ЭПТ электропоездов с электрическим тормозом
Электропоезда ЭР-2Р, ЭР-2Т, ЭТ-2 оборудованы реостатно-рекуперативным (электрическим) тормозом на моторных вагонах и ЭПТ и автоматическим тормозом на каждом вагоне.
Электрическое торможение применяется от любой скорости движения до скорости 10 -15 км/ч, при которой происходит дотормаживание ЭПТ. В электрических цепях тормоза использован ряд дополнительных электрических аппаратов, в частности:
- ПРТ - промежуточное реле торможения;
- РВТ - реле выдержки времени;
- РЗТ - реле замещения;
- РКТ - реле контроля электрического тормоза;
- РПТ - реле пневматического тормоза;
- КВТ - контактор выдержки времени торможения; и другие.
Схема ЭПТ электропоезда ЭР-2Т показана на рисунке.
Контроллер машиниста, с помощью которого можно управлять электрическим тормозом и ЭПТ имеет 5 тормозных положений:
1Т - сбор тормозной схемы и торможение с минимальным тормозным током якоря - 100 А (т.н. минимальная уставка тока якоря); При этом через замкнутые контакты контроллера машиниста и контакты кнопки «Отпуск» от провода 44 (+50В) подается питание на провод 49 и, следовательно, возбуждаются вентили ВО ЭВР всех вагонов;
2Т - торможение моторными вагонами с пониженной уставкой (тормозной ток якоря не превышает 250А);
3Т - торможение с нормальной уставкой, при котором тормозной якорный ток не превышает 350 А;
4Т - комбинированное торможение, при котором на моторных вагонах действует электрический тормоз с нормальной уставкой, а на головных и прицепных вагонах – ЭПТ. В этом случае от провода 44 (+50В) через контакты контроллера машиниста и контакты кнопки «Торможение» подается питание на провод 8, по которому через размыкающий контакт (р.к.) РТП1 возбуждаются ВТ ЭВР головных и прицепных вагонов. Давление в ТЦ головных и прицепных вагонов зависит от времени выдержки рукоятки контроллера машиниста в положении 4Т, поэтому этим положением пользуются кратковременно, периодически возвращая контроллер в положение ЗТ или 2Т.
5Т - моторные вагоны работают в режиме электрического торможения с нормальной уставкой с одновременным включением ЭПТ на всех вагонах, при этом через замкнутые контакты контроллера машиниста от провода 44 (+50В) подается напряжение на провод 47, по которому возбуждаются вентили ВТ ЭВР головных и прицепных вагонов. Одновременно с провода 47 подается напряжение на катушки реле РКТ всех вагонов. Реле РКТ на моторных вагонах встает на самопитание от провода 40 и замыкает свой контакт в цепи ВТ ЭВР. Таким образом, вентили ВТ ЭВР на моторных вагонах получают питание от провода 47 через замкнувшиеся контакты РКТ. Размыкающий контакт РКТ отключает контактор «III» (контактор «III» управляет шунтировкой цепи возбуждения тяговых электродвигателей), а при давлении в ТЦ более 1.3 - 1.5 кгс/см2 срабатывают пневматические выключатели управления ПВУ («АВТ»), контакты которых также размыкаются в цепи контактора «III». При этом происходит разборка схемы электрического тормоза, а во всем поезде работает только ЭПТ.
Основное назначение этого положения - немедленная остановка поезда ЭПТ (при действии ЭПТ всех вагонов поезда) при скорости менее 30 - 40 км/ч в режиме электрического торможения, то есть когда ЭПТ действует более эффективно, чем электрический тормоз.
Цепи включения реле контроля безопасности (РКБ). Питание на контроллер машиниста подается выключателем управления ВУ через контакты ППТ-1 и замкнутые контакты кнопки «Возврат защиты» по цепи:
(+)АБ 110 В, провод 15, контакты ВУ, предохранитель Пр.54, контакты ППТ-1 тормозного переключателя, кн. «Возврат защиты», провод 22А, провод 22В, контакты реверсного вала контроллера машиниста, замкнутые в положении «Вперед» или «Назад», контроллер машиниста.
При нажатой кнопке безопасности «КБ» получает питание катушка реле РКБ по цепи:
(+)АБ 110 В, провод 15, предохранитель Пр.51, провод 15А, контакты контроллера машиниста, замкнутые при 0-м положении рукоятки, контакты кн. «КБ», катушка РКБ, провод (-)30.
Реле РКБ через свой один замыкающий контакт (между проводами 15А - 15АС) встает на самопитание, шунтируя контакты контроллер машиниста, находящегося в 0-м положении, а другим замыкающим контактом между проводами 30 - 30ТВ создает минусовую цепь на катушку срывного клапана СК.
Цепи включения СК. При нейтральном положении реверсивной рукоятки контроллера машиниста, нулевом положении рукоятки контроллера и поездном положении КМ №395 (при условии, что включена АБ и замкнуты контакты выключателя В26 в цепи СК, что соответствует выключенному ЭПТ) СК и лампа «К» получают питание по соответствующим электрическим цепям:
(+)АБ 50 В, провод 44, контакты контроллера машиниста, контакты ППТ-1 тормозного переключателя, диод Д54, контакты (верхние по схеме) контроллера крана машиниста ККМ, размыкающие контакты РКТ, катушка СК, провод 30ТВ, замыкающие контакты РКБ, провод (-)30.
(+)АБ 50 В, провод 44, контакты контроллера машиниста, провод 44А, контакты ППТ-1 тормозного переключателя, провод 44Б, лампа «К», провод 43, контакты ППТ-3 (хвостового вагона), провод (-)30.
При постановке рукоятки контроллера машиниста в любое тормозное положение 1Т - 4Т срывной клапан СК получает питание после включения контактора КВТ через его замыкающие контакты между проводами 22В - 40Я.
Цепь включения контактора КВТ:
(+)АБ 110 В, провод 15, контакты выключателя управления ВУ, предохранитель Пр.54, контакты ППТ-1, контакты кнопки «Возврат защиты», провод 22А, контакты реверсивного вала контроллера машиниста, находящегося в одном из рабочих положений «Вперед» или «Назад», провод 22В, пара контактов контроллера машиниста, катушка КВТ, провод (-)30.
Цепь питания СК:
(+)АБ 110 В, провод 15, контакты выключателя управления ВУ, предохранитель Пр.54, контакты ППТ-1, контакты кнопки «Возврат защиты», провод 22А, контакты реверсивного вала контроллера машиниста, находящегося в одном из рабочих положений «Вперед» или «Назад», контакты КВТ, диод Д53, резистор R42, размыкающие контакты (р.к.) РКТ, катушка СК, замыкающие контакты (з.к.) РКБ, провод (-)30.
Резистор R42 понижает приложенное напряжение до 50 В.
Дотормаживание. После включения контактора КВТ через его замыкающие контакты и контакты нажатой кнопки «Торможение» с провода 22В подается напряжение на провод 40 - основной провод управления электрическим торможением. При снижении скорости движения электропоезда, следующего в режиме электрического торможения, тормозной ток якорей тяговых электродвигателей поддерживается постоянным, благодаря выводу из цепи пуско-тормозных резисторов вращающимся валом реостатного контроллера РК. На 11-й позиции РК, когда электрический тормоз становится неэффективен (это соответствует скорости движения менее 15 км/ч) замыкаются контакты РК 11-20 в цепи реле ПРТ1 одного из моторных вагонов, РК которого достигает 11-й позиции раньше остальных. В этой же цепи находятся контакты реле РЗТ, которое включено до тех пор, пока тормозной ток якорей ТЭД не упадет ниже 55 + 10 А. Реле ПРТ, наоборот, остается выключенным до тех пор, пока ток якорей не уменьшится до 55 + 10 А. Таким образом, с провода 40 получает питание реле ПРТ1 одного из моторных вагонов:
(+)АБ 110 В, провод 15, контакты выключателя управления ВУ, предохранитель Пр.54, контакты ППТ-1, контакты кнопки «Возврат защиты», провод 22А; провод 22В, з.к. КВТ, провод 40Я, контакты кнопки «Торможение», провод 40, р.к. РКТ; р.к. РВТ1, з.к. РК 11-20, з.к. РЗТ, р.к. ПРТ, резистор R300, катушка ПРТ1, провод (-)30.
Реле ПРТ1 встает на самопитание от провода 40 за счет включения контактов между проводами 40 - 40ЭМ, размыкающим контактом между проводами 40 - 40ЭК обесточивает катушку РБТЗ, а замыкающим контактом между проводами 44 - 44ЭБ подает напряжение на секционной провод 50, то есть фактически на вентили ВТ ЭВР моторного и прицепного вагонов данной секции. Приблизительно через 1с реле РВТЗ обесточивается и своим контактом между проводами 44ЭБ - 50 разрывает цепь с провода 44 на провод 50, то есть отключает вентили ВТ ЭВР своей секции. Время питания вентилей ВТ ЭБР в течение 1 с соответствует давлению в ТЦ приблизительно 1 кгс/см2.
Аналогично происходит дотормаживание на всех секциях поезда, поскольку от первого довернувшегося до 11-й позиции РК подается напряжение в провод 9, соединяющий только моторные вагоны, по которому и получают питание соответствующие реле ПРТ1. Таким образом, весь поезд дотормаживается ЭПТ с давлением в ТЦ около 1 кгс/см2 при одновременном ослаблении действия электрического тормоза.
ЭПТ действует до полной остановки или до момента перевода машинистом рукоятки контроллера в 0-е положение, при котором провод 49 будет обесточен.
Замещение. Если при постановке рукоятки контроллера машиниста в тормозное положение ( 2Т или ЗТ ) на одном из моторных вагонов схема электрического торможения не соберется, то реле РЗТ не включится, в результате чего остаются замкнутыми контакты РЗТ между проводами 40ЭТ - 40ЭЖ, а контакты РЗТ между проводами 40эл - 9 не замкнутся, что исключает проход тока с провода 40 в провод 9 на другие моторные вагоны для возбуждения реле ПРТ1. С другой стороны, контакты РЗТ 40ЭТ - 40ЭЖ подготавливают цепь питания реле ПРТ, поскольку начиная с положения 2Т соответствующим контактом контроллера машиниста снимается напряжение с провода 42 и, следовательно, обесточивается реле РВТ1, контакты которого в цепи ПРТ также замкнутся через 3, 0 - 3, 5 с. Таким образом, реле ПРТ получит питание по цепи:
провод 40, последовательно включенные р.к. РКТ, РВТ1, РЗТ, ПРБ, ПРТ1, резистор R60, катушка реле ПРТ, провод (-)30.
Реле ПРТ своим размыкающим контактом разрывает цепь питания реле РВТ2, которое остается включенным еще 1, 8- 2, 0 с. В течение этого времени ток от провода 44 через замыкающие контакты ПРТ (44- 44ЭА) и еще не разомкнувшиеся контакты РВТ2 поступает в провод 50 и далее на вентили ВТ ЭВР моторного и прицепного вагонов данной секции:
провод 44, з.к. ПРТ, контакты РВТ2, провод 50, ВТ ЭВР моторного вагона, провод 4; провод 43, контакты ППТ-3; провод (-)30.
провод 50, р.к. РТП, провод 50ПА, диод, провод 50А, вентиль ВТ ЭВР прицепного вагона, провод 43, контакты ППТ-3, провод (-)30.
Таким образом, в течение 1, 8 – 2, 0 с вентили ВТ ЭВР только неисправной секции будут возбуждены, что соответствует давлению в ТЦ этой секции приблизительно 1, 8 – 2, 0 кгс/см2.
В положении 1Т дотормаживания и замещения не происходит, поскольку в этом положении контактами контроллера машиниста подается напряжение в провод 42 и, следовательно, получает питание реле РБТ1, которое своими контактами между проводами 40ЭВ - 40ЭТ разрывает цепи питания реле ПРТ и ПРТ1. Электрическая схема электропоезда исключает одновременное действие процессов дотормаживания и замещения на данной секции. Так, например, если на какой-то секции происходит замещение электрического тормоза и давление в ТЦ достигает 1, 8 – 2, 0 кгс/см2, то на этой секции дотормаживания не происходи, поскольку реле ПРТ1 не включится вследствие разрыва его цепи питания размыкающими контактами реле ПРТ между проводами 9 - 40эм. То есть на этой секции не произойдет дополнительного увеличения давления в ТЦ на
1, 0 кгс/см2.
Для отпуска ЭПТ в режиме электрического торможения необходимо установить рукоятку контроллера машиниста в 0-е положение или воспользоваться кнопкой «Отпуск», (при поездном положении ручки крана машиниста № 395) при нажатии которой исключается подача напряжения в отпускной провод 49, то есть обесточиваются вентили ВО ЭВР.
Управление ЭПТ краном машиниста усл.№ 395. Управлять ЭПТ краном № 395 можно при любых положениях рукоятки контроллера машиниста при включенном в положение «ЭПТ» выключателе В26, что соответствует замкнутому положению его контактов в цепи ККМ. Напряжение на контроллере крана машиниста (ККМ) на ходовых и на 0-й позициях подается от источника напряжения (+)50 В, а на тормозных позициях 1Т - 5Т - от источника напряжения (+)110 В через понижающий резистор R42:
(+)50В, провод 44, контакты контроллера машиниста, провод 44А, контакты ППТ-1, диод Д54, провод 401И, ККМ.
(+)110В, провод 15, контакты выключателя «ВУ», предохранитель Пр.54, контакты ППТ-1, контакты кнопки «Возврат защиты», контакты реверсивного барабана контроллера машиниста, находящиеся в одном из рабочих положений «Вперед» или «Назад», провод 22В, з.к. КВТ, провод 40Я, диод Д53, резистор R42, провод 401И, ККМ.
Перекрыша. При III-м и IV-м положениях ручки КМ № 395 получает питание отпускное реле РО:
провод 401И, средние (по схеме) контакты ККМ, катушка РО, контакты выключателя «В26» (ЭПТ), провод 43, контакты ППТ-3, провод (-) 30.
Контакты реле РО подают напряжение с провода 44 на отпускной провод 49, по которому возбуждаются вентили ВО ЭВР всех вагонов. Одновременно от провода 49 через контакты ППТ-3 хвостового вагона получают питание катушки реле РКО головного и хвостового вагонов и загораются лампы «О» в обеих кабинах. Контакты РКО через ППТ-3 хвостового вагона соединяют между собой тормозной провод 47 (без тока) и провод 45.
Торможение. В положениях VА, V и VI ручки крана № 395 замыкаются нижние (по схеме) контакты ККМ и в дополнение к РО от провода 401И получает питание тормозное реле РТ, замкнувшиеся контакты которого подают напряжение от провода 44 на тормозной провод 47, по которому возбуждаются вентили ВТ ЭВР головных и прицепных вагонов. На моторных вагонах от провода 47 получают питание реле РКТ:
(+)50В, провод 44, контакты РТ, провод 47 головного вагона, провод 47 моторного вагона, диод, провод 47Э, диод, катушка реле РКТ, провод 43, контакты ППТ-3, провод (-)30.
Контактами РКТ, расположенными между проводами 47Э - 50 подается питание на вентили ВТ ЭВР моторных вагонов, а размыкающими контактами РКТ между проводами 3 - ЗА разрывается цепь контактора «Ш», что исключает возможность использования электрического тормоза. С провода 47 через контакты ППТ-3 включается лампа «Т» хвостового вагона. Лампа «Т» головного вагона включается от провода 45 через замыкающие контакты РКО. Непосредственно от провода 47 возбуждаются реле РКТ головного и хвостового вагонов, размыкающие контакты которых разрывают цепь питания СК, но он не отключается, так как одновременно собирается цепь на СК через контакты реле РКО хвостового вагона и замыкающие контакты реле РКТ (45 - 45 А) в головном вагоне:
(+)50В, провод 44, контакты РТ, провод 47, контакты ППТ-3, контакты РКО, провод 45, контакты РКТ, катушка СК, провод 30ТВ, контакты РКБ, провод (-)30.
Наполнение ТЦ контролируется по манометру ТЦ и лампе «СОТ»:
(+)110 В, провод 15, контакты выключателя «ВУ», предохранитель Пр.52, лампа «СОТ», провод 51, контакты сигнализаторов СОТ, провод (-)30.
При неисправности цепей управления ЭПТ от КМ № 395 для возбуждения вентилей ВО и ВТ ЭВР используют кнопку «Аварийный ЭПТ». При нажатии этой кнопки получает питание реле РПТ, замкнувшиеся контакты которого подают напряжение с провода 44 на отпускной 49 и тормозной 47 провода. При этом на всех вагонах возбуждаются вентили ВО и ВТ ЭВР, что приводит к наполнению ТЦ электропоезда сжатым воздухом.
При выходе из строя ЭПТ его необходимо отключить выключателем В26. Контакты этого выключателя отключают «минусовую» часть цепи катушек РО и РТ от провода 43 и одновременно собирают цепь питания СК от провода 44:
(+)50 В, провод 44, контакты контроллера машиниста 0-го положения, провод 44А, контакты ППТ-1, диод ДМ, провод 401И, контакты В26, р.к. РКТ, катушка СК, провод 30ТВ, контакты РКБ, провод (-)30.
В тормозных электрических схемах электропоездов последующих выпусков, в частности серии ЭТ-2, могут быть незначительные отличия, которые не изменяют общего характера работы схемы.
