7.5. Цепи заряда аккумуляторной батареи

Аккумуляторная батарея и вспомогательный генератор тепловоза соединены параллельно. При неработающем дизеле все цепи управления и освещения питаются от аккумуляторной батареи. После того как начнет работать дизель-генератор- ная установка и напряжение вспомогательного генератора превысит напряжение батареи, вспомогательный генератор будет заряжать батарею и питать цепи управления, освещения и пр.

В цепи заряда батареи применяется кремниевый диод ДЗБ (рис. 74). Когда напряжение вспомогательного генератора превысит напряжение аккумуляторной батареи, через диод будет проходить ток, заряжающий батарею и питающий цепи управления, освещения и пр. При снижении напряжения вспомогательного генератора ниже напряжения батареи диод не допустит ее разряда на вспомогательный генератор.

Диод марки В2-200, смонтированный на панели ПВК-6011, рассчитан на длительный ток 200 А при температуре 40 °С и скорости охлаждающего воздуха 12 м/с. Панель размещается в воздухопроводе вентилятора охлаждения тягового генератора. От перегрузки диод защи

щается плавкими предохранителями в цепи вспомогательного генератора или аккумуляторной батареи.

Для того чтобы в период Пуска дизеля вспомогательный генератор (уже работающей секции тепловоза) не перегружался, будучи подключенным к пусковой обмотке тягового генератора, предусмотрено выключение его возбуждения. Для этого в цепь обмотки возбуждения ВГ включены размыкающие вспомогательные контакты контакторов Д1 и ДЗ.

Резистор СЗБ в цепи заряда батареи служит для автоматического поддержания зарядного тока. При отключенном освещении тепловоза установившийся ток заряда как для зимнего, так и для летнего режима работы должен быть равен 20—25 А. Регулируют этот ток изменением сопротивления резистора СЗБ.

Лекция 7. Общие сведения об электрических схемах тепловозов. Общие принципы конструирования схем.

Схема электрических соединений представляет собой графическое изображение электрической системы со всеми связями, необходимыми для её работы в определенных условиях – это называется электрической схемой.

Изображения схем разделяются на три вида:

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ, в которых условно изображены электрические машины или их элементы и те из агрегатов и проводов, которые необходимы для осуществления функционального принципа изображенного узла (системы).

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ, в которых, кроме того, показаны аппараты управления и защиты и переходные соединения в соответствии с монтажем на тепловозе и дана маркировка соединений.

Исполнительные схемы наиболее широко используются при изучении новых систем, монтаже на тепловозе, настройке узлов и отдельных их элементов, при поиске повреждений. Для чтения исполнительных схем необходимо понимать функциональную взаимосвязь узлов, агрегатов, элементов. Разработка исполнительных схем базируется на принципиальных схемах и показывает, как надо исполнять те или иные соединения, чтобы система, узел, комплекс выполняли свое целевое назначение.

МОНТАЖНЫЕ, в которых показаны действительное расположение машин и аапаратов на тепловозе, прокладка проводов и кабелей, их марки и сечения, способы их крепления. Эти схемы составляются только по узлам в соответствии с расположением того или иного оборудования тепловоза и являются по существу узловыми рабочими чертежами, которые необходимы при установке и монтаже электрооборудования на тепловозе.

В России и в большинстве других стран принято вправо от якоря главного генератора (ГГ) располагать узел тяговых электродвигателей (ТЭД) с включенными в их цепь элементами автоматического управления и защиты. Слева от якоря генератора размещают узел его возбуждения и регулирования и далее в том же направлении узел вспомогательного генератора (ВГ) и аккумуляторной батареи (АБ). Крайнюю левую часть чертежа занимает комплекс узлов управления, где показаны: развертка контроллера, цепи питания катушек всех аппаратов, питаемых через контроллер и через автоматы и кнопки управления, элементы взаимосвязи и взаимной блокировки аппаратов.

При изображении схем принято считать все электрические цепи разомкнутыми (нормальными) и в соответствии с этим приняты названия контакторов: «замыкающие» (З) – разомкнутыми, когда катушка аппарата не получает питания, и «размыкающие» (Р) – размыкающиеся при питании катушки током, достаточным для действия электромагнита аппарата.

