контактор
А4	Преобразователь питания цепей управления	-
М5	Вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей M1, M2	К5
М6	Вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей M3, M4	К6
М7	Вентиляторы установки охлаждения 1	К7
М8	Вентиляторы установки охлаждения 2	К8
М9	Вентилятор охлаждения тормозного резистора R1	К9
М10	Вентилятор охлаждения тормозных резисторов R2	К10
М11	Электродвигатель агрегата компрессорного A10	К11
М12	Масляный насос дросселя сетевого фильтра L3	К12
М13	Масляный насос дросселя сетевого фильтра L4	К13
М14	Водяной насос тягового преобразователя А1	К14
М15	Водяной насос тягового преобразователя А2	К15
М16	Вентилятор охлаждения тягового преобразователя А1	К16
М17	Вентилятор охлаждения тягового преобразователя А2	К17
М18	Вентилятор охлаждения трансформатора собственных нужд А3	К18/К21
М19	Вентилятор наддува воздуха	К19/К22
TV1	Трансформатор понижающий	-

 

Преобразователь питания цепей управления А4 служит:

- для зарядки аккумуляторной батареи постоянным током до 35 А и напряжением до 160 В;

- для питания ИП-ЛЭ постоянным напряжением 160 В;

- для бесперебойного питания постоянным напряжением 110 В электрических потребителей основных цепей управления и отдельных узлов систем безопасности и связи от аккумуляторной батареи при неработающем источнике питания 380 В.

Вентиляторы М5, М6 служат для принудительного охлаждения тяговых электродвигателей М1…М4. Вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей входят в систему вентиляции, в которой один вентилятор нагнетает воздух по воздуховодам к двум тяговым электродвигателям. Система вентиляции тяговых электродвигателей одной секции представляет собой два модуля, которые состоят из форкамер, механических центробежных отделителей осаждений, расположенных с двух сторон форкамер, осевого вентилятора и механизмов регулирования подачи воздуха к тяговым электродвигателям.

Вентиляторы М7, М8 служат для принудительной вентиляции установки охлаждения. Вентиляторы расположены в воздухозаборной камере установки охлаждения, через которую происходит подача охлаждающего воздуха к теплообменникам.

Вентиляторы М9, М10 служат для принудительного охлаждения тормозных резисторов R1, R2. Вентиляторы охлаждения тормозных резисторов входят в систему вентиляции, в которой один вентилятор охлаждает один тормозной резистор. Система вентиляции одной секции представляет собой модуль, состоящий из двух секторов блока тормозных резисторов, двух осевых вентиляторов. Вход и выход воздуха осуществляется через жалюзи, которые в режиме реостатного торможения имеют открытое положение.

Электродвигатель М11 входит в состав компрессорного агрегата А10, который служит источником сжатого воздуха.

Масляные насосы М12, М13 служат для обеспечения циркуляции охлаждающей жидкости в дросселе сетевого фильтра (L3, L4). Масляный насос расположен на корпусе дросселя сетевого фильтра и является частью системы охлаждения дросселя. С помощью масляного насоса нагретая охлаждающая жидкость из расширительного бака по одной трубе подается в теплообменник установки охлаждения. Охлажденная жидкость из башни охлаждения подается по второй трубе обратно в расширительный бак.

Водяные насосы М14, М15 служат для обеспечения циркуляции охлаждающей жидкости в модулях инверторов тяговых преобразователей (А1, А2). Водяной насос установлен на установке охлаждения и является частью системы охлаждения тягового преобразователя. С помощью водяного насоса охлаждающая жидкость по трубам поступает из системы охлаждения модулей инверторов тягового преобразователя в теплообменник установки охлаждения и обратно.

Вентилятор М16, М17 служит для обеспечения циркуляции воздуха в тяговом преобразователе, предотвращая образование локальных участков местного перегрева. Кроме того, циркуляция воздуха улучшает рассеивание тепла через поверхность шкафа.

Вентилятор М18 служит для принудительной вентиляции трансформатора собственных нужд А3. Вентилятор расположен в верхней части трансформатора. Забор охлаждающего воздуха происходит через механические центробежные отделители и через воздуховод крыши подается к теплообменнику вспомогательного трансформатора.

Вентилятор М19 служит для принудительного нагнетания воздуха из задней форкамеры с целью охлаждения и создания избыточного давления в машинном отделении.

Трансформатор TV1 служит для преобразования трехфазного переменного напряжения 380 В в двухфазное напряжение 220 В для питания потребителей, расположенных в кабине машиниста. Такими потребителями является печь СВЧ и различные бытовые устройства, подключаемые к источнику переменного напряжения 220 В через розетки.

Автоматические выключатели SF50…SF52 служат для защиты цепей питания преобразователя питания цепей управления А4, цепей с переменным напряжением 220 В, цепей с переменным напряжением 380 В для нужд системы микроклимата кабины.

Контактор К20 служит для питания переменным напряжение 380 В от внешнего источника в режиме холодного отстоя. Такими устройствами являются:

- насосы тяговых преобразователей М14, М15;

- насосы дросселя сетевого фильтра М12, М13;

- преобразователь цепей управления;

- нагревательные элементы тяговых преобразователей;

- нагревательные элементы трансформатора собственных нужд;

- нагревательные элементы ШВА;

- микроклимат кабины управления.