ЦЕПИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В РЕЖИМЕ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТОРМОЖЕНИЯ

Памятка по устранению неисправностей

 

 на электровозе ЭП-1

 

Саратов

2007г.

 

щщщзззщшггннн

 

 

ОАО «РЖД»
ГОСУДАРСТВЕННОЕ унитарное предприятие Приволжская железная дорога

Локомотивное депо Саратов.

 

СОГЛАСОВАНО ________                                 УТВЕРЖДАЮ__________

 

    Начальник локомотивного                      

    депо Саратов                                                                          Заместитель начальника

    Приволжской ж/д.                                                                                                 Приволжской ж/д.

 

                     

         Жирун. М.П.                                                                 Костин.А.А

 

 

РЕКОМЕНДАЦИИ

По устранению неисправностей на электровозах ЭП-1

 

Разработал

Машинист

локомотивного

депо Саратов

Лисицкий О.К.

 

 

САРАТОВ

2007

 

ВВЕДЕНИЕ

В рамках Федеральной целевой программы по разработке и производству пассажирского подвижного состава нового поколения, утвержденной постанов­лением Правительства Российской Федерации, на Новочеркасском электрово­зостроительном заводе с 1999 г. осуществляется серийное производство пасса­жирского электровоза переменного тока ЭП1. В конструкции этого электровоза реализованы последние достижения современной науки и техники в области электровозостроения:

- опорно-рамный привод второго класса;

- применение продольных наклонных тяг для передачи сил тяги и торможения от тележки кузову;

- электрическое рекуперативное торможение;

- микропроцессорная система управления движением (МСУД).
На электровозе ЭП1 реализована система зонно-фазного регу­лирования напряжения тяговых двигателей, которая совершенно по-иному по­зволяет осуществлять регулирование скорости электровоза.

Грамотная эксплуатация электровоза возможна только при условии знаний его электриче­ской схемы.

Памятка предназначена для устранения неисправностей в пути следования и быстрейшего освобождения перегона локомотивными бригадами, эксплуатирующими электровозы ЭП1.

Если на электровозе собрана любая аварийная схема, запрещается категорически пользоваться рекуперативным торможением. При появлении любой неисправности машинист обязан попытаться восстановить работу электровоза в штатном режиме. Для определения характера неисправности необходимо, последовательно приводя электровоз в рабочее состояние, выявить момент ее появления.

Для сбора ниже приведенных аварийных схем машинист обязан иметь: 6 клиньев, 6 перемычек с зажимами типа «Крокодил», голую медную проволоку для шунтирования блокировок и замены предохранителей на

Ø 5. А диаметром 0,19 мм

Ø 10 А диаметром 0,21 мм

Ø 20 А диаметром 0,35 мм

Ø 25 А. диаметром 0,53 мм

Все аварийные схемы проверены на электровозах с №73 по №352

В памятке используются некоторые сокращения:

к/р. – клеммная рейка

Н211(КV23)- провод 211, находящийся на реле КV23

Н234 к/р. прав бл 14 – провод Н234 Находящийся на клеммной рейке справа от блока № 14

БСА – блок силовых аппаратов

БВ – быстродействующий выключатель и т.д.

ОБЩИЕ ПОЯСНЕНИЯ К СХЕМАМ СИЛОВЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ

 

1. Все аппараты в схеме электровоза имеют буквенно-числовые обозначе­ния с использованием букв латинского алфавита, например: QF1, Ш, KV57, SA3.... и др.

2Соединительные провода имеют буквенно-числовые обозначения с ис­пользованием букв русского алфавита:

- провода, обозначенные буквой «В» и числом (В8, В11, В84...), относятся к силовым (высоковольтным) цепям первичной обмотки тягового трансформа­тора, цепям питания тяговых двигателей (ТЭД) и цепям отопительной системы поезда, причем в силовых цепях питания ТЭД первая цифра после буквы «В» указывает на номер двигателя, например В105, ВЗ10, В611;

- провода, обозначенные буквой «С» и числом (С4, С19, С100...), относятся к цепям собственных нужд (к вспомогательным цепям), причем первая цифра 1,2 или 3 после буквы «С» обозначает соединение данного провода с соответст­вующей фазой С1, С2, СЗ, например: С104, С204, С304;

- провода, обозначенные буквой «Н» и числом (Н364, Н373, Н374...), относятся к цепям управления;

- провода, обозначенные буквой «А» и числом (А8, А260...), относятся к це­пям автоматики микропроцессорной системы управления и диагностики (МСУД);

- провода, обозначенные буквой «Ж», служат для заземления, т.е. для соединения с кузовом электровоза.

3. Провода не меняют своего номера на клеммных рейках, поэтому не­сколько проводов, имеющих общую точку подключения, как правило, обозна­чаются под одним номером.

4. Схема электровоза изображена при обесточенных электрических цепях без воздуха во всех пневматических магистралях, а также при следующем по­ложении аппаратов:

- контакторы, реле, главный выключатель показаны на схеме в отключен­ном положении;

- переключатель Q1 в положении питания отопительной системы поезда через штепсельный разъем второго конца электровоза;

- переключатель Q6 в положении питания вспомогательных машин и уст­ройств от обмотки собственных нужд;

- реверсивные переключатели QP1 в блоках силовых аппаратов А11 и А12 в положении для движения вперед кабиной 1;

- тормозные переключатели QT1 в блоках силовых аппаратов А11 и А12 в положении «Тяга»;

- разъединители QS1-QS7 и QS35 в положении «Включено»;

- разъединители QS15 в блоках силовых аппаратов А11 и А12 в положении «Включено»;

- разъединители QS21 в блоках силовых аппаратов А11 и А12 в положении «Отключено».

5. Обозначения аппаратов и номера проводов, указанные в скобках, отно­сятся ко второму концу электровоза.

 

2. ЦЕПЬ ПЕРВИЧНОЙ ОБМОТКИ ТЯГОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА

 

Напряжение от контактной сети на первичную обмотку тягового транс­форматора поступает по следующей цепи: через токоприемник ХА1(ХА2), дроссель L 1( L 2), разъединитель QS1(QS2), контакты главного выключателя QF 1, фильтр Z1, по токоведущему стержню трансформатора тока Т2 и шине В9 на вывод А первичной обмотки тягового трансформатора Т1 и затем с вывода X по шине В10 через трансформатор тока ТЗ, после чего по шине В15 к токоотводящим устройствам ХАЗ-ХА6 и далее в рельсовую цепь.

Дроссели L 1( L 2) и фильтр Z1 служат для снижения уровня радиопомех, которые возникают при работе электровоза.

Разъединители QS 1( QS 2) служат для отключения поврежденного токопри­емника от высоковольтной схемы электровоза.

Трансформатор тока Т2 служит для ввода напряжения в кузов электровоза, а также является датчиком тока для реле максимального тока К2.

Трансформатор тока ТЗ служит датчиком тока для счетчика активной электроэнергии PJ 1, который учитывает потребляемую и рекуперируемую энергию.

Токоотводящие устройства ХАЗ-ХА5 установлены в буксах на торцах оси 2, 3, 4 колесных пар и служат для отвода тока в рельсовую цепь. Кроме того, для исключения появления высокого потенциала при нарушении работы токосъемных устройств первичная обмотка тягового трансформатора дополнитель­но соединена с кузовом электровоза через дроссель L3.

Для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений в кон­тактной сети служит ограничитель перенапряжений F1.

Для защиты от токовых перегрузок и коротких замыканий служит реле максимального тока К2, входящее в состав главного выключателя, которое воз­действует на отключение ГВ, если ток в первичной обмотке тягового транс­форматора достигнет значения 450 А.

В результате протекания тока по первичной обмотке тягового трансформа­тора на его вторичных обмотках наводится ЭДС необходимого значения для питания соответствующих потребителей электровоза. Тяговый трансформатор имеет 5 вторичных обмоток:

- Обмотка с выводами (а4-б-х4) служит для питания обмоток возбуждения
ТЭД при рекуперативном торможении;

- обмотка с выводами ( al - l -2- xl ) служит для питания ТЭД Ml, M2, МЗ;

- обмотка с выводами (а2-3~4-х2) служит для питания ТЭД М4, М5, Мб;

- обмотка с выводами (аЗ-5-хЗ) служит для питания вспомогательных ма­шин и устройств;

- обмотка с выводами (а5-х5) служит для питания цепи отопительной сис­темы поезда.

Значения напряжений на выводах всех обмоток трансформатора приведе­ны на схеме для режима холостого хода при напряжении в контактной сети 25000 В.

3. ЦЕПИ ВТОРИЧНЫХ ОБМОТОК ТЯГОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА И ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В РЕЖИМЕ ТЯГИ

 

Напряжение на ТЭД подается от двух вторичных обмоток тягового транс­форматора через выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП) Ш и U2, которые служат для выпрямления однофазного переменного тока частоты 50 Гц в постоянный с целью питания тяговых двигателей в режиме тяги, а также для преобразования постоянного тока в однофазный переменный ток частотой 50 Гц в режиме рекуперативного торможения.

Для отключения поврежденного ВИП служат трехножевые разъединители с ручным приводом QS3-QS6.

Для изменения направления движения электровоза служат реверсивные переключатели QP 1 (2 шт.) с пневматическим приводом, которые установлены в блоках силовых аппаратов АН и А12. Реверсирование осуществляется путем изменения направления тока в обмотках возбуждения ТЭД.

Для переключения электрической схемы электровоза из тягового режима в режим рекуперативного торможения и наоборот служат тормозные переключатели QT 1 (2 шт.) с пневматическим приводом, которые установлены в блоках силовых аппаратов All и А12.

Для индивидуального отключения поврежденного ТЭД служат одноножевые разъединители с ручным приводом QS 11- QS 13 (6 шт.), которые установ­лены в блоках силовых аппаратов АН и А12.

Для подключения ТЭД к розеткам Х4, Х20 с целью ввода/вывода электро­воза в депо от постороннего источника служат двухножевые разъединители с ручным приводом QS 21 (2 шт.), которые установлены в блоках силовых аппа­ратов All и А12.

Сглаживающие реакторы L 5 и L 6 служат для снижения уровня пульсаций выпрямленного тока в цепи питания ТЭД.

Для уменьшения пульсаций тока возбуждения обмотка возбуждения каж­дого ТЭД шунтирована резисторами R 11- R 13 (выводы РО, РЗ).

Регулирование скорости электровоза осуществляется двумя способами:

- путем изменения напряжения подводимого к ТЭД электровоза (четырехзонное плавное регулирование напряжения).

- путем ослабления возбуждения ТЭД методом шунтирования их обмоток возбуждения специальными резисторами R 11- R 13 (выводы Р1-РЗ) и последо­вательно соединенными с ними индуктивными шунтами L 11- L 16.

Ступени ослабления возбуждения включаются контакторами с пневмати­ческим приводом К11-К13, К21-К23, К31-КЗЗ. Схемой предусмотрено три ступени ослабления возбуждения ТЭД:

первая ступень — включаются контакторы К11-К13, в результате чего по обмоткам возбуждения каждого ТЭД будут протекать 74 % от тока якоря;

вторая ступень — включаются контакторы КП-К13 и К21-К23 — по обмоткам возбуждения каждого ТЭД будут протекать 57 % от тока якоря;

третья ступень — включаются контакторы К11-К13, К21-К23 и К31-КЗЗ — по обмоткам возбуждения каждого ТЭД будет протекать 48 % от тока якоря.

Индуктивные шунты L 11- L 16 служат для снижения бросков тока в ТЭД и облегчения условий их коммутации при работе электровоза в режиме ослабле­ния возбуждения, когда возникают колебания в контактной сети или при рез­ком восстановлении напряжения питания ТЭД после кратковременного снятия.

Ток ТЭД измеряется амперметрами РА1, РА2, подключенными к измери­тельным шунтам RSI , RS 2. Амперметры РА1, РА2 служат для измерения тока первого ТЭД по ходу движения электровоза и обеспечения возможности кон­троля работы каждого ВИП.

Вольтметр PV 4 служит для измерения напряжения якорной обмотки пятого ТЭД.

Для защиты оборудования тяговых вторичных обмоток от атмосферных и коммутационных перенапряжений служат ограничители перенапряжений F 3, F4.

Для защиты тяговых вторичных обмоток и ВИП от токовых перегрузок и коротких замыканий служат реле токовой перегрузки КА1-КА6, контакты ко­торых включены в цепь питания катушки отключающего электромагнита УАЗ главного выключателя QF 1. Ток срабатывания реле — 6000А.

Для защиты ТЭД от токов короткого замыкания служат быстродействую­щие выключатели QF 11- QF 13 (6 шт.), расположенные в блоках силовых аппа­ратов All и А12.

