Электровоз 2ЭС6. Руководство по эксплуатации и электрическим схемам - часть 77

Все переключения в схеме при обратных переходах происходят в

последовательности обратной процессу набора.

Переключения   в   схеме   питания   тяговых   электродвигателей

электровоза   из   трех   секций   аналогичны   переключениям   при
двухсекционном варианте.

На   последовательном   соединении   в   цепь   последовательно

включены двенадцать тяговых электродвигателей. 

  На   последовательно-параллельном   соединении     тяговые

двигатели каждой секции включены последовательно, при этом секции
между собой включены параллельно (три параллельных ветви по четыре
тяговых электродвигателя в каждой). 

При   параллельном   соединении   создается   шесть   параллельных

ветвей по два последовательно включенных тяговых электродвигателя в
каждой.

При составе электровоза из четырех секций, каждая пара секций

работает как при двухсекционном исполнении. 

Порядок установки пластин на ППС ХВ1 при объединении секций

электровоза указан в таблице 1.3.
Табли

ца 1.3 – Порядок установки пластин при объединении секций   

Режим работы

электровоза

Положение пластин на ППС

Секция 1

Секция 2

Секция 3

Секция 4

2 секционный

Г

Г

3 секционный

Г

С

Г

4 секционный

Г

Г

Г

Г

Режимы электрического торможения

  Питание   обмоток   тяговых   электродвигателей   в   режиме

независимого возбуждения осуществляется от преобразователей СТПР-
1000,   что   позволяет   значительно   облегчить   условия   перехода
электровоза в режим электрического торможения.  Микропроцессорная
система управления, получая информацию от преобразователей А7 и А8,
полностью   управляет   режимами   электрического   торможения   в
зависимости от скорости электровоза и текущих значений напряжения
контактной сети.

На   электровозе   применяется   рекуперативное   и   реостатное

торможение (электродинамический тормоз), работа которого обеспечена
в диапазоне скоростей от 120 до 3 км/ч.

В   режиме   рекуперативного   торможения   при   параллельном

соединении   тяговых   двигателей   в   каждой   секции   создается   цепь   (см.
рисунок 1.4):

15

Рельсовая цепь, токосъемные устройства ХА2…ХА5, провод 063,

шунт  RS6,   выводной   провод   062   дифференциального   реле   КА1,
контакты   контакторов   К37   и   К38,   провод   060     и   далее   двумя
параллельными ветвями:

Первая ветвь: контакт контактора К33, провод 055, контакты 2-1

режимного 

переключателя

 QP2,   провод   051,   контакт

быстродействующего   контактора   К41,   провод   049,   реактор  L2
шунтированный   резистором  R13,   провод   039,   шунт  RS1,   провод   037,
контакты 6-5 реверсора QP1, провод 035, якорь тягового двигателя М2,
провод   033,   якорь   тягового   двигателя   М1,   провод   031,   контакты   2-1
реверсора QP1, провод 029, контакт контактора К27.

16

17

Р

ис

ун

ок

 1

.4

 –

 С

хе

м

а 

си

ло

во

й 

це

пи

 п

ри

 р

ек

уп

ер

ат

ив

но

м

 т

ор

м

ож

ен

ии

 н

а 

па

ра

лл

ел

ьн

ом

 с

ое

ди

не

ни

и 

Т

Э

Д

Вторая   ветвь:  контакт   контактора   К34,   провод   058,   контакты   11-9
режимного переключателя QP2, провод 054, контакт быстродействующего
контактора К42, провод 052, реактор  L3  шунтированный резистором  R14,
провод 042, шунт  RS2, провод 040,   контакты 9-8 реверсора  QP1, провод
038, якорь тягового двигателя М4, провод 036, якорь тягового двигателя
М3,   провод   034,   контакты   11-10   реверсора  QP1,   провод   030,   контакт
контактора К28.

Далее  обе ветви соединяются  проводом 027 и ток протекает по

цепи: блоки разделительных диодов  VD3 и  VD4,  вводной провод 006
дифференциального   реле   КА1,   силовой   контакт   быстродействующего
выключателя QF1, провод 003, дроссель L1, провод 002, разъединитель
QS1, провод 001, токоприемник ХА1, контактная сеть. 

   При последовательно-параллельном соединении ТЭД в каждой

секции создается цепь из четырех двигателей (см. рисунок 1.5).

В   режиме   рекуперативного   торможения   при   напряжении   в

контактной сети более 3,8 кВ система МПСУ и Д, путем подачи питания
на   соответствующие   блоки   управления   контакторами,   включает
пневматические контакторы, которые вводят в схему пуско-тормозные
резисторы R3 и R4 (на рисунках 4.4 и 4.5 показано пунктирной линией).
При   снижении   напряжения   контактной   сети   до   3,4   кВ   контакторы
размыкаются и пуско-тормозные резисторы выводятся из цепи тяговых
двигателей. 

Переход   из   режима   рекуперативного   торможения   в   режим

электродинамического   торможения   (ЭДТ)   производится   системой
МПСУ   и   Д   без   разбора   силовой   схемы.   В   цепь   тяговых   двигателей
вводится   часть   пуско-тормозных   резисторов  R3   и  R4.   При   этом
происходит отключение цепи тяговых двигателей от контактной сети,
так как напряжение в контактной сети больше напряжения на тяговых
двигателях и диоды VD3, VD4 закрыты. 

Схема   соединения   силовой   цепи   электровоза   на   параллельном

соединении тяговых двигателей в режиме ЭДТ показана на рисунке 1.6.

Последовательность включения реостатных контакторов в режиме

электродинамического     торможения     на   параллельном   соединении
тяговых электродвигателях приведена в таблице 1.4.

При   последовательном   возбуждении   тяговых   электродвигателей

режим электрического торможения невозможен.

Цепи   питания   обмоток   при   независимом   возбуждении   тяговых

электродвигателей   в   режиме   электрического   торможения   аналогичны
тяговому режиму.

