Силовые цепи электрической схемы электровоза состоят из цепи напряжением 25 кВ, цепи тяговых двигателей в тяговом режиме и режиме электрического реостатного торможения и цепи вспомогательных машин.

Цепи напряжения 25 кВ. Подключение электровоза к контактной сети обеспечивается токоприемником (рис. 299), Токоприемник соединен с выводом А первичной обмотки тягового трансформатора 3 через дроссель ДП, высоковольтный разъединитель 2, главный выключатель 4, фильтр і0 п трансформатор тока ТТ. Второй вывод X первичной обмотки тягового трансформатора 3 соединяется с корпусом электровоза через трансформатор тока 23.

Высоковольтные разъединители 2 и 6 нормально находятся во включенном состоянии. Рукоятки их введены внутрь высоковольтной камеры электровоза. В случае необходимости разъединителем 2 можно отключить неисправный токоприемник, а разъединителем 6 - неисправную секцию. Силовые контакты с дугогашением главного выключателя 4 шунтированы нелинейным резистором для уменьшения перенапряжений, возникающих при их размыкании. В отключенном положении главного выключателя 4 осуществляется дополнительное заземление обмотки тягового трансформатора 3, необходимое для обеспечения безопасности при входе в высоковольтную камеру,

Цепи тяговых двигателей в тяговом режиме работы. Тяговые двигатели электровоза питаются выпрямленным пульсирующим током (см. ркс. 299).

Преобразование однофазного тока контактной сети в выпрямленный ток для питания тяговых двигателей осуществляется с помощью тягового трансформатора 3 и двух выпрямительных установок 61 и 62. Для снижения пульсаций в цепи выпрямленного тока установлены сглаживающие реакторы. Включение и отключение тяговых двигателей 1-IV производится соответствующими контакторами 51-54.

Реверсивные переключатели 63, 64 обеспечивают изменение направления тока в обмотках возбуждения тяговых двигателей, чем изменяется направление движения электровоза. Для уменьшения пульсации тока возбуждения и, следовательно, потока возбуждения обмотки возбуждения тяговых двигателей шунтированы резисторами с постоянным по значению сопротивлением (выводы РО-РЗ резисторов ослабления возбуждения К21-Я24).

Ослабление возбуждения тяговых двигателей осуществляется с помощью контакторов 65-76, резисторов Н21-Р24 и индуктивных

Схема протекания тока в первый полупериод (а) и во второй полупе рнод (б)

Рис. 300. Схема протекания тока в первый полупериод (а) и во второй полупе рнод (б)

шунтов ИШ1-ИШ4. Индуктивные шунты включены в цепь ослабления возбуждения с целью снижения бросков тока и облегчения условий коммутации тяговых двигателей при колебании напряжения в контактной сети или его восстановления после кратковременного снятия.

В случае необходимости любой из тяговых двигателей может быть отключен соответствующим разъединителем ОД1-ОД4. Выпрямительные установки 61, 62 могут быть отключены соответствующим разъединителем 81, 82. Прохождение тока тяговых двигателей для каждого полупериода напряжения на тяговых обмотках трансформатора показано на рис. 300 в упрощенной схеме тяговых двигателей.

Пуск и регулирование скорости электровоза в тяговом режиме. Пуск и регулирование скорости электровоза осуществляют ступенчатым изменением выпрямленного напряжения, подводимого к тяговым двигателям. Наименьшее напряжение па тяговых двигателях будет при встречном включении нерегулируемых полуобмоток с регулируемыми обмотками трансформатора. Если в один полупериод в обмотках трансформатора возникает напряжение, которое создает ток, направленный в нерегулируемой обмотке от х1 к а1, а в регулируемой - от 01 к 1, то при соединении вывода х1 с выводом 01 напряжения регулируемой и нерегулируемой полуобмоток будут направлены встречно. Результирующее напряжение, подводимое к тяговым двигателям, будет равно разности напряжений полуобмоток. Таким образом, если напряжение холостого хода (х. х.) нерегулируемой обмотки равно 638'В, напряжение х. х. всех секций регулируемой обмотки 580 В, то их разность, равная 58 В, определяет наименьшее напряжение, подводимое к тяговым двигателям на 1-й позиции.

Наибольшее напряжение к тяговым двигателям подводится при согласном включении нерегулируемой и регулируемой обмоток, т. е. тогда, когда вывод х1 нерегулируемой соединен с выводом 1 регулируемой. При этом напряжения обмоток направлены согласно и складываются (напряжение х. х. полуобмотки а!-01, равное 1218 В, подводится к двигателям на 33-й позиции главного контроллера).

Повышение напряжения на позициях от 1-й до 17-й осуществляется последовательным выключением секций 1-2 (см. рис. 299), 2-3, 3-4, 4-01 регулируемой обмотки 01-1, включенной встречно с обмоткой а1-х1, и секций 5-6, 6-7, 7-8, 8-02 регулируемой обмотки

02-0, включенной встречно с обмоткой а2-х2. Повышать напряжение' на 18-й-33-й позициях можно, включая в том же порядке ранее выведенные секции. Главный контроллер при этом должен обеспечивать согласное включение обмоток трансформатора (замкнуты контакторные элементы 9, 19, 29 к 39).'

