Электровоз 2ЭС4К. Руководство по эксплуатации

Начало

Определение

составности

электровоза

Управление вентилями

защиты

Управление главным

компрессором

Да

Нет

Работа от сети депо

Подключение питания

вспомогательных

машин и устройств от

сети депо

Токоприёмники

подняты

Нет

Да

Ввод/вывод

данных

Рисунок 4 - Обобщенный алгоритм функционирования блока управления

оборудованием БУО-002.

Конец

Управление

подключением

преобразователей

возбуждения к ПСН

Управление

подключением

преобразователей

возбуждения (U15,

U25) к ПСН

Управление клапанами

продувки и

маслоотделителя

(Y21..Y24)

Управление реле для

системы САУТ (KV39,

KV40)

Управление сигналом

запрета

гребнесмазывания

Управление

электроблокировочны

м клапаном (А14)

Управление

резервированием ПСН

Управление каналом

питания устройств

микроклимата (ПСН)

Подключение

вентиляторов. Выдача

сигналов управления

на ПСН

Управление клапанами

песочниц (Y11..Y14)

Управление клапаном

замещения и свистком

срыва электрического

торможения

Управление тифоном

(Y17, KV38)

1.2 Шкаф питания ШП-232

1.2.1 Назначение

Шкаф питания ШП - 232 предназначен для питания цепей управления,

освещения, сигнализации напряжением 110 В пульсирующего (постоянного)

тока, устройств защиты, заряда и подзаряда аккумуляторной батареи (АБ)

84НК 125П электровоза.

1.2.2 Технические характеристики

Номинальная мощность, кВт ……………………………….………..……. 20

Питающее напряжение – прямоугольные

разно-полярные импульсы длительностью ,мс ……….….…... от 0,7 до 1,2

Частота , Гц …………………………………………………...…………...400

Амплитуда импульсов, В ………………………………........от 550 до 1000

Выходное напряжение, В ……………………………..............…..110,0



5,5

Номинальное эффективное рабочее напряжение на входе 1

(выводы 1-3 зажима контактного Х1), В ……….……………….…..….. 600

Допустимое отклонение напряжения

на входе 1, В, не более ………………………………………………...…. ±30

Номинальная частота питающего напряжения

на входе 1, Гц ……………………………………………………...….…. 400

Допустимые отклонения частоты питающего

напряжения от номинального значения, Гц ……………….…………..... ± 4

Возможное неповторяющееся импульсное

перенапряжение на входе 1, В, не более ………………...…….…..…....1500

Потребляемая мощность в номинальном режиме, кВА ………………….15

К.п.д. в номинальном режиме, %, не менее ……………………………… 85

Номинальное входное напряжение на выводах 8-9

зажима контактного Х2, В ………………………………………..……... 110

Номинальный ток в цепи выводов 8-9 (выход 2),

выводов 10-11 (вход 4), выводов 12-13 (вход 5)

зажима контактного Х2, А ……………………………………….………... 80

Номинальный

ток

цепи

выводов

9-16,

А....................................................70

Номинальное

напряжение

на

выводах

9-16,

В.............................................86

Максимальный рабочий ток

выхода

(выводы

Х3:9-Х2:5)

А,

не

более...................................................30

Диапазон рабочего напряжения на выходе 2, на входе 4, на выходе 3

и на входе 5 в диапазоне рабочей температуры окружающего

воздуха от плюс 50º С до минус 50º С, В ……………….….....от 122 до 142

Коэффициент пульсации напряжения на выводах 8 - 9

зажима контактного Х2, % , не более ………………………………..…….10

Ограничение среднего значения тока подзаряда

аккумуляторной батареи, А ………………………………………….……..31

Номинальное выходное напряжение

пульсирующего тока на выводах 7-6 зажима

контактного Х2 (выход1), В ………………………………….…….……..110

Допустимые отклонения напряжения

на выходе 1, В, не более ……………………………………………..… ± 5,5

Коэффициент пульсации напряжения на выходе 1, %, не более ……..…..1

Диапазон рабочего тока в цепи выхода 1, А …………….…….. от 1 до 100

Максимальный ток в цепях входа 2

(Х2 : 1-X2 : 2) и входа3 (X2 : 3-X : 4), А …………………….………….. 100

Максимальный ток в цепи выводов 8-5

зажима контактного Х2, А ………………………………………………. 5,5

Номинальное входное напряжение пульсирующего тока

на входе 2 и входе 3, В ………………………………………………..… 110

Масса, кг…………………………………………………………………...470

1.2.3 Конструкция ШП-232

Шкаф питания ШП-232 в соответствии с рисунком 5 , представляет

собой объемную модульную конструкцию, состоящую из двух модулей

механически и электрически связанных между собой разборными

соединениями. На верхнем каркасе 4 предусмотрены бобышки для установки

блока питания кондиционера.

