Принципиальная схема электрооборудования с комплексом электроснабжения ЭВ. 10. 02. 26.

На рис. 10.2 приведена принципиальная электрическая схе­ма современного серийного ЦМВ постройки Калининского вагоностроительного завода. Рассмотрим работу электрообо­рудования путем поочередного анализа цепей, обеспе­чивающих работу отдельных функциональных групп вагона.

 

Рисунок 10.2 – Принципиальная электрическая схема комплекса электроснабжения ЭВ.10.02.26

10.3.1 Силовые цепи электрооборудования вагона разделены на две изолированные друг от друга части: низковольтную с напряжением постоян­ного тока 50+/-3В и высоковольтную с напряжением 3 кВ. Как уже отмечалось ранее, низковольтная часть потребите­лей вагона может получать электроэнергию от генератора G (25), аккумуляторной батареи GВ (23) и низковольтной поездной магистрали НПМ (17), подключаемой через предо­хранители F27 (18) и F 11 (20) к переключателю режима S6 (19).

Основная статорная обмотка генератора через разъем XI и предохранители F4—F6 подключена к силовому выпрями­телю на полупроводниковых диодах VI—V6 (29). Положи­тельный полюс выпрямителя (провод 25) соединен с контак­тами контакторов К1 и К2 через шунты RS2 и RS1 (31). Отрицательный полюс выпрямителя (провод 10) соединен через предохранитель F2 с «минусом» батареи, а также с балластными резисторами R17, R28 тиристорного короткозамыкателя и обмоткой подмагничивания А1.4 магнитного усилителя в цепях зарядки батареи (37). Параллельно проводам 25 и 10 силового выпрямителя через предохранители F1 и F2, контакты контактора К1 подключена вагонная батарея, ра­ботающая в режиме разряда на потребители или заряда от генератора. Однако независимо от режима работы батарея остается подключенной к общим проводам 5 и 10 комплекса через предохранитель FЗ и диод V17 (22) для снижения уровня возможных коммутационных перенапряжений в си­стеме. Вагонный генератор имеет две обмотки возбуждения: последовательную 01—02 (42), включенную в минусовый провод через разъем ХЗ, и параллельную И1—И2 (44), под­ключенную к РНГ (блок А7) через реле К6.

Потребители электроэнергии в вагоне подключаются к энергоузлу с помощью силовых контакторов К2, К22, К23 или режимного переключателя S6 (19), а включаются в работу индивидуальными устройствами коммутации: выключателя­ми, контакторами и реле. Кроме того, каждая группа одно­родных потребителей электроэнергии подключена к общим шинам пи­тания через собственные предохранители, установленные в положительном и отрицательном проводах. Непосредствен­ное подключение к батарее имеют блоки И2 и ИЗ (преобра­зователи напряжения для электробритв) через выключатель 312 и контакт реле К30 (17). В режиме разряда батареи эти блоки подключены на полное напряжение батареи через F64 и К1, а в режиме зарядки, когда напряжение в этих точках возрастает на 25—40%, блоки соединяются с отпайкой бата­реи посредством замыкающего контакта контактора К1 и предохранителя F6З. Таким образом удается сохранить мак­симальное напряжение на входе блоков И2 и ИЗ не выше 52 В.

К сборным шинам комплекса (провода 187 и 10) подклю­чен тиристорный короткозамыкатель V13, который мгновенно увеличивает нагрузку на источники при коммутационных перенапряжениях путем подсоединения к ним балластных резисторов R17 и R28.

К силовой части зарядных цепей комплекса электрообору­дования, кроме основной обмотки генератора и выпрямителя VI—V6, относится дополнительная однофазная статорная обмотка генератора 2С1—2СЗ со средней точкой (2С2), пре­дохранители F7 и F8, рабочие обмотки А1.1 и А1.2 магнит­ного усилителя, диоды V7 и V8, контактор батареи К1.

Силовая часть высоковольтного электрооборудования ва­гона состоит из однопроводной поездной магистрали ВПМ (1) со штепсельными разъемами Х22 и Х21, переключателя S59, предохранителя F73, контактора К8, дифференциального реле защиты К28 и блока ЕЗ с электронагревателями котла. Контроль наличия напряжения в поездной высоковольтной магистрали осуществляется реле К27, подключенным через выпрямительный мост V22 и предохранитель F72 к делителю напряжения на резисторах R73 - R80.

10.3.2 Цепи управления комплексом электроснабжения вагона. Схема управления (48—58) получает питание через предохранители F12 (28) и F23 (47), переключатель S6 «Питание» (39) и включается тумблером S5 (37). Нажатием кнопки 54 «Возврат защиты» (54) замыкается цепь питания обмотки контактора К2 (55) и сигнальной лампы Н16. Кон­тактор К2 сработает и замкнет свои контакты в силовой цепи (32), разомкнув их в цепи сигнальной лампы Н22 (57).

