Структура силовых цепей тяговых двигателей

Рис. 6.2. Силовая схема электрических цепей тягового электропривода вагонов моделей 81-540.2 и 81-541.2

Силовая схема обеспечивает работу тяговых двигателей в режимах тяги и торможения. Четыре тяговых двигателя соединены в группы по два последовательно в каждой, причём двигатели размещены на разных тележках.

В силовую цепь входят тяговые двигатели (М1.1) – (М4.1) и все аппараты, по которым проходит ток двигателей.

К основным элементам тягового электропривода вагона относятся:

• тяговые двигатели 1-4
• пуско-тормозные резисторы
• резисторы, шунтирующие обмотки возбуждения
• коммутационные аппараты
• реостатный контроллер
• тиристорные регуляторы тока возбуждения
• аппараты защиты силовых цепей

Коммутационные аппараты предназначены для переключения силовых цепей и по назначению разделяются на:

• главный разъединитель ГВ
• линейные контакторы ЛК1-ЛК5
• реверсор
• переключатель схемы соединения тяговых двигателей с тягового режима на тормозной и с последовательного соединения на последовательно - параллельное
• контакторы для подключения шунтирующих цепей к обмоткам возбуждения

С помощью главного разъединителя (ГВ) все силовые цепи подключаются к контактной сети.

Этот аппарат выполнен без дугогашения и предназначен для коммутации обесточенных цепей при подготовке вагона к работе или после завершения работы, а также в аварийных ситуациях для отключения неисправной силовой схемы вагона.

Примечание.
В процессе нормальной работы вагона главный разъединитель находится во включённом состоянии.

Линейные контакторы (ЛК1 - ЛК5) используются для изменения структуры схемы для перехода тяговых двигателей из режима тяги в режим торможения и наоборот, а также защиты силовых цепей от повреждений в аварийных режимах.

Примечание.
В режиме тяги все линейные контакторы замкнуты, а в режиме торможения линейные контакторы ЛК2 – ЛК4 замкнуты, а ЛК1 и ЛК5 разомкнуты.

Реверсор предназначен для изменения направления вращения тяговых двигателей, а следовательно, и направления движения вагона. Его контакторные элементы Вп1, Вп2, Наз1, Наз2 включены в цепь якорей групп тяговых двигателей.

В результате их переключения (при размыкании одних, например Вп1 и Вп2, и замыкании других, например Наз1 и Наз2) изменяется направление тока в обмотках якорей групп тяговых двигателей, а следовательно, и направление вращающего момента.

Примечание.
Контакторные элементы реверсора выполнены без дугогашения, потому что реверсирование обмоток якорей осуществляется при отсутствии тока в силовых цепях.

С контроллера машиниста задаётся семь режимов работы вагона:

• режим выбега (электрическая силовая схема разобрана)
• три тяговых
• три тормозных

Каждому режиму соответствует определённое положение главного и реверсивного барабанов контроллера машиниста, которые поворачиваются машинистом с использованием главной и реверсивной рукояток.

В рабочем режиме реверсивная рукоятка устанавливается в положение, определяющее движение вагона «Вперёд» или «Назад».

Главная рукоятка фиксируется в семи положениях:

• 0 – при котором силовая схема разобрана
• Ход 1 – первое положение в режиме тяги, при котором реализуется последовательное соединение тяговых двигателей при полностью введённых пусковых сопротивлениях и минимальном ослаблении возбуждения обмоток тяговых двигателей на уровне уставки до момента выхода их на характеристику минимального ослабления возбуждения (v – 28%). Это положение является маневровой позицией
• Ход 2 –второе положение в режиме тяги, при котором автоматически поддерживается ток на уровне уставки в цепях тяговых двигателей, работающих с полным возбуждением.
• Ход 3 – третье положение в режиме тяги, в котором автоматически поддерживается ток в цепях обмоток тяговых двигателей на уровне уставки до момента выхода их на характеристику минимального ослабления возбуждения (28%)
• Тормоз 1 – первое положение в режиме торможения, при котором реализуется минимальное тормозное усилие, ток автоматически поддерживается в цепи обмоток якорей тяговых двигателей на уровне минимальной уставки в зоне регулирования ослабления возбуждения (режим подтормаживания)
• Тормоз 1А – второе положение в режиме тормоза, при котором автоматически поддерживается ток в цепи обмоток якорей тяговых двигателей на уровне уставки в зоне регулирования ослабления возбуждения и работа по скоростной характеристике (1,2) полного возбуждения без поддержания тормозного усилия
• Тормоз 2 – третье положение в режиме тормоза, при котором автоматически поддерживается ток в цепи якорей тяговых двигателей на уровне уставки как в зоне регулирования возбуждения, так и в зоне регулирования сопротивления тормозного резистора

Ток в обмотках якорей тяговых двигателей в режимах тяги и торможения в зоне регулирования сопротивления резистора поддерживается автоматически с помощью реле ускорения РУТ и реостатного контроллера.

Примечание.
Катушки РУТ включены в силовые цепи первой и второй групп тяговых двигателей, т.е. реле ускорения реагирует на суммарный ток в группах двигателей.

Уставка реле ускорения (отпадание якоря) в режиме тяги для порожнего вагона составляет 310-340 А, при полной загрузке вагона 395- 425 А. В тормозном режиме уставка реле ускорения на отпадание снижается на 30-40 А.

В качестве аппаратов защиты силовых цепей используются:

• главный предохранитель П
• быстродействующий выключатель БВ
• реле перегрузки РП1-3 и РП2-4
• дифференциальное реле ДР1, ДР2
• реле заземления РЗ-1

Примечание.
БВI и БВII включены в первую и вторую группы тяговых двигателей.
Отключение линейных контакторов ЛК3 и ЛК4 осуществляется по сигналам от дифференциальной защиты, которая выполнена на включённых в силовые цепи герсиконовых контакторах ДР1 и ДР2.