18 Силовая тяговая цепь

Силовые тяговые цепи рассматриваемых тепловозов практически одинаковы (см. рис. 1, 4. 5 и 28). Силовая тяговая цепь включает тяговый генератор Г, тяговые электродвигатели 1—6 (1ЭТ—6ЭТ) [ЭТ1—ЭТ6]*, силовые контакторы П1—П6 (1КП— 6КП) [КП1—КП6]У групповые контакторы ослабления возбуждения ВШ1,
ВШ2 (1КШ, 2КШ) [КШ1, КШ2],
резисторы для ослабления возбуждения СШ1—СШ6 (1СШ—6СШ) [СШ1—СШ6] и кулачковый переключатель ПР [Р].

Здесь и далее при одновременном описании электрических схем буквенно-цифровые обозначения электрических машин, аппаратов, зажимов и проводов для тепловозов 2ТЭ10В, 3ТЭ10М, 2ТЭ10М и 2,ТЭ10Л приведены без скобок, для тепловозов ТЭП60— в квадратных скобках. Если обозначения для всех тепловозов одинаковы, то они не повторяются. На тепловозах ТЭП60, выпускаемых до 1979 г., в случае, если имеется на тепловозе несколько одинаковых машин или аппаратов, порядковый номер указан цифрой перед буквенным обозначением,, а обозначения приведены в круглых скобках.
 

При трогании с места включаются силовые контакторы и все тяговые электродвигатели параллельно подсоединяются к генератору. При включении контакторов возбуждения генератора и возбудителя генератор начинает вырабатывать напряжение и тяговые электродвигатели получают питание.

При определенной скорости движения включается групповой контактор ВШ1 (1КШ) [КШ1] и параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей включаются
резисторы, осуществляя первую ступень ослабления возбуждения. При дальнейшем увеличении скорости движения включается групповой контактор ВШ2 (2КШ) [КШ2] и парал-лельно к ранее включенным резисторам включаются новые, осуществляя вторую ступень ослабления возбуждения.

При снижении скорости движения сначала отключается вторая ступень ослабления возбуждения, а затем первая.

Кулачковый переключатель осуществляет реверсирование движения тепловоза путем изменения направления тока в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей.

19. Цепи возбуждения тягового генератора и возбудителя

Схема с возбудителем постоянного тока. Цепь независимого возбуждения тягового генератора. Начиная с 1-й позиции контроллера, когда включается контактор КВ [КГ], обмотка независимого возбуждения генератора получает питание от возбудителя по следующей цепи (см. рис. 78 и 79): плюс возбудителя Я1, провод 923 [301], [плавкий предохранитель на 160А, провод 302], шунт 117 [Ш3], провод 483 [303], главные контакты контактора КВ [КВ], провод 486 [304], обмотка независимого возбуждения Н2-Н1; провод 482 [300], минус возбудителя Д2.
 

Принцип автоматического управления тяговым генератором описан в главе IV, здесь лишь приводится описание цепей.
Дано описание цепей возбуждения генератора и возбудителя тепловозов 2ТЭ 10Л, выпускаемых в 1970 г., и тепловозов ТЭП60, выпускаемых с 1967 г.
Указанное в квадратных скобках — только на тепловозах ТЭП60.

Параллельно главным контактам контактора КВ на тепловозах 2ТЭ10Л включен резистор СВГ, который при размыкании контактора сохраняет цепь, чем уменьшает экстраток выключения, облегчает гашение дуги между главными контактами контактора и снижает перенапряжения в обмотке возбуждения генератора. На тепловозах ТЭП60 резистор СВГ включен параллельно обмотке возбуждения генератора и служит для этой же цели.

Цепь синхронного подвозбудителя СПВ. В цепь нагрузки СПВ включена первичная обмотка Н1—К1 распреде-лительного трансформатора ТР. Включенный в эту цепь контакт 5 [8] аварийного переключателя возбуждения АР [ПкВ] позволяет при аварийном режиме разорвать эту цепь, а следовательно, обесточить все цепи, питаемые от СПВ.

На тепловозах ТЭП60 в этой цепи включен автомат максимального тока АВ12 на 16 А.

Через распределительный трансформатор ТР от СПВ получают питание: рабочие обмотки амплистата и
обмотка независимого возбуждения возбудителя HI—Н2 (от выводов Н1—01), цепь регулировочной обмот-ки амплистата и индуктивного датчика (от выводов 01—02), рабочие обмотки ТПТ [ГГ] (от выводов Н2—К2) и рабочие обмотки ТПН [ТН] (от выводов НЗ—К3).

Обмотка возбуждения СПВ И1—И2 получает питание от вспомогательного генератора через включенные, начиная с 1-й позиции, главные контакты контакторов ВВ [КВ], через резистор СВПВ [СВСП] — на минусовые зажимы 3/1-9 [1/1-10].

Цепь независимого возбуждения возбудителя и рабочих обмоток ам-плистага. Условно представим на схеме (см. рис. 78 и 79), что в первую половину периода переменного тока у вывода Н1 [01] - - плюс, а у вывода 01 [Н1] — минус. Тогда ток пойдет по проводу 446 [336, 414] на рабочую обмотку амплистата Н2—К2, по проводу 472 [337], через контакт 5ШР, диод панели БВ [ПВ1], контакт 2ШР, провод 475 [355], (-шунт 1/6)*, [зажим 5/5]*, провод 468 [331], обмотку независимого возбуждения возбудителя 111—Н2, провод 469 Г332] f зажим 6/9 [5/6], провод 474 [333], [шунт Ш5, провод 334], контакт 1ШР, диод панели БВ [ПВ1], контакт ЗШР и провод 445 [339] — на условный минус у вывода 01 [Н1].
 

* В круглых скобках — только для тепловоза 2ТЭ10Л, в квадратных — для тепловоза ТЭП60.

Рис. 78. Принципиально-монтажная электрическая схема цепей возбуждения тягового генератора и возбудителя тепловозов 2ТЭ10Л (с бесконтактным тахометрическим блоком и индуктивным датчиком)

Рис. 79. Принципиально-монтажная электрическая схема цепей возбуждения тягового генератора и возбудителя тепловозов ТЭП60 (с бесконтактным тахометрическим блоком и индуктивным датчиком)

 Во вторую половину периода переменного тока представим, что у вывода 01 [H1] — плюс, а у вывода Н1 [01] — минус. Теперь ток пойдет по проводу 445 [339], через контакт 3ШP, через диод, контакт 2ШР на только что рассмотренную цепь обмотки независимого возбуж-дения возбудителя (в том же направлении). После этой цепи ток идет через контакт 1 ШР, диод, контакт 4 ШP, провод 473 [335], рабочую обмотку амплистата Н1—К1 и провод 446 [336] на условный минус у вывода HI [01].

Рассматривая эту цепь, еще раз обращаем внимание на то, что в рабочих обмотках амплистата ток течет только в одном направлении и каждая из обмоток «работает» лишь одну половину периода. Этим обеспечива-ется внутренняя обратная связь амплистата (см. главу III). На выходе амплистата (в цепи возбуждения возбудителя) направление тока, естественно, остается неизменным.

Цепь задающей обмотки амплистата. На тепловозах 2ТЭ10Л и ТЭП60, выпускаемых с конца 1967 г., задающая обмотка получает питание от СПВ через бесконтактный тахо-метрический блок БТ [БЗУ], состоящий из насыщающегося и компенсирующегося трансформаторов, выпрямительного моста и сглаживающего пульсацию тока фильтра. Первичные обмотки насыщающегося и

компенсирующего трансформатора БТ [БЗУ] через резистор СБТ [СБЗУ] и контакты 1 и 4 ШР подключены (на зажимы 7/11 и 7/12) [на выводы H1 и К1 первичной обмотки распределительного трансформатора ТР]. На выход БТ [БЗУ] через контакты 2 и 3 ШР включена цепь задающей об-мотки. Для ступенчатого регулирования тока в ней в цепь включен резистор СОЗ, состоящий из нескольких ступеней, часть из которых вводится или шунтируется контактами реле управления или отключателями электродвигателей ОМ1—О М6.

Две ступени резистора СОЗ обеспечивают плавное трогание тепловоза с места. Одна из ступеней шунтиру-ется, начиная со 2-й позиции, контактами реле РУ8 [РУ4], а вторая, начиная с 4-й позиции, — контактами реле РУ10 [РУ5]. Ступень резистора между проводами 431 и 432 [404 и 405] вводится в цепь задающей обмотки при выключении любого из от-ключателей ОМ1—ОМ6, чем достигается уменьшение мощности генератора при отключении двигателей.

На тепловозах 2ТЭ10Л на 1-й —11-й позициях контроллера замыкающим контактом реле РУ4 шунтируется четвертая ступень резистора СОЗ, чем увеличивается мощность генератора и загрузка дизеля на этих позициях контроллера. На тепловозах 2ТЭ10Л с № 939 в цепь задающей обмотки амплистата через резистор Rп подключено напряжение вспомогательного генератора (плюс взят от главного контакта контактора ВВ через провода 744, 410 и 785, а минус — на зажиме 6/2). Этим создается постоянная составляющая тока в задающей обмотке, причем с помощью реле РУ4, контакты которого включены между проводом 440 и минусовым зажимом 3/1 на 1-й — 11-й позициях контроллера, эта составляющая тока увеличивается. Этим достигается увеличение мощности генератора, более полная загрузка дизеля и работа последнего в более экономичном режиме.

На тепловозах ТЭП60 третья ступень резистора между проводами 374, 373, 381 а 382 вводится размыкающим контактом реле Рпр6 при срабатывании реле боксования. При этом мощность генератора уменьшается примерно на 30%, снижается сила тяги тепловоза и это способствует прекращению боксования. Параллельно шестой ступени резистора СОЗ подключено напряжение вспомогательного генератора (плюс взят от главного контакта контактора КВ, а минус — на зажимах 1/1—10). Этим достигнута отрицательная подпитка цепи, более резкое снижение тока в задающей обмотке и уменьшение мощности генератора при снижении позиций контроллера с целью работы по более экономичной характеристике дизеля.

Цепь трансформатора постоянного напряжения. Рабочие обмотки HI— К1 и Н2—К2 трансформатора постоянного напряжения ТПН [ТН] включены в цепь вторичной обмотки Н3— К3 распределительного трансформатора ТР через резистор СБТН. Обмотка управления ТПН получает питание от тягового генератора по цепи: провода 531, 537, 508 [131, 319], резистор СТН, провод 497 \320], обмотка управления НУ—КУ [У—У], провода 498 [321, 214] и далее на минус генератора.

Цепь трансформатора постоянного тока. Рабочие обмотки HI—К1 и Н2—К2 трансформатора постоянного тока ТПТ [ТТ] включены в цепь вторичной обмотки Н2—К2 ТР через резистор СБТТ. Роль обмотки управления выполняют провода силовой тяговой цепи, которые проходят через отверстие тороидального сердечника.

Цепь управляющей обмотки амплистата. Управляющая обмотка амплистата получает питание через селективный узел за счет падения напряжения на резисторах СБТТ и СБТН.

Как отмечалось выше, управляющая обмотка может получать питание как за счет падения напряжения на резисторе СБТТ, так и из-за падения напряжения на резисторе СБТН или падения напряжения на обоих резисторах СБТТ и СБТН. Для того чтобы проследить путь тока в этой цепи за счет падения напряжения на резисторе СБТТ, представим себе, что в первую половину периода переменного тока у точки а (см. рис. 78 и 79) резистора СБТТ будет плюс, а у точки в — минус. Тогда ток потечет по проводу 980 [315] через контакт 2 [1] ШР, через диод 1 на плюс моста и далее через контакт 5 ШР на цепь управляющей обмотки КУ—НУ и далее через контакт 6 ШР на минус моста и через диод 2, контакт 1 [2] ШР по проводу 487 [316] на условный минус у точки в. Во вторую половину периода у точки а будет минус, а у точки в — плюс. Теперь ток потечет по проводу 487 [3/6], через контакт 1 [2] ШР, через диод 3 на плюс моста и далее через рассмотренную только что цепь управляющей об-мотки КУ—НУ, контакт 6ШР и через диод 4, контакт 2 [1] ШР, провод 980 [315] на условный минус у точки а. Аналогично происходит питание управляющей обмотки за счет падения напряжения на резисторе СБТН или падения напряжения на обоих резисторах СБТТ и СБТН.

На тепловозах ТЭП60 для более плавного трогания с места предусмотрено дополнительное уменьшение пускового тока на 1—3-й позициях контроллера. Это достигается путем шунтирования на этих позициях части резистора СБТТ с помощью размыкающего контакта реле РУ5 (между проводами 406 и 407).

Цепь регулировочной обмотки амп-листата. На тепловозах 2ТЭ10Л, выпускаемых с 1966 г., а также на всех тепловозах ТЭП60 с возбудителем постоянного тока регулировочная обмотка получает питание от СПВ через распределительный трансформатор ТР, индуктивный датчик ИД и выпрямительный мост В3 (ПВ3). Напряжение к цепи подводится от секции
01—02 первичной обмотки распределительного трансформатора. При этом в первую половину периода, когда потенциал у вывода 01 принят положительным, а у вывода 02 — отрицательным, ток потечет от вывода 01 через привод 433 [400], зажим 5/5 [5/11 провод 414 [399], вывод ДЗ [контакт штепсельного разъема ШР Д17, провод 398], катушку индуктивного датчика ИД (вывод Д2) [провод 397, контакт штепсельного разъема ШРД18, провод 396, зажим 5/2], провода 407, 406 [395], контакт
3 [1] ШР, диод выпрямительного моста ВЗ [ПВЗ], контакт 5ШР, провода 422 [394, 411], резистор СОР,

провод 423 [393], контакт 6ШР, диод, контакт 4 [2] ШР, провод 524 [402] на вывод 02. Вторую половину периода ток течет по этой цепи в обратном направлении.

Регулировочная обмотка амплистата питается выпрямленным током за счет падения напряжения на резисторе СОР. В цепь регулировочной обмотки включен шунт 115 [Ш6] для реостатных испытаний. На тепловозах 2ТЭ10Л в цепи регулировочной обмотки находится замыкающий контакт реле РУ10, который включен, начиная с 4-й позиции контроллера.

Цепь стабилизирующей обмотки амплистата. Стабилизирующая обмотка амплистата НС—КС соединена со вторичной обмоткой Н2—К2 стабилизирующего трансформатора СТр [ТС]. Первичная обмЪтка HI—К1 транс-
форматора через резистор СТС включена на напряжение возбудителя: на тепловозах 2ТЭ10Л — непосредствен-но к плюсовой цепи возбудителя, на тепловозах ТЭП60 — через включенный главный контакт контактора КГ.

Цепь размагничивающей обмотки возбудителя. В связи с большим значением тока холостого хода амплистата (см. рис. 26), даже при отсутствии подмагничивания его на нулевой позиции, ток возбуждения возбудителя и его напряжение могут достигнуть большого значения. Для размагничивания возбудителя, а следовательно, для надежного ограничения тока генератора при трогании с места применяется размагничивающая обмотка.
 
На тепловозе 2ТЭ10Л при установке аварийного переключателя возбуждения АР в положение «Нормальный режим» замкнуты нечетные контакты, и размагничивающая обмотка получает питание от вспомогательного генератора по цепи (см. рис. 78): включенные главные контакты контактора ВВ, провод 405, контакт 25Н ШР, контакт 1 переключателя АР, перемычка 457 в переключателе, контакт 23Н ШР, провод 460, зажим 5/4, провод 481, шунт 115, провод 467, обмотка возбудителя Н4—Н3, провод 466, резистор СВВ, провод 458, контакт 20Н ШР, контакт 3 переключателя, контакт 22Н ШР и проводом 434 на минусовые зажимы 3/1—9.

Если переключатель АР ставится в положение «Аварийный режим», замыкаются четные контакты, и в об-мотке возбудителя НЗ—Н4 ток течет в обратном направлении по цепи: включенные главные контакты контактора ВВ, провод 405, контакт 25Н 1ШP, контакт 2 переключателя, контакт 24Н ШP, провода 459, 461, пер-вый столбик резистора СВВ, провод 668, два столбика резистора CВB, провод 466, обмотка Н3—Н4, провод 467, шунт 115, провод 481, зажим 5/4, провод 460, контакт 23Н LUP, контакт
4 переключателя, контакт 22Н ШР и проводом 434 на минусовые зажимы 311—9.

На тепловозе ТЭП60 при установке аварийного переключателя возбуждения ПкВ в положение «Нормальный режим», когда замкнуты четные контакты, размагничивающая обмотка возбудителя Н4—Н3 получает питание по цепи (см. рис. 5 и 79): главные контакты контактора КВ, провод 362, контакт 12 переключателя, перемычка 352 в переключателе, провод 360, зажим 5/4, провод 346, обмотка Н4—Н3, провод 347, зажим 5/3, про-вод 348, два столбика резистора СВВ, провод 350f контакт 10 переключателя и проводом 351 через шунт Ш4 и провод 349 на минусовые выводные зажимы 1/1—10. При установке переключателя ПкВ в аварийное положение замкнуты его нечетные контакты и ток в обмотке возбудителя Н3—Н4 течет в обратном направлении.

На тепловозах 2ТЭ10Л и ТЭП60 ступенчатым выключением первого столбика резистора СВВ достигается плавное трогание тепловоза с места при аварийном режиме. Начиная со

2-й позиции контроллера, замыкающим контактом реле РУ8 [РУ4] шунтируется первая ступень резистора, а начиная с 4-й позиции, контактом реле РУ10 [РУ5] шунтируется вторая ступень.

На тепловозах ТЭП60 при движении на аварийном режиме и позиции контроллера выше 2-й предусмотрена защита от превышения допустимого тока нагрузки генератора. Обмотка реле максимального тока РМТ включена параллельно обмотке добавочных полюсов генератора. При токе генератора более 6600 А реле РМТ срабатывает и своим размыкающим контактом разрывает цепь возбуждения возбудителя. Благодаря включению параллельно контакту реле РМТ размыкающего контакта реле РУ4 защита не действует на 1-й позиции.

Схема тепловозов ЗТЭ10М, 2ТЭ10М, 2ТЭ10В и 2ТЭ10Л с улучшенными противобоксовочными свойствами. Цепь независимого возбуждения генератора. Обмотка независимого возбуждения генератора (рис. 80 и 81) получает питание от возбудителя через замкнутые, начиная с 1-й пози-ции контроллера, главные контакты контактора КВ. Резистор СВГ, включенный параллельно главным контактам контактора КВ служит для уменьшения экстратока выключения, а следовательно, для облегчения гашения дуги между главными контактами контактора и снижения перенапряжений в обмотке возбуждения генератора.

Рис. 80. Прииципиально-монтажная электрическая схема цепей возбуждения тягового генератора и возбудителя тепловоза 2ТЭ10Л с динамической жесткой характеристикой генератора по напряжению

Рис. 81. Принципиально-монтажная электрическая схема цепей возбуждения тягового генератора и возбудителя тепловозов ЗТЭ10М, 2ТЭ10М и 2ТЭ10В с динамической жесткой характеристикой генератора по напряжению

 

Цепь синхронного подвозбудителя. Синхронный подвозбудитель питает первичную обмотку 1—4 (H1—К1)* распределительного трансформатора ТР.

* Вне скобок в этом разделе указано обозначение выводов распределительного трансформатора ТР-23, а в скобках — трансформатора ТР-5 (на тепловозах 2ТЭ10Л и 2ТЭ10В, выпускаемых до 1976 г.).

Включенный в эту цепь контакт 5 аварийного переключателя АР при аварийном режиме разрывает эту цепь и тем самым обесточивает все цепи, питаемые от СПВ. Через рас-поеделительный трансформатор ТР от СПВ получают питание: рабочие обмотки амплистата от выводов 1—2 (Н1—01); цепь регулировочной обмотки и индуктивного датчика от вы-водов 2—3 (01—02); рабочие обмотки ТПН от выводов 5—6 (Н5—К5); рабочие обмотки ТПТ1—ТПТ4 соответственно от выводов 9—10, 7—8, 11—12; 1—3 (Н3-К3, Н4—К4, Н2— К2 и Н1—02).

Обмотка возбуждения СПВ И1—И2 получает питание от вспомогательного генератора через резистов СВПВ после включения контактора ВВУ начиная с 1-й позиции контроллера.

