5-7. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ТРОЛЛЕЙБУСА СЕРИИ ЗИУ-5Д
Тяговый режим.
Подготовительные операции, производимые при выходе троллейбуса серии ЗИУ-5Д на линию, аналогичны указанным ранее для троллейбуса серии ЗИУ-5. Пуск электродвигателя и регулирование скорости движения троллейбуса задается контроллером управления (КВП—22Б), имеющим нулевую, маневровую и три рабочих позиции. На нулевой позиции тяговый двигатель отключен от контактной сети. Движение на маневровой позиции с малой скоростью и выбор люфта в трансмиссии достигается ограничением тока якоря. Пуск и автоматический разгон троллейбуса осуществляется при установке ходовой педали контроллера управления на любую рабочую позицию.
Рис. 5-16. Схема силовой цепи троллейбуса серии ЗИУ-5Д.
Рис. 5-17. Схема цепей управления троллейбуса серии ЗИУ-5Д.
При установке ходовой педали контроллера управления в маневровое положение (рис. 5-16 и 5-17) замыкаются кулачковые элементы КВ (М-3), КВ (М-1) и включаются линейные контакторы ЛК1 и ЛК2, которые подключают тяговый двигатель к контактной сети через токоприемник Т1, радиореакторы РР3 и РР1, автоматический выключатель АВ, линейный контактор ЛК1, катушку реле перегрузки РТ, контакт реверсора В1, сопротивления Р12—Р13—Р21, якорь Я—ЯЯ, последовательную катушку реле ускорения РУ-1, шунт амперметра А1, катушку реле минимального тока РМТ, контакт реверсора В2, кулачковый контактор РК7, пусковое сопротивление Р2—РК), обмотку возбуждения двигателя К—КК, линейный контактор ЛК2, радиореакторы и токоприемник Т2.
Линейные контакторы ЛК1 и ЛК2, замкнув свои замыкающие блок-контакты, поддерживают питание контактора Ш1, который выводит из цепи параллельной обмотки возбуждения сопротивление Р15—Р16. Ток параллельной обмотки возбуждения проходит от токосъемника Т1 через радиореакторы РР3, РР1, автоматический включатель АВ, контакт линейного контактора ЛК1, контакт реверсора В1, сопротивление Р12—Р13, Р13—Р24, Р24—Р14, параллельную обмотку возбуждения двигателя, контакты контактора Ш1, выключатель ВВЦ2, радиореакторы РР2 и РР3 к токосъемнику Т2. При этом в цепи якоря тягового двигателя протекает ток, который недостаточен для получения тягового усилия, способного сдвинуть троллейбус с места, но достаточен для выбора люфта в трансмиссии.
Замыкающий контакт линейного контактора ЛК2 замыкает цепь катушки реле времени РВ, которое в свою очередь включает линейный контактор ЛК3. Последний выводит из цепи якоря тягового двигателя сопротивление Р12—Р21, в результате ток и сила тяги возрастают и троллейбус начинает движение на маневровой позиции. Маневровый режим предназначен для движения троллейбуса в условиях депо со скоростью 5—7 км/ч.
На первой ходовой позиции контроллера управления автоматически (под контролем реле ускорения) происходит пуск тягового двигателя до безреостатной характеристики. При этом замыкаются кулачковые контакторы контроллера управления КВ М-1 и КВ 1-3 и подключается обмотка возбуждения серводвигателя «вперед». Вал группового РК начинает вращаться, выводя из цепи тягового двигателя пусковые сопротивления, в соответствии с таблицей включения кулачковых контакторов (рис. 5-18).
В цепи замыкающего контакта реле ускорения РУ находится кулачковый контактор РКП, который замыкается на каждой позиции группового РК и размыкается между позициями. Если в цепи тягового двигателя ток превысит «уставку» реле ускорения, то оно отключит серводвигатель СД от источника питания, а контакт кулачкового контактора РКП образует короткозамкнутый контур якоря серводвигателя СД, т. е. серводвигатель перейдет в режим динамического торможения и остановит вал РК на данной позиции.
Рис. 5-18. Последовательность включения электромагнитных и кулачковых контакторов.
Изменение времени вращения РК осуществляется регулируемым сопротивлением (38—6), подключенным параллельно якорю серводвигателя СД контактами реле минимального тока РМТ. На позиции РК1 пусковое сопротивление полностью включено в цепь тягового двигателя. На позиции РК 2 включается кулачковый контактор РК1 и выводится ступень пускового сопротивления Р1—Р3. На позициях 3—8 замыкаются последовательно кулачковые контакторы РК2— РК6 и РК8. которые выводят ступени пускового сопротивления Р3-Р4, Р4-P5, Р5-Р6, Р6-Р7, P2-P1 и Р7— Р9.
На позиции РК 9 замыкается кулачковый контактор РК9 и параллельно сопротивлению Р9—Р10 подключается пять ступеней пускового сопротивления Р1— Р7.
На позиции РК 10 замыкается кулачковый контактор РК2, выключающий ступени сопротивления Р4— Р3 и Р3—Р1.
На позиции РК 11 замыкается кулачковый контактор РК3 и выключаются ступени сопротивления Р5 — Р4, Р4 — Р3. Р3 — Р1.
На позиции РК 12 замыкается кулачковый контактор РК4, шунтирующий сопротивление Р6—Р1.
На позиции РК 13 замыкается кулачковый контактор РК7 (он был разомкнут на позициях 8—12), подключающий параллельно оставшемуся сопротивлению ступень Р2 — Р1.
На позиции РК 14 кулачковый контактор РК14—18 включает электромагнитный контактор Р, который полностью выводит пусковое сопротивление. Тяговый двигатель начинает работать на безреостатной характеристике с полным полем возбуждения.
На позиции РК 15 размыкается контактор Ш1. Эта позиция РК является фиксированной ходовой позицией, соответствующей первому рабочему положению педали контроллера управления. При подходе кулачкового вала РК к этой позиции замыкается кулачковый контактор РК15—18 и включается стоп-реле СР, которое своим размыкающим контактом отключает якорь серводвигателя от сети, а замыкающим контактом создает короткозамкнутую цепь якоря серводвигателя через замкнутый на позиции кулачковый контактор РКП. В результате вал РК останавливается. Тяговый двигатель работает па безреостатной характеристике с полным полем последовательной обмотки возбуждения и небольшим полем параллельной обмотки.
В схеме предусмотрены в зависимости от положения педали контроллера управления различные «уставки» реле ускорения. Это дает возможность водителю в зависимости от условии движения, наполнения пассажирами салона и состояния дорожного покрытия осуществлять пуск троллейбуса с различным ускорением. Пуск с меньшим ускорением предусмотрен на рабочей позиции 1 контроллера управления, на которой замыкаются цепи двух низковольтных катушек реле ускорения РУ2 и РУ3. К н. с. последовательной катушки РУ1 прибавляется н. с. параллельных катушек РУ2 и РУ3, поэтому пуск тягового двигателя происходит при пониженном пусковом токе. Для дальнейшего увеличения скорости троллейбуса педаль контроллера управления необходимо установить на второе или третье положение. На позиции РК 16, не являющейся фиксированной, включается кулачковый контактор РК10 и замыкается цепь сопротивления Р19—Р22—Р20 и индуктивного шунта, что приводит к ослаблению поля возбуждения тягового двигателя.
На втором положении КВ замыкается кулачковый контактор КВ (2) и размыкается кулачковый контактор КВ (М-1), который обесточивает катушку стоп-реле. Реостатный контроллер переходит на позицию 17, на которой через кулачковый контактор РК 17—18 включается стоп-реле и РК останавливается. Эта фиксированная позиция является второй рабочей характеристикой тягового двигателя. Кулачковым контактором РКП сопротивление Р22—Р20 на позиции 17 выключается.
Позиция РК 18 соответствует третьей ходовой позиции контроллера управления. При установке педали контроллера управления в третье рабочее положение РК переходит на позицию 18, замыкая кулачковый контактор РК12. В результате сопротивление Р19—Р22 в цепи индуктивного шунта выключается и происходит дальнейшее ослабление поля возбуждения двигателя.
При сбросе ходовой педали контроллера управления в нулевое положение размыкаются кулачковые контакторы КВ, при этом в первую очередь выключается контактор ЛК3 и отключается катушка реле времени РВ, а контакторы ЛК2 и ЛК1 остаются некоторое время включенными (на время, равное выдержке РВ). Этим достигается ввод в цепь тягового двигателя сопротивления P12—P13—P21, что ограничивает ток двигателя, который разрывают контакторы ЛК1 и ЛК2, и снижает толчок в механической трансмиссии, связанный с отключением тягового двигателя от контактной сети.
После отключения контакторов ЛК1 и ЛК2 размыкается цепь питания обмотки возбуждения серводвигателя СД «вперед» и замыкается цепь обмотки возбуждения серводвигателя СД «назад», а через кулачковый контактор РК2—18 получает питание якорь серводвигателя и РК возвращается на первую позицию с несколько большей частотой вращения, чем при вращении «вперед» (цепь сопротивления 38—6 разомкнута).
При подходе вала РК к позиции 1 размыкается кулачковый контактор РК2—18 и замыкается кулачковый контактор РК1. Якорь серводвигателя закорачивается размыкающимся блок-контактом ЛК2 и кулачковым контактором РК1; РК останавливается.
Тормозной режим.
Электрическая схема троллейбуса предусматривает две ступени электрического (реостатного) торможения. На троллейбусе ЗИУ-5Д рекуперативное торможение отсутствует. При установке тормозной педали контроллера управления в первое положение замыкается кулачковый контактор ТКД1-2) и размыкается кулачковый контактор ТК(0). Первый из них подает питание на катушки контакторов Г, Ш3 и реле РВ1, а второй разрывает цепь подъемных катушек линейных контакторов ЛК1, ЛД2 и контактора Р. Линейные контакторы отключают якорь тягового двигателя от контактной сети и возвращают групповой РК на позицию 1. Тормозной контактор Т главными контактами подключает якорь тягового двигателя к тормозному сопротивлению Р12—Р13—Р21, а замыкающим блокировочным контактом Т подает напряжение на катушку контактора Ш1. Одновременно с контактором Т включается контактор Ш3, который подает питание на параллельную обмотку возбуждения тягового двигателя. После замыкания на тормозное сопротивление якоря, вращающегося за счет запасенной при движении энергии, и при наличии магнитного потока возбуждения двигатель переходит в генераторный режим, вызывающий торможение троллейбуса. Вырабатываемая электроэнергия гасится на отдельно выделенное тормозное сопротивление Р12—Р13— Р21, что позволяет начать торможение троллейбуса до возвращения вала группового РК на позицию 1.
Схема троллейбуса обеспечивает зависимость магнитного потока возбуждения двигателя от тока в тормозном контуре, так как ток обмотки возбуждения проходит через сопротивление Р21—Р13. При увеличении тормозного тока в цепи якоря увеличивается падение напряжения на сопротивлении Р21—Р13, что уменьшает ток параллельной обмотки возбуждения. Уменьшение тормозного тока вызывает увеличение потока возбуждения. Этим достигается без использования последовательной обмотки возбуждения получение тормозных характеристик, которые в широком диапазоне скорости обеспечивают сравнительно постоянный тормозной эффект.
Во втором положении тормозной педали контроллера управления замыкается кулачковый контактор ТК(2) (5—21), который включает контактор Ш2, выводящий из цепи обмотки возбуждения сопротивление Р13—Р14. В результате замедление троллейбуса увеличивается.
Защита электрических цепей.
Схема предусматривает три вида защиты. Для защиты от перегрузки установлено токовое реле РТ, которое при токе в цепи якоря выше 450 А своим размыкающим контактом РТ разрывает цепь линейных контакторов ЛК1 и ЛК2. На эти же контакторы действует реле нулевого напряжения, которое выключается при падении напряжения в контактной сети ниже нормы или при полном его исчезновении. Нулевая защита не дает возможности водителю включить тяговый двигатель на полное напряжение с выведенными из цепи якоря пусковыми сопротивлениями.
Для снижения тока в параллельной обмотке возбуждения тягового двигателя на остановке, когда водитель не вернул тормозную педаль контроллера управления в нулевое положение, в схеме установлено реле минимального тока РМТ, катушка которого установлена в тормозном контуре. На остановке тормозной ток равен нулю, поэтому реле минимального тока выключается и своим замыкающим контактом разрывает цепь катушки контактора Ш2. В результате в цепь обмотки возбуждения двигателя вводится сопротивление Р13— Р24.
Двигатели вентилятора и компрессора, печь отопления, стеклообогреватели и цепи схемы управления защищены плавкими предохранителями. Для защиты от к. з. и значительных перегрузок на троллейбусе установлен автоматический выключатель АТ.