Основные функции и состав Системы для тепловоза тэп70

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ И СОСТАВ СИСТЕМЫ для тепловоза ТЭП70

 

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ

При внедрении на тепловозе ТЭП70 система УСТА (в дальнейшем Система) должна выполнять следующие функции:

- регулирование мощности тягового генератора (ТГ) в зависимости от частоты вращения вала дизеля в соответствии с установленной нагрузочной характеристикой дизель-генератора;

- управление мощностью ТГ для обеспечения заданного ускорения частоты вращения вала дизеля;

- регулирование внешних характеристик ТГ при фиксированной частоте вращения вала дизеля с учетом свободной мощности дизеля;

- обеспечение параметров ограничений напряжения и тока тягового генератора в зависимости от частоты вращения вала дизеля;

- автоматическое снижение мощности дизеля при отключении части тяговых электродвигателей (ТЭД));

- регулирование тока возбуждения тяговых электродвигателей в режиме электрического тормоза (ЭТ), с выполнением всех режимов ЭТ;

- обеспечение ограничений по максимальным токам возбуждения и якоря тяговых электродвигателей, ограничений по параметрам коммутации ТЭД в режиме ЭТ;

- управление работой контакторов ослабления возбуждения тяговых электродвигателей КШ1, КШ2 в режиме тяги по заданным параметрам прямого и обратного переходов. При этом во время срабатывания контакторов КШ1 и КШ2 происходит автоматическое снижение напряжения тягового генератора на величину, исключающую перегрузку дизеля;

- управление работой электромагнитов регулятора дизеля МР4, МР1, МР3 в режиме ЭТ;

- регулирование напряжения бортовой сети тепловоза;

- управление автоматическим переключением с основного регулятора напряжения бортовой сети на резервный в случае выхода напряжения бортовой сети за границы допустимых значений;

- управление включением реле работы дизеля при запуске (контроль запуска);

- обеспечение защиты тягового генератора и выпрямительной установки от внешних токов короткого замыкания;

- обеспечение защит тепловоза от боксования и юза тяговых электродвигателей в режимах тяги и ЭТ.  

В случае выхода из строя Системы, на тепловозе вступает в работу штатная схема аварийного возбуждения тягового генератора, а регулирование напряжения бортовой сети осуществляется резервным регулятором напряжения РНВГ.

СОСТАВ СИСТЕМЫ

Система – это программно-аппаратный комплекс, соединяющий в себе блок регулирования УСТА, измерительные преобразователи и управляющее программное обеспечение.

Конструктивно блок регулирования состоит из модулей (плат):

- процессора, управляющего работой всей Системы;

- АЦП, принимающего и обрабатывающего информацию от аналоговых датчиков обратных связей (токи, напряжения, скорость тепловоза, координата штока индуктивного датчика регулятора дизеля);

-  выходных ключей, управляющих работой исполнительных аппаратов тепловоза (контакторов, вентилей, реле);

-  гальванических развязок, принимающего и обрабатывающего информацию от дискретных датчиков (вспомогательных блокировочных контактов исполнительных аппаратов);

- ключей ШИМ, управляющих возбуждением тягового и вспомогательного генераторов;

- управления ШИМ, обеспечивающего выдачу сигналов управления на модуль ШИМ, прием и обработку сигналов по двум частотным каналам;

№	Сигнал	Назначение сигнала
А1	КМ4	Сигналы поступают с кулачков контроллера машиниста, по ним вычисляется фактическая позиция контроллера машиниста.
А4	КМ3
А3	КМ2
А2	КМ1
В1	РУ27	Признак экстренного торможения, сигнал поступает с блокировочного контакта реле экстренного торможения РУ27.
А5	БН	Признак нагружения выпрямительной установки тепловоза на тормозные резисторы, сигнал поступает с блокировки нагружения БН. С №451 сигнал с КД - признак прокрутки.
B3	РДТ1	Признак включения совместного с ЭТ пневматического торможения состава, сигнал поступает после установки тормозного контроллера в 3-е положение с блокировочного контакта реле-размножителя контактов РУ30.
C4	КРН	Признак для включения реле РУ41 (реле подключения ключей ШИМ2 к обмотке возбуждения стартер-генератора) и разрешения на начало регулирования напряжения бортовой сети Системой. Сигнал поступает после включения контактора регулятора напряжения КРН с его блокировочного контакта.
В4	КВВ	Признак того, что тепловоз находится в режиме тяги. Сигнал поступает после окончания сборки тяговой схемы с блокировочного контакта контактора КВВ.
С3	КН11	Признак режима проверки работы ЭТ. Сигнал поступает с кнопки КН11 «Проверка ЭТ» при ее нажатии.
С1	ТУП1	Признак разрешения автоматическим управлением КШ1. Сигнал поступает с тумблера Тб1 «Ослабление поля, ступень 1» после перевода его в положение «Автоматическое».
С2	ТУП2	Признак разрешения автоматическим управлением КШ2. Сигнал поступает с тумблера Тб2 «Ослабление поля, ступень 2» после перевода его в положение «Автоматическое».
С5	КШ1	КШ1 – включен. Сигнал поступает с блокировочного контакта контактора КШ1 после его включения.
В2	КШ2	КШ2 – включен. Сигнал поступает с блокировочного контакта контактора КШ2 после его включения.
В5	ОМ	ОМ отключен. Сигнал поступает при отключении одного или нескольких тумблеров ОМ1-ОМ6.
А0	-U-питания	Подача «-110 В» на блок регулирования
С0, В0	+U-питания	Подача «+110 В» на блок регулирования
С6	КП7	Признак того, что схема ЭТ собралась. Сигнал поступает с блокировочного контакта контактора КП7 после окончания сборки схемы ЭТ.
А8	Частотный сигнал, nд	Частота вращения вала дизеля, поступает с датчика Д2ММ.
А6
C7, С8	Uид	Напряжение с выхода индуктивного датчика.
А9	Частотны сигнал, nд	С №451 частота вращения возбудителя, поступает с трансформатора Т.
С9

-  питания, обеспечивающего питание блока регулирования и аналоговых датчиков.

В состав Системы, устанавливаемой на тепловозе ТЭП70, конструктивно входят:

- блок регулирования УСТА – 1 шт (размещен в дополнительной камере);

- преобразователи измерительные тока и напряжения ЭП2716 – 11 шт (размещены в дополнительной и высоковольтной камерах);

- блок измерения скорости БВТ, обрабатывающий сигналы, поступающие с 6-ти тахогенераторов колесных пар – 1 шт (размещен в высоковольтной камере).

На тепловозе ТЭП70 аппаратные ресурсы блока регулирования УСТА использованы следующим образом:

9 выходных ключей (из 10-ти);

13 аналоговых входов (из 16-ти);

1 частотный вход (из 2-х), с №451 - 2 частотных входа;

16 дискретных входов (из 16-ти).

Для обеспечения режима поддержания скорости в режиме ЭТ потребовалась доработка контроллера машиниста в области сектора плавного задания ограничения скорости. Это осуществлено путем механической доработки трех шайб контроллера, отвечающих за управление работой МР1, МР3, МР4 в режиме ЭТ. После доработки контроллер обеспечивает 7 фиксированных позиций задания ограничения скорости (100, 80, 60, 40, 30, 20, 0км/ч).

В результате установки Системы из электрической принципиальной схемы тепловоза исключен ряд элементов:

- блоки выпрямителей БВК 140,220, 320, 340 – 4шт;

- блок задания возбуждения БЗВ;

- блок управления возбуждением БУВ БА-520;

- блок электрического тормоза БЭТ КУА-14Б;

- реле времени РВ5, РВ10, РВ11, РВ12 – 4шт;

- реле ТРПУ РУ8,РУ16, РУ29, РУ30, РУ31, РУ32–6 шт;

- реле Рмн1, РП1, РП2, РЮ, РМ1 – 5 шт;

- трансформаторы распределительные, тока и напряжения ТрК, ТрПТ1 – ТрПТ4, ТрПН1, ТрПН2, ТрР1, ТрР2 – 9шт;

- регулятор напряжения АРН – 1 шт;

- панели с резисторами – 15 шт.

Далее приведен перечень всех внешних электрических сигналов из электрической схемы тепловоза, которые через внешние разъемы блока регулирования заведены в Систему и используются ею для управления и регулирования электрической передачей тепловоза.

Разъем ХР1. На этот разъем поступают дискретные сигналы обратных связей с блокировочных контактов исполнительных аппаратов (реле, контакторов, автоматов и т.п.), наличие сигнала +110В на контакте разъема свидетельствует о включенном состоянии аппарата. Принимая и обрабатывая эти сигналы, Система определяет режим работы тепловоза. На разъем так же поступают сигналы частоты вращения вала дизеля со штатного датчика частоты вращения Д2ММ и индуктивного датчика, используемого в регуляторе мощности тепловоза.

Схема контактов верхнего правого разъема ХР1    Таблица 1

Разъем ХР2. Выходные сигналы с ключей ШИМ1 предназначены для регулирования тока возбуждения возбудителя тягового генератора в режимах тяги и ЭТ, выходные сигналы с ключей ШИМ2 предназначены для регулирования тока возбуждения стартер-генератора (СТГ), работающего в режиме вспомогательного генератора.

Схема контактов верхнего правого разъема ХР2    Таблица 2

№ контакта	Сигнал	Назначение сигнала	Функция
С1	Сток ШИМ1	Подача питания на ключи ШИМ1	Управление возбуждением синхронного возбудителя
С2
С3	Сток ШИМ1
С4
А1	Диод ШИМ1	Шунтирует обмотку возбуждения возбудителя
А2
В6	Исток ШИМ1	Выходы управления
С6
В1	Исток ШИМ1
В2
А4	Сток ШИМ2	Подача питания на ключи ШИМ2	Управление возбуждением СТГ (регулятор напряжения бортовой сети)
А5
А6	Сток ШИМ2
А7
В5	Диод ШИМ2	Шунтирует обмотку возбуждения СТГ
С5
В7	Исток ШИМ2	Выходы управления
С7
В3	Исток ШИМ2
В4

 

Разъем XS 1. На этот разъем поступают аналоговые сигналы с преобразователей ЭП2716 и максимальный сигнал с тахогенераторов колесных пар тепловоза, используемые для анализа состояния и регулирования электрической передачи тепловоза.

Схема контактов нижнего левого разъема ХS1 Таблица 3

№ контакта	Сигнал	Наименование измеряемого параметра
А1	ИТ2	Ток якоря ТЭД1.
А2
А3	ИТ5	Ток якоря ТЭД4.
А4
А5	ИТ3	Ток якоря ТЭД2.
А6
А7	ИТ6	Ток якоря ТЭД5.
А8
А9	ИТ4	Ток якоря ТЭД3.
А10
В1	ИТ7	Ток якоря ТЭД6.
В2
В3	ИТ1	Ток на выходе выпрямительной установки.
В4
В5	ИН1	Напряжение на выходе выпрямительной установки.
В6
В7	ИН2	Напряжение бортовой сети.
В8
В9	ИТ8	Ток возбуждения ТЭД в режиме ЭТ.
В0
С5	Uтгс	Максимальная выделенная скорость с тахогенераторов колесных пар.
С6
С7	Uптс	Номер позиции переключателя тормозной силы.
С8

Разъем XS 2. Система подает сигналы +110В на этот разъем и управляет работой исполнительных аппаратов тепловоза, перечисленных ниже

 Схема контактов нижнего правого разъема ХS2 Таблица 4

№ контакта	Сигнал	Назначение сигнала
С3	Управление РМ1	Управление защитой при токе на выходе выпрямительной установки >7600 А.
А3	Питание клеммы РМ1	Подача "+110В" для управления реле РМ1.
С1	Управление КШ1	Управление работой КШ1.
А1	Питание клеммы КШ1	Подача "+110В" для управления КШ1.
С2	Управление КШ2	Управление работой КШ2.
А2	Питание клеммы КШ2	Подача "+110В" для управления КШ2.
С4	Управление МР4	Управление частотой вращения вала дизеля в режиме ЭТ. Управление работой МР4.
А4	Питание клеммы МР4	Подача "+110В" для управления МР4
С5		Резерв
А5		Резерв
С6	Управление РУ41	Управление переходом на резервный регулятор напряжения, включение реле РУ41.
А6	Питание клеммы РУ41	Подача "+110В" для управления РУ41.
С7	Управление МР3	Управление частотой вращения вала дизеля в режиме ЭТ.
А7	Питание клеммы МР3	Подача "+110В" для управления МР3.
В1	Управление МР1	Управление частотой вращения вала дизеля в режиме ЭТ. Управление работой МР3.
В2	Питание клеммы МР1	Подача "+110В" для управления МР1
В3	Управление РУ23	Управление разборкой схемы ЭТ при аварийном режиме или в зонах малых скоростей, включение реле РУ23.
В4	Питание клеммы РУ23	Подача "+110В" для управления РУ23.
В6	Управление РУ10	Управление окончанием запуска дизеля и включение реле работы дизеля РУ42.
В7	Питание клеммы РУ10	Подача "+" для управления РУ10.

