Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Выпрямительная установка (BY)
На тепловозах с передачей переменно-постоянного тока для выпрямления переменного тока, вырабатываемого синхронным генератором, устанавливается выпрямительная установка, выполненная на лавинных силовых кремниевых вентилях типа ВЛ-200-8. Лавинные тиристоры не повреждаются при подаче на них больших напряжений и могут работать без дополнительных устройств защиты и равномерного распределения напряжения между последовательно соединенными вентилями, которые необходимы для обычных тиристоров. В преобразовательной технике стационарных установок и в тепловозостроении за рубежом наибольшее распространение получила трехфазная мостовая схема выпрямления, расчетная мощность которой только на 5 % превышает активную и обеспечивает высокую частоту пульсаций выпрямленного напряжения при малой их амплитуде. Исследования показали, что пульсации выпрямленного тока тепловозных ВУ при трехфазной мостовой схеме выпрямления не превышают 4—5 %, что практически не влияет на качество коммутации электродвигателей. Поэтому на тепловозах 2ТЭ116 применена схема глухого параллельного соединения выпрямительных мостов (без уравнительного реактора). Параллельное соединение выбрано потому, что требует в 2 раза меньшего числа вентилей, чем последовательное при одинаковом значении и частоте пульсаций выпрямленного напряжения. Плечо моста состоит из десяти параллельно соединенных ветвей, в каждой из которых включено по два вентиля последовательно соединенных, а значит — фаза имеет 40 вентилей (рис. 4.40). В шкафу выпрямительной установки размером 1165 х 1250 х 700 мм размещены вентили. Конструкция шкафа обеспечивает доступ с двух сторон. На каждой стороне шкафа установлен один трехфазный мост. Вентили с охладителями-радиаторами собраны в отдельные блоки по 8 шт. На каждой стороне шкафа расположены 15 блоков. Все блоки съемные, что обеспечивает доступ для очистки воздушного канала и смены охладителей. Вентили охлаждаются вентилятором с электроприводом, расположенным на ВУ. Защита выпрямителей от внутренних коротких замыканий на этих тепловозах производится при помощи реле РМ2, подключаемого между нулевыми точками звезд генератора. Принцип действия защиты заключается в том, что при возникновении внутренних коротких замыканий появляется постоянная составляющая в напряжении, на которую и реагирует реле. Дверцы шкафа имеют кон-
Рис. 4.40. Принципиальная электрическая схема выпрямительной установки цевые выключатели, которые снимают напряжение с ВУ при их открытии. Одиночный пробой вентиля — это полная потеря им вентильных качеств. Ток через пробитый вентиль может проходить как в прямом, так и в обратном направлении. Пробой вентиля может быть вызван различными причинами. Большой обратный ток (при напряжениях, превосходящих напряжение лавинообразования) может привести к тепловому пробою. Причиной потери вентильных свойств может быть также перекрытие по боковой поверхности кремниевой пластины на месте, которое оказалось слабо защищено, а также не обнаруженный во время ее изготовления дефект. Выпрямительная установка рассчитана так, что в случае повреждения одного вентиля она полностью сохраняет работоспособность и машинист может вести поезд до депо или пункта оборота, где неисправный вентиль заменяют. Нестабильность вольт-амперной характеристики приводит к тому, что временами в каких-то условиях обратный ток вентилей резко увеличивается, а затем уменьшается до нормального значения. Причинами нестабильности характеристик может быть нарушение герметичности вентилей и отклонения от технологии при изготовлении структуры. Сквозной пробой плеча возникает при выходе из строя всех вентилей, включенных в данное плечо ВУ. Как показал опыт эксплуатации, случаи выхода из строя всех силовых вентилей плеча ВУ наблюдались значительно реже, чем случаи одиночных пробоев. В то же время они более опасны. 4.9. Запуск дизеля и действие электрических цепей Силовая цепь пуска дизеля При пуске дизеля (рис. 4.41) тяговый генератор, имеющий специально для этой цели пусковую обмотку П1—П2 (для топливной серии ТЭЮ), работает благодаря свойству обратимости электрических машин в режиме электродвигателя последовательного возбуждения, Межсекционное соединение РПБ РПБ 390 щ 292[t и292, 390 РПБ РПБ 393 253 253 393 Секция II Рис. 4.41. Принципиальная схема силовой цепи пуска дизеля тепловоза 2ТЭ10М получая питание через замкнутые контакты контакторов Д1, Д2 от аккумуляторной батареи. Для уменьшения разряда аккумуляторной батареи и повышения надежности пуска на тепловозах 2ТЭ10М, 2ТЭ10У при пуске дизеля одной из секций используется параллельное соединение двух секций тепловоза, на тепловозах ЗТЭ10М, ЗТЭ10У — трех секций. Порядок пуска дизеля Для пуска дизеля необходимо следующее. 1. На всех секциях тепловоза включить рубильники аккумулятор 2. Убедиться, что штурвалы контроллеров в обеих кабинах маши 3. Включить на всех секциях автоматы А4 «Топливный насос», А5 4. На тепловозах ЗТЭ10М переключатели ПДМ, ПКР, а на тепло 5. Реверсивную рукоятку контроллера поставить в рабочее поло 6. Вставить и повернуть рукоятку блокировки тормоза БУ на пульте 7. Включить тумблер «Топливный насос». 8. Включить автомат А13 «Управление», обеспечив этим подведе 9. Включить и отпустить кнопку «Пуск дизеля». При неудавшем Вначале рекомендуется производить пуск дизеля ведомой секции. Цепи управления пуском и защиты дизеля рассматриваются ниже отдельно по сериям тепловозов. Перед изучением цепей следует разобрать принцип работы реле времени на полупроводниковых приборах. Реле времени в цепи управления пуском дизеля Для создания выдержек времени в цепи управления пуском дизеля используют реле времени ВЛ-31 (рис. 4.42) (60 В, 1—100 с) и ВЛ-50 (50 В, 2—200 с) на полупроводниковых приборах.