В нижнем модуле - блока аппаратов 1 (БА-164) расположены массивные

узлы и аппараты шкафа питания: однофазный трансформатор 15 типа

ТО-140, дроссель 14 типа Д-49, электромагнитный контактор 3 типа МК-2, два

зажима контактных Х1, Х4 на М8 и панель с предохранителем 2 на 63А, 660В.

В верхнем модуле расположены: лицевая панель 7 с приборами типа

М1611 (амперметр и вольтметр), тумблеры типа ПТ26-1. В одном ряду с

лицевой панелью расположены легко съёмные блоки: блок питания 9 (БП-163),

блок формирования импульсов 11 (БФИ-162), блок управления 10 (БУ-161) и

панель регулировочных резисторов 8. За панелью регулировочных резисторов

находятся панель конденсаторов 13 ПК - 318, панель предохранителей 5 ,

панель выпрямителей 12 ПВ - 538. Для подключения внешнего монтажа шкафа

питания предусмотрены два зажима контактных на М5 и М8. Для внутренних

соединений используются соединители типа РП14-30 и РП14А-30.

Схема электрическая принципиальная ШП - 232 представлена в

соответствии с рисунком 6. Однофазное переменное напряжение 600В, 400 Гц

поступает на выводы 1-3 зажима контактного Х1. Входное напряжение ШП -

232 изменяется в пределах от 540 до 660В. Для формирования

стабилизированного выходного напряжения (110,0 ± 5,5) В пульсирующего

(постоянного) тока используется переменное напряжение 170 В вторичной

обмотки трансформатора Т1. Формирование заданного значения напряжения

(110,0 ± 5,5) В осуществляется мостовой схемой на диодах VD3, VD4 и

тиристорах VS1, VS2. Фор

мирование необходимых потенциальных условий подзаряда аккумуляторной

батареи осуществляется тиристорным ключом VS3.

Переключение питания цепей нагрузки с ШП на АБ и обратно, при потере

и восстановлении питания, осуществляется с помощью нормально замкнутого

силового контакта электромагнитного контактора КМ и диода VD7,

подключенного к аккумуляторной батарее.

Управление тиристорами VS1 - VS3 осуществляется от блока

формирования импульсов БФИ-162, который получает сигналы от блока

управления БУ-161. Питание цепей схем блоков БУ-161 и БФИ-162

осуществляется от двуполярных источников питания расположенных в блоке

питания БП-163.

Питание катушки электромагнитного контактора КМ осуществляется от

выпрямителя на диодах VD1 - VD4, что исключает её питание напряжением от

аккумуляторной батареи.

Питание цепей нагрузок выхода 1 шкафа питания осуществляется в

положении НОРМАЛЬНО переключателя SA1 – ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ.

Питание цепей нагрузок выхода 1 шкафа питания в аварийном режиме

осуществляется в положении АВАРИЙНО переключателя SA1 - ЦЕПИ

УПРАВЛЕНИЯ от цепи входа 2 от другой секции. Питание цепей нагрузок

выхода 1 шкафа питания от розеток депо осуществляется в положении

ИСТОЧНИК ДЕПО переключателя SA1 – ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ. подзаряд

аккумуляторной батареи от шкафа питания этой же секции осуществляется в

положении НОРМАЛЬНО переключателя SA2 - БАТАРЕЯ. Возможен подзаряд

АБ данной секции от ШП другой секции в положении АВАРИЙНО

переключателя SA2 – БАТАРЕЯ. Заряд АБ от розетки депо осуществляется в

положении ИСТОЧНИК ДЕПО переключателя SA2 – БАТАРЕЯ.

Контролировать напряжение в цепях управления или на аккумуляторной

батарее возможно по вольтметру PV ШП, переключая тумблер SA4 в

положение ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ или НАПРЯЖЕНИЕ БАТАРЕИ.

