Электровоз ЭП1М. Электрические схемы и описание их работы

(S102) питание подается на лампы накаливания яркого света светильников EL47(EL48), EL49(EL50),
при включении тумблера S103(Sl04) питание подаётся на лампы накаливания тусклого света све-
тильников EL47(EL48), EL49(EL50), при включении тумблера S89(S90) ЗЕЛЁНЫЙ СВЕТ подаётся
питание на светодиодную матрицу светильников EL47(EL48), EL49(EL50), обеспечивая фоновую
подсветку кабины зелёным светом. При включении тумблера S101(S102) яркого освещения кабины,
зелёный свет и тусклое освещение кабины теряют своё питание. Напряжение к тумблерам подается от
выключателя SF41(SF42) БУФЕРНЫЕ ФОНАРИ, ОСВЕЩЕНИЕ КАБИНЫ (смотри рисунок 12).
Буферные фонари (лампы Н61(Н62), Н63(Н64), Н65(Н66) Н67(Н68)) включаются тумблерами S91(S92)
ФОНАРЬ БУФЕРНЫЙ/ПРАВЫЙ, S93(S94) ФОНАРЬ БУФЕРНЫЙ/ЛЕВЫЙ, S95(S96) и S97(S98)
ФОНАРЬ БУФЕРНЫЙ КРАСНЫЙ/БЕЛЫЙ. Напряжение к тумблерам подается от выключателя
SF41(SF42) БУФЕРНЫЕ ФОНАРИ, ОСВЕЩЕНИЕ КАБИНЫ.
Освещение коридора (лампы EL55-EL67) включаются тумблерами S105-S108 ОСВЕЩЕНИЕ
КОРИДОРА. Напряжение к тумблерам подается от выключателя SF61 ОСВЕЩЕНИЕ КОРИДОРА в
соответствии с рисунком 12.
Освещение высоковольтной камеры (лампы EL71-EL78, EL81-EL89, EL91-EL95) включается
тумблерами S109-S111 ОСВЕЩЕНИЕ ВВК. Напряжение к тумблерам подается от выключателя SF62
ОСВЕЩЕНИЕ ВВК в соответствии с рисунком 12.
Для подключения переносных ламп предусмотрены розетки X11-Х 19. Напряжение к розеткам
подается от выключателя SF63 РОЗЕТКИ в соответствии с рисунком 12.

7.15 Цепи блока управления гребнесмазывателем.

Схема цепей блока управления приведена на рисунке 16.
Блок управления гребнесмазывателем А21 предназначен для автоматического дозирования подачи
смазки на гребни колес электровоза при прохождении заданного расстояния. Переключатели SA3(SA4)
обеспечивают подачу смазки на гребни колес первой колесной пары по ходу движения.
Питание к блоку управления А21 подается по проводу H12 через контакты 5-6 контроллера машиниста
SM1(SM2).
По сигналам, получаемым от блока связи А104 системы САУТ-ЦМ/485 (провода Н347, Н348), блок
управления А21 определяет пройденное электровозом расстояние и через каждые 87,5 м подает
напряжение на катушку пневматического устройства У29(У30). Длительность включения устройства
1с.
В результате сжатый воздух поступает из питательной магистрали к форсункам, которые обеспечивают
при этом подачу смазки на гребни первой по ходу движения колесной пары.
При подаче напряжения к клапану пескоподачи одновременно напряжение по проводу Н330 поступает
к блоку управления гребнесмазывателем для обеспечения запрета подачи смазки на гребни колесной
пары.
В случае применения пневматического тормоза при достижении давления воздуха в тормозных
цилиндрах электровоза 0,11-0,13 МПа (1,1-1,3 кгс/см2) проводом Н457 в блок управления подается
сигнал для обеспечения запрета подачи смазки на гребни колесной пары.

7.16 Цепи управления стеклоочистителями, зеркалами заднего вида и шторами.

Цепи управления стеклоочистителями, зеркалами заднего вида и шторами показаны на рисунке 30.

7.16.1 Питание моторедукторов стеклоочистителей

А143(А144), А145(А146)

осуществляется от блока А90 и блока управления А141(А142) с помощью выключателя SF97
СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЬ и тумблера S149(S150) ПИТАНИЕ СТЕКЛО
ОЧИСТИТЕЛЕЙ.
Режим работы моторедукторов стеклоочистителей устанавливается тумблерами S151(S152)
СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЬ. При положении НЕПРЕРЫВНО тумблера S151(S152) работа моторедукторов
осуществляется в циклическом режиме, при положении ПРЕРЫВНО - в нормальном периодическом
режиме с выдержкой времени между циклами.
Питание омывателей стекла А91(А92), А93(А94) осуществляется от блока А90 с помощью
выключателя SF97 СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЬ. Двигатель омывателей стекла включается с помощью
кнопки S145(S146) ОМЫВATEЛИ.
7.16.2 Питание обогревателей и двигателей установки положения зеркал заднего вида А121(А122),
А123(А124) и штор А125(А126), А127(А128) осуществляется от источника питания А89 напряжением
24 В постоянного тока с помощью выключателя SF97 СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЬ.

Панель диодов U29 служит для подачи напряжения от двух независимых выходов источника питания
А89 в цепи подсветки пульта и измерительных приборов, а также зеркал заднего вида и штор.
Обогрев зеркал включается с помощью тумблера S153(S 154) ОБОГРЕВ ЗЕРКАЛ. Установка
положения зеркал осуществляется с помощью джойстиков-манипуляторов SA9(SA10) ПОВОРОТ
ЗЕРКАЛА/ПРАВОЕ и SA11(SA12) ПОВОРОТ ЗЕРКАЛА/ЛЕВОЕ.

7.16.3 Установка положения штор

А125(А126), А127(А128) осуществляется с

помощью джойстиков-манипуляторов S155(S156) ШТОРА ЛЕВАЯ, S157(S 158)
ШТОРА ПРАВАЯ.

7.17 Цепи электропневматического тормоза (ЭПТ).

7.19 Цепи комплексного локомотивного универсального устройства безопасности (КЛУБ-У) с

телемеханической системой контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ).

7.20 Цепи комплекса технических средств унифицированной автоматической системы

пожаротушения (КТС-УАСП).

7.21 Цепи универсальной системы автоведения электровозов пассажирского движения ЭП1

(УСАВП-ЭП1)

8 Диагностика и запись диагностической информации аппаратурой МСУД

8.1.После включения питания аппаратуры МСУД на экране блока индикации
БИ1 появляется основной кадр контроля.

В основном кадре контроля отображается информация о состоянии схемы электровоза ("ТЯГА" или
"РЕКУПЕРАЦИЯ", "ВПЕРЕД" или НАЗАД", "РАЗОБРАНА" или "СОБРАНА"), значение тока и
напряжения ЭПТ, заданное (только в режиме "Авторегулирование") и фактическое (максимальное)
значение токов якорей тяговых электродвигателей, заданное и фактическое значения скорости
движения электровоза, значение тока возбуждения тяговых электродвигателей (только в режиме
электрического торможения), значение силы тяги (или торможения), зона ВИП (только в режиме
"Ручное"), обозначение клавиш, которые необходимо кратковременно нажать для задания режимов
управления ("Автоведение", "Советчик", "Авторегулирование ручное") и для выбора кадров контроля
("Индикация", "Оборудование", "МСУД"). Задание режимов и выбор кадров контроля отображается на
экране постоянно, кроме кадров "Оборудование", "МСУД". В нижней стороне кадра отображается
оперативная информация о состоянии оборудования и системы:
"ТЦ" — давление в тормозных цилиндрах более 0,11 МПа;
"ДБ" - боксование или юз;
"МК" - отключен компрессор;
"ДМ" - нет давления масла в компрессоре;
"НЧ" - низкая частота вращения вентиляторов;
"ОБ" - отказ оборудования;
"КЗ" - срабатывание защит.

8.2.При выборе кадра "Индикация" на экране отображается:

название перегона;
время отправления;
время прибытия;
время астрономическое;
текущий путь;
расстояние до начала ограничения скорости движения;
допустимая скорость на участке ограничения;
напряжение ЭПТ (U

ЭПT

);

- ток ЭПТ (I

ЭПТ

);

ток фактический тяговых электродвигателей (I

факт

.);

ток возбуждения (I

ВОЗБ

.) (только в режиме электрического торможения);

обозначение клавиш для ввода параметров автоведения с кассеты ("ВВОД");
обозначение клавиши для задания режима коррекции машинистом отдельных параметров движения

("КОРРЕКЦИЯ").
При выборе кадра "Оборудование" на экране отображается кадр "Токи", содержащий значения
максимального тока якоря тяговых электродвигателей, токов якорей в каждом электродвигателе.
При выборе кадра "Скорости" на экране отображается значение фактической скорости движения и
скоростей каждой колесной пары.
При выборе кадра "Управление РКА" на экране отображается информация о выдаче аппаратурой
МСУД сигналов управления оборудованием электровоза:
"САУТ-РЕКУПЕРАЦИЯ" - информация в САУТ-ЦМ/485 о наличии токов в
тяговых электродвигателях в рекуперации (Iя ≥120 А);
"УПРАВЛЕНИЕ ПЧФ" - сигнал в преобразователь U5 на изменение частоты
вращения электродвигателей вентиляторов: в виде напряжения 50 В соответствует
нормальной частоте вращения, в виде нулевого напряжения - низкой частоте;
"ПЕСОЧНИЦЫ" - включение электропневматического клапана У11 или У12 песочниц;
"ОТКЛЮЧЕН ТД" - информация в ЦМК из МПК об отключении любого из тяговых
электродвигателей;
"ЛАМПА ДБ" - включение индикаторов ДБ;
"СНЯТИЕ ТЯГИ" - отключение промежуточного реле KV14 тяги;
"РЕКУПЕРАЦИЯ" - включение реле и контакторов рекуперации;
"KV21 - KV22" - включение промежуточных реле KV21 - KV22;
"KV23" - включение промежуточного реле KV23;
"КПД, САУТ-ТЯГА" информация в САУТ-ЦМ/485 о наличии токов в тяговых электродвигателях в
тяге (Iя <150 А);
"ОСЛАБ. ПОЛЯ 1" - включение пневматического контактора К11 (1 - ой ступени ослабления
возбуждения тяговых электродвигателей);
"ОСЛАБ. ПОЛЯ 2" - включение пневматического контактора К21 (2 – ой ступени ослабления
возбуждения тяговых электродвигателей);
"ОСЛАБ. ПОЛЯ 3" - включение пневматического контактора КЗ 1 (3 - ей ступени ослабления
возбуждения тяговых электродвигателей);
"ЗАПРОС ДАННЫХ" - запрос о передаче диагностической информации в ЦМК из МПК для
регистрации в кассету энергонезависимого накопителя (ЭН);
"ВКЛЮЧЕНИЕ ЭПТ" - включение промежуточного реле KV90;
"ПЕРЕКРЫША ЭПТ" - включение промежуточного реле KV91;
"КС ОТКЛЮЧЕНА" - информация в ЦМК из МПК об отключении контактной сети.

8.6. При выборе кадра "Состояние РКА" нажатием клавиши "5" на экране отображается
информация о состоянии оборудования:

"ОТКЛЮЧЕН ТД1" - отключен быстродействующий выключатель тягового
электродвигателя Ml;
"ОТКЛЮЧЕН ТД2" - отключен быстродействующий выключатель тягового
электродвигателя М2;
"ОТКЛЮЧЕН ТД3" - отключен быстродействующий выключатель тягового
электродвигателя М3;
"ОТКЛЮЧЕН ТД4" - отключен быстродействующий выключатель тягового
электродвигателя М4;
"ОТКЛЮЧЕН ТД5" - отключен быстродействующий выключатель тягового
электродвигателя М5;
"ОТКЛЮЧЕН ТД6" - отключен быстродействующий выключатель тягового
электродвигателя М6;
"САУТ-СНЯТИЕ ТЯГИ" - подана команда от САУТ-ЦМ/485 на снятие тяги;
-

"ВЫКЛ. МАСЛОНАСОС" - отключен электродвигатель маслонасоса M1 7 тягового

трансформатора;
-

"НЧ МАСЛОНАСОСА" - электродвигатель маслонасоса Ml7 тягового

трансформатора вращается с низкой частотой;
"ПОЖАР" - подан сигнал о пожаре от приемно-контрольного пожарного прибора А9;
"ОТКЛЮЧЕН ГВ" - отключен главный выключатель QF1;

"РКЗ" - срабатывание реле KV4 контроля замыкания на корпус цепей обмотки собственных нужд
тягового трансформатора;
"РАЗРЯД АБ" - отключен шкаф питания А25;
"ПЕСОК АВТ." - включен тумблер S33(S34) ПЕСОК АВТОМАТИЧЕСКИ;
"ВКЛ. KV21-KV22" - главная рукоятка контроллера машиниста SM1(SM2) находится в положении 0
или П;
"ВКЛ. KV15" - включено реле KV15;
"КМ в HP" — главная рукоятка контроллера машиниста SM1(SM2) находится в положении П;
"КМ в 0" - главная рукоятка контроллера машиниста SM1(SM2) находится в положении 0;
"УПРАВЛЕНИЕ ОТКЛ" - отключены блокировочные переключатели SA3 и SA4;
"УПРАВЛЕНИЕ ИЗ КАБИНЫ 1" - включен блокировочный переключатель SA3;
"УПРАВЛЕНИЕ ИЗ КАБИНЫ 2" - включен блокировочный переключатель SA4;
-"ОСЛАБЛЕНИЕ ПОЛЯ" - включен пневматический контактор К11.
При повторном нажатии клавиши "5" на экране отображается информация:
-"ДАВЛЕНИЕ В ТЦ" - давление воздуха в тормозных цилиндрах более 0,1 1 МПа(1,1 кгс/см

);

"ОТКЛЮЧЕНО РН" - отключено реле контроля напряжения KV01 панели А1 цепи вспомогательных
машин;
"ВУВ" - срабатывание реле контроля замыкания на корпус цепей питания обмоток возбуждения
тяговых электродвигателей или отключен пневматический контактор К1, контролирующий сбор схемы
рекуперации;
"ОТКЛ. ВЕНТ-Р В-1'— отключен электродвигатель вентилятора М11;
"ОТКЛ. ВЕНТ-Р В-2" - отключен электродвигатель вентилятора Ml2;
"ОТКЛ. ВЕНТ-Р В-3" - отключен электродвигатель вентилятора М13;
"ОТКЛ. ВЕНТ-Р В-4" - отключен электродвигатель вентилятора Ml4;
"ТР-Р" — отключен электродвигатель маслонасоса Ml7;
"РЗ" - срабатывание реле KV1 контроля замыкания на корпус цепей питания якорей или обмоток
возбуждения тяговых электродвигателей;
"НЕТ ДАВЛЕНИЯ В ГВ" - нет давления воздуха в главном выключателе;
"НЧ ВЕНТИЛЯТОРОВ" - электродвигатели вентиляторов М11-М13 вращаются с низкой частотой4
"ОТКЛ.МК 1" - отключен электродвигатель компрессора Ml5;
"ДМ 1" - нет давления масла в компрессоре 1;
"ОТКЛ.МК2" - отключен электродвигатель компрессора Ml6;
"ДМ 2" - нет давления масла в компрессоре 2;
"ПЕРЕГРЕВ ТР-Т" - перегрев тягового трансформатора или отключен выключатель
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ в блоке выключателей S19(S20);
"ВКЛ. ОТОПЛЕНИЯ" - включен пневматический контактор К2 отопления поезда;
"КРУГОВОЙ ОГОНЬ 1" - срабатывание защиты от кругового огня тяговых электродвигателей М1-МЗ;
"КРУГОВОЙ ОГОНЬ 2" - срабатывание защиты от кругового огня тяговых
электродвигателей М4-М6;
-"ПЕРЕГРУЗКА ТР-Р" - срабатывание защиты от перегрузки первичной обмотки тягового
трансформатора.
При следующем нажатии на клавишу "5" на экране отобразится информация:
-"Перегрузка ББР" - перегрузка блока балластных резисторов;
-"Перегр. ВУВ - КА11" - перегрузка цепей возбуждения тяговых двигателей;
-"КЗ ВУВ - КА12" - короткое замыкание в цепях обмотки возбуждения тягового трансформатора;
-"КА7" - короткое замыкание в цепях обмотки собственных нужд тягового трансформатора;
-"КА8" - короткое замыкание в цепях отопительной обмотки тягового трансформатора;
-"КА1 - КА3" - короткое замыкание в цепях тяговой обмотки тягового трансформатора;
-"КА4 - КА6" - короткое замыкание в цепях тяговой обмотки тягового трансформатора.
При появлении сообщений "ПОЖАР", "РКЗ", "РАЗРЯД АБ", "РЗ", "ПЕРЕГРЕВ ТР-Р", "КРУГОВОЙ
ОГОНБ 1", "КРУГОВОЙ ОГОНЬ 2", "ПЕРЕГРУЗКА ТР-Р" весь объем диагностической информации за
предыдущие 0,5с автоматически записывается в устройство регистрации (кассету) приемо-
контактирующего устройства. Обработка зарегистрированной информации производится
стационарными средствами с помощью устройства обработки информации регистраторов УОИР

(ЕИМН.421.457.003).
Сообщения "ОТКЛЮЧЕН ТД", "ОТКЛЮЧЕН ТД2", "ОТКЛЮЧЕН ТД3", "ОТКЛЮЧЕН ТД4",
"ОТКЛЮЧЕН ТД5", "ОТКЛЮЧЕН ТД6", "ПОЖАР", "ОТКЛЮЧЕН ГВ", "РАЗРЯД АБ", "ДАВЛЕНИЕ
В ТЦ", "ОТКЛЮЧЕНО РН", "ВУВ", "ОТКЛ. ВЕНТ-Р В-1, "ОТКЛ. ВЕНТ-Р В-2", "ОТКЛ. ВЕНТ-Р В-3",
"ТР-Р", "РЗ", "НЕТ ДАВЛЕИЯ В ГВ", "НЧ ВЕНТИЛЯТОРОВ", "ОТКЛ. МК 1, "ДМ 1", "ОТКЛ. МК2",
"ДМ2", дублируют световую сигнализацию о состоянии оборудования.

8.7. При выборе кадра "МСУД" включением клавиши "6"

на экране отображаются зона

преобразователей Ul, U2 и значения фазы управляющих импульсов ά

, άоз, угла опережения β, угла

коммутации γ, углов регулирования ά

тиристорами панелей тиристоров А11 - А20, А12 - А20 и

преобразователей угла регулирования άв тиристорами блока выпрямительной установки возбуждения
U3, напряжения сети U сети;
При повторном нажатии клавиши "6" по экрану блока индикации А57 (А58)
убедиться в том, что связь между блоком индикации (БИ), центральным микропроцессорным
контроллером (ЦМК) и технологическим микропроцессорным контроллером (МПК) осуществляется
по основному каналу и счетчики ошибок не наращивают свои показания и интервал получения данных
находится в пределах 400-450мс.
Для выбора основного кадра контроля необходимо нажать клавишу "8" ВЫБОР КАДРА.
Примечание - Красным цветом на экране блока индикации выделяется информация об
аварийных и нештатных режимах работы оборудования электровоза.

1 Назначение

1.1 Электровоз ЭП1М (ЭП1П) предназначен для эксплуатации на железных рогах,
электрифицированных на однофазном переменном токе промышленной частоты с
номинальным напряжением 25 кВ.
Электровоз рассчитан на работу при напряжении в контактной сети от 29 кВ, температуре
окружающей среды от минус 50 до плюс 45 °С (предельное рабочее значение) и высоте над
уровнем моря до 1200 м.
Электрооборудование, устанавливаемое в кузове электровоза, рассчитан работу
окружающей среды от минус 50 °С до плюс 60 °С.

2 Технические характеристики

Технические характеристики электровозов ЭП1М и ЭП1П приведены в таблице 1
Таблица 1 - Технические характеристики

Наименование

Норма

ЭП1М

ЭП1П

Номинальное напряжение, В

25000

Частота, Гц

Формула ходовой части

2о-2о-2о

Колея, мм

1520(1524)

Масса сцепная электровоза с 0,67 запаса песка, т

132

Нагрузка от оси на рельсы, кН (тс)

216(22)

Разность нагрузок по колесам колесной пары, кН (тс), не более

5,0(0,51)

Номинальная длина электровоза по осям автосцепок, мм

22500

Высота от уровня верха головок рельсов до оси автосцепки при
новых бандажах, мм

1040-1080

Высота от уровня верха головок рельсов до рабочей
поверхности полоза токоприемника: в опущенном положении,
мм, не более в рабочем положении, мм

5100 5500-7000

Номинальный диаметр колеса по кругу катания при новых
бандажах, мм

1250

Минимальный радиус проходимых кривых при скорости до 10
км/ч, м

125

Мощность в часовом режиме на валах тяговых
электродвигателей, кВт, не менее

4700

Мощность в продолжительном режиме на валах тяговых
электродвигателей, кВт, не менее

4400

Сила тяги в часовом режиме, км/ч, не менее

230 (23,4)

270 (27,4)

Сила тяги в продолжительном режиме, кН (тс), не менее

210(21,4)

250 (25,4)

Скорость в часовом режиме, км/ч, не менее

70,0

60,0

Скорость в продолжительном режиме, км/ч, не менее

72,0

61,0

Конструкционная скорость, км/ч

140

120

КПД в продолжительном режиме в тяге, не менее

0,855

Коэффициент мощности в продолжительном режиме в тяге, не
менее

0,83

Подвеска тягового электродвигателя

Опорно-рамная

Электрическое торможение

Рекуперативное

Тормозная сила, развиваемая электровозом в режиме
рекуперативного торможения при скорости: 72 км/ч и ниже, кН
(тс), не менее свыше 72 км/ч, кН (тс), не менее

216(22,0)
100(10,2)

250(25,5)
150(15,3)

Примечание - Сила тяги, торможения и скорость указаны для среднеизношенных бандажей
колес (диаметр 1200 мм) при напряжении на токоприемнике 25000 В.

3 Общие пояснения к электрической схеме

3.1

Электрическая схема электровоза условно разделена на следующие части:

схема силовых цепей, состоящая из цепи первичной обмотки тягового трансформатора Т1 и
цепей питания тяговых электродвигателей в соответствии с рисунком 5;
схема вспомогательных цепей, состоящая из цепей питания вспомогательных машин,
обогревателей и других устройств, питающихся от обмотки собственных нужд тягового
трансформатора в соответствии с рисунками 9 и 10;
-

схема цепей питания отопительной системы поезда в соответствии с

рисунком 9;
-

схема цепей управления в соответствии с рисунками 11-38.

Схемой предусмотрена возможность автоматического и ручного (неавтоматического)
управления электровозом как в режиме тяги, так и в режиме рекуперативного торможения.
Позиционные обозначения аппаратов и номера проводов, указанные в скобках, относятся ко
второму концу электровоза,
Контакты показаны для следующих положений привода аппаратов:

переключателя Q1 в положении питания отопления поезда через штепсельный
разъем второго конца электровоза;

переключателя Q6 во включенном верхнем положении;
реверсивного переключателя QP1 в блоке силовых аппаратов Al1, A12 - движение вперед
кабиной 1;
разъединителей QS3...QS6 во включенном положении;
разъединителей QS15 в блоках силовых аппаратов A11, A12 во включенном положении;
-тормозных переключателей QT1 в блоках силовых аппаратов All, A12 -в положении ТЯГА;
-тумблеров S5, S6 ЭПК во включенном положении;
-тумблеров S3, S4 в положении АВТОРЕГУЛИРОВАНИЕ;
-тумблеров SI I ...S13 во включенном положении;
-тумблера S14 в отключенном положении;
-тумблеров S15...S17 во включенном положении;
-тумблеров S25, S26 в отключенном положении;
-тумблера S39 в отключенном положении;
-тумблеров S67, S68 в положении МПК1;
-тумблеров S69, S70 в положении АВТОРЕГУЛИРОВАНИЕ;
-контроллеров машиниста SMI, SM2 в нулевом положении реверсивной и главной рукояток;
-пневматических выключателей SP3, SP4, SP6...SP8 в положении "без воздуха";
-датчика-реле давления SP9 в положении "без воздуха";
-пневматических выключателей SP11...SP13 в положении "без воздуха";
-датчиков-реле давления SP15, SP16 компрессоров в положении, соответствующем
отсутствию давления масла;
-сигнализатора давления SP19, SP23...SP26 в положении "без воздуха";
-электрических низковольтных блокировок SQ13, SQ14 при закрытых панелями пультах
управления.
3.5. Для снижения уровня коммутационных перенапряжений в цепях управления катушки
аппаратов Л1 1 и Л12 (QP1, QT1), КТ1, КТ4...КТ7, КТ10, KV11...KV14, KV15, KV19,
KV21...KV23, KV31...KV35, KV39, KV41, KV43...KV47, KV49...KV52, KV55, KV63, KV65,
KV66, KV69, KV70, KV75...KV77, KV90, KV91 шунтированы шунтирующим устройством
ШУ-001; катушки электромагнитных контакторов КМ1...КМЗ, КМ5, КМ7...КМ17,
KM2I...KM24, КМ27, КМ28, КМ31, КМ32, КМ35, КМ41...КМ43 шунтированы
шунтирующим устройством ШУ-003, катушки аппаратов A11 и А12 (К11, К21,К31;
QF11вкл...QF13 вкл), HAl", HA2, Kl, K2, SA3, SA4, УЗ...У5, У7...У12, У15...У23, У29, УЗ0
шунтированы шунтирующим устройством ШУ-196 в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 4 - Схема подключения шунтирующих

устройств ШУ-001, ШУ-003, ШУ-196

4 Схема силовых цепей

Схема силовых цепей приведена на рисунке 5.

4.1 Цепь первичной обмотки тягового трансформатора.

Подключение электровоза к контактной сети осуществляется токоприемником ХА1 или
ХА2. Понижение напряжения с 25000 В до величины, необходимой для питания тяговых
электродвигателей, вспомогательных машин и устройств, осуществляется тяговым
трансформатором Т1, первичная обмотка которого подключена к токоприемникам через
дроссели помехоподавления LI, L2, высоковольтные разъединители QS1, QS2, главный
выключатель QF1, фильтр Z1 и трансформатор тока Т2. К рельсовой цепи обмотка
подключена через трансформатор тока ТЗ и токосъемные устройства букс ХАЗ - ХА5. Кроме
того, первичная обмотка тягового трансформатора соединена через дроссель L3 с кузовом
для исключения появления высокого потенциала в электрических цепях, подключенных к
токосъемным устройствам букс ХАЗ - ХА5, при отсутствии цепи через последние.

Дроссели LI, L2 и фильтр Z1 предназначены для снижения уровня радиопомех, создаваемых
при работе электровоза, разъединители QS1 и QS2 - для отключения соответствующего
неисправного токоприемника. Рукоятки разъединителей выведены внутрь высоковольтной
камеры электровоза.
Главный выключатель QF1 предназначен для оперативных и аварийных отключений
тягового трансформатора Т1. После отключения первичная обмотка трансформатора
автоматически закорачивается на корпус разъединителем главного выключателя с целью
обеспечения безопасности при входе в высоковольтную камеру.
Трансформатор тока Т2 служит датчиком тока для реле К2, являющегося составной частью
главного выключателя QF1. При коротких замыканиях и токовых перегрузках ток в цепи
катушки реле достигает величины, равной уставке реле, последнее включается и размыкает
цепь катушки удерживающего электромагнита главного выключателя. Трансформатор тока
ТЗ выполняет функцию датчика тока для счетчика активной электроэнергии РJ1. Счетчик
РJ1 предназначен для учета потребляемой и рекуперируемой электроэнергии.
Для защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений в контактной сети
предусмотрен ограничитель перенапряжений F1.
Напряжение контактной сети измеряется вольтметрами PV1 и PV2, установленными,
соответственно, в кабинах 1 и 2 и подключенными к вторичной обмотке трансформатора
Т10. К вторичной обмотке трансформатора Т10 через панель питания U21 подключены
также вентиль защиты У1 и счетчики электроэнергии PJ1, PJ2. Назначение вентиля защиты
описано в разделе 7. Для снижения уровня перенапряжений параллельно вторичной обмотке
трансформатора Т10 подключены конденсаторы Cl, C2 и последовательно соединенные с
ними резисторы Rl, R2, установленные на панели питания U21.

4.2 Цепи вторичных обмоток тягового трансформатора и тяговых электродвигателей в

режиме тяги

Напряжение на тяговые электродвигатели подается от вторичных тяговых обмоток
трансформатора Т1 через выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП) Ul, U2.
Напряжение секций al-1, 1-2, а2-3, 3-4 вторичных тяговых обмоток при холостом ходе
трансформатора составляет 315 В, напряжение секций 2-х1, 4-х2 - 630 В.
Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений в цепях тяговых
обмоток предусмотрены ограничители перенапряжений F3, F4.
Для снижения потенциала относительно корпуса при атмосферных перенапряжений и
снижения уровня радиопомех тяговые обмотки соединены с корпусом электровоза
соответственно через конденсаторы панелей Cl, C2 и конденсаторы С11-С14.
Защита тяговых обмоток и ВИП от токов короткого замыкания осуществляется с помощью
реле КА1 - КА6, при срабатывании которых от обмотки собственных нужд трансформатора
подается напряжение на катушку отключающего электромагнита УАЗ главного
выключателя OF1.
ВИП при повреждении отключаются разъединителями QS3 - QS6 с ручным приводом.
Назначение трансформаторов Т11-Т14 и датчиков угла коммутации Т15-Т18 описано в п.
7.8.
Защита тяговых электродвигателей от токов короткого замыкания осуществляется
быстродействующими выключателями QF11 ...QF13, расположенными в блоках силовых
аппаратов А11, А12.
Переключателями QP1 обеспечивается изменение направления тока в обмотках возбуждения
тяговых электродвигателей для изменения направления движения электровоза.
Переключатели QT1 предназначены для переключения электрической схемы электровоза из
тягового режима в рекуперативный и наоборот.
Для снижения пульсаций выпрямленного тока в цепи тяговых электродвигателей включены
сглаживающие реакторы L5, L6.
Для уменьшения пульсаций тока возбуждения и, следовательно, магнитного потока
возбуждения, обмотки возбуждения тяговых электродвигателей шунтированы резисторами
R11-R13 (выводы РО, РЗ). Регулирование напряжения тяговых электродвигателей

осуществляется путём изменения угла открытия тиристоров ВИП.
Схемой предусмотрено четырёхзонное плавное регулирование выпрямленного напряжения.
После полного открытия тиристоров плеч 1, 2, 7, 8 (конец IV зоны) дальнейшее увеличение
скорости электровоза достигается ослаблением возбуждения тяговых электродвигателей
путём шунтирования обмоток возбуждения резисторами R11-R13 (выводы Р1-РЗ) и
соединенными с ними последовательно индуктивными шунтами LI 1-L16. Предусмотрено
три ступени ослабления возбуждения:
первая ступень - 74% (включены контакторы K11-K13);
вторая ступень - 57% (включены контакторы K11-К13, К21-К23);
третья ступень-48% (включены контакторы К11-К13, К21-К23, К31-КЗЗ).
Это значит, что 74%, 57% и 48% тока якоря проходит по обмотке возбуждения.
Индуктивные шунты LI 1-L16 предназначены для снижения бросков тока и облегчения
условий коммутации тяговых электродвигателей при колебаниях напряжения в контактной
сети или его восстановлении после кратковременного снятия.
В случае необходимости любой из тяговых электродвигателей может быть отключен
соответствующим из разъединителей QS11-QS13. При этом отключаются соответствующие
быстродействующие выключатели.
Питание тяговых электродвигателей от источника низкого напряжения (сеть депо)
осуществляется через розетки Х4, Х20 и разъединитель QS21.
Напряжение тяговых электродвигателей измеряется вольтметром PV4, установленным на
блоке А12. От коммутационных перенапряжений вольтметр защищен конденсатором С20.
Ток тяговых электродвигателей измеряется амперметрами РА1, РА2, подключенными к
датчикам тока Т41, Т42. Амперметры РА 1, РА2 предназначены для из-мерения тока первого
тягового электродвигателя по ходу движения электровоза и обеспечения возможности
контроля работы каждого ВИП. Прибор РА1 установлен в кабине 1, РА2 - в кабине 2.
В цепи якорей тяговых электродвигателей включены датчики тока Т21-Т23,
обеспечивающие совместно со шкафом А55 контроль тока тяговых электродвигателей и
обратную связь по току с системой управления ВИП.
Контроль замыкания на корпус цепей питания тяговых электродвигателей осуществляет
реле заземления KV1. Реле имеет включающую и удерживающую катушки. К
контролируемым цепям включающая катушка реле подключена через резисторы R15, R16 и
разъединитель QS15. Напряжение 50 В на удерживающую катушку подаётся от контроллера
машиниста проводом Н10 через резистор R45 (смотри рисунок 16). На включающую
катушку напряжение подаётся (при замыкании на корпус) от обмотки собственных нужд
тягового трансформатора Т1 через понижающий трансформатор Т9. Разъединитель QS15
предназначен для обеспечения возможности отключения реле от замкнутой на корпус цепи
(например, сглаживающего реактора L5 или ВИП) с целью сохранения работоспособности
электровоза. В этом случае обязательно должен быть отключен соответствующий из
разъединителей QS3-QS6.
При замыканиях на корпус реле KV1 включается, размыкает цепь питания катушки
удерживающего электромагнита главного выключателя (смотри рисунок 13) и включает
индикаторы ГВ на блоке сигнализации А23(А24) в кабине машиниста (смотри рисунок 25).

4.3 Регулирование напряжения на тяговых электродвигателях в режиме тяги

Для удобства рассмотрения принципов регулирования на рисунке 6 приведена упрощённая
силовая схема электровоза, где цифрами 1-8 обозначены плечи ВИП, цифрами I-III секции
обмоток трансформатора. При этом секция I соответствует секциям al-1, а2-3 обмоток
тягового трансформатора Т1, секция II - секциям 1-2, 3-4, секция III - секциям 2-х1, 4-х2.
Тиристоры ВИП открываются с помощью управляющих импульсов, вырабатываемых
шкафом А55.
Алгоритм управления тиристорами приведён в таблице 1.
На первой зоне регулирования тяговые электродвигатели питаются от выпрямительных
мостов, образуемых плечами 3-6, подключенными на выводы секции II обмотки
трансформатора.

Тиристоры плеч 3, 5 открываются импульсами с постоянной фазой од, соответствующей
минимальному углу открытия, а тиристоры плеч 4, 6 - импульсами с регулируемой фазой άр.
Если в один из полупериодов нагрузку взяли тиристоры плеч 4, 5, то в следующий
полупериод при открытии тиристоров плеча 3 в момент од происходит коммутация тока с
тиристоров плеча 5 на тиристоры плеча 3, а энергия цепи выпрямленного тока разряжается
по нулевому контуру: тиристоры плеч 4, 3, сглаживающий реактор, тяговый
электродвигатель. При угле открытии άр тиристоров плеча 6 происходит коммутация тока с
тиристоров плеча 4 на тиристоры плеча 6 и далее ток нагрузки проходит через тиристоры
плеч 3 и 6.

В последующий полупериод при угле открытия άо,тиристоров плеча 5 закрываются
тиристоры плеча 3 и возникает нулевой контур для разряда энергии по цепи: тиристоры плеч
6, 5, сглаживающий реактор. Таким образом, происходит чередование нулевых вентилей для

различных полупериодов напряжения сети, что позволяет не усиливать по току плечи ВИП,
работающие в первой зоне регулирования.
Чем большую часть проводящего полупериода проходит ток через тиристоры, тем больше
среднее значение выпрямленного напряжения на тяговых электродвигателях.
Для реализации изложенных режимов работы ВИП в первой зоне необходимо на тиристоры
плеча 5 в один и тот же полупериод напряжения сети подавать импульсы управления,
регулируемые по фазе от π до άо и импульсы управления с фазой άо.
Это объясняется тем, что тиристоры плеч 3 и 5, на которые подаются импульсы управления
в начале полупериода (άо), не удерживаются в открытом состоянии до прихода импульсов с
фазой άр на тиристоры плеч 4, 5. Поэтому подачей дополнительных импульсов на
тиристоры плеча 5 будет создана цепь тока через тиристоры плеч 4, 5, что позволит запасти
электромагнитную энергию в реакторе. В дальнейшем тиристоры плеча 5, получая
импульсы управления с фазой άо, будут удерживаться в открытом состоянии за счёт разряда
электромагнитной энергии реактора, и импульсы с фазой άр с тиристоров плеча 5 могут
быть сняты.
Во второй зоне плавным изменением фазы открытия тиристоров плеч 1, 2 осуществляется
регулирование выпрямленного напряжения от 1/4Uном до l/2Uном.
Протекание тока в течение полупериода будет происходить следующим образом:
Вначале полупериода ток будет проходить от секции II обмотки, трансформатора через
тиристоры плеча 3, цепи тяговых электродвигателей, плечо 6. В момент открытия
тиристоров плеча I происходит коммутация тока с тиристоров плеча 3 на тиристоры плеча 1.
С этого момента тяговые электродвигатели питаются от секции I, II обмотки
трансформатора.
Аналогично ток будет проходить и во второй полупериод, но в работе будут участвовать
тиристоры плеч 2, 4 и 5.
Для дальнейшего увеличения выпрямленного напряжения, при полностью открытых
тиристорах плеч 1 и 2, нагрузка переводится с секции I, II на секцию III обмотки
трансформатора.
Перевод осуществляется без потери тяги и бросков тока, и происходит следующим образом:
Нагрузка с тиристоров плеч 1, 2, 5, 6 переводится на тиристоры плеч 5, 6, 7, 8 без изменения
тока якоря. Это достигается подачей на блок логики аппаратуры управления
синхроимпульсов в момент времени ώt=π/2. Если синхроимпульс поступает при полностью
открытых тиристорах плеч 1, 6, то за время ώt=π/2+άо должны быть выполнены логические
операции, запрещающие подачу импульсов управления в следующий полупериод на
тиристоры плеч 2 и 5 и разрешающие открытие тиристоров плеч 6, 7. Тогда под действием
ЭДС всей вторичной обмотки трансформатора происходит коммутация тока с тиристоров
плеча 1 на тиристоры плеча 7. Ток нагрузки проходит по цепи: тиристоры плеч 6, 7, секция
III обмотки трансформатора. Тиристоры плеча 6 при таком переходе нагружены током в
течение периода. Это происходит один раз, и дальше тиристоры плеч 6, 7 чередуются с 5, 8
находясь под током половину периода. Если же синхроимпульс поступает при открытых
тиристорах плеч 2, 5, тогда тиристоры плеча 5 остаются в открытом состоянии ещё на один
полупериод, так как должны быть открыты тиристоры плеч 5 и 8 (смотри таблицу 1).
Дальнейшее повышение напряжения осуществляется путём подачи импульсов на открытие
тиристоров плеч 5, 8 и 6, 7 с углом άо и плавным изменением угла открытия тиристоров
плеч 3 и 4 от максимального значения до άо.
При этом выпрямленное напряжение будет плавно изменяться от 1/2Uном до 3/4Uном
Ток по тиристорам указанных плеч в течение полупериода будет протека следующим
образом: если ток протекает в начале полупериода через тиристор плеч 5, 8 (или 6, 7), то с
момента подачи импульса на открытие тиристоров плеча (или 4) происходит коммутация
тока с тиристоров плеча 5 (или 6) на тиристор плеча 3 (или 4).
На четвёртой зоне регулирования к работающим тиристорам плеч 3, 8 и 4, дополнительно
подключаются тиристоры плеч 1 и 2 с углом открытия άр. Таким об- разом, к секциям III, II
обмотки трансформатора прибавляется секция I.

В момент открытия тиристоров плеч 1 и 2 с углом открытия άо выпрямление напряжение
будет иметь наибольшее значение.
Для уменьшения напряжения последовательность переходов обратная.
Выше рассматривался упрощенный алгоритм работы тиристоров преобразова- теля для
режима тяги. Этот алгоритм позволяет рассмотреть основной принцип ре гулирования
выпрямленного напряжения.
Теперь остановимся на некоторых особенностях работы преобразователя с па раллельным
соединением мостов. Так, например, на третьей зоне в режиме тяги ти ристоры плеч 6, 8, и 6,
7 открываются в начале полупериода управляющим им пуль сом с фазой άо, а тиристоры
плеч 3 и 4 - импульсом с фазой άр. Если в один из полупериодов ток тёк по контуру: плечо 8,
секции III и II, плечо 3, тяговые электродвигатели, то в начале следующего полупериода
управляющие импульсы с фазой άо подаются на тиристоры плеч 6 и 7. При этом образуются
два контура коммутации тока:
плечи 3, 7 - секции II, III;
плечи 6, 8 - секция III.
Первой начинается коммутация в контуре, где напряжение выше, то есть в контуре 1). Во
время этой коммутации тиристоры плеча 7 открываются, а тиристоры плеча 3 закрываются.
После завершения коммутации тока в контуре 1) (угол коммутации j'o) начинается комму-
тация в контуре 2) (угол коммутации j"о), при которой открываются тиристоры плеча 6.
Поскольку коммутация тока происходит поочерёдно в контуре с большим напряжением и в
контуре с меньшим напряжением, потенциальные условия для начала коммутации в плечах,
находящихся в контуре с меньшим напряжением, могут создаваться позже воздействия на
них управляющих импульсов с фазой άо. В этом случае коммутация тока в контуре с
меньшим напряжением может совсем не начаться, либо не все тиристоры плеча возьмут
нагрузку, что приведёт к нарушению параллельной работы тиристоров.
Чтобы исключить подобные режимы, осуществляется автоматическое слежение за
окончанием коммутации тока в контуре с большим напряжением и управляющий импульс
на тиристоры малого контура подаётся в тот момент, когда напряжение на обмотке
трансформатора восстановится, и создадутся потенциальные условия для начала
коммутации тока в меньшем контуре (фаза άоз. на рисунке 7).

предусмотрено автоматическое ограничение фазы импульса - άр.
Форма напряжения ВИП приведена на рисунке 7.

4.4 Цепи тяговых электродвигателей в режиме рекуперативного торможения.

Тяговые электродвигатели в режиме рекуперативного торможения работают как генераторы

постоянного тока с независимым возбуждением.
Рекуперативное торможение осуществляется путём инвертирования постоянного тока
тяговых электродвигателей, работающих генераторами, в переменный ток промышленной
частоты.
Все переключения в силовой цепи при переходе из режима тяги в рекуперативного
торможения и наоборот производятся переключателями QT1. При переходе в режим
рекуперативного торможения якорь каждого тягового электродвигателя отключается от
своей обмотки возбуждения и подключается к ВИП последовательно с блоками диодов U9 -
U14 и блоком резисторов R10.
Блок резисторов R10 предназначен для обеспечения большей электрической устойчивости
рекуперативного торможения, а также для улучшения распределения тока между
параллельно включёнными якорями тяговых электродвигателей. Блоки диодов U9 - U4
предназначены для предотвращения появления контурных при переходе в режим
рекуперативного торможения на высоких скоростях.
Для защиты блока резисторов от токовых перегрузок предусмотрена панель реле
напряжения А6. При срабатывании реле контроля напряжения KV01, KV02 панели А6
разбирается схема электрического торможения.
В блоках силовых аппаратов A11, A12 установлены панели защиты тяге электродвигателей
от кругового огня по коллектору А16 (при срабатывании реле контроля напряжения KV01
панели отключается контактор К1, обесточивая oбмотки возбуждения электродвигателей).
Обмотки тягового трансформатора с выводами а4, 6, х4 и выпрямительная установка
возбуждения U3 - образуют схему двухполупериодного выпрямления с нулевой точкой для
питания обмоток возбуждения тяговых электродвигателей. Напряжение холостого хода
между выводами а4 — 6,6 — х4 составляет 135 В.
Тормозными переключателями QT1 обмотки возбуждения тяговых электродвигателей
соединяются между собой последовательно. Резисторы R11-R13 выводам Р0, РЗ остаются
подключенными параллельно обмоткам возбуждения как и в режиме тяги, а выводами Р4
подключаются тиристорами панелей А20, предназначенными для выравнивания токов
якорей за счёт разной степени ослабления возбуждения электродвигателей.
Сбор силовой схемы питания обмоток возбуждения завершается включением контактора К1.
Ток возбуждения измеряется амперметром РА6, установленным на блоке 12.
Обратная связь по току с системой регулирования обеспечивается с помощью датчика тока
Т20.
От тока перегрузки цепи возбуждения защищены с помощью реле КА11, от тока короткого
замыкания - с помощью реле КА12. При срабатывании реле КА11 отключается контактор
К1, при срабатывании реле КА12 отключается главный выключатель QF1.
Контроль замыкания цепей возбуждения на корпус осуществляет реле контроля "земли"
KV3, при включении которого загораются индикаторы ВУВ на блоке сигнализации
А23(А24) в соответствии с рисунком 25.
Для снижения уровня радиопомех обмотка а4 - х4 тягового трансформатора соединена с
корпусом электровоза через конденсаторы С5, Сб.
4.5 Регулирование тормозной силы в режиме рекуперативного торможения
При работе электровоза в режиме рекуперативного торможения в зоне высоких скоростей
тормозная сила регулируется плавным изменением тока возбуждения тяговых
электродвигателей, а в зоне средних и малых скоростей - плавным изменением напряжения
ВИП, работающих в инверторном режиме. Алгоритм управления тиристорами ВИП
приведён в таблице 1.
Изменение тока возбуждения осуществляется за счёт изменения угла открытия тиристоров
выпрямительной установки возбуждения U3.

Тиристоры открываются с помощью управляющих импульсов, вырабатываемых шкафом
А55 и подаваемых через выходные усилители импульсов выпрямительной установки
возбуждения на управляющие электроды тиристоров.
Подробное описание устройства и принципа работы выпрямительной установки
возбуждения дано в книге 5 ИДМБ.661142.004-01РЭ5.
Тормозная сила в четвёртой зоне регулируется плавным изменением тока возбуждения,
который по мере снижения скорости движения электровоза должен увеличиваться для
поддержания заданной тормозной силы. При достижении наибольшего тока возбуждения
дальнейшее поддержание заданной тормозной силы осуществляется плавным уменьшением
напряжения ВИП.
Плавное регулирование напряжения ВИП производится с четвёртой до первой зоны. В
четвёртой зоне тиристоры плеч 1, 2, 7, 8 открываются с углом опережения ß. Импульсы
управления формируются системой авторегулирования инвертора,
входящей в шкаф А55, обеспечивающей постоянство угла запаса δ= β - γ. Информация об
угле коммутации γ поступает от датчиков Т15-Т18.
Регулирование в четвертой зоне осуществляется изменением фазы открытия тиристоров
плеч 3 и 4.
Ток электродвигателей в начале полупериода протекает через тиристоры плеч 1, 8 (или 2, 7).
В момент подачи управляющего импульса на тиристоры плеч 3 (или 4) происходит
коммутация тока с тиристоров плеч 1 (или 2) на тиристоры плеч 3 (или 4). В дальнейшем ток
до конца полупериода будет протекать через тиристоры плеч 3, 8 или 4, 7.
Переход на регулирование в третьей зоне осуществляется подачей импульсов с углом
опережения βна тиристоры плеч 3, 8 и 4, 7 и закрытием тиристоров плеч 1, 2.
Регулирование осуществляется изменением фазы открытия тиристоров плеч 5, 6. По
окончании регулирования в третьей зоне выполняется синхронный перевод нагрузки с
тиристоров плеч 5, 6, 7, 8 в тиристоры плеч 1, 2, 5, 6. Последние открываются с углом
опережения β, обеспечивая переход во вторую зону регулирования.
Во второй зоне изменением фазы открытия тиристоров плеч 3, 4 производят дальнейшее
уменьшение напряжение ВИП.
При переходе на первую зону управляющие импульсы снимаются с тиристоров плеч 1, 2, а
на тиристоры плеч 5, 6 подаются импульсы, регулируемые по фазе. При уменьшении фазы
άр, до π/2 рекуперация прекращается, а при дальнейшем уменьшении угла άр начинается
режим торможения противовключением, когда тяговый электродвигатель развивает тяговый
момент, соответствующий направлению движения НАЗАД и электровоз начинает
потреблять энергию из сети. Торможение противовключением обеспечивает возможность
остановки поезда и осаживания его назад, при необходимости.
В режиме рекуперативного торможения при автоматическом управлении регулирование
напряжения ВИП ограничивается 3,5 зонами (верхняя граница -середина четвертой зоны).
Форма напряжения на выходе ВИП приведена на рисунке 8.

Электровоз ЭП1М. Электрические схемы и описание их работы - часть 4