Защита тяговых двигателей от боксования колесных пар

Боксование одной или нескольких колесных пар характеризует­ся резким увеличением их частоты вращения, а также уменьшением тока и силы тяги связанных с ними электродвигателей. Соответ­ственно, уменьшается и ток нагрузки тягового генератора. Электри­ческая схема тепловоза предусматривает работу тягового генера­тора при отсутствии боксования по внешней гиперболической ха­рактеристике, а в случае его возникновения — по характеристикам с неизменным напряжением, называемым в этом случае жесткими динамическими характеристиками по напряжению.

Для обеспечения таких характеристик с неизменным напряже­нием генератора при боксовании применяется схема регулиро­вания возбуждения от сигнала, пропорционального наибольшему току тяговых двигателей небоксующих колесных пар. Формируют этот сигнал трансформаторы ТПТ1 — ТПТ4 с выпрямительными мостами на выходе.

Сигналы (токи) от трансформаторов ТПТ поступают на выпрями­тельные мосты, соединенные последовательно. За счет этого на выходе выпрямительных мостов будет выделяться сигнал, пропор­циональный наибольшему из токов тяговых двигателей. Очевидно, что в случае боксования это может быть только ток, пропорциональ­ный току тягового двигателя небоксующей колесной пары.

Ток выпрямительного моста поступает на потенциометры обрат­ной связи ССУ1. Туда же подается и ток от трансформатора ТПН, пропорциональный напряжению генератора. Когда напряжение тя­гового генератора неизменно, ток электродвигателей небоксующих колесных пар также остается практически неизменным. Суммарный сигнал обратной связи и сигнал рассогласования также не изменя­ются. Следовательно, не изменяются ток возбуждения и напряже­ние тягового генератора. Генератор при боксовании будет иметь жесткие динамические характеристики по напряжению.

Жесткие статические характеристики по напряжению применя­ются при неблагоприятных условиях сцепления. В этом случае ма­шинист включает тумблер ТОБ, который подает питание на катушку реле РУ18. Его замыкающий контакт, в свою очередь, уменьшает сопротивление ССУ2 в цепи канала напряжения селективного узла включением дополнительной ступени резистора ССУ2. Если начав­шееся боксование колесной пары не устранено действием жестких характеристик генератора, то оно прекращается после срабатыва­ния одного из реле боксования РБ1, РБ2, РБЗ.

Реле имеют различную чувствительность при полном возбужде­нии тяговых двигателей, причем реле РБ1 срабатывает при малых пробоксовках, реле РБ2 — при более интенсивном боксовании, а реле РБЗ может включаться только при работе в режиме ослабленного возбуждения первой или второй ступени, так как чувствительность реле РБЗ выше, чем РБ1 и РБ2. Обнаружение боксования колесных пар тепловоза основано, на сравнении токов нагрузки каждого из шести тяговых двигателей.

Реле боксования включены непосредственно после якоря (на щеткодержатели) перед обмотками главных и добавочных полю­сов электродвигателей, через блок БДС (блок диодов сравнения). При боксовании колесных пар первоначально срабатывает реле РБ1, например, боксует первый электродвигатель, а максимальный потенциал — у пятого.

Цепь питания реле РБ1: пятый тяговый двигатель → провод 685 → замыкающая блокировка контактора П5→ провод 699 → диод блока БДС → провода 795, 791 → часть резистора СРБ1 → провод 796 → катушка реле РБ1 → провод 794 → диод блока БДС → провод 688 → замыкающая блокировка контактора П1 → про­вод 680 → первый тяговый двигатель. Реле срабатывает и его за­мыкающий контакт собирает цепь на реле РУ17.

Цепь питания реле РУ17: автомат А4 → провода 1307, 1435, 1555 → замыкающие контакты РВЗ → провод 1557 → блокировоч­ные контакты поездных контакторов П1 — П6 → провод 1218 → замыкающий контакт реле РБ1 → провода 1235, 1250 → катушка реле РУ17.

Реле боксования РУ17 имеет четыре контакта:

1.размыкающий контакт (1618, 1619) исключает включение кон­тактора КАВ;

2.замыкающий контакт (1250, 1230) собирает цепь на реле вре­мени РВ2. Включившись, реле РВ2 своими контактами разрывает цепи питания катушек контакторов ВШ1 и ВШ2, что исключает пе­реход тяговых двигателей в режим ослабления возбуждения;

3.замыкающий контакт (1774, 1543) собирает цепь на электро­магнит МР5 объединенного регулятора дизеля. В результате рабо­ты механизма вывода индуктивного датчика в положение минималь­ного возбуждения падение напряжения на потенциометре СИД при­нимает минимальное значение. Это приводит к уменьшению мощ­ности тягового генератора;

4.замыкающий контакт (482, 484) уменьшает сигнал задания по напряжению тягового генератора в селективном узле. Уменьшение мощности тягового генератора должно привести к прекращению боксования колесных пар. Если оно продолжается и напряжение на выходе блока БДС увеличивается, то это приводит к срабатыванию реле боксования РБ2.

Цепь питания реле РБ2: пятый тяговый двигатель → провод 685 → замыкающая блокировка контактора П5 → провод 699 → диод блока БДС → провода 795, 790 → резистор СРБ2 → провод 798 → катушка реле РБ2 → провода 799, 794 → диод блока БДС → провод 688 → замыкающая блокировка контактора П1 → про­вод 680 → первый тяговый двигатель. Реле срабатывает, и его за­мыкающий контакт собирает цепь на реле РУ11, реле времени РВ4 и сигнал боксования СБ.

Цепь питания реле РУ11: по цепи питания РВЗ до зажима 14/16,17 →провод 228 → замыкающие контакты реле боксования РБ2 → провод 1420 → замыкающая блокировка ВВ → провода 1492, 1421, 1423 → катушка реле РУ11.

Реле РУ11 имеет пять контактов:

1. замыкающий контакт собирает параллельную цепь питания реле РУ17;

2. замыкающий контакт собирает цепь от автомата А4 на лампу ЛН1 «Сброс нагрузки»;

3. замыкающий контакт (482, 699) уменьшает сигнал задания по напряжению тягового генератора в селективном узле;

4.размыкающий контакт прерывает цепь от автомата АУ на лампу ЛН1 и собирает цепь на сигнал боксования СБ.

Цепь питания реле времени РВ4: по цепи питания РВЗ до за­жима 14/16,17 → провод 228 → замыкающие контакты реле бок­сования РБ2 → провод 1420 → замыкающая блокировка ВВ → про­вод 1436 → замыкающая блокировка ВВ → провода 1427, 1428 → катушка реле РВ4. Замыкающий контакт реле РВ4 с выдержкой времени на размыкание (691, 692) уменьшает сигнал задания по мощности тягового генератора в селективном узле.

После отключения реле боксования мощность генератора вос­станавливается ступенчато. Комплексное воздействие защиты от боксования на каналы напряжения и мощности генератора поз­воляет получить различную величину снижения мощности при срабатывании защиты в зависимости от скорости движения. Блок БДС обнаруживает одновременное боксование до пяти тяговых двигателей.

Для обнаружения и устранения боксования всех колесных пар, возникающего при высоких скоростях движения тепловоза (60 км/ч и выше), в режиме ослабленного возбуждения тяговых двигателей применяется реле переходов РПЗ. В случае превышения локомоти­вом скорости 105 — 115 км/ч срабатывает реле перехода РПЗ, ко­торое включает реле РУ2. Последнее отключает реле времени РВЗ, тягового режима необходимо установить контроллер машиниста на позицию не выше первой, чтобы отключилось реле РУ8, а затем осу­ществлять набор позиций.