Контроль за током подзаряда или разряда аккумуляторной батареи

осуществлять по амперметру РА ШП. При заряде АБ стрелка РА должна

отклоняться вправо от нуля и при разряде – влево от нуля. Подсветку шкал

вольтметра и амперметра ШП можно осуществить, включив тумблер SA3.

Включением и выключением тумблера SA5 – ВКЛЮЧЕНИЕ ШП можно

включать или отключать напряжение питания на входе ШП. Защита внутренних

цепей ШП от токов к.з. или значительных перегрузок осуществляется с

помощью предохранителей FU1 - FU7. Сигнализация о заряде АБ от ШП

осуществляется с помощью нормально-замкнутого вспомогательного контакта

контактора КМ. Контроль предохранителей и плавких вставок производят с

помощью панели контроля предохранителей 6.

Схема управления ШП содержит три блока (кассеты) :

- блок питания БП - 163;

- блок управления БУ – 161;

- блок формирования импульсов БФИ – 162.

Схема блока питания БП–163 приведена в соответствии с рисунком 7.

Схема содержит вспомогательный трансформатор, первичная обмотка которого

получает питание от вторичной обмотки силового трансформатора ШП.

Ко вторичной обмотке трансформатора БП - 163 подключены

выпрямитель на 50В для питания БФИ - 162, параметрический стабилизатор

±15 В для питания датчика тока и транзисторный стабилизатор ±10 В для

питания микросхем БФИ - 162. Предусмотрены также выходы синхронизации

напряжения. Импульсы синхронизации сформированы на стабилитронах

VD1,VD2.

Схема блока управления БУ – 161 приведена в соответствии с рисунком

8. Схема содержит элементы формирования синхроимпульсов на микросхеме

DD1, сигналы с выхода которых поступают через элементы “ИЛИ - НЕ” на базу

транзистора VT1, который в свою очередь, в моменты между

синхроимпульсами разряжает конденсатор С8.

Соответственно, в периоды действия синхроимпульсов, на конденсаторе

С8 формируется пилообразное напряжение. Угол наклона “пилы” определяется

произведением значения сопротивления резистора R3 и значения конденсатора

С8. Назначение “пилы” – использование принципа вертикального фазового

регулирования управления тиристорами.

В схеме БУ - 161 представлены три регулятора : по напряжению силового

выпрямителя “110 В” – на микросхеме DA1, по напряжению на аккумуляторной

батарее - на микросхеме DA5 и по току заряда аккумуляторной батареи - на

микросхеме DA3.

Напряжение обратной связи , пропорциональное напряжению выхода 1,

снимаемое с регулируемого резистора R12 ШП, через сглаживающий фильтр

R6 - C3 поступает на прямой вход регулятора DA1. При этом на

инвертирующий вход поступает опорное напряжение, сформированное на

термостабильном стабилитроне VD1. Постоянная времени регулятора

определяется произведением значений конденсатора С4 и сопротивления R7.

Коэффициент усиления регулятора

DA1 определяется значением

сопротивления резистора R9.

Сигнал рассогласования с выхода регулятора DA1 поступает на вход

компаратора DA2, на котором сравнивается с пилообразным напряжением и

формируется сигнал управления тиристорами VS1 и VS2 ШП. Чем больше

сигнал рассогласования, тем больше фаза выходного импульса.

Далее этот сигнал поступает на входы логических элементов “3И - НЕ”

DD3.1 и DD3.2, с помощью которых происходит разделение сигнала по

полупериодам. При этом используются сигналы синхроимпульсов.

После дополнительного усиления и инвертирования посредством DD4.1,

DD4.3 эти сигналы поступают на выход БУ - 161. Сигнал обратной связи,

пропорциональный напряжению аккумуляторной батареи, снимается с цепочки

резисторов R9, R14, R10, R11, расположенных в верхнем модуле ШП. Резистор

R9 представляет собой медную катушку, сопротивление которой уменьшается

при снижении температуры окружающего воздуха, уменьшая тем самым

напряжение, снимаемое с регулируемого резистора R14. Это напряжение

поступает на прямой вход регулятора напряжения DA5. Сигнал обратной связи,

пропорциональный значению тока заряда аккумуляторной батареи, снимаемый

с датчика тока, поступает на регулируемый резистор R13 ШП и далее на

прямой вход регулятора DA3.

Сигналы обратных связей по току и напряжению сравниваются с

опорными напряжениями, поступающими на инвертирующие входы этих

регуляторов.

