Общие сведения. В силовые цепи секции электровоза (рис. 1) входит следующее оборудование: трансформатор 3 (рис. 2), понижающий напряжение контактной сети; кремниевые выпрямительные установки 61 и 62, преобразующие переменное напряжение вторичной обмотки трансформатора в постоянное, необходимое для питания тяговых двигателей; тяговые двигатели 1-IV; аппаратура, обеспечивающая регулирование скорости электровоза, изменение направления движения и защиту тяговых двигателей в аварийных режимах.

Первичная обмотка трансформатора 3 соединяется с контактной сетью токоприемником 1 и главным выключателем 4. Силовые контакты с дугогашением главного выключателя (ГВ) шунтированы нелинейным резистором (сопротивлением) для уменьшения перенапряжений, возникающих при их размыкании Напряжение вторичной обмотки выпрямляется по двухполупориодной мостовой схеме.

1. Силовые цепи

Рис. 1. Общий вид электровоза ВЛ^0К

1. Силовые цепи

ел

Рис. 2. Схема силовых цепей

1. Силовые цепи

Два плеча моста установки 61 разомкнуты и подключены следующим образом: одно к полуобмотке al-01 (вывод 01) трансформатора, другое - к полуобмотке 02-а2 (вывод а2). Аналогично включена и выпрямительная установка 62: разомкнутые плечи подключены одно - к выводу 01, второе - к выводу а.2. Пониженное и выпрямленное напряжение подводится к тяговым двигателям.

При направлении тока в обмотке al - xl от вывода xl к al, а в обмотке х2-а2 от вывода а2 к х2 тяговые двигатели получают питание по цепи: вывод al трансформатора, плечо выпрямительной установки 61, двигатели I, II, сглаживающий реактор 55, плечо выпрямительной установки 61, вывод 1 трансформатора, обмотка 1-01 трансформатора и вывод xl, выводы х2, 02, 5, плечо выпрямительной установки 62, двигатели 1/1, IV, реактор 56, плечо выпрямительной установки 62, вывод а.2 обмотки х2-а.2 трансформатора. Таким образом, каждая обмогка тягового трансформатора питает свою группу тяговых двигателей (рис. 3). При направлении тока в обмотке al-xl от вывода al к xl, а в обмотке а2-х2 от вывода х2 к а2 обмотки и группы тяговых двигателей включаются последовательно (рис.4).

Изменение напряжения в одной ветви трансформатора при такой схеме включения приводит к изменению выпрямленного напряжения на выводах обоих мостов.

Пуск и регулирование скорости. На электровозе пуск и регулирование скорости осуществляют ступенчатым изменением выпрямленного напряжения, подводимого к тяговым двигателям. Наименьшее напряжение на тяговых двигателях будет при встречном включении несекционированных обмоток с секционированными обмотками трансформатора. Если в один полупериод в обмотках трансформатора возникает напряжение, которое создает ток, направленный в несекционированной обмотке от вывода xl к выводуа1 (см. рис. 2), а в секционированной от 01 к 1, то при соединении вывода х1 с выводом 01 напряжения этих обмоток будут направлены встречно. Результирующее напряжение, подводимое к тяговым двигателям, будет равно разности напряжений обмоток. Напряжение холостого хода несекционированной обмотки равно 638 В, а напряжение холостого хода всех секций секционированной обмотки -580 В; разность этих напряжений, равная 58 В, определяет наименьшее напряжение, подводимое к тяговым двигателям на 1-й позиции.

Наибольшее напряжение к тяговым двигателям подводится при согласном включении несекционированной и секционированной обмоток, т. е. тогда, когда вывод х1 соединен с выводом 1. При этом напряжения обмоток направлены согласно и складываются (напряжение холостого хода обмотки 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 путем последовательного выключения секций 1-2 (рис.5), 2-3, 3-4, 4-01 обмотки 01-1 и секций 5-6, 6-7, 7-8, 8-02 обмотки 02-5, включенных на 1-й позиции встречно соответственно с обмотками а1-х] и а2-х2. Повышать напряжение на 18-33-й позициях можно, включая в том же порядке ранее выведенные секции. Положение вала главного контроллера при этом должно соответствовать согласному включению обмоток (замкнуты контактор-ные элементы 9, 19, 29 и 39).

Переключение секций обмоток 1-01 и 5-02 выполняется главным контроллером ЭКГ-8, который имеет 34 силовых контактора, из них 30 без дугогашепия (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 (рис. 6) выполнена таким образом, что контакторы 9-33, 35-37, 39, 40 переключаются, не разрывая цепь тока. Разрыв силовой цепи в момент переключения секций обмоток трансформатора осуществляется контакторными элементами с дугогашением А, Б, В и Г. Для ограничения переходного тока (в момент одновременного замыкания контакторных элементов начала и конца сек-

1. Силовые цепи

Рис. 5. Схема положения контакторов главного контроллера на нулевой позиции

1. Силовые цепи

Рис 6 Диаграмма замыкания силовых контакторовции трансформатора, например элементов 11 и 22) установлен переходный реактор 25 (см рас. 2).

Рассмотрим процесс коммутации тока главным контроллером при переходе с позиции на позицию. В исходном положении вал главного контроллера находится на нулевой позиции, при этом замкнуты контакторные элементы 30, 32, 33 и А, Б, В, Г (см. рис. 5). Однако-замкнутой цепи для прохождения тока тяговых двигателей нет.

При переходе с нулевой позиции на 1-ю вал главного контроллера проходит промежуточную позицию Ш (см. рис. 6).

В интервале между нулевой позицией и позицией Ш сначала размыкается контакторный элемент А, затем замыкается элемент 11, размыкается элемент далее снова замыкается контакторный элемент А (см. рис. 5). В интервале между позициями П1 и 1-й 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 тяговым двигателям подводится наименьшее напряжение, соответствующее разности напряжений встречно-включенных вторичных обмоток трансформатора.

При переходе вала 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 вал главногоконтроллера переходит со 2-й позиции на 3-ю, сначала размыкается контакторный элемент В, затем замыкается 26, после чего вновь замыкается В.

Переход вала главного контроллера с 3-й позиции на 4-ю осуществляется размыканием контакторного элемента А, затем 11 и замыканием элемента 12, после чего вновь замыкается элемент А. При переходе вала главного 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.

Полное выключение обмоток 1-01 и 5-02 происходит на 17-й позиции главного контроллера: замкнуты контакторные элементы А, Б, В, Г, 10, 20, 30, 40, 32, 33, 36, 37. В интервале между 17-й и 18-й позициями имеется четыре промежуточных позиции главного контроллера, на которых происходит согласное включение обмоток 1-01 с а1-х1 и 5-02 с а2-х2.

В интервале между 17-й и переходной П2 позициями сначала размыкается контакторный элемент Б, потом 20, а затем замыкаются контакторные элементы 21 и 31; после этого вновь замыкается элемент Б. В интервале между позициями П2 и ПЗ сначала размыкается контакторный элемент В, затем 10, 40, 32, 33, после этого замыкаются контакторные элементы 25 и 35, а затем В. В интервале между промежуточными позициями ПЗ и П4 сначала размыкается контакторный элемент А, затем размыкаются 30, 36, 37, замыкаются элементы 9, 19, 11, после чего вновь замыкается элемент А.

При переходе с позиции П4 на П5 сначала размыкается контакторный элемент Г, затем замыкаются элементы 29, 39, 15 и размыкается 21, 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 элемент Б.

С 18-й позиции главный контроллер переключает контакторные элементы в порядке, рассмотренном ранее, что соответствует при согласном включении обмоток 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.