Рис. 4.42. Принципиальная схема полупроводникового реле времени ВЛ-31 Реле времени ВЛ-31 включает генератор импульсов, времязадаю-щую цепочку R—С с регулируемым резистором, делитель напряжения, полупроводниковое реле (триггер), промежуточное Р1 и исполнительное Р2 электромеханические реле. Генератор импульсов состоит из транзистора Т1, трансформатора Тр, конденсатора С4, резистора R5 и диода Д5. Транзисторно-трансформаторный контур генератора импульсов одновременно служит для поддержания неизменным напряжения, которое подается на цепочку R—С и триггер. Это обеспечивает независимость выдержки времени при колебании напряжения питания. Цепочка R—С включает конденсатор С5 и резисторы R6—R25. Выдержка времени, которую обеспечивает реле, определяется временем заряда конденсатора С5, зависящим от сопротивления резисторов, включенных последовательно с конденсатором. Сопротивление регулируется при помощи переключателей В1 и В2. Делитель напряжения выполнен на резисторах R26—R30. Им создается опорное напряжение на диоде Д6, которое регулируется при помощи резистора R28 на заводе-изготовителе. В эксплуатации регулировка этого резистора может производиться лишь при замене опорного диода Д6. Несимметричный триггер включает 2 транзистора (входной Т2, выходной ТЗ), а также цепочку обратной связи (резистор R32, конденсатор С7). Триггер может иметь 2 устойчивых состояния: закрытое (входной транзистор в режиме насыщения, выходной в режиме отсечки) и открытое (входной транзистор в режиме отсечки, выходной в режиме насыщения). Управляется триггер при помощи еще одного делителя напряжения в резисторах R31—R33, подобранных таким образом, что отрицательный потенциал на базе транзистора Т2 намного выше, чем на базе транзистора ТЗ. При подаче напряжения питание на контакты 1 и 2 ШР срабатывает реле Р1. Контакты (мгновенного действия) этого реле производят необходимые переключения в цепях управления пуском дизеля. Через выпрямительный мост ДМ напряжение подводится к стабилизатору напряжения, который состоит из стабилитронов ДЗ, Д4, конденсаторов Cl, C2, СЗ, резистора R2. Стабилизированное напряжение подается на генератор импульсов и на триггер, который пока закрыт. Генератор импульсов начинает работать, заряжая конденсатор С5. Происходит отсчет выдержки времени. Как указывалось выше, время заряда (выдержка времени) зависит от сопротивления резисторов R6— R25. Когда напряжение на конденсаторе С5 достигнет значения опорного напряжения для диода Д6, последний откроется и импульсы с вторичной обмотки трансформатора Тр начнут проходить через разделительный конденсатор С6 на вход триггера (на базу входного транзистора Т2). Триггер перейдет в открытое состояние, в результате чего получат питание подушка исполнительного реле Р2, контакты которого выполняют необходимые переключения в цепи. Как видно из описания, переключения эти происходят через заданное время после подачи напряжения на контакты 1 и 2. Для гашения дуги между контактами электромеханических реле используются диоды Д1 и Д2. Принцип работы реле времени ВЛ-50 аналогичен рассмотренному выше. Однако это реле имеет лишь одно исполнительное электромеханическое реле Р, один замыкающий и один размыкающий контакты с выдержкой времени (последний в схеме тепловоза не используется). Времязадающая цепочка R—С с регулируемым резистором R обеспечивает выдержку времени от 2 до 200 с со 100 ступенями регулирования. Выдержка времени начинается с момента подачи напряжения на блок питания БП. Наличие лишь одного замыкающего контакта реле требует применения в цепи управления пуском дизеля промежуточного реле РУ4 (в отличие от более раннего варианта схемы, когда применялось реле ВЛ-31). Цепи пуска дизеля по системе многих единиц Силовые цепи. Как указывалось ранее, при пуске дизеля используется параллельное соединение аккумуляторных батарей двух (трех) секций тепловоза. При этом «плюсы» батарей соединяются через межсекционные соединения и включенные при пуске контакторы ДЗ на всех секциях тепловоза. «Минусы» аккумуляторных батарей соединены постоянно