Сигнал рассогласования с выходов регуляторов DA3 и DA5 объединяются

по “ИЛИ” с помощью диодов VD3, VD4. Далее он поступает на

инвертирующий вход компаратора DA4, на выходе которого формируются

импульсы определенной длительности, которые в свою очередь поступают на

вход элемента “3И - НЕ” микросхемы DD3.3. Выходной импульс формируется

при условии открытого состояния тиристоров VS1, VS2. Для этого

предусмотрен разрешающий сигнал, сформированный на DD2.2 (элементы

“ИЛИ”) и DD4.2 (“НЕ”). После инвертирования и усиления сигнала на DD4.4

он поступает в цепь управления тиристора VS3.

Схема блока формирования импульсов БФИ-162 приведена в

соответствии с рисунком 9 . Блок формирования импульсов содержит три

одинаковых формирователя. Через зарядные резисторы R1 – R4, R7 – R10 и R13

- R16 осуществляется заряд коммутирующих конденсаторов С1, С2, С3

соответственно. В момент прохождения сигнала управления транзистором VT1

(VT2, VT3), он открывается и осуществляется разряд соответствующего

конденсатора и с помощью импульсного трансформатора формируется импульс

тока управления соответствующим тиристором.

Вторичные обмотки импульсных трансформаторов (выводы 5,6)

включены по схеме положительной обратной связи, что обеспечивает блокинг –

процесс.

1.3 Панель диодов ПД – 499

Панель диодов предназначена для использования на электровозах в

цепях управления постоянного (пульсирующего) тока с номинальным

напряжением до 110 В.

Технические характеристики:

Род тока………………..………...……..……...постоянный, пульсирующий

Режим работы………………………...........…..………….продолжительный

Номинальное напряжение относительно "земли", В ……..….…..……..110

Неповторяющееся импульсное обратное напряжение, В……….…….1200

Номинальный средний прямой ток диода, А …………………….............10

Масса, кг……………………………………………………………………0,7

Панель диодов ПД – 499, в соответствии с рисунком 10 , состоит из

панели 1 с двумя отверстиями для крепления к несущей конструкции, двух

диодов 2 типа Д232-80, установленных на уголках-охладителях 3. Внешнее

подключение осуществляется с помощью колодки клеммной 4 на М5.

Схема электрическая соединений представляет собой цепь из двух

встречно включенных диодов V1 и V2.

1.4 Панель диодов ПД-295

Панель диодов ПД – 295 предназначена для электрической развязки в

цепях управления электровоза.

Технические характеристики:

Номинальное рабочее напряжение, В........................................................110

Максимальный прямой ток каждого диода, А............................................80

Максимальное обратное импульсное напряжение, В.............................1000

Масса,

кг ........................................................................................................4,4

Панель диодов ПД–295, в соответствии с рисунком 11 , представляет

собой два диода 1 типа Д171-400 , установленных на охладителях 5 типа 0181–

80, закрепленных на изоляционной панели 2 из гетинакса. Для подключения

внешнего монтажа используются разборные соединения 3, 4. Для крепления

панели диодов к несущей конструкции предусмотрено отверстие Ǿ10 и паз

(10×20).

1.5 Блок питания БП-192

Блок питания БП-192 предназначен для питания холодильника "Вояж

ХТП-1802", входящего в комплект электрооборудования электровоза.

Технические характеристики:

Режим работы.....................................................................продолжительный

Охлаждение.............................................................естественное, воздушное

Номинальное входное напряжение переменного

тока частотой 50Гц, В................................................................................. 405

Диапазон рабочего входного напряжения, В...........................от 280 до 470

Номинальное выходное напряжение постоянного тока, В........................12

Диапазон рабочего выходного напряжения в диапазоне

рабочих токов и диапазоне входного напряжения, В……....от 10,8 до 13,5

Коэффициент пульсации выходного напряжения

в диапазоне рабочего тока, %, не более……...............................................10

Диапазон рабочего тока нагрузки, А............................................от 4,3 до5,5

Максимальная выходная мощность, Вт......................................................70

Масса, кг........................................................................................................8,9

Блок питания БП-192, в соответствии с рисунком 12 , представляет

собой изоляционную панель 3, на которой размещены: трансформатор 9, два

оптотиристора 6 на уголках-охладителях, два предохранителя 7 с плавкими

вставками на 0,5 и 8А, дроссель 5,плата с элементами 1, диод 4, резистор 2, две

колодки клеммных 8.

Для крепления монтажа используются скобы и прутки. Монтаж

выполнен проводом МГШВ-0,5 и МГШВ-1,5.

Схема электрическая принципиальная, в соответствии с рисунком 13 ,

включает в себя понижающий трансформатор Т1, управляемый

двухполупериодный выпрямитель со средней точкой на оптотиристорах VS1 и

VS2. Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения осуществляется LC

фильтром состоящим из дросселя L1 и конденсаторов С4...С8. Для защиты

входных и выходных цепей блока питания предусмотрены предохранители

FU1 и FU2 соответственно.

Среднее значение выходного напряжения поддерживается схемой

управления расположенной на плате с элементами Е.

Установка заданного значения напряжения производится резистором

R18 в соответствии методикой наладки, изложенной в разделе ТР-1 книги 8

данного руководства по эксплуатации.

Схема управления блока получает питание от стабилизатора

напряжения, собранного на транзисторах VT1, VT3 и стабилитроне VD5.

Напряжение на стабилизатор напряжения поступает от вторичной обмотки

через диоды VD1, VD6 и VD2 и сглаживается с помощью фильтра С1.

Система управления предназначена для формирования, усиления и

выдачи импульсов на открытие оптотиристоров VS1, VS2 управляемого

выпрямителя. Принцип ее действия заключается в автоматическом изменении

фазы импульсов в зависимости от напряжения на входе и тока нагрузки.

Напряжение обратной связи, снимаемое с резистора R18, поступает на

инверсный вход, а пилообразное напряжения - на прямой вход компаратора

DA1.

При изменении напряжения на входе Т1 изменяется скважность

импульсов выдаваемых компаратором DA1, которые поступают на

транзисторный ключ собранный на транзисторах VT4, VT5. Генератор

пилообразного напряжения синхронизирован с напряжением на выходе

трансформатора с помощью узла синхронизации, собранного на транзисторе

VT2. Для подавления помехи в цепи синхронизации предназначен

1.6 Блок диодов БД-007

Блок диодов применяется для развязки цепей питания электровоза,

работающих на общую нагрузку.

Технические характеристики:

Номинальное обратное напряжение каждого плеча

(выводы 3 - 1 и 4 - 2), В................................................................................660

Номинальное напряжение между выводами 1, 2 и 3, 4, В........................660

Номинальный ток каждого плеча (среднее значение), А...........................0,4

Номинальное значение относительно "земли", В....................................1300

Максимально допустимое импульсное обратное

напряжение каждого плеча, В...................................................................1800

Масса, кг.......................................................................................................0,25

Блок диодов БД-007, в соответствии с рисунком 14 , состоит из панели

1, на которой установлены: плата с элементами 2, четыре вывода для внешних

подключений 3, состоящих из винтов М5 и скоб для фиксации наконечников.

Электрические соединения платы с элементами и выводами осуществлены с

помощью монтажного провода.

Схема электрическая принципиальная блока, в соответствии с рисун-

ком 15 , представляет собой две независимые цепи с выводами 1 - 3 и 2 - 4

для внешних подключений. Каждое плечо состоит из диодов V1…V5 и V6…

V10 типа КД247Д, шунтированных соответственно резисторами R1…R5 и R6…

R10 типа С2-33Н для равномерного распределения обратного напряжения на

каждом диоде.

1.7 Устройство шунтирующее ШУ-131

Устройство шунтирующее ШУ-131 предназначено для снижения

перенапряжений на катушках аппаратов, возникающих при коммутации.

Технические характеристики:

Максимальное перенапряжение между выводами

в прямом направлении, В…………………………………………………..750

Номинальное обратное напряжение постоянного

или пульсирующего тока, В……………………………………………….110

Номинальное

значение

сопротивления,

Ом................................................150

Масса, кг…………………………………………………………………..0,009

Устройство шунтирующее, в соответствии с рисунком 16 , представляет

собой цепочку, состоящую из последовательно соединенных диода 1 –

КД 257Г и резистора 3 типа С2-33Н с наконечниками 4 для подключения к

выводам катушек. Вывод устройства шунтирующего с маркировкой "Е0"

подключается к отрицательному выводу катушки – минус 110 В.

Электровоз 2ЭС4К. Руководство по эксплуатации - часть 20