Устройство и работа системы по управлению электрооборудованием и электрической передачей тепловоза.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

Включение микропроцессорной системы управления, регулирования и диагностики локомотивов (МСУ-ТП) и автоматическая загрузка программного обеспечения в устройство обработки информации (УОИ) U6 и дисплейный модуль (ДМ) U7 производится до запуска дизеля тепловоза при включении соответствующих автоматических выключателей (название, обозначение по схеме приведены в приложении Б, стр.44)

Ядром системы является УОИ, которое состоит из двух идентичных полукомплектов: А и Б, конструктивно расположенных в одном корпусе. Питание на оба полукомплекта УОИ и дискретные датчики подается от бортовой сети тепловоза ±110В через два стабилизатора постоянного тока U4 и U5 (U4 обеспечивает питание полукомплекта - А, U5 – полукомплекта Б), обеспечивающих стабильность напряжения питания, в том числе и во время запуска дизеля при глубокой просадке напряжения бортовой сети. В работе находится один полукомплект в зависимости от положения тумблера на шкафу УОИ, второй полукомплект находится в резерве. Переключение в случае необходимости с рабочего полукомплекта на резервный производится при заглушенном дизеле и отключенном питания УОИ переключением тумблера на шкафу в соответствующее положение: А или Б.

Питание на дисплейный модуль подается от бортовой сети тепловоза. Питание температурного измерителя (ИТ) U44 и комплекта аналоговых и частотных датчиков обеспечивается от УОИ.

Из электрической схемы тепловоза в УОИ поступает информация от аналоговых и частотных датчиков и преобразователей, дискретные сигналы состояния органов управления на пульте машиниста, реле и контакторов. Обмен информацией УОИ с ИТ и электронным регулятором дизеля (ЭРД) U9 производится по интерфейсу «токовая петля», с ДМ по интерфейсу RS-422, обмен по межсекционной связи проводится по двум каналам СОМ4 и СОМ5 (дублирование) по интерфейсу «токовая петля».

В соответствии с заложенными алгоритмами программного обеспечения информация обрабатывается, и в электрическую схему тепловоза выдаются управляющие сигна-

лы силовой коммутационной аппаратуре (контакторам, реле, вентилям) для управления схемой тепловоза. В соответствии с режимом работы тепловоза УОИ рассчитывает и выдает электронному регулятору дизеля (ЭРД) заданные значения частоты вращения вала дизеля и режим работы тепловоза (холостой ход, тяга, электрический тормоз), которые он должен отработать. Рассчитав заданное значение напряжения тягового генератора, УОИ оказывает соответствующие управляющие воздействия на тиристоры блока выпрямителей кремниевых БВК1012 U2, обеспечивая поддержание заданного напряжения, регулируя соответствующим образом ток возбуждения тягового генератора G3. Одновременно УОИ подает управляющее воздействие на управляемый шестиканальный выпрямитель М-ТПП-360Д U1, который обеспечивает регулирование напряжения, подводимого к тяговым электродвигателям M1-M6.

Для облегчения условий труда локомотивной бригады и обслуживающего персонала программное обеспечение УОИ обеспечивает выдачу на ДМ ряда аварийно-предупредительных сообщений о состоянии УОИ и параметрах работы тепловоза. Сообщения высвечиваются на ДМ обеих кабин, убрать сообщения с экрана можно только из кабины, на которую переведено управление тепловозом. Необходимо помнить, что выдача информации на экран ДМ возможна только при наличии связи ДМ и УОИ. Сообщение " Нет связи с ДМ" говорит об отсутствии физического обмена между УОИ и ДМ и невозможности вывода на ДМ аварийно-предупредительных сообщений.

К предупредительным сообщениям относится информация:

· о возникающих неисправностях, не требующих оперативного вмешательства (допускается продолжение движения по перегону), но машинист о них оповещен, и устранение этих неисправностей он может провести в поездке или по прибытии в депо отстоя по своему усмотрению (например, выход из строя одного из предохранителей ВУ);

· о приближении тех или иных параметров к предельно допустимым, но при которых разрешается движение (например, «Температура воды > 98°C»). При этом машинист действует по своему усмотрению (снизить нагрузку и т.п.).

К аварийным сообщениям относится информация о выходе из строя какого-либо аппарата (или параметров за предельно допустимые), при этом УОИ автоматически без участия машиниста осуществляет необходимые действия (например, сброс нагрузки, останов дизеля и т.п.). Восстановление той или иной функции тепловоза возможно только при приведении неисправного аппарата в работоспособное состояние.