При наличии напряжения между проводами 187 и 10 и закрытом состоянии тиристора V13 реле К7 сработает в мо­мент нажатия S4 и останется в этом положении за счет само­блокировки по цепи: F75, А9, К7, К7 и S4 (34). Замыкающие контакты реле К7 обеспечивают питание обмотки контактора К2 через V34, R38, которая, кроме того, имеет цепь питания через контакты КЗО (56), минуя контакты тумблера S5 (37).

При положении S6 «Нормальный режим» катушки К22 и К23 (56) находятся под напряжением и сборные шины элек­троприемников (провода 52 и 191) оказываются подключен­ными контакторами К22 и К23 к источникам энергоузла через предохранители F76 (33) и F2 (24).

Нажатие кнопки S4, кроме включения К2, создает цепь питания реле К6 (52), которое замыкает контур для тока возбуждения генератора.

Отключение потребителей электроэнергии от источников может быть произведено или отключением тумблера S5 «Управление», или кратковременным нажатием кнопки S14 «Аварийная».

10.3.3 Цепи регулирования напряжения генератора. Регулирование напряжения генератора с целью его ста­билизации во всем диапазоне рабочих скоростей движения вагона обеспечивает специальный блок А7 (42), подключаемый к цепям управления комплекса с помощью разъема Х4. Вход блока А7 подключен к стороне переменного тока сило­вого выпрямителя через предохранители F9, F10 и F22

Блок РНГ имеет два выхода: первый, подключаемый к проводам 63 и 50, обеспечивающий напряжением 50В пита­ние блока А4 (36), обмотки подмагничивания А1.5 магнит­ного усилителя и реле контроля напряжения К9 (41) на основной обмотке генератора, и второй, шунтированный кон­тактом К9 (45) и резистором R7, подключаемый к параллель­ной обмотке возбуждения с помощью контакта реле К6. РНГ представляет собой тиристорно-импульсный усилитель с естественной коммутацией, который регулирует среднее значение тока в обмотке возбуждения генератора с таким расчетом, чтобы сохранялось неизменным напряжение на стороне постоянного тока силового выпрямителя. Пропорционально скорости движения изменяется и вы­ходное напряжение генератора. Когда его значение достигнет 42 В, сработает реле К9 и отключит шунтирующую цепь блока с резистором К7. С этого момента возбуждением ва­гонного генератора управляет блок А7.

10.3.4 Цепи переключения источников питания в комплексе. Переход на питание потребителей вагона с резерв­ного источника (аккумуляторной батареи) на основной (ге­нератор) определяется скоростью движения вагона (частотой вращения генератора) и потребляемой мощностью. При включенной системе управления комплексом, генератор нахо­дится в режиме самовозбуждения. Поэтому он может быть исполь­зован в качестве датчика скорости, поскольку частота индук­тируемых ЭДС в обмотках статора пропорциональна частоте вращения.

Управляющим устройством переключения источников яв­ляется реле частоты — блок А4 (36), который включает и отключает батарейный контактор К1 при дости­жении или снижении скорости вращения генератора в пре­делах 900... 1050 об/мин.

Силовые контакты контактора К1 (23 и 30) отключают батарею от потребителей и подготавливают силовые цепи для ее зарядки. Кроме того, они переключают питание блоков И2 и ИЗ на питание от отпайки батареи.

Контактор К1 производит бестоковую коммутацию, так как к моменту переключения ток нагрузки практически пол­ностью обеспечивается генератором. Диод V35 шунтирует катушку К1 в обратном направлении и снижает уровень перенапряжений при коммутации тока в ней.

10.3.5 Цепи зарядки вагонной аккумуляторной батареи. Для зарядки аккумуляторной батареи в зависимости от сезона, а точнее с учетом температуры воздуха в аккумуляторном ящике, необходимо регулировать максимальное зна­чение напряжения в пределах 60...72 В. Это напряжение получается за счет суммирования выпрямленных напряжений основной и вспомогательной обмоток по цепи: «минус» GВ, провод 10, F2, V1— V6, провод 25, RS1, V7/ V8, А1.1/А1.2, F7/F8, Х2, G, К1, F1 и «плюс» GВ.

Магнитный усилитель А1 является выходным устройством цепей регулирования величины зарядного напряжения. Его состояние определяется током в управляющей обмотке А1.3 (39), которая подключена через выпрямительный мост V16 и группу конденсаторов С2, СЗ и С5 на междуфазовое напря­жение генератора (провода 6 и 26). Величина зарядного на­пряжения пропорциональна току управляющей обмотки маг­нитного усилителя, а он в свою очередь — проводимости участка цепи с конденсаторами С2, СЗ и С5.

Дискретное управление проводимостью цепи путем под­ключения одного, двух или трех конденсаторов производится или вручную переключателем S2 (42), или автоматически с применением реле температуры (блока АЗ) и блока А5 с терморезисторами. Блок А5 установлен в аккумуляторном ящике вагона.

Принцип действия и схема блоков А3 и А5 рассмотрены ниже. Как при ручном, так и при автоматическом управлении обеспечиваются «малый», «средний» и «полный» режимы зарядки аккумуляторной батареи.

 

10.3.6 Устройства защиты комплекса и потребителей вагона. В комплексе ЭВ.10.02.26 большое внимание уделено защите электрооборудования и снижению его пожарной опасности в аварийных режимах. Защита оборудования отдельных функциональных групп от коротких замыканий осуществлена применением плавких предохранителей в обоих питающих проводах каждой группы.

Состояние изоляции силовых и управляющих цепей вагона контролируется специальной схемой (60), состоящей из последовательно включенных S10, Н13, R20, R21, Н14 и S11. Средняя точка этой цепи соединена с корпусом вагона (провод 100). При нормальной изоляции в системе (отсутствие пробоя одного из полюсов на корпус) и включенных тумблерах S10 и S11 обе сигнальные лампы Н13 и Н14 горят вполовину накала. При потере изоляции, например провода 7, лампа Н13 шунтируется и поэтому не светится, а лампа Н14 оказывается под полным напряжением питания и светится с полным накалом.

В комплексе так же предусмотрены за­щиты:

- от коммутационных перенапряжений,

- от повышения напряжения,

- от понижения напряжения,

- от несимметричного режима работы генератора (перекоса фаз).

Датчиком коммутационных перенапряжений служит блок А9 (36), а выходным устройством этой защиты — тиристорный короткозамыкатель V13. Принцип действия и схема блока управления тиристорной защитой от коммутационных пере­напряжений А9 рассмотрены ниже.

Срабатывание блока А9 включает тиристор V13 и со­здает дополнительную нагрузку на генератор в пределах 200...300А, что не представляет опасности для генератора и силового выпрямителя, но значительно снижает уровень перенапряжений. Включение V13 мгновенно обесточивает реле К7, которое своими контактами разрывает цепь питания катушки К6 (52). Отключается возбуждение генератора, и схема переходит на работу по структуре аварийного питания. При этом загораются сигнальные лампы Н15 и Н22 и восста­навливаются запирающие свойства тиристора V13 короткозамыкателя.

После устранения неисправности восстанавливается рабо­чее состояние схемы путем нажатия кнопки S4 «Возврат защиты», которая служит одновременно и для проверки вы­ходных цепей защиты.

Защиту от повышения напряжения в системе электрообо­рудования вагона осуществляет специальный полупроводни­ковый блок А6 (48), принцип действия и схема которого рас­смотрены в ниже. Блок защиты А6 подключен парал­лельно блоку А7 к стороне переменного тока выпрямителя V!—У6, а «минус» выпрямленного напряжения (провод 50) для питания схемы поступает через замыкающий контакт реле К6 (45). Выходным элементом блока А6 является реле, нормально закрытые контакты которого использованы для подключения катушки реле К6 (53) через контакт К7 и пре­дохранитель F23 к общему «минусу» системы. Блок защиты имеет две уставки на срабатывание, нижняя из которых — с временной задержкой. Срабатывание блока А6 вызывает отключение реле К6, К30, что в свою очередь приводит к снятию возбуждения генератора и появлению сигнала — за­горанию лампы Н15, РМН.

Проверка блока защиты на стоянке при неработающем генераторе производится кратковременным нажатием кнопки S19 (49) «Проверка РМН.

Защита от понижения напряжения, выполненная на осно­ве реле К31 (51), предохраняет вагонную батарею от глубо­ких разрядов, для чего с помощью реле К29 производит разгрузку аккумуляторной батареи путем отключения элек­тродвигателей вентилятора и ЭМП для люминесцентного освещения. Уставка защиты минимального напряжения регу­лируется резистором R23.

Реле защиты К31 имеет блокировку от ложных срабаты­ваний в момент пуска электрических машин при работающем генераторе, которую обеспечивает реле К9. Восстановление защиты производится нажатием кнопки S4 «Возврат за­щиты», а сигнализация о срабатывании — лампой Н23 «Обрыв фаз, РПН».

В процессе эксплуатации комплекса может иметь место обрыв фаз, потеря контакта или перегорание любого из пре­дохранителей F4—F6, что приведет к несимметричному ре­жиму работы генератора и его перегрузке, а также ухудшению каче­ства напряжения питания потребителей и устройств автоматики. Для защиты генератора от длительной работы в подобных режимах, в комплексе ЭВ.10.02 предусмотрена защита от перекоса фаз, выполненная с использованием реле К11. Это реле подключено через однофазный выпрямительный мост между нейтралью вагонного генератора и искусственным ну­лем, созданным резисторами R41—R43 (32). В исправном состоянии напряжение на реле К11 (27) отсутствует, а при исчезновении напряжения одной из фаз генератора достигает линейного напряжения основной обмотки статора. Контакты реле К11 отключают реле К6 (53), тем самым снимая воз­буждение генератора, и реле К29, запрещая включать двига­тель вентилятора и ЭМП. Сигнализация о срабатывании защиты от перекоса фаз генератора осуществляется загора­нием лампы Н23. Восстановление защиты после устранения неисправности производится кнопкой S4 (54).

 

 

---

Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 77; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!