Тяговые двигатели постоянного тока способны переходить в генераторный режим, при котором они вырабатывают электроэнергию за счет кинетической энергии, приобретенной вагоном при разгоне. Индуцируемый в обмотках якорей ток имеет направление, обратное по сравнению с его направлением в двигательном режиме, в результате чего на валу двигателей создаются тормозные усилия. Электроэнергия, вырабатываемая в процессе торможения, поглощается в реостатах, поэтому торможение называется реостатным.

Регулирование скорости движения и тормозных усилий при электрическом торможении осуществляется изменением степени возбуждения тяговых машин и сопротивления пускотормозных реостатов с помощью реостатного контроллера (как в тяговом режиме).

Процесс торможения можно условно разделить на три этапа. Первый этап - торможение в зоне высоких скоростей путем ослабления возбуждения машин при максимальном сопротивлении пускотормозного реостата (1-я - 5-я позиции вала РК). Второй этап - торможение в зоне средних скоростей путем ступенчатого изменения сопротивления пускотормозного реостата (с 6-й позиции вала РК). Третий этап - торможение в зоне минимальных скоростей, при которых автоматическое поддержание тормозных Усилий невозможно. На этом этапе по мере снижения скорости Движения вагона происходит уменьшение тормозного усилия, поэтому для сохранения эффективности торможения осуществляется замещение электрического тормоза пневматическим (с 31-й Позиции вала РК).

Для расширения диапазона скоростей начала торможения на вагонах Е применяют обмотки подмагничивания тяговых двигате-Дей (см. 16), что позволяет благодаря ускорению самовозбуждения машин повысить эффективность электрического тормоза.

Для создания генераторного режима силовую цепь вагона отключают от токоприемников и коробок заземления КС2 путем раз мыкания контактов ЛК1, ЛК2, ТЗж Т8 (см. табл. 2, 3 и рис. 110). При этом образуются два контура: генераторный, в который включены обмотки якорей и обмотки возбуждения (в нем вырабатывается электроэнергия), и тормозной, в который включены пускотормозные резисторы (в нем вырабатываемая энергия гасится). Генераторный контур образуется включением контакторов 72 и 77. Тормозной контур подсоединяется к генераторному через контакты Тб и 777 в точках к1 и к2, вследствие чего генераторный контур разделяется на две параллельные цепи. В одну из них включены обмотки якорей тяговых двигателей 7 и 3 и обмотки возбуждения тяговых двигателей 4 и 2, а в другую - обмотки якорей двигателей 2, 4 и обмотки возбуждения двигателей 7 и 3. Это обеспечивает выравнивание токов в обмотках якорей обеих групп тяговых двигателей, т. е. осуществляется циклическая схема реостатного торможения (см. 20).

Генераторный контур между обмотками якорей тяговых двигателей 2и ^заземлен через контакт Т18и катушку реле заземления Р31. В этом случае любая точка силовой цепи по отношению к корпусу двигателя будет иметь потенциал, не превышающий максимального напряжения на одном тяговом двигателе, что допустимо.

Для сбора силовой цепи вагона в тормозном режиме главную рукоятку контроллера машиниста устанавливают в тормозное положение. Таких положений три: «Тормоз 1», «Тормоз 1А», «Тормоз 2». При этом реверсивная рукоятка контроллера остается в том положении, в котором она находилась в тяговом режиме.

Положение «Тормоз 1» (подтормаживание). В этом положении главной рукоятки КВ тормозной эффект создается только при больших скоростях, достаточных для возбуждения машины. Скорость движения поезда ограничивается до определенного значения. Пускотормозной реостат введен.

Для ускорения процесса самовозбуждения тяговых двигателей, работающих в генераторном режиме, включается контактор ТШ; обмотки подмагничивания подключаются к токоприемникам через силовую соединительную коробку КС1, резистор Л20 - Л21, автоматический выключатель АВ, предохранитель 7777, контактор ТШ, резисторы Л23 - Н1.

Одновременно происходит поворот вала переключателя положений в первое тормозное положение «ПТ1». Контакты 72, Тб, Т7, Т10, Т11, Т16, Т18, Т22 замыкаются; ТЗ, Т4, Т5, Т8, Т9, Т17, Т20 размыкаются; 77, Т15 остаются замкнутыми, Т19 и 727 остаются разомкнутыми (см. табл. 2), если до этого переключатель положений находился на позиции «ПП».

Вал реостатного контроллера находится на 1-й позиции, сопротивление пускотормозного реостата 3,33 Ом, возбуждение машин ослаблено до 31 %.

Рассмотрим путь прохождения тока в генераторном контуре (см. рис. 110): точка к1 объединяет две параллельные ветви. Пер-

вая ветвь - контакты реверсора, обмотки якорей тяговых двигателей 3 я 1, контакты реверсора, контакты ЛКЗ, катушка реле перегрузки РП1-3, контакты переключателя положений 72, силовая катушка РУТ, точка к4, из которой 31 % тока идет через обмотки возбуждения тяговых двигателей 4 и 2, а 69 % - по шунтирующей цепи через индуктивный шунт ИШ2-4, контакты КШ2, KUI4 в точку к2, где токи сходятся. Вторая ветвь - точка к1, далее 31 % тока идет через обмотки возбуждения тяговых двигателей 1 и 3, 69% - через индуктивный шунт ИШ1-3, контакты КШЗ, КШ1 в точку кЗ, из которой общий ток идет через силовую катушку РУТ, контакты переключателя положений 77, контакты реверсора, обмотку якоря тягового двигателя 4, шунт амперметра, обмотку якоря двигателя 2, контакты реверсора, контакты ЛК4, катушку РП2-4, контакты Тб в точку к2.

Тормозной контур подсоединяется к генераторному в точках к1 и к2. В тормозном контуре ток проходит по цепи: точка к2, контакты Тб, провод Л12, контакты РК4, пускотормозные резисторы Р17 - Р18, контакты Т15, резисторы Р19 - Р24, контакты Т16, резисторы Р25 - Р27, контакты Т10, резисторы Р14 - Р11, контакты 722, резисторы Р10 - Р5, контакты 77, резисторы Р4 -, РЗ, контакты РКЗ, Т11, точка к 1.

Положение «Тормоз 2» (автоматическое торможение). При переводе главной рукоятки КВ в положение «Тормоз 2» начинается вращение вала реостатного контроллера, т. е. автоматическое выведение ступеней пускотормозного реостата (автоматический режим электрического торможения). На первых пяти позициях вала РК происходит постепенное усиление возбуждения при неизменном сопротивлении пускотормозного реостата. На 2-й позиции отключаются контакты КШЗ и КШ4, в результате чего возбуждение двигателей усиливается до 35 % (см. табл. 3). Путь тока по шунтирующим цепям в замкнутом генераторном контуре меняется: 35 % тока пойдет по обмоткам возбуждения двигателей 1 и 3, а 65 % - по шунтирующей цепи через ИШ1-3, резисторы ослабления возбуждения Р28- Р29, контакты РК25, КШ1 в точку кЗ (см. рис. 108, г). Из точки к4 35 % тока идет через обмотки возбуждения двигателей 4 и 2, а 65 % - через ИШ2-4, контакты КШ2, РК26, резисторы Р35 - к2 в точку к2.

На 3-й позиции вала РК размыкаются контакты РК25 и PK26, увеличивая сопротивление шунтирующей цепи и соответственно возбуждение двигателей до 44 % (см. рис. 108, в).

На 4-й позиции вала РК размыкаются контакты РК23 и РК24, возбуждение усиливается до 55 % (см. рис. 108, б).

На 5-й позиции вала РК размыкаются контакты РК21 и РК22 и возбуждение двигателей усиливается до 78 % (см. рис. 108, а).

С целью ограничения напряжения и тока на коллекторах двигателей при торможении на высоких скоростях ток срабатывания реле

РУТ на первых пяти позициях вала РК снижен до 180 А. Дальнейшее вращение вала РК, начиная с 6-й позиции, происходит при полном возбуждении двигателей и нормальной уставке РУТ (260 А).

С 6-й по 17-ю позицию вала РК из обеих групп двигателей постепенно выводятся ступени пускотормозного реостата, в результате чего тормозное сопротивление уменьшается с 3,33 до 1,18 Ом (см. табл. 3).

На 18-й позиции вала РК в тормозном контуре остаются две последовательно соединенные ступени реостата (Pli - Р14и Р27- Р25) по 0,59 Ом.

На 17-й и 18-й позициях вала РК ток в генераторном контуре проходит по следующей цепи (рис. 111): первая ветвь - точка к1, контакты реверсора, обмотки якорей двигателей 3 и 1, контакты реверсора, контакты ЛКЗ, катушка РП1-3, контакты Т2, силовая катушка РУТ, обмотки возбуждения двигателей 4 и 2, точка к2; вторая ветвь - точка к1, обмотки возбуждения двигателей 1 и 3, силовая катушка РУТ, контакты 77, контакты реверсора, обмотка якоря двигателя 4, шунт амперметра, якорь двигателя 2, контакты реверсора, контакты ЛК4, катушка 7772-4, контакты Тб, точка к2.

В тормозном контуре на 17-й - 18-й позициях вала РК ток проходит по цепи: точка к2, контакты Тб, РК16, пускотормозные резисторы Р25- Р27 (0,59 Ом), контакты Т10, пускотормозные резисторы Р14 - Р11 (0,59 Ом), контакты РК15, Т11, точка к1.

18-я позиция вала РК является последней в режиме «ПТ1», и вал реостатного контроллера останавливается. После этого вал переключателя положений поворачивается в положение «ПТ2». В результате замыкаются и размыкаются контакты переключателя положений согласно табл. 2. Замыкание контактов Т19 приводит к тому, что параллельно резистору Pli - Р14 подключается группа последовательно включенных резисторов PI - Р4 и Р5 - P1I, а замыкание контактов 727 обеспечивает подключение параллельно резистору Р25 - Р27 группы последовательно включенных резисторов Р15- Р18и Р19 - Р25. В результате 18-я позиция вала РК становится 19-й и общее сопротивление пускотормозного реостата становится равным 1,04 Ом.

На 19-й позиции вала РК в генераторном контуре ток проходит по цепи, аналогичной цепи, соответствующей 18-й позиции вала РК при положении «ПТ1». Цепь прохождения тока в тормозном контуре (рис. 112): точка к2, контакты Тб, Т17, далее две параллельные цепи: первая - резисторы Р25 - Р19, контакты 775, резисторы Р18 - Р15, контакты РК20, Т21, вторая - резисторы Р25 - Р27; далее контакты Т10 и снова две параллельные цепи: первая - контакты Т19, резисторы PI - Р4, контакты 77, резисторы Р5 - Р11, вторая - резисторы Р14 - Р11; далее контакты Т20, Т11 и точка к1 генераторного контура.

С 19-й позиции вал реостатного контроллера вращается в обратную сторону и контакты его кулачковых контакторов замыкаются

Рис. 111. Схема силовой цепи вагона Е в режиме торможения на 17-й и 18-й птитшях яяття РК-

Схема силовой цепи вагона Е в режиме торможения на 19-й позиции вала РК
Рис. 112. Схема силовой цепи вагона Е в режиме торможения на 19-й позиции вала РК

в обратной последовательности. Сопротивление пускотормозного реостата уменьшается до 31-й позиции, на которой оно составля- , ет, как на 32-й и 33-й позициях, 0,281 Ом (см. табл. 2).

Цепь прохождения тока на 33-й позиции в генераторном контуре будет такой же, как на 18-й позиции.

В тормозном контуре на 33-й позиции ток проходит по цепи (рис. 113): точка к2, контакты Тб, далее две параллельные цепи: первая - контакты Т17, резисторы Р25 - Р27, вторая - провод Л12, контакты РК4, РК2, резисторы Р16 - Р15, контакты РК20, Т2Т, далее контакты Т10. Снова образуются две параллельные цепи: одна - контакты Т19, резисторы PI - Р2, контакты PKI, РКЗ, другая - резисторы Р14 - Р11, контакты Т20, далее Т11 и точка к1 генераторного контура.

На 33-й позиции вал реостатного контроллера останавливается.

Так как реостатный тормоз полностью остановить вагон не может поскольку слишком мал тормозной эффект (см. 20) на малых скоростях, дотормаживание до полной остановки осуществляют пневматическим тормозом.

Пневматический тормоз включается электропневматическим вентилем замещения № 1 (ВЗ-1), который срабатывает на 32-й позиции вала РК. Это соответствует скорости вагона примерно 10 км/ч. Но так как сжатый воздух наполняет тормозные цилиндры в течение 2-2,5 с, то полное давление в цилиндрах будет тогда, когда скорость снизится до 7-5 км/ч. При такой скорости наложение пневматического тормоза на истощающийся электрический происходит плавно, без значительных рывков.

Кроме вентиля замещения № 1 на всех вагонах установлен вентиль замещения № 2 (ВЗ-2). Он должен включить пневматический тормоз в случае, если силовая цепь вагона не будет собрана для режима автоматического реостатного торможения или произойдет ее разборка в процессе электрического торможения. Признаком сборки силовой тормозной цепи служит включение линейного контактора ЛК4, с которым сблокирована катушка вентиля замещения № 2 (см. цепи управления).

При автоматическом режиме торможения выведение ступеней пускотормозного реостата осуществляется под контролем РУТ\ которое при порожнем вагоне имеет две уставки: 180 А на позициях со 2-й по 5-ю и 260 А на всех остальных позициях вала реостатного контроллера. При груженом режиме уставка РУГувеличива- : ется на 60 А.

Уменьшение уставки РУТ на первых позициях выполнено для снижения напряжения на коллекторах машин (генераторов) прй торможении с больших скоростей (примерно 90-70 км/ч), кото-, рое может превысить допустимое значение.

Положение «Тормоз 1А» (ручное торможение). Применяется прй плохом сцеплении колес с рельсами, снижении скорости на спус-

ках, срабатывании защиты от токов перегрузки и передергивании или толчках в составе во время автоматического торможения. Ручное торможение осуществляется по усмотрению машиниста переводом главной рукоятки КВ из положения «Тормоз 1» в положение «Тормоз 1А», затем снова в положение «Тормоз 1», далее - в положение «Тормоз 1А» и т.д.

При установке рукоятки контроллера в положение «Тормоз 1» собирается силовая цепь тормозного режима, как это описано выше. При переводе главной рукоятки в положение «Тормоз 1А» выводится одна ступень пускотормозного реостата. Для того чтобы вывести следующую ступень, нужно вернуть рукоятку в положение «Тормоз 1» и вновь перевести ее в положение «Тормоз 1А». Вал реостатного контроллера повернется еще на одну позицию. В зависимости от скорости перевода рукоятки из положения «Тормоз 1» в положение «Тормоз 1А» и обратно в положение «Тормоз 1» и т.д. скорость выведения ступеней пускотормозного реостата меняется, но не может быть выше, чем при автоматическом торможении, так как при ручном управлении реостатным тормозом действуют те же уставки РУТ, что и при автоматическом.

Для того чтобы при ручном торможении остановить поезд, нужно рукоятку в конце торможения поставить из положения «Тормоз 1А» в положение «Тормоз 2», после чего по достижении валом реостатного контроллера 32-й позиции произойдет полное, дотормаживание вагона пневматическим тормозом.

Контрольные вопросы 1. Каким образом с помощью контроллера машиниста собирается силовая цепь тормозного режима?

2. Как осуществляется электрическое торможение и почему оно называется реостатным?

3. Каково назначение генераторного и тормозного контуров? Что они включают в себя? Покажите прохождение тока в них на схеме.

4. Чем характеризуется режим «Тормоз 1»? Каким образом обеспечивается плавность начала электрического торможения?

5. Покажите прохождение тока в цепи обмоток подмагничива-ния. Каково назначение этой цепи?

6. Чем характеризуется режим «Тормоз 2»? Почему он называется автоматическим?

7. Какие изменения происходят на первых пяти позициях вала реостатного контроллера в тормозном режиме?

8. На какой позиции в тормозном режиме останавливается ваЛ РК? Почему?

9. Каково назначение вентилей замещения № 1 и № 2?

10. Как осуществляется ручное торможение?

Силовые цепи вагона Е в тяговом режиме | Электропоезда метрополитена | Перечень электрооборудования силовых цепей вагона ЕжЗ

Рекомендуемый контент: