Схема ланцюга управління електровоза змінного струму, Як влаштований та працює електровоз, тяговий
>
Наші додатковісервіси та сайти:
р. З аратів
Схема ланцюга управління електровоза змінного струму
Як і на електровозах постійного струму, ланцюги управління на електровозах змінного струму можна розділити на всі частини: ланцюги управління тяговими двигунами і допоміжні ланцюги управління.
На електровозах змінного струму основним апаратом, за допомогою якого виробляють необхідні перемикання в ланцюзі управління, а отже, і в силовому ланцюзі, також є контролер машиніста. Ланцюги управління живляться постійним струмом напругою 50 від генераторів управління або від статичних випрямлячів.
На електровозах ВЛ80Т, ВЛ80С, ВЛ80Р з електричним гальмуванням контролер має три вали: головний, реверсивний та гальмівний.
На електровозах без електричного гальмування (ВЛ60К, ВЛ80К) контролер машиніста (рис. 90) виконаний із двома валами: головним та реверсивним, поєднаним із валом ослаблення збудження. Контролер має дві рукоятки управління - знімну реверсивну та головну.
Мал. 90. Контролер машиніста електронів змінного струму
За допомогою реверсивної рукоятки машиніст змінює напрямок руху локомотива, включає або вимикає ступені ослаблення збудження. Відповідно до цього реверсивна рукоятка може займати такі положення (рис. 91): 0 - нульове; ПВ – повне збудження для руху назад; ПВ – повне збудження для руху вперед; OBI, ОВ2, ОВЗ - ступені ослаблення збудження дляруху вперед. При цьому включаються або вимикаються контактори ослаблення збудження, що шунтують секції резисторів у цих ланцюгах (див. рис. 68). Як і на електровозах постійного струму, реверсивна і головна рукоятки, щоб уникнути помилкових дій машиніста, зблоковані.
Управління силовим ланцюгом електровоза змінного струму зводиться до керування за допомогою головної рукоятки серводвигуном СМ (див. рис. 57, 58, 91) головного контролера: його ручного або автоматичного пуску, фіксації (зупинки) серводвигуна на будь-якій позиції, його реверсування, позицій та фіксації на позиціях скидання. Пуск серводвигуна, його реверсування, електричне гальмування здійснюються за допомогою контакторів 208 і 206 (на рис. 91 збережена нумерація апаратів, присвоєна заводом-виробником), контакти, що замикають і розмикають яких включені в його ланцюг. (Нагадаємо, що всі контакти на рис. 91 показані в положенні, що відповідає відсутності струму в апаратах.) У необхідних випадках за допомогою головної рукоятки можна швидко вимкнути головний вимикач силового ланцюга.
Відповідно до сказаного головна рукоятка контролера машиніста електровоза може займати вісім позицій: 0 - нульова; БВ – швидке вимикання головного вимикача; АВ – автоматичне вимикання; РВ – ручне вимикання; ФВ – фіксація вимкнення; ФП – фіксація пуску; РП – ручний пуск; АП – автоматичний пуск.
Мал. 91. Спрощена схема ланцюга управління тяговими двигунами електровоза змінного струму
Машиніст при підготовці електровоза до пуску включає кнопку Ланцюг управління і замикає спеціальним ключем контакт 213 блокувального пристрою гальм, в результаті чого подається напруга 50 В ланцюг управління контролера. Потім машиніст ставить головнуручку на позицію 0. Якщо при цьому вал одного з двох головних контролерів знаходиться не на нульовій позиції (машиніст управляє двома головними контролерами, розташованими в кожній секції локомотива), то через ряд блокувань замикається ланцюг котушки контактора 208. Тоді включається його замикаючий контакт і вимикається розмикає в ланцюзі серводвигуна. На позиції 0, як видно з розгортки кулачкових шайб головного валу контролера машиніста, котушка контактора 206 знеструмлена і його контакти, що розмикають, в ланцюгу серводвигуна СМ включені так, що двигун обертається в бік скидання позиції. Як тільки вал головного контролера встановиться в нульову позицію, спеціальне блокування перерве ланцюг котушки контактора 208, контакти якого розірвуть ланцюг живлення двигуна СМ і коротко замкнуть обмотку його якоря. В результаті почнеться електричне гальмування двигуна РМ.
Потім машиніст переводить головну рукоятку контролера в положення фіксації пуску ФП, контактор 206 включиться і його контакти підготують ланцюг якоря серводвигуна СМ до того, що при замиканні ланцюга контактами контактора 208 він почне обертатися в напрямку, відповідному набору позицій. Контактор 208 включиться при переведенні головної рукоятки контролера з положення ФП в положення РП і серводвигун поверне вал групового перемикача одну позицію набору.
