5.4 Система управления схемами

Структура электрических схем тягового подвижного состава во многом определяется примененной системой управления. Различают систему непосредственного управления и систему косвенного дистанционного управления.

На вагонах метрополитена применена косвенная дистанционная система управления. При такой системе управления машинист не осуществляет непосредственного переключения в силовой цепи, а управляет оборудованием при помощи низковольтных цепей, называемых цепями управления.

Все команды на дистанционное управление вагонами по системе многих единиц передаются из головной кабины первого по ходу движения вагона поезда машинистом. В зависимости от поездной обстановки машинист переводит вручную главный вал контроллера машиниста (группового аппарата) и тем самым, включая различные комбинации кулачковых элементов, подает напряжение батареи на определенные поездные провода, по которым, практически одновременно, напряжение передается через ЭКК по всему поезду. На каждом вагоне от поездных проводов питание попадает на соответствующие вагонные провода, что и является причиной одновременной синхронной работы однотипного оборудования на всех вагонах поезда.

Коммутирующими аппаратами силовых цепей в этом случае являются контакторы, а также различные переключатели.

В цепи управления тяговыми двигателями входят кулачковые элементы контроллера машиниста, катушки электропневматических вентилей приводов аппаратов, блок- контакты аппаратов, катушки и контакты реле, соединенные провода. Управление аппаратами вспомогательного оборудования происходит по отдельным электрическим цепям, включаемыми обычно кнопками, тумблерами.

Дистанционное управление осуществляется при помощи индивидуальных или групповых коммутирующих аппаратов (контакторов, переключателей). При системе с индивидуальными аппаратами каждый контактор выполнен конструктивно как отдельный аппарат и имеет свой индивидуальный привод (ПК–163А, КПП–113). Чтобы обеспечить необходимую зависимость и последовательность включения контакторов, реле и других аппаратов, применяется система блокировок, устанавливаемых на самих контакторах.

Групповая система имеет ряд преимуществ перед индивидуальной, главное из которых состоит в том, что необходимая последовательность переключений в силовых цепях обеспечивается применением групповых аппаратов, в которых очередность включения контакторов строго определена самой конструкцией.

Так как вал группового аппарата приводится в движение приводом, то управление электрическими цепями, в которые включены контакторы, сводится к управлению работой этого привода. Групповые аппараты подразделяются на двухпозиционные- реверсор, переключатель положений (ПМТ, ППС) и многопозиционные (реостатный контроллер).

На вагонах метрополитена все переключения в цепях: пуско-тормозных резисторов, резисторов ослабления поля, а также переключения соединения групп двигателей осуществляются групповыми аппаратами. Для реверсирования групп двигателей применяется групповой аппарат–реверсор

Глава 6 Силовая схема вагонов 81-717.5м и 81-714.5м

Силовая схема вагонов 81-717.5М и 81-714.5М имеет два режима работы: тяговый и тормозной. На тяговом режиме схема предусматривает три положения: маневровое, последовательно-параллельное и параллельное с ослаблением магнитного поля ТЭД. На тормозном режиме может быть реализовано три вида торможения: торможение на 1-й позиции РК (импульсное регулирование магнитного поля генераторов на больших скоростях); ручное и автоматическое.

В силовой схеме тяговые двигатели между собой соединены в две группы: первая группа включает 1-й и 3-й тяговые двигатели; вторая группа включает 2-й и 4-й тяговые двигатели. Между собой тяговые двигатели в группах соединены постоянно последовательно.

Группы тяговых двигателей между собой соединяются:

- на тяговом режиме- на 1-ом положении главной рукоятки КВ- последовательно; на 2-м положении главной рукоятки КВ- последовательно-параллельно; на 3-м положении главной рукоятки КВ-последовательно- параллельно с ослаблением магнитного поля ТЭД.

- на тормозном режиме группы тяговых двигателей соединены параллельно по «циклической» схеме.

Работу силовой схемы отображает пуско-тормозная диаграмма, изображенная на. рис.117.

В схеме предусмотрено 36 позиций РК на тяговом режиме и 18 позиций РК на тормозном режиме. При этом на тяговом режиме РК вращается с 1-й по 18-ю позиции в прямом направлении (двигатели соединены последовательно), а после переключения групп тяговых двигателей на параллельное соединение РК вращается в обратном направлении с 18-й (19-я) по 1-ю(36-ю) позиции. На тормозном режиме РК вращается с 1-й по 18-ю позиции в прямом направлении.

Переключение групп тяговых двигателей с последовательного соединения на параллельное и с тормозного соединения на моторное осуществляется переключателем положений ППС и ПМТ.

При последовательном соединении групп тяговых двигателей предусмотрено 18 позиций РК: из них с 1-ой по 14-ю позиции – пусковые резисторные, 15-18-я позиции РК соответствует автоматической характеристике полного поля, 17-18-я позиция РК- являются переходными.

Переход групп тяговых двигателей с последовательного соединения на параллельное осуществляется по методу «моста». При переходе переключателя положений из положения ПС в ПП сначала должны замыкаться одновременно контакторы ПП2 и ПП3, а затем должен размыкаться контактор ЛК2, который рвет уравнительный ток (375-450А), вследствие чего этот контактор имеет дугогасительное устройство.

На параллельном соединении групп тяговых двигателей предусмотрено 18 позиций РК: из них 18-я (19-я) по 7-ю (30-ю)- пусковые резисторные, 6-я (31-я) позиция РК соответствует автоматической характеристике полного поля. Начиная с 5-й (32-я) по 2-ю (35-я) позиции РК происходит ослабление магнитного поля групп тяговых двигателей с 70% до 28% путем шунтирования кулачковыми элементами РК ступеней резистора ослабления поля. 2-я (35-я) и 1-я (36-я) позиции РК сдвоены, магнитное поле тяговых двигателей 28%.

1-я (36-я) позиция РК является автоматической характеристикой при параллельном соединении групп тяговых двигателей и ослабленном магнитном поле до 28%.

Торможение с высоких скоростей происходит путем плавного регулирования степени ослабления поля генераторов от 48% до 100% и корректировки тока якоря от величины 250-260А до 350-370А на полном поле, в зависимости от загрузки вагона, путем подключения параллельно обмоткам возбуждения генераторов контакторами КСБ1 и КСБ2 силовых тиристорных ключей. Плавное регулирование обеспечивает поддержание устойчивой работы двигателей по реактивной ЭДС и максимальному межламельному напряжению.

После выхода на 100% поле начинается электрическое реостатное торможение. Вращается РК с 1-й по 18-ю позиции, выводя ступени тормозных резисторов из цепи генераторов. На 17-й, 18-й позиции РК вступает в действие пневматический тормоз от вентиля замещения ВЗ№1.

Авторежимное устройство работает как в тяговом так и в тормозном режимах.

а) б)

Рис.117 Тормозная диаграмма (а) Пусковая диаграмма (б),