18

19

Р

ис

ун

ок

 1

.5

 –

  С

хе

м

а 

си

ло

во

й 

це

пи

 п

ри

 р

ек

уп

ер

ат

ив

но

м

 т

ор

м

ож

ен

ии

 н

а 

по

сл

ед

ов

ат

ел

ьн

о-

па

ра

лл

ел

ьн

ом

 с

ое

ди

не

ни

и 

тя

го

вы

х 

эл

ек

тр

од

ви

га

те

ле

й 

20

Р

ис

ун

ок

 1

.6

 –

 С

хе

м

а 

си

ло

во

й 

 ц

еп

и 

па

ра

лл

ел

ьн

о 

со

ед

ин

ен

ия

 Т

Э

Д

 в

 р

еж

им

е 

Э

Д

Т

Таблица 1.4 – Последовательность включения контакторов  в режиме

ЭДТ

№

поз

Rпуск,

Ом

К

2

К

4

  К

10

К

12

К

14

К

16

К

18

К

20

К

22

К

24

К

26

К

1

К

3

К

9

К

11

К

13

К

15

К

17

К

19

К

21

К

23

К

25

1

2,1833

-

-

-

-

-

-

+

-

+ + +

-

-

-

-

-

-

+

-

+

-

+

2

1,6411

-

-

-

+

-

-

-

-

-

+ +

-

-

+

-

-

-

-

-

-

-

+

3

1,4212

-

-

+

-

-

-

-

-

-

+ +

-

-

-

+ +

-

+ +

-

-

+

4

1,3350

-

-

-

-

-

-

+

-

+ + +

-

-

+

-

-

-

-

-

-

-

+

5

1,2098

-

-

+

-

-

+

-

+

-

+ +

-

-

-

-

-

-

+

-

+

-

+

6

1,0015

-

-

+

-

-

-

-

-

-

+ +

-

-

+

-

-

-

-

+

-

-

+

7

0,8947

-

-

+

-

-

+

-

+

-

+ +

-

-

+

-

-

-

-

+

-

-

+

8

0,8161

-

-

+

-

-

+

-

+

-

+ +

-

-

+

-

-

+

-

+

-

-

+

9

0,6560

-

-

+

-

-

+ +

-

-

+ +

-

-

+

-

-

+

-

-

-

-

+

10

0,5778

-

-

+

-

-

+ +

-

-

+ +

-

-

+

-

-

+ +

-

-

-

+

11

0,4710

-

-

+ +

-

+ +

-

-

+ +

-

-

-

-

-

-

+

-

+

-

+

12

0,4093

-

-

+ +

-

+ +

-

-

+ +

-

-

+ +

-

-

+

-

-

-

+

13

0,3674

-

-

+

-

-

+ +

-

-

+ +

-

-

+ +

-

+ +

-

-

-

+

14

0,2934

-

-

+ +

-

+ + +

-

+ +

-

-

-

+ +

-

+ +

-

-

+

15

0,2674

-

-

+ +

-

+ + +

-

+ +

-

-

+

-

-

+ +

-

-

-

+

16

0,2073

-

-

+ +

-

+ + +

-

+ +

-

-

+ +

-

+ +

-

-

-

+

17

0,1425

-

-

+ + + + + +

-

+ +

-

-

+ +

-

+ +

-

-

-

+

18

0,0999

-

-

+ + + + + +

-

+ +

-

-

+ + + + + +

-

-

+

19

0,0701

-

-

-

-

-

+

-

-

+ + +

-

-

+ +

-

+ + +

-

-

+

20

0,0550

-

-

-

-

-

+

-

-

+ + +

-

-

-

-

-

+

-

-

+

-

+

21

0,0000

-

+

-

-

-

+

-

-

+ + +

-

+

-

-

-

+

-

-

+

-

+

Работа силовых цепей в аварийных режимах

Помимо   дифференциальной   защиты   и   защиты   по   перегрузке

тяговых   электродвигателей,   защитные   функции   возложены   также   на
модуль   преобразователя   А7   и   А8   (СТПР-1000),   функциональной
особенностью которого является контроль величины  dI/dt (производная
тока по времени). При выходе данной величины за допустимые пределы
происходит запирание транзисторных IGBT-модулей преобразователя и
отключение   быстродействующих   контакторов   К41   и   К42,   которые
вводят в цепи реакторов L2 и L3 резисторы R5, R6 соответственно. 

Происходит   размагничивание   тяговых   двигателей   во   избежание

несанкционированного перехода их в генераторный режим.

21

Схемой электровоза не предусмотрено специальных аппаратов для

отключения   поврежденных   тяговых   двигателей.   Необходимые   в   этих
случаях   переключения   осуществляются   системой   МПСУ   и   Д   после
установки   переключателя   (переключателей)   «Отключение   тяговых
двигателей» на пульте управления в соответствующее положение. 

Вывод   из   схемы   поврежденного   тягового   электродвигателя

осуществляется   путем   изменения   алгоритма   включения   линейных
контакторов. При выводе из работы тяговых электродвигателей М1 и
М2 контакторы  К27, К29…К31  не включаются. Цепь питания тяговых
электродвигателей М3 и М4 создается путем включения контактора К28.

При   выводе   из   работы   тяговых   электродвигателей   М3   и   М4

контакторы  К29, К30, К32, К34  не включаются. Цепь питания тяговых
электродвигателей М1 и М2 создается путем включения контактора К33.

Схема   силовой   электрической   цепи   в   режиме   тяги   на   первой

позиции   последовательного   соединения   при   отключенных   тяговых
двигателях   показана   на   рисунке   1.7.  Отключенные   цепи   показаны
пунктирной линией.

Последовательность   включения   линейных   контакторов

электровоза   при   нормальной   эксплуатации   и   в   аварийных   ситуациях
показана в таблице 2.

На   последовательно-параллельном соединении секция с хотя бы

одним   неисправным   тяговыми   двигателями   М1…М4   полностью
выводится из работы.

При выходе из строя статических преобразователей А7 и А8, цепь

питания   обмоток   возбуждения   ТЭД   отключается

 режимным

переключателем

 QP2.   Тяговые   двигатели   переключаются   на

последовательное   возбуждение.   Контакторы   К31   и   К32   при   этом   не
включаются.   Силовая   схема   в   режиме   тяги   на   24-й   позиции
последовательно-параллельного   соединения   двигателей   в   режиме
последовательного возбуждении показана на рисунке 1.8. Отключенные
цепи показаны пунктирной линией.

Регулирование   магнитного   поля   тяговых   двигателей   при   их

последовательном возбуждении не работает.

22

23

Р

ис

ун

ок

 1

.8

 –

 С

хе

м

а 

си

ло

вы

х 

це

пе

й 

тя

го

во

го

 р

еж

им

а 

на

 2

4-

й 

по

зи

ци

и 

по

сл

ед

ов

ат

ел

ьн

о-

па

ра

лл

ен

ог

о 

со

ед

ин

ен

ия

 п

ри

 п

ос

ле

до

ва

те

ль

но

м

 в

оз

бу

ж

де

ни

и 

тя

го

вы

х 

 э

ле

кт

ро

дв

иг

ат

ел

ей

ОПИСАНИЕ СХЕМЫ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ

Общие сведения

Вспомогательные   цепи   каждой   секции   электровоза   2ЭС6   (см.

рисунок 1.9) включают в себя: преобразователь собственных нужд ПСН-
200, один трехфазный асинхронный электродвигатель компрессора М13,
два   трехфазных   асинхронных   электродвигателя   М14   и   М15
вентиляторов   охлаждения   тяговых   двигателей,   четыре   трехфазных
асинхронных электродвигателя М16…М19 мультициклонных фильтров
системы охлаждения тяговых двигателей.

ПСН-200 состоит из следующих блоков:



А1 – блок защиты;



А2-1 и А2-2 – регуляторы напряжения РН-3000;



А2-3 и А2-4 – статические преобразователи СТПР-600;



А2-5 – преобразователь частоты ПЧ ПСН;



А7 и А8 – статические  преобразователи СТПР-1000.

Вспомогательные   цепи   получают   питание   от     статического

преобразователя А2 (ПСН-200), питающийся от контактной сети 3 кВ и
имеющий ряд выходных каналов:



каналы №№ 1…3 выдают переменное 3-х фазное напряжение, с

регулировкой по напряжению от 0 до 380 В и частоте от 2,5 до 50 Гц для
питания асинхронных двигателей вспомогательных машин;



канал № 4 выдает переменное 3-х фазное напряжение 380 В для

питания системы микроклиматом кабины машиниста А5;



канал № 5 выдает постоянный ток напряжением 90…130 В для

зарядки аккумуляторной батареи;



канал   №   6   выдает   постоянный   ток   напряжением   110   В   для

питания цепей управления и собственных нужд электровоза;



каналы   №   7   и   №   8   предназначены   для   питания   обмоток

возбуждения тяговых двигателей;



канал   №   9   выдает   переменный   ток   напряжением   220   В   для

питания печи СВЧ (А6) и системы микроклимата кабины (А5).

Управление   асинхронными   вспомогательными   машинами

осуществляется путем подачи соответствующих сигналов от МПСУ и Д
к   системе   управления   преобразователем   ПЧ   ПСН-200   (А2-5).
Включение   асинхронных   двигателей   вентиляторов   охлаждения   ТЭД
возможно   и   от   внешнего   источника   питания   трехфазного   тока
напряжением   380В   через   внешние   розетки   Х5-1   или   Х5-2,   установив
рукоятки переключатели QS4 и QS5 в верхнее положение. 

