ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЗОМ И ЗАЩИТЫ ОБОРУДОВАНИЯ

При изучении цепей управления тепловозом и защиты оборудования следует иметь в виду, что принято левые концы всех проводов этих цепей изображать присоединенными к положительному зажиму аккумуляторной батареи или вспомогательного генератора. Правые концы проводов соединяются с отрицательными зажимами этих источников электрической энергии. В соответствии с направлением прохождения тока от плюсовых зажимов к минусовым рассмотрение схем  производится слева  направо.
Управление тепловозом машинист начинает с пуска дизеля. Перед пуском, кроме общей проверки исправности, экипировки тепловоза, должны быть подготовлены к работе электрические цепи управления. Для этого на тепловозах 2ТЭ10Л или 2ТЭ10В необходимо включить рубильники аккумуляторных батарей, автоматы «Управление дизелем», «Работа дизеля», «Топливный насос», «Жалюзи», «Пожарная сигнализация» и «Управление», поставить переключатель режимов ПкР в положение, соответствующее односекционной или двухсекционной работе, вставить и повернуть в рабочее положение замковый ключ
КЗ (или на тепловозах 2ТЭ10В вставить рукоятку блокировки тормоза БУ). Главная рукоятка контроллера должна находиться на нулевой позиции.
Теперь можно приступить к пуску дизеля. Рассмотрим пуск дизеля при односекционной работе тепловоза 2ТЭ10Л. Прежде всего включают тумблер «Топливный насос», который замыкает цепи катушки реле управления РУЗ и электромагнитного вентиля ВП9 механизма выключения пяти топливных насосов правого ряда при работе дизеля на холостом ходу и 3-й позиции контроллера машиниста (рис. 246).

Рис. 246. Электрическая схема управления пуском дизеля
Увеличить схему

Они получают питание по следующей цепи: плюсовые зажимы 1/1—4, замкнутые контакты переключателя ПкР, замковый ключ КЗ (контакты 11—9), автомат «Топливный насос» 46, провода 354, 355, 358, размыкающий контакт реле управления РУТ, катушка реле РУЗ и на минусовый зажим батареи. Параллельно от зажима реле РУ7 по проводу 343, размыкающим контактам реле РУ8, РУ6, проводам 1291, 996, К18 ток проходит через катушку вентиля ВП9 и возвращается на минусовый зажим батареи.
Сработав, реле РУЗ замыкает цепи электродвигателя топливоподкачивающего насоса ТН1 и электромагнитного вентиля ВП6. Ток проходит от плюсового зажима 1/1—4, по проводу 224, через автомат «Управление дизелем» 45, замкнутый контакт РУЗ, далее по проводу 225, через автомат «Топливный насос» 46 обмотки якоря и возбуждения электродвигателя ТН1 на минусовый зажим   батареи.  Параллельно  ток  проходит от зажима контакта реле РУЗ по проводу 226, через размыкающий блокировочный контакт контактора ВВ возбуждения возбудителя, по проводам 231, 232, 38, через катушку вентиля ВП6 и далее на минусовые зажимы батареи.
Электродвигатель ТН1 осуществляет привод топливоподкачивающего насоса, который подает дизельное топливо к топливным насосам высокого давления. Вентиль ВП6 открывает доступ сжатого воздуха в цилиндр механизма отключения левого ряда топливных насосов при работе дизеля без нагрузки. Работающие топливные насосы будут подавать повышенные порции топлива. При этом улучшается распыливание топлива форсунками, повышается полнота сгорания топлива. Если топливо не сгорает полностью, то часть его смешивается с маслом, что приводит к ухудшению качества масла и преждевременной его замене.
Теперь для пуска дизеля достаточно кратковременно нажать на кнопку ПД «Пуск дизеля». При этом замыкается цепь: плюсовый зажим 11/1—2, контакты 3—1 замкового ключа КЗ, автомат «Управление» 45, провод 316, замкнутый на нулевой позиции 9-й палец контроллера машиниста, провода 1066, 1185, размыкающий контакт реле управления РУ16, кнопка «Пуск дизеля», размыкающий контакт РУ9, провода 337, 372, теперь уже замкнутый контакт реле РУЗ, катушка реле РУ6, минус батареи. Если главная рукоятка контроллера машиниста не будет находиться на нулевой позиции, то 9-е контактные пальцы контроллера окажутся разомкнутыми и пуск дизеля  станет  невозможным.
Реле РУ6 срабатывает и своим первым замыкающим контактом между проводами 200 и 341 образует цепь катушки реле времени РВ1, а вторым замыкающим контактом между проводами 348 и 371 создает параллельную цепь питания катушки реле РУ6 от цепи катушки реле управления РУЗ помимо пусковой кнопки. Теперь уже нет необходимости удерживать включенной кнопку «Пуск дизеля». Размыкающий контакт реле РУ6 между проводами 995 и 1291 разрывает цепь катушки вентиля ВП9 на период пуска дизеля.
Реле времени РВ1 своими мгновенно замыкающимися контактами образует цепь питания катушки контактора КМН маслопрокачивающего насоса от цепи катушки реле РУ6: провод 283, контакт реле РВ1, провод 345, катушка контактора КМН, минус батареи. Контактор КМН включается и первой парой главных контактов замыкает цепь электродвигателя МИ маслопрокачивающего насоса от аккумуляторной батареи через предохранитель на 125 А. Масляный насос начинает предпусковую прокачку дизеля маслом. Кроме того, включается вторая пара главных контактов и замыкающий блокировочный контакт контактора КМН, подготавливая цепи питания током катушки пускового контактора Д1 (между проводами 325 и 326) и катушки реле времени РВ2 (между проводами 334 и 328).
Приблизительно 90 с длится предварительная прокачка дизеля маслом. Наконец,     замыкаются  контакты  замедленного действия реле времени РВ1 и получает питание катушка пускового контактора Д1 по цепи: провод 283, контакт реле времени РВ1, провод 325, замкнутый блокировочный контакт контактора КМН, провод 326, размыкающий блокировочный контакт контактора KB возбуждения тягового генератора, замкнутая блокировка 105 валоповоротного механизма дизеля, катушка контактора Д1 и далее на минус батареи. Включается пусковой контактор Д1. Его замыкающий блокировочный контакт по проводам 367, 250 обеспечивает питание катушки контактора ДЗ. Кроме того, при двухсекционной работе по проводам 249, 50, через межсекционное соединение, далее по проводам 50, 249, 250 секции II тепловоза получает ток ее контактор ДЗ. Включение контакторов ДЗ обеих секций обеспечивает параллельное соединение аккумуляторных батарей при пуске дизеля. При включении контактора ДЗ секции I его замыкающие блокировочные контакты образуют цепь питания по проводам 246, 245 катушки контактора Д2. После включения пусковых контакторов генератор, получая электроэнергию от аккумуляторных батарей тепловоза, начинает вращать колесный вал дизеля.
При включении контактора Д1 его замыкающий блокировочный контакт создает цепь питания катушки реле времени РВ2. Ток проходит из цепи катушки реле РУЗ (зажим 1/6) по проводу 241, через блок-контакт Д1, далее по проводам 247, 334, второй паре замкнутых силовых контактов контактора КМН, замкнутому размыкающему блокировочному контакту контактора ДЗ, через катушку реле РВ2 и далее на минусовые зажимы батареи. Электромагнитная система реле РВ2 притягивает его якорь. Следует отметить, что после включения контактора ДЗ его блокировочный контакт между проводами 328 и 369 размыкаются и вводят в цепь катушки реле времени РВ2 резистор СРВ2. Благодаря этому предупреждается перегрев катушки.
Блокировочный контакт контактора Д1 одновременно включают питание блокировочного магнита ЭТ автоматического выключения дизеля по цепи: провода 247, 327, размыкающий контакт с выдержкой времени реле РВ2, тумблер «Маслопрокачивающий насос» 42, катушка ЭТ и далее на минусовый зажим батареи.
При включении пускового контактора Д2 его замыкающий блокировочный контакт между проводами 242 и 243 подает питание на катушку электромагнитного вентиля ВП7,. открывающего впуск сжатого воздуха в пневматический цилиндр ускорителя пуска дизеля. Включение блокировочного магнита и ускорителя пуска позволяет регулятору дизеля выдвинуть рейки топливных насосов; начинается подача топлива через форсунки в цилиндры дизеля. После появления устойчивых вспышек топлива в цилиндрах дизель работает, используя энергию сгорающего топлива, и больше уже не нуждается во вращении коленчатого вала от тягового генератора. На все это с помощью реле времени РВ2 отводится 30 с. Давление масла в масляной системе дизеля    должно  превысить  0, 69 — 0,78 МПа (0,7—0,8 кгс/см2), вызывая срабатывание реле давления масла РДМ1. Замыкающий контакт реле РДМ1 открывают путь электрическому току по проводам 239, 227, 228, 214 через катушку реле управления РУ9. Реле срабатывает, и его замыкающий контакт создает цепь питания блокировочного магнита ЭТ от провода 228 независимо от цепи через блокировочные контакты пускового контактора Д1. Размыкающий блокировочный контакт реле времени РУ9 одновременно разрывает цепь питания катушек контакторов Д1, Д2, ДЗ, КМН и катушки реле РУ6. Выключается и реле времени РВ2 контактором КМН. Таким образом, по сигналу повышения давления масла до требуемого уровня разбирается цепь пуска дизеля. Дизель продолжает работать. Если по каким-либо причинам давление масла остается в процессе пуска недопустимо низким, то схема пуска сохраняется собранной в течение 30 с. Далее пневматическое реле времени РВ2 замыкающим контактом с выдержкой времени замыкает цепь между проводами 1146 и 1147 для питания катушки реле управления РУ9. Это реле, как и при нормальном пуске дизеля, разбирает пусковую электрическую схему. Если раньше блокировочный магнит получал питание через контакты реле РДМ1 и РУ9, то теперь выключающийся размыкающий контакт реле времени РВ2 размыкает цепь блокировочного магнита между проводами 327 и 258. Регулятор с помощью реек выключает подачу топлива топливными насосами в цилиндры, дизель    останавливается.  Прекращение пуска дизеля предупреждает чрезмерный разряд аккумуляторных батарей. Необходимо устранить причину неудавшегося пуска и вновь произвести пуск дизеля.
Если при работе дизеля давление масла падает ниже 0,49—0,59 МПа (0,5—0,6 кгс/см2), реле масляного давления РДМ1 размыкает свои контакты между проводами 239 и 227, прекращается питание током блокировочного магнита ЭТ и регулятор останавливает дизель, предотвращая повреждение деталей из-за недостаточной подачи масла.
Читатель заметил, что в ряде цепей включены блокировочные контакты, которые кажутся лишними. В действительности же они выполняют защитные функции. Например, в цепь катушек пусковых контакторов введены размыкающие блокировочные контакты контактора KB возбуждения тягового генератора и блокировка 105 валоповоротного механизма дизеля. Они предупреждают включение пусковых контакторов при случайном включении контактора KB (при неисправности схемы), а также в случае, если коленчатый вал соединен с валоповоротным механизмом. Включение контактора KB приведет к возбуждению генератора в процессе пуска дизеля. Высокое напряжение генератора вызовет повреждение аккумуляторных батарей, присоединенных на его зажимы пусковыми контакторами. Оставленный в рабочем положении валоповоротный механизм в случае пуска дизеля приведет к его повреждению.
Итак, после завершения пуска дизель  работает    на  холостом    ходу  с минимальной частотой вращения коленчатого вала. Уже в процессе завершения пуска дизеля при отключении пусковых контакторов Д1 и ДЗ их размыкающие блокировочные контакты обеспечивают питание регулятора напряжения по проводам 236, 918, 919, 917 и т. д. Поэтому напряжение вспомогательного генератора, якорь которого получает вращение от вала дизеля, повышается до номинальной величины. После того как напряжение вспомогательного генератора становится выше напряжения аккумуляторной батареи, начинается заряд аккумуляторной батареи, а все цепи управления, освещения и вспомогательного оборудования тепловоза — получают питание электрической энергией от вспомогательного генератора.
В случае экстренной необходимости дизель может быть немедленно остановлен с помощью «Аварийной кнопки» АК, расположенной в кабине машиниста. При включении кнопки ее контакты замыкают цепь питания катушки реле РУ7: провода 223, 993, 357, 356, 229, 220, катушка реле РУ7 и далее на минусовые зажимы батареи. Реле срабатывает и своим замыкающим контактом (между проводами 223 и 220) становится на самоподпитку. Его размыкающий контакт (между проводами 358 и 362) разрывает цепи питания катушки реле РУЗ (в результате чего прекращает работу вспомогательный топливный насос), блокировочного магнита регулятора ЭТ и катушки реле РУ9. Дизель останавливается. Реле РУ9, как будет показано ниже, при выключении своим замыкающим контактом разрывает цепь катушки контактора возбуждения возбудителя ВВ, тем самым снимается возбуждение тягового генератора.
При двухсекционной работе тепловоза 2ТЭ10Л в процессе пуска дизеля I секции цепи управления получают питание от аккумуляторной батареи II секции через межтепловозное соединение, провода 51, 930, контакты ПкР, КЗ, провода 915,353 и далее, как при односекционной схеме. Для пуска дизеля II секции с I секции включают тумблер «Топливный насос II секции» и нажимают кнопку «Пуск дизеля II секции». Управление цепями II секции осуществляется через межтепловозное соединение.
Теперь после необходимого прогрева дизеля машинист может привести тепловоз в движение. Перед троганием тепловоза с места машинист производит ряд подготовительных операций: включает автомат «Управление тепловозом», устанавливает реверсивную рукоятку в положение, соответствующее направлению движения локомотива, дает сигнал отправления.
Для приведения тепловоза в движение машинист ставит рукоятку контроллера в 3-ю и последующие позиции   (рис.   247).

Рис. 247. Электрическая схема управления для приведения тепловоза в движение
Увеличить схему

Что же происходит в электросхеме тепловоза? Еще при включении автомата «Управление» 45 была подготовлена цепь питания катушек электромагнитных вентилей контакторов П1—П6 силовой цепи и катушек контакторов ВВ и KB возбуждения возбудителя и возбуждения тягового генератора. При повороте главной рукоятки контроллера КМ на  1-ю позицию замыкаются две пары его верхних пальцев. От них ток проходит через замкнутые контакты автомата «Управление тепловозом» 46, зашунтированный контакт К ключа ЭПК (этот ключ пока не получил практического применения), размыкающий контакт РУ12 на пальцы реверсивного барабана контроллера. Если реверсивная рукоятка контроллера установлена в положение «Вперед», то замкнуты нижние пальцы и ток проходит через них, далее по проводам 105, 106, 107 в катушку электромагнитного вентиля «Вперед» В реверсора ПР и затем зажим 6/3 минусовой цепи вспомогательного генератора. Реверсор под действием сжатого воздуха устанавливается в положение «Вперед». При необходимости движения назад машинист изменяет положение реверсивной рукоятки (главная рукоятка переводится в нулевое положение), что приводит к замыканию верхних контактных пальцев реверсивного барабана контроллера. Поэтому после установки главной рукоятки контроллера вновь на 3-ю позицию ток аналогичным путем (но по проводам 101, 102, 103) проходит через верхние пальцы реверсивного барабана и катушку электромагнитного вентиля «Назад» Н реверсора ПР. Реверсор устанавливается в положение движения назад. Реверсор своими блокировочными контактами замыкает по проводам 313, 1050 и т. д. цепь катушки электромагнитного реле времени РВЗ. Реле срабатывает и замыкающими контактами без выдержки времени подает питание из цепи реле управления РУЗ  по    проводам 207,183, 178, через отключатели ОМ1 —-ОМ6 тяговых электродвигателей в обмотки электромагнитных вентилей контакторов П1—П6 силовой цепи. Эти контакторы своими главными контактами замыкают силовую цепь тепловоза, т. е. подключают тяговые электродвигатели к генератору тепловоза.
Одновременно замыкающие блокировочные контакты контакторов П1—П6 создают цепь питания катушек контакторов ВВ и KB возбуждения возбудителя и генератора. Ток проходит от блокировочных контактов реверсора через размыкающие блокировочные контакты пусковых контакторов Д2 и Д1, контакты выключателей БД4—БД1 дверей аппаратных камер тепловоза, размыкающие контакты реле заземления РЗ и реле управления РУ8, замыкающий контакт реле давления воздуха РД (в тормозной магистрали), замыкающие блокировочные контакты контакторов П1—-П6, замыкающий контакт реле РУ4, катушку контактора KB, размыкающие контакты температурных реле ТРМ и ТРВ масла дизеля и воды и далее на минусовые зажимы цепей управления. От зажима 4/2 цепи контактора KB получает питание через теперь уже замкнутый замыкающий контакт реле РУ9 (реле включается еще при пуске дизеля) катушка контактора ВВ.
Включившиеся контакторы ВВ- и KB своими главными контактами замыкают цепи возбуждения возбудителя и тягового генератора. Электрический ток, вырабатываемый генератором, проходит через тяговые двигатели,  заставляет вращаться их якоря, и тепловоз трогается с места (если ток тягового генератора на 1-й позиции контроллера достаточен для трогания по условиям профиля пути, веса поезда и т. д.). Включение контактора ВВ приводит также к разрыву его размыкающим блокировочным контактом между проводами 226 и 257 цепи катушки электромагнитного вентиля ВП6 (см. рис. 246). Вентиль перекрывает доступ сжатого воздуха в механизме отключения левого ряда топливных насосов, и эти насосы начинают подавать топливо в цилиндры дизеля.
С 3-й позиции контроллера вступает в действие защита дизеля от повышенных температур воды и масла. Если их температуры превысят допустимые пределы, срабатывает соответственно температурное реле ТРВ или ТРМ, и их контакты разрывают между проводами 123 и 121 цепь катушки контактора КВ. Благодаря этому снимается возбуждение тягового генератора, и дизель будет работать без нагрузки.
Для прекращения работы тепловоза в режиме тяги главная рукоятка контроллера возвращается в нулевую позицию. Верхние контактные пальцы контроллера машиниста (при уже выключенных групповых контакторах ослабления возбуждения тяговых электродвигателей) непосредственно разрывают цепь питания катушек контакторов KB и ВВ, контакторы выключаются, снимая возбуждение тягового генератора. Эти же контактные пальцы контроллера размыкают и цепь катушки реле времени РВЗ. Однако якорь реле удерживается во включенном состоянии еще 1,2—1,5 с и только потом отпадает, размыкая контакты реле и, следовательно, цепь тока через катушки электромагнитных вентилей контакторов силовой цепи. Контакторы выключаются, когда уже нет тока в силовой цепи. В результате предупреждается подгорание их главных контактов.
Выключение контакторов возбуждения В и KB должно происходить лишь после перехода тяговых двигателей на полное возбуждение, т. е. после выключения групповых контакторов ослабления возбуждения ВШ1, ВШ2. С этой целью в электросхему тепловозов 2ТЭ10Л введена подпитка цепи катушек контакторов ВВ и KB от 9-го пальца контроллера машиниста через замыкающие блокировочные контакты контакторов ВШ1, ВШ2 и провод 1068 (минуя цепь через первую пару пальцев контроллера). Поэтому питание катушек контакторов возбуждения будет кратковременно сохраняться и на нулевой позиции контроллера до тех пор, пока не отключатся контакторы ВШ1 и ВШ2.
Наличие в цепи катушек контакторов KB и ВВ размыкающих блокировочных контактов пусковых контакторов Д1 и Д2 исключает возбуждение тягового генератора при включенных пусковых контакторах, когда генератор подключен на аккумуляторную батарею (даже если приварятся главные контакты пусковых контакторов при пуске дизеля).
Увеличение силы тяги и скорости движения тепловоза достигается путем повышения мощности дизель-генератора. При этом частота вращения коленчатого    вала   с  помощью  контроллера машиниста увеличивается вплоть до номинальной, когда дизель отдает наибольшую мощность. При передвижении рукоятки контроллера на 2-ю и далее до 15-й позиции с помощью четырех групп подвижных и неподвижных контактов контроллера включаются электромагниты МР1— МР4 регулятора дизеля в определенной последовательности. Эти магниты постепенно увеличивают затяжку всережимной пружины регулятора, обеспечивают повышение частоты вращения коленчатого вала. При переходе на каждую последующую позицию частота вращения коленчатого вала возрастает на 30—-35 об/мин, увеличивается и мощность дизель-генератора.
Кроме того, замыкающиеся контакты контроллера обеспечивают питание катушек следующих реле управления: со 2-й позиции РУ8; с 4-й позиции РУК); с 8-й позиции РУ15; с 1-й по 12-ю позицию РУ4.
Эти реле производят переключения в схеме возбуждения возбудителя для более плавного нарастания мощности дизель-генератора и силы тяги с целью улучшения пусковых свойств локомотива, допускают включение возбуждения тягового генератора только на 1-й позиции контроллера, вводят в работу со 2-й позиции пять ранее отключенных топливных насосов правого ряда, с 4-й позиции — регулировочную обмотку ОР амплистата, с 13-й позиции контроллера — реле масляного   давления   РДМ2   и   т. д.
Итак, машинист, изменяя мощность дизель-генераторов, с помощью главной рукоятки (штурвала) контроллера обеспечивает заданную скорость движения тепловоза с поездом. Тепловозы 2ТЭ10Л оборудованы дистанционной системой управления охлаждающим устройством, автоматической локомотивной сигнализацией, автоматической пожарной сигнализацией, которые получают питание током   от вспомогательного генератора.

В начало статьи
<< Назад --------------------------------- Дальше >>