Переключение секций обмоток 1-01 и 5-02 выполняется главным контроллером 177, который имеет 34 силовых контактора, нз них 30 без дугогашения (контакторные элементы 9-33, 35-37, 39-40) и четыре с дугогашением (контакторные элементы А, Б, В и Г). Диаграмма замыкания силовых контакторов главного контроллера выполнена таким образом, что переключение контакторных элементов 9-33, 35-37, 39-40 происходит без тока. Разрыв силовой цепи в момент переключения секций обмоток трансформатора осуществляется контактор ными элементами с дугогашением А, Б, В и Г.

Рассмотрим подробно процесс коммутации главного контроллера при переходе с позиции на позицию. В исходном положении главный контроллер находится на нулевой позиции, при этом замкнуты контакторные элементы 30, 32, 33 и А, Б, В, Г. Однако замкнутой цепи для прохождения тока тяговых двигателей нет.

При переходе с нулевой позиции на 1-ю главный контроллер проходит первую промежуточную позицию Г11. В интервале позиций 0-П1 сначала размыкается контакторный элемент А, затем замыкается элемент 11, далее снова замыкается контакторный элемент А и размыкается элемент 30. В интервале между первой промежуточной и 1-й позициями сначала размыкается контакторный элемент Г, затем замыкаются контакторные элементы 15, 36 и 37, после чего вновь замыкается элемент Г. Таким образом, на 1-й позиции главного контроллера к двигателям подводится наименьшее напряжение, соответствующее разности напряжений встречно включенных полуобмоток вторичной обмотки трансформатора. При переходе главного контроллера с 1-й позиции на 2-ю сначала размыкается контакторный элемент Б, затем замыкается элемент 22 и после этого вновь замыкается Б. Когда контроллер переходит со 2-ой позиции на 3-ю, сначала размыкается контакторный элемент В, затем замыкается 26, после чего вновь замыкается В.

Переход контроллера с 3-й позиции на 4-ю осуществляется размыканием контакторного элемента А, затем Им замыканием элемента 12, после чего вновь замыкается А. При переходе контроллера с 4-й на 5-ю позицию сначала размыкается контакторный элемент Г, потом 15, а затем замыкается элемент 16, после чего вновь замыкается Г. Дальнейшее переключение секций обмоток трансформатора аналогично описанному выше.

Для ограничения переходного тока (в момент одновременного замыкания контакторных элементов начала и конца секции трансфер, матора, например элементов 11 и 22) установлен переходной реактор 25,

Полное выключение обмоток 1-01 и 5-02 происходит на 17-й позиции группового переключателя ступеней. В интервале между 17-й и 18-й позициями имеются четыре промежуточных позиции груп нового переключателя, па которых происходит согласное включение обмоток 1-01 с а1-%1 и 5-02 с а2-х2.

В интервале между 17-й и второй переходной (П2) позициями сначала размыкается контакторный элемент Б, потом 20, а затем замыкаются контакторные элементы 21м 31; после этого вновь замыкается элемент Б. В интервале между позициями П2-ПЗ сначала размыкается контакторный элемент В, затем 10, 40, 32,33, после этого замыкаются контакторные элементы 25 и 35, а затем Б. В интервале между промежуточными позициями ПЗ-114 сначала размыкается контакторный элемент А, затем размыкаются элементы 30, 36, 37 н замыкаются 9, 11, 19, после чего вновь замыкается элемент А.

При переходе с позиции П4 на П5 сначала размыкается контакторный элемент Г, затем размыкается элемент 21 и замыкаются 15, 29, 39, после чего вновь замыкается контактор Г. В интервале между позициями П5 и 18-й сначала размыкается контакторный элемент Б, затем 25, 31, после этого замыкается контакторный элемент 22 и вновь - Б.

С 18-й позиции главный контроллер начинает переключать контакторные элементы в порядке, рассмотренном ранее, что при согласном включении обмоток приводит к дальнейшему повышению напряжения на тяговых двигателях. На 33-й позиции обмотки 1-01 и 5-02 включаются полностью. Повышение скорости движения путем увеличения напряжения на тяговых двигателях прекращается и дальнейшее повышение ее может быть достигнуто ослаблением возбуждения тяговых двигателей.

В цепях электровоза предусмотрены три ступени ослабления возбуждения: ОП1 - 70%; ОП2 - 52%; ОПЗ - 43%. Это значит, что только 70, 52 и 43% тока якоря проходит по обмотке возбуждения. Ослабление возбуждения выполнено шунтированием обмоток возбуждения резисторами К21-К24 с помощью электропневматическнх контакторов 65-76.