Для контроля замыкания на корпус электровоза цепей питания ТЭД слу­жит реле заземления KV 1. Катушка реле имеет две обмотки: удерживающую и включающую. Удерживающая обмотка реле включается в цепи управления на напряжение 50 В. Включающая обмотка включается в силовые цепи через ре­зисторы R 1 S , R 16 и через разъединители QS 15 (2 шт.), которые служат для возможности отключения реле заземления при замкнутой на корпус силовой цепи с целью сохранения работоспособности электровоза. Питание включаю­щей обмотки реле заземления осуществляется от специального трансформатора Т9. При срабатывании KV 1 происходит отключение ГВ.

Для снижения потенциала относительно корпуса при атмосферных пере­напряжениях и для снижения уровня радиопомех тяговые обмотки трансфор­матора ТЗ соединены с корпусом электровоза через конденсаторы Cl, C2 и Трансформаторы Т11, T 12 служат для обеспечения работы системы, уста­навливающей необходимую величину угла отпирания тиристоров ВИП в зави­симости от формы напряжения в контактной сети.

Трансформаторы Т13, Т14 служат для синхронной работы аппаратуры управления с сетью.

Датчики угла коммутации Т15-Т18 служат для передачи сигнала, пропор­ционального углу коммутации ВИП.

Датчики тока Т21-Т23 служат для измерения постоянного пульсирующего тока ТЭД и формирования сигнала, для системы автоматического управления электровозом.

ЦЕПИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В РЕЖИМЕ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТОРМОЖЕНИЯ

 

В режиме рекуперативного торможения все ТЭД переключаются для рабо­ты генераторами постоянного тока с независимым возбуждением. Рекуператив­ное торможение осуществляется за счет инвертирования постоянного тока ТЭД, работающих генераторами, в переменный ток частотой 50 Гц.

Переключение силовой схемы из режима тяги в режим рекуперативного торможения осуществляется тормозными переключателями QT1 следующим образом:

- якорь каждого ТЭД отключается от своей обмотки возбуждения и под­ключается к ВИП последовательно с блоками диодов U9-U14 и блоками рези­сторов R 1 0;

- обмотки возбуждения ТЭД соединяются между собой последовательно, причем резисторы R 11- R 13 выводами Р0, РЗ остаются подключенными парал­лельно обмоткам возбуждения, как и в режиме тяги, а выводами Р4 подключа­ются тиристорами панелей А20.

После этого включается контактор К1, который своим включением завер­шает сбор силовой схемы питания обмоток возбуждения ТЭД.

Питание обмоток возбуждения ТЭД осуществляется от вторичной обмотки тягового трансформатора с выводами а4-6-х4через выпрямительную установку возбуждения U3, которая собрана по схеме двухполупериодного выпрямителя с нулевой точкой.

Блок резисторов R 10 служит для обеспечения электрической устойчивости рекуперативного торможения, а также для улучшения распределения тока меж­ду параллельно включенными якорями ТЭД.

Блоки диодов U9 служат для предотвращения появления контурных токов при переходе в режим рекуперативного торможения на высоких скоростях.

Тиристоры панелей А20 служат для выравнивания токов якорей за счет разной степени ослабления возбуждения электродвигателей.

Регулирование тормозной силы в режиме рекуперативного торможения осуществляется двумя способами:

- в зоне высоких скоростей — путем плавного изменения тока возбуждения ТЭД;

- в зоне средних и малых скоростей — путем плавного изменения напря­жения ВИП, работающего в режиме инвертора.

Для измерения тока возбуждения служит амперметр РА6, подключенный параллельно шунту RS5.

Для формирования сигнала, пропорционального току возбуждения, служит датчик тока Т20, сигнал от которого поступает к системе управления рекупера­тивным торможением.

Для защиты блока резисторов R 10 от токовых перегрузок служат панели реле напряжения А6. При срабатывании реле напряжения KV 01, KV 02 на па­нели (напряжение срабатывания на выводах 1-4 и 5-8 составляет 177 В) разби­рается схема рекуперативного торможения.

Для защиты ТЭД от кругового огня по коллектору служат панели А16. При срабатывании реле контроля напряжения KV 01, KV 02 на панели (напряжение срабатывания на выводах 1-2 и 2-3 составляет 300 В) происходит отключение контактора К1, что приводит к обесточиванию обмоток возбуждения ТЭД и прекращению рекуперативного торможения.

Для защиты цепей возбуждения ТЭД от токовых перегрузок служит реле перегрузки КАП, которое срабатывает при токе возбуждения 1500 А и воздей­ствует на отключение контактора К1.