через межсекционное соединение. Цепи управления пуском дизеля На тепловозах 2ТЭ10У, 2ТЭ10В, 2ТЭ10М с каждого пульта управления могут быть включены электродвигатели топливоподкачиваю-щих насосов и пущены дизели обеих секций. На тепловозах ЗТЭЮМ и ЗТЭЮУ пустить все дизели можно лишь при управлении с крайних секций. Со средней секции предусмотрен пуск лишь дизеля этой секции. Имеется возможность перехода машиниста для управления из одной секции в другую без остановки дизелей. Контакторы КТН (КТН, КТН1) (рис. 4.43, 4.44) на всех секциях могут быть включены с крайних секций тумблерами ТН 1, ТН2 и ТНЗ. С пульта управления средней секции тумблером ТН включается лишь контактор КТН (КТН, КТН1) этой секции. г, т Межсекционное Межсекционное „ ттт Секция I Секция II Секция III соединение ^^^ ^ соединение
КМ КМ РУ6 ПД1 ВОН I I I Рис. 4.43. Принципиальная (упрощенная) схема автоматического управления пуском дизелей (включением РУ6) при работе трех секций (на примере тепловоза ЗТЭ10М)
Секция I Межсекционное Секция II соединение КТН
■ и (+)—Q Межсекционное соединение ТН1 Рис. 4.44. Принципиальная (упрощенная) схема управления включением электродвигателей топливоподкачивающих насосов при работе трех секций (на примере тепловоза ЗТЭ10М) Для обеспечения автоматического управления пуском дизеля на тепловозах типов ТЭ10М и ТЭ10У должно быть включено реле РУ6. Включение этих реле может быть осуществлено с крайних секций тепловоза при нажатии кнопок ПД1, ПД2, ПДЗ. С пульта управления средней секции кнопкой ПД может быть пущен дизель лишь данной секции. При включении кнопки ПД2 «пуск дизеля второй секции» (рис. 4.45) ток от батареи ведущей секции идет через провод и контакт 24 колодки на контакт колодки и провод 23 ведомой секции, вызывая срабатывание там реле РУ6. На ведомой секции включают реле РВ1, контактор КМН, после выдержки времени — пусковые контакторы Д1, Д2, ДЗ, электромагнит ЭТ, вентиль ВН7 ускорителя пуска дизеля. Происходит пуск дизеля. При достижении заданного давления масла срабатывают реле РДМ1 и РУ9. Через замыкающиеся контакты этих реле получит питание электромагнит ЭТ. Размыкающий контакт реле РУ9 разорвет цепь питания катушек всех аппаратов, связанных с пуском дизеля (кроме контактора КТН и электромагнита ЭТ). При включении реле РУ9 через провода и контакты 46 и 47 межсекционного соединения ток пойдет на лампу ЛД2 «работа дизеля второй секции», расположенную на табло ведущей секции. Уравнительный резистор СУ1 (20 Ом) в цепи катушки РУ6 служит для ограничения уравнительного тока при разности напряжений аккумуляторных батарей отдельных секций тепловозов. Проследим по схеме применительно к тепловозу 2ТЭ10М, как появляется уравнительный ток. При включении кнопки ПД2 (рис. 4.46) на первой секции ток от батареи этой секции через автомат А13 и межсекционное соединение потечет на катушку реле РУ6 второй секции. Когда сработает это реле, через его замыкающий контакт к катушке реле РУ6 второй секции будет подведено также напряжение батареи второй секции (через автомат А5). Таким образом, соединятся «плюсы» двух батарей и по соединяющей их цепи потечет уравнительный ток. При большой разности напряжений двух батарей он может вызвать возгорание проводов. Резистор СУ 1 ограничивает этот ток.
(+) (+) ■ -D ДЗ ■ -D- ВН7 ■ -D- Д2 D , РВ1 РВ2
Межсекционное
т0 г™ Пуск дизеля 1 секции, . С°5^ИНе™е-.^ Пуск дизеля 2 секции m пгп KB КМН/РВр " Ч Ч I квн
50 50 50 50
(+)■ ДЗ ВН7 (+)
■ -D
ОТ Д1 РУ9/ РДО^ (+) (+) /ЩЦ/ РУ9 /46 46 46 46 4^
Работа дизеля 1 секции ОТ: РУ9 -П Работа дизеля 2 секции Рис. 4.45. Принципиальная схема автоматического пуска дизелей при работе двух секций тепловозов 2ТЭ10М
Секция I ПД1 Межсекционное соединение РУ6 Секция II ПД1 Ъ (+) Рис. 4.46. Принципиальная схема включения уравнительных резисторов СУ 1 для ограничения уравнительных токов аккумуляторных батарей 4.10. Цепь возбуждения вспомогательного генератора. Включение в цепь зарядки аккумуляторной батареи |
Последнее изменение этой страницы: 2017-04-13; Просмотров: 2389; Нарушение авторского права страницы