Порядок шунтирования секций резистора следующий:

ОП1 - включаются контакторы 65, 66, 71, 72 и подключают соответственно резисторы Щ1-Ш3, 2Н1-2ЯЗ, ЗК1-ЗЯЗ, 4Н1-4НЗ;

ОП2 - дополнительно к контакторам 65, 66, 71, 72 включаются контакторы 67, 68, 73, 74 и шунтируют соответственно резисторы Щ1-1Н2, 2Я1-2Я2, ЗШ-ЗЯ2, 4Я1-4К2;

ОПЗ - дополнительно к контакторам 65-68, 71-74 включаются контакторы 69, 70, 75, 76 и шунтируют соответственно резисторы 1Я1-1ЯЗ, 2Я1-2ЯЗ, ЗК1-ЗЯЗ, 4К1-4КЗ.

Таким образом, для пуска и регулирования скорости электровоза имеются 33 ступени напряжения трансформатора и три ступени ослабления возбуждения. Ходовыми ступенями (позициями) служат 1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29 и 33-я, на которых происходит симметричное включение обмоток трансформатора, а выводы переходного реактора А1 с XI и А с X подключены к одному выводу регулируемой обмотки трансформатора. Только на ходовых позициях допустима длительная езда, следовательно, и ослабление возбуждения. На этих позициях переходной реактор и трансформатор будут иметь наименьший нагрев,

так как по их цепям протекает только ток тяговых двигателей. На неходовых позициях по переходному реактору, коитакторным элементам главного контроллера и обмотке трансформатора, кроме тока тяговых двигателей, будет протекать переменный циркулирующий ток.

Силовая схема электрического торможения. На электровозе применена схема электрического реостатного тормоза с индивидуальными тормозными резисторами и независимым возбуждением тяговых двигателей (рис. 301).

Переключение схемы электровоза из режима тяги в режим электрического торможения и наоборот производится принудительно машинистом при обесточенной силовой цепи. Переключение силовой цепи производится тормозными переключателями 49, 50, контакторами 46, 47. При этом якоря всех тяговых двигателей отключаются от своей обмотки возбуждения н включается соответственно на индивидуальный тормоз резистор ЯП-ЯМ, имеющий две ступени: 1-3 и 3-2. Ступень 3-2 автоматически 'закорачивается контакторами 31-34 с целью расширения тормозной области в зоне низких скоростей. Одновременно контакторами 46, 47 выпрямительные установки возбуждения 60 обеих секций подключаются на часть секционированной вторичной обмотки силового трансформатора 3 на зажимы 8, 7 и 02 в первой секции электровоза. Выпрямительные установки 60 обеих секций электровоза образуют схему двухполупериодного выпрямления с нулевой точкой для питания выпрямленным напряжением обмотоквозбуждения всех восьми тяговых двигателей, включенных последовательно.

Последовательное соединение восьми обмоток возбуждения обеспечивает равенство потоков возбуждения всех тяговых двигателей, что способствует равномерному распределению нагрузок между двигателями в режиме торможения.

Так же как и в режиме тяги, обмотки главных полюсов постоянно зашупти-рованы резисторами ЩО- 4Я0, которые в тормозном режиме обеспечивают снижение коммутационных перенапряжений, возникающих при разрыве цепи обмоток возбуждения контакторами 46, 47. Кроме того, так же как и в тяге,

Pit С 302. Схема ценен переключателя 771 и контакторов Kl и 1<2;

а -- подключение к источнику энергии; 6 - включение контакторов К1 и К2; е - подключение тягового двигателя в депо; а-развертка переключателя ill

<пн снижают пульсацию тока возбуждения. Выпрямленное напряжение плавно регулируется тиристорами выпрямительных установок, 'г? с помощью системы автоматики, что позволяет регулировать ток в обмотках возбуждения тяговых двигателей. Тяговые двигатели в тормозном режиме работа'ют как генераторы постоянного тока с независимым возбуждением, преобразуя механическую энергию электровоза и состава в электрическую, которая выделяется в виде тепловой энергии на тормозных резисторах ЯП-Я14.

Передвижение электровоза от постороннего источника постоянного тока пониженного напряжения. Для ввода электровоза в депо двухполюсный отключатель 19 или 20 (рис.302) переключают в положение, соответствующее питанию тяговых двигателей от сети депо. Передвигаться электровоз может при работе любого из тяговых двигателей. Для этого оставляется включенным только отключатель (ОД1-ОД4) соответствующего двигателя; подключается к розетке 106 гибкий провод, по которому к тяговому двигателю подается напряжение 150-200 В. При установке реверсивной рукоятки контроллера машиниста в положение Вперед или Назад, а главной рукоятки в положение - ФП или ФВ включается один из линейных контакторов тяговых двигателей. Отключатели 19 и 20 могут быть использованы также при проточке бандажей колесных пар. Для этого выполняются такие же переключения, что и при вводе электровоза в депо каким-либо двигателем.

⇐ | Расположение пневматического оборудования | | Электровоз ВЛ80с | | Вспомогательные цепи | ⇒

Рекомендуемый контент: