V II ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ЦЕПИ
- Силовые цепи
Тяговым трансформатором 3 (рис. 38) на электровозе служит трансформатор ОДЦЭ-5000/25Б, имеющий так называемые оптимальные параметры. По сравнению с трансформатором ОЦР-6000/25В он имеет меньшие потери и меньшую массу. Расположение обмоток на магнитопроводе такое, что при отключении одной из четырех силовых выпрямительных установок 61, 62 электровоза не происходит значительного перераспределения напряжения на тяговых двигателях. Отпала необходимость в принудительном рассогласовании на одну позицию главных переключателей рабочей и аварийной секций электровоза.
Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений в силовых цепях на низших позициях главного переключателя ЭКГ, по сравнению с уровнем перенапряжений на электровозе ВЛ80к, две регулируемые и две нерегулируемые части тяговой обмотки трансформатора зашунтированы четырьмя цепочками R—C. Цепочки R—C состоят из конденсаторов Е13-Е16 и резисторов r13-r16.
В цепь сетевой обмотки тягового трансформатора включен фильтр 10, предназначенный для дополнительной узкополосной защиты поездной радиосвязи от помех, которые создаются электрооборудованием электровоза в процессе работы Параллельно индуктивности фильтра включены постоянная и переменная емкости. Переменной емкостью фильтр настраивается на резонанс токов при частоте 2130 Гц, на которой работает поездная радиосвязь. Благодаря этому запираются помехи, идущие с этой частотой из схемы электровоза в контактную сеть.
На электровозе установлены переходные реакторы 25 (ПРА-48), имеющие меньшие потери и меньшую массу по сравнению с реакторами ПРА-3А. Каждая полуобмотка реактора шунтирована резисторами r7^-r10 для снижения уровня коммутационных перенапряжений на обмотках.
В случае выхода из строя выпрямительной установки 61 (62) она может быть отключена со стороны питания переменным током разъединителем вентилей 81 (82).
В каждой секции электровоза установлено по две силовых выпрямительных установки 61 и 62. Каждая выпрямительная установка разделена на два блока 61-1, 61-2 и 62-1, 62-2 для удобства компоновки их на электровозе.
Сглаживающие реакторы 55, 56 (РС-53) имеют более совершенную конструкцию устройств охлаждения по сравнению с реакторами РС-32.
Регулятор давления 45 изменяет давление воздуха в догружающих цилиндрах противоразгрузочного устройства пропорционально тяговому усилию, развиваемому электровозом. В режиме электрического торможения регулятор давления не функционирует. В качестве реверсивных переключателей 63, 64 обмоток возбуждения тяговых двигателей применены кулачковые двухпозиционные переключатели ПКД-142.
1 Дополнительно к дросселю помехоподавления ДП и конденсаторам E9-E12.
Рис. 38. Схема
Рис. 38. Схема силовых цепей
Контакторы ослабления поля 65, 66 (ПК-339-04) и 71, 72 (ПК-339-05) имеют новую щелевую камеру, которая при отключении контактора обеспечивает меньшие перенапряжения, чем перенапряжения контакторов ПК-24, ПК-26.
Реле боксования 43 (44) (РБ-469) имеет более совершенную конструкцию и не требует дополнительного резистора по сравнению с реле боксования РБ-1192.
Все переключения в силовых цепях при переходе из тягового режима в режим электрического торможения и наоборот производятся тормозными переключателями 49, 50 (рис. 39) и контакторами возбуждения 46, 47.
При работе цепей в режиме электрического торможения якорь каждого тягового двигателя отключается от своей обмотки возбуждения и включается на индивидуальный тормозной резистор Р7—Р8 .
Все восемь обмоток возбуждения двигателей электровоза соединяются последовательно. Параллельно каждой обмотке возбуждения, как и в тяговом режиме, остается включенным резистор постоянной шунтировки поля Р0—Р3. Обмотки возбуждения получают питание от регулируемой части тяговой обмотки с выводами 7, 8 и 02 тягового трансформатора 3 1-й секции через выпрямительные установки возбуждения 60 1-й и 2-й секций электровоза. Регулируемая часть тяговой обмотки трансформатора и выпрямительные установки возбуждения включены по схеме двухполупериодного выпрямления с нулевой точкой. Выпрямленное напряжение может плавно регулироваться при помощи тиристоров выпрямительных установок возбуждения. Следовательно, может плавно изменяться и ток в обмотках возбуждения тяговых двигателей.
Схема включения якорей тяговых двигателей (каждый на индивидуальный тормозной резистор) и последовательное включение всех восьми обмоток возбуждения на один источник питания при электрическом торможении предотвращает заклинивание колесных пар и образование скользунов на колесах. Одновременно обеспечивается хорошее распределение нагрузок между тяговыми двигателями.
В режиме электрического торможения тяговые двигатели работают как генераторы постоянного тока независимого возбуждения, преобразуя механическую энергию движения состава в электрическую, вырабатываемую в тяговых двигателях и преобразуемую в тепловую энергию в тормозных резисторах. Благодаря наличию принудительной вентиляции, тепловая энергия, выделяемая в тормозных резисторах интенсивно рассеивается в окружающий воздух. Тормозной момент, развиваемый тяговыми двигателями, работающими как генераторы, обеспечивает снижение скорости движения состава.
Рис. 39. Упрощенная схема силовых цепей, электровоза в режиме электрического торможения
Для защиты от перегрузки тормозных резисторов Р7—Р8 служат токовые реле РПТ1-4-РПТ4, а для защиты от перегрузки цепи обмоток возбуждения—токовое реле РТВ2. Токовое реле РТВ1 служит для защиты от коротких замыканий в цепи обмоток возбуждения и защиты от 'Сквозного пробоя вентилей выпрямительных установок возбуждения. Для защиты выпрямительных установок возбуждения и обмоток возбуждения тяговых двигателей электровоза достаточна установка одного реле РТВ1 и одного реле РТВ2 только в 1-й секции.
Защита от юза и кругового огня по коллектору тяговых двигателей в режиме электрического торможения осуществляется при помощи панели защиты 15, имеющей реле юза РЗЮ1, РЗЮ2 и реле кругового огня РКО1, РКО2, включенных через добавочные резисторы между проводами В63, В64 и В73, В74 нормально имеющими одинаковый потенциал.
В цепи каждого тормозного резистора включены трансформаторы постоянного тока ТПТЯ1-ТПТЯ4, которые являются датчиками тока якоря тяговых двигателей для системы автоматического управления режимом электрического реостатного торможения. В цепи обмоток возбуждения включен трансформатор постоянного тока ТПТВ, являющийся датчиком тока возбуждения для этой системы.
Вторичная обмотка трансформатора тока возбуждения шунтирована нелинейным сопротивлением, что позволяет снизить перенапряжения в этой цепи с 1800 до 3004-500 В. Этот трансформатор тока устанавливают только в 1-й секции, так как блок управления режимом электрического торможения так же установлен только в 1-й секции электровоза.
Ток якоря тяговых двигателей, как в режиме тяги, так и в режиме электрического торможения, измеряется при помощи амперметров 93, 94 с шунтами 89, 90. Так как направление тока в амперметрах не меняется в режиме тяги и в режиме торможения, то приборы установлены обычные, со шкалой, имеющей нуль слева. Ток обмоток возбуждения в режиме электрического торможения измеряется амперметром 99 с шунтом 92. Напряжение на якоре тягового двигателя 1 измеряется вольтметром 91 с добавочным резистором 87. Полярность напряжения на вольтметре меняется при переходе из режима тяги в режим торможения и наоборот. Поэтому прибор выбран со шкалой, имеющей нуль посередине. В тяговом режиме стрелка вольтметра отклоняется вправо, а в режиме торможения — влево.
В режиме электрического торможения между проводами В22, В23 и В32, В33 возникает разность потенциалов, равная падению напряжения на обмотке возбуждения тягового двигателя. Величина этой разности потенциалов может быть порядка 15 В, что значительно больше уставки срабатывания реле боксования 43, 44, равной 2В. Для предотвращения ложного срабатывания этих реле цепь их катушек в режиме электрического торможения разомкнута контактами реле времени 211, 212.