Для разработки схемы или разбора существующей, необходимо знать назначение, устройство и работу каждого узла и его элементов, функциональную взаимосвязь и условные обозначения, принятые для графического воспризведения различных видов схем.

Под электрической схемой (ЭС) единицы подвижного состава принято понимать совокупность установленных на ней электрических машин, аппаратов и проводов (кабелей), их соединяющих. ЭС обеспечивает возможность дистанционного управления дизелем, передачей и иными агрегатами тепловоза, осуществляет их защиту от опасных режимов работы.

Электрическая схема автоматически регулирует ряд параметров силовой установки. У тепловозов с электрической передачей мощности сама передача является частью электрической схемы.

Пол мере развития отечественного тепловозостроения совершенствовались и электрические схемы тепловозов, что связано с появлением не существовавших ранее машин и аппаратов (совершенствованием элементной базы), накоплением опыта проектирования ЭС, а также с изменяющимися требованиями к характеристикам тепловозов.

К изменениям, связанным с совершенствованием элементной базы, относятся:

• замена ненадёжных и неудобных в обслуживании приборов автоматически вибрационного типа полупроводниковыми устройствами:

- замена регуляторов напряжения СРН и ТРН полупроводниковыми БРН и АРН;

- установка диодов зарядки батареи, которая позволила отказаться от реле обратного тока и контакторов батареи;

• замена реле времени пневматического типа полупроводниковыми реле времени;

• введение в схему штепсельных разъёмов между отдельными блоками, между цепями высоковольтных (аппаратных) камер и кабины, облегчающее монтаж и демонтаж схемы, а также позволяющее улучшить звукоизоляцию кабин управления;

• отказ от использования сильноточных реле, замена их малоточными в цепях управления и контакторами – в остальных цепях (электродвигателей маслопрокачивающего и топливоподкачивающего насосов и т.д.);

• замена плавких вставок автоматическими выключателями (в основном в цепях управления, освещения и сигнализации, но также и в других цепях: электродвигателя тормозного компрессора и т.д.);

• объединение реле управления в блоки однотипных реле (ТПРУ), цепи которых соединяются со схемой штепсельным разъёмом;

• замена невозвратных реле (РЗ, РОП, РМ) с защёлкой на реле с удерживающей катушкой;

• внедрение комбинированных релейно-полупроводниковых устройств управления (блоки пуска дизеля на ТЭМ7А и некоторых тепловозах 2ТЭ116;

• замена релейных схем микропроцессорными (пока осуществлена в порядке эксперимента на отдельных тепловозах); в частности, в локомотивном депо Санкт-Петербург-Варшавский Октябрьской железной дороги несколько лет достаточно успешно эксплуатируется ТЭП70-316, оборудованный вместо релейной схемы микропроцессорным программным устройством «Пилот» (разработчик – ПО «Коломенский завод»).

В области схемных решений отметим:

• повышение автоматичности работы схемы (прежде всего схемы запуска): введение автоматического контроля времени предпусковой прокачки масла, автоматического разбора пусковых цепей, автоматической прокачки дизеля маслом после его остановки;

• увеличение количества устройств защиты персонала, дизеля и передачи: внедрение блокировок дверей высоковольтных камер, температурной защиты и т.д.; совершенствование схем ряда защит: противобоксовочной, от повреждения изоляции силовых цепей и т.д.;

• оборудование односекционных тепловозов устройствами для работы их по системе двух единиц;

• оборудование маневровых тепловозов устройствами для обслуживания их одним машинистом (без помощника);

• оснащение тепловозов схемами экстренной остановки дизеля и тепловоза.

Наряду с несомненным прогрессом в области конструирования электрических схем нельзя не отметить отсутствие должной унификации как в области схемных решений (один и тот же алгоритм осуществляется различными схемами), так и в области номенклатуры электрических аппаратов (аналогичные аппараты имеют различную конструкцию). Отсутствует единая система обозначений аппаратов и элементов схем (аналогичные аппараты и элементы имеют различные обозначения). Это связано с тем, что тепловозы выпускались на нескольких локомотивостроительных заводах, не принадлежащих МПС; при этом должного стандарта по электрическим схемам министерством издано не было.