Под электрической схемой понимают условное изображение электрических машин, приборов, аппаратов и соединений между ними, называемые элементами схемы. Условные обозначения элементов схемы и их соединений установлены соответствующими государственными стандартами. По ГОСТ 2.701-76 электрические схемы в зависимости от их основного назначения подразделяются на структурные, функциональные, принципиальные, схемы соединений, подключения, общие и схемы расположения. В технической документации тепловоза обычно пользуются принципиальными схемами и схемами соединений.
Принципиальная схема служит для изучения принципа работы электрооборудования тепловоза. На ней изображены только главные (основные) элементы. Соединение элементов, изображенных на принципиальной схеме, может не соответствовать их действительному расположению, а различного рода соединительные и контактные устройства (зажимы, штепсельные разъемы) могут вовсе отсутствовать.
Схема соединений (монтажная) содержит все без исключения элементы электрооборудования, а все контактные соединения изображены на ней с учетом фактического расположения. Схемой соединения пользуются при монтаже электрооборудования. Особенно удобно ею пользоваться при отыскании неисправностей.
Основными функциями, выполняемыми электрооборудованием тепловоза, являются: передача энергии от дизеля к колесам тепловоза, пуск дизеля и управление его работой, привод отдельных вспомогательных механизмов тепловоза, освещение, аварийно-предупредительная сигнализация и защита силовой установки, питание радиостанции и автоматической локомотивной сигнализации с автостопом. Главная задача — передача энергии от дизеля к колесам тепловоза.
Электрическая передача обеспечивает использование полной мощности первичного двигателя — дизеля — и поддерживает постоянство ее значения при изменении силы тяги и скорости движения в широком диапазоне скоростей тепловоза. Кроме того, электрическая передача ограничивает пусковой ток генератора.
Эти функции электрической передачи выполняет силовая цепь тепловоза (рис. 87). Тяговые электродвигатели /-6 соединены в три параллельные группы. В каждой группе два соединенных последовательно электродвигателя. Принципиальная электрическая схема цепей управления и электропередачи тепловоза (рис. 88), схема электрических соединений электроаппаратов (рис. 89) и схема цепей освещения (рис. 90) приведены на вкладке в конце книги.
Для регулирования режима работы тяговых электродвигателей схемой предусмотрено двухступенчатое ослабление возбуждения двигателей путем шун-тировки обмоток возбуждения. На первой ступени коэффициент ослабления возбуждения равен 0,55, на второй — 0,38.
Шунтировка осуществляется резисторами СШ1- СШ6. Управление работой контакторов производится двумя реле перехода (см. ниже).
Генератор Г имеет независимое возбуждение от возбудителя В. Возбудитель имеет шесть обмоток возбуждения:
независимую НВ дифференциальную ДВ;
последовательную СБ;
параллельную ШВ
регулирующую РВ;
ограничения тока ОВ. Основное регулирование, обеспечивающее вид внешней характеристики генератора, приближающийся к гиперболической, осуществляется в результате взаимодействия трех из шести обмоток возбуждения: независимой НВ, параллельной ШВ и дифференциальной ДВ.
Внешняя характеристика генератора близка к гиперболе в значительном диапазоне тока нагрузки. Однако на параметры характеристики существенное влияние оказывает температура обмоток машин, а также отбор мощности от дизеля для привода вспомогательных агрегатов. Для устранения этого недостатка в системе возбуждения поименен дополнительный узел автоматического регулирования мощности (АРМ). Исполнительный орган этого узла — регулирующая обмотка РВ возбудителя, Расположенная на его ненасыщенных полюсах (т. е. на тех же полюсах, на которых расположена независимая обмотка). Чувствительным элементом узла АРМ является тахогенератор 77. Обмотка РВ включена на разность напряжения £УТГ тахогенератора и напряжения £УВГ вспомогательного генератора ВГ. Вентиль ВС1 пропускает ток через обмотку РВ только тогда, когда напряжение сЛг тахогенератора больше, чем напряжение с7аг вспомогательного генератора: £УТг>£/„,. Обмотка РВ намагничивающая, она создает магнитодвижущую силу (м. д’. с), совпадающую с м. д. с. независимой обмотки. Если частота вращения вала дизеля увеличивается по отношению к некоторому заранее установленному значению, то напояжение тахогенератора возрастает и становится больше напряжения вспомогательного генератора. Чеоез обмотку ОР начнет протекать ток, увеличивающий м. д. с. ненасыщенных полюсов. Мощность генератора и нагрузка на дизель возрастают по мере увеличения тока регулирующей обмотки. При перегрузке дизеля, когда частота вращения его вала понижается, ток в обмотке ОР уменьшается, и дизель разгружается. Узел АРМ позволяет, та-ким образом, наиболее полно использовать мощность дизеля.
Пятая обмотка возбуждения возбудителя ОВ служит для ограничения тока генератора. Она также расположена на ненасыщенных полюсах возбудителя, но является размагничивающей. Обмотка ОВ включена на оазность напряжения тахогенератора Т2 и падения напряжения на участке силовой цепи, в который входят обмотки добавочных полюсов генератора и полюсов одной группы тяговых электродвигателей тепловоза.
Напряжение тахогенератооа на каждой позиции контроллера машиниста соответствует частоте вращения коленчатого вала дизеля. Падение напряжения на участке силовой цепи определяется током нагрузки.
Узел ограничения настраивается так, чтобы при достижении некотооого предельного значения тока тягового генератора падение напряжения на участке силовой цепи оказалось выше, чем напряжение тахогенератора Т2. При этом по обмотке ОВ будет посходить ток, вызывающий снижение мощности генератора. Ток нагрузки пои этом уменьшается.
Таким образом, упоавление тепловозом осуществляется посоедством четырех узлов:
параметрического регулирования генератора для получения внешней характеристики, приближающейся к гиперболической;
автоматического регулирования мощности (АРМ);
автоматического регулирования пускового тока;
автоматического управления тяговыми электродвигателями.
На тепловозе предусмотрена возможность изменять мощность, вырабатываемую дизелем, не автоматически, а по желанию машиниста. Для этой цели имеется шестнадцатипозиционный контроллер. Каждому положению рукоятки контроллера соответствует определенная мощность, реализуемая дизель-генератором. На 16-м положении рукоятки мощность, развиваемая дизелем, 1470 кВт (2000 л. с). На остальных позициях контроллера изменяется частота вращения вала дизеля и, кроме того, на 2-й позиции контроллера изменяется возбуждение возбудителя с помощью реле РУ8 (см. рис.88).
⇐Регуляторы напряжения | Тепловоз ТЭ3 | Автоматическое управление возбуждением тяговых электродвигателей⇒