 

Общие положения

Упрощенная электрическая схема силовых цепей тепловоза ТЭП70 в режиме электрической тяги представлена на рис.1.

Тяговый синхронный генератор Г типа ГС-501АУ2 питает через выпрямительную установку ВУ типа В-ТППД-6,3-1 тяговые электродвигатели 1-6 типа ЭДУ133Р, которые соединены в шесть параллельных ветвей и имеют две ступени ослабления возбуждения.

Возбуждение тягового генератора осуществляется синхронным возбудителем В, находящимся на одном валу с вспомогательным генератором ВГ, обеспечивающим питание бортовой сети тепловоза и зарядку аккумуляторной батареи.

Регулирование тока возбуждения возбудителя и вспомогательного генератора осуществляется Системой через силовые выходные ключи посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ) напряжения, подводимого к обмоткам возбуждения.

Сигналы обратных связей по нагрузкам тяговых электродвигателей, току и напряжению тягового генератора, с датчиков ДТ1-ДТ7 и ДН1, напряжению бортовой сети с датчика ДН2 соответственно, поступают на вход Системы, которая по заданному алгоритму осуществляет регулирование электрической передачи в целом.

Кроме показанных на рис.1 датчиков, для реализации алгоритмов регулирования в систему УСТА подаются сигналы обратной связи по частоте вращения коленчатого вала дизеля и по положению индуктивного датчика регулятора дизеля.

Для реализации требуемого скоростного диапазона работы тепловоза Система обеспечивает управление контакторами ослабления возбуждения КШ1 и КШ2.

Установка Системы потребовала коренной переработки схемы управления возбуждением тягового генератора тепловоза в режиме тяги, из которой исключены цепи блоков управления возбуждением БА-520, задания возбуждения БА-430, переработана схема управления окончанием запуска дизеля, управления работой контакторов КШ1 и КШ2, реле сброса нагрузки РМ1, питания индуктивного датчика. Изменены цепи защиты от боксования.

В соответствии с заданной позицией контроллера машиниста и соответствующей ей частоте вращения коленчатого вала дизеля Системой задаются параметры базовой мощности тягового генератора, ограничений (отсечки) по току и напряжению тягового генератора. Указанные значения для тягового генератора определяется частотой вращения коленчатого вала дизеля и представлены в таблице 1.

                                 

Таблица 1.

 

Позиция	Напряжение отсечки, В	Ток отсечки, А	Мощность базовая, кВт	Мощность селективная, кВт
1	275	2500	80	80
2	440	3950	259	225
3	470	4150	385	275
4	495	4400	541	325
5	525	4700	667	410
6	550	4900	823	500
7	575	5100	976	660
8	610	5400	1128	800
9	635	5650	1328	1000
10	660	5900	1505	1175
11	690	6150	1746	1350
12	720	6400	1940	1600
13	745	6650	2163	1760
14	775	6900	2406	2000
15	800	7200	2650	2225

 

Параметры селективной характеристики также заданы в программе таблично и не зависят от фактической частоты вращения вала дизеля, а зависят только от номера позиции контроллера машиниста. Переход на селективную характеристику происходит в случае отключения части тяговых электродвигателей или отключения/выхода из строя индуктивного датчика. 

Реальная полученная мощность в статических режимах, снимаемая с зажимов выпрямительной установки, рассчитывается Системой, исходя из выражения:

Рфактическая=Рбазовая+(Uид-330)(Nkm+17), где

Uид – напряжение на выходе индуктивного датчика,

Nkm – номер позиции контроллера машиниста.

Диапазон изменения Uид 230 – 500 кодовых единиц. При этом, минимальное значение Uид соответствует перегрузке дизеля (шток индуктивного датчика полностью находится в катушке), максимальное значение Uид соответствует недогрузу дизеля (шток индуктивного датчика максимально вышел из катушки). При уходе индуктивного датчика из середины диапазона (расчетное значение 330 кодовых единиц), Система в зависимости от направления отклонения Uид догружает или разгружает дизель, регулируя ток возбуждения возбудителя. Следует отметить, что в отличие от серийных тепловозов, на тепловозах ТЭП70, оборудованных Системой, индуктивный датчик вступает в работу, начиная со 2-й позиции. В случае, если индуктивный датчик находится на минимальном упоре, значения фактической мощности, снимаемой с зажимов выпрямительной установки, равны значениям селективной мощности.