Для защиты цепей возбуждения ТЭД от тока короткого замыкания служит реле перегрузки КА12, которое срабатывает при токе возбуждения 1500 А и воздействует на отключение главного выключателя QF 1.

Для контроля замыкания цепей возбуждения ТЭД на корпус электровоза служит реле контроля «земли» KV 3, при срабатывании которого загораются индикаторы «ВУВ» на пульте машиниста.

Для снижения уровня радиопомех выводы а4 и х4обмотки тягового транс­форматора соединены с корпусом электровоза через конденсаторы С5, Сб.

4. СХЕМА ЦЕПЕЙ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАШИН И УСТРОЙСТВ

 

Вспомогательные цепи получают питание от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Напряжение холостого хода между выводами аЗ-5обмотки равно 225 В, а между выводами аЗ-хЗнапряжение составляет 405 В.

Для защиты от радиопомех служат конденсаторы С17, С18.

Для защиты от токов короткого замыкания служит реле перегрузки КА7, которое срабатывает при токе 4000 А и воздействует на отключение главного выключателя QF 1.

Для контроля замыкания на корпус электровоза служит реле контроля «земли» KV 4, при срабатывании которого загораются индикаторы «РКЗ» на пульте машиниста.

Схема питания вспомогательных машин обеспечивает нормальную работу двух групп вспомогательных машин при различных частотах питающего на­пряжения, а также при различных системах преобразования числа фаз и раз­личных способах формирования пусковых процессов.

По способу питания все электродвигатели вспомогательных машин можно условно разделить на две группы.

К первой группеотносятся электродвигатели вентиляторов МП-М13 и маслонасоса М17, которые в зависимости от токовой нагрузки ТЭД могут полу­чать питание двумя путями: непосредственно от выводов аЗ-хЗобмотки собст­венных нужд напряжением с частотой 50 Гц через электромагнитные контакто­ры КМ11-КМ13, КМ17 или от преобразователя частоты и числа фаз U5 напря­жением с частотой 16 ²/₃ Гц через контакторы КМ7-КМ10. Сам преобразователь U5 получает питание от выводов аЗ-5обмотки собственных нужд. Фаза С2 явля­ется общей для обеих систем питания, а переключение с одной системы на дру­гую происходит автоматически, в зависимости от токовой нагрузки ТЭД.

Ко второй группеотносятся электродвигатели вентилятора М14 и ком­прессоров М15, М16, которые могут получать питание только от выводов аЗ-хЗобмотки собственных нужд напряжением с частотой 50 Гц через контакторы КМ14-КМ16.

При установившихся режимах работы системы питания с частотой 50 Гц преобразование числа фаз осуществляется при помощи симметрирующих кон­денсаторов, которые распределены таким образом, что при любом произволь­ном порядке их включения величина симметрирующей емкости близка к опти­мальной. При пусковых режимах конденсаторы С102-С105 и ¹/₂ часть конден­сатора С101 посредством контакторов КМ1-КМЗ подключаются к сборным шинам фаз С2, СЗ. Этим обеспечивается увеличение пускового момента элек­тродвигателя включаемого первым на номинальную частоту вращения.

Для контроля за окончанием процесса пуска и появления трехфазной систе­мы напряжения на сборных шинах Cl, C2, СЗ служит реле контроля напряжения KV 01 на панели напряжения А1, настроенное на напряжение включения 300 В. При пусках последующих машин реле остается включенным. Необходимый пус­ковой момент вновь включаемых электродвигателей обеспечивается благодаря ранее включенным машинам, выполняющим функции «расщепителя» фаз.

Резисторы R 31- R 33 служат для снятия статического заряда с конденсато­ров С101-С105 после их отключения.

Преобразование числа фаз при работе электродвигателей М11-М13, М17 на низкой частоте осуществляется без использования симметрирующих кон­денсаторов посредством преобразователя U5.

Для защиты вспомогательных машин от токовых перегрузок служат теп­ловые реле ККП-КК19, каждое из которых при срабатывании воздействует на отключение контактора соответствующей вспомогательной машины. При рабо­те на низкой частоте электродвигатель маслонасоса М17 защищен отдельными тепловыми реле КК7, КК8.

Для испытания вспомогательных машин от источника депо служат розетки XI, Х2.

 

---

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 457; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!