Для   плавного   пуска   в   работу   ПСН   в   его   цепи   включены

резисторы: пусковой R11, который шунтируется через 3 с после подачи

24

напряжения на ПСН-200, и демпферный R10, постоянно включенный в
цепь питания. 

Для   защиты   цепи   питания   статического   преобразователя

используется   дифференциальное   реле   КА-2.   Срабатывание
дифференциального реле приводит к отключению быстродействующего
выключателя QF1.

Рабочее   положение   рукоятки   переключателей   резервирования

QR1…QR6 блоков ПСН-200 верхнее.

25

26

Цепь питания преобразователя собственных нужд ПСН-200

Питание   преобразователя   ПСН-200   от   контактной   сети   3   кВ

осуществляется по цепи (см. рисунок 1.9):  токоприемник ХА1, провод
001, разъединитель  QS1, провод 002, дроссель L1, провод 003, силовой
контакт быстродействующий выключатель  QF1,  провод 006,   катушка
дифференциального   реле   КА2   (выводы   12   и   11),   провод   800,
демпферный резистор R10, провод 801, контакт контактора КМ1, провод
802,   контакт   контактора   КМ2   шунтирующий   пусковой   резистор  R11,
провод 803, блок защиты А1, провод 804, контакт разъединителя  QS6,
провод 818,   катушка дифференциального реле КА2 (выводы 14 и 13),
провод 819, шунт RS5, провод 062, шунт RS6, провод 063, токосъемные
устройства колесных пар ХА2, ХА3, ХА4, ХА5, рельсовая цепь.

Разъединитель QS6 служит для вывода из работы ПСН при его

неисправности или по другим причинам.

Цепи питания асинхронных электродвигателей

Трехфазный   асинхронный   двигатель   М13   мотор-компрессора

получает   питание   по   цепи   (см.   рисунок   4.9):   выход   канала   №1
преобразователя А2-5, кабель 807, статор асинхронного двигателя М13.

Система   охлаждения   тяговых   двигателей   на   каждой   секции

включает в себя два асинхронных двигателя мотор-вентиляторов М14 и
М15.   Для   очистки   охлаждающего   воздуха   тяговых   двигателей
применена   система   модулей   мультициклонных   фильтров   с   четырьмя
асинхронными   электродвигателями   М16…М19,   включенных
параллельно   двигателям   мотор-вентиляторов   М14   и   М15   через
автоматические выключатели SF21 и SF22 соответственно.

Трехфазный   асинхронный   двигатель   мотор-вентилятора   М14

(М15) получает питание по цепи (см. рисунок 4.9): выход канала №2 (№
3) преобразователя А2-5, кабель 809 (811), контакт переключателя  QS4
(QS5)   для   включения   мотор-вентиляторов   от   внешнего   источника
питания,   кабель   810   (812),   статор   асинхронного   двигателя   мотор-
вентилятора М14 (М15). 

Асинхронные   двигатели   модулей   мультициклонных   фильтров

системы   охлаждения   тяговых   двигателей   М16,   М17   (М18,   М19)
получают питание по цепи (см. рисунок 1.9): контакты автоматического
защитного   выключателя  SF21   (SF22),   кабель   813   (814),   статоры
двигателей М16, М17 (М18, М19).

Асинхронные   двигатели   вспомогательных   машин,   кроме   мотор-

компрессора,     можно   запитать   от   внешнего   источника   трехфазного
переменного тока напряжением  



380В, подав его на розетку Х5-1 или

Х5-2.   Перед   включением   асинхронных   двигателей   необходимо
перевести   переключатели  QS4   и  QS5   в   положение   «Стационарное
питание   вспомогательных   машин»   (верхнее   положение   рукоятки
переключателя).

27

 Рис.  Структурная схема  ПСН-200 для одной секции электровоза

Рис.     Структура   кодовых   связей     ПСН-200   для   одной   секции

электровоза

28

               При установке выключателя управления (ВУ)  S1 «Стационарное
питание» в положение «Вкл» получает питание магнитный пускатель КМ3
по цепи: «фаза» розетки Х5-1 (Х5-2), провод 703, контакт ВУ  S1, провод
705, катушка магнитного пускателя КМ3, провод 706, «ноль» розетки Х5-1
(Х5-2).   Пускатель   КМ3   включается   и   замыкает   свои   силовые   контакты
между проводами кабелей 805 и 806.

Цепи питания двигателей мотор-вентиляторов  охлаждения пуско-

тормозных резисторов (ПТР)

Двигатели мотор-вентиляторов (МВ) М11 и М12 для охлаждения

блоков пуско-тормозных резисторов R3 и R4 включены в цепь тяговых
двигателей.   При   следовании   электровоза   на   реостатных   позициях
двигатели МВ М11 и М12 включаются в цепь ТЭД параллельно части
блока   пускового   резистора   (см.   рисунок   1.10).   Их   запуск   происходит
автоматически при наличии напряжения на резисторах (режим «Тяга» на
неходовых позициях или режим «ЭДТ»).

Рисунок 1.10 – Схема цепи питания двигателей вентиляторов для

охлаждения блоков пуско-тормозных резисторов (на первой

 позиции тяги)

29

По     мере   набора   позиций   и   выводе   из   работы   части   пуско-

тормозных резисторов снижения скорости вращения МВ не происходит.
Это   достигается   изменением   схемы   включения   МВ,   которая
предусматривает два варианта:

- вариант 1 - включены контакторы К7 и К8, (отвод резистора);
- вариант 2 - включены контакторы К5 и К6. (полный резистор).
  Переключение   контакторов   с   одной   схемы   на   другую

производится со сдвигом во времени равным  не менее 2 с. 

  Работа ПСН-200 в аварийных режимах

В   случае   выхода   из   строя   блоков   ПСН-200   предусмотрена

возможность их вывода из работы с резервированием  или без такового с
помощью переключателей QR1…QR6 (см. рисунок 1.9). 

При выводе из работы одного регулятора напряжение А2-1 РН-

3000(1)  или  А2-2  РН-3000(2)  переключателем  QR1   или  QR2,   система
МПСУ и Д получает сигнал на перевод возбуждение тяговых двигателей
в режим «Последовательное возбуждение». При этом блоки А2-1 и А2-2
резервируются переключателями QR1 и QR2 соответственно.  

Блоки   А2-3   СТПР-600(1)   и   А2-4   СТПР-600(2)   резервируются

переключателями QR4 и QR5 соответственно.

Блоки А7 СТПР-1000(1) и А8 СТПР-1000(2) не резервируются, в

случае   неисправности   их   цепи   отключаются   переключателями   QR3   и
QR6   соответственно.   При   этом   машинист   может   выбирать,   на   каком
возбуждении   ТЭД  продолжить   ведение   поезда.   Либо   отключить   пару
ТЭД   с   неисправным   преобразователем   СТПР-1000   и   продолжать
движение   на   независимом   возбуждении,   либо   перевести   все   ТЭД   на
последовательное возбуждение.

Положе6ние   переключателей   резервирования   блоков   ПСН-200

показано в таблице 1.5

Таблица 1.5 – Положе6ние переключателей резервирования блоков ПСН-
200

Обозначение

блока

ПСН-200

Состояние

блока

Положение рукоятки переключателя

QR1

QR2

QR3

QR4

QR5

QR6

А2-1

РН-3000(1)

Работа

Вверх

Авария

Вниз

А2-2

РН-3000(2)

Работа

Вверх

Авария

Вниз

А7

СТПР-1000(1)

Работа

Вверх

Авария

Вниз

А8

СТПР-1000(2)

Работа

Вверх

Авария

Вниз

А2-3

СТПР-600(1)

Работа

Вверх

Авария

Вниз

А2-4

Работа

Вверх

30