Частота вращения якоря тягового двигателя прямо пропорциональна напряжению, подводимому к двигателю, и обратно пропорциональна магнитному потоку главных полюсов. Следовательно, при неизменном напряжении для увеличения частоты вращения двигателя необходимо уменьшить магнитный поток обмоток возбуждения. Достигнуто это шунтированием обмотки возбуждения резистором. Часть тока якоря при этом ответвляется в шунтирующий резистор. Чем меньше будет сопротивление шунтирующего

1. Силовые цепи

резистора, тем меньше будет магнитный поток обмоток возбуждения и тем больше возрастет скорость электровоза. Постоянное ослабление возбуждения ПП составляет 96%. На электровозе предусмотрено три ступени ослабления возбуждения: 077/-70%; 0/72 - 52%; ОПЗ - 43%. Это значит, что только 70, 52 и 43% тока якоря проходит по обмогке возбуждения. Шунтирование обмоток возбуждения выполнено резисторами 1Р1 - 1РЗ; 2Р1-2РЗ; ЗР1-ЗРЗ; 4Р1-4РЗ (см. рис. 2) с помощью электропневматических контакторов 65-76

Порядок шунтирования секций резисторов следующий: ОП1- включаются контакторы 65, 66, 71, 72 и подключают соответственно резисторы 1Р1-1РЗ; 2Р1-2РЗ; ЗР1-ЗРЗ; 4Р1-4РЗ и соединенные с ними последовательно индуктивные шунты ИШ; ОП2 - дополнительно к контакторам 65, 66, 71, 72 включаются контакторы 67, 68, 73, 74 и шунтируют соответственно резисторы 1Р1-1Р2\ 2Р1-2Р2; ЗР1-ЗР2; 4Р1-4Р2; ОПЗ - дополнительно к контакторам 65-68, 71-74 включаются контакторы 69, 70, 75, 76 и шунтируют соответственно резисторы 1Р1-1РЗ; 2Р1-2РЗ; ЗР1-ЗРЗ; 4Р1-4РЗ.

Таким образом, для пуска и регулирования скорости электровоза имеется 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 плеч трансформатора; выводы ав и хн переходного реактора подключены к одному выводу регулируемой обмотки трансформатора, а выводы ав и хв - к другому, В этом случае по каждой полуобмотке реактора протекает половина общего тока нагрузки (рис. 7, а). Благодаря встречному включению полуобмоток реактора магнитные потоки, создаваемые токами в них, направлены встречно друг другу. Поэтому индуктивное падение напряжения на обмотках реактора оказывается незначительным. Только на ходовых позициях допустима длительная езда.

1. Силовые цепи 1. Силовые цепи

Рис. 9. Тяювые хараыерыш&и лижтроаоза

На этих позициях переходной реактор и трансформатор б\дут иметь наименьший нагрев, так как по их цепям протекает только ток тяговых двигателей. На неходовых позициях по переходному трактору, контакторным элементам ЭКГ и обмотке трансформатора, кроме тока тяговых двигателей, будет протекать переменный циркулирующий ток (рис. 7,6).

Пусковые и тяговые характеристики электровоза показаны соответственно на рис. 8 и 9.

Передвижение электровоза от постороннего источника постоянного тока пониженного напряжения. Для ввода электровоза в депо необходимо двухполюсный отключатель 19 или 20 (см. рис. 2) переключить в положение, соответствующее питанию тяговых двигателей от сети депо. Передвигаться электровоз может при работе любого из тяговых двигателей (/-IV) секции. Для этого следует оставить включенным только отключатель {ОД1-ОД4) соответствующего двигателя; подключить к розетке 106 гибкий провод, по которому к тяговому двигателю будет подано напряжение 150- 200 В постоянного тока. Реверсивную рукоятку контроллера машиниста установить в положение Вперед или Назад, а главную рукоятку- в положение ФП или ФВ. При этом включается один из линейных контакторов тяговых двигателей.

Отключатели 19 и 20 могут быть использованы гакже при обточке бандажей колесных пар. Для этого необходимо выполнить такие же включения, как и при вводе электровоза в депо каким-либо двигателем.

В случае пробоя на «землю» обмотки якоря какого-либо тягового двигателя передвижение и обточку колесной пары неисправным двигателем выполнять запрещено. Отключатель неисправного двигателя должен находиться в отключенном положении.

⇐ | ВВЕДЕНИЕ | | Электровоз ВЛ80к | | Вспомогательные цепи | ⇒

Рекомендуемый контент: