ГЛАВА V
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА
Электрическая передача тепловоза, как известно, выполняет три основные функции:
- поддерживает постоянной мощность дизеля при изменении силы тяги и скорости движения в широком диапазоне для достижения наибольшей производительности тепловоза, экономичности;
- ограничивает пусковой ток, чем обеспечивает плавный разгон тепловоза с поездом;
- ограничивает максимальное напряжение главного генератора, защищая электрические машины и аппараты, а также уменьшая их размеры.
Электрическая схема тепловоза ТЭ10 существенно отличается от схем тепловозов ТЭ1, ТЭ2 и ТЭ3 прежде всего тем, что ограничение мощности пускового тока, а также максимального напряжения (на тепловозах ТЭ1, ТЭ2 и ТЭ3 не применяется вовсе) осуществляется автоматически с помощью магнитных усилителей и полупроводниковых выпрямителей; применена новая система дополнительного регулирования мощности; пуск дизеля производится по новой схеме (генератор не имеет пусковой обмотки).
Принципиальная схема возбуждения главного генератора.
При рассмотрении схемы (рис. 53) обращают на себя внимание аппараты, ранее не применявшиеся на тепловозах, — прежде всего трансформаторы постоянного тока (ТПТ) и постоянного напряжения (ТПН), а также амплистат АВ, устройство которых рассмотрено выше (см. стр. 81).
В схеме тепловоза ТЭ10 для регулирования внешней характеристики главного генератора необходимо получить сигналы слабого тока, пропорциональные его току и напряжению. Эта задача выполняется с помощью трансформаторов постоянного тока и напряжения. Оба трансформатора представляют собой магнитные усилители, выполненные по простейшей схеме. Трансформатор постоянного напряжения имеет подмагничивающую, или, как ее иначе называют, управляющую обмотку У—У, общую для обоих сердечников. Эта обмотка последовательно с добавочным сопротивлением
Рис. 53. Принципиальная схема возбуждения главного генератора:
Г — главный генератор; СГ — синхронный возбудитель; Г — тахогенератор; АВ — амплистат; ОЗ, ОУ, ОР, ОД — обмотки подмагничивания амплистата; ТПТ—трансформатор постоянного тока; ТПН — трансформатор постоянного напряжения; ГК — трансформатор коррекции; АТВ — автотрансформатор; ТР — распределительный трансформатор; БВГ1, БВГ2 — блоки выпрямителей; В1, В2, В3 — выпрямительные мосты; БК1, БК2 — блоки конденсаторов; РР — регулировочный реостат
Добавочные сопротивления: СОЗ — в цепи задающей обмотки; СОУ — в цепи управляющей обмотки; СОР — в цепи регулировочной обмотки; СРР — в цепи регулировочного реостата; СВТ — в цепи возбуждения тахогенератора; СВВГ— в цепи возбуждения возбудителя; СБТТ, СБТН — балластные; СТН — в цепи управления ТПН; СВГ — разрядное; РУ4, РУ8, РУ10 — контакты реле управления; ОМ1-0М6 — контакты отключателей двигателей; ВВ, КВ — контакты контакторов возбуждения
Рис. 54. Схема амплистата:
0Р1-3, ОР4-6 — рабочие обмотки; В — выпрямители; ОВГ — обмотка возбуждения главного генератора
СТН включена на зажимы якоря главного генератора так, что ток в ней пропорционален напряжению главного генератора. Выходной ток трансформатора (ток рабочих обмоток) пропорционален току подмагничивания, следовательно, в данном случае он будет пропорционален напряжению главного генератора.
Трансформатор постоянного тока не имеет специальной подмагничивающей обмотки; ее роль выполняют кабели силовой цепи, пропущенные через окно магнитопровода трансформатора. Таким образом, выходной ток трансформатора пропорционален току главного генератора.
Для регулирования величины тока возбуждения главного генератора в схеме тепловоза ТЭ10 применен магнитный усилитель с внутренней обратной связью — амплистат (рис. 54).
Амплистат установлен в цепи трехфазного источника переменного тока (возбудителя), он имеет шесть сердечников и соответственно шесть рабочих обмоток ОР1-6, соединенных вместе с выпрямителями В в трехфазный мост. Нагрузкой амплистата служит обмотка возбуждения главного генератора. Амплистат имеет также четыре отдельные подмагничивающие обмотки — задающую 03, управляющую ОУ, регулировочную ОР и дополнительную ОД. Из них последняя является запасной, а назначение остальных будет пояснено ниже.
Примерная характеристика амплистата тепловоза ТЭ10 показана на рис. 55. При рассмотрении характеристики можно обнаружить, что минимальный ток выхода (ток возбуждения генератора) составляет около 10 а (точка А), начальный ток при отсутствии подмагничивания — 150 а (точка В) и максимальный ток — около 260 а (точка Г). Чтобы изменить ток возбуждения генератора в 26 раз, требуется изменить ампер-витки обмоток подмагничивания от —50 до +30, т. е. всего на 80 ампер-витков.
Рассмотрим работу схемы возбуждения при трогании и разгоне тепловоза с поездом.
Как видно на рис. 53, управляющая обмотка ОУ амплистата включена через выпрямительный мост В2 в качестве нагрузки трансформатора ТПТ постоянного тока; в задающую обмотку 03 поступает питание от тахогенератора Т, ток которого при данном положении например 15-м) рукоятки контроллера машиниста остается постоянным. Пока поездные контакторы не включились, тока в силовой цепи нет, следовательно, ТПТ не имеет подмагничивания и его выходной ток, т. е. ток в обмотке управления амплистата близок к нулю.
Рис. 55. Характеристика амплистата
Ток, протекающий в задающей обмотке, создает значительные ампер-витки подмагничивания амплистата (точка Ж на рис. 55), при этом ток на выходе из него (ток возбуждения генератора), а также напряжение генератора имеют максимальное значение2. Следует заметить, что ампер-витки задающей обмотки обычно в 20 или более раз превосходят минимальную величину, при которой достигается наибольший ток на выходе амплистата. Так, на рис. 55 показана величина ампер-витков задающей обмотки, равная 550, в то время как минимальная необходимая величина составляет 30 (точка Г на характеристике) 3.
Таким образом, в первый момент, когда нет тока в силовой цепи, амплистат подмагничен с большим избытком. Как только замкнутся поездные контакторы, ток генератора быстро возрастет, поскольку его напряжение велико, а якоря тяговых электродвигателей неподвижны и на их зажимах отсутствует противоэлектродвижущая сила.
С появлением и ростом нагрузки генератора происходит подмагничивание ТПТ, в управляющей обмотке амплистата появляется ток и увеличивается пропорционально току генератора. Управляющая обмотка включена встречно задающей. Поэтому с ростом тока в управляющей обмотке суммарные ампер-витки подмагничивания амплистата будут уменьшаться. При снижении ампер-витков подмагничивания от точки Ж на характеристике ток возбуждения генератора не будет заметно уменьшаться вплоть до точки Г, в которой ампер-витки управляющей обмотки составят 520, что соответствует току генератора примерно 5 600 а, а суммарные ампер-витки подмагничивания
550 — 520 = 30.
С дальнейшим ростом тока генератора и уменьшением суммарных ампер-витков подмагничивания от точки Г ток возбуждения и напряжение генератора резко снижаются. В точке В суммарные ампер-витки подмагничивания равны нулю, т. е. намагничивающая сила управляющей обмотки сравнивается с намагничивающей силой задающей обмотки. Далее намагничивающая сила управляющей обмотки становится больше и суммарные ампер-витки подмагничивания меняют направление. В точке А, где управляющие ампер-витки больше задающих на 50, ток возбуждения генератора составит всего 10 а. При этом напряжение генератора становится настолько малым, что при протекающем максимальном токе оно полностью падает на сопротивлениях якорей, обмоток главных и добавочных полюсов неподвижных электродвигателей, а также кабелей силовой цепи. Дальнейшее возрастание тока становится невозможным — происходит его ограничение.
В точке А ампер-витки управляющей обмотки равны 600, что соответствует току генератора 6 500 а. Таким образом, от точки Г до точки А на рабочей части характеристики амплистата ток генератора увеличился дополнительно на 6 500 — 5 600 = 900 а и его возрастание прекратилось.
1 Если в качестве антенны стационарной радиостанции используется «пучок проводов» телеграфной связи, то при наличии специального устройства радиостанция позволяет осуществлять двустороннюю связь на расстоянии 200 -50 км.
2 Для удобства рассмотрения принято, что цепи возбуждения генератора могут быть включены при выключенных поездных контакторах.
3 Здесь и далее цифровые данные являются ориентировочными.
От точки А, где напряжение генератора составляет примерно 20 в (ток 6 500 а) до точки Б, где оно достигает 300 в, намагничивающая сила управляющей обмотки уменьшается на 35 ампер-витков (см. рис. 55), что соответствует снижению тока генератора на 400 а.
Рис. 56. Внешние характеристики главного генератора
Таким образом, при разгоне ток меняется незначительно (на 6—7%); в то же время напряжение генератора возрастает в 15 раз. По мере роста напряжения при относительно стабильной величине тока увеличиваются мощность главного генератора и нагрузка дизеля. В точке Б на характеристике амплистата мощность достигает номинального значения. Дальнейший разгон должен происходить по характеристике постоянной мощности, и ограничение пускового тока заканчивается (рис. 56).
Из сказанного, в частности, следует, что чем круче характеристика амплистата, тем меньшее изменение ампер-витков управления требуется для указанного выше возрастания тока возбуждения и напряжения генератора на участке ограничения пускового тока, тем, следовательно, точнее будет поддерживаться его величина.
Выше было принято, что задающая обмотка создает 550 ампервитков подмагничивания. Уменьшим эту величину вдвое, т. е. до 275. В этом случае, чтобы полностью размагнитить генератор и ограничить ток в силовой цепи (точка А на характеристике амплистата), понадобится создать встречно намагничивающей силе задающей обмотки уже не 600, а лишь 275 + 50 = 325 ампер-витков управляющей обмотки. Этим ампер-виткам соответствует ток генератора, равный 3 500 а. Таким образом, при уменьшении намагничивающей силы задающей обмотки вдвое ток, который поддерживается схемой на характеристике ограничения, уменьшается в
=1,9 раза, т. е. примерно пропорционально.
Следовательно, регулируя величину тока в задающей обмотке, можно соответственно изменить величину поддерживаемого при ограничении тока генератора, или, как говорят, менять уставку тока. Величина тока в задающей обмотке определяет таким же образом уставку мощности и уставку максимального напряжения главного генератора.
При дальнейшем разгоне необходимо поддерживать мощность постоянной, т. е. получить гиперболическую внешнюю характеристику.
На гиперболической характеристике произведение тока и напряжения генератора должно быть постоянным. Гораздо проще, однако, поддерживать не произведение, а сумму тока и напряжения. При этом внешняя характеристика генератора получается не гиперболической, а прямолинейной (рис. 56). Прямолинейная характеристика мало отклоняется от гиперболической.
При поддержании примерно неизменной величины пускового тока управляющая обмотка питается только от трансформатора постоянного тока. На рис. 53 показано, что управляющая обмотка подключена через выпрямители В1 и В2 не только к ТПТ, нс также и к трансформатору ТПН. Чтобы поддерживать примерно неизменное значение суммы тока и напряжения главного генератора, по управляющей обмотке должны протекать токи обоих трансформаторов. В дальнейшем, чтобы ограничить максимальное напряжение генератора при больших скоростях движения тепловоза, управляющая обмотка должна питаться только от ТПН.
Узел, состоящий из двух балластных сопротивлений СБТТ и СБТН (см. рис. 53), двух мостовых выпрямителей В1 и В2, управляющей обмотки ОУ амплистата и сопротивления в ее цепи СОУ, называется селективной, т. е. «выбирающей» схемой. Селективная схема обладает свойством автоматически без помощи переключающих контактов пропускать в управляющую обмотку ток ТПТ, когда требуется ограничивать пусковой ток, сумму токов ТПТ и ТПН при необходимости поддерживать мощность, ток ТПН, если следует ограничить максимальное напряжение.
При регулировании тока, мощности и напряжения рабочая точка перемещается вдоль крутой характеристики амплистата; намагничивающая сила управляющей обмотки уменьшается незначительно, обычно на 8—12%. При более крутой характеристике амплистата это изменение было бы еще меньшим. Рассматривая работу селективной схемы, удобно допустить, что намагничивающая сила и ток управляющей обмотки в процессе разгона вовсе не изменяются, что является следствием очень крутой характеристики амплистата.
Рассмотрим селективную схему, изображенную в упрощенном виде на рис. 57. Пусть в момент трогания (точка А на рис. 55 и 56) ток генератора составляет 6 500 а, а напряжение мало (20 в). При этом ток на выходе ТПТ имеет наибольшее значение, а ток на выходе ТПН близок к нулю. Выходной ток ТПТ разветвляется: примерно половина его течет в балластное сопротивление СБТТ, остальная часть попадает в управляющую обмотку. Ток ТПТ, протекающий в управляющей обмотке, создает на ее сопротивлении падение напряжения. Ток ТПН, малый по величине, протекает по балластному сопротивлению СБТНи также создает на нем падение напряжения. Это падение во много раз меньше того, которое создано на обмотке током ТПТ. Поэтому потенциал в точке б значительно выше, чем в точке в, и ток стремится протекать от точки б с более высоким потенциалом к точке в. Однако в этом направлении его не пропускает выпрямитель В1.
В силу этих причин ток ТПН не проходит в обмотку управления, а ток ТПТ не может попасть в балластное сопротивление СБТН. Получается так, как будто трансформатор постоянного напряжения вместе со своим балластным сопротивлением вовсе «отключен» от управляющей обмотки.
Пусть далее тепловоз разгоняется и ТПТ вместе с амплистатом поддерживает примерно постоянную величину пускового тока. При разгоне по характеристике ограничения тока его величина почти не меняется, а следовательно, остаются практически неизменными ток на выходе ТПТ, токи в сопротивлении СБТТ, управляющей обмотке и падение напряжения на этой обмотке. Напряжение генератора по характеристике ограничения тока возрастает значительно; соответственно увеличивается ток на выходе ТПН, протекающий по балластному сопротивлению СБТН, следовательно, увеличивается падение напряжения на этом сопротивлении и потенциал точки в. Величина сопротивления СБТН выбирается таким образом, чтобы в точке Б (рис. 56) на внешней характеристике генератора, где достигается номинальная мощность, падение напряжения на СБТН от тока ТПН сравнялось с падением напряжения на управляющей обмотке от тока ТПТ, а потенциал точки в сравнялся с потенциалом точки б.
При дальнейшем росте напряжения ток начинает протекать от точки в к точке б, т. е. выход ТПН «подключается» к управляющее обмотке. Заметим, что напряжение на СБТН и потенциал точки растут с увеличением тока выхода ТПН только до указанного момента «подключения» ТПН к обмотке, т. е. в дальнейшем падение напряжения на сопротивлении СБТН остается неизменным и равным падению напряжения на управляющей обмотке, а также на сопротивлении СБТТ. Это явление можно наглядно представить с помощью следующей аналогии. При добавлении воды в сосуд ее уровень поднимается до тех пор, пока не достигнет краев, после этого излишек воды будет стекать, а уровень меняться не будет. Балластное сопротивление СБТН в случае такой аналогии представляет собой «сосуд», «вмещающий» определенное «количество» тока от ТПН. Величина тока ТПН, соответствующая напряжению генератора в точке Б, образует такое падение напряжения, которое как бы «наполняет» «сосуд» до краев, после чего «излишек» тока ТПН начинает «перетекать» в управляющую обмотку. Выше уже отмечалось, что ток в этой обмотке при крутой характеристике амплистата не может заметно измениться. Но так как в обмотку добавилась часть тока ТПН, такая же величина тока ТПТ должна быть «вытеснена» из обмотки. Но она не может быть вытеснена в балластное сопротивление СБТТ, поскольку в этом случае падение напряжения на СБТТ увеличится и станет больше падения напряжения на обмотке, что невозможно; это сопротивление также «наполнено до краев» током ТПТ.
Таким образом, при увеличении напряжения генератора и выходного тока ТПН, «излишек» которого поступает в управляющую обмотку, должен снижаться ток, поступающий в обмотку от ТПТ, за счет уменьшения тока выхода ТПТ, что может произойти только вследствие уменьшения тока генератора. Следовательно, ограничение тока в точке Б заканчивается; с ростом напряжения ток более не поддерживается, а уменьшается в той мере, в какой увеличивается напряжение. При этом получается прямолинейная наклонная внешняя характеристика генератора БГ (см. рис. 56), вдоль которой мощность генератора почти постоянна.
По мере разгона по характеристике ограничения мощности доля тока от ТПН в управляющей обмотке растет, а доля тока от ТПТ снижается; наконец, в точке Г характеристики доля тока от ТПТ становится равной нулю. В управляющей обмотке с этого момента протекает только ток ТПН. Поскольку намагничивающая сила и ток управляющей обмотки по-прежнему не могут заметно измениться, при дальнейшем разгоне остается неизменным ток на выходе ТПН и, следовательно, напряжение генератора. Таким образом, от точки Г до точки Дна характеристике поддерживается примерно постоянное максимальное напряжение.
В точке Г весь ток ТПТ проходит по балластному сопротивлению СБТТ. Величина этого сопротивления выбирается с таким расчетом, чтобы при токе генератора 2 900 а ток на выходе ТПТ образовал на сопротивлении СБТТ падение напряжения, равное падению напряжения на управляющей обмотке.
По мере разгона по характеристике ограничения напряжения ток генератора быстро снижается, соответственно уменьшается ток на выходе ТПТ, который протекает по сопротивлению СБТТ, так же снижается падение напряжения на СБТТ, которое становится меньше падения напряжения на управляющей обмотке; потенциал точки б возрастает до значения большего, чем в точке а. Однако ток ТПН не может попасть в сопротивление СБТТ ввиду запирающего действия выпрямителя В2.
Таким образом, селективная схема при совместной работе с амплистатом; имеющим крутую характеристику, и трансформаторами постоянного тока и напряжения, токи на выходе которых пропорциональны току и напряжению главного генератора, обеспечивает плавный переход от ограничения пускового тока к ограничению мощности и далее к ограничению максимального напряжения без всяких переключений.
Участок ВТ внешней характеристики генератора, соответствующий режиму ограничения мощности, лежит выше гиперболической характеристики БМГ, которая соответствует в точности постоянной мощности генератора (см. рис. 56). Чтобы избежать перегрузки дизеля, применяется дополнительное регулирование, которое осуществляется с помощью регулировочного реостата РР, подвижный контакт которого имеет привод от сервомотора регулятора мощности дизеля, и регулировочной обмотки амплистата ОР. Регулировочная обмотка создает ампер-витки, совпадающие по направлению с ампер-витками задающей обмотки, причем их величина может изменяться за счет перемещения подвижного контакта регулировочного реостата от одного крайнего положения к другому. Таким образом, уставка мощности (а также пускового тока и максимального напряжения) поставлена в зависимость от состояния дизеля и при его перегрузке (недогрузке) может автоматически корректироваться регулятором.
Предположим, что подвижный контакт регулировочного реостата находится в крайнем положении, которому соответствует максимальный ток регулировочной обмотки. В этом случае генератор имеет внешнюю характеристику АБДГД (см. рис. 56). Пусть в данный момент режим генератора определяется точкой К на характеристике, что означает наличие перегрузки дизеля. Под влиянием перегрузки регулятор мощности приведет в движение контакт регулировочного реостата, в результате чего ток регулировочной обмотки уменьшится. Внешняя характеристика сместится в новое положение абкгд. При этом рабочая точка перейдет из К в к. Так как точка к лежит на гиперболической характеристике постоянной мощности, перегрузка дизеля будет устранена. Если в дальнейшем ток генератора увеличится или уменьшится, рабочая точка сместится вдоль характеристики абкгд и окажется ниже гиперболической характеристики постоянной мощности, что означает появление недогрузки дизеля. Регулятор мощности будет увеличивать ток регулировочной обмотки до тех пор, пока рабочая точка вновь не попадет на гиперболическую характеристику.
Минимальная величина тока в регулировочной обмотке, таким образом, имеет место, когда рабочая точка находится в средней части характеристики к. Наибольшего значения ток обмотки достигает в точках Б и Г и сохраняет это значение на всей характеристике ограничения пускового тока и максимального напряжения. При изменении нагрузки собственных нужд (включение и отключение вентилятора холодильника или компрессора) узел дополнительного регулирования соответственно изменяет уставку мощности в электрической схеме с тем, чтобы электрическая передача забирала всю свободную мощность дизеля, не допуская его перегрузки.
Как было замечено выше, задающая обмотка получает питание от тахогенератора Т через добавочное сопротивление СО3. При уменьшении скорости вращения коленчатого вала дизеля от номинального значения по позициям контроллера напряжение тахогенератора и ток задающей обмотки снижаются пропорционально и внешняя характеристика смещается (см. рис. 56). При переходе на низшие позиции одновременно с уменьшением скорости вращения коленчатого вала дизеля и тока задающей обмотки изменяется уставка мощности, которую поддерживает регулятор дизеля с помощью узла дополнительного регулирования.
В схеме тепловоза в качестве источника переменного тока (возбудителя) применяется трехфазный синхронный генератор СГ, напряжение которого имеет частоту 400 гц (на 15-й позиции). Номинальное линейное напряжение возбудителя — 230 в. Поскольку выпрямители БВГ1 и БВГ2 в схеме амплистата рассчитаны на меньшую величину обратного напряжения, между возбудителем и амплистатом устанавливается понижающий трехфазный автотрансформатор АТВ. От двух фаз возбудителя питается первичная обмотка распределительного трансформатора ТР.
По мере роста тока возбуждения главного генератора увеличивается токовая нагрузка синхронного возбудителя. Если питать обмотку возбуждения возбудителя только от вспомогательного генератора со стабильным напряжением, то с увеличением нагрузки возбудитель будет существенно размагничиваться, а его напряжение снижаться под действием реакции якоря. Отсюда следует, что в режиме, когда ток на выходе амплистата максимальный, напряжение питания значительно понижается, из-за чего наибольший ток выхода уменьшается, так как он находится примерно в прямой зависимости от напряжения. С этой точки зрения желательно, чтобы напряжение возбудителя не снижалось с ростом тока возбуждения генератора, а, наоборот, несколько возрастало. Чтобы создать такую характеристику, применяется специальная схема коррекции, которая содержит вторичную обметку Н5-К5 распределительного трансформатора, трансформатор коррекции ТК и мостовой выпрямитель В3.
Трансформатор коррекции является трансформатором постоянного тока и по принципу действия аналогичен ТПТ. ТК подмагничивается током возбуждения генератора и, следовательно, его выходной ток пропорционален току возбуждения. Этот ток (ток коррекции) выпрямляется мостом ВЗ и подается в обмотку возбуждения возбудителя. Таким образом, составляющая тока возбуждения возбудителя, поступающая из узла коррекции, растет с увеличением нагрузки возбудителя. Кроме того, обмотка возбуждения возбудителя получает питание от вспомогательного генератора.
По мере разгона тепловоза ток возбуждения генератора и ток коррекции возрастают, что приводит к увеличению суммарного тока возбуждения возбудителя. Это увеличение не только компенсирует влияние реакции якоря, но сверх того приводит к некоторому росту напряжения возбудителя.
Независимое возбуждение синхронного возбудителя СГ подается от вспомогательного генератора (провода 30, 35, см. рис. 53) через контакт ВВ и сопротивление СВВГ. Часть сопротивления СВВГ между проводами 41Д и 41Г служит для регулировки величины тока независимого возбуждения (ступень настройки). Другая часть этого сопротивления предназначена для обеспечения плавного трогания тепловоза. На 1-м положении рукоятки контроллера ступень плавного пуска (41Г-41В) введена полностью, при 2-м положении часть его закорачивается контактом реле РУ8, при 4-м положении ступень плавного пуска выводится контактом реле РУ 10.
После синхронного возбудителя напряжение переменного тока понижается с помощью автотрансформатора АТВ и подается на зажимы А, В и С к рабочим обмоткам амплистата. Для защиты аппаратов цепи возбуждения от перегрузок в фазах вторичной стороны автотрансформатора установлены предохранители. После выпрямления в блоках выпрямителей ВВП и БВГ2 выходной ток амплистата через контактор КВ поступает в обмотку возбуждения главного генератора, зашунтированную разрядным сопротивлением СВГ. Последовательно с обмоткой возбуждения включена обмотка управления У1-У2 трансформатора коррекции. На зажимы переменного тока моста ВЗ включен конденсатор, входящий в блок БК1, который служит для защиты выпрямителей от перенапряжений. Остальные конденсаторы блоков БК1 и БК2 подключены параллельно выпрямителям в цепях рабочих обмоток амплистата и служат тем же целям. В блок БК2 входит также шунтирующий выпрямитель, который улучшает форму характеристики амплистата.
Питание вторичной цепи ТПН осуществляется от обмотки Н5-С5 распределительного трансформатора.
Рис. 58. Принципиальная схема пуска дизеля:
БА — аккумуляторная батарея; Д1, Д2 — пусковые контакторы; ДБ — пусковой контактор возбуждения; СЗД1, СЗД2 — добавочные сопротивления в цепях пуска
От двух последовательно соединенных обмоток этого же трансформатора (клеммы К2-С3) питается цепь ТПТ. Цепь возбуждения тахогенератора получает питание по проводу 39 одновременно с катушкой контактора КВ (при постановке рукоятки контроллера в 1-е положение). Последовательно с обмоткой возбуждения тахогенератора установлено сопротивление СВТ, которое имеет несколько ступеней: ступень 39А-39В (ступень настройки) служит для настройки уставки внешней характеристики главного генератора; ступень 39-39А (ступень плавного пуска) введена на 1-м положении рукоятки для обеспечения плавного пуска, со 2-го положения выводится контактом реле РУ8; ступень 39В-39К вводится в случае отключения любого из отключателей 0М1-0М6 и служит для понижения напряжения, тока и мощности главного генератора при работе с одним отключенным тяговым электродвигателем (ступень аварийного режима).
Регулировочный реостат РР включен последовательно с добавочным сопротивлением СРР и получает питание от вспомогательного генератора через контактор ВВ. От подвижного контакта РР получает питание регулировочная обмотка амплистата, включенная последовательно с сопротивлением СОР. Обмотка включается контактом реле РУ10 на 4-м положении рукоятки контроллера.
Принципиальная схема пуска дизеля (рис. 58).
Пуск дизеля производится с помощью генератора, не имеющего специальной пусковой обмотки.
При пуске после окончания прокачки масла питание подается в цепь катушек контакторов Д1, ДВ1, ДВ2 и реле времени РВ3. Замкнувшись, контакты контакторов ДВ1 и ДВ2 подключают обмотку возбуждения главного генератора к аккумуляторной батарее, кроме того, средний вывод обмотки НН1 присоединяется к минусовой цепи главного генератора.
Вслед за контактором ДВ1 включается контактор Д1. В результате часть обмотки НН-НН1 возбуждения генератора, содержащая катушки двух полюсов, оказывается зашунтированной сопротивлением якоря генератора, которое очень мало, поэтому ток в этой части обмотки остается весьма малым. В другую часть обмотки НН1-Н возбуждения, содержащей катушки восьми полюсов, ток от батареи поступает по-прежнему (через обмотку якоря генератора) и продолжает увеличиваться.
Реле времени задерживает включение контактора Д2 и в катушках восьми полюсов генератора ток возрастает до полной величины. Когда контактор Д2 включится, ток от батареи поступит в якорь генератора, начнется раскрутка дизеля. По мере разгона напряжение на зажимах якоря генератора растет и соответственно возрастает ток в части обмотки НН-НН1 возбуждения. Другая часть обмотки НН1-Н после включения контактора Доказывается зашунтированной сопротивлением СЗД1, вследствие чего ток в ней постепенно падает. Величина сопротивления СЗД1 выбрана таким образом, чтобы обеспечить устойчивое вращение вала дизель-генератора с необходимой для запуска скоростью.
После появления вспышек в цилиндрах скорость вращения дизеля и противоэлектродвижущая сила генератора растут, ток в цепи батареи снижается, соответственно уменьшается падение напряжения на сопротивлении СЗД1 и ток в части обмотки НН1-Н. Сопротивление СЗД2 выбрано с таким расчетом, чтобы в момент достижения дизелем скорости вращения 400 об/мин (холостой ход) противоэлектродвижущая сила генератора сравнялась с напряжением батареи; при этом ток в цепи батареи (а также в части обмотки НН1-Н) становится близким к нулю.