 

Описание работы Системы при подготовке к пуску, пуске дизеля и регулировании напряжения вспомогательного генератора (бортовой сети)

Подготовка к пуску и пуск дизеля

При подготовке тепловоза к пуску дизеля алгоритм порядка действий машиниста по включению электрических автоматов и тумблеров на высоковольтной камере и пульте машиниста практически не изменился. Дополнительно на внешней стороне высоковольтной камеры необходимо включить автоматический выключатель АВ35 «Питание УСТА». После включения на пульте машиниста автоматических выключателей АВ2 «Управление общее» и АВ4 «Топливный насос», получает питание катушка реле РУ45, и через его блокировочный контакт питание +110 В подается на блок регулирования, на плате питания блока регулирования загорается светодиод, и происходит включение Системы. Если включение Системы произошло штатно, на плате АЦП блока регулирования начинает раз в 0,5с моргать нижний светодиод. Проконтролировать процесс включения Системы без прокачки топлива можно при отключенном автоматическом выключателе АВ11 «Топливный насос», расположенном на внешней стене высоковольтной камеры.

 Блок регулирования имеет встроенное вольтодобавочное устройство, которое обеспечивает нормальное питание Системы при кратковременных просадках напряжения бортовой сети тепловоза до 40В при прокрутке дизеля.

Пуск дизеля. Дизель можно запустить автоматически или вручную из любой кабины машиниста. Порядок операций при пуске с пульта управления кабины №1 следующий. Включают выключатель ВкБ и напряжение 96 В от аккумуля­торной батареи БА подается на электрические цепи. Блоки­ровочные ключи КБ1 и КБ2 устанавливают в положение "Ка­бина №1". Контролируют положение рукоятки контроллера машиниста КМ, которая должна находиться на нулевой пози­ции. Затем включают выключатель АВ2 "Управление общее".

Выключателем АВ4 "Топливный насос" включают контак­тор топливоподкачивающего насоса КТН.

Контакт КТН замыкает цепь питания электродви­гателя ЭТН, который приводит во вращение топливоподкачивающий насос. Автоматический выключатель АВ11 "Топлив­ный насос", расположенный в высоковольтной камере, обес­печивает защиту цепи электродвигателя.

Автоматический пуск дизеля: нажимают и через небольшой промежуток времени отпускают кнопку КнЗ "Пуск дизеля".

Силовой контакт КМН собирает цепь электро­двигателя ЭМН, приводящего во вращение маслопрокачивающий насос, что обеспечивает смазку узлов дизеля перед пуском. Вспомогательный контакт КМН замыкает цепь катушки реле времени РВ9, которое своим замыкающим контактом подготавливает цепь питания катуш­ки реле РУ6, а размыкающим разрывает цепь пи­тания катушки контактора КРН. Прокачивание масла продол­жается в течение 60 с под контролем реле времени РВЗ. Реле РУ8, включившись, одним контактом шунти­рует кнопку КнЗ "Пуск дизеля" (поэтому ее можно отпустить), а вторым — замыкает цепь катушки электромагнита регуля­тора дизеля (блок-магнита) МР6. Питание на электромагнит МР6 подается от выключателя АВ4. 10Д. Подача питания на катушку электромагнита МР6 до включения пуско­вого контактора КД, т.е. до просадки напряжения аккумуля­торной батареи, обеспечивает надежное включение электро­магнита и, следовательно, надежную подачу топлива при пус­ке дизеля.

Если масляная система исправна, то в процессе работы маслопрокачивающего насоса до истечения 60 с давление масла достигает величины уставки реле давления РДМЗ (0,5 кгс/см2) и оно замыкает свой контакт в цепи ка­тушки контактора пуска дизеля КД и вентиля ускорителя пуска ВУП, но пока эти аппараты не включаются. Через 60 с после нажатия кнопки КнЗ "Пуск дизеля" замыкается контакт реле времени РВЗ, и на катушки КД и ВУП подается питание.

Вентиль ВУП подает воздух в сервомотор ускорителя пус­ка, который увеличивает подачу топлива на время пуска. Контактор КД подключает стартер-генератор СТГ к аккуму­ляторной батарее. Работая в режиме электродвигателя с последовательным возбуждением, стартер-генератор рас­кручивает коленчатый вал дизеля.

 При прокрутке дизеля Система анализирует частотный сигнал, поступающий со штатного дизельного датчика частоты вращения вала дизеля Д2ММ, и при достижении частоты вращения вала дизеля 270 об/мин включает реле РУ10, блокировочным контактом которого включаются реле работы дизеля РУ6 и РУ42, и дизель переходит в режим холостого хода. По достижении частоты вращения 330 об/мин Система отключает реле РУ10. Запуск дизеля состоялся.

Реле РУ42 своим контактом размыкает цепь питания катушек КМН, КД, ВУП, КВВ, РУ8, РВ1 и РВЗ, что при­водит к их отключению, а замыкающим контактом подготавливает к включению контактор регулятора напряже­ния КРН.

В результате отключения контакторов КМН и КД останав­ливается электродвигатель ЭМН маслопрокачивающего на­соса и отключается от аккумуляторной батареи стартер-ге­нератор. Размыкается контакт реле РУ8, после чего питание катушек электромагнита МР6, а также реле РУ6 и РУ42 начинает осуществляться через контакты реле РДМ4, замкнувшиеся ранее при давлении масла 0,5 кгс/см2.

Реле РУ6 выполняет следующие переключения в схеме пуска.

1). Контактом РУ6 обесточивает цепь питания катушки контактора КТН. Электродвигатель ЭТН топливоподкачивающего насоса останавливается, а подача топлива в дальнейшем осуществляется от топливного насоса дизеля, имеющего механический привод.

2). Контактом РУ6 замыкает цепь катушки реле РУ15, которая получает питание от выключателя АВ2 "Уп­равление общее". Включившись, реле РУ15 одним контактом самоблокируется (шунтирует контакт РУ6), а вторым— разрывает цепь питания катушки контактора КМН от кнопки КнЗ "Пуск дизеля".

Двумя другими контактами реле РУ15 замыкает цепь пи­тания катушек реле времени РВ4 и контактора КМН от вык­лючателя АВ2 "Управление общее". Однако реле РВ4 и кон­тактор КМН не включаются, так как ранее в этих цепях разом­кнулись контакты реле РУ42 и РУ6. Указанные цепи теперь подготовлены для того, чтобы обеспечить автоматическое прокачивание масла после остановки дизеля.

3). Контактом РУ6 собирает цепь катушки вентиля отключения ряда топливных насосов ВТН. Включение вентиля ВТН обеспечивает отключение одного ряда топлив­ных насосов, что необходимо для устойчивой работы дизеля на холостом ходу и, кроме того, позволяет уменьшить рас­ход топлива.

При отключении контактора КМН размыкается его контакт в цепи катушки реле времени РВ9. Отключив­шись, реле РВ9 через 4 с размыкает свой контакт в цепи катушки реле РУ6 и замыкает контакт в цепи катушки контактора КРН. Теперь питание на катушки реле РУ6 и РУ42 подается только через контакты реле защи­ты по давлению масла РДМ4.

После включения контактора КРН размыкается его кон­такт, шунтировавший независимую обмотку воз­буждения стартер-генератора с целью исключения прохож­дения импульсов высокого напряжения от этой обмотки на регулятор напряжения. Силовой контакт КРН подает питание на регулятор напряжения бортовой сети системы УСТА и АРН. Стартер-ге­нератор СТГ, обмотка возбуждения которого получает пита­ние от одного из регуляторов напряжения, начинает работать в ре­жиме генератора, обеспечивая подзаряд аккумуляторной батареи и питание остальных цепей напряжением 110 В. На этом процесс пуска дизеля заканчивается.

Если после пуска дизеля контроллер машиниста КМ пе­реводят на первую и последующие позиции при отключен­ной нагрузке, то на первой позиции вентиль ВТН остается во включенном положении, и дизель работает с отключенным рядом топливных насосов. На второй позиции включается реле РУ4 и контактом разрывает цепь питания катушки ВТН. Поэтому на позициях 2 — 15 включены все топливные насосы дизеля. При работе под нагрузкой на первой позиции контроллера машиниста включается контак­тор КВГ и своим контактом отключает вентиль ВТН, в результате чего (уже на первой позиции) вступают в работу все топливные насосы.

По условиям надежной работы необходимо ограничить время работы стартер-генератора и аккумуляторной батареи в пусковом режиме в случае выхода из строя системы УСТА. Для этого предусмотрено реле време­ни РВ1, настроенное на выдержку времени 12с. Оно вклю­чается при замыкании контакта реле времени РВЗ одновременно с контактором КД. Если пуск оказался неудачным или удачным, но по какой-то причине не срабо­тало реле контроля пуска РУ10, то по истечении 12 с замы­кается контакт реле времени РВ1 в цепи кату­шек реле РУ6 и РУ42. Включившись, реле РУ6 и РУ42 обес­печивают отключение всех аппаратов, участвовавших в пус­ке.

В случае неисправности топливоподкачивающего насоса, имеющего механический привод от дизеля, можно оставить насос, приводимый от электродвигателя ЭТН. Для этого включают тумблер Тб5 "Резервный топливный насос", контакт которого шунтирует контакт реле РУ6 в цепи катушки контактора топливного насоса КТН, благодаря чему последний после окончания пуска остается во включенном положении. Второй контакт тумблера Тб5 пода­ет напряжение на сигнальную лампу ЛС7 "Резервный топлив­ный насос", установленную на пульте машиниста.

Ручной пуск дизеля выполняют в тех случаях, ког­да неисправны цепи, от которых зависит пуск. Чтобы осуществить ручной пуск, нажимают кнопку КнЗ "Пуск дизеля" и удерживают ее в нажатом состоянии до тех пор, пока не произойдет пуск.

Остановка дизеля. Дизель останавливается при отклю­чении одного из выключателей: АВ4 "Топливный насос", ВкА "Аварийный останов тепловоза", Тб6 "Аварийный останов дизеля"; при срабатывании защит: от понижения давления масла — размыкается контакт реле давления РДМ4, от повышения давления в картере дизеля — размыка­ется контакт реле РУ7, а также при включении газового огнетушителя — размыкается его контакт БГП. При этом теряют питание катушки электромагнита МР6 и реле РУ6.

Электромагнит МР6 обеспечивает прекращение подачи топлива и остановку дизеля. Реле РУ6, включившись, замы­кает контактом цепь катушек реле времени РВ4 и контактора КМН. Питание на них подается от выключателя_АВ2 "Управление общее". Контактор КМН замыкает цепь питания электродвигателя ЭМН, начина­ется прокачка узлов дизеля маслом.

Через 60 с после подачи питания на катушки РВ4 и КМН размыкается контакт РВ4, и реле РУ15 отключа­ется. Размыкаются контакты РУ15 в цепи катушек РВ4 и КМН, прокачка масла прекращается. Чтобы прекратить про­качку масла до истечения 60 с, выключают выключатель АВ2 "Управление общее". Повторный пуск дизеля можно начинать до окончания прокачки масла. Для этого вклю­чают выключатель АВ4 "Топливный насос" и нажимают кноп­ку КнЗ "Пуск дизеля".

При ремонтных работах на тепловозе электродвигатель маслопрокачивающего насоса можно включить тумблером ТбЗ "Ручная прокачка масла", установленным на передней стенке высоковольтной камеры. При этом должен быть вклю­чен выключатель АВ2 "Управление общее", а контроллер машиниста КМ находиться на нулевой позиции. Чтобы ис­ключить случайное включение маслопрокачивающего насоса при работающем дизеле, последовательно с контактом ТбЗ включен контакт РУ6, разрывающий эту цепь после пуска дизеля. Размыкающие контакты ТбЗ и РУ15 исключают подачу напряжения на цепи пуска при включении тумблера ТбЗ и автоматической про­качки масла после остановки дизеля (включено РУ15).

 

 Процесс регулирования напряжения вспомогательного генератора

После окончания пуска дизеля, с задержкой времени, определяемой реле времени РВ9, происходит включение контактора регулятора напряжения КРН. Блок регулирования выполняет функцию встроенного регулятора напряжения бортовой сети, который в штатной ситуации осуществляет регулирование напряжения и считается основным. Система анализирует признак включенного состояния КРН (сигнал +110В с блокировочного контакта КРН, через автоматический выключатель АВ6 «Компрессор» заведен в Систему) и включает реле РУ41, отключая его блокировочными контактами резервный регулятор напряжения РНВГ от управления возбуждением вспомогательного генератора. Между полюсами Я1 и Д2 якорной обмотки вспомогательного генератора включен преобразователь измерительный напряжения ИН2, который обеспечивает обратную связь по напряжению бортовой сети тепловоза для Системы.

Система регулирования напряжения вспомогательного генератора в целом повторяет систему регулирования напряжения главного генератора. После включения РУ41, силовой транзисторный ключ Системы ШИМ2 регулирует ток возбуждения, подаваемый на обмотку возбуждения вспомогательного генератора, в соответствии с рассогласованием заданного напряжения бортовой сети (110 В) и измеренного с помощью измерительного преобразователя. Регулятор напряжения поддерживает напряжение равным 110 ± 1В во всем диапазоне изменения частоты вращения и тока нагрузки.