УОИ обеспечивает управление исполнительными аппаратами тепловоза (контакторами, реле, вентилями), регулирует ток возбуждения тягового генератора и напряжения, подаваемые на тяговые двигатели. При управлении аппаратами, имеющими обратные связи (вспомогательные блокировочные контакты, сигналы с которых заведены в УОИ), УОИ осуществляет автоматический контроль правильности исполнения команд с выдачей аварийных сообщений в случае несанкционированной работы аппарата на ДМ:

· " Наименование аппарата" не включился;

· " Наименование аппарата" самопроизвольно отключился;

· " Наименование аппарата" не отключился;

· " Наименование аппарата" самопроизвольно включился.

Контроль состояния исполнительных аппаратов осуществляется независимо от режима работы тепловоза, периодичность опроса состояния каждого аппарата составляет 50мс. При этом для каждого типа аппарата введена программная задержка опроса, необходимая на время его срабатывания (включения/выключения). Ниже приводится полный перечень наименований аппаратов, за работой которых осуществляется контроль, в дальнейшем, наименования аппаратов в данном документе даны строго в соответствии со схемой электрической принципиальной тепловоза. В Приложении Б приведён полный перечень аппаратов и их обозначение на схеме.

· реверсор QS2 вперед Р(В);

· реверсор QS2 назад Р(Н);

· тормозной переключатель QS3 тяга ТП(тяга);

· тормозной переключатель QS3 тормоз ТП(тормоз);

· поездные контакторы КМ1, КМ2, КМ3, КМ4, КМ5, КМ6;

· контактор возбуждения ТЭД в режиме электрического тормоза КМ7;

· контакторы ослабления возбуждения ТЭД КМ8, КМ9;

· контактор возбуждения генератора (КВГ) КМ11;

· контактор возбуждения возбудителя (КВВ) КМ10;

· контактор масляного насоса (КМН) КМ18;

· контактор топливного насоса (КТН) КМ19;

· контактор стартер-генератора (КД) КМ21;

· контактор регулятора напряжения (КРН) КМ22;

· контакторы параллельного соединения батарей обеих секций (КСБ) КМ20;

контактор аварийного возбуждения (КАВ) КМ13;

· вентиль электрического тормоза Y1;

· вентили песочниц Y 8, 9, 10, 11 и вызова помощника Y12;

· зуммер боксования НА;

· реле контроля тяги К6.

Функции системы МСУ-ТП.

Система МСУ-ТП на тепловозе выполняет следующие функции:

· управление электрической схемой тепловоза во всех режимах работы (пуск/остановка дизеля, холостой ход, тяга, электрическое торможение) по команде с пульта машиниста;

· параллельное соединение аккумуляторных батарей обеих секций при запуске дизеля;

· обеспечение автоматических защит дизеля при аварийных или нештатных ситуациях, в соответствии с ТУ на дизель, с выдачей соответствующих аварийных сообщений на ДМ;

· автоматическое снижение мощности, снимаемой с ДГУ, при отключении части тяговых электродвигателей;

· защита турбокомпрессора от помпажа за счет опережающего снижения нагрузки по сравнению со снижением частоты вращения вала дизеля;

· управление электронным регулятором дизеля;

· формирование внешних и нагрузочных характеристик тягового генератора в зависимости от частоты вращения вала дизеля, в соответствии с ТУ на дизель-генератор и тяговые двигатели;

· автоматическая защита электрооборудования во всех режимах работы тепловоза с выдачей соответствующих аварийных сообщений на ДМ;

· контроль сопротивления изоляции низковольтных цепей;

· контроль сопротивления изоляции силовых цепей, сброс нагрузки при нарушении изоляции силовых цепей;

· управление контакторами ослабления возбуждения тяговых электродвигателей;

· формирование характеристик электрического тормоза;

· управление замещением электрического тормоза пневматическим;

· ограничение заданной с контроллера машиниста скорости движения поезда при электрическом торможении тепловоза;

обеспечение защиты от боксования и юза тяговых электродвигателей с выдачей звукового сигнала в кабине машиниста;

· обеспечение защиты от совместного применения электрического и пневматического тормозов тепловоза;

· обеспечение проверки исправности электрического тормоза на стоящем тепловозе;

· управление вентилями песочниц и вызова помощника по команде машиниста;

· автоматическая диагностика основного и вспомогательного оборудования тепловоза;

· выдача на ДМ сообщений о неисправностях и отклонении параметров тепловозного оборудования от нормы;

· отображение на ДМ параметров основного и вспомогательного оборудования;

· автоматический контроль работоспособности датчиков системы бортовой диагностики с выдачей на ДМ сообщений о неисправности датчика;

· контроль работы пожарной сигнализации с выдачей тревожного сообщения о наличии пожара на ДМ.

Подготовка схемы пуска дизеля

Для включения системы МСУ-ТП и подготовки схемы к пуску дизеля необходимо выполнить следующие действия в указанной последовательности:

· включить рубильник QS1 аккумуляторной батареи GB1;

· установить рукоятку устройства блокировки тормоза (УБТ) SQ1 в одной из секций, выбрав таким образом кабину управления тепловозом;

· в обеих секциях кабин управления на пульте машиниста включить SA8 «Управление» (с помощью ключа), МСУ-ТП начнет отрабатывать воздействия локомотивной бригады на пультовые органы управления и команды с ДМ с выбранной по УБТ (SQ1) ведущей секции;

· включить автоматический выключатель SF21 «Управление общее» (под пультом машиниста);

· включить автоматический выключатель SF6 «МСУ-ТП», через который подается напряжение на стабилизатор постоянного тока (ВДУ1) U4, (ВДУ2) U5 и обеспечивается стабилизированное питание обоих комплектов УОИ и блокировок исполнительных аппаратов (дискретных датчиков);

· включить автоматический выключатель SF7 «Дисплей» для подачи питания на ДМ;

· УОИ, ДМ включаются, в течение примерно 3 минут происходит автоматическая загрузка программного обеспечения, затем на экране ДМ высвечивается «Основной кадр» и одно из сообщений, из таблицы 1.

· включить автоматический выключатель SF9 «Возбуждение», через который подается питание +110В на катушки исполнительных аппаратов тепловоза, которыми управляет УОИ;

· включить SF2 «Пожарная сигнализация», который подает питание на блок пожарной сигнализации, если данный автоматический выключатель не включен, то УОИ выдаст на ДМ аварийное сообщение «Отключен SF2 «Пожарная сигнализация»» и не разрешит пуск дизеля;

· на панели на задней стенке кабины и пульте машиниста включить все тумблеры и автоматические выключатели, с помощью которых обеспечивается пуск дизеля.

После выполнения перечисленных действий МСУ-ТП готова к пуску дизеля.

Перед запуском дизеля при включении автоматов SF6 " МСУ-ТП" и SF7 " Дисплей" на ДМ могут появляться следующие сообщения:

Таблица 1

Наименование сообщения	Условия его появления на ДМ
1. Начало работы	При включении автомата SF6 " MCУ-ТП", выключатель SA8 " Управление " отключен
2. Программное обеспечение загружено	При включении автомата SF 6 " МСУ-ТП", выключатель SА8 " Управление " включен
3. Включи " Управление "	Выключатель SА8 " Управление" отключен, Блокировка запуска
4. Отключен SF2 «Пожарная сигнализация»	Отключен автомат " Пожарная сигнализация" .
5. Опущено валоповоротное устройство	Отсутствие сигнала с блокировки А1-SQ, Блокировка запуска
6. Нет связи между ДМ и УОИ	Отсутствует связь между ДМ и Системой, нет реального отображения состояния параметров тепловоза на ДМ. Перейти на работу с другим полукомплектом УОИ.
7. Аварийный останов дизеля	Отсутствие сигнала с кнопки SB13, Блокировка запуска
8. Нет связи с измерителем температуры (ИТ)	Нет связи между УОИ и ИТ U44, нет реального отображения и контроля температуры теплоносителей и температуры выпускных газов.
9. Нет связи с ЭРД	Нет связи между системой и ЭРД (U9), запуск возможен только на аварийной схеме запуска без участия Системы.
10. Отключено реле земли по «-»	В кадре «Реле земли» на ДМ включён тумблер отключения реле земли по «-»
11. Отключено реле земли по «+»	В кадре «Реле земли» на ДМ включён тумблер отключения реле земли по «+»
12. Отключён автомат «Генератор 110»	Отключён автомат SF12 «Генератор 110В! »
13. Отключён автомат «Масляный насос»	Отключён автомат QF8 «Масляный насос»
14. Включён режим «Водяной реостат»	Включен тумблер SA10 «Нагружение на реостат», отключены реле земли и защита по боксованию.
15. Нагружение на тормозные резисторы.	Нет электрической цепи ХТ14: 32 - ХТ15: 9-24 ( разобрана блокировка нагружения )
16. Нет воды в расширительном баке	Понижение уровня воды в расширительном баке ниже до-пустимого. Замкнут контакт датчика-реле уровня воды SL1.
17. Аварийное возбуждение тягового генератора	Рубильник возбуждения в положении « Аварийное».
18. Отключён автомат охлаждения воды	Отключены автоматические выключатели моторвентиляторов холодильника QF1, QF2.
19. Отключён автомат охлаждения масла	Отключены автоматические выключатели моторвентиляторов холодильника QF3, QF4.

Пуск дизеля тепловоза

Для пуска дизеля с помощью УОИ необходимо на каждой секции: включить рубильник QS1 аккумуляторной батареи GB1, установить рубильник возбуждения QS4 в положение «РАБОЧЕЕ», автоматы: SF2 («ПОЖАРНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ»), SF6 («МСУ-ТП»), SF7 («ДИСПЛЕЙ»), SF8 («ДИЗЕЛЬ»), SF9 («ВОЗБУЖДЕНИЕ»), SF10 («ВОЗБУДИТЕЛЬ»), SF11 («ОХЛАЖДЕНИЕ ДИЗЕЛЯ»), SF12 («ГЕНЕРАТОР 110В»), SF14 («ТОПЛИВНЫЙ НАСОС»), SF15 («КОМПРЕССОР»), SF21 («УПРАВЛЕНИЕ ОБЩЕЕ»), QF8 («МАСЛЯНЫЙ НАСОС»), QF10 («КОМПРЕССОР»), переключатель SA8 («УПРАВЛЕНИЕ») с помощью ключа; вывести из рабочего зацепления валоповоротное устройство А1-SQ. В рабочей кабине: вставить и перевести в рабочее положение ручку блокировочного устройства тормоза SQ1, включающего контактом реле К18 (признак ведущей секции); рукоятку контроллера машиниста U45 перевести на нулевую позицию; нажать кратковременно кнопку SB9 («ПУСК1») или SB10 («ПУСК2»).

В этом случае поступает сигнал на вход УОИ через стабилизатор постоянного тока (ВДУ) U4 или U5. УОИ включает контакторы КМ19 (КТН), КМ18 (КМН). Контактор КМ19 (КТН) задействует электродвигатель М21 топливного насоса. Контактор КМ18 (КМН) - электродвигатель М18 масляного насоса.

На экране ДМ в «Основном кадре» индицируется режим «Прокачка», и идет обратный отсчет времени от 60 до 0 с. После начала прокачки УОИ подает электронному регулятору ЭРД (U9) сигнал на выдвижении рейки на подачу.

УОИ контролирует состояние КМН и КТН (по состоянию их блокировочных контактов), а также обеспечивает выполнение всех процессов во времени с точностью ±0, 5 с.

УОИ осуществляет контроль давления топлива с помощью датчика ВР3, и если через 30с прокачки, давление топлива на входе в ТНВД менее 0, 5 кг/см² производит блокировку запуска с выдачей соответственного аварийного сообщения.

По истечении 60с УОИ контролирует состояние реле предпускового давления масла (РДМ3).

При давлении масла в системе дизеля не менее давления прокачки(0, 03 МПа), контактом датчика давления А1-SP3 подключается катушка реле промежуточное датчика К10. Реле К10 включаясь, сигнализирует в УОИ, о том, что предпусковое давление масла создано.

УОИ включает контакторы КМ20 (КСБ), КМ21 (КД). Контактор КМ20 (КСБ) соединяет параллельно (по плюсу) аккумуляторные батареи GB обеих секций через меж-тепловозное соединение Х4. Контактор КМ21(КД) подключает к аккумуляторным батареям стартер-генератор G3, работающий как сериесный электродвигатель, раскручивающий дизель и сигнализирует в устройство УОИ о начале прокрутки дизеля.

Стартер-генератор начинает раскручивать дизель. На экране ДМ в «Основном кадре» индицируется режим «Прокрутка», и идет обратный отсчет времени от 12 до 0 с.

УОИ осуществляет контроль за частотой вращения вала дизеля (по информации от электронного регулятора ЭРД), состоянием реле давления масла A1-SP1 (РДМ4) и временем прокрутки. При достижении частоты вращения более 260 об/мин (или окончания времени прокрутки 12 с) давление масла достигает величины замыкания контакта датчика давления А1-SP1 (0, 05 Мпа) в цепи катушки реле К11. Реле К11 при включении становится на самопитание через контакт датчика А1-SP1 и подает сигнал в УОИ о рабочем давлении масла в системе дизеля (РДМ 4).

УОИ в этом случае отключает контакторы КМ18 (КТН), КМ19 (КМН), КМ20 (КСБ), КМ21(КД), т.е. разбирает схему пуска.

Через 4 с после отключения контакторов УОИ включает контактор регулятора напряжения КМ22 (КРН) и вентиль отключения ряда топливных насосов ВТН (Y14). В результате дизель после пуска работает на 8 топливных насосах; контактор КМ22 (КРН), главными контактами подключает обмотку возбуждения стартер-генератора G3 и регулятор напряжения U10, вспомогательным контактом сигнализирует в устройство УОИ о начале зарядки аккумуляторной батареи.

Стартер-генератор переходит в генераторный режим, вырабатывает напряжение 110В постоянного тока для питания цепей управления, освещения, заряда аккумуляторной батареи, вспомогательных цепей.

Регулятор напряжения U10 обеспечивает поддержание напряжения бортовой сети (110 ± 1) В. Если через 3 с зарядного тока нет или напряжение бортовой сети имеет значительное отклонение от номинального, система выдаст аварийное сообщение. При этом КРН не отключается.

При включенном выключателе SA8 и замкнутых контактах SQ1, SQ2, SQ3, SQ4 дверных блокировок шкафа выпрямителя и ВВК УОИ включает контакторы КМ10 (КВВ) и КМ11 (КВГ). Контактор КВВ главным контактом замыкает цепь питания обмотки возбуждения возбудителя G2, а вспомогательным подает сигнал в УОИ о включении КВВ. Контактор КВГ главным контактом замыкает цепь питания обмотки возбуждения тягового генератора G1 от возбудителя G2 через контакт рубильника QS4 в положении «РАБОЧЕЕ», вспомогательным контактом сигнализирует в УОИ о включении КВГ. В обмотках генератора наводится переменное напряжение, используемое на холостом ходу дизеля для питания электродвигателей вентиляторов собственных нужд, а в тяговом режиме и для питания тяговых электродвигателей через выпрямитель в соответствии с таблицей внешних характеристик тягового генератора в режиме «Тяга», приведённой в разделе 6 (стр18).

УОИ обеспечивает блокировку запуска дизеля с выдачей сообщений на дисплее в следующих случаях:

· при отключенном автомате пожарной сигнализации SF2 или появлении сигнала «Пожар»от блока пожарной сигнализации;

· если контроллер машиниста не установлен на нулевую позицию;

· отсутствие сигнала с блокировки вало-поворотного устройства A1-SQ;

· при несанкционированной работе (произвольном или случайном включении/отключении) КМН, КТН, КД, КРН;

· при давлении топлива на входе в ТНВД менее 0, 5 кг/см² через 30 с прокачки;

· при отсутствии сигнала от промежуточного реле датчика A1-SP3 (предпусковое давление масла) по окончании прокачки.

Во время запуска дизеля после кратковременного нажатия кнопки " Пуск дизеля" на ДМ могут появляться следующие сообщения:

Таблица2.

Наименование сообщения	Условия его появления на ДМ
1. Установи нулевую позицию	Если контроллер машиниста не установлен в нулевую позицию. Блокировка запуска
2. Низкое давление топлива	Если через 30с прокачки давление топлива на входе в ТНВД менее 0, 5 кг/см². Блокировка запуска
3. Блокировка пуска (РДМ3)	Если на 60-й с прокачки блокировка РДМ3 (К10) не замкнута. Блокировка запуска
4. Останов дизеля (РДМ4)	Если после окончания прокрутки блокировка РДМ4 (К11) не замкнута. Остановка дизеля

Пуск дизеля второй секции

Для подготовки к пуску дизеля второй секции на ней необходимо выполнить все действия, проводимые при пуске дизеля первой секции. Пуск дизеля второй секции осуществляется только с ведущей секции тепловоза нажатием кнопки SB10 «ПУСК2». Все действия УОИ описаны в разделе 3 «Пуск дизеля тепловоза».

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