Як тільки цей поворот завершиться, відповідні блокування перервуть ланцюги живлення котушки контактора 208 і його контакти, що розмикають, замкнуть накоротко якір серводвигуна СМ. Для набору наступної позиції машиніст повинен поставити головну рукоятку знову в положення ФП, щоб підготувати ланцюг якоря серводвигуна, а потім перевести рукоятку в положення РП. Переводячи рукоятку з позиції на позицію, машиніст стежить за показаннямиамперметра, щоб не допустити навантаження тягових двигунів.
Машиніст може здійснювати автоматичний пуск локомотива. Для цього він повинен поставити головну рукоятку у положення АП. У цьому випадку через котушку контактора 208 проходитиме струм доти, поки машиніст утримує головну рукоятку в положенні АП (це положення рукоятки нефіксоване). При цьому двигун СМ обертатиметься у напрямку, що відповідає набору позицій. На останній, 33-й позиції спеціальні блокування розірвуть ланцюг котушки 208. При наборі позицій котушка контактора 206 знаходиться під струмом.
Скидання позицій, як і пуск, може бути здійснено вручну або автоматично. Для ручного скидання машиніст ставить рукоятку по черзі у положення РВ та ФВ, для автоматичного – у положення АВ. При скиданні позиції котушка контактора 206 знеструмлена.
Отже, при автоматичному пуску чи скиданні швидкості машиніст лише ставить головну рукоятку контролера у відповідне положення, проте необхідні перемикання виробляються автоматично, без його участі. При розгоні електровоза зі складом до необхідної швидкості струм у тягових двигунах не повинен перевищувати значення, що обмежується умовами зчеплення або комутацією двигунів.
Необхідні перемикання в процесі автоматичного запуску або зниження швидкості можуть відбуватися залежно від зміни струму. Цей спосіб використовують у приміських електропоїздах, де маса складу, отже, і початкове значення струму при пуску змінюються порівняно мало.
Маса вантажних складів, а отже, і струм електровозу, що залежить від неї, можуть змінюватися в широких межах. Здійснити автоматичний пуск вантажного електровоза в залежності від зміни струму важко. Тому необхідні перемикання припуску та зниження швидкості проводять через рівні проміжки часу незалежно від навантаження двигунів. Проміжки часу, через які відбувається перехід з однієї позиції на іншу, визначаються частотою обертання серводвигуна та передатним числом механізмів передачі від серводвигуна до кулачкового валу контакторів перемикання ступенів (див. рис. 58). Такий спосіб автоматичного керування називають хронометричним. Безумовно, і при цьому способі керування струмом у двигунах не повинен перевищувати максимального допустимого.
Машиніст як автоматичного, так і ручного пуску повинен стежити за показаннями амперметра, включеного в ланцюг тягових двигунів. Якщо струм перевищує допустимий, він ставить головну рукоятку контролера в положення ФП, тобто зупиняє автоматичні перемикання в силовому ланцюзі, фіксуючи вал головного контролера на будь-якому проміжному ступені регулювання.
Якщо кулачковий вал контакторів перемикання ступенів випадково застрягне між позиціями, реле часу, яке має витримку 2-3 с, своїми контактами розірве ланцюг утримуючої котушки головного вимикача, і він відключиться.
Машиністу необхідно знати, на якій позиції знаходиться вал головного контролера у процесі автоматичного або ручного набору, а також скидання позицій. Тому в кожній кабіні керування встановлено покажчик позицій (див. рис. 91). Стрілка покажчика позицій пов'язана з пристроєм, що зветься сельсин-приймача. Сельсин-приймач електрично з'єднаний із сельсин-датчиком. Обмотки статорів сельсин-датчика і сельсин-приймача живляться однофазним змінним струмом напругою 110 від спеціального трансформатора напруги, підключеного до допоміжної обмотки тягового трансформатора (рис. 80). Ротори сельсин-приймача таСельсин-датчики мають трифазні обмотки, електрично з'єднані одна з одною. Ротор сельсин-датчика механічно пов'язаний з зубчастою передачею з валом серводвигуна (див. рис. 58; на рис. 91 умовно показано, що ротор з'єднаний з валом серводвигуна безпосередньо) .
Обмотки статорів сельсинів (див. рис. 80) створюють пульсуючі магнітні потоки, які наводять у трифазних обмотках роторів, рівні е. д. с. При повороті валу головного контролера, отже, і ротора сельсин-датчика рівність е. д. с. порушується і з'єднувальним проводам проходить струм. Це змушує ротор сельсин-приймача повернутись точно на такий самий кут, на який повернувся сельсин-датчик. Тоді рівність е. д. с. відновлюється.
У схемі керування силовим ланцюгом, як видно з рис. 91, використовується багато контактів та котушок реле, блок-контактів контакторів. Всі вони виконують різні захисні та контрольні функції, наприклад, контролюють включення двигунів вентиляторів, що охолоджують випрямлячі, температуру масла в баку тягового трансформатора тощо. Детально їх дія описується для електровозів кожної серії у спеціальних посібниках з експлуатації.