Если в процессе работы Системы, в течение 10с напряжение бортовой сети опустилось ниже 105В или в течение 1с превысило 130В, Система обнулит задание напряжения бортовой сети и отключит РУ41, чем автоматически включается в работу резервный регулятор напряжения АРН.

Если в процессе работы тепловоза по какой-либо причине произошло отключение КРН, Система автоматически обнулит задание напряжения бортовой сети, отключит РУ41 и подключит резервный АРН.

Далее рассмотрим цепи заряда аккумуляторной батареи тепловоза. Резистор РзБ ограничивает ток заряда батареи. Диод ДЗБ исключает воз­можность протекания тока аккумуляторной батареи в цепь якоря стартер-генератора, когда напряжение на его зажимах ниже, чем на зажимах батареи.

Параллельно диоду ДЗБ включены две сигнальные лам­пы ЛС11 "Нет заряда батареи", установленные на обоих пуль­тах управления. Сигнальные лампы загораются, когда диод ДЗБ заперт, то есть когда нет заряда батареи. При протекании зарядного тока диод ДЗБ открыт, падение напряжения на нем незначительное, поэтому лампы не горят.

  Работа тормозного компрессора тепловоза. Рассмотрим работу схемы управления. После включения выключателя батареи ВкБ срабатывает реле управления РУ18. Реле РУ18 замыкает свои контакты в це­пях катушек контакторов КТК1 и КТК2, но они пока не вклю­чаются.

Когда процесс пуска дизеля заканчивается, через 4 с замыкается контакт контактора КРН и получает питание катушка реле времени РВ6.

Включившись, реле РВ6 замыкает свой контакт в цепи катушки КТК1 и размыкает контакт в цепи катушки КТК2.

Силовым контактом контактор КТК1 замыкает цепь питания электродвигателя ЭДК через пусковые резисторы Rтк1 — RткЗ. Компрессор начина­ет работать. Одним блокировочным контактом контактор КТК1 самоблокируется, шунтируя контакт РВ6, а вторым — разрывает цепь питания катушки реле времени РВ6.

Через 4 с замыкается контакт реле РВ6, и на катушку контактора КТК2 подается питание. Включившись, контактор КТК2 силовым контактом шунтирует пусковые резисторы, а блокировочным ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ­­­­контакт реле РУ18. Частота вращения электродвигателя увеличивается, компрессор начинает работать с полной производительно­стью. Когда давление воздуха достигает 9 кгс/см2, размыка­ется контакт реле давления РДК, что приводит к отключению реле РУ18. Разомкнувшийся контакт реле РУ18 отключает контактор КТК2, который, в свою оче­редь, контактом отключает контактор КТК1. Элек­тродвигатель ЭК останавливается.

В дальнейшем при работе дизеля контакты КРН остаются в замкнутом положении. При уменьшении давления воздуха до 7,5 кгс/см2 замыкается контакт РДК, включаются реле РУ18 и РВ6. Последнее без выдержки вре­мени замыкает свой контакт в цепи катушки КТК1 и контактор включается. Затем процесс пуска, работы и последующего отключения электродвигателя ЭК протекает так, как описано выше.

Автоматический выключатель АВб "Компрессор", установ­ленный на передней стенке высоковольтной камеры, служит для защиты цепей управления, но им можно пользоваться, когда есть необходимость вручную включить или отключить электродвигатель компрессора (при настройке РДК, провер­ке работы схемы и др.).

По условиям работы необходимо периодически включать и отключать вентиль ВВО сервомотора воздухоочистителя дизеля, который обеспечивает ступенчатое проворачивание кассеты с воздушными фильтрами и очистку их в масляной ванне. Для этого катушка ВВО получает питание через кон­такт реле РУ18, который замыкается и размыка­ется с периодичностью включения и отключения электро­двигателя тормозного компрессора.

Для удаления влаги из устройств осушки воздуха тормоз­ной системы необходима периодическая продувка сепара­тора-осушителя. С этой целью на тепловозе установлен вен­тиль ВСО обратного действия, питание на катушку которого подается через контакты датчика-реле давления РДСО, замкнутые при давлении выше 8 кгс/см2. При снижении давления до 8 кгс/см2 контакты РДСО размыкаются, катушка ВСО теряет питание, вентиль открывается и происхо­дит проду