Цепь независимого возбуждения возбудителя и рабочих обмоток амплистата. Эта цепь получает питание от СПВ через распределительный трансформатор. Представим себе, что в первую половину периода переменного тока у вывода 3 (Н1) плюс, а у вывода 1 (01) — минус. Тогда ток потечет по проводу 446 на рабочую обмотку амплистата Н2—К2, по проводу 472, через контакт 5 ШР, диод панели 5В2 (ПВК1 или БВ)*, кон-такт 6 (2) ШР, провод 475, шунт 116, провод 468, обмотку возбуждения возбудителя H1—Н2, провода 469, 474, контакт 8 (1) ШР, диод, контакт 7 (3) ШР и проводом 445 — на условный минус у вывода 1 (01). Аналогично вторую половину периода ток течет от условного плюса у вывода 1 (01) по проводу 445, через контакт 7 (3) ШР, диод панели БВ2 (ПВК1 или БВ), контакты 6 (2) ШР на обмотку возбуждения возбудителя в том же направлении, через контакт 8 (1) ШР, диод, контакт 9 (4) ШР — на рабочую обмотку H1—К1 амплистата и далее на условный минус у вывода 3 (Н1).

* Первое обозначение для тепловозов ЗТЭ10М и 2ТЭ10М, второе — для тепловозов 2ТЭ10В, третье — для тепловозов 2ТЭ10Л.

Таким образом, каждую половину периода ток течет через одну рабочую обмотку амплистата и в каждой из рабочих обмоток ток течет только в одном направлении. На выходе амплистата — в цепи возбуждения возбудителя — течет выпрямленный ток.

Цепь задающей обмотки амплистата. Задающая обмотка Н3—К3 получает питание от СПВ через бесконтактный тахометрический блок. К блоку подводится напряжение СПВ через резистор СБТ и контакты 1, 4 ШР блока. На выход блока через контакты 2, 3 ШР и через резисторы
ССН и СО3 подключена задающая обмотка амплистата. Начиная со 2-й позиции контроллера, замыкающим контактом реле РУ8 шунтируется первая ступень резистора СО3, а начиная с 4-й позиции, замыкающим контактом реле РУ10 — вторая ступень этого резистора. Включение этих ступеней резистора в цепь задающей обмотки амплистата на низких позициях, как указывалось выше, обеспечивает плавное трогание тепловоза с места. Третья ступень резистора СОЗ вводится в цепь задающей обмотки при выключении одного из отключа-телей ОM1—ОМ6, чем снижается ток в задающей обмотке и уменьшается мощность генератора при работе с отключенным двигателем.

Параллельно резистору ССН включен размыкающий контакт реле РУ17, который при срабатывании реле боксования выключается и вводит в цепь задающей обмотки резистор ССН, чем уменьшает в ней ток, а следовательно, и мощность генератора.

На тепловозах ЗТЭ10М, 2ТЭ10М и 2ТЭ10В с уравнительными соединениями между тяговыми электродвигателями параллельно резистору ССН включен контакт выключателя АУР и размыкающий контакт реле РУ16 так, что при работе с включенными уравнительными соединениями и полном возбуждении тяговых электродвигателей включение реле РУ17 при боксо-вании не приводит к снижению тока в задающей обмотке амплистата. На тепловозах 2ТЭ10Л до № 2714 параллельно резистору ССН включен размыкающий контакт реле РУ5, которое так же, как и реле РУ17, срабатывает при срабатывании реле бок-сования.

Цепь трансформатора постоянного напряжения. Рабочие обмотки Н1 — К1 и Н2—К2 трансформатора постоянного напряжения получают питание от СПВ через распределительный трансформатор ТР. Напряжение подводится от вторичной обмотки 5—6 (Н5—К5). В эту цепь включены выпрямительный мост В4 и резистор СБТН. Обмотка управления ТПН получает питание от плюса генератора по цепи: провода 532, 537x2,508, резистор СТН, провод 497, обмотка управления НУ—КУ, провод 498 и далее минус генератора.

Цепь трансформаторов постоянного тока. Рабочие обмотки 1—2 (Н1— К1 и Н2—К2)* трансформаторов постоянного тока ТПТ1—ТПТ4 получают питание от СПВ через распределительный трансформатор ТР. Напряжение подводится соответственно от выводов 9—10, 7—8, 11—12 и 1—3 (НЗ—КЗ, Н4—К4, Н2—К2 и H1—02).

* Обозначение вне скобок — для трансформаторов ТПТ-21 и ТПТ-22, в скобках — для трансформаторов ТПТ-10 и ТПТ-4Б,

В эти цепи включены соединенные по-следовательно выпрямительные мосты В3, В2, В1, В6, которые замкнуты на балластный резистор СБТТ и образуют, как известно, узел выделения максимального сигнала. Роль обмоток управления для ТПТ выполняют шины или провода, подводящие ток к одному или двум тяговым электродвигателям (номера двигателей для каждого из ТПТ указаны в табл. 2), которые проходят через отверстия тороидальных сердечников.

Цепь управляющей обмотки амплистата. Управляющая обмотка амплистата получает питание через се-лективный узел как за счет падения напряжения на резисторе СБТТ, так и за счет падения напряжения на резисторе СБТН или падения напряжения на обоих резисторах СБТТ и СБТН.

При большом токе и низком напряжении тягового генератора падение напряжения на резисторе СБТТ будет большим, чем на резисторе СБТН. Тогда ток в управляющую обмотку потечет от цепи рабочих обмоток ТПТ через диод В5. Этот ток в цепь рабочих обмоток ТПН при работе на 8-й — 15-й позициях контроллера не потечет, так как диод В7 его не пропустит. При работе на более низких позициях контроллера диод В7 будет шунтирован размыкающим контактом реле РУ15. Тогда параллельно управляющей обмотке будет подключена цепь рабочих обмоток ТПН. Ток в управляющей обмотке уменьшится, подмагничивание сердечника амплистата возрастет и при работе на этих позициях отсечки пускового тока не будет.

При средних значениях тока и напряжения генератора падение напряжения на резисторах СБТТ и СБТН будет одинаковым, и управляющая обмотка амплистата получит питание как от цепи рабочих обмоток ТПТ, так и от цепи рабочих обмоток ТПН. При малом токе генератора и высоком напряжении падение напряжения на резисторе СБТН будет больше, чем на резисторе СБТТ, и ток в управляющую обмотку будет поступать через диод В7 от цепи рабочих обмоток ТПН.

Цепь регулировочной обмотки амплистата. Регулировочная обмотка получает питание от СПВ через распре-делительный трансформатор ТР и индуктивный датчик ИД. Напряжение к цепи подводится от секции 2—3 (01—02) первичной обмотки распределительного трансформатора. Пусть в первую половину периода переменного тока у зажима 3 (01) будет плюс, а у зажима 2 (02) — минус. Тогда ток потечет по проводам 433, 414, на катушку ИД, провода 407, 1090, 1089, контакт 1 (5) ШР, диод панели БВ2 (ПВК2 или БВ), контакт 2 ШР, провод 1087, резистор СОР, провод 1088, контакт 4 (1) ШР, диод, контакт 3 ШР и проводом 1086 на минус у зажима 2 (02). Во вторую половину периода ток по этой цепи бу-дет течь в обратном направлении. Лишь в резисторе СОР ток не изменит своего направления. За счет падения напряжения на резисторе СОР выпрямленный ток потечет на регулировочную обмотку амплистата через замыкающий контакт реле РУ10 (включен, начиная с 4-й позиции контроллера).

Цепь стабилизирующей обмотки. Стабилизирующая обмотка амплистата НС—КС соединена непосредственно со вторичной обмоткой Н2—К2 стабилизирующего трансформатора СТр. Первичная обмотка H1—К1 трансформатора через резистор СТС подключена на напряжение возбудителя.

Цепь размагничивающей обмотки возбудителя. Эта цепь аналогична соответствующей цепи тепловозов 2ТЭ10Л более раннего выпуска (см. с. 91). На тепловозах 2ТЭ10Л, выпускаемых с мая 1972 г., в цепь резистора СВВ при аварийном режиме включен размыкающий контакт реле РУ5, который размыкается при срабатыва-нии реле боксования. Благодаря этому контакту при аварийном режиме и боксовании в цепь обмотки возбуждения возбудителя вводится ступень резистора СВВ, чем уменьшается мощность тягового генератора. На тепловозах 2ТЭ10Л с № 2715, а также на тепловозах 2ТЭ10В, ЗТЭ10М и 2ТЭ10М роль реле РУ5 в цепи выполняет реле РУ17.

Схема с возбудителем переменного тока.


Эта схема рассматривается применительно к тепловозам ТЭП60 (до № 166, кроме № 156 и 157) и 2ТЭП60 (до № 014).
 

Рис. 82. Принципиально-монтажная электрическая схема цепей возбуждения тягового генератора и синхронного возбудителя тепловозов ТЭП60 (до № 166, кроме № 156, 157) и 2ТЭП60 (до N° 014)

Цепь синхронного. возбудителя. Синхронный возбудитель В на статоре имеет трехфазную обмотку (рис. 82), соединенную в звезду с выведенным нулем. Выводы обмоток С1, С2, С3 проводами 647, 648, 649 подключены к выводам а, b, с первичных обмоток понижающего трехфазного автотрансформатора АТВ. От выводов Х1, Y1, Z1 вторичных обмоток по про-водам 650, 651, 652, через предохранители на 260 А, по проводам 653, 654, 655 ток подводится к выводам А, В, С рабочих обмоток амплистата. От двух фаз синхронного возбудителя получает питание первичная обмотка HI—К1 распределительного трансформатора ТР. От вторичных обмоток трансформатора получают питание: от выводов Н2—К2 рабочие обмотки ТТ, от выводов Н3—К3 рабочие обмотки ТН и от выводов Н4—К4 узел коррекции.

Обмотка возбуждения синхронного возбудителя, расположенная на роторе, получает питание от вспомогательного генератора через включенные главные контакты контактора КВ по цепи: провод 592, резистор СВВ, провод 884, шунт Ш4, провод 593, зажим 1/15, провод 594 x 2, обмотка возбуждения и проводом 595 x 2 на минусовые зажимы 1/1—9.

Для плавного трогания тепловоза с места служат две ступени резистора СВВ, при этом одна ступень шунтируется замыкающим контактом реле РУ3, начиная с 4-й позиции, а вторая ступень шунтируется контактом реле РУ2, начиная с 8-й позиции.

 

Цепь независимого возбуждения тягового генератора и рабочих обмоток амплистата. В рабочих обмотках амплистата благодаря включению последовательно с ними диодов ток протекает в неизменном направлении, при этом в каждой фазе ток протекает только в одной рабочей обмотке. Выпрямленный ток через выпрямитель поступает в обмотку независимого возбуждения генератора по цепи: провод 662, обмотка возбуждения Н2—Н1, провод 664, шунт Ш3, провод 663, главные контакты контактора КГ, провод 886, обмотка управления У2—У1 трансформатора коррекции ТК и проводом 661 к выпрямителю. Параллельно обмотке возбуждения генератора включен резистор СВГ, через который замыкается экстраток выключения при размыкании контактора КГ, в результате чего уменьшаются перенапряжения в обмотке и дуга между главными контактами контак-тора.

Цепь задающей обмотки амплистата. Задающая обмотка Н3—К3 амплистата получает питание от тахо-генератора Т1. В эту цепь включен настроечный резистор СОЗ. Обмотка возбуждения тахогенератора получает питание через цепь управления контакторами силовой тяговой цепи и возбуждения. От зажима 3/8 ток идет по проводу 565, через резистор С ВТ, на обмотку возбуждения Ш1—Ш2 и далее на минусовые зажимы 1/1—9. Начиная с 4-й позиции контроллера, размыкающим контактом реле РУЗ вводится ступень резистора между проводами 937 и 938. При отключении тягового электродвигателя при помощи отключателей ОМ1—ОМ6 в цепь вводится ступень резистора для соответствующего снижения мощности. При боксовании колесных пар тепловоза и срабатывании реле боксования размыкающим контактом промежуточного реле Рпр2 в цепь, возбуждения тахогенератора вводится ступень резистора между проводами 716 и 723, чем достигается снижение мощности тягового генератора с целью прекращения боксования.

Цепи трансформаторов постоянного напряжения и постоянного тока, управляющей обмотки амплистата. Эти цепи аналогичны соответствующим цепям тепловозов с возбудителем постоянного тока, лишь на тепловозах с возбудителем переменного тока не предусмотрено дополнительное снижение пускового тока при помощи реле РУ5 у резистора СБТТ, как это выполнено на более новых тепловозах (см. рис. 79).

Цепь регулировочной обмотки амплистата. На тепловозах с возбудителем переменного тока регулировочная обмотка амплистата получает питание от вспомогательного генератора через регулировочный реостат СРМ1 объединенного регулятора. Пр и этом ток течет через главные контакты контактора КВ, по проводу 562, через резистор СРМ2, провод 560, замыкающий контакт реле РУЗ, включенный с 4-й позиции контроллера, провод 559, зажим 2/15, провод 558, зажим Д7, провод 646, регулировочный реостат
CPM1, провод 834, зажим Д22 и проводом 778 на минусовые зажимы 1/1—9. От ползунка реостата через резистор СОР и шунт Ш6 питается регулировочная обмотка НОР—КОР. Регулируемые резисторы СРМ2 и СОР используются при настройке схемы.
Цепь коррекции напряжения синхронного возбудителя. В цепь вторичной обмотки Н4—К4 распределительного трансформатора ТР включены рабочие обмотки Н1—С1 и С2—Н2 трансформатора коррекции и выпрямленное напряжение через мост БВ2 по проводам 942, 659, 885, 594х2
подводится к обмотке возбуждения синхронного возбудителя.

Цепь контроля пробоя диодов. При пробое диодов в соответствующей рабочей обмотке тока не будет. Тогда нарушится уравновешивание магнитных потоков в сердечниках амплистата и переменный магнитный

поток будет индуктировать в обмотках управления амплистата трансформаторную э. д. с. На тепловозах ТЭП60 дополнительная обмотка управления амплистата НД—КД замкнута на сигнальную лампу, которая загорается при пробое диода.

Цепь аварийного возбуждения тягового генератора. При установке переключателя ПкВ в аварийный режим разрывается цепь на включающие катушки контакторов КГ и КВ и создается цепь на катушку контактора аварийного возбуждения КГА. При включении контактора КГА обмотка возбуждения тягового генератора получает питание от вспомогательного ге-нератора ГВ по цепи: плюс вспомогательного генератора Я1, провод 502, предохранитель на 160 А, провода 501, 797, через главные контакты контактора КГА, провода 798, 621, обмотка возбуждения тягового генератора Н2—Н1, провод 664, шунт Ш3 и проводами 663, 665, 176, 503 на минус Д2 вспомогательного генератора. В цепь возбуждения вспомогательного генератора при аварийном режиме включен резистор САВ. Начиная со 2-й позиции, ступень этого резистора шунтируется замыкающим контактом реле РУ4, что обеспечивает плавное

трогание тепловоза с места (эта цепь на схемах в книге не показана). При работе на аварийном режиме и превышении допустимого тока тягового генератора срабатывает реле максимального тока РМТ, которое своим размыкающим контактом разрывает цепь на включающую катушку контактора КГА. Параллельно размыкающему контакту реле РМТ включен размыкающий контакт реле РУ4 для того, чтобы при трогании с места кратковременные скачки тока не приводили к выключению контактора КГА.

 На рис. 82 вспомогательный генератор, предохранитель на 160 А, провода 502, 501, 797, 176 и 503 не показаны.

20 Цепь возбуждения и регулирования напряжения вспомогательного генератора

Регулятор напряжения ТРН-1.

В связи с тем что вспомогательный генератор питает цепи возбуждения возбудителя, освещения, управления и
другие, напряжение его должно поддерживаться постоянным. Постоянное напряжение (75±1) В поддерживается регулятором напряжения, который включен в цепь параллельной обмотки вспомогательного генератора.

Перед пуском дизеля при включении тумблера (автомата или кнопки) «Топливный насос» вспомогательный генератор получит независимое возбуждение от аккумуляторной батареи. Включение тумблера (автомата или кнопки) «Топливный насос», как будет показано далее, приводит к срабатыванию реле РУ3 (или контактора КТН). При этом ток будет подведен от аккумуляторной батареи к обмотке возбуждения вспомогательного генератора (рис. 83).

Рис. 83. Принципиальная электрическая схема регулятора напряжения ТРН-1:
1 — подвижная катушка; 2 — неподвижная катушка; — реостат корректировки напряжения

Рис. 84. Эквивалентная принципиальная электрическая схема регулятора напряжения ТРН-1 (обозначения см. на рис. 83)

Предварительное возбуждение вспомогательного генератора от аккумуляторной батареи обеспечивает его самовозбуждение после начала работы. После пуска дизеля по этой цепи потечет ток вспомогательного генератора.

Регулятор напряжения ТРН-1 электродинамического типа поддерживает постоянным напряжение вспомогательного генератора при частоте вращения вала от 850 до 1800 об/мин и при изменении нагрузки от 0 до 160 А, Точность поддержания номинального напряжения 75 В при 0—7-й позициях контроллера ±2 В, при 8—15-й позициях ±1 В.

Напряжение вспомогательного генератора поддерживается постоянным изменением сопротивления резистора R1 в цепи параллельной обмотки возбуждения. Этот резистор в виде двух трубчатых элементов смонтирован на регуляторе и имеет семь пар выводов, соединенных с контактными пальцами. Сопротивление резистора изменяется путем замыкания в определенной последовательности контактных пальцев при помощи контактной планки клиновидной формы. Планка укреплена на подвижной катушке регулятора, которая может перемещаться в вертикальном направлении, находясь на четырех пластинчатых пружинах.

Подвижная катушка имеет параллельную и последовательную обмотки. Она находится в кольцевом зазоре между полюсами, где создается магнитное поле неподвижной катушки. Это поле взаимодействует с магнитным полем подвижной катушки и стремится опустить ее вниз вместе с контактной планкой.

При увеличении силы взаимодействия катушек подвижная катушка вместе с контактной планкой опускается вниз и размыкает контактные пальцы, чем увеличивает сопротивление рези-стора в цепи параллельной обмотки возбуждения вспомогательного генератора. Этому противодействуют пружины, которые стремятся поднять подвижную систему вверх и закоротить столбики резистора. Поэтому при уменьшении силы взаимодействия катушек подвижная система под действием пружин поднимается вверх и уменьшает сопротивление резистора в цепи параллельной обмотки возбуждения.

Как видно из эквивалентной схемы регулятора (рис. 84), обмотка неподвижной катушки подключается так, что ток в ней Iн пропорционален напряжению вспомогательного генератора. Ток в параллельной обмотке подвижной катушки Iш состоит из двух

составляющих: первая составляющая I2 (через резисторы R1, R2 и R3) пропорциональна напряжению вспомогательного генератора; вторая составляющая I1 (через резисторы R1, R5 и R4) пропорциональна току возбуждения вспомогательного генератора. Последовательная обмотка I подвижной катушки включена последовательно с об-моткой возбуждения вспомогательного генератора, и ток в ней равен току возбуждения.

Магнитодвижущие силы неподвижной катушки и параллельной обмотки направлены в общую сторону, и сила взаимодействия их примерно пропорциональна напряжению вспомогательного генератора. Магнитодвижущая сила последовательной обмотки направлена навстречу м.д.с. параллельной и неподвижной обмоток. Это при установившихся режимах частично компенсирует м.д. с. параллельной обмотки от тока I1 и делает независи-мым поддерживаемое регулятором напряжение от тока возбуждения вспомогательного генератора.

Действие регулятора заключается в следующем. При нормальном напряжении подвижная катушка находится в равновесии или вибрирует между двумя сеседними парами контактных пальцев; в цепи возбуждения вспомогательного генератора введена какая-то ступень резистора R1. При увеличении напряжения вспомогательного генератора выше номинального значения ток в неподвижной и параллельной обмотках возрастает, подвижная катушка притягивается к неподвижной, контактная планка вводит дополнительно часть резистора R1 в цепь возбуждения вспомогательного генератора, чем уменьшает его напряжение. Наоборот, при снижении напряжения вспомогательного генератора контактная планка закорачивает часть резистора R1 и тем самым увеличивает ток возбуждения вспомогательного генератора, а следовательно, и его напряжение.

При изменении напряжения вспомогательного генератора возможно чрезмерное перемещение подвижной системы (перерегулирование). Это может вызвать колебательный процесс и сильное изменение регулируемого напряжения. Так, при увеличении напряжения вспомогательного генератора подвижная катушка опускается вниз, вводя ступени резистора R1 в цепь возбуждения до тех пор, пока напряжение вспомогательного генератора не уменьшится до значения, обеспечивающего номинальный ток в неподвижной и параллельной обмотках. Так как скорость изменения магнитного поля генератора меньше скорости изменения сопротивления резистора R1, в момент когда в обмотках регулятора установится номинальный ток, сопротивление увеличится больше требуемого. Следовательно, снижение напряжения вспомогательного генератора будет ниже номинального значения. Это вызовет перемещение подвижной системы вверх и наступит колебательный процесс.

Чтобы избежать такое явление в регуляторах, вводятся обратные связи, играющие роль успокоителей. В регуляторе напряжение ТРН-1 в качестве
обратной связи используется м. д. с. параллельной обмотки от тока I1, пропорционального току возбуждения. Обратная связь действует следующим образом. Когда при повышении напряжения вспомогательного генератора вследствие опускания подвижной системы регулятора сопротивление резистора R1 увеличится, потенциал точки х упадет. Уменьшится ток I1 или появится ток обратного направления, благодаря чему уменьшится ток Iш, а следовательно, и м. д. с. параллельной обмотки. Это окажет сдерживающее влияние на перемещение подвижной катушки вниз.

При снижении напряжения вспомогательного генератора подвижная система регулятора переместится вверх и уменьшит сопротивление резистора R1. Тогда потенциал точки х возрастет и увеличится ток I1, который увеличит

м. д. с. подвижной катушки, чем будет сдерживать ее перемещение вверх. Сдерживающее влияние на перемещение подвижной системы оказывает м. д. с. параллельной обмотки от изменения тока I1 раньше, чем изменение напряжения вспомогательного генера-тора, так как нарастание магнитного потока в параллельной обмотке регулятора значительно быстрее, чем в обмотке возбуждения вспомогательного генератора, имеющей большую индуктивность и большую постоянную времени. Если происходит чрезмерная вибрация (между двумя-тремя парами пальцев), нужно увеличить действие обратной связи, т. е. уменьшить сопротивление резистора R4.

Настройка регулятора на поддержание требуемого напряжения вспо-могательного генератора осуществляется при помощи реостата «Корректировка напряжения». При этом если напряжение вспомогательного генератора выше номинального, сопротивление реостата следует уменьшить, а если ниже номинального, увеличить.

В регуляторах выводы к пальцам от резистора R1 выполнены таким образом, что при замыкании всех семи пар пальцев при верхнем положении подвижной системы остается невыключенной часть резистора. Это повышает точность поддержания напряжения, улучшает условия работы пальцев, исключает случаи заброса напряжения.


Бесконтактные регуляторы напряжения. Все регуляторы напряжения вспомогательных генераторов работают по принципу компенсации отклонения управляемой величины (см. рис. 33). Регуляторы напряжения в принципе состоят из измерительного органа ИО, который воспринимает отклонения напряжения от номинального значения, и регулирующего органа PO, который получает сигнал от измерительного органа и изменяет ток в обмотке возбуждения вспомогательного генератора ВГ (рис. 85). Кроме того, в регуляторе может быть преобразу-ющий орган ПО, который преобразует сигнал от измерительного органа к регулирующему, а также в отдельных случаях могут быть дополнительные узлы, обеспечивающие работу основных органов.
 

Рис. 85. Структурная схема регулятора напряжения:
ВГ — вспомогательный генератор; РО — регулирующий орган; ПО — преобразующий орган; ИО — измерительный орган

Рис. 86.

Регуляторы БРН-2 устанавливались на тепловозах в 1964—1965 гг. Затем в 1965—1966 гг. выпускались регуляторы БРН-3. В 1967—1969 гг. выпускались регуляторы БРН-3А. В 1970—1971 гг. выпущена опытная партия регуляторов БРН-ЗБ. С 1972 г. выпускаются регуляторы БРН-ЗВ взамен регуляторов ТРН-1. На тепловозах 2ТЭ10Л в 1972 г. установлена опытная партия регуляторов РНТ-5. Регуляторы БРН-2, БРН-3, БРН-3А, БРН-ЗБ, БРН-3В и РНТ-5 работают в режиме «ключа», т. е. быстрого чере-дования включения обмотки возбуждения при напряжении вспомогательного генератора ниже 75 В и выключении тока в этой обмотке при большем напряжении. На принципиальной схеме (рис. 86) изображен какой-то условный ключ К, включающий и выключающий ток в обмотке возбуждения. Режим ключа может характеризоваться коэффициентом скважности, представляющим отношение продолжительности включения возбуждения к суммарному времени включения и выключения. Чем выше частота вращения якоря, чем меньше ток нагрузки вспомогательного генератора, тем меньше должен быть коэффициент скважности, а следовательно, и средний ток возбуждения (и наоборот).

Измерительные органы регуляторов БРН-2, БРН-3 и БРН-ЗА в принципе одинаковы. Чувствительным элементом измерительного органа является стабилитрон, который включен в цепь делителя напряжения так, что при напряжении вспомогательного генератора 75 В к стабилитрону подводится 8—9,5 В, и он переходит в режим электрического пробоя. Этот стабилитрон через транзистор ПТ1 (в регуляторе БРН-ЗА через транзисторы ПТ1 и ПТ2) управляет регулирующим органом регулятора, обеспечивая его работу в режиме ключа.

В регуляторах БРН-ЗБ и БРН-ЗВ измерительный орган имеет мостовую схему, в которой напряжение вспомогательного генератора сравнивается с напряжением стабилизации стабилитрона, а в диагональ моста включен эмиттер-базовый переход транзистора Т1. При напряжении вспомогательного генератора более 75 В этот транзистор открывается и через транзисторы Т2, Т3 управляет регулирующим органом регулятора.

Регулирующие органы регуляторов имеют различия: в регуляторах БРН-2 обмотка возбуждения вспомогательного генератора получает питание через транзисторы ПТ2—ПТ5, которые работают в режиме быстрого чередования режимов насыщения и отсечки; в регуляторах БРН-3, БРН-ЗА, БРН-ЗБ, БРН-ЗВ и РНТ-5 обмотка возбуждения получает питание через тиристор, который работает в режиме ключа.

Точность поддержания напряжения при регуляторах: БРН-2±0,7 В;
БРН-3±0,5 В; БРН-ЗВ±1В. Частота пульсации напряжения: при регуляторе БРН-2—80—120 Гц; БРН-3— 60 Гц; амплитуда напряжения не превышает 0,5 В. Повышению точно-сти регулирования и сглаживанию пульсации напряжения способствует работа вспомогательного генератора параллельно с аккумуляторной батареей.
В измерительном органе регуляторов БРН-3 и БРН-ЗА (рис. 87) по схеме делителя напряжения включены резисторы R2, R3 и потенциометр П1. Стабилитрон Ст2 — чувствительный элемент измерительного органа — включен в цепь делителя напряжения так, что при напряжении вспомога-тельного генератора 75 В к стабилитрону подводится 8—9,5 В (падение напряжения между точками а и Ь). При большем напряжении стабилитрон переходит в режим электрического пробоя, при меньшем напряжении он заперт. Стабилитрон в регуляторе БРН-ЗА через транзисторы ПТ1, ПТ2 (в регуляторе БРН-3 через транзистор ПТ1) управляет тиристором ВКУ1: когда стабилитрон переходит в режим электрического пробоя, в цепи базы транзисторов протекает ток, сопротивление транзисторов падает, чем шунтируется переход управляющий электрод — катод тиристора ВКУ1. В измерительный орган входят также диод Д5, который служит для повышения стабильности работы (температурной компенсации) транзисторов ПТ1, и диод Д7 для уменьшения токов утечки и защиты транзистора ПТ1.

Измерительный орган регуляторов БРН-3Б и БРН-3В (рис. 88) имеет мостовую схему включения. Два плеча моста включают резисторы R1, R1`, потенциометр R2, резистор R3. Третье плечо образовано резистором R4. В четвертое плечо включены стабилитроны Д3 (Д6), Д4, Д5. В диагональ моста включен эмиттер-базовый (управляющий) переход транзистора Т1. В рассматриваемом мосте падение на-пряжения вспомогательного генератора между ползунком потенциометра R2 и выводом Д2 сравнивается с напряжением стабилизации стабилитронов ДЗ (Д6). При напряжении вспомогательного генератора более 75 В в диагонали моста (в управляющем переходе транзистора 77) потечет ток. Этот ток откроет транзистор Т1. Через цепь эмиттер—коллектор этого транзистора потечет ток, который от-кроет транзисторы Т2 и Т3 (типа п-р-п). Сопротивление транзисторов падает, чем шунтируется переход управляющий электрод — катод тиристора Т4.

В измерительный орган входят стабилитроны Д4, Д5, которые служат для повышения стабильности работы (температурной компенсации), диод Д7 — для уменьшения тока утечки транзистора Т1, а также диоды Д1, Д2 — для защиты переходов транзистора Т1 от обратных напряжений в моменты коммутации.

В регулирующем органе регулятора соединенный последовательно с обмоткой возбуждения ОВ тиристор ВКУ1 [Т4]* обеспечивает включение

и выключение тока в этой обмотке в импульсном режиме. Включение тиристора происходит при достижении определенного напряжения вспомогательного генератора (несколько вольт) и подаче отпирающего импульса на управляющий электрод тиристора через цепь: зажим Ш2, резистор Rr [R6], диоды ДЗ и Д5 [диод Д9, стабилитрон Д17].

* Обозначения вне скобок — для регуляторов БРН-3 и БРН-3А; в квадратных скобках — для регуляторов БРН-ЗБ и БРН-ЗВ.

Сигнал для запирания тиристора подается от измерительного органа путем прерывания тока в цепи управляющий электрод—катод за счет шунтирования этой цени транзисторами ПТ1, ПТ2 [Т2, Т3] в режиме насыщения. Однако запирается тиристор лишь при подаче на катод тиристора импульса обратной полярности.

Рис. 87. Принципиальная электрическая схема регулятора напряжения БРН-ЗА

Рис. 88. Принципиальная электрическая схема регулятора напряжения БРН-ЗВ

Рис. 89. Принципиальная электрическая схема мультивибратора на двух тиристорах: а — регуляторы БРН-3 и БРН-3А, б — регулятор БРН-3В

Для создания запирающих импульсов тиристор ВКУ1 [Т4] включен в схему мультивибратора, в которую входят, кроме силового тиристора ВКУ1 [Т4], управляющий тиристор

ВКУ2[Т5], четыре последовательно соединенных стабилитрона Ст1 [два последовательно соединенных стабилитрона Д14, Д15], коммутирующий конденсатор С1 [С2], резистор R1

[R7]. Мультивибратор в этой схеме служит для создания автоколебаний тока с большой частотой (400 Гц),
чтобы получить отрицательные импульсы на тиристор ВКУ1 [Т4] для его запирания после шунтирования перехода управляющий электрод — катод (таким образом, запирание тиристора ВКУ1 [Т4] происходит с задержкой, не превышающей половину периода автоколебаний).

Схема работы мультивибратора на двух тиристорах представлена на рис. 89. Когда напряжение вспомогательного генератора достигнет определенного значения, на управляющий электрод тиристора ВКУ1 [Т4] через резистор Ry [R6] будет подан отпирающий импульс (стрелка 1), и тиристор откроется.

Тиристор ВКУ2 [Т5] пока будет закрыт, так как в цепи его управляющего электрода стабилитроны Ст1
[Д14, Д15] не пропускают ток. При этом конденсатор C1 [С2] заряжается по цепи (стрелка 2): резистор R1 [R7], конденсатор С1 [С2], тиристор ВКУ1 [Т4] и получит заряд, полярность которого указана на схеме (вне скобок). Возрастание заряда и напря-жения на конденсаторе приведет к пробою стабилитронов Ст1 [Д14, Д15], по ним потечет ток (стрелка 3) на управляющий электрод тиристора ВКУ2 [Т5], который откроется. Разряд конденсатора через тиристор ВКУ2 [Т5] (стрелка 4) даст отрицательный им-пульс на тиристор ВКУ1 [T4], закрыв его.

Теперь конденсатор C1 [С2] будет перезаряжаться по цепи (стрелка 5): обмотка возбуждения ОВ, конденсатор, тиристор ВКУ2 [T5] и получит обратную полярность (указана в скобках). По мере накопления заряда и увеличения обратного напряжения

на конденсаторе откроется тиристор ВКУ1 [Т4], через него потечет разрядный ток конденсатора (стрелкаб), который послужит отрицательным импульсом для тиристора ВКУ2 [Т5]. Тиристор закроется.

Так создаются автоколебания с частотой около 400 Гц. Эта частота зависит от емкости конденсатора С1 С2 и сопротивления резистора R1[R7]

. Необходимо отметить, что ав-токолебания создаются мультивибра-тором лишь при напряжении вспомогательного генератора менее 75 В, когда тиристор ВКУ1 [Т4] открыт. Эти автоколебания накладываются на колебательный процесс, имеющий место при регулировании. Когда напряжение вспомогательного генератора превысит 75 В, тиристор закрывается и автоколебания мультивибратора прекращаются.

Диодами Д1, Д2, Д3, Д4 [Д13, Д16, Д9, Д8] защищаются переходы управляющий электрод —катод тиристоров ВКУ1 [Т4] и ВКУ2 [Т5] от возникающих при перезаряде конденсатора C1 [С2] обратных напряжений. Диод Д4 [Д8] также защищает переходы транзисторов ПТ1, ПТ2 [Т2, ТЗ]. Диодом Д5 [стабилитроном Д17] создается отрицательное смещение на управляющем электроде тиристора ВКУ1 [Т4], чем обеспечивается отсечка тока управления при открытых

транзисторах ПТ1, ПТ2 [Т2, ТЗ]. Отсекающие диоды Д9 [ДИ, Д12] не допускают режима самопроизвольных колебаний в контуре обмотка возбуждения — конденсатор Cl [С2]. Конденсатор С2 [С7] сглаживает пульсацию напряжения вспомогательного генератора, которая возникает вследствие импульсного характера процесса регулирования.

Обмотка возбуждения вспомогательного генератора шунтирована диодом Д6 [Д10] который играет роль нелинейного разрядного сопротивления, снижающего перенапряжения,

возникающие при выключении тока.

Применяемые в регуляторах БРН-ЗБ и БРН-ЗВ дроссели Др1 и Др2 уменьшают скорость изменения тока через тиристоры Т4, Т5 и тем самым защищают их от коммутационных перенапряжений. Цепочки R—С (резисторы R8, R9, конденсаторы СЗ и С4) служат для повышения помехоустойчивости регулятора. Регулятор настраивают вращением регулировочного винта потенциометра П1 [R2]: при вращении его по часовой стрелке напряжение вспомогательного генератора растет и наоборот.

содержание      ..     4      5      6      7     ..