/
Author: Николаев А.Ю. Сесявин Н.В.
Tags: тяга поездов на железных дорогах подвижной состав железнодорожный транспорт электровозы
ISBN: 5-89035-327-6
Year: 2006
Text
А.Ю. Николаев, Н.В. Сесявин
УСТРОЙСТВО И РАБОТА
ЭЛЕКТРОВОЗА ВЛ80с
Под редакцией А.Ю. Николаева
Рекомендовано
Управлением учебных заведений и правового обеспечения
Федерального агентства железнодорожного транспорта
в качестве учебного пособия для образовательных
учреждений железнодорожного транспорта,
осуществляющих профессиональную подготовку
Москва
2006
УДК 629.423.1
ББК 39.232
Н632
Н632 Николаев А.Ю., Сесявин Н.В. Устройство и работа электровоза ВЛ80е:
Учебное пособие для учащихся образовательных учреждений желез-
нодорожного транспорта, осуществляющих профессиональную под-
готовку / Под ред. А.Ю. Николаева. — М.: Маршрут, 2006. — 512 с.
ISBN 5-89035-327-6
В учебном пособии рассмотрены конструкции и принцип действия
основного оборудования грузового электровоза переменного тока ВЛ80с,
а также работа его электрической схемы в различных эксплуатационных
режимах. Приводятся рекомендации по устранению неисправностей в
электрической схеме.
Предназначено учащимся дорожных технических школ, учебно-
производственных центров, машинистам и помощникам машинистов,
а также работникам, связанным с эксплуатацией и ремонтом электро-
подвижного состава. Может быть полезно студентам техникумов и кол-
леджей железнодорожного транспорта.
УДК 629.423.1
ББК 39.232
Рецензенты: первый зам. начальника службы локомотивного
хозяйства Приволжской железной дороги — филиала ОАО «РЖД»
Е.М. Пастухов; преподаватель Тульской дорожной технической шко-
лы, канд. техн, наук С. В. Якунин
ISBN 5-89035-327-6
© Николаев А.Ю., Сесявин Н.В., 2006
© ГОУ «Учебно-методический центр
по образованию на железнодорожном
транспорте», 2006
© Издательство «Маршрут», 2006
От авторов
В пособии рассматриваются устройство и работа одного из
самых распространенных на полигоне железных дорог, электри-
фицированных на переменном токе, грузового электровоза
ВЛ80с. Приводятся конструкции основных узлов электровоза,
дается подробное разъяснение физического принципа их ра-
боты.
Особое внимание в пособии уделено вопросам, которые, по
мнению авторов, не были достаточно проработаны в других из-
даниях (расположение аппаратов на электровозе, методика по ус-
транению неисправностей в его электросхеме, отличительные осо-
бенности электровозов ВЛ80с различных годов выпуска и др.) и
поэтому вызывают затруднения при самостоятельном изучении
конструкции электровоза.
Материал пособия имеет практическую направленность, все ре-
комендации локомотивным бригадам по устранению неисправно-
стей в электрических цепях электровоза проверены длительной
практикой эксплуатации этих электровозов.
Целью пособия не является описание работы всех узлов элект-
ровоза, так как некоторые виды оборудования электровоза уни-
фицированы для всех локомотивов и их работа рассматривалась
в других изданиях. По этой причине в пособии не описывается
работа автосцепного устройства, приборов безопасности и ра-
диостанции. Не рассматриваются в пособии и электронные бло-
ки реостатного торможения, так как для понимания этого мате-
риала необходимо иметь глубокие знания принципа работы
электронных приборов и уметь читать электронные схемы, опи-
сание которых не является целью данного пособия.
3
Следует также учесть, что за годы выпуска электровоза ВЛ80с
завод-изготовитель вносил необходимые изменения в его конструк-
цию, поэтому эти электровозы различных годов выпуска, нахо-
дящиеся в эксплуатации в настоящее время, могут незначительно
отличаться схемными решениями и компоновкой аппаратуры от
приведенных в пособии.
Введение
Общие сведения об электроснабжении
и электровозах
Преимущества электрической тяги
Электрическая тяга, в отличие от автономной тяги (с примене-
нием тепловозов), обладает следующими преимуществами.
Коэффициент полезного действия (КПД) электрической тяги выше,
чем КПД автономной тяги (КПД тепловоза составляет 28+30 %). Если
энергия для питания электрифицированной железной дороги посту-
пает от тепловой электростанции, то КПД электрической тяги состав-
ляет 30+35 %. Если энергия поступает от ГЭС или АЭС, то КПД элект-
рической тяги составляет 60+65 %.
Применение электрической тяги позволяет повысить провозную
и пропускную способность участков железной дороги за счет со-
здания электровозов большой мощности. Как известно, мощность
автономного локомотива (главным образом, тепловоза) ограниче-
на мощностью его энергетической установки (дизеля), тогда как
мощность электровоза ограничена только конструктивными пара-
метрами его электрического оборудования, поскольку через токоп-
риемник электровоз подключается к источнику практически с нео-
граниченной мощностью.
Применение электрической тяги позволяет повысить эффектив-
ность использования природных ресурсов за счет сжигания на теп-
ловых электростанциях низкосортного дешевого топлива (уголь,
торф, газ), непригодного для работы тепловозов.
Электрическая тяга оказывает меньше вредного воздействия на
окружающую среду.
Позволяет экономить энергетические ресурсы за счет примене-
ния рекуперации электрической энергии (т.е. выработки и возврата
электрической энергии в контактную сеть при движении на спусках).
5
Системы электрификации железных дорог в России
В настоящее время применяются две системы электрификации
железных дорог:
1. Система постоянного тока с напряжением в контактной сети
3000 В (2400-3300 В).
2. Система переменного тока промышленной частоты 50 Гц и
напряжением в контактной сети 25 000 В (19 000-29 000 В),
Общая схема энергоснабжения участков железных дорог, элект-
рифицированных на переменном токе, приводится на рис. В.1.
Достоинства системы электроснабжения
на переменном токе
1. Значительная экономия меди на контактный провод (пример-
но в 2 раза), так как ток в контактной сети на переменном токе в 9
раз меньше, чем в контактной сети на постоянном токе. Поясне-
ние: сила тока в контактной сети выражается формулой 7К с = P3IUK с,
где Рэ — мощность электровоза кВт, a UK с — напряжение в кон-
тактной сети, кВ. На переменном токе /к с - PJ2.7 кВ, на постоян-
ном токе /к с = Рэ/3 кВ. Сравнивая две формулы, нетрудно заме-
тить, что при одинаковой мощности электровозов Рэ ток в
контактной сети переменного тока будет меньше, чем в контакт-
ной сети постоянного тока.
2. Меньшее (примерно в 2 раза) количество тяговых подстан-
ций и более простое их устройство.
3. Меньше потери электроэнергии в контактной сети, так как вели-
чина этих потерь сильно зависит от силы тока в контактном проводе.
4. Возможность питания от контактной сети через понижающие
трансформаторы прилегающих населенных пунктов.
Недостатки системы энергоснабжения
на переменном токе
1. Сильное влияние переменного тока в контактной сети на близ-
лежащие линии связи, которые в связи с этим необходимо выпол-
нять кабелем в земле.
2. Более сложные по конструкции и дорогие электровозы и эле-
ктропоезда.
6
Рис. В. 1. Схема электроснабжения участка железной дороги, электрифици-
рованной по системе переменного тока 25 кВ: ГЭС — гидроэлектростанция;
АЭС — атомная электростанция; Сгсн — напряжение на выходе генератора
электростанции; Тр — трехфазный трансформатор тяговой подстанции;
А, В, С — фазы первичной обмотки трансформатора Тр; а, Ь,с — фазы вто-
ричной обмотки трансформатора Тр для питания контактной сети; НП —
нетяговые потребители; ВВ — высоковольтный выключатель; Ф — фидер;
КС — контактная сеть; НВ — нейтральная вставка; ВП — воздушный
промежуток
7
ОС
Род тока
1 1
Постоянного тока ЗкВ Переменного тока 25 кВ, 50 Гц Двойного питания 3/25 кВ
ВЛ23 ВЛ 41 ВЛ82
ВЛ8 ВЛ 60 ЭП10
ВЛ10 ВЛ80
влн ВЛ85
ВЛ15 ЧС4
ЧС2 ЧС8
ЧС7 ЭП1
Электровозы
Назначение
1 1
Грузовые Пассажирские Маневровые
ВЛ8 ЧС2 ВЛ41
ВЛ23 ЧС4
ВЛ 10 ЧС7
ВЛ 11 ЧС8
ВЛ15 ЭП1
ВЛ80 ЭП10
ВЛ82 ВЛ65
ВЛ85
Осевая формула
1
2х<2о-2о>
3О+3О ^о'-^о 2О-2О-2О и
2х(2о-2о-2о)
ВЛ 23 ВЛ 60 ВЛ 65 ВЛ 8
ЧС2 ЭП1 ВЛ 10
ЧС4 ЭП10 ВЛ11
ВЛ 80
ЧС7
ЧС8
И
ВЛ15
ВЛ85
Рис. В.2. Классификация электровозов по различным признакам
Классификация электровозов
Электровозы классифицируют по следующим основным призна-
кам: по роду тока, по назначению, по числу осей. Классификация
электровозов приводится на рис. В.2.
Цифры «2» и «3» в осевых формулах означают число колесных
пар (осей) в одной тележке.
Знак «о» означает, что каждая колесная пара имеет свой ТЭД
(т.е. «обмоторена»).
Знак «+» означает, что тележки сочлененные, т.е. рамы тележек в
электровозе соединены специальным шкворнем, через который пере-
даются силы тяги и торможения.
Знак «-» означает, что тележки не сочленены, и сила тяги передает-
ся через раму кузова.
Скобки (...) означают одну секцию, а цифра перед ними означает
количество секций в одном электровозе.
Условные обозначения электровозов
российского производства
В настоящее время основным предприятием в России, которое
выпускает электровозы, является Новочеркасский электровозост-
роительный завод, сокращенно НЭВЗ.
Условное обозначение электровоза включает в себя: серию, номер
и индекс.
Всем отечественным электровозам (кроме электровозов ЭП — элек-
тровоз пассажирский) ранее была присвоена единая серия «ВЛ».
Номер после серии соответствует определенному типу электровоза
и несет в себе информацию о нем:
1-5-18 — восьмиосные электровозы постоянного тока (кроме
ВЛ15, у которого 12 осей на две секции), например ВЛ8, ВЛ 10, ВЛ11.
19+39 — шестиосные электровозы постоянного тока, например
ВЛ23.
40-S-59 — четырехосные электровозы переменного тока, напри-
мер ВЛ41.
60-5-79 — шестиосные электровозы переменного тока например:
ВЛ60, ВЛ65.
От 80 — восьмиосные электровозы переменного тока, напри-
мер ВЛ80 (кроме ВЛ85, у которого 12 осей на две секции).
9
К основному обозначению может быть добавлен буквенный ин-
декс, который несет в себе дополнительную информацию об элект-
ровозе, например:
а — асинхронные ТЭД (ВЛ80а);
к — силовые выпрямительные установки на кремниевых дио-
дах (ВЛ60к, ВЛ80к);
м — проведенная модернизация (ВЛ82М);
р — рекуперативное торможение (ВЛ80р);
с — система многих единиц (ВЛ80с);
т — реостатное торможение (ВЛ80т).
Общие сведения об основных электровозах
переменного тока отечественного производства
Основные характеристики магистральных электровозов, выпускаемых
НЭВЗом в разное время для отечественных железных дорог, электрифи-
цированных на переменном токе, приводятся в табл. В.1.
Таблица В. 1
Основные технические характеристики магистральных отечественных
электровозов переменного тока
Показатель Электровозы
ВЛ60к ВЛ80к ВЛ80т ВЛ80с ВЛ80р ВЛ85
Год начала/окончания выпуска 1959 1967 1962 1971 1967 1980 1979 1995 1973 1986 1983 1992
Сцепной вес, тс 138 184 184 192 192 288
Нагрузка от колесной пары, тс 23 23 23 24 24 24
Мощность часового режима, кВт 4590 6520 6520 6520 6520 10200
Сила тяги часового режима, кН 312 442 442 442 442 740
Конструкционная скорость, км/час 100 ПО НО ПО ПО 110
Электрическое торможение нет нет реос- татное реос- татное рекупе- ратив- ное рекупе- ратив- ное
Число тяговых двигателей 6 8 8 8 8 ' 12
Передаточное отношение тягового редуктора 88:23 88:21 88:21 88:21 88:21 88:21
Система многих единиц нет нет нет есть нет есть
Регулирование напряжения на ТЭД Ступенчатое Плавное
10
Общие сведения об электровозе ВЛ80с
Электровоз BJISCF сочетает в себе основные идеи и конструктивные
решения, которые были реализованы на электровозах BJISIF, ВЛ80т. Его
силовые выпрямительные установки так же как и на других электровозах
выполнены на кремниевых вентилях, он также может работать в режиме
реостатного торможения. Однако этот электровоз имеет дополнитель-
ное оборудование для работы по системе многих единиц, т.е. возмож-
ность управлять двумя, тремя и четырьмя секциями с одного поста. Кон-
струкция этого электровоза сочетает в себе наилучшие на тот период
времени технические решения, которые можно было реализовать на вось-
миосном электровозе со ступенчатым регулированием напряжения.
Основные технические характеристики
электровоза ВЛ8(У
Г од начала/окончания выпуска........................1979/1995
Завод-изготовитель..........................................НЭВЗ
Осевая формула........................................2 (2О-2О)
Сцепной вес, тс..............................................192
Нагрузка от колесной пары на рельсы, тс.......................24
Разница нажатий на рельсы между колесами одной оси, тс.......0,5
Мощность часового режима, кВт...............................6520
Мощность продолжительного режима, кВт.......................6160
Сила тяги часового режима, кгс..........................45 100
Сила тяги продолжительного режима, кгс..................40 900
Скорость часового режима, км/ч..............................51,6
Скорость продолжительного режима, км/ч......................53,6
Скорость конструкционная, км/ч...............................110
КПД в продолжительном режиме, %...............................84
Электрическое торможение..........................Реостатное
Тип тягового двигателя...............................НБ-418К6
Количество тяговых двигателей..................................8
Подвешивание тяговых двигателей..........Опорно-осевое
Зубчатая передача.......................Двусторонняя косозубая
Передаточное отношение.....................................88:21
Длина электровоза по осям автосцепки, мм................32 840
Ширина кузова, мм...........................................3160
Высота от головки рельса до опущенного токоприемника, мм....5100
Диаметр колес, мм...........................................1250
Система многих единиц.......................................Есть
Наименьший радиус кривых, проходимых при скорости 10 км/ч, м.125
Электровоз состоит из механического, электрического и пнев-
матического (тормозного) оборудования.
Структурная схема электрического оборудования для одной сек-
ции электровоза ВЛ80с приведена на рис. В.З. Согласно этой схеме
напряжение контактной сети, снимаемое токоприемником Т, через
контакты главного воздушного выключателя (ГВ) подается на пер-
вичную обмотку тягового трансформатора Тр, в результате чего
по ней начинает протекать переменный ток, который через корпус
электровоза и колесные пары отводится в рельсовую цепь. Соглас-
но принципу работы трансформатора на его вторичных обмотках
наводится ЭДС взаимоиндукции.
Тяговый трансформатор имеет три вторичных обмотки. Две обмот-
ки для питания тяговых электрических двигателей и одну обмотку собст-
венных нужд для питания вспомогательного оборудования электровоза.
Скорость движения электровоза регулируют путем изменения
подводимого к ТЭД напряжения (33 позиции), а также путем изме-
нения магнитного потока в обмотках возбуждения ТЭД (3 пози-
ции). Для возможности изменения напряжения, подводимого к ТЭД,
тяговые вторичные обмотки трансформатора выполнены секцио-
нированными, т.е. имеют несколько выводов, с которых можно
снимать различные значения напряжения (от 58 до 1218 В).
Для переключения секций вторичных обмоток тягового трансфор-
матора с целью изменения напряжения, подводимого к ТЭД, слу-
жит групповой переключатель (главный электроконтроллер ГК).
В качестве тяговых двигателей используются двигатели постоянно-
го тока с последовательным возбуждением, поэтому измененное глав-
ным контроллером переменное напряжение преобразовывается в по-
стоянное (выпрямляется) в специальных преобразовательных
установках (выпрямителях), которые выполнены на кремниевых вен-
тилях. Каждая выпрямительная установка питает по два параллельно
соединенных тяговых двигателя первой или второй тележки.
Машинист, осуществляя переключения в цепях управления с помо-
щью контроллера машиниста КМЭ, дистанционно управляет главным
контроллером ГК, который переключает секции вторичных обмоток
тягового трансформатора таким образом, что напряжение, подводимое
к ТЭД, будет увеличиваться (набор позиций) или уменьшаться (сброс
позиций). Главный контроллер замыкая и размыкая свои силовые кон-
12
Рис. В.З. Упрощенная принци-
пиальная схема основного эле-
ктрического оборудования эле-
ктровоза ВЛ80с: Т — токопри-
емник; ГВ — главный выклю-
чатель; Тр — тяговый транс-
форматор; ГК — главный кон-
троллер; ВУ1, ВУ2 — выпрями-
тельные установки ТЭД соот-
ветственно первой и второй те-
лежки; СР 1, СР2 — сглажива-
ющие реакторы в цепи ТЭД со-
ответственно первой и второй
тележки; Г — генераторная
фаза; ФР — фазорасщепитель;
МВ1, МВ2, МВЗ, МВ4 — мо-
тор-вентиляторы; МК — мо-
тор-компрессор; МН — масло-
насос; НЭ — нагревательный
элемент; ТРПШ — трансфор-
25 кВ
матор, регулируемый подмагничиванием шунтов; АБ — аккумуляторная батарея; ЦУ— цепи управления, а также
все цепи электровоза с напряжением питания 50 В; КМЭ — контроллер машиниста электровоза; Ui — напряжение
первичной обмотки тягового трансформатора; С2 — напряжение вторичной обмотки тягового трансфор-
матора; С/дв — напряжение, подводимое к ТЭД
такты в различной комбинации, однозначно подключает к выпря-
мительным установкам определенное количество секций трансфор-
матора, в результате чего каждой позиции можно поставить в со-
ответствие вполне определенное значение напряжения. При таком
способе регулирования напряжение на ТЭД изменяется от одного
значения до другого скачком, поэтому такой способ регулирова-
ния напряжения на ТЭД называют ступенчатым.
Кроме основного электрического оборудования на электровозе ус-
тановлено вспомогательное оборудование, которое выполняет вспомо-
гательные функции: приводит в действие вентиляторы для отвода из-
быточного тепла от тяговых двигателей, выпрямительных установок,
тягового трансформатора, реакторов и тормозных резисторов, приво-
дит в действие компрессор, который создает запас сжатого воздуха не-
обходимого давления для использования его при торможении и для
привода пневматических аппаратов, осуществляет обогрев кабины,
а также осуществляет питание цепей управления и зарядку аккумуля-
торной батареи. Для привода мотор-вентиляторов охлаждения, мо-
тор-насоса тягового трансформатора и мотор-компрессора служат
асинхронные двигатели, к которым для их нормальной работы (устой-
чивого запуска) необходимо подводить трехфазное напряжение. Для
преобразования однофазного напряжения обмотки собственных нужд
в трехфазное напряжение служит электромашинный преобразователь,
асинхронный расщепитель фаз.
Для питания цепей управления стабилизированным напряжением
50 В и зарядки АБ служит трансформатор ТРПШ, который понижает
переменное напряжение обмотки собственных нужд тягового транс-
форматора до напряжения, необходимого для питания цепей уп-
равления электровоза.
В режиме реостатного торможения ТЭД переводятся для работы
в режиме генераторов с независимым возбуждением. Тормозная сила
регулируется в основном путем изменения общего тока возбуждения
ТЭД. Режим реостатного торможения возможен только для электрово-
за из двух спаренных секций со всеми восемью исправными ТЭД.
Глава 1. Механическое оборудование
1.1. Общие сведения об экипажной части
электровоза
Механическая часть электровоза предназначена для реализации
тяговых и тормозных сил, развиваемых электровозом во время ра-
боты, для размещения необходимого электрического и пневмати-
ческого оборудования, а также для размещения локомотивной бри-
гады и обеспечения безопасных условий управления электровозом.
Экипажная часть восьмиосного электровоза ВЛ80с (рис. 1.1) пред-
ставляет собой две четырехосные секции, соединенные между собой
с помощью автосцепки типа СА-3. Каждая секция электровоза име-
ет кузов вагонного типа, который своей рамой через восемь боко-
вых опор в виде пружин люлечного подвешивания опирается на две
двухосные тележки. Центральная опора кузова в виде шкворня с его
шаровой связью осуществляет передачу только продольных тяговых
и тормозных усилий, возникающих при движении электровоза меж-
ду рамой кузова и рамой тележки.
Тележка электровоза ВЛ80с (рис. 1.2) состоит из рамы, двух ко-
лесных пар, двух тяговых двигателей с опорно-осевым подвешивани-
ем, тяговых редукторов, четырех буксовых узлов, их индивидуального
рессорного подвешивания и тормозной рычажной передачи.
Технические хирактеристики тележки электровоза ВЛ'80е
Длина, мм................................................4800
Ширина, мм...............................................2814
База, мм.................................................3000
Масса, кг...............................................21 670
Число осей..................................................2
Подвешивание тягового двигателя.................опорно-осевое
Рессорное подвешивание буксового узла..........индивидуальное
Тормозная рычажная передача.....с двусторонним нажатием колодок
15
Рис. 1.1. Структурная схема экипажной части электровоза ВЛ80с
Примечания. 1. Все узлы механической части электровоза в процессе эксп-
луатации и при ремонте подвергаются различного рода нагрузкам. Напри-
мер, на неподвижно стоящий электровоз уже действует нагрузка, создавае-
мая массой его оборудования. При движении электровоза с поездом его
экипажная часть воспринимает и передает тяговые (тормозные) усилия от
электровоза к составу (сжимающие, растягивающие), а также воспринимает
16
Рис. 1.2. Тележка электровоза ВЛ80е: 1 — элементы подвешивания тягового
двигателя; 2 — элементы тормозной рычажной передачи; 3 — элементы
рессорного подвешивания буксового узла (листовая рессора и две рессорные
стойки с пружинами); 4 — буксовый узел (роликовая букса и два поводка);
5 — колесная пара; 6 — рама тележки; 7 — кожух зубчатой передачи; 8 —
тяговый двигатель; 9 — узел связи со шкворнем (шаровая связь шкворня)
динамические нагрузки, которые возникают при прохождении электровозом
кривых и неровных участков профиля пути. Учитывая эти факторы и прини-
мая во внимание прямую зависимость безопасности движения от исправно-
го состояния экипажной части, к экипажной части электровоза предъявля-
ется следующее требование — все ее узлы должны отвечать условиям
прочности при наиболее неблагоприятном сочетании действующих сил: от
17
статической весовой нагрузки; при прохождении кривых различных радиу-
сов с критическими скоростями; при подъеме кузова электровоза с полным
оборудованием четырьмя домкратами; при опускании колесной пары элек-
тровоза; при подъеме кузова за один конец; при подъеме тележки, сошед-
шей с рельсов.
2. Для обеспечения нормальной и безаварийной работы необходимо, что-
бы все механическое оборудование находилось в технически исправном со-
стоянии и отвечало требованиям ПТЭ и нормам, установленным правилами
ремонта. Электровоз должен также удовлетворять требованиям габарита под-
вижного состава 1Т (ГОСТ 9238-83).
1.2. Рама тележки
Назначение. Рама тележки электровоза (рис 1.3) служит:
- для восприятия вертикальной нагрузки от рамы кузова (через
кронштейны люлечного подвешивания) и распределения ее между от-
дельными колесными парами (через рессорное подвешивание буксо-
вых узлов);
- для восприятия (от буксовых поводков) и передачи на раму
кузова (через коробку шаровой связи и шкворень) продольных сил
тяги и торможения;
- для восприятия боковых горизонтальных сил от колесных пар
при вписывании в кривые участки пути;
- для прочного объединения отдельных элементов механичес-
кой части (колесных пар, тяговых двигателей буксовых узлов и т.д.)
в единую конструкцию.
Устройство. Рама тележки электровоза ВЛ80с представляет со-
бой цельносварную конструкцию и состоит из двух продольных
боковин коробчатого сечения, соединенных при помощи сварки
двумя концевыми и одним шкворневым поперечными брусьями.
Боковина - выполнена из четырех листов прокатной стали толщи-
ной 12 и 14 мм, которые соединены между собой с помощью электро-
сварки в виде коробки с переменной высотой сечения. Снизу к каждой
боковине приварены четыре кронштейна для крепления буксовых по-
водков. Кронштейны отлиты из стали за одно целое с кронштейнами для
крепления рессорных стоек. Сверху к средней части каждой боковины
приварена усиливающая накладка с двумя кронштейнами для двух стерж-
18
Рис. 1.3. Рама тележки электровоза ВЛ80с: 1 — накладка под ролик проти-
воразгрузочного устройства; 2 — концевой брус рамы; 3 — боковина рамы;
4 — накладка для усиления боковины; 5 — кронштейн под стержень лишен-
ного подвешивания кузова; 6,10 — кронштейны для подвески рычагов руч-
ного тормоза; 7 — кронштейн для крепления тормозного цилиндра;
8 — кронштейн для крепления гидравлических гасителей; 9 — шкворневой
брус; 11,14 — кронштейны для подвески тормозной рычажной передачи;
12 — большой буксовый кронштейн; 13 — малый буксовый кронштейн;
75 — коробка шаровой связи шкворня
ней люлечного подвешивания кузова (по 4 кронштейна на тележку).
По бокам средней части с наружной стороны к каждой боковине
приварены два кронштейна для крепления гидравлических гасите-
лей колебаний (по 4 гасителя на тележку). В средней части коробча-
тое сечение боковин имеет развитие до 410 мм (на концах боковин
19
высота сечения составляет 198 мм) для усиления средней части бо-
ковин, так как именно в этой части при реализации сил тяги и тор-
можения возникают наибольшие механические напряжения.
Концевые брусья — выполнены из четырех листов стали толщи-
ной 14 и 16 мм, соединенных электросваркой в виде коробки с по-
стоянной высотой сечения 198 мм. К ним приварены кронштейны
для тормозной рычажной передачи. По концам секций к передне-
му концевому брусу сверху приварен лист закаленной стали под
ролик противоразгрузочного устройства.
Шкворневой брус — отлит из стали и имеет коробчатое сечение
постоянной высоты (толщина стенки 20 мм) с ребрами жесткости.
По концам бруса отлиты цапфы в виде труб для крепления к бокови-
нам рамы. В средней части бруса сверху отлито гнездо, к которому снизу
приварен цилиндр, называемый коробкой шаровой связи шквор-
ня. По бокам цилиндр имеет по два кронштейна для крепления тя-
говых двигателей. С боков по концам бруса приварены кронштей-
ны для крепления элементов тормозной рычажной передачи.
Примечания. 1. При сборке рамы тележки ее боковины отверстиями наде-
ваются на цапфы шкворневого бруса, по концам устанавливаются концевые
брусья и затем производится их сварка. Все сварные швы зачищаются и прове-
ряются ультразвуковым дефектоскопом. Затем рама тележки размечается и
производится ее механическая обработка.
2. Основными неисправностями рамы тележки являются: местные вмяти-
ны и прогибы, трещины в сварных швах буксовых кронштейнов и кронштей-
нов люлечного подвешивания, а также в местах крепления боковин и брусь-
ев. Изгиб боковины рамы тележки в горизонтальной плоскости допускается
не более 15 мм, а износ накладки под ролик противоразгрузочного устрой-
ства допускается не более 6 мм.
1.3. Колесные пары
Назначение. Колесная пара (рис. 1.4, а) служит:
- для передачи веса электровоза на рельсы (по 24 т), а также
воспринимает все статические и динамические нагрузки, возника-
ющие между рельсами и колесами;
- для преобразования вращающего момента тяговых двигате-
лей в поступательное движение электровоза;
- для направления движения электровоза по рельсовому пути.
20
Рис. 1.4. Унифицированная колесная
пара (а), ее ось (б) и колесный центр
(в): 1 — гайка; 2 — ось; 3 — колесный
центр; 4 — бандаж; 5 — бандажное
кольцо; 6 — зубчатое колесо; 7—обод
колесного центра; 8 — диск колесно-
го центра; а — буксовая шейка оси;
б — предподступичная часть; в — под-
ступичная часть; г — моторно-осевая
шейка; д — средняя часть оси
21
Технические характеристики унифицированной колесной пары
Диаметр колеса по кругу катания, мм.......................1250
Расстояние между внутренними торцами бандажей, мм.........1440*з
Ширина бандажа, мм........................................140*3
Толщина нового бандажа по кругу катания, мм................90+s
1.3.1. Устройство колесной пары
Колесная пара состоит из оси, двух колесных центров, двух бан-
дажей, двух бандажных колец и двух зубчатых колес.
Ось (670 кг) — откована из осевой стали марки ОсЛ и обточена
по нескольким диаметрам для монтажа колес, букс и двигателя.
После обточки ось имеет (рис. 1.4, б):
а — две шейки под буксовые подшипники (0 180 мм);
б — две предподступичных части (0 210 мм);
в — две подступичные части — для напрессовки на них колес-
ных центров с зубчатым колесом и бандажом (0 235 мм);
г — две шейки под моторно-осевые подшипники (0 205 мм), на
которые опирается тяговый двигатель;
д — среднюю часть оси (0 200 мм).
Переход от одного диаметра оси к другому выполняют в виде
галтелей с радиусом закругления не менее 20 мм, для уменьшения
местных концентраций напряжений в металле.
По концам ось имеет резьбу M170x3-6g для корончатой гайки,
которая крепит внутренние кольца буксовых подшипников.
С торцов ось имеет: центральное углубление — для крепления
оси в станке при обточках; прорезь под стопорную планку, стопо-
рящую корончатую гайку на оси и два отверстия с резьбой Ml6-7Н
для болтов, крепящих эту стопорную планку к торцу оси. Все по-
верхности оси за исключением торцов — шлифованные. Для уве-
личения усталостной прочности подступичные части, буксовые и
моторно-осевые шейки подвергнуты упрочняющей накатке роли-
ком для уплотнения поверхностного слоя оси. После окончатель-
ной механической обработки ось проверяют дефектоскопом.
Колесный центр (366 кг) (рис. 1.4, в) — отлит из стали марки
25ЛШ, имеет коробчатое сечение и состоит из:
22
ступицы — которая отлита удлиненной в одну сторону для воз-
можности напрессовки на нее зубчатого колеса;
обода — для напрессовки на него бандажа;
дисков (2 шт.)—с овальными отверстиями для облегчения центра,
между дисками отлиты поперечные перегородки для жесткости.
Каждый колесный центр подвергается статической балансировке
путем приварки накладок.
Бандаж—откован из специальной бандажной стали в виде кольца
с гребнем. Затем бандаж обтачивается внутри по диаметру обода для
дальнейшей напрессовки с натягом 1,3-4,7 мм на обод колесного цен-
тра. При этом с одной стороны внутренней поверхности бандажа вы-
тачивается упорный бурт, а с другой стороны в бандаже вытачивается
канавка для бандажного (стопорного) кольца.
Обточка бандажей по наружной рабочей поверхности производит-
ся на собранной колесной паре по обычному локомотивному профилю.
После обточки бандаж имеет следующий профиль (рис. 1.5):
гребень — толщиной 33 мм на высоте 20 мм от вершины гребня,
он служит для направления движения колесной пары в кривых уча-
стках пути и на стрелочных переводах;
рабочий уклон 1:20 — служит для уменьшения проскальзыва-
ния колес при вписывании электровоза в кривые участки пути и
для самоцентровки колесной пары по оси на прямых участках;
уклон 1:7 — служит для уменьшения проскальзывания колес при
вписывании в кривые малого радиуса и для восприятия металла с
рабочей поверхности бандажа при его выдавливании;
фаска (на конце бандажа ши-
риной 6 мм под углом 45°) —
служит для восприятия металла
бандажа при его выдавливании,
чтобы уменьшить увеличение
ширины бандажа.
Для облегчения распрессовки
на внутренней поверхности сту-
пицы колесного центра и ступи-
цы зубчатого колеса выполнена
кольцевая канавка. В нее при
распрессовке через боковое от-
Рис. 1.5. Профиль бандажа колесной
пары
23
верстие подается масло под давлением до 100 атмосфер, для пре-
дотвращения задира.
Зубчатое колесо — изготовлено из углеродистой стали 55, кото-
рая подвергается объемной закалке с высоким отпуском. Зубчатое
колесо обтачивается со всех сторон, в средней части сверлятся от-
верстия для облегчения. На венце нарезаются 88 косых зуба.
1.3.2. Формирование колесной пары
Формированием колесных пар считается изготовление колесных
пар из новых элементов. Формирование проводят в следующей по-
следовательности :
1. Бандажи в горячем состоянии напрессовываются на колесные цен-
тры. Бандаж укладывается горизонтально гребнем вверх, а буртиком
вниз и нагревается в индукционном нагревателе до температуры
250-5-320 °C. В нагретый бандаж опускается колесный центр и не дожи-
даясь остывания в канавку бандажа заводится бандажное кольцо. За-
тем на специальном станке роликом с усилием 150 тс обжимается бур-
тик и бандажное кольцо. Посадка осуществляется с натягом 1,3+1,7 мм.
2. Зубчатые колеса в горячем состоянии при температуре 200+250 °C
напрессовываются на удлиненные ступицы колесных центров с натя-
гом 0,25+0,33 мм.
3. Колесные центры с бандажом и зубчатым колесом напрессо-
вываются на подступичные части оси в холодном состоянии на ги-
дравлическом прессе. Усилие в конце запрессовки 110+150 тс, что
контролируется по диаграмме запрессовки, которая хранится на
заводе 10 лет. При запрессовке должно быть выдержано расстоя-
ние между внутренними гранями бандажей 1440 ±3 мм и симмет-
ричность относительно середины оси (где выбит керн).
4. После сборки бандажи обтачиваются по наружной рабочей
поверхности на колесно-токарных или колесно-фрезерных станках
для придания им заданного профиля.
Вновь сформированная колесная пара должна соответствовать ут-
вержденным чертежам, техническим условиям и действующим стан-
дартам.
С целью продления ресурса работы бандажа после формирования,
ремонта и обточки колесных пар на локомотиворемонтных заводах и в
локомотивных депо может производиться плазменное упрочнение греб-
24
ней колесных пар, а также плазменное упрочнение поверхности ка-
тания бандажей.
Готовые колесные пары принимает инспекция ОАО «РЖД» на
заводе-изготовителе, после чего на колесной паре ставят соответ-
ствующие знаки и клейма.
Для контроля за проворотом бандажа относительно колесного цен-
тра в эксплуатации после его насадки на обод на наружных гранях бан-
дажа и обода наносят контрольные отметки на одной прямой по ради-
усу колеса. Контрольная отметка на бандаже делается в виде 4-5
кернов глубиной 1,5+2,0 мм. Контрольная отметка на ободе колес-
ного центра делается в виде канавки глубиной до 1,0 мм, наноси-
мой притупленным инструментом.
Колесные центры окрашивают черной краской, а наружные грани
бандажей — белой. На бандаж наносят красную полоску, а на центр
белую толщиной 25 мм.
1.3.3. Виды осмотров и освидетельствований
колесных пар
Колесные пары за время своей работы подвергаются: осмотру
под ТПС, обыкновенному освидетельствованию и полному осви-
детельствованию.
Для определения технического состояния колесных пар и их при-
годности к эксплуатации колесные пары подвергаются осмотру:
- под ТПС при всех видах ТО и ТР и при каждой проверке ТПС
в эксплуатации;
- в случае переподкатки, не связанной с неисправностью и ремонтом
колесной пары, если после последнего освидетельствования прошло ме-
нее года, производят обмеры бандажей и межбандажного расстояния;
- при первой подкатке под ТПС новой колесной пары (после
формирования) и после проведения полного освидетельствования;
- после крушений, аварий, сходов с рельсов, если отсутствуют
повреждения элементов колесной пары, требующие их замены.
Осмотр колесных пар под ТПС должны производить:
- машинист — при каждой приемке ТПС, в эксплуатации при
стоянках локомотивов на станциях и в пунктах оборота;
- мастер — при техническом обслуживании ТО-3 ТПС;
- мастер или бригадир — при техническом обслуживании ТО-2;
25
- мастер или приемщик локомотивов — при техническом обслу-
живании ТО-4, ТО-5, текущих ремонтах ТР-1 и ТР-2 ТПС, а также
при первой подкатке новых колесных пар.
При осмотре колесных пар необходимо проверять:
- на бандажах — отсутствие трещин, ползунов (выбоин), плен, раз-
давленностей, вмятин, отколов, раковин, выщербин, ослабления банда-
жей на ободе центра (осгукиванием молотком), сдвига бандажа (по кон-
трольным меткам на бандаже), предельного проката или износа,
вертикального подреза гребня, ослабления бандажного кольца, опасной
формы гребня (проверяют шаблонами УТ-1 и ДО-1) и остроконечного
наката, являющегося признаком возможности опасной формы гребня.
Опасная форма гребня проверяется при ТО-3, ТО-4, ТО-5, ТР-1,
ТР-2 и ежемесячных обмерах колесных пар шаблоном УТ-1, а при
ТО-2 шаблоном ДО-1;
- на колесных центрах — отсутствие трещин, признаков ослаб-
ления или сдвига ступиц на оси;
- на открытых частях осей — отсутствие поперечных, косых и про-
дольных трещин, потертых мест, электроожога и других дефектов;
- отсутствие нагрева букс;
- состояние зубчатой передачи тяговых редукторов ТПС (при
текущих ремонтах, как это предусмотрено по циклу);
- отсутствие нагрева моторно-осевых подшипников, опорных подшип-
ников тягового редуктора при постановке ТПС на смотровую канаву.
Обыкновенное освидетельствование колесных пар проводится
во всех случаях подкатки их под электровоз в депо.
При обыкновенном освидетельствовании колесных пар должны вы-
полняться все проверки, предусмотренные осмотром колесных пар
под электровозом, и дополнительно производиться:
- очистка от грязи и смазки или обмывка в моечной машине;
- проверка установленных клейм и знаков;
- проверка магнитным дефектоскопом открытых частей осей и
зубьев зубчатых колес;
- проверка соответствия размеров всех элементов колесной пары
установленным нормам допусков и износов;
- проверка ультразвуковым дефектоскопом удлиненных ступиц
колесных центров;
- окраска открытых мест оси.
26
Обыкновенное освидетельствование колесных пар должен произ-
водить мастер, приемщик и дефектоскопист с записью результатов ос-
видетельствования в книгу формы ТУ-21 и паспорт колесной пары.
Полное освидетельствование колесных пар производится:
- при ремонте на заводах и в депо, выполняющих ремонт колес-
ных пар электровозов со сменой хотя бы одного элемента;
- при неясности клейм и знаков последнего полного освидетель-
ствования;
- при наличии повреждений колесной пары после крушения, аварии,
столкновения или схода с рельсов, а также любых видимых поврежде-
ний, выявленных при внешнем осмотре, кроме отклонений, выявленных
на профиле бандажа, которые могут быть устранены обточкой.
При полном освидетельствовании колесных пар должны выпол-
няться все работы, предусмотренные для обыкновенного освиде-
тельствования и дополнительно:
- замена забракованных элементов;
- очистка колесной пары от краски;
- проверка ультразвуковым дефектоскопом подступичной час-
ти осей колесных пар;
- проверка ультразвуковым дефектоскопом удлиненных ступиц
колесных центров;
- постановка на левом торце оси клейм и знаков полного осви-
детельствования колесных пар.
1.3.4. Выписка из инструкции ЦТ-329 от 14.06.1996 г.
«По формированию, ремонту и содержанию колесных
пар тягового подвижного состава железных дорог
колеи 1520 мм»
(Выписка приводится в сокращенном виде и редакции авторов).
1. Инструкция распространяется на колесные пары тягового подвиж-
ного состава (ТПС) колеи 1520 мм, вся техническая документация колес-
ной парыдолжна соответствовать настоящей инструкции и ГОСТ-11018,
все колесные пары должны удовлетворять требованиям настоящей ин-
струкции и действующей инструкции по содержанию узлов с подшип-
никами качения, выполнение требований указанной технической
документации обязательно для всех работников, связанных с ре-
монтом и эксплуатацией колесных пар.
27
2. В соответствии с ПТЭ номинальное расстояние между внутренни-
ми гранями колес у ненагруженной колесной пары должно быть 1440 мм.
У локомотивов и вагонов, обращающихся в поездах со скоростью:
- до 120 км/ч отклонения допускаются в сторону увеличения и
уменьшения не более 3 мм;
- от 120 до 140 км/ч отклонения допускаются в сторону увеличе-
ния не более 3 мм и в сторону уменьшения не более 1 мм.
В соответствии с ПТЭ запрещается выпускать из ТО-2, ТО-3, ТР и
допускать к следованию в поездах подвижной состав с трещиной в
любой части оси колесной пары, в ободе, диске, ступице и бандаже, а
также при следующих износах и повреждениях колесных пар (при ско-
ростях движения до 120 км/ч):
- при прокате по кругу катания у локомотивов более 7 мм;
- при толщине гребня более 33 мм или менее 25 мм, измеряемой
на расстоянии 20 мм от вершины гребня при высоте гребня 30 мм,
у ТПС с высотой гребня 28 мм, измеряемой на расстоянии 18 мм
от вершины гребня, а при измерении шаблоном УТ-1 — на расстоянии
13 мм от круга катания у колесных пар, бандажи которых обточе-
ны по профилям:
ГОСТ 11018-87 — менее 23 мм и более 32 мм;
Зинюка-Никитского — менее 24,5 мм и более 31,1 мм;
ДМеТИ — менее 23 мм и более 31 мм;
- при вертикальном подрезе гребня высотой более 18 мм. Конт-
роль вертикального подреза гребня бандажа и опасной формы греб-
ня производится специальными шаблонами, для измерения опас-
ной формы гребня необходимо использовать универсальный
измерительный шаблон УТ-1;
- при ползуне (выбоине) на поверхности катания у локомотива
более 1,0 мм.
3. При обнаружении в пути следования у прицепного вагона ползу-
на (выбоины) глубиной более 1,0 мм, но не более 2,0 мм разрешается
довести его без отцепки от поезда (пассажирский со скоростью не выше
100 км/ч, грузовой не выше 70 км/ч) до ближайшего пункта техничес-
кого обслуживания, имеющего средства для замены колесных пар.
При обнаружении ползуна у прицепного вагона от 2,0 мм до 6 мм,
а у локомотива от 1,0 мм до 2,0 мм допускается следование поезда до
ближайшей станции со скоростью не выше 15 км/ч.
28
При обнаружении ползуна у прицепного вагона от 6,0 мм до
12,0 мм, а у локомотива от 2,0 мм до 4,0 мм допускается следование
поезда до ближайшей станции со скоростью не выше 10 км/ч, где
колесная пара должна быть заменена.
При обнаружении ползуна у прицепного вагона свыше 12,0 мм,
а у локомотива свыше 4,0 мм допускается следование поезда до бли-
жайшей станции со скоростью не выше 10 км/ч при условии исключе-
ния возможности вращения колесной пары через ее вывешивание или
иной способ транспортирования. Локомотив при этом должен быть от-
цеплен от поезда, тормозные цилиндры и тяговый электродвигатель
(группа двигателей) поврежденной колесной пары отключены. Для
вывода с перегона до депо локомотивов с двухосными тележками вы-
вешивать колесную пару запрещается. В этом случае используются
специальные транспортные тележки.
Для определения глубины ползуна по его длине можно рекомендо-
вать следующую таблицу (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Глубина ползуна в зависимости от его длины
Глубина ползуна, мм Длина ползуна в зависимости от расчетного диаметра колеса
Вагоны 1050 мм Электровоз ВЛ80 1180 мм
0,7 54 57
1,0 65 68
2,0 92 97
2,5 101 109
4,0 129 137
4,5 137 145
6,0 158 168
12,0 223 237
4. Запрещается выдавать в поезда ТПС с колесными парами, име-
ющими хотя бы один из следующих дефектов:
- выщербину, раковину или вмятину на поверхности катания
глубиной более 3 мм или длиной у локомотива более 10 мм, а у
прицепного вагона более 25 мм;
29
- выщербину или вмятину на вершине гребня глубиной более 4 мм;
- разницу диаметров бандажей колесных пар в комплекте под
секцией ТПС более 12 мм в пассажирском движении, а в грузовом
движении (для электровозов переменного тока) более 20 мм;
- разницу прокатов у левой и правой стороны колесной пары более 2 мм;
- ослабление бандажа на колесном центре, оси в ступице, зубча-
того колеса на оси или ступице колесного центра;
- опасную форму гребня (параметр крутизны — менее 6,5 мм),
измеряемую универсальным шаблоном УТ-1;
- остроконечный накат гребня в зоне поверхности на расстоя-
нии 2 мм от вершины гребня и до 13 мм от круга катания;
- острые поперечные риски и задиры на шейках и предподсту-
пичных частях осей;
- протертое место на средней части оси колесной пары глуби-
ной более 4,0 мм;
- местное или общее увеличение ширины бандажа более 6,0 мм;
- ослабление бандажного кольца в сумме на длине более 30 %,
не более чем в 3 местах, а также ближе 100 мм от замка кольца;
- толщину бандажей колесных пар для электровозов ВЛ80 всех
индексов менее 45 мм;
- трещины в ободе, диске, ступице и бандаже колеса ТПС;
- кольцевые выработки на поверхности катания у основания
гребня глубиной более 1,0 мм, на конусности 1:3,3 более 2,0 мм и
шириной более 15,0 мм.
Обнаруженные дефекты при осмотре колесных пар под ТПС долж-
ны записываться в журнал технического состояния локомотива и в книгу
записи ремонта.
5. Контролируемые параметры бандажа.
Профиль поверхности катания бандажа и его контролируемые па-
раметры приведены на рис. 1.6.
Толщина гребня — расстояние, измеренное по горизонтали на вы-
соте 13 мм от поверхности круга катания колеса между двумя точками,
лежащими по разные стороны от вершины гребня, одна из которых—
в плоскости внутренней грани обода бандажа, другая—на наружной
поверхности гребня.
Параметр крутизны гребня — это расстояние, измеренное по го-
ризонтали между двумя точками наружной поверхности гребня, одна
30
из которых находится в 2 мм от вершины, а другая — 133 мм
от круга катания колеса. Параметр крутизны гребня комплекс-
ный и характеризует изменения формы и размеров гребня и все-
го профиля поверхности катания колеса, связанные с износами
в процессе эксплуатации.
Высота гребня — расстояние, измеренное по вертикали между
вершиной гребня и поверхностью круга катания бандажа.
Разность между размером измеренной высоты гребня и чертежным
размером высоты гребня нового или бандажа после обточки характе-
ризует величину проката по кругу катания колеса, возникающего в про-
цессе эксплуатации.
6. Универсальный шаблон модели УТ-1 — служит для измерения и
контроля следующих геометрических параметров поверхности ката-
ния бандажей колесных пар ТПС: толщины гребня, параметра кру-
тизны гребня (выявления опасной формы гребня), высоты гребня.
Он используется взамен специального шаблона для выявления вер-
тикального подреза гребня на высоте более 18 мм.
31
Шаблон модели УТ-1 (рис. 1.7) представляет собой сборный ме-
таллический каркас с системой рамок с зажимными устройствами
и измерительных линеек. Количество линеек определяется числом
контролируемых параметров и равно трем.
При подготовке шаблона к замерам контролируемого колеса ос-
вобождают все зажимные винты — 8, 10, затем отводят рамку 9 с
измерительной ножкой 11 вправо, отводят рамку 7 также вправо,
поднимают линейку 6 вверх. Шаблон устанавливают на контроли-
руемое колесо в его радиальной плоскости так, чтобы вертикаль-
ная опора 1 оперлась на поверхности катания, а постоянный маг-
нит 3 плотно прилегал к внутренней грани обода.
Смещая линейку 6 по вертикали вниз до соприкосновения ее тор-
ца с вершиной гребня и сдвигая рамку 7 по горизонтали влево до
упора 2-миллиметрового выступа линейки с поверхностью гребня,
фиксируют положение линейки 6 и рамки 7 винтом 8 и винтом на
задней части шаблона (на рис. 1.7 не показан). Перемещают рамку
9 по горизонтальной штанге 5 влево до упора измерительной нож-
ки 77 в поверхность гребня колеса и фиксируют рамку винтом 10.
Сняв шаблон с колеса, считывают показания по трем контролируе-
мым параметрам: на вертикальной линейке 6—высота гребня; на шкале
горизонтальной штанги-линейки 5 — толщина гребня; на линейке
72 — параметр крутизны гребня.
32
Для повышения устойчивости при опирании шаблона на круг
катания вертикальный упор 1 имеет дополнительную опору 2, уве-
личивающую ширину опирания до 12 мм.
7. Шаблон ДО-1 является шаблоном допускового контроля параме-
тра крутизны гребня бандажей и предназначен для контроля парамет-
ра крутизны гребня изношенных бандажей (колес), отбраковки колес с
опасной формой гребня. Он применяется взамен специального шабло-
на для выявления вертикального подреза гребня. Шаблон применяется
для осуществления оперативного выявления колесных пар ТПС с опас-
ной формой гребня с точки зрения обеспечения безопасного прохожде-
ния ТПС стрелочных переводов. Шаблон ДО-1 не предусматривает
получения численных оценок крутизны гребня, а только оценивает пре-
дельную величину крутизны гребня с точки зрения обеспечения безо-
пасности движения (опасная или безопасная форма гребня).
Шаблон ДО-1 (рис. 1.8) представляет собой металлическую пла-
стину из твердого металла в местах контакта шаблона с гребнем
изношенных бандажей. Порядок контроля параметров крутизны
гребня бандажа (колеса) приведен на рисунке.
Рис. 1.8. Шаблон ДО-1 допускового контроля параметра крутизны гребня:
а — допустимая крутизна гребня; б — недопустимая крутизна гребня
33
Изношенный бандаж (колесо) не бракуется, если выступ высо-
той 2 мм и длиной 6,5 мм не соприкасается с верхней частью греб-
ня, как показано на рис. 1.8, а. Для установки шаблона в рабочее
положение необходимо разместить пластину на бандаж (колесо),
опираясь частью окружности радиусом 15 мм в выкружку гребня,
и повернуть ее до контакта с вершиной гребня.
Изношенный бандаж (колесо) бракуется шаблоном ДО-1, если по-
сле установки шаблона в рабочее положение выступ высотой 2 мм
касается вершины гребня, как показано на рис. 1.8, б.
1.4. Тяговая зубчатая передача
Назначение. Тяговая зубчатая передача служит для передачи вра-
щательного момента с вала якоря ТЭД на колесную пару, а также
для понижения частоты вращения колесной пары по отношению к
валу ТЭД в заданное число раз.
Устройство. Зубчатая передача электровозов ВЛ80с - жесткая,
двухсторонняя, косозубая и состоит из двух зубчатых колес и двух
шестерен, попарно заключенных в защитный кожух.
Технические характеристики тяговой зубчатой передачи
Число зубьев колеса.........................................88
Число зубьев шестерни.......................................21
Передаточное отношение....................................4,19
Межцентровое расстояние, мм................................604
Угол наклона зубьев колеса...........................24°37'12"
Угол наклона зубьев шестерни............................24°34'
Просвет между кожухом и шестерней, мм.................не менее 7
Масса смазки в каждом кожухе, кг...........................4,2
Шестерня (рис. 1.9, а) — откована из хромоникелевой легиро-
ванной стали 20ХНЗА с последующей цементацией и закалкой по-
верхностей зубьев по всему контуру. Внутри имеет коническое от-
верстие с уклоном 1:10 для напрессовки на вал якоря ТЭД. Сбоку
отверстия выполнена выточка шириной 15 мм для гайки. На шес-
терне нарезается 21 косой зуб под углом 24°.
Готовые шестерни коническим отверстием притираются пастами
к коническим концам вала якоря ТЭД (площадь прилегания не менее
85 %). Затем шестерни нагреваются до температуры 150-5-180 °C
и напрессовываются на концы вала якоря ТЭД с натягом вдоль вала
34
2,5+3,0 мм. Одна шестерня напрессовывается на конец вала якоря ТЭД
произвольно, а другая шестерня напрессовывается на другой конец
вала после разметки по зубьям зубчатого колеса колесной пары.
Зубчатое колесо (рис. 1.9, б) — отковано из углеродистой стали 55
и состоит из ступицы, средней части в виде диска с отверстиями и
венца с зубьями.
Откованное зубчатое колесо обтачивается со всех сторон, на средней
части сверлятся 16 отверстий для облегчения, а на венце нарезаются
88 косых зубьев под углом 24°. Зубья цементируются и закаливаются.
Г ото вое зубчатое колесо в горячем состоянии напрессовывается на
удлиненную ступицу колесного центра во время формирования колес-
ной пары (натяг 0,25+0,33 мм, температура 200+250 °C).
Кожух зубчатой передачи — служит для защиты зубьев зубчатой
передачи от попадания пыли, грязи, снега и является картером для смаз-
ки зубьев.
Кожух зубчатой передачи (рис. 1.10) выполнен сварным из стали
толщиной 4+6 мм в виде коробки, состоящей из верхней и нижней
половин. По линии разъема и по горловинам выполнены канав-
ки, в которые закладывается войлок для уплотнения, выступаю-
щий наружу на 6 мм. Верхняя и нижняя половины соединены по
торцам двумя болтами М30 (4 шт.) и по сторонам больших гор-
ловин тремя болтами М16 (6 шт.).
Собранный кожух прикреплен к остову ТЭД двумя болтами
М42х2, которые завинчивают в бобышки кожуха, а к подшипни-
ковому щиту одним болтом М30х2, через кронштейн кожуха.
На верхней половине кожуха выполнен люк с крышкой на болтиках
для осмотра зубьев шестерни и зубчатого колеса без снятия кожухов
зубчатой передачи. На крышке люка приварена трубка-сапун для
выравнивания давления внутри кожуха с атмосферным.
На нижней половине кожуха сбоку приварена масленка с крышкой
для заливки масла в кожух и масломерная трубка со щупом, через
которую контролируют уровень масла в кожухе. Масломерная
трубка закрыта гайкой, в которую вмонтирован указатель уровня
масла, имеющий риски наибольшего и наименьшего уровня.
Примечания. 1. Достоинства косозубой зубчатой передачи:
- косые зубья, расположенные под углом 24°37'12", обеспечивают
одновременное зацепление зубьев шестерни и зубчатого колеса с обе-
35
Рис. 1.9. Шестерня («) и зубчатое колесо (б): 1 — лабиринтное кольцо;
2 — ступица; 3 — средняя часть; 4 — венец
36
8
Рис. 1.10. Кожух зубчатой передачи: 7,2 — верхняя и нижняя полови-
ны кожуха; 3 — масленка; 4,8 — бобышки; 5 — указатель уровня масла;
6 — кронштейн; 7 — сапун
их сторон (за счет осевого сдвига якоря ТЭД с двумя шестернями в
роликовых подшипниках на 6+8 мм);
- при использовании косозубого зацепления уменьшается износ
зубьев на 25 % (так как увеличивается площадь зацепления зубьев,
и зубья входят в зацепление плавно, без удара и с меньшим шумом,
чем в прямозубой передаче).
2. На первых выпусках электровозов ВЛ80е кожуха зубчатых пе-
редач выполнены клееными из стеклоткани, пропитанной смолой.
3. Смазка зубчатых передач — осерненная по 3,5+4,2 кг в каждый
кожух. На ТО-2 через 6 суток уровень смазки проверяется щупом в
каждом кожухе и при необходимости добавляется через масленку.
4. Передаточным отношением называется отношение числа зу-
бьев зубчатого колеса к числу зубьев шестерни. Оно показывает,
во сколько раз частота вращения оси меньше частоты вращения
якоря ТЭД. От величины передаточного отношения зависит сила
тяги и скорость движения электровоза: чем больше эта величина,
тем больше сила тяги, но меньше скорость.
5. Браковочные размеры зубчатой передачи;
- износ зуба по толщине допускается не более 3,5 мм, замеряет-
ся на высоте 10 мм от вершины зуба;
- боковой (аксиальный) зазор между зубьями шестерни и зубчато-
го колеса, находящимися в зацеплении, допускается не более 5,5 мм;
37
- радиальный зазор между зубьями шестерни и зубчатого коле-
са должен быть 2,5-5-5,3 мм и зависит от износа баббита у вклады-
шей моторно-осевых подшипников (МОП);
- свисание шестерни относительно зубчатого колеса допускает-
ся не более 6 мм;
- трещины в зубьях не допускаются;
- вмятины, выщербины, отколы на зубьях допускаются: на ше-
стерне — не более 15 % (глубиной не более 3 мм), на зубчатом
колесе не — более 25 % от поверхности зуба (число таких зубьев
не лимитируется).
6. Ревизия зубчатой передачи:
- снимаются кожуха, сливается смазка, кожуха промываются и
осматриваются, при необходимости войлочные уплотнения в ка-
навках кожухов заменяют;
- проверяются все браковочные размеры зубчатой передачи при
поддомкраченных колесных парах;
- все зубья шестерни и зубчатого колеса очищаются от смазки и
осматриваются с лупой.
1.5. Подвеска тягового двигателя
На электровозах ВЛ80е используется опорно-осевое подвешивание
тяговых электродвигателей, т.е. каждый ТЭД одной стороной опира-
ется через два моторно-осевых подшипника на ось колесной пары, а
другой стороной подвешен к раме тележки через резиновые шайбы.
Моторно-осевые подшипники (рис. 1.11) — служат для опоры ТЭД на
ось колесной пары и выполнены с постоянным уровнем смазки. Для МОП
на остове ТЭД отлиты два кронштейна, к которым четырьмя болтами
крепятся шапки МОП, отлитые из стали. Внутренняя поверхность крон-
штейнов и шапок растачивается под установку вкладышей МОП.
Вкладыши МОП—состоят из двух половин, в виде полуцилиндров
с буртами, отлитых из латуни марки ЛКС80-3-3, причем наружный вкла-
дыш имеет окно для подачи смазки. Для фиксации вкладышей от пере-
мещения в осевом направлении с одной стороны они имеют бурты, а
для предотвращения их проворота в кронштейне ТЭД установлена
шпонка на стыке между половинами вкладышей. Внутренняя поверх-
ность вкладышей заливается слоем баббита Б16. Баббит внутри вкла-
дышей растачивается по диаметру шейки оси колесной пары с зазо-
38
Рис. 1.11. Моторно-осевой под-
шипник: 1 — шпонка; 2 — внут-
ренний вкладыш; 3 — наружный
вкладыш; 4 — регулировочные
прокладки; 5 — отверстие для за-
кладки кос; 6 — камера-резерву-
ар; 7 — масломерный щуп; 8 —
трубка-ниппель; 9 — трубка для
заправки подшипника маслом;
10 — камера постоянного уров-
ня смазки; 11 — шапка МОП;
12, 14 — пробки; 13 — камера
для кос; 15 — болт для крепле-
ния шапки МОП к остову ТЭД;
16 — остов ТЭД; 17 — ось колес-
ной пары; д — конусное отвер-
стие для вставки заправочного
шланга; А,Б — контрольные ри-
ски уровня масла (минимальный
уровень 30 мм)
ром 0,25-4), 5 мм, затем баббит вкладышей пришабривается по шейке
оси колесной пары (0 205,45+0’09 мм). Для обеспечения регулиров-
ки натяга посадки вкладышей в моторно-осевых подшипниках
между их шапками и остовом ТЭД установлены стальные про-
кладки толщиной 0,35 мм, которые по мере износа наружного ди-
аметра вкладышей снимают.
Шапка МОП— отлита из стали Ст25Л1, и крепится к остову
ТЭД при помощи замка и четырех болтов М36х2. В качестве смаз-
ки используется масло индустриальное И-40, или масло осевое в
количестве 4,8 кг в одну шапку. Добавление смазки осуществляет-
ся на ТО-2 через каждые 6 суток.
Для смазки оси и вкладышей моторно-осевых подшипников шапки
имеют внутри три камеры: камеру для кос, камеру постоянного уровня
смазки и камеру-резервуар для хранения смазки.
В камеру для кос сверху через отверстие с крышкой закладываются
три косы, сплетенные из шерстяных нитей длинной 800 мм, пропитан-
ные в течение суток в смазке и сложенные вдвое на деревянную ло-
патку. Эти косы через окно в наружном вкладыше моторно-осево-
го подшипника соприкасаются с осью колесной пары.
39
При заправке наконечник шланга входит в заправочное отвер-
стие д и смазка под давлением (около 3 кгс/см2) поступает в камеру-
резервуар, а через верх ниппеля (трубочки) поступает также в камеру
постоянного уровня, заполняя ее до тех пор, пока уровень смазки в
ней не перекроет внизу отверстие ниппеля. Таким образом в камере
постоянного уровня все время будет поддерживаться атмосферное дав-
ление (путем сообщения этой камеры с атмосферой через отверстие в
заправочной трубке 9), а сверху в камере-резервуаре будет разряже-
ние. В результате разности давлений будет отсутствовать перетека-
ние смазки из камеры-резервуара в камеру постоянного уровня через
заправочное отверстие до тех пор, пока уровень смазки в камере по-
стоянного уровня не понизится ниже отверстия ниппеля.
Масло из камеры постоянного уровня через косы и вырез во вкла-
дыше подается к оси колесной пары. При вращении оси оно захваты-
вается из промасленных кос и покрывает всю рабочую поверхность
баббитовой заливки. Высота уровня масла в камере постоянного уров-
ня зависит от высоты ниппеля, соединяющего ее с камерой-резервуа-
ром. При движении электровоза уровень масла в камере постоянного
уровня будет понижаться вследствие расхода его на смазывание. Как
только уровень масла в камере постоянного уровня станет ниже кон-
ца ниппеля, то воздух, находящийся в этой камере, через ниппель нач-
нет поступать вверх в камеру-резервуар, в результате чего часть смаз-
ки из камеры-резервуара через нижнее заправочное отверстие д будет
перетекать в камеру постоянного уровня для смазки шерстяных кос;
это перетекание будет происходить до тех пор, пока не закроется смаз-
кой нижнее отверстие ниппеля на высоте 50-5-60 мм. Таким образом,
уровень смазки в камере постоянного уровня будет постоянным.
Подвеска ТЭД к раме тележки (рис. 1.12) — выполнена следую-
щим образом:
с одной стороны к остову ТЭД шестью болтами М42 прикреплен крон-
штейн с отверстием, отлитый из стали 12ГТЛ, с ребрами для жесткости,
шесть болтов, крепящих этот кронштейн попарно, стопорят пластиной;
в средней части к шкворневому брусу рамы тележки снизу прива-
рен цилиндр (коробка шаровой связи), с боков которого отлито по
два кронштейна для крепления двух ТЭД. К этим двум кронштей-
нам валиком 0 70 мм прикреплена подвеска, откованная из стали 45
в виде болта 0 70 мм с верхней головкой и отверстием под валик.
40
Рис. 1.12. Подвешивание тягового двигателя: 1 — ось колесной пары;
2 — остов тягового двигателя; 3 — кронштейн остова ТЭД; 4 — гайка (М60);
5 — стальная шайба; 6 — резиновые шайбы; 7 — подвеска; 8 — валик подве-
ски; 9 — коробка шаровой связи шкворня; 10 — предохранительный крон-
штейн; 11 — кожух зубчатой передачи; 12 — шестерня ТЭД; 13 — зубчатое
колесо
При сборке тележки на кронштейн остова ТЭД сверху в гнездо
устанавливают резиновую и стальную шайбу. Затем с помощью
крана или домкрата ТЭД поворачивается вверх на оси колесной
пары на моторно-осевых подшипниках. При этом подвеска прохо-
дит через отверстия в верхней стальной и резиновой шайбах и в
кронштейне. Затем снизу в гнездо кронштейна устанавливается
нижняя резиновая и стальная шайбы, и на резьбу на конце подвес-
ки накручивается корончатая гайка М60 со шплинтом. При этом с
помощью крана или домкрата обе резиновые шайбы сжимаются на
26 мм (в сумме) с усилием 3 тс. Таким образом, половина веса ТЭД
(2,2 т) передается на кронштейн, через нижнюю резиновую—на сталь-
ную шайбу, затем на гайку и через резьбу М60 на подвеску и далее
через валик на два кронштейна шкворневого бруса рамы тележки. От
выпадания валик подвески стопорится двумя планками с торцов.
На случай обрыва подвески на остове ТЭД сверху отлиты два
предохранительных кронштейна. К каждому из них двумя болта-
ми крепятся угольники, которые с зазором 30+40 мм находятся над
шкворневым брусом рамы тележки.
В отверстия для валиков в кронштейнах шкворневого бруса рамы
тележки и в головке подвески запрессованы сменные втулки из мар-
ганцовистой стали.
41
Примечания. 1. Достоинства опорно-осевого подвешивания ТЭД:
создает хорошие условия для работы зубчатой передачи, за счет постоянства
межцентрового расстояния и параллельности осей якоря ТЭД и колесной пары;
упрощается устройство самой зубчатой передачи, так как шестерни зубчатой
передачи напрессовываются непосредственно на концы вала якоря ТЭД.
2. Недостатки опорно-осевого подвешивания ТЭД:
- увеличение неподрессоренного веса электровоза, который увеличивается
на половину веса ТЭД на каждую колесную пару (до 6 т из 24 на каждую колес-
ную пару). Из-за этого увеличивается взаимное воздействие колесных пар на
путь и пути на колесные пары.
3. Основные неисправности моторно-осевых подшипников:
- ослабление болтов крепления шапок моторно-осевых подшипников;
- ослабление сливных пробок и течь масла по соединению пробки с шапкой;
- наличие крошек баббита при наблюдении через смотровые окна в кожу-
хе средней части оси колесной пары;
- радиальный зазор между баббитом вкладышей и осью колесной пары
более 2,5 мм (замеряется щупом из канавы через прорези в кожухе, закрываю-
щем среднюю часть оси колесной пары);
- разность зазоров между шейками оси колесной пары и вкладышами мотор-
но-осевых подшипников свыше 1 мм (вызывает одностороннюю просадку ТЭД
и повышенный износ зубчатой передачи);
- разбег ТЭД вдоль оси колесной пары свыше 5 мм (является следствием из-
носа буртов вкладышей моторно-осевых подшипников, что приводит к повы-
шенному износу зубчатой передачи и нагреву боковых поверхностей зубчатых
колес о стенки кожуха). Замеряется при снятых кожухах зубчатой передачи как
сумма зазоров с двух сторон между буртом вкладыша моторно-осевого подшип-
ника и торцом ступицы колесного центра.
4. Ревизия моторно-осевых подшипников:
- сливается смазка из шапок через два нижних отверстия с пробками;
- из шапок вынимаются шерстяные косы и промываются керосином. Порван-
ные шерстяные нити заменяются. Косы пропитываются смазкой в течение суток;
- замеряется износ баббита вкладышей (т.е. радиальный зазор в моторно-
осевых подшипниках не должен превышать 2,5 мм);
- в шапки заправляются косы и заливается смазка под давлением.
5. Шапки моторно-осевых подшипников невзаимозаменяемы, так как ра-
стачивание горловин под них осуществляют одновременно с растачиванием
подшипниковых щитов.
6. В узле упругого подвешивания недопустимо выпучивание резиновых
шайб за пределы дисков.
42
1.6. Буксовый узел
Назначение. Буксовый узел служит:
- для передачи подрессоренного веса электровоза на ось колес-
ной пары;
- для передачи от колесных пар на раму тележки сил тяги и
торможения, а также боковых сил, возникающих при вписывании
электровоза в кривые участки пути;
- для размещения подшипника, в котором вращается ось колес-
ной пары.
Устройство. Буксовый узел электровозов ВЛ80с (рис. 1.13) по-
водкового типа и состоит из роликовой буксы и двух поводков с
каждой стороны колесной пары.
Роликовая букса (рис. 1.14) состоит из корпуса, двух роликовых
подшипников, передней и задней крышек и лабиринтового кольца.
Корпус буксы — отлит из стали 25ЛП в виде цилиндра и имеет
четыре боковых прилива (по два с каждой стороны) с клиновидны-
ми пазами для крепления поводков и два нижних прилива с про-
ушинами для крепления хомута листовой рессоры.
Роликовые подшипники — внутри корпуса буксы размещаются
два однорядных роликовых подшипника, имеющие по 18 цилин-
дрических роликов в каждом. Каждый подшипник состоит из внут-
реннего кольца с боковым буртом или без бурта, наружного коль-
ца с двумя буртами по бокам снизу, и расположенных между этими
кольцами цилиндрических роликов, заключенных в сепараторе.
Сепаратор отлит из латуни с гнездами для роликов и служит для
того, чтобы ролики находились на одинаковом расстоянии друг
от друга.
Передняя крышка — отлита из стали и крепится сбоку к корпусу
буксы восемью болтами.
Задняя крышка — отлита из стали в виде кольца с боковыми коль-
цевыми выемками и выступами. Крепится сбоку к корпусу буксы
восемью болтами.
При креплении задней и передней крышек буксы их внутренние
бурты упираются с боков в наружные кольца подшипников и пре-
дотвращают тем самым их проворот в корпусе буксы.
43
Рис. 1.13. Буксовый узел с поводками: 1 — болты крепления буксовых
поводков; 2 — буксовый поводок; 3 — боковые приливы с клиновидны-
ми пазами; 4 — корпус буксы; 5 — передняя крышка буксы; 6 — нижние
приливы с проушинами; 7 — резинометаллические шайбы; 8, 10 — рези-
нометаллические валики; 9 — средняя часть корпуса поводка
Лабиринтовое кольцо — отлито из стали в виде кольца, имею-
щего кольцевые выемки для образования лабиринта с задней крыш-
кой. Лабиринтовое кольцо напрессовывается на предподступичную
часть коленной пары.
Сборка роликовой буксы;
1. На предподступичную часть оси колесной пары напрессовы-
вается лабиринтовое кольцо в горячем состоянии.
На шейку оси напрессовываются; внутреннее кольцо с буртом
для первого подшипника, внутреннее дистанционное кольцо ши-
44
Рис. 1.14. Букса с подшипником: 1 — передняя крышка; 2 — корон-
чатая гайка; 3 — однорядный роликовый подшипник типа 52536ЛМ;
4 — внутреннее дистанционное кольцо; 5 — наружнее дистанцион-
ное кольцо; 6 — однорядный подшипник типа 42536ЛМ; 7 — кор-
пус буксы; 8 — задняя крышка; 9 — лабиринтное кольцо; 10 — ось
колесной пары; 11 — упорное кольцо с буртом; 12 — стопорная планка
риной 14 мм, внутреннее кольцо без буртов с фасками для второго
подшипника (напрессовка всех колец на ось колесной пары произ-
водится в горячем состоянии при температуре 100-М 20 °C, которая
достигается путем подогрева колец в масляной ванне).
2. Сбоку к корпусу буксы крепится задняя крышка восемью
болтами.
45
3. Внутрь корпуса буксы плотно вставляются два роликовых под-
шипника без внутренних колец, а между ними ставится наружное
дистанционное кольцо шириной 14 мм.
4. Корпус буксы с двумя подшипниками и задней крышкой с
помощью кран-балки одевается на внутренние кольца подшипни-
ков на оси колесной пары.
5. На конец оси надевается упорное кольцо с буртом, затем на
резьбу на конце оси накручивается гайка, которая стопорится план-
кой. Эта планка крепится к торцу оси в прорези двумя болтами,
эти два болта попарно стопорятся проволокой.
6. Снаружи сбоку к корпусу буксы восемью болтами крепится
передняя крышка.
Во время сборки буксы все свободное пространство внутри буксы
на 2/3 заполняется смазкой буксол по 3,5+4,0 кг в одну буксу.
Разбег колесной пары вдоль букс составляет 0,5+1 мм, а в экс-
плуатации не более 2 мм; чтобы не было трения буртов внутренних
колец подшипников о торцы роликов, его регулируют путем под-
бора ширины наружного дистанционного кольца.
Буксовые поводки—служат для передачи тяговых и тормозных уси-
лий от корпуса буксы на раму тележки.
Буксовый поводок состоит из корпуса, двух резинометалличес-
ких валиков и четырех боковых резинометаллических шайб.
Корпус поводка — отлит из стали, имеет среднюю часть и две гор-
ловины в виде цилиндров.
Резинометаллический валик состоит из средней цилиндрической
части 0 65 мм с концами в виде трапеции с отверстием под болт, на-
ружной стальной втулки большого диаметра, и в зазор между ними за-
прессована резиновая втулка толщиной 10 мм.
При сборе поводка в горловины корпуса запрессовываются ре-
зинометаллические валики и с боков на концы двух валиков одева-
ются четыре резинометаллические шайбы. Они состоят из трех
стальных шайб, между которыми привулканизированы две рези-
новые шайбы, которые служат для смягчения боковых усилий от
колесных пар на раму тележки при вписывании электровоза в кри-
вые участки пути.
Собранный поводок крепится к кронштейнам корпуса буксы и к
кронштейнам рамы тележки. При креплении концы валика трапе-
46
ции входят в трапециевидные вырезы кронштейна. Затем через вер-
тикальные отверстия в кронштейнах и в концах валиков пропускает-
ся болт с двумя гайками снизу. При этом в пазу под концами валика
должен быть зазор 5 мм для натяга, а в эксплуатации не менее 1,0 мм.
Работа буксовых поводков происходит следующим образом:
- тяговое (тормозное) усилие от оси колесной пары передается
через роликовый подшипник на корпус буксы, затем на валик по-
водка; через резиновую втулку на корпус поводка, затем через дру-
гую резиновую втулку на другой валик поводка и с него на кронш-
тейн рамы тележки;
- при движении на неровных участках пути колесная пара с бук-
сами свободно перемещается вверх и вниз относительно рамы те-
лежки, при этом оба поводка букс поворачиваются как маятники
за счет скручивания резиновых втулок двух валиков. Чтобы поводки
при этом не работали на растяжение, один поводок буксы распо-
ложен выше оси буксы на 110 мм, а другой ниже оси на 110 мм.
Примечания. 1. Ревизия роликовых букс.
Ревизия букс первого объема производится на ТРЗ, а также при ненор-
мальном шуме в подшипниках, при обнаружении повышенного нагрева бук-
сы, при повреждениях буксового узла, при сходе колесной пары с рельс на
скорости свыше 20 км/ч, при наличии ползуна глубиной более 1,5 мм на ко-
лесной паре.
Роликовая букса в этом случае разбирается без спрессовки лабиринтово-
го кольца и внутренних колец двух подшипников.
Все снятые детали буксы промываются и осматриваются с замерами износа. При
необходимости заменяются отдельные узлы или подшипник. Снимается стопорная
планка и подтягивается гайка на торце оси колесной пары. Если в смазке буксы
обнаружены следы металла или гайка на оси колесной пары поворачивается более
чем на 0,5 оборотов, то тогда требуется делать полную разборку буксы с выкаткой
колесной пары.
При сборке буксы замеряются: радиальный зазор роликовых подшипников
0,41+0,28 мм и осевой разбег буксы в подшипниках 1,0+1,7 мм.
Ревизия букс второго объема производится на КР1, а также при каждом
полном освидетельствовании колесной пары.
При этом проводят все работы, предусмотренные ревизией первого объе-
ма, а также дополнительно спрессовываются с оси внутренние кольца двух
подшипников и лабиринтовое кольцо.
47
2. Основные причины нагрева роликовой буксы до температур
свыше 70 °C:
- недостаток или избыток смазки, загрязнение смазки;
- разрушение роликов или других деталей внутри корпуса буксы;
- проворот внутреннего кольца подшипника на оси колесной пары
или проворот наружного кольца подшипника в корпусе буксы;
- трение лабиринтового кольца о заднюю крышку буксы;
- самопроизвольное откручивание корончатой гайки с оси ко-
лесной пары и трение ее о переднюю крышку буксы изнутри.
3. Буксы колесных пар с правой стороны по направлению движе-
ния имеют передние крышки с фланцами для установки на правой
колесной паре червячного редуктора привода скоростемера, а на
второй — тахогенератора ТГС-12Э-У1, который является датчиком
скорости движения электровоза. Передача вращения от оси к скоро-
стемеру или тахогенератору осуществляется через поводок, ввинчен-
ный в торец и поводковую вилку на приборах.
1.7. Рессорное подвешивание буксового узла
Назначение. Рессорное подвешивание служит:
- для упругой передачи веса электровоза на колесные пары;
- для равномерного распределения нагрузок между колесными
парами и колесами.
Рессорное подвешивание электровоза ВЛ80с выполнено двухсту-
пенчатым. Первая ступень рессорного подвешивания образована
наличием упругих элементов между буксой и рамой тележки. Вто-
рая ступень рессорного подвешивания образована наличием упру-
гих элементов между рамой кузова и рамой тележки.
Двухступенчатое рессорное подвешивание позволяет получить боль-
шой статический прогиб при удобном размещении упругих элементов.
Устройство. Первая ступень рессорного подвешивания элект-
ровозов ВЛ80с (рис. 1.15) несбалансированное, индивидуальное, т.е.
тележка электровоза опирается на буксу через упругие элементы и
состоит из одной листовой рессоры и двух рессорных стоек с ци-
линдрическими пружинами.
Листовая рессора — состоит из трех верхних коренных листов и
семи нижних подкоренных листов из рессорной стали 60С2 сечением
16x120 мм, скрепленных в средней части хомутом. Для предотвраще-
48
Рис. 1.15. Рессорное подвешивание буксового узла: 1 — регулировоч-
ная гайка; 2 — верхняя стальная шайба; 3 — цилиндрическая пружина;
4 — нижняя стальная шайба; 5 — опора (подкладка); 6 — рессорная
стойка; 7 — предохранительная гайка с шайбой и шплинтом; 8 — лис-
товая рессора; 9 — валик рессоры; 10 — хомут рессоры; 11 — стопор-
ная планка
ния поперечного сдвига листов во всех листах рессоры сверху продав-
лена канавка. Для предотвращения продольного сдвига листов во всех
листах рессоры посередине выполнен паз, в который устанавливается
планка (клин) заподлицо с листами, затем одевается в горячем состоя-
нии хомут и обжимается. Хомут рессоры валиком 0 70 мм укреплен в
проушинах корпуса буксы. Жесткость рессоры 127 кгс/мм.
Рессорная стойка — откована из стали и имеет сверху головку с
отверстием для крепления к кронштейну рамы тележки, а в средней
части резьбу М48 для регулировочной гайки.
Концы рессорных стоек проходят через отверстия в трех верх-
них коренных листах рессоры. На концы рессорных стоек навинче-
ны предохранительные гайки с шайбой сверху и шплинтом снизу.
Пружина — навита из прутка рессорной стали 60С2ХФА 0 42 мм,
и имеет три витка. Жесткость пружины 280 кгс/мм.
Подрессоренный вес электровоза передается на ось колесной пары
следующим образом: от боковины рамы тележки через валик 0 45 мм
на рессорную стойку, далее на регулировочную гайку М48 и на верх-
нюю стальную шайбу, затем через пружину на нижнюю стальную
49
шайбу и далее через опору на конец рессоры, а от хомута рессоры
через валик 0 70 мм на корпус буксы и через два роликовых под-
шипника на ось колесной пары.
Во все отверстия для валиков в хомутах рессоры и в рессор-
ных стойках запрессованы сменные втулки из марганцовистой
стали.
Все валики рессорного подвешивания выполнены из закаленной
стали и от выпадания стопорятся планкой. Эта планка входит в
кольцевую выемку на конце валика и крепится двумя болтами к
кронштейну корпуса буксы. Эти два болта попарно стопорятся
пластиной. Валики рессорных стоек 0 45 мм от выпадания стопо-
рятся корончатой гайкой со шплинтом. Все валики рессорного под-
вешивания смазываются солидолом при сборке тележки.
Технические характеристики рессорного подвешивания
Листовая рессора
Число листов..............................................10
Толщина листа, мм.........................................16
Ширина листа, мм.........................................120
Длина рессоры под статической нагрузкой, мм.............1400
Жесткость рессоры, кгс/мм................................127
Стрела прогиба в свободном состоянии, мм..................74
Статическая нагрузка, кгс...............................8800
Статический прогиб, мм..................................68,5
Марка стали рессорных листов............................60С2
Пружина
Средний диаметр, мм......................................162
Высота в свободном состоянии, мм.........................187
Диаметр прутка, мм........................................42
Число рабочих витков.....................................2,5
Общее число витков.......................................4,0
Жесткость одной пружины, кгс/мм..........................280
Статический прогиб пружины, мм............................17
Навивка пружины.......................................правая
Марка стали прутка пружины...........................60С2ХФА
Примечания.
1. Неподрессоренный вес иа каждую колесную пару составляет примерно 6 т
(нагрузка на ось 24 т). Эта величина складывается из веса колесной пары,
половины веса ТЭД и веса роликовых букс.
50
2. Жесткость упругого элемента, кгс/мм — это сила (кгс), под действием ко-
торой упругий элемент (пружина или рессора) прогнется на 1 мм.
3. Фабричная стрела, мм — это высота изгиба рессоры в свободном состо-
янии без нагрузки (уменьшается под нагрузкой).
4. Статический прогиб, мм — это величина, на которую уменьшается фаб-
ричная стрела рессоры от действующих на нее сил.
5. Браковочные размеры рессорного подвешивания:
- трещины во всех деталях рессорного подвешивания не допускаются;
- продольный сдвиг листов рессоры допускается не более 3 мм и контроли-
руется по двум контрольным полосам, нанесенным белой краской;
- обратный прогиб рессоры под нагрузкой не допускается;
- перекос рессоры (негоризонтальность) допускается не более 20 мм;
- зазор между верхней частью корпуса буксы и боковиной рамы тележки
должен быть 45+70 мм, а разница этих зазоров на одной тележке допускается
не более 10 мм. По этим зазорам контролируется нагрузка на данную колес-
ную пару.
1.8. Кузов и противоразгрузочное устройство
Кузов служит для размещения различного оборудования и ка-
бины машиниста.
Кузов электровоза состоит из следующих основных частей: рамы,
боковых и торцовых стен, а также крыши и кабины.
Рама кузова — представляет собой прямоугольную сварную кон-
струкцию, которая несет на себе все виды нагрузок. Рама (рис. 1.16)
состоит из двух продольных боковин и шести поперечных брусь-
ев; двух буферных брусьев по концам (для размещения в них ав-
тосцепки с фрикционным аппаратом), двух шкворневых брусьев
над серединами двух тележек и двух средних двутавровых брусь-
ев для опоры на них тягового трансформатора, а также ребер же-
сткости.
Боковина (рис. 1.17) состоит из двух продольных швеллеров № 16
и № 30, к которым снаружи приварен лист стали, толщиной 8 мм
(юбка).
Все шесть поперечных брусьев рамы кузова выполнены сварны-
ми из листов стали СтЗ.
К шкворневому брусу снизу посередине приварена втулка, в ко-
торую снизу впрессован шкворень (0 155 мм) для передачи тяго-
вых усилий.
51
Рис. 1.16. Рама кузова электровоза ВЛ80с: I — буферный брус;
2 — продольная боковина; 3 — шкворневый брус коробчатого
сечения; 4 — продольное ребро жесткости; 5 — поперечное ребро
жесткости; 6 — средний двутавровый брус; 7 — кронштейны лю-
лечного подвешивания; 8 — кронштейн для цилиндра противо-
разгрузочного устройства
Рис. 1.17. Поперечный разрез рамы кузова: 1 — швеллер № 16; 2 — верти-
кальный стальной лист; 3 — швеллер № 30; 4 — кронштейн под гидравличе-
ские гасители; 5 — горизонтальный упор люлечного подвешивания кузова;
6 — вертикальный упор люлечного подвешивания; 7 — шкворень
52
В буферных брусьях снизу выполнено гнездо для поглощаю-
щего аппарата и автосцепки. Спереди к буферному брусу под ка-
биной болтами укреплен путеочиститель со сменным нижним ли-
стом, который имеет зазор относительно уровня головки рельсов
100-5-160 мм. Зазор от катушек АЛСН до рельсов составляет
130-s-l80 мм, но не ниже путеочистителя. Положение кромки путе-
очистителя по отношению к рельсам по мере износа бандажей
регулируют с помощью козырька, в котором для этой цели име-
ется несколько рядов отверстий.
К двум средним двутавровым поперечным брусьям сверху приваре-
ны по два стальных конуса для опоры на них через резиновые ко-
нуса тягового трансформатора весом 8 т.
Боковые стенки кузова — выполнены сварными, из отдельных
листов стали толщиной 2,5 мм, сваренных между собой встык с по-
мощью швеллеров изнутри. Листы боковых стенок и кабины вы-
полнены гофрированными для необходимой жесткости и лучшего
внешнего вида.
Крыша кузова — выполнена из наружного обвязочного уголка, при-
варенного к боковым стенкам и кабине, и поперечных дуг. В крыше ку-
зова выполнены четыре люка со съемными частями для монтажа и де-
монтажа оборудования электровоза сверху при помощи мостового крана.
Кабина — выполнена сварной, из листов стали толщиной 2,5 мм,
изогнутых на штампах. Кабина имеет тепло- и звукоизоляцию, а
также обработана деревом изнутри.
Противоразгрузочное устройство — служит для выравнивания
нагрузок на колесные пары при реализации сил тяги и торможе-
ния, а также для повышения использования сцепного веса.
При реализации силы тяги и передачи ее составу, из-за разности
уровней приложения сил к раме тележки и кузову секции электровоза
относительно уровня головкй рельса действует неуравновешенный
вращающий момент. Этот неуравновешенный момент приводит к
перекосу кузова секции и изменяет вертикальные нагрузки от него
на тележки, в результате чего колесные пары передней тележки бу-
дут разгружаться, а задней — перегружаться.
Противоразгрузочное устройство (ПРУ) (рис. 1.18, а) состоит из ци-
линдра, который укреплен на кронштейне буферного бруса рамы кузо-
ва, и рычага, верхний конец которого шарнирно крепится валиком
53
Рис. 1.18. Противоразгрузочное устройство (а) и схема его включе-
ния при движении электровоза (б): 1 — концевой брус рамы тележ-
ки; 2 — буферный брус рамы кузова; 3 — пневматический цилиндр;
4 — рычаг; 5 — валик; 6 — предохранительная планка; 7 — болт;
8 — опорный ролик; 9 — плавающий валик
к кронштейну, установленному на раме кузова. Внизу рычаг соеди-
нен со штоком цилиндра валиком. На верхнем конце его установлен
ролик, через который передаются нагрузочные усилия на специаль-
ные планки, расположенные на концевых брусьях рам тележек. Что-
бы валик ролика не мог выпасть, установлена планка, закрепленная
болтами и проволокой, проходящей через отверстия головок болтов.
В режиме тяги автоматически с набором первой позиции на пе-
редней секции получает питание электропневматический вентиль
262, который пропускает воздух давлением 2,2-И,5 кгс/см2 в цилиндр
ПРУ передней тележки; одновременно на задней секции получает
питание электропневматический вентиль 263 для включения ПРУ
первой по ходу движения тележки задней секции.
54
При реостатном и пневматическом торможении автоматически
меняется порядок включения вентилей ПРУ на противоположное.
На ведущей секции получает питание электропневматический вен-
тиль 263, а на задней секции вентиль 262.
Всего на каждой секции электровоза установлено два противо-
разгрузочных устройства (по одному на каждую тележку секции).
При любом режиме работы электровоза (тяга, торможение) на каж-
дой секции в работу включается только одно ПРУ.
1.9. Связи кузова электровоза с тележками
Кузов электровоза ВЛ80с связан с тележками посредством цент-
ральной (шкворневой) и боковых связей. В качестве центральной
связи выступает связь шкворня с тележками (шкворневая связь), в
качестве боковых связей используются люлечные подвески.
Назначение. Люлечное подвешивание кузова служит для передачи
веса кузова на раму тележки, а также д ля плавного поворота кузова от-
носительно тележек при вписывании электровоза в кривые участки пути.
Устройство. Люлечное подвешивание (рис. 1.19) состоит из лю-
лечных подвесок, а также из вертикальных и горизонтальных упоров.
Люлечная подвеска состоит из стержня, пружины, нижнего и верх-
него шарниров. К нижней части стержня приложена вертикальная на-
грузка от кузова. Система нижнего и верхнего шарнирных узлов, обес-
печивает перемещение кузова относительно тележек в поперечном
направлении, а также поворот тележек под кузовом.
Горизонтальные упоры (рис. 1.20) предназначены для ограниче-
ния поперечных отклонений кузова от центрального положения.
Зазор между упором и рамой тележки 15+3 мм.
Вертикальные упоры предназначены для ограничения вертикальных
отклонений кузова относительно рамы тележки, а также для предупреж-
дения соединения витков пружин люлечного подвешивания. Зазор меж-
ду вертикальным упором и рамой тележки должен быть не менее 17 мм.
Вес кузова (по 7 т на каждую подвеску) передается от кронштейна
боковины рамы кузова на балансир, затем на опору, на регулировоч-
ную прокладку, на гайку подвески, через резьбу на подвеску, через
верхний выступ подвески на шайбу подвески, через пружину на ниж-
ний фланец стакана, одетого на подвеску, на регулировочную про-
кладку, через опору и далее на кронштейн боковины рамы тележки.
55
LZ1
ел
Рис. 1.19. Люлечное подвешивание: 1 — гайка; 2,3 — опоры; 4 — балансир; 5 — кронштейн рамы
кузова; 6 — стержень; 7 — кронштейн рамы тележки; 8 — опора; 9 — прокладка;
10 — рама кузова; 11 — фланец стакана; 12 — регулировочная шайба; 13 — пружина; 14 — съем-
ная шайба стержня; 15 — продольная боковина рамы тележки; 16 — болт; 17 — страховочный
трос; 18 — шплинт
А-А
Рис. 1.20. Установка гидравлических гасителей колебаний и упоров:
1 — валик; 2 — кронштейн; 3 — гидравлические гасители колебаний;
4 — рама кузова; 5 — регулировочные прокладки; 6 — корпус; 7 —
пружина; 8 — крышка; 9 — боковина рамы тележки; 10 — накладка;
11 — вкладыш; 12 — вертикальный упор
Нижняя гайка подвески стопорится болтом с двумя гайками, а
головка этого болта укреплена через предохранительный трос к
кронштейну боковины рамы тележки.
На трущиеся поверхности подвески и стакана напрессованы
сменные втулки из марганцовистой стали.
Смазка трущихся поверхностей подвески и стакана марки
ВНИИ-НП232 подается на ремонтах шприц-прессом через цент-
ральное смазочное отверстие в верхней части подвески. Это отвер-
стие нормально закрыто штуцером на резьбе.
При вписывании электровоза в кривую вначале сдвигается в сто-
рону кривой по рельсам тележка с верхними концами подвесок на
боковинах рамы тележки. При этом все подвески кузова накло-
няются в сторону кривой. Тогда за счет веса кузова возникает
поперечная сила, за счет которой кузов плавно сдвигается в сторону
кривой (как за счет веса сдвигается люлька качелей при ее откло-
нении от вертикальной оси).
57
После сдвига тележки в поперечном направлении до 15+3 мм
вступает в работу боковой пружинный упор, укрепленный болта-
ми к боковине рамы кузова изнутри. После сжатия пружины боко-
вого упора на 15 мм этот упор работает как жесткий ограничитель.
Технические характеристики люлечного подвешивания
Статическая нагрузка на пружину подвески, кгс............7000
Прогиб пружины под статической нагрузкой, мм...............77
Жесткость пружины подвески, кгс/мм.........................91
Жесткость пружины горизонтального упора, кгс/мм...........183
Марка стали пружины люлечной подвески.................60С2ХФА
Для гашения вертикальных колебаний кузова на тележках к
кронштейнам боковин рамы кузова и рамы тележки валиками 0 70 мм
с резинометаллическими втулками под углом 45° к горизонтали
укреплены по два гидравлических гасителя колебаний с каждой
стороны тележки.
Гидравлический гаситель колебаний (рис. 1.20) служит для гашения
вертикальных колебаний кузова на тележках. Он представляет собой
поршневой телескопический демпфер двухстороннего действия, который
развивает усилие сопротивления при ходе сжатия и растяжения. Прин-
цип работы гидрогасителя заключается в последовательном перемеще-
нии рабочей жидкости через щели, проходя которые возникает вязкое
трение и происходит превращение механической энергии движения в теп-
ловую. Гидравлический гаситель колебаний крепится к кронштейнам бо-
ковин рамы кузова и рамы тележки валиками (0 70 мм) с резинометалли-
ческими втулками, по два гидрогасителя с каждой стороны тележки.
Технические данные гидравлического гасителя колебаний
Диаметр поршня, мм........................................68
Диаметр штока, мм.........................................48
Диаметр кожуха, мм.......................................120
Ход поршня, мм...........................................190
Длина гасителя при полном сжатии, мм.....................360
Параметр сопротивления, кгс с/см..........................88
Объем рабочей жидкости, л................................0,9
Давление, на которое отрегулирован
шариковый предохранительный клапан, кгс/см2.........44,1±4,9
58
Назначение. Шкворневая связь кузова с тележками служит для
передачи тяговых и тормозных усилий от рамы тележки на раму
кузова.
Устройство. Шкворневая связь (рис. 1.21) состоит из шкворня,
размещенного на раме кузова, и шаровой связи для него, разме-
щенной в шкворневом брусе рамы тележки.
Шкворень откован из стали (0 155 мм в нижней части), он впрес-
совывается во втулку, приваренную снизу к шкворневому брусу
рамы кузова, и крепится сверху гайкой.
Рис. 1.21. Шкворневая связь тележки с кузовом электровоза: 1 — брус шаро-
вой связи; 2 — прокладка; 3 — сегментообразный упор; 4 — валик; 5 — проб-
ка маслоспускного отверстия; б — крышка; 7 — масло; 8 — болт; 9 — пру-
жинная шайба; 10 — втулка; II — корпус; 12 — вкладыш; 13 — шаровой шар-
нир; 14 — стопорное кольцо; 15 — шкворень; 16 — стержень, указывающий
уровень масла; 17 — Г-образная трубка контроля уровня масла; 18 — Г-об-
разная трубка для заливки масла; 19 — прокладка; /и+и-суммарный зазор
0,2+0,6 мм регулируется прокладками 2
59
Шаровая связь шкворня входит в гнездо, которое отлито в сере-
дине шкворневого бруса рамы тележки в виде отверстия, к которо-
му снизу приварен цилиндр, отлитый из стали, с двумя боковыми
кронштейнами для подвески двух ТЭД. Внутрь цилиндра устанав-
ливается корпус шаровой связи с двумя упорами с верхним и ниж-
ним буртами. Эти два упора крепятся к гнезду шаровой связи
болтами (0 30 мм). Корпус шаровой связи может перемещаться по
буртам упоров поперек пути до 30 мм.
Во внутрь корпуса шаровой связи впрессована втулка с внут-
ренней сферической поверхностью. Внутрь этой втулки свободно
заводится втулка с наружной шаровой поверхностью, с отверсти-
ем, в которое впрессована латунная втулка. Шар заводится в шар
боком через специальные боковые прорези и разворачивается на
90°, как в сферических подшипниках скольжения.
При опускании кузова на домкратах шкворень кузова свободно вхо-
дит внутрь латунной втулки шара шаровой связи. Затем снизу к
гнезду шаровой связи болтами крепится крышка с уплотнительной
прокладкой.
Внутрь гнезда шаровой связи через масленку, расположенную
сбоку от шкворневого бруса рамы тележки, заливается смазка в виде
осевого масла 28 кг.
За счет шаровых втулок во время движения допускаются любые накло-
ны кузова относительно тележек без работы шкворня на изгиб и излом.
1.10. Система пескоподачи
Подача песка на рельсы под колесные пары электровоза осуществ-
ляется для увеличения коэффициента сцепления колес с рельсами. Пе-
сок применяют для предупреждения боксования колес электровоза в
режиме тяги, а также для исключения заклинивания колесных пар (юза)
при пневматическом или электрическом торможении.
На каждой секции электровоза ВЛ80с имеется шесть песочных
бункеров общим объемом 1232 литра, причем два средних бункера сде-
ланы общими для обоих направлений движения. Песок во все шесть
бункеров (всего примерно 3500 кг) набирается через специальные
люки с крышками и сетками на крыше кузова.
Подача песка под колесные пары (рис. 1.22) может осуществляться
следующим образом:
60
1) при приведении в действие ручного клапана пескоподачи (под
боковым окном у машиниста) воздух из питательной магистрали
через разобщительный кран, открытый ручной клапан и переклю-
чающий клапан поступает к форсункам песочниц, при этом песок
подается только под первую колесную пару ведущей секции;
2) при нажатии на пульте управления ведущей секции электрово-
за кнопки «Песок», на ведущей секции получит питание электропнев-
матический вентиль 241, который пропустит воздух к форсункам
подачи песка под I и III колесные пары, одновременно на задней
секции получит питание электропневматический вентиль 242, кото-
рый пропустит воздух к форсункам подачи песка под V и VII колес-
ные пары. Включение электропневматических вентилей 241 и 242
происходит через блокировочные контакты «Вперед», «Назад» ре-
версивных переключателей секций электровоза;
3) предусмотрена также автоматическая подача песка в следую-
щих случаях: при срабатывании реле боксования 43,44 в режиме тяги;
при срабатывании реле защиты от юза РЗЮ1+РЗЮ4 при реостат-
ном торможении; при срабатывании пневматического выключателя
управления ПВУ4 при пневматическом торможении.
Примечания. 1. Наконечники песочных труб должны быть укреплены на
расстоянии 30+50 мм от головки рельс и от бандажа. Песок должен подаваться
в точку соприкосновения бандажа с рельсом.
Рис. 1.22. Схема подачи песка под колесные пары: 1 — электропневматичес-
кий клапан (в схеме 241, 242*); 2 — разобщительный кран; 3 — ручной кла-
пан песочницы; 4 — питательная магистраль; 5 — переключательный клапан;
6 — форсунка
*См. схему электровоза на рис. 8.6 (вкладка).
61
2. Форсунки песочниц должны быть отрегулированы так, чтобы под пере-
дние колесные пары секций подавалось 1,2 кг песка в минуту, а под средние
колесные пары секций подавалось 0,8 кг в минуту.
3. На электровозах ВЛ80с с № 1904 ручной пневматический клапан под-
сыпки песка не применяется, а подсыпка песка под I и III колесные пары ве-
дущей секции осуществляется с помощью дополнительно устанавливаемой
кнопки 219 «Песок».
1.11. Система вентиляции и охлаждения
Система вентиляции должна обеспечивать:
- заданные расходы воздуха на охлаждение электрического обо-
рудования;
- вентиляцию помещений кузова для удаления избыточного теп-
ла, которое выделяет электрическое оборудование при своей рабо-
те и получения заданного перепада температуры воздуха в кузове
над температурой окружающей среды (15-5-20 °C);
- очистку охлаждающего воздуха от снега и пыли;
- создание в помещениях кузова избыточного давления (40-5-60 Па).
Назначение. Система охлаждения силового электрического обо-
рудования электровоза ВЛ80с является принудительной, воздуш-
ной и предназначена для охлаждения тяговых электродвигателей,
индуктивных шунтов (ИШ1-5-ИШ4), тяговых выпрямительных ус-
тановок (61, 62), сглаживающих реакторов (55, 56), масляных ра-
диаторов тягового трансформатора, а также при реостатном тор-
можении должна охлаждаться выпрямительная установка
возбуждения (60) и блоки тормозных резисторов (R11-5-R14).
В систему вентиляции электровоза ВЛ80с входят центробежные
вентиляторы, жалюзи, фильтры, форкамеры и воздуховоды.
Центробежные вентиляторы состоят из клееного из стеклоткани кор-
пуса в виде улитки и вентиляционного колеса с 20 наклонными лопатка-
ми. При вращении лопатки вентиляционного колеса забирают воздух из
корпуса и направляют его в воздухопровод, при этом внутри корпуса
улитки создается разряжение. В результате под действием атмосферного
давления через жалюзи и фильтры воздух поступает внутрь корпуса-улит-
ки, откуда нагнетается для дальнейшего охлаждения оборудования.
Особенностью центробежных вентиляторов ЦВ-19 № 6, 5 (МВЗ,
МВ4) является использование обоих концов вала электродвигателя для
62
привода двух противоположных по направлению вращения венти-
ляторов. Расход воздуха на охлаждение оборудования электрово-
за приводится в табл. 1.2.
Таблица 1.2
Расход воздуха на охлаждение оборудования электровоза
№ Охлаждаемое оборудование Расход воздуха м3/мин
1 Масляные радиаторы тягового трансформатора 330
2 Блок тормозных резисторов (БТР-171) 206
3 Два плеча выпрямительной установки 170
4 Тяговый двигатель (НБ-418К6) 105
5 Сглаживающий реактор (РС-53) 50
6 Индуктивный шунт (ИШ-95) 20
7 Выпрямительная установка возбуждения 17
Работа МВ1, МВ2. При работе мотор-вентиляторов МВ1, МВ2
(рис. 1.23) воздух засасывается через лабиринтные жалюзи (в правой
боковой стенке кузова) и поступает в форкамеры, где охлаждает ин-
дуктивные шунты (ИШ1, ИШ2 от МВ1 и ИШЗ, ИШ4 от МВ2). Пос-
ле индуктивных шунтов воздух нагнетается в воздуховоды к тяговым
двигателям, после охлаждения которых выбрасывается под кузов эле-
ктровоза. От воздуховода к ТЭД № 4 часть воздуха ответвляется для
охлаждения тиристорного плеча выпрямительной установки возбуж-
дения. Требуемый расход воздуха на охлаждение двигателей и выпря-
мительной установки возбуждения регулируется специальными зас-
лонками. Направление потоков охлаждающего воздуха от МВ1, МВ2
в режимах тяги и реостатного торможения остается неизменным.
Работа МВЗ, МВ4. В связи с возможностью работы электровоза в
режиме реостатного торможения на каждой секции установлены уст-
ройства переключения воздуха типа УПВ-5 (4 шт.), которые переклю-
чают поток охлаждающего воздуха в зависимости от режима работы
электровоза. В режиме тяги воздушные заслонки внутри УПВ распо-
лагаются таким образом, что воздух, засасываемый через лабиринт-
ные жалюзи (с обеих сторон боковых стенок кузова) мотор-вентиля-
торами МВЗ, МВ4 нагнетается в выпрямительные установки (в 61 от
МВЗ и в 62 от МВ4). После выпрямительной установки часть воздуха
63
Зимний режим
Рис. 1.23. Схема вентиляции электровоза ВЛ80с: 1 — центробежный венти-
лятор ЦВ-19 № 7, 6 (МВ1*); 2 — дефлектор; 3 — центробежный вентилятор
ЦВ-19 № 6, 5 (МВЗ); 4 — выбросные жалюзи; 5 — блок тормозных резисто-
ров R11; б — устройство переключения воздуха 251; 7 — выпрямительная уста-
новка (62); 8 — заслонка; 9 — плечо ВУВ (60); 10 — воздуховод к блоку ВУВ;
11 — окно выброса воздуха в кузов с заслонкой; 12, 17 — воздухозаборные
жалюзи; 13 — тяговый трансформатор; 14 — воздуховод к тяговому транс-
64
идет на охлаждение сглаживающего реактора (55, 56 соответствен-
но), а другая часть охлаждает масляные радиаторы тягового транс-
форматора. После охлаждения этого оборудования воздух выбра-
сывается под кузов. Распределение воздуха между реакторами и
радиаторами осуществляется специальными заслонками.
При работе электровоза в режиме реостатного торможения воздуш-
ные заслонки внутри УПВ автоматически переключаются в другое по-
ложение, в результате чего воздух от МВЗ, МВ4 не поступает на охлаж-
дение выпрямительных установок, а подается вверх на охлаждение
тормозных резисторов (МВЗ охлаждает Rll, R12, а МВ4 охлаждает
R13, R14). После охлаждения тормозных резисторов воздух выбрасы-
вается в атмосферу через выбросные жалюзи, установленные на крыше
электровоза. Основные параметры вентиляторов электровоза ВЛ80с и
охлаждаемое ими оборудование приводятся в табл. 1.3.
Система вентиляции кузова также является принудительной и
предназначена для создания избыточного давления с целью предот-
вращения проникновения в кузов пыли и снега при движении элект-
ровоза, а также для охлаждения воздуха в кузове в летнее время.
Вентиляция кузова электровоза осуществляется воздухом, по-
ступающим через окна выброса воздуха в кузов, расположенные
на воздуховодах к ТЭД № 2 и № 3 и через окна на воздуховодах к
реакторам. Отработанный воздух выбрасывается из кузова через
дефлекторы, установленные на крыше кузова.
Для защиты охлаждаемого оборудования от попадания снега на
период эксплуатации электровоза в зимнее время на лабиринтные
жалюзи устанавливают снегозащитные фильтры из мешковины.
В зимнее время дефлекторы, расположенные на крыше кузова,
должны быть закрыты.
форматору; 15 — брезентовый патрубок; 16 — воздуховод к тяговому двига-
телю; 18 — заслонки для распределения воздуха между сглаживающими ре-
акторами и масляными радиаторами; 19,21 — форкамеры; 20 — заслонка
для регулирования количества воздуха, охлаждающего ВУВ; 22 — индук-
тивный шунт (ИШ1, ИШ2); 23 — окно выброса воздуха в кузов; 24 — сгла-
живающий реактор (55); 25 — регулировочная заслонка; 26 — воздуховод
к сглаживающему реактору; 27 — фильтр-мешковина
В скобках приводится позиционное обозначение электрических аппара-
тов в схеме электровоза на рис. 8.2 (вкладка).
65
Таблица 1.3
Основные параметры вентиляторов электровоза ВЛ80с и охлаждаемое
ими оборудование
Тип вентилятора ЦВ-19№7, 6 ЦВ-19№6, 5
Обозначение по схеме МВ1 | МВ2 МВЗ | МВ4
Частота вращения, об/мин 1470
Диаметр рабочего колеса, мм 760 650
Число рабочих колес 1 2
Производительность, м/мин 250 2x155
Мощность, кВт 23 И
Охлаждаемое оборудование в режиме тяги
МВ1 ТЭД первой тележки (1 и 2), индуктивные шунты ИШ1 и ИШ2
МВ2 ТЭД второй тележки (3 и 4), индуктивные шунты ИШЗ и ИШ4
МВЗ Тяговая ВУ 61, сглаживающий реактор 55, масляные радиаторы
МВ4 Тяговая ВУ 62, сглаживающий реактор 56, масляные радиаторы
Охлаждаемое оборудование при реостатном торможении
МВ1 ТЭД первой тележки (1 и 2)
МВ2 ТЭД второй тележки (3 и 4), выпрямительная установка возбуждения (60)
МВЗ Блоки тормозных резисторов R11, R12
МВ4 Блоки тормозных резисторов R13, R14
1.12. Рекомендации локомотивной бригаде
при обнаружении в пути следования неисправностей
механического оборудования
1. Поломка пружин рессорного подвешивания или листовой рес-
соры. Следовать в депо со скоростью не более 20 км/ч.
2. Поломка пружины люлечного подвешивания или обрыв
стержня. При наличии страховочного троса следовать в депо ре-
зервом со скоростью не более 30 км/ч.
3. Проворот бандажа (ослабление бандажа на ободе колесного
центра), следовать в депо резервом со скоростью 10-5-15 км/ч, осу-
ществляя контроль за колесной парой.
4. Заклинивание зубчатой передачи (поломка зубьев в передаче).
При заклинивании колесной пары поезд на станцию выводить с по-
66
ниженной скоростью, по стрелочным переводам со скоростью 3 км/ч.
Для уменьшения трения бандажей колес и рельсов, наверх закли-
ненных колес необходимо привязать обтирочный материал,
обильно пропитанный маслом, которое должно стекать на пере-
днюю по направлению движения часть бандажа. Тяговый двига-
тель данной колесной пары отключается.
5. Чрезмерный нагрев буксы (поломка подшипника). Следовать
в депо с ограничением скорости до 20+30 км/ч.
6. Обрыв подвески ТЭД. Следовать в депо резервом со скоростью
до 30 км/ч.
7. Обрыв тормозной тяги. При исправности страховочных тросов
следовать в депо резервом со скоростью до 30 км/ч.
8. Трещины в элементах рамы тележки. Следовать резервом в депо
с ограниченной скоростью до 15+20 км/ч.
Глава 2. Электрические машины
2.1. Общие сведения о работе двигателя
постоянного тока
2.1.1. Принцип работы двигателя постоянного тока
Принцип работы двигателя постоянного тока (рис. 2.1) основан
на явлении выталкивания проводника с током из магнитного по-
тока главных полюсов.
Простейший двигатель постоянного тока состоит из двух глав-
ных полюсов в виде постоянных магнитов N и 5, между которыми
помещены два проводника в виде рамки с осью вращения (простей-
ший якорь).
Если от источника постоянного тока через щетки и коллектор-
ные пластины пропускать по проводникам якоря ток в направле-
нии, указанном на рисунке, то каждый проводник будет выталки-
ваться из магнитного потока Фдв главных полюсов силами F,
которые образуют вращающий момент, что приводит к вращению
якоря. Направление выталкивающих сил F и направление враще-
ния якоря определяется по правилу левой руки.
При пуске величина тока двигателя / определяется по закону
Ома для участка цепи. 1ДВ ПуСК~Сдв/2?дв, где ^дв— + ^Гл. полюс+
+ -^доп полюс ~ 0’1 Ом. После пуска якоря все проводники якоря
начнут двигаться и будут пересекать магнитный поток, создавае-
мый главными полюсами Фдв. От этого в проводниках якоря по
закону электромагнитной индукции будет наводиться ЭДС — как
в якорной обмотке генератора. Направление этой ЭДС якоря £дв
определяется по правилу правой руки.
На рис. 2.1 видно, что эта ЭДС якоря ЕДВ направлена против
направления тока /дв и против направления напряжения С7ДВ. По-
этому в двигателях эту ЭДС в якоре ЕДВ называют противоЭДС.
68
Рис. 2.1. Принцип работы двигателя
постоянного тока
Из-за ее появления величина тока
при увеличении оборотов двигате-
ля будет уменьшаться, а величина
силы тока определяется по закону
Ома для полной цепи: 1ДВ = (£7ДВ -
- Ед^)/Кдв. Величина противоЭДС
якоря определяется по формуле
Реальный тяговый двигатель
отличается от простейшего двига-
теля постоянного тока тем, что
число проводников якоря не два,
а значительно больше (5004-1000);
число главных полюсов 4 или 6 и
выполнены они в виде электро-
магнитов. Все эти изменения слу-
жат для увеличения вращательно-
го момента и мощности ТЭД.
Коллектор в двигателе постоянного тока служит для изменения на-
правления тока в отдельных проводниках якоря при переходе их под
главным полюсом другой полярности через геометрическую нейтраль.
Это необходимо для вращения якоря, так как без коллектора в двига-
теле постоянного тока при подаче на него напряжения будет наблю-
даться только начальное колебание якоря без вращения.
Ток тягового двигателя (ток якоря) имеет большое значение в
следующих случаях:
1) при пуске, так как в этом случае противоЭДС якоря Е равна
нулю, а Едв очень мало;
2) при движении на высоких позициях по тяжелому подъему на
малой скорости, так как в этом случае напряжение, приложенное к
ТЭД Сдв, имеет большое значение (высокие позиции), а противоЭДС
якоря Е уменьшается из-за уменьшения оборотов двигателя (движе-
ние на подъем).
Ток тягового двигателя (ток якоря) имеет небольшое значение
при движении электровоза с большой скоростью и при боксова-
нии колесных пар, так как в этих случаях величина противоЭДС
якоря Едв будет иметь большое значение.
69
2.1.2. Регулирование скорости вращения ТЭД
В качестве тяговых двигателей на всех электровозах, электропоездах и
тепловозах применяются в основном тяговые двигатели с последователь-
ным возбуждением, так как при пуске они создают самый большой пус-
ковой вращающий момент, что необходимо для трогания поезда с места.
При пуске ТЭД с последовательным возбуждением весь значительный
пусковой ток якоря 1Я протекает по обмотке возбуждения и создает боль-
шой магнитный поток Фда, в результате которого двигатель созд ает боль-
шой вращающий момент Л/вр, который определяется по формуле
^вР=С7яФдв, (1)
где С—постоянный коэффициент двигателя, который зависит от его
конструктивных особенностей (от числа пар полюсов, от числа про-
водников якорной обмотки и др.).
Скорость движения электровоза пропорциональна частоте враще-
ния п тягового двигателя, которая в свою очередь зависит от напряже-
ния на зажимах двигателя 1/дв, от величины магнитного потока Фда,
от тока якоря 1Я и выражается формулой
«^дв-'ЛдвУСФдв, (2)
где 7?дв — сопротивление обмоток двигателя, Ом.
Из формулы (2) видно, что скорость вращения якоря ТЭД можно
регулировать двумя способами: изменением величины подводимого к
ТЭД напряжения £/да и изменением величины магнитного потока Фдв.
1-й способ на электровозах ВЛ80с реализован таким образом,
что изменение напряжения на ТЭД производится за счет переклю-
чения главным электроконтроллером (ЭКГ-8) секций на вторич-
ной обмотке тягового трансформатора (33 позиции). При этом каж-
дая следующая позиция повышает (при наборе) или уменьшает (при
сбросе) напряжение ТЭД на 36,25 В.
2-й способ на электровозах ВЛ80с реализован с помощью фех-
ралевых резисторов ослабления возбуждения, которые специаль-
ными контакторами подключают параллельно обмоткам возбуж-
дения ТЭД. В результате часть тока якоря (рис. 2.2, а) проходит
мимо обмоток возбуждения каждого ТЭД, что приводит к умень-
шению тока ZB в обмотках возбуждения и к уменьшению их маг-
нитного потока Фдв, что выражается следующей формулой:
70
&№ = iBw/Rm (3)
где W — число витков
обмотки возбуждения;
/?Магн — магнитное со-
противление двигате-
ля, зависит от конструк-
тивных особенностей его
магнитной системы.
Из-за уменьшения Фдв
в якорных обмотках про-
исходит уменьшение про-
тивоЭДСЕда в соответст-
вии с формулой
Рис. 2.2. Регулирование скорости вра-
щения ТЭД изменением магнитного
потока
£дв = С п Фдв.
(4)
Из-за уменьшения Едв в якорных обмотках броском увеличива-
ется ток якоря 1Я в соответствии с формулой
^я=(^дв-^дв)/^дв- (5)
За счет увеличения тока якоря 1Я увеличивается вращающий мо-
мент двигателя Л/вр (формула 1) так как увеличение тока якоря 1Я
происходит в большей степени, чем уменьшение магнитного потока
двигателя Фдв.
За счет увеличения вращающего момента Л/вр в тяговых двигате-
лях происходит увеличение силы тяги электровоза, что приводит к
увеличению скорости движения. Одновременно увеличивается по-
требление электроэнергии из контактной сети в виде увеличения тока
в первичной обмотке тягового трансформатора.
После набора позиций или включения ступени ослабления воз-
буждения для ТЭД за счет увеличения тока якоря увеличивается вра-
щающий момент ТЭД, в результате чего сила тяги электровоза и ско-
рость его движения также возрастают. При этом из-за увеличения
числа оборотов якорей ТЭД увеличивается действие противоЭДС в
якорных обмотках. В результате ток якоря будет плавно уменьшаться
до тех пор, пока не наступит равномерное движение, но уже с боль-
шей скоростью, чем до набора позиции или включения ослабленно-
го возбуждения, — справедливо для неизменного профиля пути.
71
При включении режима ослабления возбуждения уменьшение
Фдв всегда происходит в меньшей степени, чем увеличение тока
якоря 1Я (рис. 2.2, б), это объясняется явлением насыщения сердеч-
ников главных полюсов ТЭД.
Степень регулирования тока возбуждения характеризуется коэф-
фициентом регулирования возбуждения 0, который представляет
собой отношение тока возбуждения I при ослабленном возбуж-
дении (когда параллельно обмотке возбуждения ТЭД контакто-
ром ослабления возбуждения Ков подключен резистор ослабле-
ния возбуждения 7?ов) к току возбуждения /нв (при нормальном
возбуждении ТЭД), при одном и том же токе в обмотке якоря:
Р = I0BIIm= ROBI(RB + R0B), где RB — сопротивление обмотки воз-
буждения; R0B — сопротивление резистора ослабления возбужде-
ния; IQB — ток через обмотку возбуждения при работе ТЭД в режи-
ме ослабления возбуждения; /нв — ток через обмотку возбуждения
при работе ТЭД в режиме нормального возбуждения.
На электровозах ВЛ80с применяют три ступени ослабления воз-
буждения ТЭД: ОП1 — 70 %; ОП2 — 52 %; ОПЗ — 43 %.
Степень ослабления возбуждения в % показывает, какая часть тока
якоря идет по обмотке возбуждения.
Применять режим ослабления возбуждения можно, если значе-
ние тока якоря 1Я ТЭД не превышает тока часового режима (для
НБ-418К6 1Ч = 880 А), чтобы не перегреть изоляцию ТЭД.
2.1.3. Реакция якоря
Реакция якоря — это влияние магнитного потока якоря на маг-
нитный поток главных полюсов при нагрузке.
Когда ток якоря равен нулю, то магнитный поток главных полюсов
направлен по оси полюсов и везде равномерный.
Когда при вращении якоря по проводникам якоря идет ток, то во-
круг каждого проводника якоря создается свой магнитный поток
(рис. 2.3). Этот магнитный поток всех проводников якоря склады-
вается и образуется общий магнитный поток якоря, направление
которого определяется по правилу буравчика.
В результате на набегающих краях главных полюсов магнитный
поток якоря будет направлен согласно с магнитным потоком главных
полюсов, отчего общий магнитный поток двигателя усиливается.
72
Рис. 2.3. Реакция якоря
N
На сбегающих краях главных полюсов магнитный поток якоря бу-
дет направлен встречно с магнитным потоком главных полюсов, отче-
го общий магнитный поток двигателя уменьшается.
Таким образом, из-за реакции якоря общий магнитный поток двига-
теля на набегающих краях полюсов усиливается, а на сбегающих кра-
ях полюсов уменьшается.
Геометрическая нейтраль (ГН) — это линия, проходящая через
ось двигателя перпендикулярно оси главных полюсов.
Физическая нейтраль (ФН) — это линия, проходящая через ось
двигателя перпендикулярно оси общего магнитного потока двигателя,
наклоненного из-за реакции якоря.
В двигателях ФН поворачивается относительно ГН против вра-
щения якоря на угол, величина которого зависит от тока якоря,
т.е. от нагрузки двигателя.
После реверсирования двигателя ФН будет отклоняться от ГН
в обратную сторону. Поэтому в реверсируемых двигателях щетки
всегда устанавливают на ГН, чтобы создать одинаковые условия
работы двигателя при вращении якоря в любую сторону.
Реакция якоря оказывает вредное воздействие на работу двигателя
по следующим причинам:
1. Реакция якоря является одной из главных причин кругового огня
по коллектору ТЭД из-за усиления магнитного потока двигателя на
набегающих краях полюсов. При вращении якоря в отдельных секциях
его обмотки под набегающими краями полюсов наводится повышен-
73
ная ЭДС, из-за которой между отдельными соседними коллектор-
ными пластинами увеличивается междуламельное напряжение
примерно до 40 В при среднем междуламельном напряжении до 15*20 В.
Из-за этого происходит переброс дуги между соседними коллек-
торными пластинами, что может привести к круговому огню по
коллектору двигателя между «+» и «-» щетками.
2. Реакция якоря приводит к ухудшению коммутации тяговых дви-
гателей.
3. Из-за реакции якоря уменьшается общий магнитный поток дви-
гателя, так как из-за явления насыщения сердечников главных полюсов
усиление общего магнитного потока двигателя на набегающих краях
полюсов происходит в меньшей степени, чем ослабление общего маг-
нитного потока двигателя на сбегающих краях главных полюсов.
Для предотвращения вредного влияния реакции якоря в конст-
рукции тяговых двигателей используют компенсационную обмот-
ку (для защиты от кругового огня) и дополнительные полюса (для
улучшения коммутации).
2.1.4. Работа компенсационной обмотки
Компенсационная обмотка уложена в пазы сердечников главных
полюсов и включается последовательно с якорной обмоткой ТЭД. При
таком включении направление тока в проводниках компенсационной
обмотки, лежащих в сердечнике одного главного полюса встречно с
N
Рис. 2.4. Работа компенсационной
обмотки
направлением тока проводников
обмотки якоря, лежащих под
этим главным полюсом.
В результате компенсацион-
ная обмотка создает свой магнит-
ный поток Фк, равный магнитно-
му потоку якорной обмотки Фя,
но направленный встречно ему
(рис. 2.4). Тем самым компенсиру-
ется вся реакция якоря в двигателе.
Общий магнитный поток дви-
гателя становится равномерным и
при вращении якоря во всех секци-
ях ее обмотки будет наводиться
74
одинаковая ЭДС. Междуламельное напряжение между соседними
коллекторными пластинами будет одинаковым (не более 15-5-20 В),
в результате чего не будет переброса дуги между соседними кол-
лекторными пластинами и не будет кругового огня по коллектору.
2.1.5. Коммутация ТЭД
Коммутация в тяговом двигателе—это процесс переключения ком-
мутируемой секции обмотки якоря из одной параллельной ветви об-
мотки якоря в другую параллельную ветвь. Этот процесс сопровож-
дается изменением направления тока в коммутируемой секции.
Коммутируемая секция — это секция обмотки якоря, закоро-
ченная щеткой накоротко.
В процессе коммутации в замкнутых накоротко секциях индуци-
руется реактивная ЭДС, равная сумме ЭДС самоиндукции eL и ЭДС
взаимоиндукции ем, так как обычно в процессе коммутации участву-
ет несколько секций, одновременно замкнутых накоротко щетками.
Эта реактивная ЭДС ер = eL + ем, действуя в коммутируемой секции,
сильно изменяет характер коммутации и вызывает образование доба-
вочного тока, тока коммутации /к. Плотность тока под щетками ста-
новится неравномерной, увеличиваясь под сбегающими краями, что
вызывает искрение, так как небольшая площадь электрического кон-
такта между щеткой и сбегающей пластиной коллектора не может
пропустить через себя значительный ток. Практически образуется
искровой разряд между щеткой и сбегающей коллекторной пласти-
ной. Тяговые двигатели обладают большой мощностью и работают
при значительных частотах вращения, значит в коммутируемых сек-
циях индуцируется значительная реактивная ЭДС ер и неблагоприят-
нее протекает процесс коммутации. Кроме того, при больших нагруз-
ках из-за сдвига физической нейтрали относительно геометрической,
расположенные на геометрической нейтрали коммутируемые секции
оказываются в зоне действия магнитного потока, создаваемого то-
ком якоря, поэтому при вращении якоря в них так же, как и в осталь-
ных секциях, будут индуцироваться ЭДС, называемые ЭДС враще-
ния евр. ЭДС вращения, созданная потоком якоря, ухудшает
коммутацию, так как совпадает по направлению с реактивной ЭДС.
Основной причиной искрения в ТЭД является разрыв щетками
остаточного тока, созданного в коммутируемой секции реактивной
ЭДС ер и ЭДС вращения евр от действия магнитного потока якоря.
75
Чтобы коммутация тяговых двигателей постоянного тока была
хорошей, без искрения под щетками, необходимо, чтобы величи-
на внутреннего тока в закороченной щетками коммутируемой
секции была близкой к нулю, т.е.:
~ ^eL + еМ + евр)/(гсекц + г щетки) ~
Следовательно, улучшение коммутации может быть осуществлено
тремя путями:
1) уменьшением реактивной ЭДС;
2) компенсацией реактивной ЭДС и ЭДС вращения от магнитного
потока якоря некоторой добавочной коммутирующей ЭДС;
3) уменьшением токов коммутации, путем увеличения сопротив-
ления цепи коммутируемой секции.
Уменьшение реактивной ЭДС достигается путем уменьшения ин-
дуктивности секции различными конструктивными методами. Все сек-
ции делают одновитковыми, пазы якоря открытыми и не очень глубо-
кими до 4,5-5-5,5 см. Для выравнивания индуктивности всех секций,
одну сторону каждой секции располагают в верхнем слое, а дру-
гую — в нижнем. Реактивная ЭДС уменьшается также путем умень-
шения ширины щетки, так как при этом уменьшается число одно-
временно коммутируемых секций.
С целью компенсации реактивной ЭДС и ЭДС вращения от маг-
нитного потока якоря применяют добавочные полюса, которые рас-
полагают между главными полюсами на геометрической нейтрали,
т.е. там, где находится коммутирующая секция, замкнутая щетками
накоротко. Магнитный поток добавочных полюсов направлен про-
тив магнитного потока якоря в коммутационной зоне и компенси-
рует его, т.е. не будет индуцироваться ЭДС вращения. Кроме того,
поток добавочных полюсов индуцирует в коммутируемых секциях
ЭДС <?к, направленную против реактивной ЭДС ер. Это и есть ком-
мутирующая ЭДС. Для того чтобы поле добавочных полюсов авто-
матически компенсировало ЭДС вращения при различных нагруз-
ках, обмотку добавочных полюсов включают последовательно с
обмоткой якоря, а их магнитную цепь делают ненасыщенной.
Третий путь улучшения коммутации направлен на увеличение сопро-
тивления цепи коммутируемой секции. Д ля этого щетки выполняют элек-
трографитированными с повышенным сопротивлением (до 0,01 Ом).
76
Кроме этого щетки выполняют разрезными (вдоль), за счет чего
примерно в 2 раза увеличивается их сопротивление для поперечно-
го тока (для продольного тока якоря разрез вдоль щеток их сопро-
тивления почти не увеличивает).
В результате этих мероприятий внутренний ток /к в коммути-
руемой секции будет близким к нулю и коммутация будет происхо-
дить без искрения под щетками.
Для уменьшения искрения под щетками коллектор якоря дол-
жен быть чистым, на щетки должно быть нормальное нажатие и
должны быть выдержаны все размеры щеточного механизма.
2.1.6. Классы коммутации
Класс коммутации определяется по степени искрения под сбега-
ющим краем щетки при работе ТЭД под номинальным напряже-
нием, а также при двойном часовом токе якоря (т.е. при работе ТЭД
под двойной нагрузкой). Испытания проводятся в течение 30 с при
вращении якоря ТЭД в каждую сторону (табл. 2.1).
Таблица 2.1
Характеристика степени искрения на коллекторе тягового двигателя
Класс коммутации Степень искрения Состояние щеток и коллектора
1 Искрения под щетками нет («темная» коммутация) Отсутствие почернения на кол- лекторе и нагара на щетках
11 4 Слабое точечное искрение , 1 под 1— частью щеток (по ширине щеток) Отсутствие почернения на кол- лекторе и нагара на щетках
11 2 Слабое искрение под 1-1 ча- стью щеток (по ширине щеток) Появление следов почернения на коллекторе, легко устраняе- мых протиранием его поверхно- сти бензином, а также нагара на щетках
2 Наблюдается искрение под всем краем щетки. Допуска- ется только при кратковре- менных толчках тока нагруз- ки и перегрузках Появление следов почернения на коллекторе, не устраняемых протиранием его поверхности бензином, а также следов нагара на щетках
77
Продолжение табл. 2.1
Класс коммута- ции Степень искрения Состояние щеток и коллектора
3 Наблюдается сильное ис- крение под щетками, пере- ходящее в круговой огонь по коллектору. Допускается только для динамических режимов работы двигателя, если при этом коллектор и щетки остаются в состоя- нии, пригодном для даль- нейшей работы Значительное почернение кол- лектора, не устраняемое проти- ранием его бензином, а также подгорание и разрушение щеток
Для тяговых двигателей электровозов и электропоездов клас-
сы коммутации «2» и «3» не допускаются.
2.1.7. Классы изоляции обмоток тяговых двигателей
1. Класс изоляции «А» — допускает перегрев изоляции на 90 °C,
Тмакс = 25 + 90 = 115 °C. К этому классу изоляции относятся: хлоп-
чатобумажные ленты и ткани, пропитанные изоляционным лаком. Их
температура в эксплуатации не должна превышать 115 °C.
2. Класс изоляции «В» — допускает перегрев изоляции на 120 °C,
Т’макс = 25 + 120 = 145 °C. К этому классу изоляции относятся: ми-
калента, киперная лента, пропитанная изоляционным лаком, и др.
Их температура в эксплуатации не должна превышать 145 °C.
3. Класс изоляции «Н» — допускает перегрев изоляции на 180 °C,
Т^акс = 25 + 180 = 205 °C. К этому классу изоляции относятся: стек-
ломикалента, стеклолента и др. Их температура в эксплуатации не
должна превышать 205 °C.
В тяговых двигателях электровозов и электропоездов изоляция об-
мотки якоря класса «В», а изоляция обмоток главных и дополнитель-
ных полюсов класса «Н».
2.1.8. Режимы работы тяговых двигателей
1. Часовый режим — это режим работы ТЭД при номинальном
напряжении и при часовом токе.
78
Часовый ток — это такой ток 1Ч, при работе с которым, начиная
с холодного состояния (+25 °C) при исправной вентиляции, по ис-
течении 1 ч изоляция всех обмоток двигателя нагревается до пре-
дельно допустимой температуры для данного класса изоляции.
Часовая мощность тягового двигателя определяется как произведе-
ние номинального напряжения (17ном) на ток часового режима (/ч) и на
КПД двигателя (г| = 0,92-5-0,95): Р = UnoMI4x\.
2. Длительный режим — это режим работы ТЭД при номинальном
напряжении и при длительном токе.
Длительный ток — это такой ток Z , при работе с которым ТЭД
может работать длительно (более 10 ч) при исправной вентиляции. При
этом изоляция всех его обмоток нагревается до предельно допустимой
температуры (для данного класса изоляции) и далее температура изо-
ляции повышаться не будет, так как наступит тепловое равновесие.
Длительная мощность тягового двигателя определяется как про-
изведение номинального напряжения (^ном) на длительный ток (Z )
и на КПД двигателя = Ц10М 7да т].
2.1.9. Реверсирование тяговых двигателей
Реверсирование тяговых двигателей — это процесс изменения на-
правления вращения якоря с целью изменения направления движе-
ния локомотива.
Реверсирование ТЭД можно осуществить двумя способами:
1) путем изменения направления тока в обмотке возбуждения
двигателя (при прежнем направлении тока в обмотке якоря);
2) путем изменения направления тока в обмотке якоря двигателя
(при прежнем направлении тока в обмотке возбуждения).
На большинстве локомотивов и электропоездах используется пер-
вый способ реверсирования тяговых двигателей, которое осуществля-
ется с помощью реверсивных переключателей. При таком способе ре-
версирования напряжение между разомкнутыми силовыми контактами
реверсоров даже на высоких позициях будет незначительным (для
ВЛ80с — не более 7 В при номинальном напряжении на ТЭД 950 В), а
при низком значении напряжения не произойдет переброса дуги между
разомкнутыми контактами реверсоров по воздуху или по загрязнен-
ной изоляции. (Основная доля общего напряжения двигателя приложе-
на к якорной обмотке из-за наведения в якорной обмотке противоЭДС.)
79
2.1.10. Контрток тягового двигателя
Если на ходу среверсировать ТЭД и набором позиций подать
на него напряжение, то произойдет контрток (рис. 2.5.), который
приводит к следующим отрицательным последствиям:
1. При контртоке на ходу изменяется полярность главных полюсов ТЭД,
поэтому в якоре изменяется направление ЭДС по правилу правой руки.
Теперь эта ЭДС якоря ЕДВ будет совпадать по направлению с
напряжением И, поэтому величина контртока ТЭД при большой
скорости движения будет очень большая и ТЭД выходит из строя
из-за возникновения кругового огня по коллектору.
2. При контртоке ТЭД создает очень большой тормозной момент,
направление которого определяется по правилу левой руки, от чего
происходит заклинивание (юз) колесных пар, в результате которого
тормозная сила электровоза снижается по сравнению с нормальным
пневматическим торможением тормозными колодками.
В связи с этим применение контртока запрещено.
7дв - (Цхв - О*дв
'контр - (Ци +
Рис. 2.5. Контрток тягового двигателя: а — двигательный режим;
б — контрток
80
2.1.11. Генераторный режим работы ТЭД
На всех электровозах при реостатном и рекуперативном тормо-
жении ТЭД электровозов работают как генераторы с независимым
возбуждением.
Тяговой двигатель во время вращения якоря можно перевести в
генераторный режим двумя способами (рис. 2.6.):
1) изменением направления тока в обмотке возбуждения ТЭД
(т.е. изменением полярности главных полюсов ТЭД) при прежнем
направлении тока в обмотке якоря.
Этот способ применяется для ТЭД на электровозах ВЛ80т, ВЛ80с
при реостатном торможении.
При этом способе изменяется направление ЭДС в якоре £дв по
сравнению с работой ТЭД в двигательном режиме, так как изменя-
ется полярность главных полюсов при прежнем направлении вра-
щения якоря (определяется по правилу правой руки);
2) изменением направления тока в обмотке якоря при прежнем на-
правлении тока в обмотке возбуждения ТЭД (т.е. при прежней поляр-
ности главных полюсов). Этот способ применен для ТЭД первой
тележки на электровозах ЧС4Т и ЧС8 при их работе в режиме
реостатного торможения.
При этом способе направление ЭДС в якоре £да остается таким же, как
при работе ТЭД в двигательном режиме, так как направление вращения
Рис. 2.6. Двигательный и генераторный режимы работы двигателя:
а — двигательный режим; б — генераторный режим
81
якоря и полярность главных полюсов остаются прежними (опреде-
ляется по правилу правой руки).
В обоих случаях якоря ТЭД будут создавать тормозной момент,
^торм ~ ^я^дв’
направленный против направления вращения (определяется по пра-
вилу левой руки), величина которого пропорциональна произве-
дению тока якоря и тока возбуждения ТЭД.
2.2. Тяговый двигатель
Назначение. Тяговые электродвигатели типа НБ-418К6 служат
для преобразования электрической энергии, подводимой к ним, в
механическую работу по вращению колесных пар с целью приве-
дения электровоза в движение.
Технические характеристики НБ-418К6
Напряжение на зажимах двигателя, В:
номинальное.............................................950
максимальное..................................1180
Максимальная частота вращения, об/мин..................2040
Число пар полюсов, шт.....................................6
Коэффициент возбуждения, %:
номинальный..............................................96
минимальный.....................................43
Расход охлаждающего воздуха, м3/мин.....................105
КПД, %...................................................94
Класс изоляции по нагревостойкости:
катушек главных и дополнительных полюсов..................Н
якоря и компенсационной обмотки..................F
Сопротивление, Ом:
катушек главных полюсов...............................0,008
катушек дополнительных полюсов и
компенсационной обмотки......................0,012
обмотки якоря................................0,011
Масса, кг..............................................4350
Часовой режим
Мощность, кВт...........................................790
Ток якоря, А............................................880
82
Ток возбуждения, А.........................................845
Частота вращения, об/мин...................................890
Длительный режим
Мощность, кВт..............................................740
Ток якоря, А...............................................820
Ток возбуждения, А.........................................785
Частота вращения, об/мин...................................915
Устройство. Тяговый двигатель НБ-418К6 (рис. 2.7) состоит из
остова, двух подшипниковых щитов, шести главных полюсов с ком-
пенсационной обмоткой, шести дополнительных полюсов, якоря и
щеточного механизма.
Остов — служит корпусом тягового двигателя и одновременно
его магнитопроводом. Он отлит из стали с хорошими магнитными
свойствами в виде цилиндра.
С одной стороны на остове отлиты: два кронштейна для креп-
ления шапок МОП (для опоры на ось колесной пары), четыре
кронштейна с отверстиями для крепления кожухов зубчатой пе-
редачи и два кронштейна с отверстиями для транспортировки ТЭД
краном.
С другой стороны к остову ТЭД восемью болтами М42 укреп-
лен кронштейн для подвески ТЭД к раме тележки и отлиты вверху
два кронштейна на случай обрыва подвески ТЭД с отверстиями
для транспортировки ТЭД краном.
С коллекторной стороны сверху остова отлиты: раструб для
входа охлаждающего воздуха из кузова от вентиляторов через бре-
зентовый патрубок и два смотровых люка для осмотра коллектора
и щеточного механизма из кузова или из канавы в депо. Эти два
смотровых люка закрыты легкосъемными крышками с войлочным
уплотнением.
С противоколлекторной стороны сверху и сбоку к остову бол-
тами укреплен раструб из силумина для выхода охлаждающего
воздуха из ТЭД вверх под кузов.
С торцов остов имеет горловины для впрессовки подшипнико-
вых щитов.
После литья на остове прострагиваются торцовые поверхнос-
ти двух кронштейнов, к которым четырьмя болтами крепятся
83
Рис. 2.7. Поперечный («) и продольный (б) разрезы тягового двигателя
НБ-418К6: 1 — остов; 2 — катушка главного полюса; 3, И, 12 — прили-
вы; 4 — сердечник главного полюса; 5 — компенсационная обмотка;
6 — сердечник добавочного полюса; 7 — катушка добавочного полюса;
8 — крышка; 9 — букса моторно-осевого подшипника; 10 — ось ко-
лесной пары; 13 — медные шины; 14, 27 — подшипниковые щиты;
15, 25 — роликовые подшипники; 16 — вал якоря; 17 — коллектор;
18 — траверса; 19 — раструб для входа охлаждающего воздуха; 20 —
щеткодержатель; 21 — уравнители; 22 — якорная обмотка; 23 — сердеч-
ник якоря; 24 — уплотнения роликовых подшипников; 26 — кожух для
выхода охлаждающего воздуха
84
шапки МОП, отлитые из стали. Затем на одном станке растачива-
ются: остов внутри для крепления главных и дополнительных по-
люсов, кронштейны остова, а также шапки МОП внутри под уста-
новку внутрь латунных вкладышей МОП с баббитовой заливкой.
Кроме этого на остове сверлятся отверстия для крепления главных
и дополнительных полюсов, растачиваются горловины остова для
впрессовки подшипниковых щитов и др.
Подшипниковые щиты — служат для крепления якорных под-
шипников. Они отлиты из стали вместе с задними крышками. Пос-
ле обточки щиты впрессовываются в горловины остова и крепятся
12 болтами сбоку к остову.
В горловине каждого подшипникового щита установлен ролико-
вый подшипник. Он состоит из внутреннего кольца с одним боко-
вым буртом, наружного кольца с двумя боковыми буртами и цилин-
дрических роликов в гнездах сепаратора, отлитого из латуни.
Каждый роликовый подшипник с обеих сторон закрыт крыш-
ками. Задние крышки отлиты вместе с подшипниковым щитом.
Передние крышки отлиты из стали в виде колец и крепятся к щиту
болтами.
Все четыре крышки подшипников имеют лабиринты для пре-
дотвращения вытекания смазки. Смазка якорных подшипников
ЖРО заполняется 2/3 свободного объема камеры, что составляет
примерно 0,8 кг. Добавляется смазка по 150+200 г прессом через
специальное отверстие в щите.
Продольный разбег якоря в роликовых подшипниках составля-
ет 6,0+8,0 мм. Такой большой разбег якоря вдоль оси ТЭД необхо-
дим для нормальной работы двухсторонней косозубой зубчатой
передачи, для зацепления зубьев с двух сторон.
В обоих подшипниковых щитах выполнены четыре прилива с
резьбовыми отверстиями для выпрессовки подшипникового щита
на ремонтах с помощью выжимных болтов.
Главные полюса — служат для создания основного магнитного по-
тока двигателя. Главный полюс состоит из сердечника и катушки.
Сердечник главного полюса набран из отдельных листов электро-
технической стали толщиной 0,5 мм. Каждый лист имеет отверстия для
заклепок и квадратное отверстие. Снизу листы имеют утолщенные по-
85
люсные наконечники для удержания катушки и уменьшения рассе-
ивания магнитного потока двигателя.
Снизу в листах сердечника выштамповано шесть пазов для ук-
ладки с двух сторон двух катушек компенсационной обмотки ТЭД.
При сборке сердечника все листы собираются на заклепках, а с
боков ставятся утолщенные листы толщиной 9 мм. Затем все листы
сердечника спрессовываются (усилием 10 тс), и концы заклепок
расклепываются в боковых утолщенных листах. Затем в квадрат-
ное отверстие сердечника впрессовывается стальной стержень, се-
чением 45x45 мм с тремя отверстиями с резьбой М30 для болтов,
крепящих полюс к остову ТЭД.
Катушка намотана из шинной меди сечением 4x65 мм на узкое
ребро и имеет 11 витков. У крайних витков шины отогнуты в сто-
роны для выводов.
Межвитковая изоляция — асбестовая бумага толщиной 0,3 мм, ко-
торая закладывается с боков.
Корпусная изоляция катушки — пять слоев микаленты и один
слой стеклоленты. Все слои изоляции намотаны в полуперекрышу.
Затем изоляция катушки компаундируется, т.е. пропитывается изо-
ляционной смолой.
При сборке главного полюса внутрь катушки устанавливается за-
щитный фланец из листовой стали толщиной 1 мм с буртами (чтобы
не повредить изоляцию внутри катушки) и внутрь этого фланца встав-
ляется сердечник. Предварительно на полюсные наконечники сердеч-
ника сверху одевается пружинная рамка.
Затем сердечник с катушкой крепится к остову ТЭД тремя болтами
М30 с пружинными шайбами. Головки болтов в гнездах остова ТЭД
заливаются смолой для предотвращения попадания влаги внутрь ТЭД.
Шесть катушек главных полюсов соединяются между собой по-
следовательно, путем сварки шин выводов катушек так, чтобы об-
разовались главные полюса разной полярности, таким образом,
образуется обмотка возбуждения ТЭД. От первой и шестой кату-
шек обмотки возбуждения выводятся кабели с выводами «К» и
«КК» наружу ТЭД с противоколлекторной стороны для подклю-
чения к реверсивному переключателю 63 или 64.
Компенсационная обмотка — служит для компенсации влияния ре-
акции якоря. Наличие компенсационной обмотки уменьшает склон-
86
ность ТЭД к появлению кругового огня по коллектору, а также спо-
собствует улучшению коммутации.
Компенсационная обмотка состоит из шести катушек. Каждая
катушка компенсационной обмотки намотана из медной шины в
виде прямоугольной спирали и имеет шесть витков. Каждый виток
катушки изолируется междувитковой изоляцией. Затем два витка с
изоляцией складываются вместе и изолируются общей корпусной
изоляцией. Затем изоляция катушки компаундируется.
Каждая из шести катушек укладывается в три паза сердечников
двух соседних главных полюсов и крепится в этих пазах текстоли-
товыми клиньями.
Шесть катушек компенсационной обмотки соединяются между собой
последовательно и включаются последовательно сякорной обмоткой ТЭД.
Дополнительные полюса — служат для улучшения коммутации
ТЭД. Дополнительный полюс состоит из сердечника и катушки.
Сердечник дополнительного полюса набран из листов электро-
технической стали толщиной 0,5 мм. Каждый лист имеет отверстие
для заклепки и прямоугольное отверстие для стержня.
При сборке сердечника все листы собираются при помощи закле-
пок и на стальном стержне сечением 28x40 мм с тремя резьбовыми от-
верстиями М20 для болтов, которые крепят полюс к остову ТЭД.
В торцы этого стержня вкручены шпильки. С боков ставятся утолщен-
ные боковины толщиной 20 мм с двумя отверстиями. Затем все листы
сердечника спрессовываются усилием 10 тс и в боковинах расклепыва-
ются концы заклепок и концы шпилек, вкрученных в торцы стержня.
Снизу с боков к сердечнику поперечными заклепками прикле-
пываются латунные угольники для удержания катушки.
Сверху к сердечнику двумя винтами крепится диамагнитная про-
кладка из текстолита толщиной 7 мм для предотвращения насыще-
ния сердечника магнитным потоком.
Катушка намотана из меди сечением 12,5x12,5 мм и имеет 8 витков.
У крайних витков концы отогнуты в сторону для выводов.
Межвитковая изоляция выполнена в виде асбестовой бумаги тол-
щиной 0,3 мм, которая закладывается с боков между витками катушки.
Корпусная изоляция катушки выполнена в пять слоев микален-
ты и один слой стеклоленты. Все слои изоляции намотаны вполу-
перекрышу. Затем изоляция катушки компаундируется.
87
При сборке дополнительного полюса внутрь катушки устанавли-
вается защитный фланец, состоящий из двух половин стали толщи-
ной 2 мм. При этом загнутые концы фланца являются пружинной рам-
кой для катушки. Затем внутрь фланца катушки вставляется сердечник.
После этого сердечник с катушкой крепится к остову ТЭД тремя бол-
тами М20 с пружинными шайбами. Головки болтов в гнездах остова зали-
ваются смолой для предотвращения попадания влаги внутрь ТЭД.
Шесть катушек дополнительных полюсов соединяются между
собой последовательно путем сварки выводов катушек так, чтобы
образовались дополнительные полюса разной полярности. Шесть
катушек дополнительных полюсов соединяются последовательно
вперемежку с шестью катушками компенсационной обмотки, что-
бы уменьшить длину выводов.
Затем эта обмотка, состоящая из шести катушек дополнитель-
ных полюсов и шести катушек компенсационной обмотки, вклю-
чается последовательно с обмоткой якоря со стороны вывода «ЯЯ».
На принципиальных схемах обмотка дополнительных полюсов и
компенсационная обмотка не показываются (рис. 2.8).
Зазор между главными полюсами и якорем составляет 5 мм; зазор
между дополнительным полюсом и якорем составляет 10 мм плюс ди-
амагнитная прокладка толщиной 7 мм; длина сердечников якоря
главных и дополнительных полюсов составляет 400 мм.
Якорь — служит для создания вращательного момента ТЭД. Он со-
стоит из вала, втулки, задней нажимной шайбы, шихтованного сер-
дечника, коллектора и обмотки.
Вал якоря откован из хромоникелевой стали и обточен по не-
скольким диаметрам, чтобы при напрессовке втулки на среднюю
часть вала не снимать концы вала.
На концах вал якоря имеет коническую часть с уклоном 1:10 для
напрессовки шестерни зубчатой передачи.
С торцов вал якоря имеет отверстие с резьбой для гайки в виде гриб-
ка, крепящей шестерню, и для рым-болта при транспортировке якоря.
На конических концах вала якоря выполнены: прорезь под шпон-
ку для временной муфты при испытании ТЭД под нагрузкой и по-
лукольцевая канавка для съема шестерни, осуществляемой при
ремонте путем подачи масла через Т-образное отверстие в торце
вала в канавку под шестерней под давлением 50 кгс/см2.
88
б
я
0-
6 катушек
дополнительных
полюсов и 6 катушек
компенсационной
обмотки
ЯЯ
6 катушек главных
полюсов
Обмотка
якоря
Рис. 2.8. Схема соединения обмоток в тяговом двигателе НБ-418К6:
а — схема соединения полюсных катушек тягового двигателя;
б — условное обозначение обмоток тягового двигателя в
электрической схеме
Втулка якоря отлита из стали в виде двух цилиндров, соединенных
ребрами. Втулка якоря выполнена корбчатой формы, обработана по
внутреннему и наружному диаметрам — для напрессовки на вал и по-
садки на нее сердечника и двух нажимных шайб. Передняя шайба объ-
единена со втулкой коллектора. После обточки втулка напрессовыва-
ется на вал якоря по двум диаметрам с усилием 70-5-100 тс.
89
Задняя нажимная шайба отлита из стали в виде двух цилиндров,
соединенных ребрами. После обточки она напрессовывается на ко-
нец втулки якоря до упора в наружный бурт в конце втулки якоря.
Задняя нажимная шайба (и корпус коллектора) служат для удер-
жания листов сердечника якоря в спрессованном состоянии и для
крепления на них бандажами лобовых частей обмотки якоря.
Шихтованный сердечник якоря набран из отдельных листов элект-
ротехнической стали толщиной 0,5 мм. Каждый лист снаружи имеет
87 пазов для укладки катушек обмотки якоря и два ряда вентиляцион-
ных отверстий для охлаждения сердечника (44 отверстия 0 30 мм).
При сборке все листы сердечника отдельными пакетами со шпон-
кой напрессовываются на втулку якоря. При этом с боков сердечника
устанавливаются утолщенные листы (10 листов толщиной 1 мм) с
меньшей высотой зубов, чтобы предотвратить отгибания зубов на
крайних листах. Длина сердечника якоря составляет 400 мм.
Коллектор состоит из 348 коллекторных пластин, 348 миканитовых
пластин, трех изоляционных миканитовых цилиндров, корпуса (в
виде двух втулок, соединенных ребрами), нажимного конуса в виде
кольца и стяжных болтов.
Коллекторная пластина (348 шт) выполнена из меди с добавкой
серебра 0,1 % и имеет форму клина. Сверху пластина имеет рабо-
чую часть для щеток и петушок с облуженной прорезью для запаи-
вания концов секций обмотки якоря. Снизу пластина имеет форму
ласточкина хвоста для крепления и отверстие для облегчения.
Миканитовая пластина (348 шт) имеет такую же форму.
При сборке коллектора собирается кольцо из 348 коллекторных и
348 миканитовых пластин. Затем это кольцо из пластин спрессовыва-
ется к середине с помощью временного наружного бандажа с внутрен-
ней конической поверхностью и разрезных клиньев.
С боков в кольце из пластин вытачивается на токарном станке лас-
точкин хвост и внутрь кольца из пластин ставится изоляционный ми-
канитовый цилиндр, с боков в ласточкин хвост ставятся два фигурных
миканитовых цилиндра для изоляции коллекторных пластин с трех
сторон.
Затем с боков в ласточкин хвост с миканитовыми цилиндрами встав-
ляются стальной корпус коллектора и нажимной конус в виде кольца,
которые спрессовываются друг к другу и стягиваются между собой
90
коллекторными болтами. Только после этого снимаются все вре-
менные приспособления.
Собранный коллектор корпусом напрессовывается на конец
втулки якоря и закрепляется на втулке гайкой в виде кольца. Эта
гайка стопорится приваркой.
Обмотка якоря — петлевая, состоит из 87 катушек и 58 катушек
уравнителей. Каждая из 87 катушек обмотки якоря состоит из
четырех секций, расположенных плашмя в пазах сердечника яко-
ря. Каждая секция обмотки якоря выполнена из шинной меди
сечением 3,53x6,9 мм в форме петли. Концы секции изогнуты на
90°, расплющены и облужены для запайки в прорези петушков
коллекторных пластин.
Каждая секция изолируется одним слоем микаленты. Затем четыре
секции с межвитковой изоляцией складываются вместе плашмя друг
на друга и изолируются общей корпусной изоляцией на 950 В (четыре
слоя микаленты в полуперекрышу и один слой стеклоленты), в резуль-
тате образуется катушка обмотки якоря.
Каждая из пятидесяти восьми катушек уравнителей состоит из трех
уравнителей. Уравнитель (174 шт) выполнен из медной шинки сече-
нием 1,68x4,7 мм и изолируется одним слоем микаленты в полупере-
крышу. Три уравнителя с межвитковой изоляцией складываются и изо-
лируются общей корпусной изоляцией одним слоем стеклоленты.
Уравнители нужны для якоря с петлевой обмоткой и с числом
главных полюсов 4 или 6. Уравнители соединяют одноименные кол-
лекторные пластины, где теоретически должны быть равные по-
тенциалы. По уравнителям протекают уравнительные токи между
четырьмя или шестью параллельными цепями обмотки якоря, ми-
нуя щетки. За счет этого улучшается коммутация ТЭД.
У любой обмотки якоря одна сторона каждой секции и каждой ка-
тушки лежит в нижней части паза сердечника якоря, а другая сторона
лежит в верхней части другого паза. За счет этого при вращении
якоря во всех секциях обмотки якоря наводится одинаковая ЭДС,
несмотря на то, что проводники в верхней части паза сердечника
якоря двигаются с большей линейной скоростью.
За счет этого будет одинаковое междуламельное напряжение
между любыми соседними коллекторными пластинами (не более
20 В при номинальном напряжении на ТЭД).
91
Щеточный механизм — служит для подвода напряжения к об-
мотке якоря, через коллектор. Он состоит из поворотной травер-
сы, изолированных пальцев (12 шт), кронштейнов щеткодержате-
лей (6 шт), щеткодержателей (6 шт), щеток (18 шт).
Траверса — отлита из стали в виде кольца с сечением в виде
швеллера, помещена внутри бурта подшипникового щита ТЭД и
может вращаться вместе со щеточным механизмом как кольцо внут-
ри кольца при осмотре щеточного механизма. (За счет применения
поворотной траверсы можно через один смотровой люк осмотреть
весь щеточный механизм ТЭД.)
Для облегчения поворота траверсы на наружном бурту траверсы
нарезаны зубья, находящиеся в зацеплении с зубьями шестерни, жестко
укрепленной на своем коротком валу в остове ТЭД вверху. Квадрат
этого вала под специальный ключ выходит наружу сбоку остова ТЭД.
Траверса со всем щеточным механизмом жестко стопорится в осто-
ве ТЭД на геометрической нейтрали специальным фиксатором в виде
выступа планки, входящей в паз накладки, укрепленной болтами сбоку
траверсы вверху. Эта планка фиксатора укреплена на резьбе вала, ква-
драт которого выходит наружу сбоку остова вверху. Для предотвраще-
ния поворота этой планки к остову внутри приварена обойма с пазом.
Другие две такие же планки стопоров на резьбе своих валов при-
жимают изнутри траверсу к подшипниковому щиту.
Для более прочного стопорения траверса выполнена с разрезом
внизу, и с помощью специальной шпильки с левой и правой резь-
бой ключом (с зевом 27 мм) траверса разжимается к бурту подшип-
никового щита для стопорения, а перед проворотом траверса сжи-
мается для уменьшения диаметра (до зазора 0+2 мм между зубьями).
Изолированный палец (12 шт) состоит из шпильки (М20), у кото-
рой другая накатанная часть с кольцевой выточкой посередине оп-
рессовывается сверху и с торца прессмассой марки АГ-4С для креп-
ления кронштейна со щеткодержателем и для изоляции их от корпуса.
Двенадцать пальцев попарно цилиндрической частью (0 22 мм)
плотно вставляются сбоку в отверстия траверсы и крепятся к траверсе
специальными гайками (М20).
Кронштейн (6 шт) состоит из верхней и нижней стальных частей,
установленных на двух изолированных прессмассой пальцах и скреп-
ленных между собой одним болтом (М16) сверху. Нижняя часть крон-
92
штейна имеет спереди гребенку с приварной шпилькой (Ml6) и гай-
кой для крепления щеткодержателя.
Три плюсовых и три минусовых кронштейна соединены между
собой двумя перемычками (всего 4 перемычки) из медных изоли-
рованных шин, которые проходят внутри пустотелой траверсы.
К верхнему плюсовому кронштейну подключается кабель от послед-
ней катушки дополнительных полюсов. К верхнему минусовому крон-
штейну подключается кабель «Я», выходящий наружу ТЭД.
Щеткодержатель (6 шт) состоит из корпуса и трех нажимных
устройств. Корпус щеткодержателя отлит из латуни, имеет сверху
три окна для трех щеток, спереди имеет гребенку с овальным от-
верстием для крепления к гребенке кронштейна.
Нажимное устройство щеткодержателя (3 шт) состоит из рычага,
шарнирно прикрепленного к корпусу щеткодержателя, со своей рас-
тянутой пружиной. К этому рычагу двумя винтами прикреплены два
пружинящих нажимных пальца с резиновыми амортизаторами на
концах для нажатия на каждую половину щетки.
Нажатие пальца щеткодержателя на половину щетки (1,5 кгс ± 150 г)
регулируется изменением силы растянутой пружины рычага с помощью
специального регулировочного винта. При такой конструкции нажим-
ного устройства щеткодержателя, давление на каждую половину щетки
остается одинаковым (1,5 кгс) независимо от высоты щетки, так как при
износе щетки сила пружины уменьшается, но пропорционально при этом
увеличивается плечо-рычаг этой пружины.
Щетки (18 шт по 3 шт в каждом щеткодержателе) марки ЭГ-61 —
электрографитовые, разрезанные из двух половин, с армированны-
ми гибкими медными шунтами. Размеры щетки: 2 х (12,5x32x57 мм).
Высота новой щетки 57 мм, минимальная высота щетки 25 мм.
На высоте 20 мм сбоку каждой половины щетки выполнена риска. Шун-
ты трех щеток крепятся тремя винтами к корпусу щеткодержателя.
Перед установкой на ТЭД щетки притираются стеклошкуркой
по диаметру коллектора.
Схема соединения обмоток ТЭД приведена на рис. 2.8.
Браковочные размеры коллектора и щеточного механизма:
1. Глубина продорожки миканитовых пластин должна быть не
менее 0,5 мм.
2. Выработка коллектора от щеток должна быть не более 0,2 мм.
93
3. Биение коллектора должно быть не более 0,1 мм (замеряется
индикатором).
4. Высота щетки должна быть не менее 25 мм.
5. Нажатие на щетку должно быть в пределах 1,5 кгс ± 150 г (на каж-
дую половину щетки).
6. Зазор между щёткодержателем и рабочей поверхностью коллек-
тора должен быть 2-5-4 мм (регулируется за счет овального отвер-
стия на гребенке корпуса щеткодержателя).
7. Боковой зазор между щеткодержателем и петушками кол-
лектора должен быть не менее 6 мм. (Регулируется этот зазор сдви-
гом кронштейна вдоль двух пальцев.)
8. Перекос щеткодержателя относительно коллекторных плас-
тин должен быть не более 1 мм.
9. Зазор между щетками и окном щеткодержателя допускается:
по толщине — не более 0,3 мм; по ширине — не более 0,6 мм (изме-
ряется щупом).
Сборка тягового двигателя НБ-418К6.
1. Остов устанавливается вертикально, и к нему крепятся 6 главных
полюсов и 6 дополнительных полюсов. В пазы сердечников главных
полюсов укладываются 6 катушек компенсационной обмотки. Каждая
катушка компенсационной обмотки укладывается в пазы сердечников
двух соседних главных полюсов.
2. В горловину остова с противоколлекторной стороны впрессовы-
вается подшипниковый щит с роликовым подшипником (без внутрен-
него кольца), с крышками. Щит крепится к остову 12 болтами.
3. Остов с полюсами и одним подшипниковым щитом устанав-
ливается вертикально щитом вниз и коллекторной стороной вверх,
и внутрь остова ТЭД краном опускается якорь. При этом внутрен-
нее кольцо роликового подшипника на валу якоря входит между
роликами подшипника в щите до упора на бурт.
4. Внутрь бурта подшипникового щита вставляется траверса с со-
бранным на ней щеточным механизмом и разжимается.
5. В горловину остова с коллекторной стороны впрессовывается и
крепится 12 болтами подшипниковый щит с роликовым подшип-
ником, с крышками, с траверсой и с щеточным механизмом.
6. ТЭД ставится горизонтально. С обеих сторон на вал якоря
ТЭД напрессовываются лабиринтовые кольца подшипников.
94
Система охлаждения тягового двигателя НБ-418К6.
Воздух от вентилятора через верхний раструб подается в ТЭД свер-
ху коллекторной стороны и проходит вдоль ТЭД тремя путями:
1. По зазору между якорем и полюсами.
2. По зазору между катушками главных и дополнительных полюсов.
3. Через пустотелый корпус коллектора по двум рядам отверстий в
листах сердечника якоря.
Затем воздух с противоколлекторной стороны ТЭД выходит в атмо-
сферу вверх под кузов, через силуминовый раструб, укрепленный
болтами к остову ТЭД. Через каждый ТЭД должно проходить не
менее 105 м3 воздуха за 1 минуту.
Примечание. На электровозах ВЛ80с выпуска после 1989 года установле-
ны тяговые двигатели типа НБ-514А, которые унифицированы по ряду кон-
структивных элементов с НБ-418К6. Их особенности: лобовые части обмот-
ки якоря выполнены открытыми, катушки добавочных полюсов размещены
ближе к якорю, уменьшен воздушный зазор под главными полюсами, для якор-
ной обмотки применена изоляция ЛСЭК-5, выполняется эпоксидная пропит-
ка, катушки главных полюсов двигателя выполнены моноблочными. В ре-
зультате двигатель НБ-514А имеет меньшее аэродинамическое сопротивление
и меньший расход меди для обмоток. Эти особенности позволили снизить
массу ТЭД и сократить расход охлаждающего воздуха.
Основные отличительные характеристики двигателя НБ-514А
от характеристик НБ-418К6
Номинальное напряжение на зажимах двигателя, В..........1000
Количество охлаждающего воздуха, м3/мин...................80
Масса двигателя без зубчатой передачи, кг...............4282
Ток возбуждения, А:
при часовом режиме..............................887
при продолжительном режиме......................825
Мощность на валу двигателя, кВт:
при часовом режиме..............................830
при продолжительном режиме......................775
Рабочие характеристики тягового двигателя НБ-514А близки к
характеристикам двигателя НБ-418К6, что обеспечивает их ком-
плексную взаимозаменяемость.
95
2.3. Асинхронные двигатели
вспомогательных машин
Трехфазные асинхронные двигатели, применяемые для привода
вспомогательных машин электровозов, в сравнении с двигателями по-
стоянного тока обладают как достоинствами, так и недостатками.
Достоинства: простота конструкции, так как ротор выполнен с
короткозамкнутой обмоткой без коллектора и щеток; высокая на-
дежность в работе; требуют минимального ухода в эксплуатации и
проще при ремонте.
Недостатки:
- имеют малый пусковой момент при большом пусковом токе
(в 5—7 раз больше номинального тока), в связи с чем имеют завы-
шенную примерно в 2 раза мощность, что увеличивает расход электро-
энергии на собственные нужды также примерно в два раза;
- асинхронные двигатели имеют меньший КПД (70 % вместо 90 %
для двигателей постоянного тока);
- асинхронные двигатели могут работать только при незначитель-
ном изменении питающего их напряжения и при снижении напряже-
ния в контактной сети ниже 19 кВ может произойти остановка асинх-
ронных двигателей под нагрузкой при значительном пусковом токе
/пуск= Аюм’ что может привести к выходу из строя обмотки
статора, примерно через 20 с, если не сработает защита. Такое яв-
ление называется опрокидыванием асинхронного двигателя.
Назначение. Асинхронные трехфазные электродвигатели типа
АЭ92-4 с короткозамкнутым ротором служат для привода вспомога-
тельных машин электровоза (компрессора МК и центробежных венти-
ляторов МВ1—МВ4).
Технические характеристики АЭ92-4
Номинальное напряжение, В.............................380
Номинальная мощность, кВт..............................40
Номинальный ток, А.....................................90
Частота тока, Гц.......................................50
Частота вращения ротора, об/мин......................1425
КПД, %...............................................85,5
Класс изоляции..........................................Н
96
Число полюсов..............................................4
Воздушный зазор, мм......................................1,1
Схема соединения обмоток статора......................звезда
Пределы изменения питающего напряжения, В............280+470
Масса двигателя, кг..................................390+400
Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя. Принцип ра-
боты трехфазного асинхронного двигателя основан на явлении образо-
вания вращающегося магнитного поля внутри статора. Для его образо-
вания должны быть выполнены два условия: пространственный сдвиг
обмоток статора в пазах сердечника и сдвиг токов в этих обмотках во
времени (сдвиг токов по фазе). Трехфазный асинхронный двигатель со-
стоит из станины, статора, ротора и двух подшипниковых щитов.
Статор — состоит из шихтованного сердечника (пластин в виде
колец) с пазами внутри. В пазах сердечника статора уложены три
обмотки, сдвинутые относительно друг друга на 120°.
Эти три обмотки статора соединяются между собой в звезду (при
трехфазном напряжении 380 В) или в треугольник (при трехфаз-
ном напряжении 220 В).
Когда к обмоткам статора подводится трехфазное напряжение,
то по каждой из трех обмоток статора пойдет свой переменный ток,
сдвинутый относительно тока в двух других обмотках на 120 элек-
трических градусов (т.е. на 1/3 периода). Тогда внутри статора об-
разуется вращающийся магнитный поток Фс. (Для практического
доказательства образования Фс необходимо внутрь статора поме-
стить стальной шарик, который начнет вращаться.)
Скорость вращения магнитного потока статора (об/мин) определя-
ется формулой «ст = 6Qflp, где 60 — число секунд в минуте; f —
частота тока (50 Гц); р — число условных пар полюсов.
Каждые три обмотки статора образуют одну условную пару по-
люсов. Если статор имеет три обмотки, то р = 1 и = 3000 об/мин.
Внутри статора помещен ротор. На его вал напрессован шихто-
ванный сердечник с наружными пазами. Эти пазы ротора вдоль
заливаются алюминием вместе с боковыми короткозамыкающими
кольцами, т.е. ротор имеет короткозамкнутую обмотку в виде бе-
личьего колеса.
При пуске вращающийся Фс статора пересекает проводники непо-
движного ротора и наводит в них по закону электромагнитной индук-
97
ции ЭДС, под действием которой по проводникам ротора и через боко-
вые короткозамыкающие кольца пойдет свой внутренний переменный
ток ротора. Теперь проводники ротора с током начинают выталкивать-
ся из магнитного потока статора и образуется вращающий момент рото-
ра, ротор начнет вращаться в сторону вращения магнитного потока ста-
тора, но со скоростью чуть меньшей чем на величину скольжения.
При пуске проводники ротора пересекаются Фс с самой боль-
шой скоростью. Из-за этого при пуске в проводниках ротора наво-
дится самая большая ЭДС и по проводникам ротора идет самый
большой ток, при этом возрастает пусковой ток по обмоткам ста-
тора 7пуск — (5—7) /ном
После пуска ротора его проводники будут пересекаться враща-
ющимся Фс статора с меньшей скоростью, в результате чего умень-
шается ЭДС ротора, уменьшается ток ротора и в итоге ток статора
снижается до номинального.
Устройство. Асинхронный трехфазный электродвигатель типа
АЭ92-4 (рис. 2.9) состоит из станины, статора, ротора и двух под-
шипниковых щитов.
Станина — выполнена сварной в виде цилиндра из двух торцевых
колец, к которым приварены продольные ребра. Снаружи приварена
обшивка в виде двойного цилиндра из листовой стали. Снизу к стани-
не приварены четыре лапы для крепления к кузову. Сверху в ребро
станины вкручен рым-болт для транспортировки. Сбоку с одной сто-
роны к станине приварена клеммная коробка для выводов.
Статор — состоит из шихтованного сердечника и трехфазной
обмотки.
Сердечник статора набран из отдельных листов электротехни-
ческой стали (толщиной 0,5 мм) в виде колец с пазами с внутренней
стороны (48 пазов).
При сборке все листы сердечника складываются и с боков ставят-
ся утолщенные листы. Затем все листы сердечника спрессовываются
снаружи четырьмя скобами, при этом загнутые концы скоб прива-
риваются к боковым утолщенным листам (длина сердечника 200 мм).
Собранный сердечник запрессовывается внутрь станины, в ее
продольные ребра.
Обмотка статора является трехфазной и состоит из трех отдель-
ных обмоток, уложенных изнутри в пазы сердечника статора под
углом 120° друг к другу.
98
Рис. 2.9. Продольный (а) и поперечный (б) разрезы электродвигателя АЭ92-4:
1 — станина; 2 — статор; 3 — обмотка статора; 4 — ротор; 5 — внутренняя
крышка; 6, II — подшипники; 7, 9, 10 — уплотнители; 8 — вал; 12 — под-
шипниковый щит; 13 — вентилятор; 14 — стержень ротора; 15 — вывод;
16 — коробка выводов; 17, 18 — маслопроводы
99
Каждая из трех обмоток выполнена из медного изолирован-
ного провода (сечением 3x5 мм) в виде отдельных катушек. Кре-
пятся обмотки в пазах сердечника статора магнитными сталь-
ными клиньями (в каждом пазу 6 проводников). Лобовые части
всех трех обмоток статора изолируются и крепятся скобами сбоку
к станине.
Все три обмотки статора двигателя АЭ92-4 постоянно соедине-
ны звездой на трехфазное напряжение 380 Вив клеммную коробку
двигателя выведены только начала трех обмоток статора, которые
обозначены Cl, С2, СЗ.
Ротор — состоит из вала, на который напрессовывается:
шихтованный сердечник с наружными косыми пазами (60 па-
зов) и с вентиляционными отверстиями. Все пазы сердечника зали-
ваются сплавом алюминия вместе с боковыми короткозамыкаю-
щими кольцами и вентиляционными лопатками, т.е. обмотка
ротора короткозамкнутая в виде беличьего колеса. Изоляцией меж-
ду обмоткой ротора и сердечником служит пленка окиси алюми-
ния, образующаяся при застывании алюминия.
После заливки пазов сердечника алюминием ротор обтачивает-
ся снаружи для большей точности (так как зазор между ротором и
сердечником статора 0,5 мм).
На вал напрессовывается вентилятор, отлитый из алюминия с
прямыми лопатками, для самовентиляции двигателя.
Один конец вала ротора выведен наружу двигателя и имеет ко-
ническую часть со шпонкой для напрессовки на него вентиляцион-
ного колеса центробежного вентилятора. У мотор-вентиляторов
МВЗ и МВ4 наружу двигателя АЭ92-4 выведены оба конца вала
ротора для двух вентиляторов.
Подшипниковые щиты — отлиты из стали и крепятся болтами
к станине сбоку. В горловинах щитов установлены подшипники
ротора: с передней стороны — шариковый подшипник, с задней
стороны (со стороны вентиляторного колеса) — роликовый под-
шипник. Подшипники закрыты с обеих сторон крышками.
Внутренние крышки запрессованы в щит. Передние крышки кре-
пятся к щиту болтами. Крышки имеют лабиринты в виде кольце-
вых канавок на горловинах.
100
Смазка подшипников — ЖРО, 2/3 свободного объема камеры
(242 г для шарикового подшипника и 346 г для роликового под-
шипника). Смазка периодически добавляется прессом через специ-
альную трубку по 30-5-50 г в каждый подшипник.
Охлаждающий воздух при вращении ротора входит в двигатель
через специальные отверстия с передней стороны подшипниково-
го щита, затем воздух проходит вдоль двигателя через зазор между
ротором и статором, через вентиляционные отверстия в сердечни-
ке ротора и снаружи сердечника статора между ребер станины и
окончательно выбрасывается наружу через отверстия в заднем под-
шипниковом щите.
Примечания 1. Электродвигатели допускают стоянку под током коротко-
го замыкания или затяжной пуск в течение не более 15 с (с холодного состоя-
ния) при номинальном напряжении 380 В.
2. Питание асинхронных электродвигателей осуществляется от обмотки
собственных нужд тягового трансформатора в системе с расщепителем фаз и
постоянно включенными конденсаторами при колебаниях питающего напря-
жения в интервале 280+470 В и допустимой асимметрии напряжения по фа-
зам. Максимальное напряжение питания асинхронных двигателей возникает
при максимальном напряжении на токоприемнике при холостом ходе транс-
форматора и равно 470 В. Минимальное напряжение питания асинхронных
двигателей будет при напряжении на токоприемнике 19 кВ, при работе элек-
тровоза на высшей 33-й позиции регулирования при реализации силы тяги по
сцеплению при всех включенных вспомогательных машинах и при пуске ком-
прессоров это напряжение составляет 280 В. При указанных значениях пита-
ющего напряжения все асинхронные двигатели должны сохранять работос-
пособность в условиях затяжных и повторных пусков.
3. Асинхронные двигатели имеют следующие обозначения:
Буквы: «А» — асинхронный;
«Э» — электровозный;
«С» — работает с повышенным скольжением;
«П» — имеет повышенный пусковой момент, за счет короткозамкнутой
обмотки ротора, в виде двойной беличьей клетки.
Первая цифра (1—9) обозначает габариты статора и двигателя по диа-
метру.
Вторая цифра (1—9) обозначает габариты статора двигателя по длине.
Цифра после тире (2, 4, 6) всегда четная и обозначает число условных по-
люсов.
101
2.4. Электронасос тягового трансформатора
Назначение. Электронасос типа 4ТТ-63/10 (МН) служит для пе-
рекачивания трансформаторного масла в системе охлаждения тя-
гового трансформатора электровоза.
Технические характеристики 4ТТ-63/10
Номинальное напряжение, В...........................220/380
Номинальная мощность, кВт...............................2,5
Номинальный ток, А.................................12,9/7,5
Частота тока, Гц.........................................50
Частота вращения ротора, об/мин........................1410
КПД, %...................................................55
Класс изоляции............................................В
Число полюсов.............................................4
Воздушный зазор, мм.....................................0,5
Схема соединения обмоток статора.....................звезда
Пределы изменения питающего напряжения, В..........2804-470
Масса двигателя, кг.....................................105
Производительность, м3/час...............................63
Напор, МПа.............................................10“'
Температура перекачиваемого масла, °C............от -15 до +85
Устройство. Масляный насос типа 4ТТ-63/10 (рис. 2.10) состо-
ит из трехфазного асинхронного электродвигателя типа А42-4 и
центробежного насоса, выполненных в общем корпусе с общим
валом.
Масляный насос типа 4ТТ-63/10 состоит из корпуса и двух под-
шипниковых щитов (общих для двигателя и насоса), статора, ро-
тора и насосного колеса в виде крыльчатки из чугуна, напрессо-
ванного со шпонкой на конец вала ротора асинхронного двигателя
и закрепленной гайкой с запорной шайбой. Исполнение маслона-
соса — бессальниковое, герметическое. Герметичность достигнута
установкой резиновых уплотнений.
Корпус отлит из чугуна с нижним напорным патрубком в виде ци-
линдра с наружными и внутренними резьбами. При сборке внутрь кор-
пуса запрессовывается сердечник статора с наружной гильзой, уста-
навливается ротор, к корпусу с боков крепятся подшипниковые щиты
102
13 14
Масло к радиаторам
Рис. 2.10. Продольный разрез электронасоса 4ТТ-63/10: 1 — всасывающий
патрубок; 2 — гайка; 3 — стопорная шайба; 4 — насосное колесо; 5 — на-
правляющий аппарат; 6 — пробка; 7, 17 — подшипниковые щиты; 8 —
шариковый подшипник; 9— стопорное кольцо; 10— корпус; 11 — статор;
12 — ротор; 13 — коробка выводов; 14 — выводы; 15 — болт заземле-
ния; 16 — стопорный винт
из стали. С передней стороны к подшипниковому щиту крепится
направляющий аппарат с неподвижными лопатками. Затем к кор-
пусу крепится всасывающий патрубок из чугуна для крепления к
баку трансформатора.
103
При работе масляного насоса трансформаторное масло из вер-
хней части бака трансформатора самотеком поступает в корпус
насоса, и при вращении крыльчатки под создаваемым давлением
0,8-е-1 кгс/см2 масло направляется из нагнетательного патрубка кор-
пуса по маслопроводу в радиаторы с обеих сторон бака тягового
трансформатора, обдуваемые воздухом от МВЗ и МВ4, и далее в
нижнюю часть бака силового трансформатора.
Часть масла из нагнетательной полости под давлением поступа-
ет внутрь асинхронного двигателя через специальные каналы в кор-
пусе. Это масло охлаждает статор и ротор, смазывает шариковые
подшипники ротора, и затем через продольное отверстие вдоль вала
(0 10 мм) масло возвращается во всасывающую полость насоса.
Примечание. Электродвигатель МН допускает стоянку под током корот-
кого замыкания или затяжной пуск в течение не более 60 с (с холодного со-
стояния) и кратковременную работу в течение 2 ч при температуре перекачи-
ваемого масла 95 °C. На электровозах работа масляного насоса проверяется
по манометру, установленному на нагнетательной полости насоса.
2.5. Расщепитель фаз
Назначение. Асинхронный расщепитель фаз (ФР) типа НБ-455А
служит для преобразования однофазного напряжения (380 В, 50 Гц)
обмотки собственных нужд тягового трансформатора в трехфаз-
ное напряжение той же величины. Он работает как однофазный
асинхронный двигатель и одновременно как трехфазный генера-
тор переменного тока.
Технические характеристики НБ-455А
Напряжение, В...............................................380
Мощность трехфазной нагрузки
в системе расщепителя фаз с емкостью 2700 мкФ, кВА..........210
Токи расщепителя фаз при напряжении 380 В,
емкости 2700 мкФ и мощности 210 кВА в фазах, А
С1-М2.......................................................154
С2-М2..................................................НО
СЗ-С4..................................................77
Частота вращения ротора, об/мин............................1490
Класс изоляции по нагревостойкости............................В
Масса, кг...................................................690
104
в
1-й полупериод
С2 (X) [/= 380 В С1 (А)
СЗ (Г)
£ген= 220 В
2-й полупериод
£ге„= 220В
СЗ (Г)
С2(Х) [/= 380ВС1(А)
Рис. 2.11. Работа расщепителя фаз: а — включение в схему расщепителя
фаз; б — график напряжений и токов ФР при его пуске; в — векторные
диаграммы напряжений при работе ФР
105
Принцип работы. Любой однофазный асинхронный двигатель
не может самостоятельно запуститься так как у него нет вращаю-
щегося магнитного потока статора Фс, а наблюдается только пуль-
сирующий магнитный поток статора. Но если ротор однофазно-
го асинхронного двигателя раскрутить в любую сторону, то он
будет продолжать вращаться и создавать свой вращательный мо-
мент
Устройство ФР аналогично устройству трехфазного асинхронно-
го двигателя, только его статор имеет две обмотки: двигательную об-
мотку с выводами С1-С2 и генераторную обмотку с выводами СЗ-С4,
уложенные в трех пазах сердечника статора под углом 90° друг к
другу, чтобы был пространственный сдвиг обмоток статора.
Работа ФР при пуске. При пуске ФР (рис. 2.11, а) генераторная
обмотка используется как пусковая обмотка, она включается пусковым
контактором 119 последовательно с пусковым сопротивлением R6,
равным 0,75 Ом, и параллельно половине двигательной обмотки.
Затем включается контактор 125 и под действием переменного на-
пряжения 380 В от обмотки собственных нужд тягового трансфор-
матора по двигательной и по генераторной обмоткам ФР пойдет
переменный ток, сдвинутый по фазе на 45 электрических градусов
(рис. 11, б), за счет пускового сопротивления.
Тогда внутри статора образуется Фс, (так как выполнены оба
условия его образования: сдвиг обмоток в пазах сердечника и
сдвиг токов во времени в этих обмотках), и ротор ФР начинает
вращаться.
Когда ротор ФР достигнет частоты вращения 1380 об/мин, то
за счет срабатывания двухобмоточного реле на панели пуска рас-
щепителя фаз ППРФ-300 (249) произойдет автоматическое отклю-
чение пускового контактора 119. Отключившись, контактор 119
прервет цепь протекания тока по генераторной обмотке ФР, но
ротор ФР будет продолжать вращаться как ротор однофазного
асинхронного двигателя за счет протекания переменного тока по
одной моторной обмотке ФР через включенный контактор 125.
Работа ФР после пуска. После запуска ФР его ротор продолжает
вращаться и по его проводникам идет ток, который порождает вок-
руг них магнитный поток ротора Фрот, который вращается вместе с
ротором.
106
Этот вращающийся Ф пересекает изнутри генераторную обмотку
ФР и наводит в ней ЭДС (Ereii = 220 В), сдвинутую во времени на 90
электрических градусов относительно напряжения обмотки собствен-
ных нужд (рис. 2.11, в), так как генераторная и двигательная обмотки
ФР уложены под углом 90° друг к другу в пазах сердечника статора.
Между концом генераторной обмотки «Г» и фазами «А» и «X» об-
мотки собственных нужд тягового трансформатора образуются два
новых линейных напряжения 380 В, которые вместе с напряжением
обмотки собственных нужд образуют трехфазное напряжение 380 В.
Для улучшения симметрии, полученного с помощью ФР трех-
фазного напряжения, между фазами «Г» и «X» включены конден-
саторы 165—168, 171 по 500 мкФ после контактора каждой вспо-
могательной машины МВ1—МВ4, МК соответственно.
Устройство. Расщепитель фаз типа НБ-455А выполнен на базе асин-
хронного трехфазного электродвигателя АЭ92-4 и имеет в целом та-
кую же конструкцию, изменены только обмотки статора (рис. 2.12),
который имеет две обмотки: двигательную обмотку с выводами
С1-С2, состоящую из двух частей (28 витков и 44 витка) и генератор-
ную обмотку с выводами СЗ-С4 (54 витка). Все обмотки уложены в
пазах сердечника статора (60 пазов) под углом 90° друг к другу.
Примечания. 1. В холодном состоянии ФР может находиться под током
к.з. при неподвижном роторе или при затяжном пуске не более 20 с при на-
пряжении 280 В и не более 6 с при напряжении 460 В.
Повторное включение при токе к.з. недопустимо и, в крайнем случае, мо-
жет быть произведено через 10 мин.
Рис. 2.12. Коробка выводов расщепителя фаз: С1, М2, С2 — выводы двига-
тельной обмотки; СЗ, С4 — выводы генераторной обмотки
107
2. На электровозах ВЛ80с с № 2654 в качестве ФР используется асинхрон-
ный электродвигатель типа AH3-225L4, который отличается от двигателя
АЭ92-4 только номинальной мощностью (55 кВт) и климатическим исполне-
нием (УХЛ). При этом в схеме электровоза отсутствуют пусковые резистор
R6 и контактор 119.
2.6. Вспомогательные машины
постоянного тока
На электровозах ВЛ80с для привода вспомогательных машин
используют следующие электродвигатели постоянного тока:
ДМК-1/50, Ш1М и ДВ-75 (табл. 2.2.)
Таблица 2.2
Технические характеристики электрических двигателей постоянного тока,
применяемых на электровозах ВЛ80с для привода
вспомогательных машин
Показатель ДМК-1/50 П11М ДВ-75
Напряжение, В 50 50 75
Изменение напряжения, В 40+55 40+55 40+55
Ток, А 18,3 14,8 0,9
Ток обмотки возбуждения, А 3 2 —
Мощность, кВт 0,5 0,5 0,04
Частота вращения, об/мин 1400 2800 2500
Число главных полюсов 2 2 2
Воздушный зазор между полюсом и якорем, мм 0,68 0,7 0,45
Класс изоляции В В А
Марка щеток ЭГ-74 ЭГ-4 ЭГ-3
Размеры щетки, мм 10x12,5x32 8x12,5x25 8x9x20
Нажатие на щетку, Н 1,7+2,5 1,2+1,6 1,45+1,8
Число щеток 4 4 2
Масса, кг 42 18 4,7
Назначение. Электродвигатель постоянного тока типа ДМК-1/50
(двигатель малоинерционный контроллерный) используется на эле-
ктровозах в качестве сервомотора (СМ), который служит для вра-
щения валов главного электроконтроллера ЭКГ-8Ж при наборе и
сбросе позиций.
108
Рис. 2.13. Продольный разрез электродвигателя ДМК-1/50: 1 — винт; 2, 7,
11, 17, 18, 20 — крышки; 3, 19 — подшипники; 4 — болт; 5 — траверса;
6, 16 — подшипниковые щиты; 8 — щеточный палец; 9 — щеткодержатель;
10 — щетка; 12 — полюсная катушка; 13 — якорь; 14 — полюсный сердеч-
ник; 15 — станина
Устройство. Электродвигатель постоянного тока типа ДМК-1/50
(рис. 2.13) является реверсивным, с независимым возбуждением,
защищенного исполнения и состоит из остова, двух подшипнико-
вых щитов, двух главных полюсов, якоря и щеточного механизма.
Остов — отлит из стали в виде цилиндра. Снизу отлиты четыре
лапы для крепления. Сверху вкручен рым-болт, для транспорти-
ровки. Сбоку приварена клеммная коробка с боковой крышкой для
выводов.
Подшипниковые щиты — отлиты из силумина в виде цилиндра и
являются продолжением остова, крепятся к остову сбоку болтами.
В горловинах щитов установлены шариковые подшипники якоря,
закрытые с обеих сторон крышками. Смазка подшипников — бук-
сол, 2/3 свободного объема камеры.
В переднем подшипниковом щите выполнены два люка для осмот-
ра коллектора и щеток. Эти люки закрыты крышками с отверстиями в
виде жалюзей для входа вентилируемого воздуха при самовентиляции.
109
В заднем подшипниковом щите снизу отлиты отверстия для
выхода воздуха.
Главный полюс — (2 шт) состоит из шихтованного сердечника и
катушки. Катушка имеет 1260 витков из медного изолированного про-
вода. Сверху катушка имеет корпусную изоляцию на 50 В. Сердечник с
катушкой крепится к остову двумя болтами. Катушки двух главных
полюсов соединяются между собой последовательно, в результате чего
образуется шунтовая обмотка возбуждения с выводами Ш1-Ш2.
Якорь — состоит из вала, на который напрессовываются задняя
нажимная шайба, шихтованный сердечник с четырнадцатью паза-
ми, передняя нажимная шайба и коллектор.
Коллектор состоит из 56 коллекторных и 57 миканитовых пластин
с двумя вырезами в виде ласточкина хвоста, которые запрессованы в
корпус из прессмассы в виде цилиндра.
Обмотка якоря петлевая и состоит из отдельных секций из изоли-
рованного эмалью медного провода (0 1,35 мм, число секций 56, в каж-
дой секции 3 витка). Шаг по пазам 1+7; шаг по коллектору 1+2. Обмот-
ка якоря крепится в пазах сердечника текстолитовыми клиньями.
После укладки обмотки якоря концы секций в прорезях петуш-
ков коллекторных пластин запаиваются. Затем коллектор обтачи-
вается и миканитовые пластины пропиливаются фрезой на глуби-
ну 1,0+1,5 мм, с коллекторных пластин снимаются фаски. Коллектор
шлифуется мелкой стеклошкуркой и полируется брезентом.
С противоколлекторной стороны на вал якоря напрессовывается
вентилятор с прямыми лопатками для самовентиляции.
Щеточный механизм двигателя состоит из траверсы в виде кольца,
закрепленной на геометрической нейтрали в подшипниковом щите с по-
мощью двух болтиков (для них в траверсе выполнены овальные отвер-
стия). На траверсе укреплены две текстолитовые планки (изолирован-
ные пальцы). На каждой текстолитовой планке укреплено по
2 щеткодержателя с щеткой марки ЭГ-74. Высота новой щетки 32 мм,
минимальная высота щетки 15 мм. Вертикальный зазор от щеткодержа-
теля до коллектора составляет 1,5+2,0 мм. Нажатие на щетку 300+500 г.
Схема соединения обмоток и панель выводов электродвигателя
ДМК-1/50 приведены на рис. 2.14.
Назначение. Электродвигатель постоянного тока типа П11М слу-
жит для привода вспомогательного компрессора КБ-11 (МКП) для
110
Н49
К
Н
Коробка
выводов
"Чу
1Ш20
0Я10С2
Рис. 2.14. Схема соединения обмоток
и панель выводов электродвигателя
ДМК-1/50
подъема токоприемника и
включения главного выклю-
чателя при отсутствии сжато-
го воздуха в пневматической
системе электровоза.
Устройство. Конструкция
электродвигателя П11М в це-
лом такая же, как и ДМК-1/50,
но имеет следующие отличия:
1) катушка главного полю-
са имеет 850 витков;
2) имеется дополнитель-
ный полюс 70 витков;
3) щетки марки ЭГ-4.
Высота новой щетки 25 мм. Минимальная высота щетки 10 мм.
Нажатие на щетку 120^-160 г.
Назначение. Электродвигатель постоянного тока типа ДВ-75 слу-
жит для привода вентилятора электрокалорифера (МВ9) для об-
дува лобовых стекол кабины машиниста. Электродвигатель ДВ-75
двухполюсный, коллекторный с последовательным возбуждением.
Состоит из статора, алюминиевого подшипникового щита и тра-
версы, а также якоря и колпака.
Примечание. Каждый двигатель рассчитан на определенный режим ра-
боты:
ДМК-1/50 — повторно-кратковременный с ПВ до 15 %, рассчитан
на частые пуски и электрическое торможение;
ПИМ — кратковременный, продолжительностью 20 мин;
ДВ-75 — продолжительный.
Глава 3. Тяговый трансформатор,
реакторы и индуктивные шунты
3.1. Тяговый трансформатор
Принцип работы трансформатора. Принцип работы трансформа-
тора основан на явлении взаимоиндукции.
Любой трансформатор состоит из шихтованного магнитопровода,
на котором намотаны первичная и вторичная обмотки, при этом вто-
ричных обмоток может быть несколько.
После подъема токоприемника (рис. 3.1) и включения ГВ по пер-
вичной обмотке тягового трансформатора будет протекать переменный
ток Этот ток создает переменный магнитный поток Ф(, кото-
рый замыкается по магнитопроводу, пересекает свою первичную
обмотку и наводит в ней ЭДС самоиндукции .
Магнитный поток Ф, пересекает вторичную обмотку трансформа-
тора и наводит в ней ЭДС взаимоиндукции
Величина ЭДС взаимоиндукции Е2 во вторичной обмотке трансфор-
матора зависит от величины питающего напряжения Щ и от соот-
ношения числа витков первичной и вторичной обмоток трансфор-
матора, т.е. от коэффициента трансформации /С который
определяется соотношением = Wx / W2.
Если Атр > 1, то трансформатор понижающий.
Если Атр < 1, то трансформатор повышающий.
Если К = 1, то — разделительный.
С помощью трансформатора, изменяя Ктр, можно получить любую
величину напряжения 172 на вторичной обмотке трансформатора.
КПД трансформатора очень высокий и составляет 99,6 %, поэтому
мощность первичной обмотки трансформатора равна мощности его
вторичной обмотки, т.е. можно написать равенство Из это-
го равенства видно, что в понижающих трансформаторах во сколько
112
25 кВ
раз понижается напряжение U2, во столько же раз увеличивается
ток во вторичной обмотке по сравнению с первичной обмоткой
трансформатора.
Если произойдет к.з. во вторичной обмотке трансформатора и
по ней начнет протекать значительный ток 12, то пропорциональ-
но этому увеличится ток Ц в первичной обмотке трансформатора.
Связь между этими двумя токами Ц и 12 происходит через магнит-
ный поток трансформатора.
Коэффициент трансформации можно определить и по соотношени-
ям токов в первичной и вторичной обмотках трансформатора
^р = ^1/^2 = ^2/Л-
В одном витке любой обмотки трансформатора наводится одна и та
жеЭДСе = Ux/Wx.
Общий магнитный поток трансформатора Ф равен разности маг-
нитных потоков Ф) и Ф2.
Назначение. Тяговый трансформатор типа ОДЦЭ-5000/25Б слу-
жит для понижения напряжения контактной сети до значений, при-
емлемых для питания тяговых электродвигателей электровоза, че-
113
рез выпрямительные установки, а также для питания вспомогатель-
ного оборудования электровоза.
Технические характеристики ОДЦЭ-5000/25Б
Масса выемной части, кг................................5100
Масса бака с арматурой, кг.............................1600
Масса масла, кг........................................1300
Общая масса, кг........................................8000
Габаритные размеры, мм:
длина...............................................2595
ширина..............................................2000
высота..............................................2760
Номинальная мощность обмоток, кВ-А:
сетевой.............................................4485
тяговых.............................................4260
собственных нужд.....................................225
собственных нужд при резервировании..................406
Номинальное напряжение обмоток, В:
сетевой...........................................25 000
тяговых, на выводах (al-01) и (а2-02)...............1218
собственных нужд, на выводах:
а5-х.................................................232
а4-х.................................................406
аЗ-х.................................................638
Номинальный ток обмоток, А:
сетевой............................................179,4
тяговых..............................................750
собственных нужд.....................................550
собственных нужд при резервировании.................1000
КПД, %.................................................98,2
Средняя температура масла, °C..........................71,2
Расход воздуха на охлаждение, м3/мин....................330
Число секций радиаторов системы охлаждения..............2x3
Устройство. Трансформатор типа ОДЦЭ-5000/25Б (рис. 3.2) со-
стоит из активной части, помещенной в бак с трансформаторным
маслом, а также системы охлаждения.
114
Рис. 3.2. Тяговый трансформатор ОДЦЭ-5000/25Б:
/ — маслоуказатель; 2 — расширительный бак; 3 — балка-камера;
4 — устройство для осевой стяжки обмоток; 5 — опора трансформато-
ра; 6 — масляные радиаторы; 7 — активная (выемная) часть; 8 — от-
вод; 9 — нижняя ярмовая балка; 10 — опорная балка; 11, 13 — пробки;
12 — резиновое уплотнение; 14 — выводы обмотки собственных нужд;
75 — выводы тяговых вторичных обмоток; 16 — выводы первичной
(сетевой) обмотки; 17 — электрический масляный насос; 18 — стальные
заглушки; 19 — упоры для крепления активной части
115
Активная часть — состоит из шихтованного магнитопровода и
трех обмоток.
Магнитопровод — двухстержневой, шихтованный, состоит из
двух вертикальных стержней и двух горизонтальных ярм.
Стержни магнитопровода (рис. 3.3, а) набраны из листов элект-
ротехнической стали (толщиной 0,35 мм) пакетами разной шири-
ны и имеют ступенчатое сечение, близкое к круглому. Все листы
стержней спрессованы и скреплены пятью шпильками, при этом
для изоляции шпильки пропущены внутри бакелитовых трубок, а
под гайки подложены бакелитовые шайбы.
Рис. 3.3. Магнитопроводы шпилечной (а) и бесшпилечной (б) конструкции:
1 — нижнее ярмо; 2 — шпилька; 3 — стержень; 4 — верхнее ярмо; 5 — бандаж
стержня
б
Ярма набраны из листов электротехнической стали пакетами раз-
ной длины. При сборке с боков ярм устанавливаются швеллера, кото-
рые стянуты по концам друг с другом болтами, вкрученными в торцы
стальных планок в прорези стержней магнитопровода. При этом ярма
скрепляются с вертикальными стержнями магнитопровода.
К двум швеллерам нижнего ярма приварены снизу две планки, че-
рез которые активная часть опирается на дно бака через приваренные к
дну бака конуса для фиксации. К двум швеллерам верхнего ярма сверху
крепится крышка болтами со свободным ходом 20 мм за счет оваль-
116
ных отверстий для четырех верхних болтов. За счет этого активная
часть всегда стоит на дне бака и одновременно ее крышка плотно при-
тянута к фланцам бака через прокладки из маслоустойчивой резины.
Обмотки трансформатора — трансформатор имеет три обмот-
ки (рис. 3.4, а): первичную обмотку (сетевую) с выводами А-Х на
напряжение 25 кВ (862 витка) и две вторичные обмотки. Вторич-
ные обмотки разделяют на: обмотку собственных нужд с вывода-
ми х-а5-а4-аЗ на напряжение до 638 В (22 витка) для питания вспо-
могательного оборудования электровоза и главную вторичную
обмотку (тяговую) для питания тяговых двигателей. Тяговая вто-
ричная обмотка состоит из двух нерегулируемых частей с вывода-
ми al-xl и а2-х2 (по 22 витка), где наводится ЭДС по 638 В и двух
регулируемых частей с выводами 1-01 и 5-02 (по 20 витков), где наво-
дится ЭДС по 580 В. Каждая регулируемая часть обмотки разделе-
на на четыре секции (по 5 витков), в каждой из которых наводится
ЭДС по 145 В.
Все три обмотки трансформатора намотаны на шесть бакелито-
вых цилиндров, установленных на двух вертикальных стержнях маг-
нитопровода, по три цилиндра один внутри другого. На двух внут-
ренних цилиндрах находятся нерегулируемые части тяговой вторичной
обмотки, на двух средних цилиндрах находится первичная (сетевая)
обмотка. На двух наружных цилиндрах находятся регулируемые час-
ти тяговой вторичной обмотки, а также обмотка собственных нужд.
Все обмотки трансформатора намотаны из медных шин различ-
ного сечения, изолированных кабельной бумагой на текстолитовые
планки (толщиной 20 мм), установленные вдоль бакелитового цилинд-
ра. Между витками на этих планках установлены прокладки из элект-
рокартона. За счет такой намотки, каждый виток обмотки омыва-
ется трансформаторным маслом со всех четырех сторон.
При сборке активной части при снятом верхнем ярме на стержни
магнитопровода (на нижнее ярмо) устанавливаются стальные шайбы,
на которые веером устанавливаются текстолитовые бруски для подхо-
да масла к обмоткам снизу. На них устанавливаются также по три тек-
столитовых кольца (толщиной 50 мм) один внутри другого. На эти шесть
колец устанавливаются нижним витком шесть цилиндров с обмотка-
ми. На верхний виток на каждом цилиндре устанавливаются текстоли-
товые кольца. На них веером устанавливаются текстолитовые бруски,
117
a
венных нужд
Рис. 3.4. Схема соединения обмоток трансформатора (а) и схема
циркуляции масла (б): Н — масляный насос; А — активная
часть; Т — теплообменники
предназначенные для выхода масла от обмоток трансформатора. На
эти текстолитовые бруски устанавливаются две стальные шайбы
(прессующие кольца).
Затем к двум стержням магнитопровода крепится верхнее ярмо.
В отверстия с резьбой в приварных втулках сбоку швеллеров верх-
него ярма вкручиваются шпильки, которые через специальные
118
башмаки, через верхнюю стальную шайбу, текстолитовые бруски,
через три текстолитовых кольца плотно сжимают между собой че-
рез изоляцию витки всех обмоток на шести цилиндрах.
На электровозах ВЛ80с используется устройство для автомати-
ческой прессовки обмоток тягового трансформатора, на башмаки
наклонных шпилек давят сильные сжатые пружины сбоку.
Выводы всех обмоток трансформатора выведены наружу через
изоляторы в отверстиях крышки. Средние утолщения изоляторов
укреплены к крышке с помощью фланцев с резиновыми проклад-
ками, которые приклеивают к крышке. Крышка с изоляторами
имеет свободный ход до 20 мм.
Бак трансформатора — выполнен сварным из стали толщиной
10 мм, восьмигранной формы. Внутрь бака на дно опускается ак-
тивная часть трансформатора и затем крышка трансформатора кре-
пится к фланцам бака по периметру болтами через прокладки из
масломорозоустойчивой резины.
Бак трансформатора с активной частью через четыре привар-
ных конуса с боков бака и через резиновые конуса опирается на
два поперечных средних двутавровых бруса рамы кузова.
Внизу сбоку бака выполнены: пробка для взятия пробы масла и
кран для слива масла и заполнения бака маслом в депо (в нормаль-
ном положении должны быть опломбированными). Внизу на дне
бака находится пробка для слива остатков масла.
В верхней части, сбоку на баке укреплен масляный насос МН
типа 4ТТ-63/10. С обеих сторон бака укреплены по три секции мас-
ляных радиаторов, закрытых решетками с воздухопроводами от
вентиляторов МВЗ и МВ4. Каждая секция радиаторов состоит из
латунных овальных трубок (10 рядов по 9 трубок в каждом), зак-
репленных в решетках, для обдува воздухом от вентиляторов.
В дополнение к баку трансформатора находится расширитель,
который служит для восприятия излишков масла из бака при его
нагревании, а также для уменьшения поверхности соприкоснове-
ния масла с воздухом. Расширитель сварен из стали (размером
500x1500x600 мм) и укреплен на кронштейнах. Расширитель соеди-
няется с баком трансформатора трубой через отверстие в крышке
трансформатора. Бак трансформатора полностью заполнен транс-
форматорным маслом, а расширитель только частично.
119
Трансформаторное масло служит изоляцией между всеми обмотка-
ми трансформатора и одновременно является охлаждающей жидкостью.
Технические характеристики трансформаторного масла следующие:
цвет светло-желтый; температура застывания 35 °C; температура вспыш-
ки +135 °C; слой масла толщиной 2,5 мм должен выдерживать без про-
боя в течение одной минуты напряжение не менее 35 кВ.
Для контроля уровня масла на расширителе сбоку установлено
масломерное стекло, где нанесены риски нормального уровня мас-
ла для трех температур: -50, +15, +50 °C.
Для контроля за работой масляного насоса служит манометр, уста-
новленный на нагнетательном патрубке МН, за показанием которого
можно наблюдать из коридора. Давление масла должно находиться в
пределах 0,8-И ,0 кгс/см2.
Для контроля за температурой трансформаторного масла в верх-
них слоях бака служит термосигнализатор. Он состоит из датчика в
виде баллончика, заполненного легкокипящей жидкостью и погру-
женного в бак. Датчик через капиллярную трубку соединен с черной
стрелкой прибора, укрепленного сбоку на расширительном баке (крас-
ная и желтая стрелки нужны для регулировки температуры, при кото-
рой замыкаются контакты двух блокировок термосигнализатора, на
электровозах ВЛ80с эти блокировки в схеме не используются).
Сбоку на расширителе вварена трубка с пробкой для доливки
масла на ремонтах. Сверху на расширителе выполнено отверстие
со змеевиком для выхода и входа воздуха в расширитель.
Система охлаждения обмоток трансформатора (рис. 3.4, 6) яв-
ляется принудительной, так как охлаждение происходит за счет при-
нудительной циркуляции трансформаторного масла масляным на-
сосом, через радиаторы.
При работе масляного насоса нагретое масло забирается из верх-
них слоев бака и по двум маслопроводам направляется в радиаторы
(по три секции с каждой стороны бака), которые обдуваются воздухом
от МВЗ и МВ4.
Охлажденное в радиаторах масло снизу бака за счет маслонаправ-
ленного щита из электрокартона направляется через зазоры в вееро-
образных текстолитовых брусках ко всем обмоткам на шести баке-
литовых цилиндрах. При этом масло, нагреваясь, поднимается вверх,
где снова забирается насосом и направляется в радиаторы.
120
Примечания. 1. Начиная с электровоза № 1900 магнитопроводы трансфор-
маторов имеют бесшпилечную конструкцию (рис. 3.3, 6).
2. При работе электровоза температура трансформаторного масла не дол-
жна превышать +85 °C длительно и 95 °C в течение 2 ч. При нарушении этих
норм необходимо снизить нагрузку и выяснить причины повышения темпе-
ратуры.
3. Не допускается включение нагрузки без электронасоса, если температу-
ра масла выше +30 °C.
4. При резком повышении температуры трансформаторного масла необ-
ходимо отключить тяговый трансформатор до устранения причин неисправ-
ности.
5. Не допускается включение нагрузки на трансформатор (питание ТЭД)
при отключенных вентиляторах МВЗ и МВ4. Допускается работа трансфор-
матора при отключенных вентиляторах МВЗ и МВ4 и при нагруженной об-
мотке собственных нужд.
6. После длительного отстоя электровоза в зимнее время при отрицатель-
ных температурах масла включать нагрузку на трансформатор следует при
отключенном МН, который можно будет включить, когда масло прогреется
до +15 °C.
3.2. Сглаживающие и переходные реакторы
3.2.1. Переходной реактор
Назначение. Переходной реактор типа ПРА-48 (в схеме элект-
ровоза на рис. 8.2 — 25, вкладка) служит для осуществления перехо-
да с одной позиции ЭКГ на другую без разрыва электрической цепи
с током тяговых двигателей, а также является делителем напряже-
ния. Он ограничивает ток короткого замыкания в секции транс-
форматора до 1200 А. Каждый реактор работает самостоятельно в
одном из плеч тяговой вторичной обмотки трансформатора.
Технические характеристики ПРА-48
Номинальное напряжение относительно земли, кВ..........1500
Номинальное напряжение между выводами, В................146
Часовый ток ветви, А...................................1370
Длительный ток ветви, А................................1270
Индуктивное сопротивление, Ом..........................0,12
Число витков.............................................27
121
Сечение обмоточного провода, мм2.........................8x60
Габаритные размеры реактора, мм...................835x940x955
Масса, кг.................................................450
Устройство. Оба переходных реактора (рис. 3.5) выполнены в
одном комплекте без стального сердечника. Каждый переходной
реактор состоит из четырех катушек.
Рис. 3.5. Переходной реактор ПРА-48 (а) и схема его обмоток (б): I — спи-
ральные катушки; 2 — стяжные дюралюминиевые шпильки; 3 — основа-
ние; 4 — защитные листы; 5 — экранирующие пакеты
122
Каждая катушка реактора намотана в один слой из двух параллель-
ных алюминиевых шин сечением 8x60 мм с зазором между шинами 7 мм
в виде спирали и имеет 6,75 витков. По радиусам между витками ка-
тушки установлены прокладки из электронита для изоляции, по кото-
рым все витки катушки стягиваются бандажами из стеклоленты.
При сборке реактора на основании в виде гетинаксовой плиты
(толщиной 30 мм) устанавливаются друг на друга четыре катушки
нижнего реактора, на них устанавливаются четыре катушки верх-
него реактора. Затем все восемь катушек в двух реакторах стягива-
ются между собой и с основанием при помощи верхних текстоли-
товых планок и восьми алюминиевых шпилек (М24).
Снизу, сверху и между реакторов укреплены шихтованные паке-
ты для замыкания по ним переменного магнитного потока катушек
реакторов (экранирование), что позволяет уменьшить нагрев крыш-
ки трансформатора и основания ЭКГ от действия вихревых токов.
Все четыре катушки каждого реактора соединены между собой
последовательно, путем сварки алюминиевых шин. Каждый реак-
тор имеет три вывода: начало, конец и средний вывод «0» между
второй и третьей катушками.
Переходные реакторы устанавливаются на крышке тягового
трансформатора (под ЭКГ). Расстояние между крышкой и основа-
нием реактора должно быть не менее 100 мм. Реактор имеет есте-
ственное охлаждение.
Работа переходного реактора. Переключение питания ТЭД от
одного вывода секции трансформатора на другой осуществляется
с использованием переходных реакторов, которые в одном поло-
жении своего включения ограничивают ток короткого замыкания
секции трансформатора, а в другом положении не оказывают вли-
яние на протекание силового тока.
На ходовых позициях ЭКГ (1, 5,9, 13, 17, 21,25, 29, 33) оба вывода
каждого переходного реактора 25 подключены к одному выводу сек-
ции трансформатора (рис. 3.6, а), в результате чего оба реактора ра-
ботают делителями тока. При таком включении реакторов (делителя-
ми тока) половина силового тока ТЭД = i/2 одной тележки проходит
по одному плечу, а другая половина тока /-> = i/2 проходит по другому
плечу. При этом магнитные потоки двух плеч в каждом реакторе на-
правлены встречно, в результате чего общий магнитный поток ре-
123
Рис. 3.6. Работа переходного реактора при его включении делителем тока (а) и делителем
напряжения (б) i — общий ток ТЭД; /] — ток через первое плечо реактора; — ток через
второе плечо реактора; Ф( — магнитный поток, создаваемый током q; Ф2 — магнитный
поток, создаваемый током /9; /0 — контурный ток секции трансформатора
актора будет равен нулю Ф = Ф]-Ф2 = 0и индуктивное сопротивление
реактора также станет равным нулю XL = 0. Таким образом, при таком
включении реакторов каждый реактор будет обладать только незначи-
тельным активным сопротивлением (0,0018 Ом), которое не оказывает
серьезного влияния на значение силового тока ТЭД, поэтому при та-
ком включении нагрева ректоров не происходит и работа электровоза
на позициях с таким включением реакторов не ограничена.
На неходовых позициях ЭКГ выводы реакторов (или одного из
них) будут подключены к двум разным выводам секции трансфор-
матора, поэтому реакторы (или один из них) будут работать делите-
лями напряжения (рис. 3.6, б). При таком включении по обмоткам
реактора, кроме основного силового тока ТЭД будет протекать еще
внутренний контурный ток /0 под действием ЭДС одной секции транс-
форматора Ес = 145 В. При этом магнитный поток одного плеча
реактора будет направлен согласно с магнитным потоком другого
плеча реактора, за счет такого включения обмотки реактора будут
пересекаться большим магнитным потоком и переходной реактор
будет создавать значительное индуктивное сопротивление XL = 0,12 Ом,
которое будет ограничивать контурный ток секции трансфор-
матора до 1200 А. В результате будет происходить нагрев реакто-
ра, и работа электровоза на таких неходовых позициях должна быть
ограничена (не более 15 мин в течение 1 ч).
При включении реакторов делителями напряжения общее напряже-
ние секции трансформатора будет разделено средней точкой вывода ре-
актора пополам, в результате чего добавка напряжения на ТЭД при пере-
ходе с одной позиции на другую уменьшится в 2 раза (145/2 = 72,5 В),
что приведет к уменьшению бросков тока в ТЭД, и вторичная об-
мотка трансформатора может иметь меньшее число выводов.
3.2.2. Сглаживающий реактор
Назначение. Сглаживающий реактор типа РС-53 (в схеме элект-
ровоза на рис. 8.2 — 55, 56, вкладка) служит для сглаживания пуль-
сирующего тока после выпрямительных установок, что необходи-
мо для улучшения коммутации ТЭД.
Для преобразования переменного тока в постоянный, с целью пита-
ния ТЭД электровоза, применяют выпрямительные установки со схе-
мой двухполупериодного выпрямления, которые преобразовывают пе-
125
ременный ток в пульсирующий, т.е. ток, который не изменяется по
направлению, но меняется во времени. Такой ток непригоден для пита-
ния ТЭД, так как при высоких пульсациях двигатели имели бы не-
удовлетворительную коммутацию и сильно нагревались бы из-за
возникновения больших дополнительных потерь. Поэтому для
уменьшения пульсаций необходимо выпрямленный ток сглаживать
сглаживающим реактором (катушкой индуктивности), который
включается между выпрямительной установкой и ТЭД. Полностью
сгладить выпрямленный ток невозможно, так как в этом случае сгла-
живающий реактор имел бы большие размеры.
Технические характеристики РС-53
Габаритные размеры, мм...........................915x560x672
Масса, кг................................................800
Часовый ток, А..........................................1850
Сечение провода обмотки, мм2............................4x65
Число витков..............................................70
Номинальное напряжение, В...............................1500
Количество охлаждающего воздуха, м3/мин..................50
Индуктивность, мГн.......................................5,8
Устройство. Сглаживающий реактор РС-53 (рис. 3.7) состоит из
шихтованного круглого магнитопровода и катушки.
Магнитопровод набран из отдельных шихтованных пакетов (из
шести листов различной ширины), стянутых и изолированных снару-
жи стеклопластиком (толщиной 7 мм).
Катушка намотана из медной шины (сечением 4x65 мм) на узкое
ребро и имеет 70 витков. Между витками катушки снизу закладывает-
ся лента из электронита, сложенная вдвое с разрезами.
При сборке сглаживающего реактора катушка одевается на изо-
лированный сердечник. Затем сердечник с катушкой закрепляется
между двумя гетинаксовыми боковинами (толщиной 50 мм), кото-
рые стягиваются между собой пятью алюминиевыми шпильками (че-
тырьмя шпильками М24 по углам и средняя шпилька М30 внутри с
алюминиевыми конусами на концах). При этом через боковые изо-
ляционные кольца сжимаются через изоляцию все витки катушки.
Сглаживающие реакторы 55 и 56 помещены на электровозах
в кожуха под тяговыми выпрямительными установками ВУ1 (61)
126
Рис 3 7 Сглаживающий реактор PC-53 1 — катушка, 2, 4 — стяжная шпилька,
3 — магнитопровод, 5 — установочные угольники, 6, 7 — стеклопластиковые
кожуха, 8 — боковина
и ВУ2 (62) соответственно и охлаждаются воздухом от вентилято-
ров МВЗ и МВ4.
Работа сглаживающих реакторов в схеме. Принцип работы сглажи-
вающего реактора основан на явлении самоиндукции При нарастании
пульсирующего тока в катушках сглаживающих реакторов наводится
ЭДС самоиндукции, направленная по правилу Ленца встречно нараста-
ющему г оку и не дает ему сразу увеличиться до максимального значения.
При убывании пульсирующего тока ЭДС самоиндукции направ-
лена согласно с убывающим током и по правилу Ленца не дает току
сразу уменьшиться до нулевого значения.
В результате в цепи ТЭД с последовательно включенными сгла-
живающими реакторами значительно уменьшается переменная со-
ставляющая пульсирующего тока (рис. 3.8), что способствует улуч-
шению коммутации ТЭД
Коэффициент пульсаций определяется формулой
А = [7от/7ср] 100 % = [(7тах - 7тю)/(7тах + 7тт)] 100 %,
где 1т — амплитудное значение переменной составляющей пульси-
рующего тока, А;
7тах, 7т1П — соответственно максисмальное и минимальное зна-
чения пульсирующего тока, А;
7 = (Anax + 4unV2 — среднее значение пульсирующего тока.
гГри включении сглаживающего реактора коэффициент пульса-
ций составляет 25—30 %.
127
I, A
Рис. 3.8. Кривые изменения пульсирующего тока (а) и его постоянной (б)
и переменной (в) составляющих
3.3. Индуктивные шунты
Назначение. Индуктивные шунты типа ИШ-95 (в схеме элект-
ровоза на рис. 8.2 обозначены ИШ1—ИШ4, вкладка) служат для
улучшения коммутации тяговых двигателей при их работе в режи-
ме ослабления возбуждения.
Технические характеристики ИШ-95
Номинальное напряжение относительно земли, В...........2000
Номинальный ток, А......................................520
Индуктивность, мГн......................................2,2
Число витков.............................................62
Сечение обмоточного провода, мм2.......................3x45
Расход охлаждающего воздуха, м3/мин......................20
Масса, кг...............................................110
128
Устройство. Индуктивный шунт типа ИШ-95 (рис. 3.9) состоит
из катушки (магнитопровод и обмотка), которая размещается меж-
ду двух боковин, стянутых тремя шпильками.
Магнитопровод катушки—шихтован радиально из пластин элект-
ротехнической стали с изоляционным термостойким покрытием тол-
щиной 0,5 мм.
Обмотка катушки — выполнена из медной ленты размером
3x45 мм, намотанной на ребро с зазором между витками 2 мм. Вит-
ковая изоляция — электронит, толщиной 1 мм.
Индуктивные шунты ИШ1, ИШ2 установлены в передней форка-
мере кузова и охлаждаются воздухом от МВ1, а ИШЗ, ИШ4 — в зад-
ней форкамере и охлаждаются воздухом от МВ2.
Работа в схеме. Каждый индуктивный шунт включается последо-
вательно с резистором ослабления возбуждения соответствующего ТЭД
при включении контакторов первой ступени ослабления возбуж-
дения. Индуктивные шунты улучшают коммутацию ТЭД и предот-
вращают появление кругового огня по коллектору при работе элек-
тровоза в режиме ослабления возбуждения в следующих случаях:
- при восстановлении контакта полоза токоприемника с кон-
тактным проводом после кратковременного отрыва;
- при подключениях (отключениях) контакторов ослабления воз-
буждения ТЭД;
Рис. 3.9. Индуктивный шунт ИШ-95: 1 — боковина; 2 — магнитопровод;
3 — обмотка; 4 — шпилька
129
- при появлении бросков напряжения на ТЭД при их работе в
режиме ослабленного возбуждения (например, при резком измене-
нии напряжения в контактной сети).
Наиболее опасным для тягового двигателя, работающего в режиме
ослабления возбуждения, является режим включения его на полное на-
пряжение после кратковременной потери питания. В этом случае бро-
сок тока якоря и скорость его нарастания зависят от распределения тока
между обмоткой возбуждения и шунтирующей цепью.
При установившемся режиме работы ТЭД электровоза на ослаб-
ленном возбуждении (рис. 3.10, а) ток якоря 7Я разветвляется в узле 1
на ток, протекающий по обмотке возбуждения 7В и ток 7R, протекаю-
щий через резистор 7?ов, а в узле 2 эти токи снова соединяются для
протекания по якорной обмотке. Таким образом, в соответствии с
первым законом Кирхгофа имеет место равенство 7Я = 7В + 7R. Рас-
пределение величин токов 7В и 7R зависит от соотношения сопротив-
лений обмотки возбуждения и резистора 7?ов. Так, например, для
первой ступени ослабления возбуждения сопротивление /?ов имеет
такое значение, что по обмотке возбуждения будет протекать 70 %
от общего тока якоря, значение которого принимается условно за
100 %, а остальной ток (около 30 %) будет протекать через резистор
7?ов и в обмотку возбуждения не попадает. Величина тока якоря 7Я
будет ограничена главным образом значением противоЭДС, наводи-
мой в его якорной обмотке при движении электровоза (7?дв = С«Фда,
где С — постоянная машины, п — обороты ТЭД, Фдв — магнитный
поток двигателя), так как активное сопротивление обмотки возбуж-
дения и резистора 7?ов незначительны.
Если при движении электровоза на высоких позициях с примене-
нием ослабления возбуждения для ТЭД произойдет кратковремен-
ный отрыв токоприемника от контактного провода, то это вызовет
уменьшение тока в первичной обмотке тягового трансформатора,
что в свою очередь приведет к уменьшению магнитного потока в
сердечнике и, следовательно, к уменьшению напряжения на вторич-
ных обмотках, а значит и на зажимах самих ТЭД. Значительное сни-
жение напряжения на ТЭД приводит к исчезновению тока и магнит-
ного потока ТЭД, а значит, в соответствии с формулой Едв = С«ФДВ
и к уменьшению противоЭДС в обмотках якоря практически до
нуля. В результате восстановления контакта токоприемника с кон-
130
a
б
в
Рис. 3.10. Распределение токов в обмотках ТЭД при работе электровоза в режиме
ослабленного возбуждения:
а — при установившемся режиме ослабления возбуждения; б — при восстановлении контакта
между токоприемником и контактным проводом после его кратковременной потери в случае от-
сутствия индуктивного шунта; в — при восстановлении контакта между токоприемником и кон-
тактным проводом после его кратковременной потери при наличии индуктивного шунта в схеме
тактным проводом при отсутствии индуктивных шунтов (рис. 3.10, б)
через тяговые двигатели начнет протекать большой нарастающий ток
якоря по следующим причинам:
1) за время потери контакта токоприемника с проводом проти-
воЭДС якоря успевает уменьшиться до нуля и почти не оказывает
сопротивления нарастающему току якоря;
2) при восстановлении напряжения на зажимах ТЭД начинается уве-
личение тока и в обмотке возбуждения ТЭД появляется ЭДС самоин-
дукции Ев, которая, в первый момент времени будет препятство-
вать протеканию тока по обмотке возбуждения, в результате чего
весь ток якоря (почти 100 %) будет протекать через резистор ROB,
который в силу своих характеристик не оказывает значительного
сопротивления нарастающему току якоря, поэтому ток якоря на-
растает, практически минуя обмотку возбуждения ТЭД, и скорос-
ти нарастания токов в обмотках якоря и возбуждения будут очень
сильно отличаться.
В результате этих причин произойдет значительный бросок тока
якоря, что приведет к быстрому насыщению добавочных полюсов
и замедлению роста их магнитного потока, из-за чего реактивная
ЭДС в коммутируемых проводниках якоря будет недостаточно ком-
пенсироваться, что приведет к сильному искрению под щетками и
может вызвать появление кругового огня по коллектору ТЭД.
При наличии в схеме индуктивных шунтов (рис. 3.10, в) нараста-
ющему току якоря со стороны индуктивных шунтов оказывается зна-
чительное индуктивное сопротивление (превышающее индуктивное
сопротивление собственной обмотки возбуждения самого ТЭД), вы-
званное появлением ЭДС самоиндукции индуктивного шунта Еш, в
результате большая часть нарастающего тока якоря пойдет через об-
мотку возбуждения. За счет этого происходит быстрое увеличение
магнитного потока двигателя Фда и противоЭДС якорных обмоток
ТЭД (в соответствии с формулой Еда = СиФда) также быстро возра-
стает, ограничивая нарастание тока в якорных обмотках. За счет
этого кругового огня по коллектору в ТЭД не произойдет.
Примечание. На электровозах ВЛ80с, выпускаемых после 1989 г. с тяговы-
ми электродвигателями НБ-514 устанавливались индуктивные шунты типа
ИШ-009 (масса 97 кг; сечение обмоточного провода 3x35) с более лучшими
массогабаритными характеристиками, чем ИШ-95.
132
Глава 4. Полупроводниковые
преобразователи тока
4.1. Силовой кремниевый вентиль
Электрический вентиль — это полупроводниковый прибор, до-
пускающий протекание электрического тока только в одном (пря-
мом) направлении. На электровозах силовые кремниевые вентили
используют для преобразования тока (переменного в постоянный
пульсирующий) в выпрямительных установках.
Выпрямительные установки электровозов ВЛ80с комплектуют
кремниевыми лавинными вентилями, которые по своему конструк-
тивному исполнению различают на вентили штырьевой конструкции
типа ВЛ-200 и вентили таблеточной конструкции типа ДЛ153-1250
(табл. 4.1).
Таблица 4.1
Технические характеристики силовых кремниевых вентилей ВЛ-200
и ДЛ-153-1250
Параметр ВЛ-200 ДЛ153-1250
Предельный ток при заданных параметрах охлаждения, А 200 1250
Ударный, неповторяющийся ток в открытом состоянии, кА 5,5 28,0
Допустимое обратное напряжение, В 600+1200 2200+3200
Падение напряжения на вентиле при номинальном токе, В 0,51+0,68
Вероятность безотказной работы за 25 000 ч 0,97 0,97
Тип радиатора ОА-007 0353-150
Масса вентиля без радиатора, кг о,з 0,55
Масса вентиля с радиатором, кг 1,24 6,25
133
26 + 2
Рис. 4.1. Полупроводниковые венти-
ли ВЛ-200 (а) и ДЛ153 (б): 1 — мед-
ное основание (анод); 2 — выпрями-
тельный элемент; 3 — гибкий провод;
4 — корпус; 5 — изолятор; б — гиб-
кий вывод (анод); 7 — наконечник;
8 — охладитель ОА-007
Катод
Анод
Устройство выпрямительного
элемента. Главной деталью крем-
ниевого вентиля является выпря-
мительный элемент, который
представляет собой пластинку из
чистого кремния толщиной 0,5 мм
и диаметром 25 мм. Сверху в пла-
стинку кремния вплавляют пя-
тивалентный сплав (серебро,
свинец), для образования элект-
ронной проводимости кремния.
Снизу в пластинку кремния вплав-
ляют трехвалентное вещество
(алюминий) для образования ды-
рочной проводимости кремния.
Тогда внутри пластинки кремния
автоматически образуется запор-
ный слой из нейтральных атомов
(р-п переход).
Устройство вентиля нпырьевой
конструкции типа «ВЛ». Для защи-
ты пластинки кремния от механи-
ческих и термических повреждений
к ней сверху и снизу припаивают
вольфрамовые пластинки толщи-
ной 2 мм. Эти три пластинки (воль-
фрам-кремний-вольфрам) поме-
щают внутрь медного (рис. 4.1, а)
корпуса в виде стакана.
Нижнюю вольфрамовую пла-
стинку припаивают к дну медно-
го корпуса, а к верхней вольфра-
мовой пластинке припаивают
гибкий медный шунт, который
выводят наружу и изолируют от
корпуса стеклянным изолято-
ром. Воздух из корпуса выкачи-
вают и заполняют азотом.
134
Для улучшения охлаждения медный корпус вентиля имеет снизу
форму шпильки с резьбой и вкручивается в алюминиевый радиатор
с ребрами специальным моментным ключом с определенным усили-
ем. Для ключа корпус вентиля снизу имеет форму шестигранника.
Шунт вентиля с припаянным наконечником является минусовым
выводом, а корпус вентиля и радиатор являются плюсовым выводом,
для чего между корпусом вентиля и радиатором укреплена Г-образ-
ная скоба из меди с отверстием доя подключения кабеля.
Устройство вентиля таблеточной конструкции типа «ДЛ».
В диодах таблеточной конструкции выпрямительный элемент (крем-
ниевая пластинка) помещается в металлокерамический корпус между
двумя медными основаниями, обладающими высокой тепло- и элект-
ропроводностью. Выпрямительный элемент не припаивают к основа-
нию, как в диодах штырьевой конструкции, а прижимают через воль-
фрамовые пластины. Применение прижимных контактов для
соединения выводов диода с выпрямительным элементом позволяет
значительно снизить механические напряжения, возникающие при
резких изменениях температуры. В результате этих мероприятий, а
также благодаря двустороннему отводу тепла от выпрямительного
элемента стойкость диода к токовым перегрузкам значительно возра-
стает. Вентили таблеточной конструкции в отличие от вентилей шты-
рьевой конструкции не ввинчивают в охладители, а зажимают кон-
тактными поверхностями между двумя половинками (рис. 4.1, б).
Вольт-амперная характеристика вентиля. Представляет собой
графическую зависимость прямого тока вентиля /пр от прямого
напряжения на нем С7пр, а также зависимость обратного тока вен-
тиля /обр от величины обратного напряжения на нем Побр. Эти ха-
рактеристики для прямого и обратного включения вентилей стро-
ятся на одном графике (рис. 4.2).
Класс вентиля. Класс вентиля (1, 2...10, И...35) показывает ве-
личину допустимого обратного напряжения в сотнях вольт. Для
лавинных вентилей величина допустимого обратного напряжения
{7обр доп составляет 80 % от максимального обратного напряжения
{7обр Макс’ котоРое определяется по точке загиба вольт-амперной
характеристики для обратного тока.
Группа вентиля. Группа вентиля (А, Б, В) определяется в зави-
симости от величины падения напряжения в прямом направлении
(Д Ппр) при 7НОМ = 200 А.
135
Рис. 4.2. Вольт-амперная характерис-
тика вентиля ВЛ-200-10-0,52
Если Д(7пр = 0,4^0,5 В, то
группа вентиля А.
Если Д1/пр = 0,51-5-0,6 В, то
группа вентиля Б.
Если Д£/пр = 0,61-5-0,7 В, то
группа вентиля В.
В одно плечо любой выпря-
мительной установки можно
включать вентили только одно-
го класса и с подбором Д{7пр так,
чтобы в каждой параллельной
цепи суммарное значение Д(7пр
всех вентилей этой цепи отли-
чалось от суммарного Д[/Пр других параллельных цепей не более
0,04 В, чтобы токи во всех параллельных ветвях вентилей были
равны.
Особенности лавинных вентилей. При изготовлении лавинных
вентилей используется чистый кремний без примесей. Поэтому при
перенапряжениях (при большой величине [/обр) весь обратный ток
/обр идет через запорный слой по всей его площади, т.е. лавиной.
В результате чего при пробое лавинного вентиля за счет большой
площади прохождения обратного тока /обр (0 25 мм) плотность
тока будет незначительной, и если своевременно сработает защита
(отключится ГВ), то разрушения запорного слоя от перегрева не
произойдет и вентиль после пробоя восстановится.
У обычных нелавинных вентилей типа В К, ВКД при пробое весь
обратный ток идет по очень малому сечению через примесь в за-
порном слое, и здесь из-за большой плотности тока происходит
местный перегрев запорного слоя (т.е. прожигание кремниевой
пластинки), что приводит вентиль в негодность.
Примечание. Условное обозначение силового кремниевого вентиля со-
держит достаточно полную информацию о его основных параметрах.
Обозначение ВЛ-200-10-0,52 расшифровывается следующим образом: «В» —
вентиль; «Л» — лавинный; «200» — номинальный прямой ток в амперах; «10» —
класс вентиля, т.е. С/обр доп = 1000 В (10x100); «0,52» — падение напряжения в
прямом направлении в вольтах при /ном = 200 А.
136
Обозначение ДЛ153-1250-24 расшифровывается так: «Д» — диод; «Л» —
лавинный; 1 — порядковый номер модификации конструкции; 5 — модифи-
кация по диаметру корпуса; 3 — конструктивное исполнение корпуса; 1250 —
предельный ток, А; 24 — класс.
4.2. Выпрямительная установка
Назначение. Выпрямительные установки ВУК-4000Т-02 или
ВОППД-3,15к-1,4к-02 (в схеме электровоза на рис. 8.2 — 61, 62,
вкладка) служат для выпрямления переменного тока в постоянный,
с целью питания тяговых двигателей электровоза (табл. 4.2).
Таблица 4.2
Технические характеристики выпрямительных установок ВУК-4000Т-02
и ВОППД-3,15к-1,4к-02
Параметр ВУК- 4000Т-02 воппд- 3,15к-1,4к-02
Номинальный выпрямленный ток, А 3200 3150
Ток аварийной перегрузки, А 18,0 18,0
Номинальное выпрямленное напряжение, В 1350 1400
Обратное напряжение, В 2450 2450
Число параллельно включенных диодов в плече 12 3
Число последовательно включенных диодов в плече 4 2
Общее число диодов в преобразователе 192 24
кпд 0,99 0,994
Тип диода ВЛ-200-8 ДЛ 153-1250-24
Расход охлаждающего воздуха, м3/мин 2x170 2x170
Масса преобразователя, кг 225 170
Габаритные размеры одного блока, мм 1120x472x630 1120x472x630
Устройство. Выпрямительная установка выполнена по мостовой
схеме и обеспечивает питание двух параллельно соединенных тяго-
вых двигателей в одной тележке. Конструктивно выпрямительная
установка выполнена в виде двух прямоугольных шкафов (рис. 4.3),
в каждом из которых находятся диоды двух плеч моста.
Каждое плечо выпрямительной установки ВУК-4000Т-02 (рис. 4.4, а)
состоит из 48 вентилей типа ВЛ-200-8 (не ниже восьмого класса), вклю-
137
Рис. 4.3. Блок выпрямительной установки ВУК-4000Т-02: 1 — металли-
ческий каркас; 2 — шины; 3 — вентиль; 4 — радиатор вентиля; 5 — изо-
ляторы; 6 — изоляционные шпильки
Рис. 4.4. Схема соединения диодов в диодном плече выпрямительной
установки ВУК-4000Т (а) и ВОППД-3,15к-1,4к (б)
б
Ветви 1 2 3
138
ченных в 12 параллельных ветвей по 4 последовательно соединен-
ных вентиля в каждой цепи.
Все 4 плеча выпрямительной установки разделены на два блока, по
два плеча в каждом. Например, для выпрямительной установки 61 два
диодных плеча объединены в одном шкафу (блок 61-1), а два других
диодных плеча находятся в другом шкафу (блок 61-2).
На боковой стенке шкафа выпрямительной установки укрепле-
ны изолированно друг от друга 96 вентилей двух плеч (12 рядов по
8 вентилей в каждом ряду), на боковой стенке другого шкафа ана-
логично расположены 96 вентилей двух других плеч. Радиаторы
вентилей собраны на шпильках, которые для изоляции пропуще-
ны через бакелитовые трубки. Все радиаторы вентилей изолирова-
ны друг от друга текстолитовыми прокладками.
Вентили с шунтами расположены снаружи шкафа, а их радиа-
торы находятся внутри шкафа с зазором 40-5-50 мм от радиаторов
вентилей другого плеча на противоположной стенке шкафа.
Радиаторы вентилей выпрямительных установок обдуваются воз-
духом сверху вниз со скоростью не менее 10 м/с от двух центробежных
вентиляторов, расположенных на одном валу асинхронного двигателя
МВЗ или МВ4, установленных сверху над блоками выпрямительных
установок 61 и 62 соответственно.
Выпрямительная установка типа ВОППД-3,15к-1,4к-02, укомплек-
тованная диодами с улучшенными параметрами типа ДЛ153-1250-24,
конструктивно выполнена аналогично выпрямительной установке
ВУК-4000Т-02, но имеет меньшее количество вентилей. Каждое
плечо этой выпрямительной установки (рис. 4.4, б) состоит из 6 вен-
тилей, включенных в три параллельные цепи по 2 последовательно
соединенных вентиля в каждой.
Примечание. Для плавного регулирования тока в обмотках возбуждения
ТЭД при реостатном торможении используется выпрямительная установка
возбуждения (ВУВ), собранная на тиристорах. Конструкция и работа в схе-
ме этой выпрямительной установки в данном учебном пособии не рассмат-
ривается.
Глава 5. Аппараты высоковольтных
силовых и вспомогательных цепей
5.1. Общие сведения об электрических аппаратах
Электрический аппарат — это электротехническое устройство,
которое служит для включения и отключения электрических цепей,
с целью управления электровозом и регулирования параметров
работы его электрического оборудования, а также для защиты этого
оборудования от аварийных режимов.
По принципу действия электрические аппараты можно условно раз-
делить на две основные группы: контактные и бесконтактные.
Контактные аппараты — выполняют свои функции с помощью
механического разрыва электрической цепи своими подвижными кон-
тактами (контакторы, реле, переключатели, разъединители, тумблеры,
кнопки, и др.).
Бесконтактные аппараты — выполняют свои функции без меха-
нического разъединения электрических цепей, т.е. не имеют подвиж-
ных контактов (резисторы, дроссели, датчики, и др.).
При работе электровоза в его схеме происходит большое количе-
ство переключений (реверсирование ТЭД, регулирование напряжения,
подводимого к ТЭД, включение в работу вспомогательных машин и
др.), связанных с соединением и разъединением электрических цепей.
В результате контактные аппараты подвергаются более интенсивно-
му износу, чем бесконтактная аппаратура, поэтому в эксплуатации
именно этим аппаратам необходимо уделять повышенное внимание.
Все контактные аппараты условно состоят из двух основных
частей: привода и контактной системы. Эти аппараты можно клас-
сифицировать по следующим признакам: по типу привода, форме
контактов в точке касания, способу гашения дуги и по назначению
в схеме электровоза.
140
1. Классификация электрических аппаратов электровоза по типу
привода. В зависимости от вынуждающей силы, которая заставляет
контакты взаимодействовать друг с другом, электрические аппараты
разделяют (рис. 5.1) на: аппараты с ручным приводом, аппараты с эле-
ктромагнитным приводом, аппараты с пневматическим приводом, ап-
параты с моторным приводом и аппараты с тепловым приводом.
2. Классификация электрических аппаратов электровоза по фор-
ме контактов в точке касания. В зависимости от формы поверхно-
сти, по которой осуществляется контакт подвижного контакта с
неподвижным (по форме контактного пятна), аппараты классифи-
цируют на: аппараты с точечными контактами, аппараты с линей-
ными контактами и аппараты с поверхностными контактами
Контактное пятно в виде точки образуется, если контактирующим
поверхностям придать форму сфер или сферы и поверхности. Точеч-
ные контакты применяют в цепях управления при токах до 8 А (у мед-
ных контактов) и до 120 А (у контактов из серебряных сплавов).
Контактное пятно в виде линии образуется, если контактирую-
щие поверхности имеют цилиндрическую форму и соприкасаются
по образующим или по цилиндрической образующей и плоскостью.
Площадь соприкосновения зависит от величины деформации кон-
тактов и ширины контактов. Линейные контакты используют в си-
ловых цепях при токах до 2000 А.
Поверхностные контакты соприкасаются не всей поверхностью, а
отдельными контактными пятнами, количество, площадь и расположе-
ние которых случайны и зависят от состояния контактных плоскостей
и от взаимного давления контактных поверхностей друг на друга. На-
пример, у дугогасительных контактов ГВ касание контактов происхо-
дит по шаровой поверхности, а у разъединителей — по плоскости.
При любой форме контактов их контактная поверхность должна быть
не менее 80 % от возможной, что проверяется по отпечатку, который
оставляют контакты на копировальной бумаге.
3. Качественная работа контактных соединений зависит от степени
их нагревания в процессе длительной работы. Чрезмерное нагревание
контактов приводит к их окислению, а окисные пленки большинства
металлов (кроме серебра) не проводят электрический ток, что приво-
дит к повышению переходного сопротивления в месте контакта. В со-
ответствии с ГОСТ 9219-88 установлены следующие превышения тем-
141
г~
Ручной
привод
Аппараты ВЛ80с
1 1 . L
Электромагнитный Пневматический Моторный Тепловой
привод привод привод привод
Разъединители и
переключатели
Контроллер
машиниста
Выключатели
Тумблеры
Кнопки
Электромагнитные контакторы Электромагнитные реле Электропневмати- ческие вентили Токоприемник Главный выключатель П невматические контакторы Главный контроллер Тепловые реле
Реверсоры и
тормозные
переключатели
Блокировочные
переключатели
Переключатели
потока воздуха
Пневматические
выключатели
управления
Рис. 5.1. Классификация электрических аппаратов по типу привода
пературы контактных соединений для температуры окружающего
воздуха не выше +40 °C и при условии, что они не вызывают нагре-
ва соседних частей выше допустимых для них температур:
- коммутирующие контакты из меди, сплавов меди и металло-
керамики, а также скользящие контакты с накладками из серебра
или металлокерамики — 75 °C;
- коммутирующие контакты реле при малых нажатиях (до 5 Н) с на-
кладками из серебра или металлокерамики на основе серебра — 65 °C;
- разборные и неразборные контактные соединения внутри ап-
парата, контактные соединения выводов из аппарата к внешним
проводам — 65 °C;
- разборные и неразборные контактные соединения внутри ап-
парата, контактные соединения выводов из аппарата к внешним
проводам с покрытием контактной поверхности серебром — 80 °C;
- контакты и другие детали, работающие как пружины: медные —
35 °C; медные контакты разъединителей—50 °C; из бериллиевой брон-
зы — 110 °C; из углеродистой конструкционной стали — 45 °C.
4. Классификация электрических аппаратов по способу гаше-
ния электрической дуги на контактах. В электрических аппара-
тах электровоза реализованы следующие способы гашения элек-
трической дуги:
- принудительное удлинение дуги путем разъединения контак-
тов, использования защитных рогов на контактах, путем воздей-
ствия магнитного поля;
- охлаждение межконтактного пространства потоком воздуха;
- дробление дуги на ряд отдельных коротких дуг деионной ре-
шеткой, встроенной в дугогасительную камеру.
Большинство аппаратов имеют комбинированное дугогашение,
т.е. в их конструкции реализовано сразу несколько способов гаше-
ния электрической дуги. Например, в контакторе главного контрол-
лера гашение дуги осуществляется за счет ее удлинения магнитным
полем катушки, а также используется дробление дуги в дугогаси-
тельной камере и охлаждение межконтактного пространства пото-
ком воздуха.
5. Классификация электрических аппаратов по назначению в схеме
электровоза (рис. 5.2). В зависимости от электрической цепи, в кото-
рую включаются главные контакты аппаратов в схеме, и выполняемых
143
Аппараты BJ18(f
Аппараты цепей управления Аппараты защиты
Контроллер машиниста Пр о межуто ч ные реле Реле времени Блокировочные пер екл ючател и Переклю чатели потока воздуха Тумблеры, выключатели, кнопки Электропневмати- ческие вентили П н евм атически е выключатели управления Главный выключатель Разрядники Реле: заземления, контроля земли, перегрузки, тепловые, боксования, защиты от юза, дифференциаль - ные Автоматические выключатели Предохранители
Рис. 5.2. Классификация электрических аппаратов электровоза по назначению в схеме
ими функций аппараты электровоза классифицируют на следую-
щие группы:
- аппараты высоковольтных цепей — главные контакты вклю-
чены в цепь первичной обмотки тягового трансформатора, поэто-
му эти аппараты рассчитаны для работы под напряжением 25 кВ
при длительных токах не более 400 А;
- аппараты силовых цепей — главные контакты включены в цепи
питания ТЭД, они работают под напряжением не более 1200 В, но
при токах свыше 1000 А;
- аппараты вспомогательных цепей — главные контакты вклю-
чены в цепи питания вспомогательного оборудования электровоза
от обмотки собственных нужд, они работают под напряжением не
более 500 В, и при длительных токах не более 1000 А;
- аппараты цепей управления — выполняют функции управле-
ния и работают под напряжением 50 В при токах менее 50 А;
- аппараты защиты — выполняют функции защиты от аварий-
ных режимов в различных цепях электрической схемы.
Основные параметры контактов. Х.Сила нажатия (кгс) — это уси-
лие, которое необходимо приложить, чтобы оторвать подвижный кон-
такт от неподвижного. Нажатие зависит от силы притирающей пружи-
ны подвижных контактов. Нажатие бывает: начальное - в момент
начала сжатия притирающей пружины и конечное — создается силой
притирающей пружины дополнительно сжатой на величину провала.
Нажатие контактов не зависит от величины магнитного потока вклю-
чающей катушки, так как якорь контактора или реле всегда плотно при-
тягивается к сердечнику при напряжении катушки свыше 37,5 В, одна-
ко этот магнитный поток должен быть пропорционален силе
притирающих пружин всех контактов. Величину нажатия замеряют ди-
намометром. Величина нажатия непосредственным образом влияет на
значение максимального тока, который может протекать через контак-
ты аппарата, не разрушая их. Например, номинальный ток через кон-
такты кулачкового контактного элемента типа КЭ-153, включенного в
цепи управления, составляет 16 А, для этого его подвижная система
создает нажатие, равное 0,3 кгс; номинальный ток через главные кон-
такты электромагнитного контактора типа МК-84, включенные во вспо-
могательные цепи, составляет 150 А, поэтому его контактная система
для обеспечения нормального контакта при протекании такого тока
создает нажатие контактов не менее 3,8 кгс.
145
2. Разрыв (раствор) контактов (мм) — это наименьшее расстоя-
ние между разомкнутыми контактами аппарата. От величины раз-
рыва между контактами зависит номинальное напряжение на кон-
тактах аппарата и способ гашения дуги. Величина разрыва
проверяется предельными шаблонами и штангенциркулем. Напри-
мер номинальное напряжение, под которым работают контакты
кулачкового контактного элемента типа КЭ-153, включенного в цепи
управления, составляет 50 В, для этого его подвижная система обес-
печивает разрыв его контактов на 4,5 мм; номинальное напряжение,
под которым работают контакты электромагнитного контактора
МК-84, включенного во вспомогательные цепи, составляет 380 В,
поэтому подвижная система этого контактора обеспечивает разрыв
его контактов на 15 мм.
3. Провал контактов (мм) — это условное дополнительное рас-
стояние, которое прошел бы подвижный контакт при полном вклю-
чении аппарата, если неподвижный контакт убрать. Провал необ-
ходим для создания надежного контакта и обеспечивает:
- самозачищение контактов, которое происходит, когда подвиж-
ный контакт скользит по неподвижному в момент включения и от-
ключения аппарата, при этом снимается оксидная пленка и увели-
чивается поверхность соприкосновения между контактами;
- разрыв контактов на концах, за счет чего рабочие поверхнос-
ти контактов меньше подгорают от действия электрической дуги;
- одновременное замыкание всех подвижных контактов, распо-
ложенных на общей планке (штоке) аппарата.
У некоторых аппаратов измерить действительный провал контак-
тов невозможно, поэтому замеряется зазор между подвижным контак-
том и его упором при полном включении контактов.
Примечания. 1. В качестве основного материала для изготовления контак-
тов используют медь и ее сплавы. Например, для коммутационных контактов
контакторов, обеспечивающих размыкание цепей под током, используют твер-
дотянутую профильную медь марки Ml, а для дугогасительных контактов кон-
такторов используют сплав медь-вольфрам МВ-70 или композит КМК-Б21
(медь 27 %, никель 3,5 % и вольфрам 69,5 %).
Электротехническая медь, как и ее оксиды, имеет пониженное контактное
сопротивление и относительно низкую стоимость, что позволяет широко ис-
пользовать ее для изготовления контактов аппаратов, однако контакты на ее
146
основе в эксплуатации быстро изнашиваются, поэтому для устранения этого
недостатка в последнее время получили широкое распространение контакты
на металлокерамической основе, выполненные путем прессования смеси по-
рошков различных металлов. Например, для обеспечения хорошего длитель-
ного контакта в силовых цепях используется композиция серебро-окись кад-
мия СОК-15 (серебро 85 %, окись кадмия 15 %). Контакты, изготовленные по
такой технологии, приобретают новые выгодные свойства, которые значи-
тельно повышают их долговечность в эксплуатации при сохранении осталь-
ных положительных качеств. Металлокерамические пластины приваривают
к контактным поверхностям.
2. Нормы колебаний напряжения на токоприемнике магистральных электро-
возов переменного тока допускают отклонения напряжения в пределах от +16 %
до -25 %. Поэтому все электрические аппараты электровоза должны сохранять
работоспособность при понижении напряжения на их катушках в цепях управле-
ния до 37,5 В, что составляет 75 % от номинального значения напряжения цепей
управления 50 В. У электромагнитных контакторов и реле напряжение срабатыва-
ния регулируется изменением зазора между якорем и сердечником, а также за счет
изменения силы, отключающей пружины якоря.
Электрические аппараты с пневматическим приводом должны обеспечи-
вать нормальную работоспособность в пределах давлений воздуха от 3,5 до
6,75 кгс/см2 при номинальном давлении воздуха 5 кгс/см2.
3. Все электрические аппараты электровоза после включения при напря-
жении свыше 37,5 В отключаются при уменьшении напряжения на их ка-
тушках до 2025 В. Это объясняется тем, что после включения якоря аппа-
рата зазор между якорем и сердечником уменьшается до нуля и за счет этого
магнитный поток включающей катушки увеличивается в два раза. Таким
образом, все применяемые на электровозе аппараты малочувствительны на
отключение. Поэтому для повышения чувствительности отдельных аппара-
тов на отключение в цепь их катушек сразу после включения автоматически
вводится токоограничивающее сопротивление. Такой способ повышения
чувствительности на отключение аппарата используют для дифференциаль-
ных реле 21, 22 в блоке БРД (см. рис. 8.6, вкладка) и для контактора К на
распределительном щите РЩ-34 ( см. рис. 8.4, вкладка).
4. Под якорями электромагнитных контакторов и реле укреплена диамаг-
нитная прокладка в виде пластинки из диамагнитного (не магнитного) матери-
ала меди или алюминия. Она служит для исключения залипания якоря аппара-
та к сердечнику, которое происходит за счет остаточного магнитного потока
после снятия питания с катушки аппарата.
147
5. Магнитное дугогашение реализовано в конструкции почти всех кон-
такторов с дугогашением (кроме электромагнитных контакторов мости-
кового типа). При включенном состоянии контактора через дугогаситель-
ную катушку протекает ток. При этом дугогасительная катушка создает
свой магнитный поток, который замыкается по сердечнику внутри дугога-
сшельной катушки, по стальной пластинке сбоку дугогасительной каме-
ры (или шихтованному магнитопроводу в контакторах ЭКГ), по воздуху
внутри дугогасительной камеры, по другой стальной пластинке сбоку ду-
гогасительной камеры и затем к сердечнику дугогасительной катушки.
Направление магнитного потока катушки определяется по правилу обхвата
правой руки.
При отключении с током и с дугой на силовых контактах этот магнитный
поток дугогасительной катушки пересекает дугу и выталкивает ее как про-
водник с током внутрь дугогасительной камеры. Направление выталкивания
определится правилом левой руки. При этом дуга перебрасывается на дуго-
гастительные рога (если они есть), которые являются продолжением непод-
вижного и подвижного силовых контактов. При этом электрическая дуга зна-
чительно растягивается и гаснет внутри дугогасительной камеры.
Если изменить направление тока по силовым контактам, то при отключе-
нии с током электрическая дуга будет выталкиваться в ту же сторону внутрь
дугогасительной камеры, так как одновременно изменяется направление тока
в дуге и в дугогасительной катушке. Поэтому магнитное дугогашение можно
применять также и в цепях переменного тока.
5.2. Токоприемник
Назначение. Токоприемник типа Л-13У1 (в схеме электровоза
на рис. 8.2 обозначен 1, вкладка) служит для снятия с помощью
скользящего контакта напряжения с контактного провода с це-
лью питания этим напряжением первичных обмоток тяговых
трансформаторов.
Технические характеристики токоприемника типа Л-13У1
Длительный ток, А: при движении/на стоянке............550/50
Рабочая высота подъема, мм: мин./макс................400/1900
Максимальная высота подъема полоза
без ограничения, мм.....................................2100
Время подъема полоза до высоты 1900 мм, с...............7+10
Время опускания полоза с высоты 1900 мм, с.............3,5+6
148
Наименьшее давление воздуха в пневмоприводе, кгс/см2.3,5
Активное нажатие полоза на контактный провод, кгс не менее.6
Опускающее усилие на полозе, кгс.............не менее 12
Вес токоприемника без изоляторов, кг.................290
Пассивное нажатие на контактный провод, кгс..не более 9
Устройство. Токоприемник (рис. 5.3) состоит из основания, ниж-
ней и верхней подвижных рам, двух кареток, полоза, а также подъ-
емно-опускающего механизма.
Основание — сварное из двух продольных и двух поперечных
швеллеров. Оно укреплено на крыше кузова электровоза на четырех
опорных изоляторах.
Нижняя рама — состоит из двух главных валов в виде труб, цап-
фы которых закреплены в шарикоподшипниках продольных швел-
леров основания. Главные валы связаны друг с другом синхрони-
зирующей тягой, которая обеспечивает их одновременное и
синхронное вращение. К каждому главному валу в средней части
жестко прикреплена Т-образная цилиндрическая труба, на конце
которой приварена короткая трубка для крепления с трубами вер-
хней рамы.
Верхняя рама — состоит из четырех продольных и двух диаго-
нальных труб для жесткости конструкции. Трубы верхней рамы со-
единены с трубами нижней рамы и между собой шарнирно валика-
ми с шарикоподшипниками.
Все шарниры токоприемника зашунтированы гибкими медны-
ми шунтами для уменьшения сопротивления току и для предотвра-
щения заваривания шарниров от дуги.
Каретка (2 шт.) — состоит из ряда отдельных штампованных
облегченных деталей, шарнирно соединенных друг с другом. На
каретке сверху шарнирно укреплен кронштейн для крепления по-
лоза, а внутри каретки находится сжатая пружина.
Каретки позволяют полозу поворачиваться в обе стороны и пе-
ремещаться до 50 мм без поворота труб рам. Это необходимо для
улучшения токосъема при движении на неровностях контактной
сети, а также для быстрой реакции на изменение высоты подвески
провода.
149
Рис. 5.3. Токоприемник Л-13У1:1 — Т-образная труба нижней рамы (2 шт.):
2 — продольная труба верхней рамы (4 шт.); 3 — продольный швеллер
основания (2 шт.); 4 — полоз; 5 — каретка (2 шт.); 6 — амортизатор (2 шт.);
7— продольная тяга (2 шт.); 8— опускная пружина (2 шт.); 9— пневмати-
ческий цилиндр; 10 — подъемная пружина (2 шт.); 11 — поперечный швел-
лер основания (2 шт.); 12 — синхронизирующая тяга; 13 — главный вал
(2 шт.); 14 — диагональная труба верхней рамы (2 шт.); 15 — кронштейн
основания (4 шт.)
Полоз — выполнен штампованным из стали толщиной 2,5 мм в
виде швеллера. Концы полоза загнуты под углом 45° для предотвра-
щения захлестывания контактного провода на воздушных стрелках
(общая длина полоза 2260 мм, длина рабочей части полоза 1270 мм).
Сверху на полозе укреплены 3 ряда угольных накладок (11 уголь-
ных накладок общей длиной 1200 мм).
150
Толщина новых угольных накладок — 25 мм, их износ допуска-
ется до толщины 11 мм. Продолжением угольных накладок слу-
жат алюминиевые накладки на концах полоза.
Подъемно-опускающий механизм — состоит из двух крайних рас-
тянутых подъемных пружин, пневматического цилиндра с двумя
поршнями со штоками и двумя сжатыми опускными пружинами,
двух поперечных рычагов, двух продольных тяг с роликами на кон-
цах, которые через кронштейны соединяются с главными валами.
Концы двух подъемных растянутых пружин через шайбы и шпиль-
ки с левой и правой резьбой шарнирно соединены с рычагами глав-
ных валов, которые закреплены сверху главных валов как хомуты с
помощью регулировочных болтов для регулирования плеча.
Работа токоприемника. Для подъема токоприемника (рис. 5.4, а) в
его пневматический цилиндр посередине подается сжатый воздух дав-
лением 3,5-5-5 кгс/см2, через электропневматический вентиль ЭВТ-54А,
который в схеме электровоза на рис. 8.4 обозначен 245 (вкладка). Тогда
оба поршня со штоками раздвигаются, сжимая обе опускные пружины
в цилиндре. При этом штоки поршней поворачивают оба поперечных
рычага наружу, за счет чего обе продольные тяги сдвигаются к середине
и ролики на их концах отходят от кронштейнов двух главных валов,
разблокируя их. В результате происходит освобождение двух крайних
растянутых пружин, которые сжимаются и поворачивают через рычаги
оба главных вала с трубами нижней и верхней рам вовнутрь, что приво-
дит к подъему полоза токоприемника до упора в контактный провод.
Для опускания токоприемника катушка его электропневматическо-
го вентиля (245) теряет питание и происходит выпуск воздуха из пневма-
тического цилиндра в атмосферу. Тогда обе сжатые опускные пружины
в цилиндре разжимаются и сдвигают оба поршня со штоками к середи-
не цилиндра (рис. 5.4, б). При этом оба поперечных рычага за счет што-
ков поршней поворачиваются вовнутрь, а обе продольные тяги раздви-
гаются наружу от середины. Ролики на концах продольных тяг проходят
зазоры и нажимают на кронштейны сверху главных валов и разворачи-
вают оба главных вала наружу вместе с трубами нижней и верхней рам.
При этом полоз токоприемника опускается на амортизаторы основа-
ния, так как сила двух опускных пружин плюс вес полоза и подвижных
частей токоприемника больше силы двух подъемных пружин не менее
чем на 12 кгс — это и есть опускающее усилие токоприемника.
151
a
Рис. 5.4. Схема работы подъемно-опускающего механизма токоприемника
при подъеме (а) и при опускании (б): 1 — рычаг главного вала; 2 — главный
вал; 3 — кронштейн главного вала; 4 — ролик; 5 — подъемная пружина;
6 — муфта; 7 — пневматический цилиндр; 8 — поршень; 9 — опускная пру-
жина; 10 — шток поршня; II — поперечный рычаг
152
Опускание токоприемника происходит неравномерно, вначале
происходит быстрый отрыв полоза с целью разрыва дуги, а затем
плавное опускание на амортизаторы для избежания удара. Такая
неравномерность достигается регулировкой электропневматичес-
кого вентиля токоприемника ЭВТ-54А.
Примечания. 1. Нажатие полоза на контактный провод в пределах 6+9 кгс
(зимой 7+10 кгс) регулируется на ремонтах путем изменения силы двух край-
них подъемных пружин. Для этого необходимо ослабить контргайки и вра-
щать обе пружины на шпильках с левой и правой резьбой, растягивая или
сжимая их.
2. Максимальная высота подъема полоза без ограничения составляет 2100 мм,
регулируется изменением-рабочей длины двух продольных тяг с помощью муфт с
правой и левой резьбой.
3. Время подъема и опускания полоза регулируется болтом и пружиной на
электропневматическом вентиле токоприемника.
4. На различной высоте подвески контактной сети в пределах рабочей
высоты (400+1900 мм) подъема полоза токоприемника его нажатие на кон-
тактный провод остается одинаковым (допускается разница не более 1 кгс),
так как при подъеме полоза уменьшается сила двух подъемных пружин, но
пропорционально этому увеличивается плечо действия этих пружин.
5. Во время движения электровоза при опускании подвески контактного
провода (например, перед искусственными сооружениями и др.) нажатие по-
лоза на контактный провод всегда больше (7,5+9 кгс), чем при подъеме кон-
тактной сети (6+7,5 кгс). Эта разница нажатий зависит от трения во всех
шарнирах токоприемника и равна двойной силе трения во всех шарнирах.
Разница нажатий полоза на контактный провод должна быть как можно
меньше и не превышать 2 кгс на любой высоте подъема полоза токоприем-
ника, чтобы обеспечивался равномерный износ контактного провода. Для
этого все шарниры токоприемника имеют шариковые или игольчатые под-
шипники и на ремонтах смазываются смазкой ЦИАТИМ-201 с помощью
шприца по 10 г в каждую точку.
6. Зимой для предотвращения образования гололеда на деталях токопри-
емника все его детали (кроме угольных накладок на полозе) смазываются ан-
тиобледенительной смазкой марки ЦНИИКЗ (Кусковского завода) с добав-
лением 25 % трансформаторного масла для нанесения на токоприемник кистью
слоем 1+2 мм.
7. При поднятом токоприемнике и включенном ГВ через детали токопри-
емника протекает переменный ток: от контактного провода по угольным на-
153
кладкам полоза, по гибким медным шунтам, по трубам верхней и нижней рам,
по основанию, по шине, укрепленной к швеллеру основания на одном изоля-
торе, и далее к дросселю ДП. Поэтому основание и цилиндр токоприемника
находятся под напряжением контактной сети 25 кВ, и воздух к цилиндру то-
коприемника от заземленного вентиля (245) подводится по нижнему изоля-
ционному рукаву, по пустотелому изолятору, через крышу кузова и далее по
верхнему изоляционному пластиковому шлангу.
5.3. Главный контроллер
Назначение. Главный контроллер типа ЭКГ-8Ж (в схеме электро-
воза на рис. 8.2 обозначен ГП, вкладка) служит для переключения
под нагрузкой тяговых вторичных обмоток трансформатора, с целью
изменения напряжения, подводимого к ТЭД электровоза.
Технические характеристики ЭКГ-8Ж
Число контакторов с дугогашением...........................4
Число контакторов переключателя ступеней..................18
Число контакторов переключателя обмоток...................12
Номинальное напряжение изоляции, В......................3100
Номинальное напряжение между разомкнутыми
контактами контактора, В:
с дугогашением...........................................260
без дугогашения.........................................1100
Номинальный ток силовых контакторов, А..................1300
Число фиксированных позиций...............................33
Число ходовых позиций......................................9
Время переключения с нулевой до 33-й позиции, с........25+28
Число контактов блокировочного устройства привода.........14
Число контактов блокировочного устройства контроллера.....17
Номинальное напряжение блокировочных контактов............50
Номинальный ток блок-контактов, А.........................30
Масса, кг................................................920
Контактор с дугогашением
Нажатие разрывных контактов, кгс.......................12+13
Нажатие главных контактов, кгс............................12
Раствор разрывных контактов, мм........................20+26
Раствор главных контактов, мм..........................22+30
Давление воздуха для дугогашения, кгс/см2..................5
154
Раствор главных контактов в момент касания
разрывных, мм...........................................84-10
Зазор между якорем и ярмом компенсатора
при замкнутом положении контактов, мм...................4-5-6
Контактор без дугогашения
Контактное нажатие, кгс.................................14+20
Раствор контактов, мм...................................22+30
Устройство. Главный контроллер ЭКГ-8Ж состоит из следую-
щих основных частей (рис. 5.5): переключателя обмоток (ПО); пе-
реключателя ступеней (ПС); четырех контакторов с дугогашени-
ем (А, Б, В, Г см. рис. 8.2, вкладка) со своим полым валом; редуктора
с сервомотором (СМ), а также блокировочных устройств привода
и контроллера. Все эти узлы смонтированы на одном общем осно-
вании ЭКГ, состоящем из трех стальных рам толщиной 20 мм, скреп-
ленных между собой по бокам четырьмя стальными изолирован-
ным трубами с болтами.
Переключатель обмоток (ПО) — осуществляет переключение
тяговых вторичных обмоток трансформатора (нерегулируемой и
регулируемой) со встречного включения (до 17-й позиции) на со-
гласное включение (от 18-й до 33-й позиции). Он состоит из своего
кулачкового вала, закреплённого в шарикоподшипниках средней
и крайней рам. На вал ПО напрессовано 12 кулачковых шайб. Каж-
дая шайба управляет работой одного силового контактора без ду-
гогашения (12 шт) по схеме: 9, 19; 21, 31; 32, 33 и 29, 39; 25, 35; 36, 37
(см. рис. 8.2, вкладка). Контакторы 32,33 и 36,37 замкнуты до 17-й пози-
ции ЭКГ. Контакторы 9, 19 и 29, 39 замкнуты на позициях 18—33.
Переключение всех контакторов ПО происходит между 17-й и 18-й
позициями ЭКГ на переходных позициях П2, ПЗ, П4, П5. При на-
боре одной позиции ЭКГ вал ПО поворачивается на 9°, при набо-
ре 33 позиций — на 342°.
Переключатель ступеней (ПС) — осуществляет подключение к
нерегулируемым частям обмоток тягового трансформатора опре-
деленное количество регулировочных секций, в зависимости от
позиции ЭКГ. Он состоит из своего вала, закрепленного в шарико-
подшипниках средней и передней рам основания. На вал ПС на-
155
Рис. 5.5. Главный контроллер ЭКГ-8Ж: 1 — задняя рама основания; 2 — контактор переключателя обмоток
(12 шт.); 3 — средняя рама основания; 4 — контактор переключателя ступеней (18 шт.); 5 — контактор с дуго-
гашением (4 шт.); 6 — электропневматический вентиль (2 шт.); 7 — сервомотор; 8 — блокировочное устрой-
ство привода (14 контактов); 9 — блокировочное устройство контроллера (17 контактов); 10 — вал
съемной рукоятки для проворачивания ЭКГ; 11 — редуктор; 12 — передняя рама основания;
13 — изоляционные трубы (4 шт.); 14 — медная шина
прессовано 18 кулачковых изолированных шайб. Каждая шайба
управляет работой одного силового контактора без дугогашения
(18 шт.) по схеме (рис. 8.2, вкладка) 11; 12, 22; 13, 23; 14, 24; 10, 20 и
15; 16,26; 17,27; 18,28; 30,40. С задней стороны вал ПС соединен с валом
ПО четырьмя шестернями с общим передаточным числом i = 1 : 2.
С передней стороны вал ПС соединен с валом второго мальтийс-
кого креста редуктора двумя шестернями с i = 3:10. При наборе
одной позиции ЭКГ вал ПС поворачивается на 18°, а при наборе
33 позиций — на 684°.
Полый вал — своими кулачковыми шайбами, приводит в дейст-
вие силовые контакторы с дугогашением. С передней стороны вал
ПС имеет удлиненную цапфу, на которой укреплен полый вал в
виде втулки. На полый вал напрессованы 4 кулачковые шайбы.
Каждая шайба управляет работой одного контактора с дугогаше-
нием — А, Б, В, Г. Полый вал соединен с валом первого мальтий-
ского креста редуктора двумя шестернями с z = 1 : 2. При наборе од-
ной позиции ЭКГ полый вал поворачивается на 90° — за три такта
по 30° в каждом.
Контактор без дугогашения — 30 шт. (12 шт. для ПО, 18 шт. для
ПС) (рис. 5.6) состоит из двух изоляционных боковин (пресс-матери-
ал АГ-4), между которыми вверху жестко укреплен неподвижный
силовой контакт. В средней части между боковинами шарнирно
укреплен латунный рычаг в виде коромысла. На верхней части
рычага жестко укреплен подвижный силовой контакт с шунтом.
На нижнем конце рычага укреплен ролик, против которого нахо-
дится кулачковая шайба вала ПО или вала ПС. С другой стороны
в нижний конец рычага упирается сжатая включающая пружина.
Собранный контактор крепится на двух изолированных трубах
основания ЭКГ с помощью нижнего хомута с двумя болтами и вер-
хнего прижима с болтом.
Включение контактора происходит за счет включающей пружи-
ны, когда к ролику рычага подходит вырез кулачковой шайбы.
Отключение контактора происходит при повороте вала ПО или вала
ПС, когда на ролик рычага нажимает выступ их кулачковой шайбы.
Подвижные и неподвижные силовые контакты выполнены из меди
с напайками толщиной 3 мм из сплава СОК-15 (серебро — 85 %, окись
кадмия — 15 %). Износ напаек допускается до толщины 0,5 мм.
157
6 7.
8
9
Рис. 5.6. Силовой контактор ЭКГ без дугогашения: 1 — хомут для крепле-
ния контактора к нижней трубе основания; 2 — включающая пружина; 3 —
гибкие медные шунты; 4 — изоляционные боковины (2 шт.); 5 — контакто-
держатель; 6 — якорь электромагнитного компенсатора; 7 — накладка непо-
движного контакта; 8 — подвижный контакт; 9 — ярмо электромагнитного
компенсатора; 10 — прижим для крепления контактора к верхней трубе осно-
вания; 11 — стопорный винт; 12 — ось рычага; 13 — латунный рычаг;
14 — ролик рычага
Контактор с дугогагиением—4 шт. (А, Б, В, Г), устроен подобно кон-
тактору без дугогашения, однако имеет следующие отличия (рис. 5.7);
кроме главных силовых контактов у него есть верхние дугогаситель-
ные силовые контакты (подвижный и неподвижный); имеется дугога-
сительная камера и система с магнитным гашением дуги. На верхней
части латунного рычага-коромысла шарнирно укреплен рычаг с при-
тирающей пружиной, с гибким медным шунтом и с подвижным раз-
рывным контактом сверху. Дугогасительные контакты из меди с мед-
но-вольфрамовыми напайками (медь — 30 %, вольфрам — 70 %)
толщиной 8 мм. Износ напаек допускается до толщины 2 мм.
158
Рис. 5.7. Силовой контактор ЭКГ с дугогашением: 1 — хомут для крепления
контактора к нижней трубе основания; 2 — включающая пружина; 3 — гиб-
кие медные шунты; 4 — латунный рычаг; 5 — изоляционная боковина (2 шт.);
6 — подвижный контакт рычага; 7 — якорь электромагнитного компенсато-
ра; 8 — контактодержатель; 9 — дугогасительная катушка; 10 — дугогаси-
тельная камера; 11 — сердечник дугогасительной катушки; 12 — дугогаси-
тельные контакты; 13 — канал для подачи воздуха с целью гашения дуги;
14 — главные контакты; 15 — рычаг подвижных контактов; 16 — притираю-
щая пружина; 17 — гибкий шунт; 18 — ярмо электромагнитного компенсато-
ра; 19 — ось с резиновой втулкой; 20 — прижим для крепления контактора
к верхней трубе основания; 21 — ось латунного рычага; 22 —
стопорный винт; 23 — кулачковая шайба; 24 — ролик рычага
159
При отключении контакторов А, Б, В, Г вначале без дуги раз-
мыкаются нижние главные контакты на 8+10 мм, и только затем
начинают размыкаться верхние дугогасительные контакты с дугой.
Гашение дуги на дугогасительных контактах контакторов А,
Б, В, Г происходит внутри дугогасительной камеры за счет маг-
нитного потока (который создается при прохождении тока по кон-
тактам и усиливается боковыми шихтованными полюсами) и за
счет подачи сжатого воздуха из главных резервуаров давлением
9 кгс/см2 снизу вверх в дугогасительную камеру от электропневма-
тических вентилей 221 и 222 (см. рис. 8.8, вкладка), катушки кото-
рых получают питание только при наборе и сбросе позиций.
Дугогасительная камера выполнена из двух боковин дугостой-
кого пресс-материала ПКО-1-3-11, с деионной решеткой из медных
и стальных пластин внутри.
Редуктор главного контроллера — служит для передачи вращения от
сервомотора на все валы ЭКГ. Редуктор ЭКГ (рис. 5.8) состоит из корпу-
са, из верхней и нижней частей, отлитых из силумина и скрепленных с
боков по буртам болтами. В корпусе редуктора сверху в шарикоподшип-
никах укреплен червяк, который находится в зацеплении с червячным
колесом с передаточным числом i = 1:10. (Вал червячного колеса через
две шестерни с i = 1:4,5 соединен с верхним блокировочным валом ЭКГ.)
На одном валу с червячным колесом укреплен поводок с двумя паль-
цами (в виде дисков, между которыми закреплены два пальца и два сег-
мента). При своем вращении двухпальцевый поводок двумя пальцами
периодически входит в зацепление со своим шестизаходным мальтий-
ским крестом № 1 и поворачивает его на 60° при каждом зацеплении.
Вал мальтийского креста № 1 выходит наружу из корпуса редук-
тора (проходя внутри полого вала второго поводка) и двумя шес-
тернями с i = 1:2 соединен с полым валом контакторов А, Б, В, Г.
Вал червячного колеса и двухпальцевого поводка двумя шестер-
нями с i = 1:1,5 соединен с полым валом второго однопальцевого
поводка. (Этот полый вал второго однопальцевого поводка на двух
подшипниках закреплен сверху на валу мальтийского креста № 1.)
При вращении однопальцевый поводок одним единственным паль-
цем периодически входит в зацепление со своим шестизаходным маль-
тийским крестом № 2 и поворачивает его на 60° при каждом зацепле-
нии. Вал мальтийского креста № 2 выведен наружу из корпуса редуктора
160
Рис. 5.8. Кинетическая схема главного контроллера: 1 — сервомотор; 2 — пластмассовая шестерня; 3 — пружина
предельной муфты; 4 — предельная муфта; 5 — верхний вал блокировочных контактов привода; 6 — вал чер-
вячного колеса; 7 — мальтийский крест № 1; 8 — вал первого мальтийского креста; 9 — однопальцевый пово-
док; 10— полый вал контакторов А, Б, В, Г; 11 —вал переключателя ступеней; 12 — промежуточный редуктор;
13 — вал переключателя обмоток; 14 — механический упор; 15 — мальтийский крест № 2; 16 — нижний вал
. . блокировочных контактов ЭКГ; 17 — сельсин-датчик; 18 — двухпальцевый поводок; 19 — червячный вал; 20 —
21 червячное колесо; 21 — червяк; 22 — съемная рукоятка для проворачивания ЭКГ; 23 — шестерня
и двумя шестернями с / = 3:10 соединен с валом ПС, который в свою
очередь соединен с валом ПО через четыре шестерни промежуточ-
ного редуктора с общим i = 1: 2.
Снаружи корпуса редуктора червяк через шестерню предельной
муфты, через промежуточную пластмассовую шестерню соединен
с шестерней на валу сервомотора СМ (общее передаточное число
i = 1:1 от СМ до червяка).
Корпус редуктора внутри заполнен осевым маслом (4 кг). К пробке
для заливки смазки приварен щуп с двумя рисками—для замера уров-
ня смазки. (В пробке предусмотрено отверстие для соединения с атмос-
ферой.) В нижней части корпуса редуктора установлен обогреватель
масла (Р = 130 Вт на U = 55 В), который включается при температуре
ниже -20 °C автоматическим выключателем ВА31 «Обогрев ЭКГ».
Работа редуктора ЭКГ. Два мальтийских креста с поводками в
редукторе ЭКГ служат для преобразования непрерывного враще-
ния СМ в прерывистое вращение валов ЭКГ, а именно, валов ПО,
ПС и полого вала контакторов А, Б, В, Г, что необходимо:
1) Для точной фиксации валов ЭКГ на середине позиций, за счет
сегмента поводка и за счет свободного хода СМ;
2) Для запуска СМ в режиме холостого хода без нагрузки, так
как СМ имеет свободный ход примерно 1,7 оборота до захода паль-
ца двухпальцевого поводка в вырез креста № 1;
3) Для увеличения скорости поворота валов ЭКГ с целью облег-
чения гашения дуги на контакторах А, Б, В, Г.
Вращение от шестерни СМ через промежуточную пластмассовую
шестерню и через шестерню предельной муфты передается на чер-
вяк (г = 1:1) и на червячное колесо (г = Г. 10) с двухпальцевым по-
водком. При вращении поводка его два пальца периодически вхо-
дят в вырезы своего креста № 1 и поворачивают его при каждом
зацеплении на 60°.
Каждая позиция ЭКГ набирается или сбрасывается за 3 поворота
креста № 1 на 60° (или за три такта). При каждом такте от вала креста
№ 1 через две шестерни (/ = 1: 2) поворачивается на 30° полый вал
контакторов А, Б, В, Г.
При каждом такте вал червячного колеса и двухпальцевого по-
водка поворачивается на 180°, и от него через две шестерни (/=1:1,5)
поворачивается вал однопальцевого поводка на 120°.
162
1. При первом такте (при первом повороте креста № 1 на 60°),
при повороте полого вала ЭКГ на 30° (рис. 5.9) за счет разверт-
ки одной из четырех кулачковых шайб отключается один из че-
тырех контакторов с дугогашением (А, Б, В, Г), при этом его
силовая шина обесточивается, и тем самым подготавливается к
отключению без дуги один из включенных контакторов ПС (под-
ключенный к этой силовой шине).
При первом такте палец однопальцевого поводка, поворачиваясь на
120°, подходит к вырезу креста № 2, но не поворачивает его. Поэтому
валы ПС и ПО на ЭКГ не поворачиваются.
2. При втором такте (при втором повороте креста № 1 на 60°)
полый вал ЭКГ поворачивается еще на 30°, но от этого никаких
изменений не происходит за счет развертки четырех шайб полого
вала контакторов А, Б, В, Г.
Рис 5.9. Положение мальтийских механизмов при переключении ЭКГ с од-
ной позиции на другую: а — исходная позиция; б — после первого такта;
в — после второго такта; г — после третьего такта; 1 — мальтийский крест
№ 1; 2 — двухпальцевый поводок; 3 — однопальцевый поводок; 4 — маль-
тийский крест № 2
163
При втором такте палец однопальцевого поводка , поворачива-
ясь на 120°, заходит в вырез креста № 2 и поворачивает этот крест на
60°. При этом через две шестерни с i = 3:10 поворачивается вал ПС
на 18°, и от вала ПС через четыре шестерни промежуточного откры-
того редуктора с i = Г. 2 поворачивается вал ПО на 9°. (Но от пово-
рота вала ПО на 9° до 17-й позиции ЭКГ никаких переключений не
происходит за счет развертки 12 кулачковых шайб вала ПО.)
При повороте вала ПС на 18° за счет развертки шайб вала ПС
отключается без тока и дуги один из контакторов ПС, и затем
включается другой контактор ПС на другой вывод вторичной об-
мотки тягового трансформатора — при разомкнутой силовой цепи
(из-за отключенного состояния одного из контакторов с дугога-
шением А, Б, В, Г).
3. При третьем такте (при третьем повороте креста № 1 на 60°) палец
однопальцевого поводка, поворачиваясь на 120°, отходит от выреза кре-
ста № 2, не поворачивая его, и становится в исходное положение. Поэто-
му поворота креста № 2 и его валов ПС и ПО на ЭКГ не происходит.
При третьем такте полый вал ЭКГ поворачивается еще на 30°.
При этом за счет развертки одной из четырех шайб полого вала
контакторов с дугогашением включается один из контакторов А,
Б, В, Г, который отключался при первом такте.
На этом все переключения для набора или сброса одной позиции
ЭКГ заканчиваются.
При наборе (сбросе) одной позиции валы ЭКГ поворачиваются на
следующие углы: вал ПО — на 9°, вал ПС — на 18° (при втором такте);
полый вал контакторов с дугогашением — на 90° (3 раза по 30° при каж-
дом такте); нижний блокировочный вал ЭКГ—на 9° и вал привода сель-
сина-датчика —на 9° (при втором такте); крест № 2—на 60° (при втором
такте), однопальцевый поводок на — 360°, крест № 1 — на 180°
(3 раза по 60°), двухпальцевый поводок и червячное колесо — на 1,5 обо-
рота (540°), верхний вал блокировки привода — на 120° (540°х1/4,5 =
= 120); червяк на — 15 оборотов, вал СМ — на 15 оборотов, проме-
жуточная пластмассовая шестерня с валом съемной рукоятки — на
6 оборотов.
Нижний вал блокировок контроллера — соединен двумя шестер-
нями с i = 1: 2 с валом ПС и поворачивается на 9° при наборе одной
позиции ЭКГ. На нижнем блокировочном валу ЭКГ напрессовано
164
17 кулачковых шайб с вырезами. Каждая шайба управляет включением
одного блокировочного контакта. Блокировочный контакт (рис. 5.10) типа
КЭ-20 представляет собой кулачковый выключатель рычажного типа.
При наборе всех 33 позиций ЭКГ (плюс П1, П2—П5) нижний блоки-
ровочный вал ЭКГ делает поворот на 342°, т.е. меньше одного оборота.
Поэтому, если сделать на шайбе вала вырезы для определенных пози-
ций, то эта блокировка будет замкнута только на этих позициях ЭКГ.
Рис. 5.10. Блокировочный контакт типа КЭ-20: 1 — шпилька; 2 — гайка;
3 — держатель стержня; 4 — стержень; 5 — включающая пружина; 6 — дер-
жатель неподвижного контакта; 7 — изоляционное основание; 8 — серебря-
ная накладка неподвижного контакта; 9 — серебряная накладка подвижно-
го контакта; 10 — держатель подвижного контакта; И — гибкий шунт;
12 — ось рычага; 13 — рычаг; 14 — ось ролика; 75 — ролик рычага; 16 —
стойка рычага; 17 — гайка
165
На нижнем блокировочном валу установлены следующие бло-
кировочные контакты:
слева — ГП 0 (5 шт.), ГП 0—3 (2 шт.), ГП П1—32;
справа — ГП 0—32, ГП Ш—33, ГПП (3 шт.), ГП 0,ХП.
На нижнем блокировочном валу ЭКГ установлен механический
указатель позиций ЭКГ, который выполнен в виде диска с делениями
позиций через 9° и стрелка. Другой такой же механический указатель
позиций ЭКГ установлен с обратной стороны на конце вала ПО.
Верхний вал блокировок привода — соединен двумя шестернями с
i = 1:4,5 с валом червячного колеса и при наборе одной позиции ЭКГ
поворачивается по часовой стрелке на угол 120° (540x1/4,5 = 120°).
При наборе трех позиций ЭКГ верхний блокировочный вал делает
полный оборот на 360°. Поэтому верхний блокировочный вал ЭКГ
имеет только три положения: 1,2, 3; 1,2,3; и т.д., где 1 -2-3 — середи-
ны позиций ЭКГ для верхнего блокировочного вала.
На верхнем блокировочном валу ЭКГ напрессовано 14 кулач-
ковых шайб с вырезами. Каждая шайба управляет включением од-
ного блокировочного контакта.
На верхнем блокировочном валу ЭКГ установлены следующие
блокировочные контакты:
слева — ГП поз.1, ГП поз. 2 (2 шт.), ГП 4, ГП пр. (2 шт.);
справа — ГП 1 (2 шт.), ГП 2 (2 шт.), ГП 3 (2 шт.), ГП поз. 3.
Коммутационные положения всех контактов главного кон-
троллера в зависимости от позиции приводятся на диаграмме
(рис. 5.11).
Примечания. 1. Для предотвращения захода всех валов ЭКГ за крайние пози-
ции (0 и 33) при его работе, на крайней раме основания и на конце вала ПО уста-
новлен механический упор. Он состоит из стальной шайбы с одним выступом,
жестко закрепленной на конце вала ПО и рычага, шарнирно укрепленного на раме,
с двумя регулировочными болтами. Механический упор вступает в работу после
33-й позиции при наборе и после 0 позиции при сбросе на втором такте, если СМ
сделает примерно 6 лишних оборотов.
2. Все 34 кулачковых шайбы для валов: ПО (12 шт.), ПС (18 шт.) и полого
вала (4 шт.) выполнены из пресс-материала марки АГ-4 и имеют одинаковый
наружный и внутренний диаметр. Имеют внутри 10 пронумерованных пазов
для одной шпонки своего вала.
166
1 Номера 1 1 контак- 1 1 горо» 1 Позиции переключателя
П1 2 4 6 8 10 12 14 16 П2 П4 18 20 22 24 26 28 30 ',2 0 1 5 7 9 II 13 15 17 ПЗ П5 19 25 27 29 33
S “ я jl| Б в г 5
Вал контакторов псрскяючснна ступеней
ia
яг
29
т?
11
и
hsr
тг
IT
п
т?
77
16
н
14
п
Е
0® 36® 72° 108’ 144’ 180° 216® 2 2’ 288® 324® 360’
1 Вал контакторов 1 переключения обмоток 25
тг
35
JT
75
9
39
19
36
и
37
33
0° 18° 36е 54" 72° 90® 108® 1 6’ 144’ 162’ 180° 198’ 216’ 234’ 252° 270° 2X3° 306’ 324’342’360’
Позиции переключателя
контакторов П1 0 2 4 6 8 10 3 5 7 9 12 14 16 1 13 15 П2 П4 18 7 ПЗ П5 20 9 22 24 26 28 30 32 I 3 25 7 29 31 3
ГП1
ГП лоз.1
ГП2 —
ГПЗ —
ГП поз.2
ГП2
ГП4
ГТП L.
ГПЗ —
ГП пр
ГП поэ.2
। 1М°- 38x120®
ГПО
ГПО...32 ГПО...25 ГПП1-33 ГПП1...32
ГПП
ГПО...П1
ГПП
ГПО —
ГПП
ГПО —
ГПП1...3.3
ГПО...З
ГПО. ХП
ГП1...8
ГПП1...33
ГПО —
|т У 38 x9е
Рис. 5.11. Диаграммы коммутационных положений силовых и блокиро-
вочных контактов ЭКГ-8Ж
167
3. Все 34 силовых контактора ЭКГ имеют электромагнитные компенсато-
ры. На кронштейне неподвижного контакта болтом укреплено шихтованное
ярмо, а против него на рычаге подвижного контакта болтом укреплен ших-
тованный якорь с зазором 4+6 мм. При прохождении тока по включенным
силовым контактам создается магнитный поток, который замыкается по
ярму и якорю через зазор. За счет этого автоматически увеличивается нажа-
тие контактов при увеличении тока, и предотвращается отскакивание под-
вижного контакта от неподвижного в момент включения с током (для кон-
такторов А, Б, В, Г).
4. Для контроля за положением всех валов ЭКГ на середине позиции из
коридора снаружи редуктора на валу червячного колеса болтом укреплен диск,
разделенный на два красных и два белых сектора, а на корпусе редуктора
укреплена стрелка. Этот диск поворачивается вместе с валом червячного ко-
леса на 1,5 оборота при наборе (сбросе) одной позиции ЭКГ.
Если стрелка стоит на белом секторе диска, то все валы ЭКГ находятся на
середине позиции.
Если СМ при наборе (сбросе) позиций по какой-либо причине сделал вме-
сто 15 оборотов 5 или 10 оборотов и остановился, то стрелка будет стоять на
красном секторе диска, а все валы ЭКГ будут находиться на промежутке меж-
ду позициями.
5. Для контроля за исправностью динамического торможения СМ из ка-
бины, чтобы точно знать, что все валы ЭКГ остановились на середине пози-
ции, служит контакт ГП поз. 3 (с шириной выреза шайбы 8° от середины по-
ложений 1, 2, 3 для верхнего блокировочного вала ЭКГ), который включен в
цепь зеленой сигнальной лампы «0, ХП». Если после набора (сброса) пози-
ций при фиксации ходовой позиции ЭКГ верхний блокировочный вал ЭКГ
будет прокручиваться за середину положений 1, 2, 3 от 8° до 13° из-за ухудше-
ния электродинамического торможения СМ, то блокировочный контакт ГП
поз. 3 будет разомкнут и зеленая сигнальная лампа «0, ХП» на ходовой пози-
ции будет погашена.
5.4. Пневматические контакторы
Назначение. Контакторы с пневматическим приводом типа ПК
предназначены для включения и отключения силовых цепей элек-
тровоза под током (табл. 5.1).
168
Таблица 5.1
Технические характеристики пневматических контакторов
Показатель ПК-356 ПК-358 ПК-360
Обозначение в схеме электровоза* 31—34 46,47 51—54 67, 73, 68, 74 69, 75, 70, 76 65,71,66, 72
Номинальное напряжение силовых контактов, В 1500 3000 2000
Номинальный ток силовых контактов, А 1000 630 630
Раствор силовых контактов, мм 24—27 24—27 24—27
Контактное нажатие, кгс 23 23 23
Провал силовых контактов, мм 10—12 10—12 10—12
Номинальное напряжение блокировочных контактов и катушек электропневматических вентилей, В 50 50 50
Номинальный ток блокировочных контактов, А 5 — —
Контактное нажатие блокировочных контактов, кгс 1—1,25 — —
Номинальное давление воздуха в пневматическом приводе, кгс/см2 5 5 5
Масса, кг 25,7 12,0 22,7
* Главные контакты пневматических контакторов приведены на схеме
рис. 8.2, а их катушки и блокировочные контакты — на схеме рис. 8.8 (вкладка).
Устройство. Пневматические контакторы всех типов собирают
из унифицированных узлов. Контактор типа ПК-356 (рис. 5.12, а)
способен коммутировать токи свыше 1000 А и состоит из изоляци-
онного стержня (из стали с последующей изоляцией или из стекло-
пластика), на котором сверху укреплен латунный кронштейн не-
подвижных силовых контактов вместе с дугогасительным рогом.
К кронштейну болтами укреплены главный и дугогасительный не-
подвижные силовые контакты. Последовательно с неподвижными
силовыми контактами включена дугогасительная катушка, состо-
ящая из трех витков шинной меди. Внутри дугогасительной катуш-
ки укреплен сердечник из стали, продолжением которого служат
стальные листы, укрепленные в боковых стенках дугогасительной
камеры.
169
a
170
На средней части стержня укреплен латунный кронштейн по-
движных силовых контактов с удлиненным пружинящим зажимом
на конце, для крепления нижней части дугогасительной камеры. К
этому кронштейну шарнирно укреплен латунный рычаг, на конце
которого шарнирно укреплен поворотный кронштейн с притира-
ющей пружиной и с двумя гибкими медными шунтами. На этом
поворотном кронштейне болтами укреплены главный и дугогаси-
тельный подвижные силовые контакты.
Главные силовые контакты рассчитаны на длительное протека-
ние больших токов и выполнены из меди с напайками из сплава
СОК-15 (85 % — серебра и 15 % — окиси кадмия), их толщина со-
ставляет 2,5 мм, а износ допускается до толщины 0,3 мм. Дугогаси-
тельные контакты предназначены для коммутации цепи и выпол-
нены также из меди с медновольфрамовыми напайками толщиной
6 мм, допустимый износ напайки до толщины 0,5 мм.
Снизу на стержне укреплен пневматический привод, состоящий
из цилиндра, внутри которого помещен поршень со штоком и воз-
вратной сжатой пружиной сверху поршня. Шток поршня через изо-
ляционную тягу шарнирно соединен с латунным рычагом подвиж-
ных контактов. Для управления подачей воздуха в цилиндр служит
электропневматический вентиль.
Блокировочное устройство пневматических контакторов состо-
ит из подвижной изоляционной колодки, соединенной со штоком
поршня тягой и неподвижной изоляционной планки, прикреплен-
ной к основанию. На подвижной колодке винтами впотай укреп-
лены изоляционные и медные пластины, а на неподвижной план-
Рис. 5.12. Пневматические контакторы ПК-356 (а) и ПК-358 (б): 1 — электро-
пневматический вентиль; 2 — цилиндр пневмопривода; 3 — изоляционный
стержень; 4 — изоляционная тяга; 5,9 — кронштейны, соответственно, непод-
вижного и подвижного контактов; 6 — рычаг подвижных контактов; 7, 8 —
подвижный и неподвижный дугогасительные контакты (для ПК-358 силовые
контакты); 10 — дугогасительная катушка с сердечником; 11 — дугогаситель-
ная камера; 12,13 — неподвижный и подвижный главные контакты; 14 — тяга
привода подвижной колодки блокировочного устройства; 75 — подвижная
колодка и неподвижная планка блокировочного устройства; 16 —
воздушная трубка
171
ке основания винтами укреплены стальные пружинящие пальцы. Два
пальца неподвижной планки и медная пластина подвижной колод-
ки образуют одну размыкающую или замыкающую блокировку.
Для дугогашения на контакторах используют однощелевые ду-
гогасительные камеры, которые выполнены из двух прессованных
боковин из дугостойкого материала ПКО. На выходе дугогаситель-
ной камеры укреплена деионная решетка, которая состоит из мед-
ных пластин и служит для облегчения гашения электрической дуги.
Снизу внутри дугогасительной камеры укреплен латунный дугога-
сительный рог для подвижного силового контакта. При креплении
дугогасительной камеры этот рог вставляется в пружинящий за-
жим на удлиненном конце кронштейна подвижных контактов, а
вверху дугогасительная камера крепится поворотным болтом к
дугогасительному рогу на кронштейне неподвижных контактов. По
бокам на дугогасительной камере укреплены два стальных листа
для подвода магнитного потока от катушки в зону гашения элект-
рической дуги.
Работа контактора. Для включения контактора подается пита-
ние на катушку его электропневматического вентиля, который про-
пускает воздух давлением 5 кгс/см2 в пневматический цилиндр кон-
тактора, что приводит к перемещению поршня вместе со штоком и
изоляционной тягой вверх. При этом латунный рычаг поворачи-
вается вверх вместе с двумя подвижными силовыми контактами и
происходит замыкание вначале верхних дугогасительных контак-
тов, а затем нижних главных контактов. Одновременно через тягу
от штока поворачивается подвижная колодка с медными пласти-
нами, и все блокировочные контакты переключаются.
Для отключения контактора необходимо снять питание с ка-
тушки его электропневматического вентиля, который своим вы-
пускным клапаном откроет сжатому воздуху выход в атмосферу
из пневматического цилиндра. Тогда за счет сжатой отключаю-
щей пружины поршень вместе со штоком и изоляционной тягой
опустится вниз. При этом латунный рычаг вместе с подвижны-
ми главным и дугогасительным силовыми контактами также
будет поворачиваться вниз. Вначале без дуги размыкаются ниж-
ние главные контакты на 7+10 мм, а затем под током и с дугой
происходит размыкание верхних дугогасительных контактов.
172
Одновременно через тягу от штока поворачивается подвижная ко-
лодка с медными пластинами, и все блокировочные контакты пе-
реключаются в исходное положение.
Включение контакторов в схему электровоза.
Контакторы пониженной скорости 31—34 (4 шт.) — включаются
только в режиме реостатного торможения при скорости ниже 35 км/ч и
выводят из работы часть тормозного резистора (R11—R14), понижая
их сопротивление, с целью расширения тормозной области в зоне низ-
ких скоростей. У таких контакторов отсутствуют блокировочные кон-
такты, и один электропневматический вентиль включает сразу два ап-
парата. Катушки электропневматических вентилей 31, 33 получают
питание от общего для них провода Э67, при этом вентиль 31 подает
питание в пневматический цилиндр своего контактора, а также по мед-
ной трубке в пневматический цилиндр контактора 32, который нахо-
дится рядом. Аналогично вентиль 33 включает контакторы 33 и 34.
Контакторы возбуждения 46, 47 — включаются только в режи-
ме реостатного торможения для подключения плеч выпрямитель-
ной установки возбуждения (60) и включенных последовательно об-
моток возбуждения ТЭД к секциям тягового трансформатора. Эти
контакторы располагаются только на первой секции электровоза.
Их электропневматические вентили 46, 47 получают питание от
общего для них провода Н364, при постановке тормозной рукоят-
ки в положение «П». Каждый контактор имеет в цепях управления
по два замыкающих блокировочных контакта.
Линейные контакторы 51—54 (4 шт.) — служат для оператив-
ных включений или отключений тяговых двигателей под током.
Контакторы 51 и 53 имеют по три блокировочных контакта (два
размыкающих и один замыкающий), а контакторы 52 и 54 имеют
по два блокировочных контакта замыкающий и размыкающий.
Контакторы ОП1 (65, 71, 66, 72) типа ПК-360—служат для вклю-
чения первой ступени ослабления возбуждения ТЭД. После их вклю-
чения значение тока, протекающего по обмоткам возбуждения ТЭД,
составит 70 % от тока якоря. Катушки их электропневматических
вентилей получают питание (в режиме тяги) от общего для них про-
вода Э4, при постановке реверсивной рукоятки контроллера маши-
ниста в положение «ОШ». У этих контакторов отсутствуют верхние
дугогасительные контакты и нет блокировочных контактов в схеме,
в остальном их конструкция аналогична конструкции ПК-356.
173
Контакторы 0П2 (67, 73, 68, 74) типа ПК-358 (рис. 5.12, б) —
служат для включения второй ступени ослабления возбуждения
ТЭД. После их включения совместно с контакторами ОП1 значе-
ния тока, протекающего по обмоткам возбуждения ТЭД, составит
52 % от тока якоря. Катушки электропневматических вентилей
73, 74 этих контакторов получают питание от общего для них про-
вода Э5 при постановке реверсивной рукоятки в положение «ОП2».
Вентиль 73 включает контакторы 73 и 65 для ТЭД первой тележки
(пример рис. 5.12, б), а вентиль 74 включает контакторы 74 и 68 для
ТЭД второй тележки. Эти контакторы не имеют блокировочных кон-
тактов в схеме, а также не имеют дугогашения, так как разрываемые
ими цепи работают с невысоким пульсирующим напряжением и дуга
в них гаснет достаточно быстро и без дугогасительных камер.
Контакторы ОПЗ (69, 75, 70, 76) типа ПК-358 — служат для вклю-
чения третьей ступени ослабления возбуждения ТЭД. После их вклю-
чения значение тока в обмотках возбуждения ТЭД составит 43 % от
тока якоря. Катушки вентилей 75 и 76 получают питание от общего для
них провода Э6 при постановке реверсивной рукоятки в положение
«ОПЗ». Вентиль 75 включает контакторы 75 и 69 для ТЭД первой те-
лежки, а вентиль 76 — соответственно 76 и 70 для ТЭД второй тележки.
5.5. Реверсоры и тормозные переключатели
Назначение. В качестве реверсивных (в схеме электровоза* 63, 64) и
тормозных переключателей (49, 50) на электровозе ВЛ80с используют
двухпозиционные кулачковые переключатели типа ПКД-142 (4 шт.).
Реверсоры 63, 64 — служат для изменения направления враще-
ния тяговых двигателей первой и второй тележки соответственно,
путем изменения направления тока в обмотках возбуждения ТЭД.
Тормозные переключатели 49, 50 — служат для переключения цепей
ТЭД первой и второй тележки соответственно при переводе силовой
схемы электровоза из режима тяги в режим реостатного торможения.
Все переключения переключатели выполняют при обесточенных
силовых цепях, поэтому их силовые контакторные элементы не
имеют дугогасительных устройств.
* Главные контакты реверсоров и тормозных переключателей приведены
на схеме рис. 8.2, а их катушки и блокировочные контакты — на схемах
рис. 8.6 и 8.8 (вкладка).
174
Технические характеристики ПКД-142
Номинальное напряжение изоляции, В......................3000
Длительный ток силовых контактов, А......................850
Разрыв силовых контактов, мм...........................22+28
Провал силовых контактов, мм..........................7,5+16
Нажатие силовых контактов, кгс.........................19+28
Номинальное напряжение блокировочных контактов, В.........50
Номинальный ток блокировочных контактов, А.................5
Номинальное давление воздуха в пневмоприводе, кгс/см2......5
Количество силовых контактов...............................8
Количество блокировочных контактов.........................4
Масса, кг.................................................80
Устройство. Двухпозиционный кулачковый переключатель
(рис. 5.13) состоит из следующих частей: основания, кулачкового
вала, пневматического привода, силовых контакторных элементов
и блокировочного устройства.
Основание — состоит из двух стальных боковин (толщина сталь-
ного листа 6 мм), скрепленных между собой по углам четырьмя
шпильками с гайками. На двух шпильках, проходящих внутри изо-
лированных втулок (0 34 мм), с помощью верхних и нижних хому-
тов укреплены четыре силовых контакторных элемента кулачко-
вого типа.
Вал — стальной и закреплен в шариковых подшипниках боко-
вин основания. На вал напрессованы четыре кулачковые изоляци-
онные шайбы. Каждая шайба управляет переключением двух си-
ловых контакторов одного контакторного элемента.
Пневматический привод — состоит из пневматического цилинд-
ра с двумя боковыми крышками, укрепленного болтами сбоку к
боковине основания. Внутри цилиндра помещен поршень двухсто-
роннего действия, к которому шпилькой с гайкой прикреплен шток
в виде трубы. Шток поршня через тягу внутри штока шарнирно
соединен с рычагом, жестко закрепленным на конце вала.
Для управления подачей воздуха в полость цилиндра справа и
слева от поршня установлены два электропневматических вентиля,
которые в схеме электровоза имеют следующие условные обозначе-
ния: для реверсоров (бЗВп, бЗНаз.) и (64Вп, 64Наз.); для тормозных
переключателей (49Тяга, 49Торможение) и (50Тяга, 50Торможение).
175
Рис. 5.13. Двухпозиционный кулачковый переключатель ПКД-142: 1 — боковина основания (2 шт.); 2,9 — ци-
линдр пневмопривода; 3 — кулачковый вал с четырьмя кулачками; 4 — блокировочное устройство (4 контакта);
5 — кулачковый элемент; 6 — резиновые манжеты; 7, 18 — уплотнительные резиновые кольца; 8, 14 — смазоч-
ные войлочные кольца; 10 — воздухораспределительная коробка; 11 — электропневматический вентиль (2 шт.);
12 — рычаг вала; 13 — тяга штока; 15 — шток поршня; 16, 19 — крышки пневмоцилиндра; 17 — поршень
двухстороннего действия; 20 — шпильки для крепления боковин (4 шт.); а, б — метки
Силовой контакторный
элемент (4 шт.) (рис. 5.14) —
состоит из двух изоляционных
боковин, между которыми
вверху и внизу укреплены два
неподвижных силовых кон-
такта с верхним и нижним вы-
водами. В средней части меж-
ду боковинами шарнирно
укреплен латунный рычаг в
виде коромысла, с верхним и
нижним роликами, со сколь-
зящим контактом и со сред-
ним выводом контакторного
элемента (композиция сереб-
ро-графит, нажатие 0,6+3 кгс).
Сверху и снизу на рычаге-
коромысле шарнирно укреп-
лены два подвижных силовых
медных контакта со своими
притирающими пружинами.
Подвижные и неподвижные
силовые контакты имеют на-
пайки из сплава серебра и
окиси кадмия.
Рис. 5.14. Кулачковый элемент ПКД-142:
1 — хомут для крепления; 2 — напай-
ка неподвижного силового контакта;
3 — напайка подвижного силового кон-
такта; 4 — притирающая пружина; 5 —
кулачковая шайба вала; 6 — ролик;
7 — скользящий контакт; 8 — рычаг;
9 — изоляционная боковина; 10 —
выводы
Блокировочное устройство — состоит из блокировочного вала, со-
единенного двумя шестернями с главным валом. На блокировочном валу
напрессованы четыре кулачковые шайбы с вырезами. Каждая шайба уп-
равляет включением и отключением одного блокировочного контакта
типа КЭ-153 (раствор 4+4,5 мм; провал 1,5+2 мм; нажатие 0,25+0,3 кгс).
Работа переключателя. Когда получает питание катушка одного
из электропневматических вентилей переключателя, то под действием
сжатого воздуха, поступающего в левую или правую часть пневмати-
ческого цилиндра через открытый впускной клапан вентиля, поршень
внутри цилиндра перемещается и его шток выдвигается или наоборот
вдвигается внутрь цилиндра. При этом через рычаг происходит пово-
рот кулачкового вала, что приводит к переключению силовых контак-
177
тов переключателя. Включение верхнего или нижнего силовых кон-
тактов при повороте вала с четырьмя кулачковыми шайбами про-
исходит за счет нажатия выступа кулачковой шайбы вала на верх-
ний или нижний ролик рычага-коромысла. При этом если верхний
силовой контакт замыкается, то нижний размыкается и наоборот.
Вращательное движение кулачкового вала передается через зубча-
тую передачу на валик электрической блокировки.
Когда катушка электропневматического вентиля потеряет пи-
тание, произойдет выход воздуха из пневматического цилиндра в
атмосферу, при этом переключатель останется в переключенном
положении, и для того, чтобы его переключить в исходное состоя-
ние, необходимо, чтобы включился соседний вентиль.
Примечания. Для одновременного реверсирования тяговых двигателей
первой и второй тележки, а также для одновременного переключения сило-
вых цепей ТЭД в режим реостатного торможения, их катушки в схеме попар-
но получают питание от общих для них проводов, а именно:
катушки реверсоров бЗВп и 64Вп — от провода Э2, катушки бЗНаз. и 64Наз. —
от провода ЭЗ;
катушки тормозных переключателей 49Тяга и 50Тяга — от провода Н91, ка-
тушки 49Торможение и 50Торможение — от провода Н61.
Схема подключения аппаратов приводится на рис. 5.15.
Для реверсора 63 в положении «Вперед» замкнуты следующие контакты: в про-
водах (Н90-Н176) — в цепи вентиля пескоподачи 241, в проводах (Э2-НЗ) — в цепи
катушек ЭПВ линейных контакторов 51—54. В положении «Назад» замкнутся сле-
дующие контакты: в проводах (Н9О-Н177) — в цепи вентиля пескоподачи 242, в
проводах (ЭЗ-Н4) — в цепи катушек ЭПВ линейных контакторов 51—54.
Для реверсора 64 в положении «Вперед» замкнуты следующие контакты: в
проводах (Н98-Н97) — в цепи катушки вентиля противоразгрузочного устрой-
ства (ПРУ) 263, в проводах (НЗ-Н5) — в цепи катушек ЭПВ линейных контак-
торов 51—54. В положении «Назад» замкнутся следующие контакты: в прово-
дах (Н98-Н96) — в цепи катушки вентиля ПРУ 262, в проводах (Н5-Н4) — в
цепи катушек ЭПВ линейных контакторов 51—54.
Для тормозного переключателя 49 в положении «Тяга» замкнуты следую-
щие контакты: в проводах (Н9-Н331) — в цепи ЭПВ линейных контакторов
51, 52. В положении «Торможение» замкнутся следующие контакты: в прово-
дах (Н302-Н307) — в общей цепи питания катушек ЭПВ 51—54 при реостат-
ном торможении и в проводах (Н354-Н362) — в цепи катушек ЭПВ контак-
торов реостатного торможения 46, 47.
178
63 «Реверсор»
Катушки ЭПВ Главные контакты Блокировки
«Вперед» Э2 j ГВ «Назад»! эз j, ГВД ПКД-142 Н4 Н90 НЗ Л 1’ 62 4 46 |8 ЭЗН177 Н176Э2
64 «Реверсор»
49 «Тормозной переключатель»
Катушки ЭПВ Главные контакты Блокировки
«Тяга» Н91 g Д «Торможение» Н61 j [Tk, ПКД-142 |Й52 til IB64B63I 1вз: H302H354H33I и и 02 46 бА-б8 Н307Н362 Н9
50 «Тормозной переключатель»
Катушки ЭПВ Главные контакты Блокировки
«Тяга» Н91 j Г| «Торможеиие»| Н61 j ГВд ПКД-142 IB74B403I IR73 Н356 Н12 ёг V? 2^4 6^8 Н355 Н335
Рис. 5.15. Схема подключения: а — реверсоров 63, 64 в положении
«Вперед»; б — тормозных переключателей 49, 50 в положении «Тяга»
Для тормозного переключателя 50 в положении «Тяга» замкнуты кон-
такты в проводах (Н12-Н335) — в цепи ЭПВ линейных контакторов 53, 54.
В положении «Торможение» замкнутся контакты в проводах (Н355-Н356) —
в цепи катушек ЭПВ контакторов реостатного торможения 46, 47.
Правило для определения положения тормозных и реверсивных переключа-
телей: в положении «Тяга» у тормозных переключателей (49, 50) и в поло-
жении для движения «Вперед» своей кабиной у реверсивных переключате-
лей (63, 64) — шток поршня пневматического привода вдвинут внутрь
цилиндра и рычаг кулачкового вала повернут влево.
5.6. Разъединители и переключатели
с ручным приводом
Назначение. Разъединители и переключатели силовых и вспо-
могательных цепей с ручным приводом служат для соединения,
разъединения или переключения силовых и вспомогательных элек-
трических цепей с целью отключения неисправного оборудования,
179
сбора аварийных схем (осуществления режима резервирования), а
также для выполнения других вспомогательных функций. Эти ап-
параты не имеют дугогасительных устройств, так как все переклю-
чения в схеме электровоза должны выполняться ими при обесто-
ченных цепях. При пользовании этими аппаратами необходимо
строго соблюдать правила техники безопасности. Их характерис-
тики приведены в табл. 5.2.
Таблица 5.2
Технические характеристики разъединителей и переключателей
с ручным приводом
Показатель РВН-2 Р-45 РТД- 20 РШК-56 ПВЦ- 100 PC-15 ПО-82
Обозначение в схеме* 2,6 81, 82 одь ОД4 19, 20 111 126 105
Номинальное напряжение главных контактов, В 25 000 1500 3000 3000 600 750 600
Номинальный ток главных контактов, А 630 2000 1000 500 1250/63 0 600 120 0
Усилие на рукоятке, кгс 20/60 30/25 23/15 23/15 23/15 23/15 23/15
Количество блокировок 0 2/0 2/0 1/1 0/3 3/0 0
Масса, кг 90 37,5 5,2 5,8 10,5 7,8 3,1
*Главные контакты разъединителей и переключателей приведены на
схемах рис. 8.2 и 8.3, а их блокировочные контакты — на схемах рис. 8.6
и рис. 8.8 (вкладка).
Примечания: 1. В числителе строки «Усилие на рукоятке» указано усилие
при включении, а в знаменателе — при отключении.
2. В числителе строки «Количество блокировок» указано количество
блокировочных контактов, замкнутых в нормальном (поездном) положении
аппарата, а в знаменателе количество контактов разомкнутых при нормаль-
ном (поездном) положении аппарата.
Разъединители высшего напряжения типа РВН-2 (в схеме 2, 6) —
служат: 2 — для отключения высоковольтной цепи поврежденного
токоприемника от остальной части схемы (механическое повреж-
дение токоприемника, перекрытие опорного изолятора, перекры-
тие воздушного шланга); 6 — для отключения поврежденной высо-
180
ковольтной цепи одной секции электровоза от высоковольтной цепи
другой секции (перекрытие проходного изолятора, изолятора ГВ, об-
рыв высоковольтного соединения).
Разъединитель РВН-2 (рис. 5.16) состоит из следующих основ-
ных частей: стальной плиты основания, неподвижного изолятора
с ножом неподвижного контакта, поворотного изолятора с двумя
ножами и пружиной для контактного нажатия, вала поворотного
изолятора с рукояткой, входящей в ВВК, и фиксирующего уст-
ройства.
Разъединитель имеет два положения: «Включено» и «Отключе-
но». Фиксация разъединителя в одном из положений осуществляет-
ся путем западания ролика фиксирующего устройства в паз сектора
под действием пружины. Угол поворота изолятора составляет 90°.
Разъединители 2 и 6 находятся на крыше электровоза, а их рукоятки
входят в ВВК над тяговым трансформатором.
Поездное положение разъединителей — включенное.
Разъединители типа Р-45 (в схеме 81, 82, вкладка) — служат для
отключения обесточенных выпрямительных установок 61 и 62.
Разъединитель Р-45 (рис. 5.17) имеет три силовых ножа клиново-
го типа, которые в поездном положении разъединителя должны быть
включены. Каждый разъединитель в цепях управления имеет по два
соединенных параллельно блокировочных контакта (рис. 5.17, б).
На электровозе разъединители 81, 82 находятся в трансформа-
торном помещении на правой стенке кузова.
Разъединители типа РШК-56 (в схеме 19,20) — служат для под-
ключения тяговых двигателей первой или второй тележки к ро-
зетке 106 с целью ввода (вывода) электровоза в депо от посторон-
него источника.
Разъединитель РШК-56 (рис. 5.18, а) имеет два силовых ножа
клинового типа, которые в поездном положении должны быть от-
ключены. Каждый разъединитель 19 и 20 имеет в схеме электрово-
за по два блокировочных контакта (рис. 5.18, б). Разъединитель 19
находится в блоке силовых аппаратов тяговых двигателей первой
тележки (БСА № 1), а разъединитель 20 — в БСА № 2.
Разъединители тяговых двигателей типа РТД-20 (ОД1—ОД4) —
служат для индивидуального отключения неисправного тягового
двигателя.
181
00
к>
25 кВ
Рис. 5.16. Разъединитель высшего напряжения РВН-2: 1 — основание; 2 — поворотный изо-
лятор; 5 — подвижный нож; 4 — притирающая пружина; 5 — неподвижный контакт; 6 —
вывод заземления; 7 — рукоятка; 8 — сектор; 9 — вал; 10 — фиксирующий ролик; 11 —
пружина фиксирующего устройства
81
К выпрямительной
установке 61
Главные
Блокиковки
К обмоткам
трансформатора
г 82
Главные
Н.17 В цепи катушек ЭПВ
линейных контакторов 51,52
К выпрямительной
установке 62
_i iBIO
J7TJB13
Блокиковки
К обмоткам
трансформатора
HI б |~~5~1 у. Н18 В цепи катушек ЭПВ
----------- линейных контакторов 53, 54
Рис. 5.17. Разъединитель Р-45 (а) и схема его подключения во включенном
(поездном) положении аппарата (б): 1 — рукоятка; 2 — изоляционная планка;
3 — ножевые элементы; 4 — угольник; 5 — блокировочный контакт;
6 — рычажное устройство привода блокировочных контактов
183
a
Рис. 5.18, а. Разъединитель РШК-56; 1 — изоляционная стойка; 2 — по-
движный контактный нож; 3 — неподвижная контактная пластина; 4 —
рукоятка; 5 — пластинчатая пружина; 6 — блокировочные контакты
(2 шт.); 7 — пружинная шайба
Разъединитель РТД-20 (рис. 5.19, а) имеет один силовой нож кли-
нового типа, включенный в поездном положении аппарата. Каж-
дый разъединитель имеет в схеме электровоза по два блокировоч-
ных контакта (рис. 5.19, б). Разъединители ОД1 и ОД2 находятся
в БСА № 1, а ОДЗ и ОД4 — в БСА № 2; в поездном положении
включены.
Переключатель вспомогательных цепей типа ПВЦ-100 (в схеме
на рис. 8.3 — 111, вкладка) — служит для переключения питания
вспомогательных машин и имеет следующие положения:
1. Нормальное положение (ножи включены вверх) — в этом по-
ложении вспомогательные цепи электровоза подключаются к об-
мотке собственных нужд тягового трансформатора.
184
б
Рис. 5.18, б. Разъединитель РШК-56: схема подключения в отключенном
(поездном) положении аппарата
185
a
Рис. 5.19, а. Разъединитель тяго-
вого двигателя РТД-20: 1 — изо-
ляционная стойка; 2 — подвиж-
ный контактный нож; 3 — не-
подвижная контактная пластина;
4 — рукоятка; 5 — пластинчатая
пружина; 6 — блокировочные
контакты (2 шт.); 7 — пружинная
шайба
00
б
От «+»
ВУ 61
Н17
Н165
0Д1
> Главные
' контакты i
i Блокировки
—о—ti- о. i
г......ОДЗ..
! Главные
; контакты
От «+»_--L-o----О----1
ВУ 62 i
pjjg i Блокировки
Н165 i
0Д2
> Главные >
i контакты i
К«~»
ВУ61
От«+»
ВУ61"
. Н21 к катушке ЭПВ линейного —IZ-
контактора51 111О/
Ы 1СА Н 100
—1О” В цепи катушки реле —
времени 211
К«-»
ВУ 62
От«+»
ВУ 62”
, Н23 К катушке ЭПВ линейного Н18
контактора 53
| Ш£>8 в цепи катушки реле
времени 212
Н188
, К«~»
ВУ61
i Блокировки.
1—о---d-t—о—г
.....ОД4......,
Главные j
контакты ;
Блокировки
Н22 К катушке ЭПВ линейного
контактора 52
Н187 к катушке реле
времени 211
К«-»
ВУ 62
Н24 к катушке ЭПВ линейного
контактора 54
К катушке реле
времени 212
Н189
Рис. 5.19, б. Разъединитель тягового двигателя РТД-20: схема подключения
во включенном (поездном) положении аппарата
В цепи катушки реле 248
В цепи катушки контактора 124 (МК)
25 кВ
Н104 D j I д ;H490
i Главные^
i контакты
109 108 НО
Рис 5 20 Переключатель вспомогательных цепей ПВЦ-100 (а) и схема его
подключения в поездном положении аппарата (ножи вверх) (б) 1 — планка,
2 — стержень, 3,5 — рукоятки, 4 — контактная пластина, 6 — пластинчатая
пружина, 7 — контактный нож, 8 — пружинная шайба, 9 — блокировоч-
ные контакты (3 шт ), 10 — тяга привода блокировочных контактов
188
2. Переключенное положение (ножи вниз) — в этом положении вспо-
могательные цепи электровоза подключаются к розеткам 108,109,110 для
испытания его вспомогательных машин от трехфазного источника депо.
3. Отключенное положение (ножи полностью отключены) и на-
ходятся в среднем положении — вспомогательные цепи отключе-
ны от розеток и от обмотки собственных нужд.
При работе вспомогательных машин двух спаренных секций от од-
ного ФР переключатель 111 на аварийной секции должен находиться в
среднем отключенном положении.
Переключатель ПВЦ-100 (рис. 5.20, а) имеет три силовых ножа,
которые в нормальном (поездном) положении аппарата включены
вверх. В схеме электровоза переключатель 111 имеет три разомкну-
тых (в поездном положении аппарата) блокировочных контакта. Все
блокировочные контакты замыкаются только в среднем (отключен-
ном) положении переключателя. Аппарат расположен на панели № 1.
Разъединитель секций типа PC-15 (в схеме 126) — служит для
подключения вспомогательных машин двух секций к одному ФР
для их совместной работы.
Представляет собой трехножевой разъединитель (рис. 5.21, а),
расположенный на панели № 1 и опломбированный в поездном (от-
ключенном) положении. Разъединитель 126 имеет в схеме электро-
воза три нормально замкнутых блокировочных контакта.
Переключатель однополюсный типа ПО-82 (в схеме 105)—служит для
переключения питания всех асинхронных двигателей вспомогательных
машин с вывода а4 обмотки собственных нужд на дополнительный вы-
вод аЗ при понижении напряжения в контактной сети ниже 19 кВ.
Конструкция переключателя аналогична конструкции разъеди-
нителя РТД-20 (рис. 5.22, а), блокировочных контактов в схеме нет.
Переключатель 105 установлен отдельно на панели, на расшири-
тельном баке тягового трансформатора. В поездном положении
переключатель 105 включен ножом вверх на вывод (а4) обмотки
собственных нужд с напряжением 406 В и опломбирован.
При напряжении в контактной сети ниже 19 кВ (рис. 5.22) необходи-
мо при опущенном токоприемнике переключить переключатель 105
вниз на вывод (аЗ) обмотки собственных нужд. При этом необходимо
помнить, что показания киловольтметра 97 на пульте управления бу-
дут в 1,6 раза больше реального напряжения в контактной сети, т.е.
189
a
б
Э28 i
H3*42i
_ _ l_26_ _,
Блокировки
г^“1 ' '335
-A—A i ' В цепи катушки реле 248
i-o—ft 0 jH343 катушке контактора
! Главные!
контакты
Во
Рис. 5.21. Разъединитель секции РС-15 (а) и схема его подключения в отклю-
ченном (поездном) положении аппарата (б): 1 — пружинная шайба; 2 —
контактный нож; 3 — контактная пластина; 4 — рукоятка; 5 — пластинча-
тая пружина; 6 — блокировочные контакты (3 шт.); 7 — тяга привода
блокировочных контактов
190
a
Рис. 5.22. Однополюсный переключатель ПО-82 (а) и схема его подключе-
ния (б): 1 — контактный нож; 2 — рукоятка; 3 — пластинчатая пружина;
4 — пружинная шайба; 5 — изоляционная стойка; б — контактная пластина
191
(обратное переключение 105 ножом вверх необходимо произвести
при показании киловольтметра 30 кВ, что соответствует действи-
тельному напряжению в контактной сети 19 кВ).
Примечание. При включенных ножах всех разъединителей и переключате-
лей (кроме РВН-2) контактное нажатие создается пластинчатой пружиной,
укрепленной на рукоятке.
5.7. Электромагнитные контакторы
Назначение. Контакторы с электромагнитным приводом типа МК
служат для включения и отключения вспомогательных цепей и цепей
управления электровоза под током.
Устройство и работа. По конструкции подвижной контактной
системы электромагнитные контакторы разделяют на контакторы
с прямоходовой (мостиковой) контактной системой и контакторы
с поворотной контактной системой.
Главная цепь контакторов с поворотной контактной системой ти-
пов МК82-87 рассчитана для работы под напряжением 380 В и при то-
ках до 150 А. Их используют для включения и отключения под током
трехфазных асинхронных двигателей вспомогательных машин МК,
МВ1—МВ4, поэтому контакторы имеют двухполюсное исполнение.
Контактор типа МК82 (рис. 5.23) состоит из П-образного магнитопро-
вода с сердечником, на котором укреплена включающая катушка с на-
пряжением питания 50 В. На верхней части магнитопровода укреп-
лена изоляционная планка, на которой укреплены два неподвижных
главных контакта из меди. Последовательно с каждым неподвиж-
ным главным контактом включена дугогасительная катушка, име-
ющая два витка из шинной меди. Внутри дугогасительной катуш-
ки укреплен стальной сердечник, продолжением которого являются
стальные пластины, укрепленные в боковых стенках дугогаситель-
ной камеры.
В средней части в прорези магнитопровода шарнирно укреплен
Г-образный якорь со своей сжатой отключающей пружиной. На якоре
укреплена изоляционная колодка, на которой шарнирно укреплены два
подвижных главных контакта из меди со своими притирающими пру-
жинами и шунтами. На нижней части магнитопровода укреплено уни-
версальное блокировочное устройство моноблочного типа. Оно состо-
ит из изоляционного основания с неподвижными блокировочными
192
Рис. 5.23. Электромагнитный контактор МК-82: 1 — П-образный магнито-
провод; 2 — включающая катушка с сердечником; 3 — Г-образный якорь;
4 — вывод неподвижного главного контакта; 5 — вывод подвижного глав-
ного контакта; б — изоляционная планка; 7 — регулировочные пласти-
ны; 8 — полюс дугогасительной катушки; 9 — дугогасительная камера;
10 — неподвижный главный контакт; 11 — подвижный главный контакт;
12 — изоляционная колодка подвижного главного контакта; 13 — ры-
чаг для переключения блокировочных контактов; 14 — блокировочное
устройство; 15 — отключающая пружина; 16 — кронштейн крепления
блокировочных контактов; 17 — регулировочные шайбы
контактами и подвижного блокировочного штока со своей сжатой
отключающей пружиной снизу. На блокировочном штоке укреп-
лены подвижные блокировочные контакты со своими притираю-
щими пружинами. Характеристики блокировочных контактов ана-
логичны характеристикам контактов электромагнитных реле.
Для включения контактора на его включающую катушку подается
напряжение 50 В. Тогда под влиянием магнитного потока, создаваемого
катушкой, Г-образный якорь притягивается к сердечнику. Вместе с яко-
193
рем поворачивается изоляционная планка с двумя подвижными
главными контактами, которые замыкаются, соединяя два вывода
асинхронного двигателя с двумя выводами обмотки собственных
нужд тягового трансформатора (третий вывод двигателя постоян-
но соединен с выводом генераторной обмотки расщепителя фаз).
Одновременно колодка якоря нажимает через рычаг на шток бло-
кировочного устройства, который передвигается вниз вместе с подвиж-
ными блокировочными контактами, и контакты переключаются.
Для отключения контактора его включающая катушка обесточи-
вается, и тогда под действием отключающей пружины Г-образный
якорь отключается. Вместе с якорем поворачивается изоляцион-
ная колодка с двумя подвижными главными контактами, кото-
рые отключают асинхронный двигатель от обмотки собствен-
ных нужд, при этом электрическая дуга, возникающая, при
размыкании контактов, «выдувается» магнитным полем дугога-
сительной катушки в дугогасительную камеру.
Одновременно колодка якоря через рычаг освобождает шток
блокировочного устройства, который под действием сжатой пру-
жины переместится вверх, в результате все блокировочные контак-
ты контактора переключаются в исходное положение.
Контактор типа МК-96 (в схеме 119) отличается от рассмотрен-
ных контакторов тем, что выполнен в однополюсном исполнении.
Контакторы мостикового типа МК63-69 рассчитаны для работы
под напряжением 380 В и при токах до 50 А. Они могут быть как
двухполюсными, так и однополюсными. Их используют для вклю-
чения и отключения под током МН трансформатора, СМ ЭКГ, элек-
трических обогревателей и других цепей с напряжением 380 и 50 В.
Контактор типа МК63 (рис. 5.24) состоит из магнитопровода с
сердечником, на котором укреплена включающая катушка на 50 В.
В верхней части магнитопровода шарнирно укреплена изоляцион-
ная тяга, которая в нижней части магнитопровода имеет сжатую
отключающую пружину через коромысло.
В прорези изоляционной тяги укреплены два подвижных контакта
в виде мостика (из меди с металлокерамическими напайками) со свои-
ми притирающими пружинами. Неподвижные главные контакты 4 шт.
укреплены на вертикальной изоляционной планке магнитопровода,
на которой винтами укреплены две дугогасительные камеры.
194
Рис. 5.24. Электромагнитный контактор МК-63: 1 — подвижный глав-
ный контакт; 2 — неподвижный главный контакт; 3 — выводы главных
контактов; 4 — магнитопровод; 5 — включающая катушка с сердечни-
ком; 6 — якорь; 7 — упор; 8 — регулировочные пластины; 9 — блокиро-
вочное устройство; 10 — шток блокировочных контактов; 11 — Г-об-
разный рычаг для переключения блокировочных контактов; 12 — изо-
ляционная тяга с окнами; 13 — дугогасительная камера; 14 — притира-
ющая пружина; 15 — регулировочные пластины; 16 — изоляционная
планка; 17— отключающая пружина; 18 — коромысло
Сверху на наклонной части магнитопровода укреплено блоки-
ровочное устройство (взаимозаменяемое с блокировочным устрой-
ством электромагнитного реле), а против штока блокировочного
устройства сверху на якоре укреплен Г-образный рычаг.
195
Для включения контактора на его включающую катушку пода-
ется напряжение 50 В. Тогда под влиянием магнитного потока, со-
здаваемого катушкой, якорь притягивается к сердечнику и пере-
двигает вверх изоляционную тягу с двумя подвижными главными
контактами, которые замыкаются.
Одновременно Г-образный рычаг якоря при включении нажи-
мает на блокировочный шток, передвигая его вместе с подвижны-
ми блокировочными контактами, и все блокировочные контакты
контактора переключатся.
Для отключения контактора его включающая катушка обесто-
чивается, и тогда под действием отключающей пружины якорь от-
ключается и его изоляционная тяга с двумя главными подвижными
контактами под действием отключающей пружины передвигается
вниз. Гашение дуги на главных контактах происходит за счет двой-
ного разрыва электрической цепи мостиковым контактом.
Одновременно Г-образный рычаг якоря отходит от блокировоч-
ного штока. Тогда за счет своей сжатой отключающей пружины
блокировочный шток передвигается вместе с подвижными блоки-
ровочными контактами вверх, и все блокировки контактора пере-
ключаются в исходное положение.
Технические характеристики контакторов приведены в табл. 5.3,
а их включение в схему и расположение на электровозе — в табл. 5.4.
Таблица 5.3
Основные технические характеристики электромагнитных контакторов
МК-82 и МК-63
Характеристики МК-82 МК-63
Номинальное напряжение главных контактов, В 380 380
Номинальный ток главных контактов, А 150 50
Разрыв главных контактов, мм 13+17 6+7
Провал главных контактов, мм 3+4 3+4
Нажатие главных контактов, кгс 3,8 2,4
Масса, кг 14,7 6
196
Таблица 5.4
Включение электромагнитных контакторов в схему электровоза
Обоз- начение в схеме* Тип Главные контакты Блокиро- вочные контакты Назначение Располо- жение
119 МК-93 1/0 3/0 Включает гб на время пуска ФР П.№ 1
124 МК-82 2/0 0/1 Включает МК П.№ 1
125 МК-85 2/0 3/1 Включает ФР П.№ 1
127 МК-82 2/0 2/1 Включает МВ 1 П.№ 1
128 МК-82 2/0 3/1 Включает МВ2 П.№ 1
129 МК-82 2/0 3/1 Включает МВЗ П. № 1
130 МК-82 2/0 3/1 Включает МВ4 П.№ 1
133 МК-63 2/0 1/2 Включает МН П. № 2
134 МК-69 1/0 0/0 Включает 2 печи обогрева кабины П.№ 1
159 МК-69 1/0 0/0 Включает 3 печи обогрева кабины П. № 1
160 МК-69 2/0 0/0 Включает тр-ры ТРПШ и TH П.№ 1
161 МК-69 1/0 0/0 Включает конденсатор 164 для запуска вспом. машин без ФР П. № 8
194 МК-64 1/1 2/2 В цепи катушек 208 и 202 П. №2
195 МК-69 1/0 0/0 Включает обогрев стекол кабины П. №2
206 МК-64 1/1 2/2 В цепи катушки 208 и СМ П. №3
208 МК-66 1/1 0/0 Включает питание СМ П. №3
«К» МК-116 0/2 0/2 Управляет зарядкой АБ РЩ
’Главные контакты контакторов приведены на схеме рис. 8.3, а их катуш-
ки и блокировки — на схемах рис. 8.4, 8.6, 8.8 (вкладка).
Примечания: 1. В числителе показано количество замыкающих контактов,
а в знаменателе число размыкающих.
2. «П. № 1» — соответственно панель аппаратов № 1.
3. Резистор гб является пусковым резистором ФР.
5.8. Резисторы силовых и вспомогательных
цепей
Блоки тормозных резисторов типа БТР-171 (в схеме на рис. 8.2
R11—R14, вкладка) — служат для гашения электрической энергии,
выделяемой каждым тяговым двигателем электровоза в режиме реос-
татного торможения. Тормозные резисторы служат нагрузкой для яко-
197
a
и схема его подключения для ТЭД1 (б): 1 —
изолирующая рамка; 2 — изоляционная стен-
ка; 3 — выводы; 4 — изолированные шпиль-
ки; 5 — горловина; б — уплотнительные
пластины; 7 — болты; 8 — фарфоровые изоля-
торы; 9 — металлический каркас; 10 — лен-
точные резисторы; /я — ток якоря при рео-
статном торможении; 1В — ток возбуждения
при реостатном торможении
рей ТЭД, работающих генераторами при реостатном торможении.
Всего на одной секции электровоза 4 таких блока.
Блок тормозных резисторов типа БТР-171 (рис. 5.25, а), состоит
из каркаса, в виде ящика из трех листов стали (размером
760x1000x806 мм), внутри которого через изоляцию закреплены 8 лен-
точных фехралевых сопротивлений (фехраль — сплав, состоящий
198
из железа 80 %, хрома 15 % и алюминия 5 %, обладающий высокой тех-
нической прочностью и допускающий высокие температуры нагрева).
Со стороны выводов каркас закрыт боковой изоляционной стен-
кой. Выводы 1, 2, 3 прикреплены к боковой изоляционной стенке
болтами и уплотнены изоляционными пластинами.
Охлаждение тормозных резисторов осуществляется воздухом,
подаваемым снизу мотор-вентиляторами: МВЗ — охлаждает бло-
ки Rll, R12; МВ4 — охлаждает блоки R13, R14.
Технические характеристики БТР-171
Номинальный ток, А....................................830
Номинальное напряжение для изоляции, В...............2000
Сопротивление между выводами 1-2, Ом.................0,98
Сопротивление между выводами 1-3, Ом.................0,53
Расход воздуха на охлаждение блока, м3/мин............206
Температура воздуха на выходе из блока не более,°C.....210
Масса блока, кг.......................................235
Схема подключения блока БТР-171 на примере резистора R 11
приведена на рис. 5.25, б.
Резисторы ослабления возбуждения типа РОВ-650 (в схеме на рис. 8.2
R21—R24) — служат для шунтирования обмоток возбуждения тя-
говых двигателей с целью ослабления магнитного потока в них (3 сту-
пени) и для снижения пульсаций тока в обмотках возбуждения.
Резистор типа РОВ-650 (рис. 5.26, а) выполнен в виде блока из двух
ленточных резисторов. Каждый резистор (размер 300x500x100 мм)
выполнен из фехралевой ленты, изогнутой зигзагообразно (38 зиг-
загов). В местах перегиба с помощью стальных держателей фехрале-
вая лента укреплена на боковых керамических изоляторах, набран-
ных на шпильки. Охлаждение резисторов — естественное, воздушное.
Технические характеристики РОВ-650
Номинальный ток между выводами РО-РЗ, А...............210
Номинальный ток между выводами Р1-Р2, А...............325
Номинальный ток между выводами Р2-РЗ,А................550
Сопротивление между выводами РО-РЗ, Ом..............0,294
Сопротивление между выводами Р1-Р2, Ом..............0,017
Сопротивление между выводами Р2-РЗ, Ом.............0,0039
Напряжение изоляции, В...............................2000
Масса блока, кг........................................30
Резисторы R21, R22 находятся в БСА № 1, a R23, R24 в БСА № 2.
199
a
б
Рис. 5.26. Резистор ослабления возбуждения РОВ-650 (а) и схема его
подключения для ТЭД1 (б): 1 — керамические изоляторы; 2 — сталь-
ные держатели; 3 — металлическая боковина; 4—активная часть резис-
тора (фехралевая лента)
На рис. 5.26, 6 приводится схема подключения блока РОВ-650
на примере резисторов R21 для первого ТЭД. Резистор с выводами
1Р0—1РЗ служит для сглаживания пульсаций тока в обмотке воз-
буждения ТЭД. Для этого он постоянно подключен параллельно
обмотке возбуждения, и через него проходит переменная составля-
ющая пульсирующего тока, не попадая в обмотку возбуждения.
Его сопротивление в 15—20 раз превышает сопротивление обмот-
ки возбуждения, поэтому при работе электровоза без включения
контакторов ослабления возбуждения через шунтирующий резис-
тор каждого ТЭД постоянно проходит ток, значение которого со-
ставляет примерно 4 % от тока якоря. Такое возбуждение ТЭД на-
зывается нормальным.
Другой резистор с выводами 1Р1, 1Р2, 1РЗ служит для создания
трех ступеней ослабления возбуждения для первого ТЭД, он
200
включается в работу специальными контакторами ослабления воз-
буждения (для первого ТЭД 65, 67, 69). Подключение резисторов
блока РОВ-650 для каждого двигателя выполнено аналогично рас-
смотренному.
Пусковой резистор типа ПРВМ-640 (в схеме на рис. 8.3 гб,
вкладка) — служит для запуска расщепителя фаз.
Резистор типа ПРВМ-640 выполнен в виде блока из двух фехра-
левых ленточных резисторов, рассчитан на кратковременный ре-
жим работы и имеет естественное охлаждение. Расположен пуско-
вой резистор над панелью № 1.
Технические характеристики ПРВМ-640
Номинальный ток, А.....................................300
Номинальное напряжение, В..............................380
Сопротивление, Ом.....................................0,79
Масса, кг...............................................30
Примечания. На электровозах ВЛ80е выпуска до 01.01.1987 г. в качестве
пускового сопротивления ФР использовалось сопротивление типа КФ-303,
которое отличалось от сопротивления ПРВМ-640 размером фехралевой ленты
(16x1,6 мм).
На ВЛ80с, выпускаемых до 01.01.1987 г., в качестве резисторов ослабле-
ния возбуждения использовались резисторы типа ОПС-438, которые в отли-
чие от РОВ-650 имели массу 35 кг.
На электровозах ВЛ80е до № 1670 в качестве тормозных резисторов ис-
пользовались блоки типа БТР-135, которые в отличие от блоков БТР-171 име-
ли размеры 760x1000x955.
Все блоки: ОПС, ПРВМ, РОВ, БТР — собирают на элементах ЛФ из фехра-
левой ленты размером 60х(0,4+1,2).
Глава 6. Аппараты защиты
6.1. Общие сведения об аппаратах защиты
При работе электровоза может происходить нарушение нормально-
го режима работы его электрического оборудования, а именно: токовая
перегрузка, повышение напряжения сверх допустимого максимального
значения, перенапряжения, нарушение сцепления колес с рельсами, а так-
же отклонения в техническом состоянии самого электрического обору-
дования (понижение сопротивления изоляции, ухудшение коммутации,
нарушение уставок срабатывания аппаратов и др.). Из-за нарушения нор-
мальных режимов работы электрического оборудования могут возни-
кать аварийные явления: круговой огонь на коллекторах ТЭД, переброс
дуги с токоведущих частей на заземленные части, пробой изоляции, ко-
роткое замыкание, а для кремниевых вентилей — потеря вентильных
свойств при пробое полупроводниковой структуры. Аварийные явления
могут вызвать значительные повреждения электрического оборудования,
а в ряде случаев и пожар на электровозе. Для защиты электрического
оборудования электровоза (тяговых двигателей, вспомогательных машин,
выпрямительных установок и др.) от опасных режимов и ограничения
последствий аварийных явлений служат аппараты защиты.
По своему принципу действия в схеме электровоза аппараты за-
щиты условно разделяют на аппараты прямой защиты и аппараты
косвенной защиты.
Аппараты прямой защиты — непосредственно воздействуют на за-
щищаемую цепь для прекращения аварийного режима, к ним относят-
ся: главный воздушный выключатель совместно с трансформатором
тока и реле максимального тока, разрядники и ограничители перена-
пряжений, автоматические выключатели и предохранители, а также
блоки конденсаторов и разрядных резисторов.
Аппараты косвенной защиты — работают как датчики, которые при
возникновении аварийного режима срабатывают и подают команду в
202
схему электровоза для срабатывания других аппаратов с целью пре-
кращения дальнейшего развития аварийного режима, к ним относятся:
реле токовой перегрузки, тепловые реле, дифференциальные реле, реле
заземления и реле контроля земли, реле боксования и защиты от юза.
6.2. Главный воздушный выключатель
Назначение. Выключатель однополюсный воздушный типа ВОВ-
25-А-10/400УХЛ1 (в схеме на рис. 8.2 и рис. 8.6 обозначен 4, вклад-
ка) является главным выключателем электровоза и служит для опе-
ративной коммутации (включение и отключение) первичной
обмотки тягового трансформатора от контактной сети в рабочем
режиме, а также для автоматического отключения тягового транс-
форматора при аварийных режимах.
Наличие главного выключателя в схеме электровоза обусловле-
но следующим причинами:
1) при возникновении тяжелых аварийных режимов, представляющих
серьезную опасность для электрического оборудования электровоза, не-
обходимо быстро прекращать их дальнейшее развитие. Для этого аппа-
раты косвенной защиты воздействуют на ГВ, который отключаясь, сни-
мает напряжение с первичной обмотки тягового трансформатора, при
этом обесточиваются высоковольтные, силовые и вспомогательные цепи,
в том числе и цепь с аварийным режимом, в результате чего аварийный
режим прекращается. Чем меньше времени проходит от момента воз-
никновения аварийного режима до снятия напряжения, тем меньше опас-
ность значительного повреждения оборудования электровоза;
2) при опускании токоприемника под нагрузкой, в силу его инер-
ционности, образуется устойчивая электрическая дуга длительностью
1-2 с, которая оказывает негативное воздействие на контактный про-
вод, поэтому для исключения возникновения электрической дуги меж-
ду токоприемником и первичной обмоткой необходимо иметь про-
межуточный контактор, способный быстро отключать первичную
обмотку тягового трансформатора от контактной сети, прежде чем
произойдет отрыв полоза токоприемника от контактного провода;
3) при входе в ВВК для осмотра и ремонта оборудования при опу-
щенном токоприемнике, но под контактным проводом, для безопаснос-
ти персонала необходимо иметь двойной разрыв между контактным
203
проводом и первичной обмоткой тягового трансформатора, а так-
же возможность заземления первичной обмотки. Первичный разрыв
образуется между проводом и опущенным токоприемником, а вто-
ричный обеспечивается разомкнутыми контактами ГВ. Если бы
двойной разрыв не обеспечивался, то при обрыве или провисании
провода первичная обмотка трансформатора оказалась бы под вы-
соким напряжением, что могло привести к тяжелым последствиям
для людей, оказавшихся в ВВК.
Технические характеристики ВОВ-25А
Номинальное напряжение, кВ.................................25
Наибольшее рабочее напряжение, кВ..........................29
Длительный ток через контакты ГВ, А.......................400
Номинальный ток отключения, кА.............................10
Номинальная мощность отключения, MB A.....................250
Диапазон рабочего давления воздуха, кгс/см2.............6-5-9
Снижение давления воздуха в резервуаре с 8 кгс/см2
при включении ГВ, кгс/см2...........................не более 0,5
Снижение давления воздуха в резервуаре с 8 кгс/см2
при отключении ГВ, кгс/см2..........................не более 2,5
Собственное время включения ГВ, с........................0,18
Собственное время отключения ГВ, с.......................0,06
Время запаздывания разъединителя при отключении, с.......0,03
Нажатие разрывных контактов, кгс...........................40
Разрыв разрывных контактов, мм.............................25
Провал разрывных контактов, мм..........................10+15
Нажатие ножей разъединителя на неподвижный контакт, кгс..8,3+10
Провал ножей разъединителя, мм............................1-2
Угол поворота разъединителя...............................60°
Объем резервуара ГВ, л.....................................32
Масса, кг.................................................190
Устройство. Токоведущая часть ГВ имеет две пары последова-
тельных силовых контактов (рис. 6.1.): разрывные контакты — для
размыкания высоковольтной цепи под током и контакты разъеди-
нителя — для отключения и заземления первичной обмотки тягово-
го трансформатора.
Процесс отключения ГВ происходит в три этапа:
1) вначале под током размыкаются разрывные контакты;
204
Разрывные Контакты
Рис. 6.1. Эквивалентная схема токоведущей части главного выключателя
2) затем при обесточенной цепи происходит отключение контак-
тов разъединителя и заземление первичной обмотки тягового транс-
форматора;
3) в заключение снова замыкаются разрывные контакты, одна-
ко высоковольтная цепь останется разомкнутой контактами разъ-
единителя.
Все этапы при отключении ГВ должны быть четко согласованы
во времени, т.е. каждая последующая операция должна начинать-
ся только после завершения предыдущей.
Процесс включения ГВ сводится лишь к замыканию контактов его
разъединителя, так как разрывные контакты постоянно замкнуты.
Привод контактов ГВ и гашение электрической дуги осуществ-
ляется сжатым воздухом.
Главный выключатель (рис. 6.2) состоит из следующих основ-
ных частей: дугогасительной камеры с высоковольтным варисто-
ром и воздухопроводным изолятором, разъединителя с его пнев-
матическим приводом, резервуара и блока управления.
Дугогасительная камера — состоит из пустотелого горизонталь-
ного изолятора 9 и жестко скрепленного с ним воздухопроводного
наклонного изолятора 15. Изоляторы изготовлены из фарфора.
В правой части дугогасительной камеры укреплен цилиндр 10,
внутри которого помещен поршень И со штоком 8. На штоке пор-
шня закреплен демпфер 12 в виде набора резиновых и стальных
колец и установлена пружина 13, благодаря которой обеспечива-
ется нажатие разрывных контактов.
Спереди к горизонтальному изолятору прикреплена передняя голо-
вка дугогасительной камеры, отлитая из силумина, которую закрывает
205
Рис. 6.2. Принципиальная схема выключателя ВОВ-25А-Ю/400УХЛ1: 1 —
колпак; 2 — варистор ВВ-25УХЛ 1(НС); 3 — фланец; 4 — ограничитель дуги;
5 — неподвижный разрывной контакт; 6 — подвижный разрывной контакт;
7 — контактные ламели; 8 — шток; 9 — горизонтальный изолятор дугогаси-
тельной камеры; 10 — цилиндр; 11 — поршень; 12 — демпфер; 13 — пружи-
на; 14 — контакт разъединителя; 15 — воздухопроводный наклонный изоля-
тор; 16 — нож разъединителя; 17 — заземляющий кронштейн; 18 — пово-
ротный изолятор; 19 — вывод разъединителя; 20 — блокировочное устрой-
ство; 21 — доводящее устройство; 22 — вал поворотного изолятора; 23 —
рычаг; 24 — тяга; 25 — шток; 26 — включающий электромагнит с катушкой
4Вкл.; 27 — поршень; 28 — цилиндр пневматического привода разъедините-
ля; 29 — регулировочный винт; 30 — диафрагма; 31 — клапан; 32 — камера
дополнительного объема (0,5 литра); 33 — включающий клапан; 34 — хвос-
товик включающего клапана; 35 — отключающий клапан; 36 — хвостовик
отключающего клапана; 37 — автомат минимального давления РД; 38 —
манометр; 39 — обратный клапан; 40 — спускная трубка; 41 — резервуар
(32 литра); 42 — патрон аэрации; 43 — пружина; 44 — главный клапан; 45 —
поршень главного клапана; 46 — отключающий электромагнит с катушкой
4Откл.; 47 — пружина; 48 — рычаг-коромысло; 49 — якорь; 50 — удержива-
ющий электромагнит с катушкой 4Удерж.; 57 — пружина; 52 — толкатель
206
колпак 1. В ней укреплена медная труба, внутри которой на резьбе ук-
реплен неподвижный пустотелый разрывной контакт 5 в виде медной
втулки с посеребренной наружной поверхностью. В передней головке
дугогасительной камеры укреплен ограничитель дуги 2 с тугоплавкой
напайкой на конце. Слева на конце штока через втулку на резьбе жест-
ко укреплен подвижный разрывной контакт 6 из меди с посеребренной
наружной поверхностью и с тугоплавкой напайкой на конце.
На дугогасительной камере установлен высоковольтный варистор 2
типа В В-25 УХЛ1 (в схеме НС). Он представляет собой нелинейное со-
противление, включается параллельно дугогасительным контактам ГВ
и служит для снижения перенапряжений, возникающих на разрывных
контактах ГВ при разрыве дуги. Дуга на разрывных контактах ГВ долж-
на гаснуть при переходе тока через нулевое значение, однако если дуга
гаснет раньше, то происходит резкое спадание тока, что приводит к зна-
чительному увеличению ЭДС самоиндукции. Нелинейное сопротивле-
ние снижает перенапряжения путем увеличения времени спадания тока.
Варистор состоит из 15 шайб, электрически соединенных между собой
контактными поверхностями. Шайбы расположены внутри горизонталь-
ного фарфорового изолятора, сжаты пружиной и залиты эластичным
термостойким и морозостойким компаундом для обеспечения неподвиж-
ности элементов и электрического контакта между ними.
Для очистки воздухопроводного изолятора и изолятора дугогаси-
тельной камеры изнутри, с целью уменьшения случаев переброса дуги
с контактного провода на корпус электровоза, через внутреннюю по-
лость этих изоляторов применяется постоянное дутье воздуха. Воздух
из резервуара ГВ в дугогасительную камеру проходит через патрон
аэрации 42 (через малое отверстие для понижения давления воздуха
до 1,5 кгс/см2 и через осушитель воздуха из селикагеля). Снижение дав-
ления воздуха в резервуаре ГВ из-за дутья составляет 5 кгс/см2 за 1 ч от
первоначального давления 8 кгс/см2.
Разъединитель ГВ — состоит из вертикального поворотного вала 22,
закрепленного в шариковых подшипниках на силуминовой плите, с пнев-
матическим приводом снизу. Сверху на этом валу жестко укреплен сплош-
ной вертикальный поворотный изолятор 18. На поворотном изоляторе
жестко укреплен подвижный нож 16 разъединителя ГВ в виде двух мед-
ных пластин, концы которых сжаты болтом и гайкой через пружину для
контактного нажатия, между ножами установлена дистанционная
207
шайба. Вывод контакта разъединителя 14 в виде медной пластины ук-
реплен на задней головке дугогасительной камеры и выполнен более
широким. Провал подвижных контактов составляет 1—2 мм (зазор меж-
ду дистанционной шайбой и подвижным ножом). Перекос подвижного
и неподвижного контакта не должен превышать 7 мм.
Подвижный нож разъединителя ГВ соединен с первичной об-
моткой тягового трансформатора. При отключении ГВ подвижный
нож разъединителя охватывает контакт заземляющего кронштей-
на 17, укрепленного на основании ГВ, тем самым автоматически
заземляется первичная обмотка тягового трансформатора, что не-
обходимо по технике безопасности.
Пневматический привод разъединителя ГВ состоит из цилиндра 28,
внутри которого помещен поршень 2 7 со штоком 25. Шток этого пор-
шня через тягу 24 шарнирно соединен с концом рычага 23, жестко
закрепленного на конце вала разъединителя ГВ. На конце разъедини-
теля ГВ находится также механический указатель положения ГВ.
Для точной доводки вала разъединителя в крайние положения
ВКЛЮЧЕНО и ОТКЛЮЧЕНО служит доводящее устройство 21,
которое состоит из кулачка, укрепленного на валу под углом 30° к
среднему положению, в конец которого упирается под углом силь-
но сжатая пружина с двумя направляющими цилиндрами и бурта-
ми. Принцип работы доводящего устройства основан на явлении
переламывания рычагов.
Резервуар ГВ — служит для создания запаса сжатого воздуха,
необходимого для работы аппарата. Резервуар 41 — сварной кон-
струкции, емкостью 32 литра, расположен на крыше электровоза.
Воздух в резервуар ГВ подводится из питательной магистрали че-
рез разобщительный кран КН29 и обратный клапан 39. Резервуар
ГВ имеет манометр 38 (в пневмосхеме МН6) и трубку 40 для про-
дувки резервуара через спускной кран КН 18.
Для контроля за давлением воздуха в резервуаре ГВ служит авто-
мат минимального давления (АМД) 37, контакты которого находятся
в цепи катушек 4Вкл. и 4Удерж. Контакты АМД (в схеме РД) замы-
каются при давлении свыше 5,6+5,8 кгс/см2, а размыкаются при
давлении менее 4,6+4,8 кгс/см2.
Все штуцеры, через которые подводится в резервуар и отводит-
ся из резервуара ГВ сжатый воздух, а также для подключения ма-
нометра и АМД имеют трубную резьбу 1/2".
208
Блок управления — представляет собой силуминовый корпус, в
котором находятся: блок клапанов, управляющие электромагни-
ты и блокировочное устройство.
Блок клапанов — состоит из главного клапана 44 с резиновым
уплотнением со своей сжатой пружиной 43, который закреплен на
одном штоке со своим поршнем 45. Площадь поршня в два раза
больше площади главного клапана.
Для управления включением и отключением ГВ в корпусе уста-
новлены верхний отключающий 36 и нижний включающий 33 кла-
паны, нормально закрытые за счет своих пружинок. В закрытом
состоянии клапанов их утолщенные хвостовики 35, 34 выходят на-
ружу корпуса и открывают свои атмосферные отверстия.
Против хвостовика нижнего включающего клапана укреплен
включающий электромагнит 26 с включающей катушкой 4Вкл. с на-
пряжением питания 50 В. Он состоит из стального ярма с сердечни-
ком и катушкой, стального якоря справа со своей сжатой пружиной
и латунным хвостовиком якоря внутри сердечника катушки.
Включающая катушка ГВ 4Вкл. при включении должна находить-
ся под питанием на более 5 с (ее сопротивление составляет 21,2 Ом, а
потребляемый ток 2,5 А).
Против хвостовика верхнего отключающего клапана находится
нижнее плечо рычага-коромысла 48, которое шарнирно прикрепле-
но к корпусу и имеет свою растянутую пружину 47. Против верхнего
плеча коромысла укреплен отключающий электромагнит 46 пере-
менного тока с отключающей катушкой 4Откл., которая получает
питание 380 В от обмотки собственных нужд тягового трансформа-
тора при срабатывании дифференциальных реле 21,22 в блоке БРД.
Против нижнего плеча коромысла укреплен удерживающий элек-
тромагнит 50 с удерживающей катушкой 4Удерж. с напряжением
питания 50 В. Он состоит из стального ярма с сердечником и катуш-
кой, стального якоря 49 в виде диска, пружины 51 и толкателя 52.
При отключенном разъединителе кулачок на его валу находится в
стороне от толкателя 52, поэтому пружина 51 якоря удерживающего элек-
тромагнита 50 не имеет упора, в результате чего якорь 49 механически
притянут к ярму под действием пружины 47 рычага-коромысла 48.
Блокировочное устройство ГВ 20 — состоит из штока с блоки-
ровочными мостиковыми контактами, который через эксцентрик
соединен с валом разъединителя ГВ. Неподвижные блокировочные
209
контакты укреплены на изоляционном основании. Всего имеется
три замыкающих и три размыкающих блокировочных контакта,
которые включаются в следующие цепи управления:
- два замыкающих контакта (Р1) включены параллельно в цепь
катушки промежуточного реле 207;
- один размыкающий контакт (4) включен в цепь красной сиг-
нальной лампы «ГВ»;
- один размыкающий контакт (Р1) включен в цепь включающей
катушки ГВ 4Вкл.
С 1979 г. в главные выключатели устанавливают нагреватель-
ные элементы типа ТЭН-70А13/0,4С мощностью 400 Вт, работаю-
щие от напряжения 220 В (запитываются от выводов х-а5 обмотки
собственных нужд). Включать электронагреватель необходимо при
температуре воздуха ниже +5 °C.
Включение элементов ГВ в схему электровоза осуществляется
через штепсельные соединения ШР1, ШР2.
Действие ГВ при включении. 1. Для включения ГВ (см. рис. 6.2)
необходимо накачать воздух в резервуар ГВ давлением не менее 6
кгс/см2, чтобы замкнулся блокировочный контакт 37 (РД) в мину-
совой цепи питания катушек 4Вкл. и 4Удерж.
2. При включении на пульте выключателя «Выключение ГВ» —
получает питание катушка 4Удерж., которая создает свой магнитный
поток, притягивающий якорь 49 удерживающего электромагнита 50
к ярму. Однако от этих действий никаких видимых изменений в ГВ не
происходит, так как в отключенном состоянии разъединителя якорь
удерживающего электромагнита был уже механически притянут к ярму
за счет пружины 47 рычага-коромысла 48.
3. При включении на пульте на 2-3 секунды выключателя с са-
мовозвратом «Включение ГВ и возврат реле» через размыкающую
блокировку ГВ Р1 получает питание включающая катушка 4Вкл.,
которая создает свой магнитный поток, притягивающий якорь
включающего электромагнита 26 к ярму. Своим хвостовиком якорь
нажимает на хвостовик 34 нижнего включающего клапана 33 и пе-
редвигает его влево. Тогда атмосферное отверстие закрывается, а
сам клапан открывается. В результате воздух из резервуара ГВ 41
через включающий клапан 33 проходит в цилиндр 28 пневматичес-
кого привода разъединителя ГВ и перемещает поршень 27 со што-
ком 25 влево. При этом через тягу 24 и рычаг 23 происходит пово-
210
рот вала 22 влево с поворотным изолятором 18 и с подвижным но-
жом разъединителя ГВ 16 во включенное положение. Скорость пере-
мещения поршня и соответственно скорость включения разъединителя
ограничивается благодаря сжатию воздуха с левой стороны порш-
ня. Воздух в полость 32 перетекает через верхнюю диафрагму, пло-
щадь сечения которой регулируется и клапан 31, благодаря чему
устанавливается необходимая скорость включения. Вместе с валом
разъединителя ГВ срабатывает блокировочное устройство 20 с по-
движными мостиковыми контактами.
4. При повороте вала разъединителя ГВ на 30° (из 60°) переключа-
ются контакты блокировочного устройства 20, при этом размыкается
блокировочный контакт Р1 в цепи включающей катушки ГВ и катушка
4Вкл. включающего электромагнита 26 автоматически обесточивает-
ся, что приводит к отключению якоря электромагнита 26.
Тогда, за счет своей пружины, включающий клапан 33 закрывается
и открывает атмосферное отверстие, через которое воздух из цилиндра
привода разъединителя ГВ выходит в атмосферу, однако поршень со
штоком продолжает дальнейшее движение влево за счет разжатия пру-
жины доводящего устройства, в результате вал с поворотным изолято-
ром и подвижным ножом поворачивается до 60° во включенное поло-
жение. Преждевременный выпуск воздуха из-под поршня, не дожидаясь
полного включения ГВ, необходим на случай отключения ГВ сразу после
включения его на аварийный режим, чтобы воздух под поршнем не «тор-
мозил» процесс отключения разъединителя.
5. После включения разъединителя ГВ кулачок на его валу нажи-
мает через толкатель 52 на сжатую пружину 51, которая дополни-
тельно сжимается и упирается в притянутый якорь 49 удерживаю-
щего электромагнита, однако якорь электромагнита останется
притянутым к ярму за счет магнитного потока, создаваемого катуш-
кой 4Удерж. удерживающего электромагнита 50.
6. После включения разъединителя ГВ от контактного провода нач-
нет протекать переменный ток по следующей цепи: от токоприемника,
через фланец 2, через неподвижный 5 и подвижный 6 разрывные кон-
такты ГВ в дугогасительной камере, по пружинящим служенным ламе-
лям 7 трубы цилиндра, по цилиндру 10, по неподвижному 14 и подвиж-
ному 16 ножам разъединителя ГВ, по стержню внутри проходного
изолятора трансформатора тока ТТ, по первичной обмотке тягового
трансформатора, на кузов и далее в рельсовую цепь.
211
Действие ГВ при отключении. 1. При оперативном (по команде с пуль-
та машиниста) или при автоматическом (при срабатывании аппаратов
косвенной защиты) отключении ГВ обесточивается катушка 4Удерж.
удерживающего электромагнита 50. Тогда за счет своей сжатой пружи-
ны 51 якорь нажимает через коромысло 48 на хвостовик 35 отключаю-
щего клапана 36 и передвигает его влево, что приводит к тому, что ат-
мосферное отверстие закрывается, а сам отключающий клапан
открывается, и через него воздух из резервуара ГВ поступает под пор-
шень 45 главного клапана 44 и перемещает его влево. Главный клапан
открывается, и воздух из резервуара ГВ широким каналом начинает по-
ступать в дугогасительную камеру и через шесть отверстий в торцевой
стенке в пневматический цилиндр 10, где передвигает поршень 11 вмес-
те со штоком 8 и подвижным разрывным контактом 6 вправо на 25 мм,
при этом разрывные контакты 5,6 в дугогасительной камере также раз-
мыкаются на 25 мм с образованием электрической дуги, но так как од-
новременно открывается выход воздуха в атмосферу из дугогаситель-
ной камеры через разомкнутые разрывные контакты, то электрическая
дуга растягивается и гасится воздухом менее чем за 0,03 с, при этом ту-
гоплавкий наконечник 4, помещенный в зоне интенсивного горения дуги,
также способствует ее быстрому гашению путем дробления дуги на не-
сколько частей. Отключение ГВ всегда сопровождается звуком удара и
хлопком, соответствующим выбросу сжатого воздуха в атмосферу.
2. Контакты разъединителя ГВ не должны начинать размыкаться до
погасания дуги на разрывных контактах, поэтому для обеспечения не-
обходимой выдержки времени предусмотрена камера дополнительно-
го объема 32 и диафрагма 30 с регулируемым сечением: чем меньше
сечение диафрагмы, тем больше выдержка времени. Таким образом,
воздух из резервуара ГВ через открытый главный клапан по тонкой
трубке идет в камеру дополнительного объема 32 (0,5 литра) и далее
через диафрагму 30, площадь сечения которой регулируется винтом 29,
поступает в цилиндр 28 привода разъединителя ГВ. Через 0,03 с, когда
дуга на силовых контактах ГВ в дугогасительной камере уже погасла,
воздух начинает перемещать поршень 27 со штоком 25 вправо, в ре-
зультате чего вал с поворотным изолятором и подвижным ножом разъе-
динителя поворачивается на 60° до замыкания ножа разъединителя с
заземляющим кронштейном 17. Таким образом, отключение разъеди-
нителя происходит без тока и без дуги на контактах.
212
3. После отключения разъединителя ГВ кулачок на его валу от-
ходит от толкателя 52 сжатой пружины 51, которая прекращает на-
жимать на якорь удерживающего электромагнита 50, одновременно
за счет своей пружины 47 рычаг-коромысло 48 поворачивается и
прижимает якорь 49 удерживающего электромагнита 50 к его ярму.
Под действием своей пружины отключающий клапан 36 закрывается,
а его хвостовик 36 открывает атмосферное отверстие, через которое воз-
дух из-под поршня 45 главного клапана 44 выходит в атмосферу, в ре-
зультате главный клапан под действием своей пружины 43 закрывается.
Когда воздух из дугогасительной камеры и ее цилиндра 10 выхо-
дит в атмосферу через разомкнутые разрывные контакты ГВ, то за
счет своей пружины 13 поршень 11 передвигается влево и разрыв-
ные контакты в дугогасительной камере снова замыкаются, тогда
как контакты разъединителя остаются в отключенном состоянии.
Отключение ГВ при срабатывании отключающей катушки. 1. При
возникновении аварийных режимов, действие которых вызывает зна-
чительное нарастание тока, что неминуемо приводит к серьезным по-
вреждениям электрического оборудования, вплоть до возгорания его
изоляции, применяется дополнительное дублированное отключение
главного выключателя путем воздействия на его отключающую катуш-
ку. При возникновении кругового огня по коллектору в ТЭД или при
сквозном пробое плеча выпрямительной установки происходит корот-
кое замыкание вторичной обмотки тягового трансформатора, что вызы-
вает быстрое нарастание силового тока до 20 кА. В этом случае срабаты-
вает дифференциальное реле 21 или 22, в блоке БРД (см. рис. 8.2, вкладка)
при этом замыкается соответствующий блокировочный контакт 21 или
22, и через него от обмотки собственных нужд с напряжением 380 В через
токоограничивающее сопротивление R41 (10,8 Ом) на панели № 4 полу-
чает питание отключающая катушка ГВ 4Откл. (см. рис. 8.3, вкладка).
Якорь катушки 46 нажимает на верхнее плечо коромысла 48,
которое поворачивается и своим нижним концом нажимает на хво-
стовик 35 отключающего клапана 36. В результате этого ГВ отклю-
чается обычным порядком, даже если удерживающая катушка ГВ
останется под питанием — за счет перемычки в ее цепи.
2. После отключения разрывных контактов ГВ в дугогасительной
камере обесточивается обмотка собственных нужд тягового транс-
форматора, и отключающая катушка 4Откл. также обесточивается.
213
Рычаг-коромысло поворачивается и его нижний конец отходит от хвос-
товика отключающего клапана, и отключающий клапан 36 закрывается.
Реле максимального тока и трансформатор тока.
В комплект ВОВ-25А входят также реле максимального тока
РМТ и трансформатор тока ТТ.
Реле максимального тока РМТ служит для автоматического отклю-
чения ГВ в случаях, когда по первичной обмотке тягового трансформа-
тора будет протекать ток свыше 250 А, что происходит при токовой
перегрузке тягового трансформатора или при коротком замыкании в
его первичной или вторичной обмотках.
РМТ (рис. 6.3) состоит из шихтованного П-образного магнитопро-
вода, на котором укреплена включающая катушка РМТ с шестью вы-
водами, подключенная к вторичной обмотке трансформатора тока ТТ.
С другой стороны, на магнитопроводе шарнирно укреплен 11-
образный шихтованный якорь (без своей отключающей пружины).
На магнитопроводе укреплена скоба с ограничительным болтом яко-
ря. На якоре для воздействия на шток блокировочных контактов укреп-
лена нажимная планка. На штоке укреплен подвижный блокировоч-
ный контакт в виде медной пластинки с прорезью для штока со своими
двумя сжатыми пружинками в виде моментного механизма. Неподвиж-
ные блокировочные контакты укреплены на изоляционном основании.
Блокировочный шток имеет свою сжатую пружину, которая одновре-
менно является отключающей пружиной якоря РМТ.
Реле РМТ имеет в схеме один размыкающий блокировочный кон-
такт в цепи удерживающей катушки ГВ.
Трансформатор тока типа ТПОФ-25 (в схеме рис. 8.2 обозначен ТТ,
вкладка) служит для ввода напряжения контактной сети 25 кВ в кузов
электровоза, а также является датчиком для РМТ. Он состоит (рис. 6.4, а)
из полого фарфорового изолятора, токоведущего стержня, который яв-
ляется первичной обмоткой ТТ, верхнего и нижнего фланцев, между
которыми находится тороидальный шихтованный магнитопровод, на
который намотано 16 витков медного провода, что является вторич-
ной обмоткой трансформатора тока.
После подъема токоприемника и включения ГВ от контактной
сети по первичной обмотке тягового трансформатора пойдет пере-
менный ток величиной до 150 А. От этого во вторичной обмотке
трансформатора тока будет все время наводиться переменная ЭДС
214
6
7
Рис. 6.3. Реле максимального тока: 1 — катушка; 2 — П-образный магнито-
провод; 3 — изоляционная панель; 4 — П-образный якорь; 5 — скоба; 6 —
ограничительный болт; 7 — нажимная планка; 8 — шток; 9 — блокиро-
вочные контакты; 10 — пружина
(на рисунке ~е) (рис. 6.4, б), под действием которой по катушке
РМТ будет протекать переменный ток (на рисунке /2), недоста-
точный для включения якоря реле.
Если произойдет аварийный режим (токовая перегрузка или корот-
кое замыкание в силовой схеме), в результате которого по первичной
обмотке трансформатора пойдет ток более 250 А, то тогда и по катушке
РМТ пойдетток более тока регулировки (15 А). Тогда якорь РМТ притя-
нется к сердечнику, нажмет своей планкой на шток с подвижным бло-
кировочным контактом, который разорвет питание удерживающей ка-
тушки ГВ 4Удерж., в результате чего ГВ отключится и аварийный режим
прекратится. После отключения ГВ реле самовосстанавливается.
215
Рис. 6.4. Трансформатор тока ТПОФ-25 (а) и схема его совместной работы с
РМТ (б): 1,5 — нижний и верхний фланцы; 2, 4 — изоляционные прокладки;
3 — катушка с тороидальным магнитопроводом; 6 — токоведущий стер-
жень; 7 — полый фарфоровый изолятор
Регулировка тока срабатывания РМТ производится на стенде
за счет изменения количества рабочих витков катушки РМТ и за
счет изменения зазора между якорем и сердечником с помощью
ограничительного болта якоря. Чем больше витков катушки РМТ
будет подключено к вторичной обмотке трансформатора тока, тем
меньше ток срабатывания реле. Всего катушка РМТ имеет 6 вы-
водов — 75 витков (на ВЛ-80с используется 58 витков выводов
катушки К1-К5).
216
6.3. Реле токовой перегрузки
Назначение. Реле токовой перегрузки типа РТ служат для защи-
ты силовых и вспомогательных цепей электровоза от токовых пе-
регрузок и коротких замыканий.
Устройство. Реле перегрузки (рис. 6.5) состоит из шихтованного
П-образного магнитопровода, закрепленного между двумя боко-
винами. Внутри магнитопровода через изоляцию закреплена изо-
лированная силовая шина, по которой проходит полный ток за-
щищаемой цепи. Сверху на магнитопроводе шарнирно укреплен
шихтованный якорь со своей растянутой отключающей пружиной
и ограничительной шпилькой с гайкой. Против конца якоря ук-
реплено блокировочное устройство с размыкающим блокировоч-
ным контактом и с сигнальным блинкером в виде белой кнопки.
Работа реле перегрузки. Через катушку токового реле перегрузки
(рис. 6.6), которая представляет собой полвитка силовой шины, про-
текает полный ток защищаемой цепи, который создает в сердечнике
магнитный поток, стремящийся притянуть якорь реле. Если значение
тока в защищаемой цепи не превышает уставки срабатывания реле,
то создаваемого этим током магнитного потока недостаточно, чтобы
притянуть якорь. Когда ток в защищаемой цепи достигает уставки
срабатывания реле, то якорь реле под действием более значительного
магнитного потока притягивается к сердечнику, нажимает на блоки-
ровочный шток, передвигая его вместе с подвижными контактами,
при этом происходит отключение защищаемой цепи (при срабатыва-
нии РТВ2, РПТ1—РПТ4) или отключение ГВ (при срабатывании
РТВ1, 113, РП1—РП4). После этого ток в защищаемой цепи исчезает
и реле восстанавливается, оставляя сигнализатор срабатывания, ко-
торый сигнализирует о срабатывании реле и взводится вручную.
Включение реле перегрузки в схему электровоза. РП1—РП4
(см. рис. 8.2, вкладка) — (тип РТ-253) служат для отключения ГВ при
токовой перегрузке тягового двигателя током свыше 1500 А. При сра-
батывании любого РП размыкается его контакт в цепи катушки проме-
жуточного реле 264 (см. рис. 8.6, вкладка), которое отключается и одним
контактом размыкает цепь на удерживающую катушку ГВ, а другим
создает цепь на сигнальную лампу «РП», которая сигнализирует о том,
что отключение ГВ произошло по причине срабатывания одного из РП.
РП1, РП2 находятся в БСА № 1, а РПЗ, РП4 — в БСА № 2.
217
3 4 5
6
7
8
Рис. 6.5. Реле токовой перегрузки PT: 1 — изоляционная боковина; 2 — отклю-
чающая пружина; 3 — якорь; 4 — П-образный магнитопровод; 5 — клин; 6 —
гайка; 7 — ограничительная шпилька; 8 — пластмассовый кожух; 9 — блоки-
ровочное устройство; 10 — указатель срабатывания; И — противовес; 12 —
полвитка шины (катушка); 13 — регулировочный болт; 14 — выводы шины
113 (см. рис. 8.3, вкладка) — (тип РТ-255) служит для отключения
ГВ при токовой перегрузке обмотки собственных нужд тягового
трансформатора током свыше 3500 А. Находится на панели № 1.
При срабатывании реле перегрузки 113 происходит размыкание его
контакта в цепи удерживающей катушки ГВ (см. рис. 8.6, вкладка).
РПТ1—РПТ4 (см. рис. 8.2 и рис. 8.8, вкладка) — (тип РТ-465) слу-
жат для отключения контакторов реостатного торможения 46,47 при
токовой перегрузке якорных обмоток ТЭД током свыше 900 А.
РПТ1, РПТ2 находятся в БСА № 1, РПТЗ, РПТ4 — в БСА № 2.
218
>4
Рис. 6.6. Работа реле перегрузки в схеме: 1 — пружина блокировочно-
го контакта; 2 — блокировочный контакт; 3 — сигнализатор срабаты-
вания; 4 — отключающая пружина; 5 — якорь; 1К — ток катушки реле;
1Д — ток двигателя
РТВ1 (см. рис. 8.2 и рис. 8.6, вкладка) — (тип РТ-253) служит для от-
ключения ГВ при токовой перегрузке обмоток тягового трансформато-
ра, питающих обмотки возбуждения ТЭД при реостатном торможении
током свыше 1500 А, которые возникают при пробое плеча тиристоров
выпрямительной установки возбуждения, а также при к.з. обмотки воз-
буждения ТЭД. Располагается только на первой секции в ВВК № 2.
РТВ2 (см. рис. 8.2 и рис. 8.8, вкладка) — (тип РТ-252) служит для
отключения контакторов реостатного торможения 46, 47 при то-
ковой перегрузке обмоток возбуждения ТЭД током свыше 1250 А.
Располагается в трансформаторном помещении первой секции.
6.4. Тепловые реле
Назначение. Тепловые реле типа ТРТ служат для защиты трех-
фазных асинхронных двигателей от токовых перегрузок недопус-
тимой продолжительности. Для защиты каждого двигателя исполь-
зуют два тепловых реле.
Устройство. Тепловое реле (рис. 6.7) состоит из изоляционного кор-
пуса в виде коробочки с боковой крышкой, внутри которого укреплена
на оси биметаллическая пластина. Она состоит из двух U-образных пла-
стин, выполненных из металлов с различным коэффициентом темпера-
турного расширения. Начало и концы двух пластин спаяны. При оди-
наковом нагревании от тока внутренняя пластина удлиняется сильнее,
поэтому вся биметаллическая пластина при нагревании разгибается.
219
Рис. 6.7. Тепловое реле ТРТ: 1 — ось биметаллической пластины; 2 — изоля-
ционный корпус; 3 — ролик рычага; 4 — поводок; 5 — эксцентрик; 6 — ручка
рычага; 7 — пластинчатая пружина; 8 — сектор уставки; 9 — колодка; 10 —
кнопка для принудительного восстановления реле; 11 — неподвижный бло-
кировочный контакт; 12 — подвижный мостиковый контакт; 13 — выво-
ды блокировочных контактов; 14 — пружина; 15 — упор; 16 — вывод
биметаллической пластины; 17 — биметаллическая пластина
Один (левый) конец биметаллической пластины укреплен непо-
движно с помощью рычага для регулировки, а другой (правый) ко-
нец пластины может передвигаться от одного упора к другому. К
этому подвижному концу биметаллической пластины укреплен ниж-
ний конец сжатой пружинки, а верхний конец этой пружинки упира-
ется в средний выступ изоляционной колодки. Изоляционная колодка
в виде коромысла шарнирно укреплена в верхней части корпуса.
На одном конце изоляционной колодки укреплены подвижные
размыкающие контакты ТРТ в виде пружинящего мостика. Два не-
подвижных контакта ТРТ укреплены на изоляционном корпусе.
Контакты блокировки ТРТ рассчитаны на номинальный ток 10 А.
Против другого конца изоляционной колодки в корпусе ТРТ укреп-
лена кнопка со штоком и сжатой пружиной — для принудительного
восстановления ТРТ после срабатывания до его самовосстановления.
220
Снизу в корпусе ТРТ укреплен калиброванный шунт, включен-
ный параллельно с биметаллической пластиной, чтобы не увели-
чивать размеры биметаллической пластины и ТРТ при большом
номинальном токе (на рис. 6.7 не показан).
Работа ТРТ. Биметаллическая пластина ТРТ 143 (рис. 6.8) вклю-
чена в одну фазу трехфазного асинхронного двигателя МВ1. Раз-
мыкающий блокировочный контакт ТРТ 143 включен в цепь ка-
тушки контактора 127, который включает данный асинхронный
двигатель МВЗ к фазам «А» и «X» обмотки собственных нужд.
Рис. 6.8. Включение теплового реле в схему электровоза
При номинальном токе асинхронного двигателя нагрев биме-
таллической пластины незначительный, и она не разгибается.
При токовой перегрузке трехфазного асинхронного двигателя
(обрыв обмотки статора или механическое заедание ротора) из-за
большого тока по биметаллической пластине (свыше номиналь-
ного) биметаллическая пластина нагревается и начинает разги-
баться. При этом ее правый конец передвигается к правому упору
вместе с нижним концом сжатой пружины. При этом изменяется
направление действия силы пружины и поворачивается изоля-
ционная колодка вместе с подвижными контактами до упора в
шток кнопки.
Контакты ТРТ 143 размыкаются в цепи катушки контактора 127
данного асинхронного двигателя МВ1. Этот контактор отключа-
ется и своими двумя главными контакторами отключает неисправ-
221
ный асинхронный двигатель МВ1 от обмотки собственных нужд.
Тем самым предотвращается перегрев обмоток статора асинхрон-
ного двигателя.
Через 2—3 минуты после срабатывания ТРТ биметаллическая плас-
тина остывает и возвращается в исходное положение к левому упору.
Тогда за счет пружины изоляционная колодка с подвижным контактом
поворачивается и происходит самовосстановление ТРТ. При нажатии
кнопки ТРТ восстанавливается через 1—1,5 мин после срабатывания.
Токи срабатывания тепловых реле и их действие в схеме элект-
ровоза (см. рис. 8.6, вкладка) приведены в табл. 6.1.
Таблица 6.1
Токи срабатывания тепловых реле и нх действие в схеме электровоза
Тип Защища- емый двигатель Обозначение в схеме Номиналь- ный ток реле, А Ток срабатыва- ния реле, А Действие при срабатывании
ТРТ-121 мн 153, 155 9 54 Отключение контактора 133
ТРТ-141 МВ1 141, 143 ПО 660 Отключение контактора 127
МВ2 142, 144 Отключение контактора 128
МВЗ 145, 147 Отключение контактора 129
МВ4 146,148 Отключение контактора 130
МК 154, 156 Отключение контактора 124, через промежуточное реле 431
ТРТ-151 ФР 137, 139 155 930 Отключение контактора 125
Примечания. 1. Тепловые реле 153, 155 защиты МН расположены на панели
№ 2, а все остальные тепловые реле расположены на панели № 1.
2. Все тепловые реле рассчитаны на номинальный ток своего асинхронно-
го двигателя. Отличие тепловых реле, рассчитанных на различные номиналь-
ные токи, заключается только исполнением калиброванного шунта.
3. Время срабатывания теплового реле зависит от величины тока через
биметаллическую пластину и имеет следующую зависимость: если ток через
222
биметаллическую пластину превышает номинальный ток реле в два раза, то
реле срабатывает через 60+80 с; если превышение номинального тока будет в
три раза, то реле сработает через 20+30 с; при шестикратном увеличении но-
минального тока срабатывание реле происходит через 5+7 с.
4. Регулировка тока срабатывания теплового реле в зависимости от сезона
производится на стенде перемещением регулировочного рычага.
При перемещении рычага в направлении к «+» биметаллическая пласти-
на предварительно разгибается, поэтому ток срабатывания реле увеличива-
ется (весна-лето).
При перемещении рычага в направлении к «-» происходит предваритель-
ное ослабление биметаллической пластины, поэтому ток срабатывания реле
уменьшается (осень-зима).
Всего имеется три плюсовых и три минусовых положения рычага на зубча-
том секторе. Каждое деление на шкале изменяет ток срабатывания реле на 3 %.
6.5. Реле заземления
Назначение. Реле заземления типа РЗ-ЗОЗ (в схемах на рис. 8.2
и 8.6 — 88, вкладка) служит для отключения ГВ при пробое изо-
ляции в силовой цепи электровоза.
Устройство. Конструктивно реле заземления РЗ-ЗОЗ (рис. 6.9)
выполнено в виде промежуточного реле, но имеет следующие от-
личия:
1) на планке над якорем установлен красный сигнальный фла-
жок со своей спиральной пружинкой, который выпадает при сра-
батывании реле, а восстанавливается вручную;
2) на сердечнике укреплена катушка с двумя обмотками: включаю-
щая обмотка 88, которая через сопротивления г37 и г38 (по 410 Ом)
включена в силовую цепь ТЭД, и удерживающая обмотка 88, которая
через сопротивление г29 (100 Ом) включена в цепи управления на на-
пряжение 50 В.
Реле заземления 88 в схеме цепей управления функционально
имеет один размыкающий контакт в цепи удерживающей катуш-
ки ГВ и один замыкающий контакт в цепи красной сигнальной
лампы «РЗ».
Работа в схеме. 1. При включенном выключателе «Токоприем-
ники» на пульте от провода Э15 через г29 все время получает пита-
ние удерживающая обмотка 88 Удерж, (рис. 6.10), но якорь реле
заземления не включается.
223
Рис. 6.9. Реле заземления РЗ-ЗОЗ: 1 — изоляционное основание; 2 — сердеч-
ник; 3 — катушка; 4 — сигнализатор срабатывания; 5 — якорь; б — немаг-
нитная прокладка; 7 — шпилька для регулирования зазора под якорем; 8 —
магнитопровод; 9 — гайка; 10 — шпилька для регулирования усилия отклю-
чающей пружины; 11 — отключающая пружина; 12 — кронштейн для креп-
ления блокировочных контактов; 13 — изоляционная планка; 14 — блоки-
ровочное устройство; 75 — выводы включающей обмотки реле; 16 —
выводы удерживающей обмотки реле
224
2. Для питания включающей обмотки 88Вкл. служит транс-
форматор 77 (380/230 В, Р = 70 Вт, вес 4,6 кг) с предохранителем
115 на 6 А.
Переменное напряжение 230 В со вторичной обмотки трансфор-
матора 77 выпрямляется в постоянное напряжение 230 В с помо-
щью выпрямительных мостов 86,420. Плюс «+» моста через вклю-
чающую обмотку РЗ 88Вкл. подключен к корпусу, а минус «-» моста
через токоограничивающие сопротивления R37 и R38 (два резис-
тора по 820 Ом, включенные между собой параллельно) подклю-
чен к силовым шинам тяговых двигателей.
Нормально вся силовая схема питания ТЭД от корпуса изоли-
рована (сопротивление изоляции не менее 1,2 мОм). Поэтому нет
замкнутой цепи, ток по включающей обмотке 88 не протекает, и
реле заземления 88 отключено.
3. Если произойдет пробой изоляции в схеме питания ТЭД, на-
пример в сглаживающем реакторе 56, то тогда образуется замк-
нутая цепь для протекания тока по включающей обмотке реле 88:
от «+» моста 86 по включающей обмотке 88, по корпусу, через
поврежденную изоляцию, сглаживающий реактор 56, плечи 4 и 1
ВУ62, сопротивление R38, сглаживающий дроссель 78 к «-» мос-
та 86. Величина этого тока по включающей обмотке РЗ 88 дости-
гает 0,2-ьО,4 А.
Тогда под влиянием общего магнитного потока от удержива-
ющей и включающей обмоток якорь РЗ 88 включается и размы-
кающий контакт РЗ 88 в цепи удерживающей катушки ГВ размы-
кается.
После отключения ГВ обесточивается вся силовая схема и ток
во включающей обмотке РЗ исчезает, однако якорь РЗ 88 остается
включенным за счет магнитного потока, создаваемого одной удер-
живающей обмоткой реле, так как эта обмотка будет находиться
под питанием от АБ, и на расшифровывающем табло будет гореть
красная сигнальная лампа «РЗ». Для восстановления РЗ 88 необхо-
димо отключить на пульте выключатель «Токоприемники», при этом
провод Э15 питание потеряет, ток в удерживающей обмотке РЗ 88
исчезнет и реле заземления отключится.
225
bJ
bJ
сь
88
«РЗ»
Рис. 6.10. Включение реле заземления в схему электровоза
Примечания. 1. Реле заземления 88, сопротивление г29, предохранитель 115,
трансформатор 77, выпрямительный мост 86, 420, дроссель 78, сопротивле-
ния г37 и г38 расположены на панели № 4.
2. После ремонта электровоза для проверки срабатывания РЗ 88 необходи-
мо голым медным проводом диаметром до 1 мм заземлить на корпус разъеди-
нитель ОД1—ОД4 любого ТЭД. Затем поднять токоприемник и включить ГВ.
При этом реле 88 должно сработать и отключить ГВ. Если при этом РЗ 88 не
включится, то тогда проверить предохранитель 115 полярность подключе-
ния моста 86, 420 и обеих обмоток РЗ 88 цепь включающей и удерживающей
обмоток РЗ 88. Эту проверку выполняют отдельно для каждой секции.
3. При перегоревшем или снятом предохранителе 115 в цепи первичной
обмотки трансформатора 77, реле заземления 88 будет включаться на 5-33
позициях ЭКГ при замыкании на корпус электровоза в силовой цепи (кроме
цепи обмоток возбуждения ТЭД) от переменного напряжения на вторичной
обмотке тягового трансформатора. Если, например, «земля» в сглаживающем
реакторе 56 (см. рис. 8.2, вкладка), то ток пойдет по следующей цепи: от «+» ВУ62
по сопротивлению г38, дросселю 78, диодам моста 86, 420, включающей
обмотке 88, корпусу через поврежденную изоляцию в сглаживающем реакторе 56
к «-» ВУ 62. Если «земля» будет в обмотке возбуждения ТЭД, то без предо-
хранителя 115 реле заземления не сработает, так как на цепи включающей
обмотки реле 88 будет подаваться напряжение менее 220 В.
4. При ложном срабатывании реле заземления на перегоне необходимо
при опущенном токоприемнике на панели № 4 отсоединить любой провод
(например, В51) от дросселя 78 — для исключения протекания тока по вклю-
чающей обмотке реле 88, и вынуть предохранитель 115 для исключения из
работы трансформатора 77. После этого запустить электровоз в работу, уси-
лив наблюдение за его оборудованием.
Если при срабатывании РЗ 88 на перегоне не отключать провод от дроссе-
ля 78, а подклинить якорь реле в отключенном положении, то тогда на высо-
ких позициях ЭКГ будет перегреваться включающая обмотка 88, что может
привести к повреждению реле или выходу из строя трансформатора 77.
6.6. Реле контроля земли
Назначение. Реле контроля земли типа PK3-306 (в схеме на рис. 8.3
обозначено 123, вкладка) служит для сигнализации о пробое изо-
ляции на корпус во вспомогательных цепях секции электровоза.
Устройство. Конструктивно реле контроля земли 123 выполне-
но в виде промежуточного реле (7?кат = 445 Ом), установлено на
панели № 2 и имеет один замыкающий контакт в цепи красной сиг-
нальной лампы «РКЗ» на расшифровывающем табло.
227
Катушка РКЗ 123 подключена с одной стороны к корпусу, а с
другой стороны через токоограничивающее сопротивление г51
(на 820 Ом) и два селеновых выпрямителя на панели 157 к фазам
«А» и «X» вспомогательных цепей напряжением 380 В. Выпрямители
157 необходимы для предотвращения к.з. между фазами «А» и «X».
Работа в схеме. 1. Нормально все вспомогательные цепи от кор-
пуса изолированы (/?изол не менее 0,2 МОм). Поэтому замкнутой
цепи для протекания тока по катушке РКЗ нет, реле 123 отключе-
но, и его контакт все время разомкнут.
2. Если произойдет пробой изоляции вспомогательных цепей
на корпус электровоза в фазе «А» или «X», то от обмотки соб-
ственных нужд через поврежденную изоляцию, корпус электро-
воза и катушку РКЗ 123 начнет протекать пульсирующий ток.
Например, при нарушении изоляции в цепи фазы «X» (рис. 6.11, а)
протекание тока через катушку РКЗ в один полупериод будет про-
исходить по следующей цепи: от вывода а4 обмотки собственных
нужд, через диод панели 157, сопротивление г51, по катушке РКЗ 123,
по корпусу, через поврежденную изоляцию к выводу х обмотки
собственных нужд. Если ток через катушку реле превысит 0,07 А,
то реле включится и замкнет свой контакт в цепи красной сиг-
нальной лампы «РКЗ» на расшифровывающем табло, без отклю-
чения ГВ.
3. Если произойдет пробой изоляции на корпус в генераторной
фазе «Г» (рис. 6.11, б), то РКЗ 123 включится после запуска ФР,
когда между фазами «А» и «Г» появится напряжение 380 В.
Примечания. 1. При срабатывании РКЗ 123 на перегоне можно следовать
до депо с «землей» в одной фазе. При этом помощник машиниста должен чаще
из коридоров осматривать все вспомогательные машины и аппараты вспо-
могательных цепей на панелях № 1 и № 2, так как при проявлении «земли» в
другой фазе вспомогательных цепей через две поврежденные изоляции пой-
дет ток к.з. без срабатывания защиты. Это может привести к перегреву изоля-
ции в двух местах, и возможен пожар на этой секции.
2. Если произойдет пробой изоляции на корпус в обмотке статора любого
трехфазного асинхронного двигателя, то РКЗ 123 включится сразу после за-
пуска ФР от фазы «А» даже при отключенном контакторе этого асинхронно-
го двигателя, так как генераторная фаза «Г» ко всем асинхронным двигате-
лям подходит напрямую без контактора.
228
Рис. 6.11. Схема протекания тока через катушку реле контроля земли
при замыкании на корпус одной из фаз вспомогательных цепей (я) и при
замыкании на корпус обмотки статора (б)
6.7. Блок дифференциальных реле
Назначение. Блок дифференциальных реле типа БРД-356 (в схе-
ме на рис. 8.2 — 21, 22, вкладка) служит для отключения ГВ при
круговом огне по коллектору в ТЭД или при пробое плеча выпрями-
тельной установки ВУ1 (61) или ВУ2 (62). Блок БРД расположен на
тяговом трансформаторе.
Устройство. Блок дифференциальных реле (рис. 6.12, а) пред-
ставляет собой два дифференциальных реле 21 и 22, которые вы-
полнены на одной общей изоляционной панели.
Каждое дифференциальное реле 21 и 22 состоит из шихтованно-
го П-образного магнитопровода (со средним магнитным шунтом).
Сверху на магнитопроводе установлена катушка 21 или 22, вклю-
ченная в цепь с напряжением 50 В (7?кат = 3,6 Ом). С другой сторо-
ны на магнитопроводе шарнирно укреплен шихтованный якорь со
своей отключающей пружиной и ограничительным болтом. На
конце якоря укреплена планка, конец которой находится против
штока блокировочного устройства.
229
Рис. 6.12. Блок дифференциальных реле БРД-356 (а) и схема его работы (б);
1 — верхняя панель; 2 — блокировка; 3, 10 — удерживающие катушки
реле; 4, 9 — якори реле; 5 — защитный кожух; 6, 8 — отключающие пру-
жины реле; 11, 16 — сердечники магнитопроводов реле; 12 — силовая шина;
13 — скрепляющие шпильки; 14 — нижняя панель; 15 — индуктивный шунт;
17— отключающая катушка ГВ 4Откл.
230
Каждое дифференциальное реле 21 и 22 имеет в схеме следую-
щие блокировочные контакты:
- одну замыкающую блокировку — в цепи удерживающей ка-
тушки ГВ;
- одну размыкающую блокировку — в цепи красной сигналь-
ной лампы «ВУ1» или «ВУ2»;
- одну размыкающую блокировку — в цепи питания отключа-
ющей катушки ГВ от обмотки собственных нужд тягового транс-
форматора с напряжением питания 380 В.
Внутри магнитопроводов двух дифференциальных реле снизу
вставлены две медные изолированные шины, изогнутые в виде по-
луторной восьмерки (начала и концы этих двух шин сварены). Ниж-
няя из этих двух шин помещена внутри прорези шихтованного сер-
дечника. Эта шина с сердечником является индуктивным шунтом
дифференциальных реле.
Работа дифференциальных реле. 1. При включении на пульте
выключателя «Выключение ГВ» от провода Н72 через регули-
руемое сопротивление г34 (47 Ом) и г35 (47 Ом) получают пита-
ние последовательно соединенные катушки дифференциальных
реле 21 и 22 (ток через катушки составит 0,5э-0,7 А), которые со-
здают постоянный магнитный поток Фкат. Величины этого маг-
нитного потока достаточно для удержания якоря реле во
включенном положении и недостаточно для включения диффе-
ренциальных реле, поэтому их якоря остаются в отключенном
состоянии (рис. 6.12, б).
2. При включении на пульте выключателя «Включение ГВ и
возврат реле» включается промежуточное реле 207 и своим замы-
кающим контактом 207 шунтирует резисторы г34 и г35 в цепи ка-
тушек дифференциальных реле 21 и 22. Тогда ток через катушки
реле увеличивается, что приводит к увеличению магнитного по-
тока Фкат, в результате чего их якоря притягиваются к магнито-
проводу, планка якоря каждого реле нажимает сверху на шток
блокировочного устройства и все блокировки дифференциаль-
ных реле 21 и 22 переключаются. (Без резисторов г34 и г35 ка-
тушки дифференциальных реле могут находиться под током не
более 30 с.)
231
3. При работе силовой схемы, когда в ней нет аварийных режи-
мов, на концах силовых шин дифференциальных реле 21, 22 будут
равные потенциалы. При этом ток по силовым шинам дифферен-
циальных реле 21, 22 не идет, и якоря дифференциальных реле ос-
таются включенными за счет постоянного магнитного потока Фкат
своих катушек 21 и 22.
4. При возникновении аварийного режима, например: если в
силовой схеме произойдет круговой огонь по коллектору ТЭД
первой тележки, то во второй полупериод весь нарастающий ток к.з.
пойдет по шинам дифференциальных реле 21, 22 слева направо
(от вывода А к выводу Б). При этом индуктивный шунт нижней
шины оказывает этому нарастающему току к.з. большое индук-
тивное сопротивление (за счет наведения ЭДС самоиндукции),
поэтому большая часть нарастающего тока к.з. (примерно 70 %)
пойдет по шине без индуктивного шунта (верхняя шина) ток Z2, а
меньшая часть тока к.з. (примерно 30 %) пойдет по шине с индук-
тивным шунтом (нижняя шина) ток Zp При этом ток небаланса Z2
верхней шины без ИШ будет создавать магнитный поток Ф2, ко-
торый в якоре дифференциального реле 22 будет направлен со-
гласно с магнитным потоком катушки, и якорь этого дифферен-
циального реле 22 еще сильнее притянется к сердечнику. А в якоре
дифференциального реле 21 этот магнитный поток Ф2 будет на-
правлен встречно с магнитным потоком катушки Фкат. Поэтому
якорь дифференциального реле 21 размагничивается и отключа-
ется за счет своей пружины, при этом размыкается контакт 21 в
цепи удерживающей катушки ГВ, что приводит к отключению ГВ
на этой секции и включению сигнальной лампы «ВУ1».
5. Если произойдет круговой огонь в ТЭД второй тележки, то
во второй полупериод весь нарастающий ток к.з. пойдет по шинам
дифференциальных реле 21, 22 справа налево (от вывода Б к выво-
ду А), при этом отключится якорь дифференциального реле 22, что
приводит также к отключению ГВ и включению сигнальной лам-
пы «ВУ2».
Отключение дифференциальных реле 21 и 22 происходит при
разности токов в двух шинах 500^|^ А.
232
Примечания 1. Обе катушки дифференциальных реле 21 и 22 должны быть
включены по полярности так, чтобы магнитные потоки Фкат обеих катушек
были направлены в одну сторону, это на ремонтах можно проверять по стрелке
компаса.
Если одна из катушек дифференциальных реле 21 или 22 подключена по
полярности наоборот, то при прохождении тока к.з. по силовым шинам в одну
сторону будут отключаться якоря обоих дифференциальных реле 21 и 22, а
при прохождении тока к.з. по силовым шинам в другую сторону, якоря обоих
дифференциальных реле 21 и 22 будут намагничиваться и сильнее притяги-
ваться к сердечникам, т.е. защита от к.з. будет неполной.
2 При регулировке отключения якорей дифференциальных реле 21 и 22
на ремонтах вместо двух силовых шин внутрь сердечников двух дифферен-
циальных реле вставляют один кабель (как шина дифференциального реле
без ИШ) и пропускают по нему ток 500^® А в одну сторону, затем в другую
сторону. При этом регулируют отключение якоря дифференциальных реле 21
и затем 22, путем изменения величины сопротивления г34 и изменением силы
отключающей пружины якоря (отрывное усилие на якоре по центру сердеч-
ника должно быть не менее 8 кгс).
3. При отключении в силовой схеме одной ВУ или при отключении ли-
нейных контакторов ТЭД одной тележки во второй полупериод весь ток
ТЭД одной тележки идет по силовым шинам дифференциальных реле 21 и
22 до 3000 А, но якори дифференциальных реле не отключаются, так как из-
за более медленного нарастания тока, чем при к.з., ИШ дифференциальных
реле оказывает этому пульсирующему току ТЭД меньшее индуктивное со-
противление, чем при к.з., и разность токов в двух силовых шинах будет
менее 500 А.
4. Магнитный шунт в магнитопроводе реле служит для предотвращения
перемагничивания якорей дифференциальных реле при протекании большо-
го тока к.з. в аварийных режимах.
6.8. Разрядники и ограничители перенапряжений
Назначение. Вилитовый разрядник типа РВЭ-25М (в схеме рис. 8.2
обозначен 5, вкладка) служит для защиты оборудования электро-
воза от атмосферных перенапряжений, возникающих в контактной
сети при грозах. Он установлен на крыше электровоза.
Устройство. Разрядник типа РВЭ-25М (рис. 6.13, а) состоит из
пустотелого фарфорового корпуса, силуминовое дно которого ук-
реплено болтами к крыше кузова. Внутри корпуса установлены
(снизу вверх): 7 вилитовых сопротивлений в виде дисков, на них
233
Рис. 6.13. Разрядник РВЭ-25М
(а); его искровой промежуток (б)
и эквивалентная схема разряд-
ника (в): I — контактный болт
для подключения в схему; 2 — днище; 3 — уплотняющая резина; 4 —
нижний силуминовый фланец; 5 — вилитовые диски (7 шт.); 6 — шунтирую-
щий высокоомный резистор; 7 — комплект искровых промежутков (7 ком-
плектов по 4 искровых промежутка в каждом); 8 — фарфоровый кожух; 9 —
сжимающая пружина; 10 — верхний силуминовый фланец с крышкой; 11 —
латунный тарельчатый электрод; 12 — дистанционная миканитовая шайба
234
без изоляции установлены друг на друга 7 комплектов искровых
промежутков, сверху установлена сильная спиральная пружина с
шунтом. К верхней силуминовой части корпуса болтами крепится
крышка, которая гибким шунтом подключается к силовым шинам
токоприемника (до ГВ).
Каждый комплект искровых промежутков состоит из четырех
единичных искровых промежутков. Каждый единичный искровой
промежуток (рис. 6.13, б) (28 шт.) состоит из двух тарельчатых ла-
тунных электродов с выдавленными кольцевыми выступами посе-
редине и на концах, между ними установлен набор дистанционных
миканитовых шайб определенной толщины.
Четыре единичных искровых промежутка ставятся друг на дру-
га без изоляции во внутрь фарфоровой втулки. Сверху и снизу ста-
вятся латунные пружинящие лепестковые шайбы, которые соеди-
няются между собой шунтирующим высокоомным угольным
сопротивлением из двух половин подковообразной формы, шар-
нирно соединенных друг с другом.
Вилитовые сопротивления (7 шт.) выполнены в виде дисков (0100 мм,
Н = 60 мм) из спекшихся зерен карборунда. С торцов в диски впрес-
сован слой алюминиевого порошка для лучшего контакта. С бо-
ков диск обмазан изоляционной замазкой, чтобы не было перебро-
са дуги по боковой поверхности.
Вилит — это материал, который обладает свойством нелиней-
ного сопротивления, т.е. при большой величине напряжения внут-
ри вилита пробивается множество зазоров между отдельными зер-
нами карборунда и вилит резко уменьшает свое сопротивление.
Работа разрядника. 1. При нормальном значении напряжения в
контактной сети (до 29 кВ) искровые промежутки не пробиваются
и разрядник в работе не участвует (рис. 6.13, в).
2. При ударе молнии напряжение в к.с. кратковременно повышает-
ся до 100 кВ, тогда все искровые промежутки (28 шт.) пробивают-
ся посередине и через их дугу, а также через 7 вилитовых сопротив-
лений весь избыточный заряд молнии уходит в землю, при этом
из-за большого избыточного напряжения вилит оказывает этому
току от грозового разряда очень малое сопротивление.
3. После отвода заряда молнии из к.с. в землю, в к.с. остается рабо-
чее напряжение 25+29 кВ. В результате резкого уменьшения напря-
235
Рис. 6.14. Ограничитель перенапряжений ОПН-25 (а) и его эквивалентная
схема (б): 1 — нижний силуминовый фланец; 2 — фарфоровый кожух; 3 —
заводская бирка; 4 — верхний силуминовый фланец
жения вилит быстро увеличивает свое сопротивление, за счет чего
ток в дуге и в искровых промежутках уменьшается до такой малой
величины, что дуга автоматически гаснет. Этот процесс происхо-
дит за тысячные доли секунды. При этом разрядник снова готов к
новому срабатыванию (до 6 раз).
Примечания. 1. При коммутационных перенапряжениях в к.с. разрядник
РВЭ-25М срабатывает при напряжении 58+66 кВ (т.е. при амплитудном значе-
нии напряжения в к.с. 81+93 кВ). Коммутационные перенапряжения в к.с. возни-
кают под влиянием ЭДС самоиндукции в обмотках трансформаторов при пере-
ключениях на подстанциях.
2. За счет вилитовых сопротивлений дуга в искровых промежутках авто-
матически гаснет после отвода заряда молнии в землю и при напряжении в
к.с. 25+29 кВ, которое с к.с. не снимается.
Без вилитовых сопротивлений в разряднике после срабатывания дуга в
искровых промежутках продолжала бы гореть под действием рабочего на-
пряжения в к.с. 25 кВ до тех пор, пока не сработает защита на подстанции,
отчего каждый раз снималось бы напряжение в к.с. на несколько секунд.
3. Сразу после подъема токоприемника от к.с. через разрядник на рельсы
идет ток, равный 500+625 мкА (0,0005+0,000625 А), через высокоомные шун-
тирующие угольные сопротивления и через 7 вилитовых сопротивлений. На-
пряжение на всех семи комплектах искровых промежутков выравнивается, что
236
ускоряет срабатывание разрядника при перенапряжениях (так как все искро-
вые промежутки пробиваются одновременно).
4. С 1.10.1984 г. вместо разрядника РВЭ-25М, на электровозах устанав-
ливают ограничитель перенапряжений типа ОПН-25 (5) (рис. 6.14). Он со-
стоит из высоконелинейных керамических резисторов, выполненных на осно-
ве окиси цинка (соединенных последовательно-параллельно) и заключенных в
фарфоровый герметизированный корпус. Ограничитель снабжен предохра-
нительным клапаном, который предотвращает взрыв фарфорового кожуха
при внутреннем повреждении аппарата. Токи при рабочем напряжении со-
ставляют 1+2 мА.
Назначение. Вилитовый разрядник с магнитным дугогашением
типа PBMK-IV (в схеме на рис. 8.2 — 7, 8, вкладка) предназначен
для защиты оборудования электровоза от коммутационных пере-
напряжений на тяговых вторичных обмотках трансформатора.
Устройство. Разрядник типа PBMK-IV (рис. 6.15, а} состоит из
пустотелого фарфорового корпуса, внутри которого сверху вниз
установлены: спиральная пружина с шунтом, два комплекта вили-
товых сопротивлений друг на друге, два постоянных магнита N и S
в виде стальных дисков (0 = 100 мм, Н = 40 мм), между которыми
установлен комплект искровых промежутков. Снизу к силумино-
вому фланцу корпуса болтами крепится крышка.
Разрядники 7 и 8 укреплены на изоляторах в ВВК сбоку тягово-
го трансформатора.
Каждый комплект вилитовых сопротивлений состоит из трех ви-
литовых дисков (0 = 60 мм, Н = 60 мм), включенных между собой
параллельно. На них сверху и снизу устанавливаются стальные
шайбы, которые скрепляются между собой изоляционными шпиль-
ками с шурупами.
Искровой промежуток (рис. 6.16, б) состоит из двух миканито-
вых шайб, между которыми закреплены два латунных электрода в
виде пластин на определенном расстоянии друг от друга. Парал-
лельно искровому промежутку сверху миканитовой шайбы подклю-
чены два шунтирующих угольных сопротивления подковообраз-
ной формы, включенные между собой последовательно.
Работа разрядников. Концы разрядников 7 и 8 подключены па-
раллельно двум полуобмоткам тягового трансформатора, напря-
жение на которых не превышает 2,0 кВ.
237
Рис. 6.15. Разрядник PBMK-IV (а), его искровой промежуток (б) и эквива-
лентная схема разрядника (в): 7 — уплотнение; 2 — искровой промежуток;
3 — постоянный магнит; 4 — вилитовый диск (2 шт.); 5 — фарфоровый ко-
жух; 6 — пружина; 7 — вывод; 8 — миканитовая шайба (2 шт.); 9 — латун-
ный электрод (2 шт.); 10 — угольные сопротивления
При коммутационных перенапряжениях на полуобмотке транс-
форматора свыше 2,2+2,7 кВ оба искровых промежутка пробива-
ются, и через них кратковременно закорачивается соответствую-
щая полуобмотка трансформатора (на десятые доли секунды).
Перенапряжение в схеме снимается, в результате чего предотвра-
щается пробой плеча выпрямительной установки и пробой изоля-
ции в силовой схеме.
После снятия перенапряжения при рабочем напряжении на по-
луобмотках дуга в двух искровых промежутках автоматически гас-
нет за счет увеличения вилитовыми дисками величины своего со-
противления и выталкивания дуги в сторону магнитным потоком
от постоянных магнитов (дуга в искровых промежутках горит го-
ризонтально между двумя постоянными магнитами N и S).
Под действием магнитного поля постоянных магнитов увели-
чивается величина напряжения, при котором автоматически гас-
нет дуга в искровых промежутках после исчезновения перенапря-
жения.
238
6.9. Реле боксования
Назначение. Реле боксования типа РБ-469 (в схеме рис. 8.2 — 43,
44, вкладка) служат для включения автоматической подачи песка
при боксовании любой колесной пары электровоза.
Устройство. Реле боксования РБ-469 (рис. 6.16) устроено подобно про-
межуточному реле и состоит из магнитопровода, отлитого из стали вместе
с сердечником, на котором укреплена включающая катушка (R^ - 4 Ом).
На магнитопроводе шарнирно укреплен якорь в виде стальной
пластины со своей растянутой отключающей пружиной, ограни-
чительным винтом и немагнитной заклепкой против сердечника
катушки. На конце якоря приклепана изоляционная планка, конец
которой находится против штока блокировочного устройства.
Рис. 6.16. Реле боксования РБ-469: 1 — блокировка; 2 — от-
ключающая пружина; 3 — гайка; 4, 7 — регулировочные шпиль-
ки; 5 — призма; 6 — угольник; 8 — якорь; 9 — немагнитная
заклепка; 10 — катушка; 11 — магнитопровод
239
Блокировочное устройство реле боксования состоит из своего
изоляционного основания, укрепленного винтами к магнитопро-
воду, на котором укреплены неподвижные контакты. Подвижный
контакт в виде мостика укреплен со своей притирающей пружиной
на блокировочном штоке, который имеет снизу свою сжатую воз-
вратную пружину.
Каждое реле боксования 43, 44 имеет в схеме цепей управления
(см. рис. 8.6, вкладка) по одному замыкающему контакту в цепи ка-
тушек промежуточного реле 269 и вентилей пескоподачи 241, 242.
Работа. Катушки реле боксования 43, 44 включены в силовую
цепь двух ТЭД к точкам с равными потенциалами (по схеме урав-
новешенного моста).
При боксовании любой колесной пары возникает разность по-
тенциалов между точками включения реле боксования. Как только
эта разность достигнет 2 В и через катушку реле пройдет ток 0,5 А,
то реле боксования включится. Тогда замкнется контакт 43 или 44 в
схеме цепей управления, за счет чего на пульте будет загораться и гас-
нуть белая сигнальная лампа «ДБ» и импульсами по 0,54-0,6 с (за счет
реле 269 и реле времени 211 и 212) будет подаваться песок под колес-
ные пары всех тележек, до прекращения боксования.
6.10. Предохранители
1. Предохранители типа ПР1 служат для защиты цепей управления
с напряжением питания 50 В от к.з. и токовых перегрузок. Они установле-
ны на распределительном щите РЩ-34 (панель 210 на рис. 8.4, вкладка).
Предохранители ПР1 (рис. 6.17, а) состоят из фибровой трубки,
на концы которой одеты и обжаты латунные колпачки. Внутри
трубки помещена медная проволочка определенного диаметра. Ее
концы пропущены через отверстия в торцах латунных колпачков,
загнуты и припаяны снаружи.
Заводские предохранители ПР1 заполнены внутри наполнителем, в
качестве которого используется мраморная крошка, мел или кварцевый
песок для облегчения гашения дуги и для уменьшения нагрева трубки.
2. Предохранители типа ПР2 служат для защиты вспомогатель-
ных цепей напряжением 380 В от к.з. и токовых перегрузок, они
установлены на панелях №1,2, 4.
240
Рис. 6.17. Заводской предохрани-
тель (а) и предохранитель ПК-45 (6):
1,5 — латунные колпачки; 2 —
фибровая трубка; 3, 7 — плавкая
вставка; 4 — наполнитель; 6 —
стеклянная трубка
Рис. 6.18. Предохранитель ВПК-42:
1 — металлический каркас; 2 — опор-
ный изолятор; 3 — стальная планка
контактного вывода; 4 — медная на-
кладная планка контактного вывода;
5 — фиксирующая скоба; 6 — ограни-
читель; 7 — контактная губка; 8 — па-
трон; 9 — пружинная скоба; 10 — рычаг
Предохранитель ПР2 состо-
ит из фибровой трубки, на кон-
цах которой закреплены латун-
ные втулки с наружной резьбой.
Внутри трубки помещена плав-
кая вставка, в виде цинковой
пластинки с одной или несколь-
кими шейками определенного
сечения, для перегорания. Кон-
цы этой плавкой вставки пропущены через прорезь латунной шай-
бы и загнуты.
На резьбу на концах втулок накручиваются латунные колпачки, ко-
торые своим внутренним выступом на торцевой поверхности плотно
прижимают загнутый конец плавкой вставки к шайбе. Эти колпачки яв-
ляются контактной поверхностью предохранителя и вставляются в пру-
жинящие зажимы, укрепленные на панелях № 1,2,4. При к.з. или токо-
вой перегрузке в защищаемой цепи (т.е. при токе более номинального)
241
за счет перегрева плавкая вставка перегорает и непосредственно от-
ключает защищаемую цепь от источника напряжения, при этом от
дуги обгорает фибра внутри трубки и за счет образования газов дуга
гасится более быстро.
3. Предохранитель типа ВПК-42 (121) предназначен для защиты
киловольтметра ТЭД (85) от токов короткого замыкания.
Предохранитель ВПК-42 (рис. 6.18) состоит из патрона, встав-
ленного в контакты, закрепленные на опорных изоляторах, кото-
рые установлены на металлическом каркасе.
Патрон представляет собой фарфоровую трубку, на концах ко-
торой закреплены контактные колпачки. Внутри патрона находится
плавкая вставка, выполненная в виде константанового провода,
состоящего из трех ступеней разного сечения, намотанного на реб-
ристый керамический сердечник, и токоограничивающего резис-
тора, включенного последовательно с проводом. Внутренняя по-
лость патрона заполнена сухим наполнителем в виде кварцевого
песка.
Контакты предохранителя состоят из контактных губок, зам-
ков (обеспечивают контактное нажатие и необходимую фиксацию
патрона), контактных выводов и ограничителей.
Примечания. 1. Для контроля за исправностью основных предохраните-
лей снаружи предохранителя к колпачкам припаяна тонкая контрольная про-
волочка.
2. Все предохранители должны выдерживать без перегорания в течение
одного часа ток I - (1,3+1,5) 1нои и перегорать через один час при токе
Z = (1,6+2,1) ZHOM.
В табл. 6.2 приведены примерные диаметры медной проволоки на различные
номинальные токи.
Таблица 6.2
Примерные диаметры медной проволоки на различные
номинальные токи
Номинальный ток, А 5 10 15 20 25 40 50 60 100
Диаметр меди, мм 0,16 0,25 0,32 0,39 0,46 0,63 0,73 0,82 1,15
Сечение проволоки (мм2) определяется формулой: S = tcZ>2/4, где
л = 3,14; D — диаметр проволоки, мм.
Глава 7. Аппараты цепей управления
7.1. Общие сведения об аппаратах
цепей управления
К аппаратам цепей управления часто относят все аппараты, кон-
такты и катушки которых работают под напряжением цепей уп-
равления 50 В. Однако из всего многообразия таких аппаратов мож-
но выделить именно аппараты управления (например, контроллер
машиниста) и просто низковольтные аппараты (например, элект-
ропневматические вентили).
По назначению в схеме электровоза все аппараты управления
условно разделяют на распорядительные аппараты и аппараты свя-
зывания.
Распорядительные аппараты — служат для непосредственного воз-
действия машиниста на систему управления электровозом. Например,
контроллер машиниста, кнопочные выключатели, кнопки и тумблеры.
Аппараты связывания — служат для формирования распоряди-
тельных сигналов с целью подачи команд к исполнительным аппа-
ратам. Эти аппараты объединяют отдельные элементы оборудова-
ния электровоза в единую управляемую систему с помощью прямых
(распорядительных) и обратных (информативных) связей. Напри-
мер, пневматические выключатели управления, блокировочные пе-
реключатели, промежуточные реле, реле времени.
7.2. Контроллер машиниста
Назначение. Контроллер машиниста электровоза типа КМ-84
(в схеме на рис. 8.8 обозначен КМЭ, вкладка) является распорядитель-
ным аппаратом управления и служит для дистанционного управле-
ния аппаратами (реверсорами, линейными контакторами, главным
контроллером, контакторами ослабления возбуждения, системой уп-
243
равления реостатным торможением), которые, в свою очередь, осу-
ществляют непосредственное управление электровозом.
Устройство. Контроллер машиниста (рис. 7.1) состоит из следую-
щих основных частей: основания, главного, реверсивного и тормозно-
го переключателей с рукоятками привода, механических блокировок
между рукоятками переключателей, а также сельсина указателя скоро-
сти и пакетного выключателя блока задатчика тормозной силы (БЗТС).
Основание — состоит из верхней и нижней стальных рам толщи-
ной 4 мм, скрепленных между собой четырьмя рейками из силуми-
на с помощью винтов. Верхняя рама основания укреплена к пульту
шарнирно на двух петлях.
Реверсивный переключатель—состоит из кулачкового вала с четырь-
мя кулачковыми изоляционным шайбами. Каждая шайба имеет выре-
Рис. 7.1. Контроллер машиниста КМ-84:1 — нижняя рама
основания; 2, 10 — силуминовые рейки (4 шт.) для креп-
ления рам; 3 — тормозной переключатель; 4 — сельсин
указателя скорости; 5 — верхняя рама основания; 6 — тор-
мозная рукоятка; 7 — реверсивная рукоятка; 8 — главная
рукоятка; 9 — главный переключатель; 11 — реверсивный
переключатель
244
зы и выступы для управления двумя контактными элементами типа
КЭ-153, которые прикреплены к силуминовым рейкам основания,
всего 7 контактов.
Контакты реверсивного переключателя главным образом включены
в цепи управления реверсорами, а также в цепи управления контактора-
ми ослабления возбуждения ТЭД. Реверсивный вал КМЭ поворачивает-
ся съемной реверсивной рукояткой и имеет следующие шесть положений:
«ПП Назад» — движение назад при полном возбуждении ТЭД;
«О» — нулевое положение;
«ПП Вперед» — движение вперед своей кабиной при полном
возбуждении ТЭД;
«ОП1» — включение контакторов первой ступени ослабления
возбуждения ТЭД при движении вперед;
«ОП2» — включение контакторов второй ступени ослабления
возбуждения ТЭД при движении вперед;
«ОПЗ» — включение контакторов третьей ступени ослабления
возбуждения ТЭД при движении вперед.
Реверсивную рукоятку можно снять только при нулевом положении
вала реверсивного переключателя.
Главный переключатель — состоит из кулачкового вала с пятью
кулачковыми шайбами, управляющими 10 контактными элементами.
Вал выполнен в виде втулки, укрепленной на двух шарикоподшипни-
ках сверху на реверсивном валу.
Главный вал КМЭ поворачивается главной рукояткой, жестко
укрепленной на главном валу снизу реверсивной рукоятки, и имеет
следующие восемь положений:
«БВ» — быстрое выключение, в этом положении происходит от-
ключение главных выключателей на всех секциях электровоза;
«0» — нулевое положение, в этом положении происходит отключе-
ние линейных контакторов и автоматический сброс позиций до нулевой;
«АВ» — автоматическое выключение позиций главного контроллера;
«РВ» — ручное выключение позиций главного контроллера, про-
исходит выключение (сброс) одной позиции;
«ФВ» — фиксация выключения позиций, происходит подготов-
ка схемы к выключению (сбросу) позиции;
«ФП» — фиксация пуска, происходит подготовка схемы к пуску
(набору) позиции;
245
«РП» — ручной пуск, происходит набор одной позиции;
«АП» — автоматический пуск, происходит автоматический на-
бор позиций.
Оба крайних положения «БВ» и «АП» с самовозвратом (не фикси-
руются) — за счет двух возвратных сжатых пружин.
Тормозной переключатель — состоит из кулачкового вала с тремя
кулачковыми шайбами, управляющими 5 контактными элементами. Вал
укреплен в шарикоподшипниках верхней и нижней рам основания.
Тормозной вал поворачивается тормозной рукояткой КМЭ, жестко
укрепленной на тормозном валу сверху и имеет следующие положения:
«О» — нулевое положение, в этом положении происходит от-
ключение линейных контакторов и схема реостатного торможе-
ния разбирается;
«П» — подготовка, в этом положении собирается схема для ре-
остатного торможения, однако ток через ТЭД не протекает;
«ПТ» — предварительное торможение, происходит автомати-
ческое нарастание тормозной силы до 12 тс;
«Торможение»—нефиксируемая зона, для задания скорости тор-
можения, крайние положения зоны — фиксируются.
Сельсин указателя скорости типа БД-1404 — служит для подачи
сигнала электронному блоку управления реостатным торможением
(БУРТ) о задаваемой скорости торможения. Вал сельсина приводится
во вращение при вращении тормозной рукоятки в пределах нефик-
сируемой зоны «Торможение» шайбой со специальным профилем,
расположенной на тормозном валу.
Блок задатчика тормозной силы (БЗТС) — служит для задания
тормозной силы в тс при реостатном торможении. Он представля-
ет собой пакетный выключатель, расположенный на верхней раме
КМЭ, имеет 12 положений для изменения тормозной силы от 20 тс
в положении «1» до 50 тс в положении «12».
Механическая блокировка КМЭ — служит для исключения оши-
бочных действий машиниста при управлении электровозом. Меха-
ническая блокировка за счет рычагов с растянутыми пружинами,
роликов и стальных шайб на трех валах обеспечивает следующий
порядок взаимодействия между валами КМЭ'.
невозможность поворота главной и тормозной рукояток из положе-
ния «0» при «0» положении реверсивной рукоятки;
246
возможность поворота главной рукоятки в любое положение —
после поворота реверсивной рукоятки в положение «ПП Вперед» или
«ПП Назад» и при «О» положении тормозной рукоятки;
возможность поворота реверсивной рукоятки в положение ОП1,
ОП2, ОПЗ только при «О» положении тормозной рукоятки;
возможность поворота тормозной рукоятки в любое положение по-
сле поворота реверсивной рукоятки в положение «ПП Вперед» или «ПП
Назад» и при «О» положении главной рукоятки.
Блокировочный контактный элемент типа КЭ-153 — служит для
включения и отключения цепей управления (22 шт.). Он состоит из
своего изоляционного основания с двумя боковыми щеками с ар-
мированной гайкой снизу — для крепления одним болтом к силу-
миновой рейке основания КМЭ.
На основании контактного элемента сверху укреплен неподвиж-
ный блокировочный контакт в виде напайки на головке болтика. Снизу
на оси между боковыми щеками основания шарнирно укреплен рычаг
в виде коромысла. На этом рычаге сверху шарнирно укреплен подвиж-
ный блокировочный контакт в виде пружинящей пластинки с напай-
кой из серебра и гибким шунтом к выводу. На нижнем конце рычага
укреплен ролик в виде шарикоподшипника—против кулачковой шай-
бы реверсивного, главного или тормозного вала.
С другой стороны в конец рычага упирается сжатая включающая
пружина между щеками основания.
Включение контактного элемента происходит за счет включающей
пружины, когда к ролику рычага подходит вырез кулачковой шайбы вала.
Отключение контактного элемента происходит при повороте ре-
версивного, главного или тормозного вала КМЭ, когда выступ ку-
лачковой шайбы вала нажимает на ролик рычага.
Технические характеристики КЭ-153
Номинальное напряжение, В.................................50
Номинальный ток, А........................................16
Раствор контактов, мм..............................не менее 4,5
Провал контактов, мм...................................1,5-2
Нажатие контактов, кгс...................................0,3
247
7.3. Щитки кнопочных выключателей
и кнопочный пост
Рис. 7.2. Щиток кнопочных выклю-
чателей: 1 — крышка; 2 — непо-
движные контакты; 3 — корпус;
4 — гибкий шунт; 5 — вывод; б —
изоляционная планка; 7—съемный
ключ; 8 — подвижный контакт; 9 —
изоляционная рукоятка; 10— пере-
ключающая пружина; 11 — валик;
12 — блокирующий шип; 13 —
общий вал
Щитки кнопочных выключа-
телей. Кнопочный выключатель
типа КУ является распорядитель-
ным аппаратом управления и слу-
жит для дистанционного управле-
ния аппаратами электровоза.
Для удобства монтажа на
электровозе и управления кно-
почные выключатели скомпоно-
ваны в несколько отдельных бло-
ков (щитков).
Щиток с кнопочными выклю-
чателями (рис. 7.2) представляет
собой набор отдельных кнопоч-
ных выключателей, закрепленных
на общем валу, в общем корпусе
в виде коробки.
Каждый отдельный кнопоч-
ный выключатель состоит из изо-
ляционной рукоятки на общем
валу, подвижного U-образного
контакта из меди со своей растя-
нутой переключающей пружи-
ной и гибким медным шунтом, а
также двух неподвижных контак-
тов, закрепленных на изоляцион-
ной планке корпуса.
Принцип работы кнопочного
выключателя основан на явлении переламывания рычагов (изо-
ляционной рукоятки и подвижного контакта). При этом переклю-
чение подвижного контакта от одного неподвижного контакта к
другому происходит за счет пружины, независимо от скорости по-
ворота рукоятки.
248
Технические характеристики выключателей КУ
Номинальное напряжение, В................................50
Номинальный ток, А.......................................15
Раствор контактов, мм.....................................7
Нажатие контактов, кгс.................................0,35
Усилие переключения рукояток, кгс.......................1,2
Конструктивные особенности щитков кнопочных выключателей*
1. Щитки 223, 224 находятся на пульте машиниста и имеют бло-
кировочное устройство. В корпусе сбоку всех выключателей зак-
реплен вал с шипами против каждого выключателя. Эти шипы не
дают механически повернуть выключатели во включенное поло-
жение — до поворота блокировочного вала на 90° специальным
ключом КУ (ключ КУ может быть вставлен в замок или вынут толь-
ко при отключении всех выключателей щитка).
2. У кнопочных выключателей с самовозвратом сбоку внутри пусто-
телой рукоятки установлена сильная спиральная возвратная пружина.
3. У всех кнопочных выключателей шунт подвижного контакта под-
ключен к одному из двух неподвижных контактов, к которому под-
ключается подводящий питание провод, а у кнопочного выключате-
ля «Тусклое освещения кабины», расположенного на 225 щитке у
помощника машиниста, шунт подвижного контакта подключен к от-
дельной третьей клемме. К этому шунту подключается провод, от ко-
торого создается цепь, на один провод при отключенном выключате-
ле и на другой провод при включенном положении выключателя.
4. Между кнопочными выключателями «Масло-насос» и «Низкая тем-
пература масла», а также между выключателями «Фазорасщепитель» и
«Без фазорасщепителя», расположенными на 227 щитке, в машинном
помещении, шарнирно укреплена механическая защелка, которая не до-
пускает включение двух соседних выключателей одновременно.
Щитки 223, 224 — (по 9 выключателей в каждом) установлены
на пульте машиниста;
225 — (12 выключателей) установлен на пульте помощника
машиниста;
226, 227 — (9 и 5 выключателей) находятся в машинном помещении;
233 — (5 выключателей) находится на пульте машиниста сбоку.
* Все щитки кнопочных выключателей и кнопочный пост приведены на
схеме рис. 8.6 (вкладка).
249
Рис. 7.3. Кнопочный пост ПКЕ-251: 1 — толкатель кнопки; 2 —
панель с гнездами; 3 — изоляционный корпус; 4 — перемычки;
5 — мостиковые контакты
Кнопочный пост. Кнопочный пост типа ПКЕ-251 (рис. 7.3) рас-
положен с правой стороны машиниста в кабине и служит для вклю-
чения свистка, тифона и подсыпки песка.
Он состоит из изоляционного корпуса и панели, в гнездах которой
расположены толкатели. Толкатели связаны с кнопочными элемента-
ми, внутри которых на траверсах установлены мостиковые контакты.
При нажатии на толкатель замыкается одна пара контактов кнопоч-
ного элемента и размыкается другая пара. При отпускании толкатель
под действием пружины возвращается в исходное положение.
7.4. Промежуточное реле
Назначение. Промежуточные реле типа РП являются аппарата-
ми связывания и служат для автоматизации процессов управления
электровозом, а также для размножения или передачи сигналов из
одной цепи управления в другую.
Устройство. Промежуточное реле (рис. 7.4) состоит из своего изо-
ляционного основания, на котором укреплен Г-образный магни-
250
топровод из стали. На магнитопро-
воде укреплен стальной сердечник
с катушкой на напряжение 50 В (со-
противление катушки 156 Ом).
На магнитопроводе шарнирно
укреплен якорь в виде стальной пла-
стины, со своей растянутой отклю-
чающей пружиной и ограничи-
тельным винтом. На конце якоря
укреплена изоляционная планка,
конец которой находится против
штока блокировочного устройства.
Блокировочное устройство реле
состоит из своего изоляционного
основания, укрепленного винтами
к магнитопроводу, на этом основа-
Рис. 7.4. Промежуточное реле РП-280:
1 — изоляционное основание; 2 —
полюсный наконечник; 3 — вклю-
чающая катушка; 4 — якорь; 5 —
немагнитная прокладка; 6 —
шпилька для регулирования зазо-
ра под якорем; 7 — магнитопро-
вод; 8 — гайка; 9 — шпилька для
регулирования отключающей пру-
жины; 10 — отключающая пружи-
на; 11 — кронштейн для крепле-
ния блокировочных контактов;
12 — изоляционная планка; 13 —
блокировочное устройство
нии укреплены неподвижные бло-
кировочные контакты. Подвижные
блокировочные контакты мостико-
вого типа в виде медных пластинок
с напайками шарнирно укреплены
вместе с притирающими пружина-
ми на блокировочном штоке, кото-
рый имеет снизу свою сжатую воз-
вратную пружину.
Промежуточные реле различных
типов отличаются количеством за-
мыкающих и размыкающих блоки-
ровочных контактов, которых не
может быть больше четырех.
Работа. Для включения на катушку реле подается напряжение
50 В. Тогда под действием магнитного потока катушки якорь при-
тягивается к сердечнику и при этом планка якоря отходит вверх от
штока блокировочного устройства. В результате чего под действи-
ем своей нижней сжатой возвратной пружины блокировочный шток
передвигается вверх вместе с подвижными блокировочными кон-
тактами, и все контакты реле переключаются.
251
Рис. 7.5. Реле времени РЭВ-292:1 — включающая катушка; 2 — якорь;
3 — немагнитная прокладка; 4 — шпилька для ругулирования зазора
под якорем; 5 — магнитопровод; б — гайка; 7 — шпилька для регу-
лирования отключающей пружины; 8 — отключающая пружина;
9 — кронштейн для крепления блокировочных контактов; 10 — изо-
ляционная планка; 11 — блокировочное устройство; 12 — медная
гильза; 13 — литое металлическое основание
7.5. Реле времени
Назначение. Реле времени служит для управления аппаратами
электровоза с выдержкой времени.
Устройство. Реле времени типа РЭВ-292 (рис. 7.5) устроено по-
добно промежуточному реле, однако имеет следующие отличия:
- цельнолитое металлическое основание, которое отлито из стали
за одно целое с магнитопроводом и сердечником;
- на магнитопроводе реле укреплены два демпферных медных
252
кольца: одно кольцо в виде втулки — на сердечнике под катушкой
и второе кольцо в виде плоской втулки (гильзы) — снаружи на маг-
нитопроводе.
Работа. Особенностью работы реле времени является его работа при
отключении. Когда катушка реле времени обесточивается, тогда ее маг-
нитный поток начинает уменьшается до нуля и при своем уменьшении
пересекает оба демпферных кольца и наводит в них ЭДС. Под действием
этой ЭДС по обоим кольцам пойдет свой внутренний ток. Этот ток со-
здает свой магнитный поток, который по правилу Ленца направлен со-
гласно с убывающим магнитным потоком катушки реле времени. За счет
этого магнитного потока от двух колец якорь реле остается притянутым
к сердечнику еще до трех секунд после обесточивания катушки.
Время задержки отключения якоря реле времени регулируется
путем изменения силы отключающей пружины якоря и изменени-
ем толщины диамагнитной прокладки на якоре: при увеличении
силы отключающей пружины или толщины диамагнитной проклад-
ки на якоре время задержки отключения якоря уменьшается.
Назначение реле времени в схеме электровоза (см. рис. 8.6, вкладка).
1. Реле времени 204 типа РЭВ-292 служит для отключения ГВ при
застревании (или замедленном переключении) валов главного контрол-
лера при наборе и сбросе позиций. Реле 204 находится на панели № 3.
Реле времени 204 имеет одну замыкающую блокировку — в цепи
удерживающей катушки ГВ и одну размыкающую блокировку в цепи
красной сигнальной лампы «ГП».
При нормальной работе главного контроллера, во время набора и
сброса позиций в промежутке между любыми двумя позициями ЭКГ
постоянно на 0,5 с размыкается блокировка ГП поз.1 в цепи катушки
реле времени 204. Однако за счет выдержки времени якорь реле сразу не
отключается, поэтому замыкающая блокировка 204 в цепи удерживаю-
щей катушки ГВ будет замкнута до 3 с. Если переход ЭКГ на следующую
позицию происходит менее чем за 2-3 с, то его блокировка ГП поз.1 в
цепи катушки 204 снова замыкается и отключения реле не происходит.
При застревании валов ЭКГ в промежутке между любыми дву-
мя позициями размыкается блокировка ГП поз.1 и остается разом-
кнутой в цепи катушки реле времени 204 свыше 2-3 с. Тогда через
2-3 с якорь реле времени отключается и размыкается замыкающая
блокировка 204 в цепи катушки 4 Удерж., что приводит к отключе-
нию главного выключателя.
253
2. Реле времени 211 и 212 типа РЭВ-312 служат для обеспечения им-
пульсной подсыпки песка при срабатывании реле боксования 43,44.
Конструктивно эти реле имеют только одно демпферное коль-
цо (втулку) на сердечнике под катушкой.
Реле времени 211 и 212 имеют по одной замыкающей блокировке—
в цепи катушек реле боксования 43 и 44 в силовой цепи ТЭД.
Реле времени 211 и 212 установлены в блоках силовых аппара-
тов БСА № 1 и № 2.
3. Реле времени РВ1 типа РЭВ-597 и РВ2 типа РЭВ-295 с выдерж-
кой на отключение соответственно 0,5+1 с и 2+3 с, установлены на
панели ПРП и работают в режиме реостатного торможения.
4. Реле времени РВ типа РЭВ-299 с выдержкой на отключение
1,5+2 с установлено на панели ЮЗ-305 (15) защиты от юза при рео-
статном торможении.
7.6. Блокировочные переключатели
Все элементы блокировочных переключателей приведены в схе-
мах на рис. 8.6, 8.8, 8.9 (вкладка).
Назначение. Блокировочный переключатель типа БП-149 в схе-
ме БП) служит для необходимых переключений цепей управления
при переключении схемы электровоза из режима тяги в режим рео-
статного торможения.
Переключатель режимов типа ПБ-179 (в схеме ПР) служит для
необходимых переключений в цепях управления при отключении сек-
ции электровоза с пульта машиниста ведущей секции (с помощью
тумблеров 501—504 на пульте машиниста).
Блокировочный переключатель цепей сигнализации типа БП-207
(в схеме 436) служит для подключения ламп расшифровывающего таб-
ло ведущей секции к цепям сигнализации любой секции (с помо-
щью тумблеров 401—404, расположенных на пульте машиниста).
Устройство. Блокировочные переключатели БП и ПР (рис. 7.6) име-
ют одинаковую конструкцию и состоят из основания, кулачкового вала,
пневматического привода и блокировочных контактных элементов.
Основание — состоит из верхней и нижней рам, скрепленных меж-
ду собой двумя вертикальными рейками. На этих рейках укрепле-
ны блокировочные контактные элементы.
254
1
2
3
Рис. 7.6. Блокировочные переклю-
чатели БП-149, ПБ-179: I — элек-
тропневматический вентиль БП Торм.
(ПР Откл.); 2 — пневматический
привод; 3 — электропневматичес-
кий вентиль БП Тяга. (ПР Вкл.у 4 —
верхняя рама основания; 5—контак-
тные элементы; 6 — нижняя рама
основания; 7 — кулачковый вал; 8 —
рейка; 9 — рычаг для ручного приво-
да и указания положения аппарата
1
2
Рис. 7.7. Блокировочный переключа-
тель цепей сигнализации БП-207:1 —
электропневматический вентиль 436;
2 — пневматический привод; 3—верх-
няя рама основания; 4 — кулачковый
вал; 5 — кулачковые шайбы; б —
контактные элементы; 7 — рейки;
8 — возвратная пружина; 9 —рычаг;
10 — нижняя рама основания
255
Кулачковый вал — состоит из вала, укрепленного вертикально в
шарикоподшипниках верхней и нижней рам, на который напрессо-
ваны 14 изоляционных кулачковых шайб с вырезами. Каждая шай-
ба управляет работой двух блокировочных контактных элементов.
Пневматический привод — укреплен на верхней раме основания и
состоит из цилиндра с боковыми крышками, на которых укреплены
два вентиля с катушками БП Тяга или ПР Вкл. (справа) и БП Торм.
или ПР Откл. (слева). Внутри цилиндра помещены два поршня, жес-
тко соединенные между собой зубчатой рейкой. Зубья этой рейки
входят в зацепление с шестерней, которая вместе с рычагом жестко
закреплена сверху на конце вала. Этот рычаг удлинен наружу — для
ручного переключения без воздуха (угол разворота вала 22 °).
Блокировочный контактный элемент — используется типа КЭ-153.
Блокировочный переключатель БП находится в ВВК № 1. Его
вал имеет 14 кулачковых шайб для управления контактными эле-
ментами. В цепях управления задействованы 5 контактов в положе-
нии «Тяга» и 9 контактов в положении «Торможение». В положении
«Тяга» — рычаг вала повернут вправо (в сторону панели № 3).
Переключатель режимов ПР находится в ВВК № 2. Его вал имеет
9 кулачковых шайб. В цепях управления задействовано 10 контактов.
В положении «Включено» — рычаг вала повернут вправо.
Устройство переключателя цепей сигнализации БП-207 анало-
гично устройству блокировочных переключателей БП и ПР, одна-
ко вместо правого вентиля в крышке цилиндра установлена воз-
вратная сжатая пружина, за счет которой происходит отключение
аппарата после снятия напряжения с катушки его вентиля 436.
Переключатель 436 находится в ВВК № 2. Его вал имеет 16 ку-
лачковых шайб. Контакты 436 задействованы в цепях сигнальных
ламп расшифровывающего табло и в цепи вольтметра, располо-
женного на пульте помощника машиниста.
7.7. Переключатели потока воздуха
Назначение. Переключатели потока воздуха типа УПВ-5 (в схеме на
рис. 8.8,251—254, вкладка) служат для изменения потока воздуха от вен-
тиляторов МВЗ, МВ4, который в режиме тяги главным образом поступа-
ет на охлаждение выпрямительных установок 61,62, а в режиме реостат-
ного торможения должен поступать на охлаждение тормозных резисторов
R11-R14. Всего на одной секции четыре таких переключателя.
256
1 2 3
4 5
6
Рис. 7.8. Переключатель потока воздуха УПВ-5: 1 — нижний металли-
ческий патрубок; 2 — верхний изоляционный патрубок; 3 — воздушная
заслонка; 4 — провода; 5 — рычажный механизм привода; 6 — блоки-
ровочное устройство; 7 — контактные зажимы; 8 — фиксатор; 9 — тяга
привода; 10 — пневматический привод
К тормозному резистору Rl 1
К выпрямительной установке 61
Рис. 7.9. Схема работы переключате-
ля УПВ-5:1 — болт крепления заслон-
ки к валу; 2 — заслонка; 3 — направ-
ляющие лопатки
Рис. 7.10. Кинематическая схема пе-
реключателя УПВ-5: 1 — цилиндр
пневматического привода; 2 — элек-
тропневматический вентиль «Тормо-
жение»; 3 — электропневматический
вентиль «Тяга»; 4 — вал; 5 — заслон-
ка; 6 — зубчатый сектор; 7 — шес-
терни блокировочного устройства;
8 — рычаг; 9 — шарнирная тяга
257
Устройство. Переключатель УПВ-5 (рис. 7.8) состоит из корпуса в виде
скрепленных болтами нижнего металлического и верхнего изоляцион-
ного патрубков с неподвижными направляющими лопатками внутри,
для направления потока воздуха. Корпус имеет три прямоугольных окна
(рис. 7.9): боковое окно—для входа воздуха от центробежного вентиля-
тора МВЗ или МВ4; верхнее окно—к тормозному резистору для одного
ТЭД и нижнее окно — к блоку выпрямительной установки 61 или 62.
Внутри корпуса на поворотном валу жестко закреплена заслон-
ка с пневматическим приводом, размещенным снаружи корпуса.
Пневматический привод заслонки (рис. 7.10) состоит из цилиндра с
двумя боковыми крышками, внутри цилиндра помещен поршень со
своим штоком в виде трубы. Шток поршня через тягу шарнирно соеди-
нен с рычагом, жестко закрепленным на валу заслонки (через два боко-
вых регулировочных болта с контргайками).
Для управления заслонкой служат два электропневматических вен-
тиля с катушками: 251—254 «Тяга» (справа) и 251—254 «Торможе-
ние» (слева) со своей воздухораспределительной коробкой.
Для фиксации вала заслонки в положении «Тяга» (чтобы заслон-
ка не опустилась вниз из верхнего положения), служит фиксатор в
виде Г-образного рычага со сжатой пружиной, установленный сни-
зу рычага вала заслонки.
Блокировочное устройство состоит из боковины с двумя блоки-
ровочными валами, соединенными между собой двумя шестерня-
ми. Верхний блокировочный вал через свою шестерню соединен с
зубчатым сектором, жестко закрепленным на валу заслонки. Шай-
бы двух блокировочных валов с вырезами управляют работой бло-
кировочных контактов.
Каждый ППВ 251—254 имеет по два блокировочных контакта,
замкнутых в положении «Тяга», и по два контакта, замкнутых в
положении «Торможение» (все блокировки ППВ 251—254 состоят
из двух блокировок, соединенных между собой параллельно, т.е.
на каждом ППВ — 8 блокировок).
В схеме цепей управления каждый ППВ 251—254 имеет по од-
ной замкнутой и по одной разомкнутой блокировке — в цепи кату-
шек линейных контакторов 51—54 и по одной замкнутой и по од-
ной разомкнутой блокировке — в цепи красной сигнальной лампы
«ППВ» на расшифровывающем табло.
258
Воздух из магистрали
Рис. 7.11. Пневматический выключатель управления: 1 — корпус; 2 — ниж-
няя крышка; 3 — поршень; 4 — гайка фиксатора; 5 — стакан фиксатора;
6 — толкатель фиксатора; 7 — пружина фиксатора; 8 — пробка; 9 — пружи-
на; 10 — гайка; 11 — поршенек; 12 — шарик фиксатора; 13 — шток; 14 —
втулка; 15 — зажим блокировочного контакта; 16 — рычаг блокировочного
контакта; 17 — изоляционный рычаг-коромысло
7.8. Пневматические выключатели управления
Назначение. Пневматические выключатели управления типа ПВУ
служат для автоматических переключений в цепях управления в за-
висимости от давления воздуха в контролируемой могистрали.
Устройство. Пневматический выключатель управления (рис. 7.11)
состоит из стального корпуса, с верхней пробкой на резьбе и с ниж-
ней крышкой на болтах. Снизу внутри корпуса помещен поршень
со штоком. На верхнем конце штока поршня укреплен поршенек с
верхней сжатой пружиной, с боковой кольцевой выемкой для бо-
ковых шариковых фиксаторов. Сбоку на корпусе шарнирно укреп-
лен изоляционный рычаг в виде коромысла. Внутренний конец это-
го рычага заходит в кольцевую выемку штока поршня, а против
наружного конца рычага находится ролик блокировочного кон-
тактного элемента (типа КЭ-153) с единственным блокировочным
259
контактом. Контактный элемент закрыт полистироловым кожухом.
Снизу, через отверстие в нижней крышке, под поршень подводится воз-
дух. Шариковые фиксаторы служат для создания разницы давления при
включении и отключении аппарата. Вес ПВУ составляет 3,5 кг.
Работа. Когда давление воздуха в магистрали превышает усилие верх-
ней пружины и пружины нижнего бокового шарикового фиксатора, то
поршень ПВУ переместится вверх (на 5—6 мм). При этом поворачивает-
ся рычаг-коромысло, выступ которого отходит от ролика контактного
элемента, в результате чего под действием своей включающей пружины
замыкается блокировочный контакт в схеме цепей управления.
При снижении давления воздуха в магистрали пружина, преодоле-
вая давление воздуха в магистрали и усилие, создаваемое верхним ша-
риковым фиксатором, перемещает поршень ПВУ вниз. При этом ры-
чаг-коромысло поворачивается в противоположную сторону, в
результате чего его выступ набегает на ролик контактного элемента,
что приводит к размыканию его контактов в схеме цепей управления.
Путем поворота на 180° относительно продольной оси рычага-
коромысла можно получить различное исполнение аппарата—с раз-
мыкающим или замыкающим контактом.
Включение в схему (см. рис. 8.6, 8.8, 8.9).
232 тип ПВУ-2 — служит для контроля за давлением воздуха после
блокирования штор ВВК поступающего в пневматический привод то-
коприемника. Если давление воздуха после пневматической блокиров-
ки ПБ2 составляет 4,5+4,8 кгс/см2, то контакт 232 в цепи катушки реле
248 замыкается, а если давление снизится до 2,7+2,9 кгс/см2, то контакт
размыкается, прерывая питание катушки реле 248 или не допуская ее
включения. Располагается над правой входной дверью.
ПВУ1 тип ПВУ-2 — служит для контроля давления в тормозной ма-
гистрали. Если давление воздуха в ТМ 4,5+4,8 кгс/см2, то контакт ПВУ 1
в цепи электроблокировочного клапана ВР замыкается (для возможнос-
ти управления пневматическими тормозами поезда при реостатном тор-
можении), размыкается контакт при снижении давления воздуха в ТМ
ниже 2,7+2,9 кгс/см2. Располагается над левой входной дверью.
ПВУ2 тип ПВУ-7 — служит для контроля за давлением в тор-
мозных цилиндрах. Если при реостатном торможение давление
воздуха в ТЦ электровоза достигнет 1,3+1,5 кгс/см2, то контакт
ПВУ2 в цепи катушек контакторов реостатного торможения 46,47
260
разомкнется и реостатное торможение прекратится. Замыкается кон-
такт при снижении давления воздуха в ТЦ менее 0,5 кгс/см2. У этого
реле изоляционный рычаг развернут на 180°. Располагается в торце-
вом отсеке, на правой боковой стенке кузова.
ПВУЗ тип ПВУ-7-04 — служит для контроля за давлением в
тормозных цилиндрах электровоза. Если давление в ТЦ элект-
ровоза достигнет 1,8*2,2 кгс/см2, то контакт ПВУЗ замыкается в
цепи катушек вентилей противоразгрузочных устройств 262, 263
(в зависимости от направления движения включается только
одно из них, 262 или 263). Размыкается контакт при понижении
давления в ТЦ 1,0*0,6 кгс/см2. Располагается в торцевом отсе-
ке, на правой боковой стенке кузова.
ПВУ4 тип ПВУ-7-03 — служит для контроля за давлением возду-
ха в тормозных цилиндрах электровоза. Если давление в ТЦ элект-
ровоза достигнет 2,8*3,2 кгс/см2, то замыкается контакт ПВУ4 в цепи
катушек вентилей подсыпки песка 241,242 (в зависимости от направ-
ления движения включается только один из них, 241 или 242). Раз-
мыкается контакт при понижении давления в ТЦ до 1,5*1,8 кгс/см2.
Располагается в торцевом отсеке, на правой боковой стенке кузова.
ПВУ5, ПВУ6 тип ПВУ-7-02 — служат для контроля за давлени-
ем воздуха в тормозных цилиндрах электровоза. Если давление в
ТЦ электровоза достигнет 1,1+1,3 кгс/см2, то контакты ПВУ5, ПВУ6
замыкаются в цепи красных сигнальных ламп «ТЦ» 398, 399, кото-
рые сигнализируют о неотпуске тормозов электровоза. Размыка-
ются контакты при снижении давления в ТЦ менее 0,4 кгс/см2. Рас-
полагаются на торцовой стенке кузова.
7.9. Электропневматические вентили и клапаны
Электропневматические вентили служат для дистанционного уп-
равления работой аппаратов с пневматическим приводом.
Электропневматические вентили броневого типа. Электропневмати-
ческие вентили типов ЭВ-55 и ЭВ-58 (рис. 7.12, а, б) состоят из двух основ-
ных узлов: электромагнита и распределительной клапанной коробки.
Электромагнит — представляет собой катушку 6, залитую эпок-
сидным компаундом в стальной втулке, являющейся частью маг-
нитопровода, стоп 7, фланец 10 и якорь 9. К фланцу 10 крепится
261
a
б
из магистрали
Рис. 7.12. Электропневматические вентили типов ЭВ-55 (а) и ЭВ-58 (б):
1 — штуцер; 2 — пружина впускного клапана; 3 — впускной клапан; 4 —
шпилька; 5 — выпускной клапан; б — катушка; 7 — стоп; 8 — шток
якоря; 9 — якорь; 10 — фланец; 11 — изолятор; 12 — полиэтиленовая
крышка; 13 — гайка; 14 — фиксирующие шарики; 15 — уплотнитель-
ное резиновое кольцо; 16, 17 — резиновые шайбы; 18 — корпус; а —
впускной канал; б — выпускной канал
изолятор 11, в котором размещены два вывода катушки 6. На изо-
ляторе установлена полиэтиленовая крышка 12, через центральную
тонкую перемычку которой можно вручную привести в действие
вентиль, нажав на гайку 13. Якорь 9 в воротниковом соединении
фланца 10 фиксируется от радиальных смещений рядом- шариков
14, расположенных в пазу якоря. Якорь навинчивается по резьбе
на шток 8 и фиксируется от отворачивания гайкой 13.
Распределительная клапанная коробка — состоит из пластмассо-
вого корпуса 18, имеющего уплотнительные бурты по месту разме-
щения впускного 3 и выпускного 5 клапанов, размещенных на
шпильке 4 в центральном отверстии корпуса. На клапанах 3 и 5
262
завальцовкой закреплены резиновые шайбы 16 и 17. Шток 8 якоря 9
жестко связан со шпилькой 4 клапанов резьбовым соединением, уп-
лотненным резиновым кольцом 75. Впускной клапан 3 подрессорен
пружиной 2. Корпус по месту установки штуцера 1 (для ЭВ-55) или
пробки 1 (для ЭВ-58) армирован стальной резьбовой втулкой.
В исходном состоянии аппарата пружина 2, преодолевая вес по-
движной системы (якорь 9, шток 8, клапаны 3, 5 и шпилька 4), пере-
крывает впускным клапаном путь сжатому воздуху из нижней каме-
ры распределительной коробки к исполнительному устройству. При
подаче на катушку вентиля напряжения 50 В, за счет магнитного по-
тока катушки, якорь вместе с закрепленными на нем деталями по-
движной системы перемещается вниз на значение хода А = 0,5 мм,
выбирая часть зазора Б = 1,5 мм, до упора клапаном 5 в верхний
бурт корпуса 18. Тогда верхний выпускной клапан закрывается, а ниж-
ний впускной клапан открывается и пропускает воздух из магист-
рали цепей управления в цилиндр пневматического привода свое-
го аппарата. В результате воздух через отверстие а, открытый
клапан 3 и отверстие б поступит к приводу исполнительного уст-
ройства.
При отключении питания катушки вентиля ее магнитный поток
исчезает. Тогда за счет нижней пружины 2 оба клапана на шпильке
и шток с якорем передвигаются вверх на значение хода А = 0,5 мм.
В результате нижний впускной клапан закрывается, а верхний выпу-
скной клапан открывается и через него воздух из цилиндра пневма-
тического привода своего аппарата выходит в атмосферу.
Вентиль ЭВ-55 отличается от вентиля ЭВ-58 исполнением кор-
пуса распределительной коробки и подводом сжатого воздуха во
впускную камеру.
Электропневматический вентиль токоприемника типа ЭВТ-54А.
Электропневматический вентиль токоприемника типа ЭВТ-54А
(в схеме на рис. 8.6 — 245, вкладка) служит для дистанционного
управления подъемом и опусканием токоприемника. Вентиль на-
ходится над правой входной дверью.
Вентиль токоприемника ЭВТ-54А (рис. 7.13) конструктивно вы-
полнен подобно вентилю ЭВ-55 и отличается от него наличием до-
полнительных устройств для регулирования времени подъема и
опускания токоприемника, а также конструкцией корпуса.
263
Рис. 7.13. Электропневматический вентиль токоприемника типа ЭВТ-54А:
1 — корпус впускного клапана; 2 — чугунный корпус клапанной короб-
ки; 3 — втулка; 4 — катушка; 5 — стоп; 6 — шток электромагнита; 7 —
якорь; 8 — фланец; 9 — изолятор; 10 — пластина; 11 — гайка;
12 — фиксирующие шарики; 13 — выпускной клапан; 14, 17, 19 — рези-
новые шайбы; 15 — пружина дроссельного клапана; 16 — дроссельный
клапан; 18 — шпилька; 20 — впускной клапан; 21 — пружина впускного
клапана; 22 - фиксирующая гайка; 23 — регулировочный болт; 24 —
рычаг; 25 — втулка; 26 — пломба; а — выпускной канал;
б — впускной канал
Устройство для регулирования времени опускания токоприемника
представляет собой промежуточный дроссельный клапан 16, который
может перемещаться в осевом направлении, и размещен под резиновой
шайбой 14 выпускного клапана на шпильке 18. Клапан 16 установлен
таким образом, что своей резиновой шайбой 17 опирается на верхний
264
уплотнительный бурт втулки 3. Регулирование времени опускания
токоприемника (3,5-5-6 с) осуществляют поворотом втулки 25 на резь-
бе через боковые отверстия в ней, при этом изменяется усилие пру-
жины 15 дроссельного клапана.
Устройство для регулирования времени подъема токоприемни-
ка (7-5-10 с) состоит из корпуса 1 с центральным каналом, болта 23 и
фиксирующей гайки 22.
При подаче напряжения на катушку 4 якорь 7 под действием элек-
тромагнитных сил притягивается к стопу 5, выбирая зазор Б = 1,8 мм
и перемещает вниз шток и закрепленные на нем детали запорных ор-
ганов клапанных систем так, что резиновые шайбы 14н 17, перемеща-
ясь на ход клапанной системы А = 0,75 мм, перекрывают сообщение с
атмосферой цилиндра токоприемника. Одновременно по каналу се-
чением 8,5 мм2, образованному между резиновой шайбой 19 впускно-
го клапана и нижним уплотнительным буртом втулки 3, открывается
доступ сжатого воздуха в цилиндр токоприемника по выпускному
каналу а. Чем меньше площадь сечения впускного канала б, регули-
руемая болтом 23, тем дольше происходит подъем токоприемника.
При снятии напряжения с катушки 4 подвижная система вентиля под
действием пружины 21 и рабочего давления во впускной камере переме-
стится вверх и резиновой шайбой 19 перекроет сообщение цилиндра то-
коприемника с источником сжатого воздуха. Одновременно откроется
выпускной канал а и воздух из цилиндра начнет выходить в атмосферу.
В начальный момент, когда усилие сжатого воздуха на нижний торец
клапана 16 будет больше, чем усилие, создаваемое пружиной 75, этот
клапан сместится вверх до упора в резиновую шайбу 14 выпускного кла-
пана. Сообщение цилиндра токоприемника с атмосферой будет проис-
ходить по каналу сечением 43 мм2, образованному между нижним тор-
цом клапана 16 и уплотнительным верхним буртом втулки 3. Площадь
сечения этого канала эквивалентна площади сечения канала а, что обес-
печт быстрый выпуск сжатого воздуха в атмосферу. В результате этого
происходит быстрый отрыв полоза токоприемника от контактного про-
вода. По мере уменьшения давления воздуха в цилиндре токоприемника
клапан 16 переместится вниз до упора во втулку 3 и дальнейший выход
воздуха в атмосферу значительно замедлится, так как он будет осуще-
ствляться через щель с малой площадью сечения 1,5 мм2, образован-
ную между внутренним отверстием клапана 16 и шпилькой 18. Это
обеспечит плавное опускание токоприемника на амортизаторы.
265
Вентиль защиты типа ВЗ-57-02 и система блокирования высоко-
вольтной камеры
Пневматические блокировки ПБ1,
ПБ2 — служат для автоматического
блокирования дверей и штор высо-
ковольтной камеры. Пневматичес-
кая блокировка типа ПБ-33-02Б
(рис. 7.14) состоит из чугунного кор-
пуса в виде цилиндра с лапами для
крепления (поверх штор ВВК) и с
торцевой крышкой на болтах. Внут-
ри корпуса пневматической блоки-
ровки помещен поршень со штоком,
с возвратной сжатой пружиной и с
ограничительной втулкой на штоке.
Ход поршня — 24 мм.
Против утолщения на конце што-
ка пневматической блокировки нахо-
дится диск с одним вырезом. Этот
диск приварен к валу механических
блокировок ВВК. Вход сжатого воз-
Рис. 7.14. Пневматическая блокировка осуществляется с торца в крыш-
ПБ-33-02Б: 1 — шток поршня; 2 — ке пневматической блокировки, а вы-
цилиндр; 3 — пружина; 4 — ограни- ход воздуха осуществлен сбоку
чительная втулка; 5—резиновая ман- корпуса после передвижения поршня.
жета; 6 — крышка цилиндра Вентиль защиты типа ВЗ-57-02
(в схеме на рис. 8.3 и 8.6 — 104,
вкладка) — служит для защиты персонала от попадания под высокое
напряжение при входе в ВВК, путем создания следующих условий:
1) подъем токоприемника возможен только при закрытых две-
рях и шторах ВВК;
2) вход в ВВК возможен только при отсутствии высокого на-
пряжения на тяговом трансформаторе.
Вентиль защиты типа ВЗ-57-02 (рис. 7.15) состоит из двух венти-
лей броневого типа 1 и 6, прикрепленных к корпусу 7. Корпус от-
лит из стали с нижним каналом для подвода воздуха из магистрали
цепей управления и с верхним каналом для прохода воздуха к пнев-
матическим блокировкам ВВК.
266
Рис. 7.15. Вентиль защиты типа ВЗ-57-02:1, 6—электропневматические вентили
постоянного тока; 2, 5 — латунные втулки; 3 — полиэтиленовые втулки;
4 — переключательный клапан; 7 — корпус; 8 — рычаг ручного включения
Внутри верхнего канала корпуса помещен переключательный
клапан 4 в виде двух поршеньков, на торцах которых завальцова-
ны резиновые шайбы.
Обе катушки 104 получают питание 50 В, однако катушка вен-
тиля «Д» питается выпрямленным напряжением 50 В, которое по-
лучается путем подключения диодного моста к резистору делителя
напряжения, который, в свою очередь, подключен к обмотке соб-
ственных нужд тягового трансформатора с напряжением 380 В (де-
литель напряжения и диодный мост установлены на панели 407).
Работа вентиля защиты и пневматических блокировок. Перед подъ-
емом токоприемника необходимо: накачать воздух в магистраль цепей
управления и в резервуар ГВ на обеих секциях; закрыть все шторы ВВК
и их торцевые двери и заблокировать их механическими блокировками
ВВК (т.е. повернуть валы механических блокировок ВВК с приварны-
ми козырьками на 90 °). Тогда против штоков обеих пневматических
блокировок окажутся вырезы дисков механических блокировок ВВК.
267
После включения на пульте выключателя «Токоприемники»
(рис. 7.16) по проводу Э15 через блокировочные контакты разъедини-
телей ввода в депо 19 и 20 (замкнутые в отключенном положении своих
ножей) получает питание катушка «Г» вентиля 104 на каждой секции.
Тогда на каждой секции воздух из магистрали цепей управления
через нижний впускной клапан вентиля «Г» проходит к переключа-
тельному клапану вентиля защиты и передвигает его по рисунку впра-
во, в результате чего воздух проходит к пневматической блокировке ПБ1
(боковых штор ВВК), передвигая поршень ПБ1 со штоком на 24 мм, при
этом конец штока поршня входит в вырез диска механической блоки-
ровки и блокирует все боковые шторы ВВК. Только тогда поршень
пневматической блокировки открывает боковое отверстие в ее кор-
пусе и через него воздух поступает к ПБ2 (торцевой двери ВВК). Ког-
да на каждой секции воздух через боковое отверстие в ПБ2 поступит
к реле давления воздуха 232 и к вентилю токоприемника 245, то кон-
такт 232 в цепи катушки реле 248 на каждой секции замкнется, что
позволит в дальнейшем поднять токоприемник.
Если шторы ВВК не будут закрыты или не будут заблокирова-
ны механической блокировкой ВВК хотя бы на одной секции, то
против штока ПБ будет плоскость диска вала механической бло-
кировки ВВК. В результате чего поршень этой ПБ механически не
сможет передвинуться. Тем самым будет перекрыт путь воздуха к
реле давления 232 и к вентилю токоприемника 245 на этой секции.
Когда реле давления 232 отключено на любой секции, то его кон-
такты в цепи катушки реле 248 будут разомкнуты, и поднять ка-
кой-либо токоприемник на электровозе невозможно.
После подъема токоприемника и включения ГВ от обмотки соб-
ственных нужд на 380 В через панель 407 получит питание 50 В дру-
гая катушка «Д» вентиля защиты. Тогда воздух из магистрали це-
пей управления через нижний впускной клапан этого вентиля
подойдет к переключательному клапану с другой стороны.
Если при всех отключенных выключателях на пульте почему-либо
не опустится токоприемник (например, из-за заедания рычагов токо-
приемника) и не отключится ГВ (например, если ГВ был включен вруч-
ную без воздуха), то тогда катушка вентиля «Д» останется под питани-
ем и воздух из магистрали цепей управления через нижний впускной
клапан этого вентиля и через переключательный клапан в корпусе
268
Рис. 7.16. Электропневматическая схема блокирования высоковольтной камеры
будет продолжать поступать к блокировкам ПБ1, ПБ2 для ВВК этой
секции. За счет этого войти в ВВК на этой секции и попасть под
высокое напряжение невозможно.
Разблокирование ВВК произойдет только в том случае, когда
без напряжения будут обе катушки вентиля 104. Тогда воздух вы-
ходит из цилиндров ПБ1, ПБ2, и происходит разблокирование ВВК.
Рычаг, расположенный над катушкой «Г» вентиля 104, служит
для возможности принудительного включения вентиля, с целью бло-
кирования ВВК и подъема токоприемника при выходе из строя его
катушки. Вентиль защиты расположен в ВВК № 2.
Пневматическое устройство типа УПН-3. Пневматическое устройство
типа УПН-5 (в схеме на рис. 8.8—261, вкладка) служит для подачи воздуха
Рис. 7.17. Пневматическое устройство
типа УПН-3: 1 — втулка; 2 — уплот-
нительное резиновое кольцо; 3 — рас-
пределительная коробка; 4—электро-
пневматический вентиль
в тормозные цилиндры электровоза
при срыве реостатного торможения.
Пневматическое устройство
УПН-3 (рис. 7.17) состоит из рас-
пределительной коробки, укреп-
ленной двумя болтами к кузову, с
двумя отверстиями для двух воз-
духопроводов, соединенных с дву-
мя отверстиями вентиля через две
втулки с резиновыми кольцами. К
коробке двумя болтами укреплен
вентиль с катушкой 261.
При срыве реостатного торможе-
ния получает питание катушка вен-
тиля 261, в результате чего воздух из
питательной магистрали через кран
вспомогательного тормоза № 254,
через редуктор, понижающий давле-
ние до 1,5+1,8 кгс/см2, поступает в
тормозные цилиндры электровоза.
Устройство 261 располагается в коридоре на стенке кабины.
Пневматические устройства типа УПН-3 (в схеме на рис. 8.8 —
262, 263, вкладка) служат также для подачи воздуха в цилиндры
противоразгрузочных устройств.
Устройство 262 расположено в коридоре на стенке кабины, а
устройство 263 расположено на торцевой стенке кузова.
270
Электропневматический клапан типа КП-36. Электропневмати-
ческие клапаны типа КП-36 (рис. 7.18) служат:
241, 242 (в схеме на рис. 8.6, вкладка) — для подачи воздуха из
питательной магистрали в форсунки песочниц при подаче песка;
243,244 — для подачи воздуха из питательной магистрали в сви-
сток и тифон соответственно.
Все эти клапаны расположены в коридоре на торцевой стенке кабины.
з
Атм.
Воздух к
исполнительному
устройству
Воздух из питательной
магистрали
Рис. 7.18. Электропневматический кла-
пан типа КП-36: 1 — резиновая манже-
та; 2 — поршень; 3 — уплотнительные
резиновые втулки; 4 — пробка; 5 — пру-
жина; 6 — чугунный корпус; 7 —
клапан; 8 — вентиль; 9 — крышка
Воздух из магистрали
управления
Электропневматический клапан типа КП-110-01. Электро-
пневматические клапаны типа КП-110-01 (рис. 7.19) (в схеме на
рис. 8.4 — 181, 182, 183, вкладка) служат для продувки конденсата
из влагосборников трех главных резервуаров.
271
Воздух от
влагосборника
Воздух из
питательной
магистрали
Рис. 7.19. Клапан продувки типа КП-110-01:1 — электропневматический вен-
тиль; 2 — нагреватель; 3 — штуцер; 4 — седло; 5 — запорный клапан; 6 —
стальной корпус; 7 — поршень пневмопривода; 8 — пробка; 9 — прокладка;
10 — сухарь; 11 — обратный клапан; 12 — седло; 13 — уплотнение; 14 —
вставка; 75 — прокладка
Зазор между клапаном и поршнем А = 1 ±0,5 мм. Клапаны нахо-
дятся в заднем конце ВВК.
Электроблокировочный клапан типа КПЭ-99-02. Электроблокиро-
вочный клапан типа КПЭ-99-02 (в схеме рис. 8.4 ВР, вкладка) служит
для отключения тормозных цилиндров электровоза от воздухораспре-
делителя и соединения его тормозных цилиндров с атмосферой, чтобы
272
исключить совместное применение электрического и пневматичес-
кого торможения на электровозе.
Электроблокировочный клапан типа КПЭ-99-02 (рис. 7.20) со-
стоит из трехкамерного чугунного корпуса. В средней камере по-
мещен двухсторонний клапан, взаимодействующий с верхней втул-
кой, закрепленной пробкой и нижней втулкой, установленной со
стороны нижней камеры корпуса.
Воздух из питательной
магистрали
Рис. 7.20. Электроблокировочный клапан типа КПЭ-99-02:1 — опора клапана;
2 — трехкамерный чугунный корпус; 3 — пробка; 4, 7, 11 — пружины; 5 —
верхняя втулка; 6 — нижняя втулка; 8 — уплотнительная манжета; 9 —
резьбовая втулка; 10, 16 — втулки; 12 — крышка; 13 — резиновое кольцо; 14 —
двухсторонний цилиндрический клапан; 15 — поршень; 17 — вентиль; а, б,
г, е, ж — камеры; в — отверстие; и — патрубок; з, д — каналы
273
В нижней камере корпуса размещен пневматический привод в
виде поршня со штоком и пружиной сверху.
Снизу к корпусу болтами укреплена крышка. Внутри крышки
размещен датчик давления с боковой пружиной на 3+3,7 кгс/см2, с
двухсторонним цилиндрическим клапаном.
1. В режиме тяги катушка вентиля ВР обесточена, полость снизу
поршня через вентиль ВР соединена с атмосферой. Поршень со што-
ком под действием своей пружины сдвинут вниз. Двухсторонний кла-
пан под действием верхней пружины сдвинут вниз и нижней резино-
вой шайбой закрывает атмосферное отверстие, а верхней резиновой
шайбой открывает соединение верхней камеры от воздухораспреде-
лителя с тормозными цилиндрами электровоза.
2. При реостатном торможении получает питание 50 В от прово-
да Э59 катушка вентиля ВР (см. рис. 8.8, вкладка). Тогда воздух из
главных резервуаров через впускной клапан вентиля ВР проходит
по каналу в нижней крышке корпуса к клапану датчика давления и
при давлении 3,0+3,7 кгс/см2 передвигает двухсторонний цилиндри-
ческий клапан влево на 4+5 мм.
При этом закрывается атмосферное отверстие, соединяющее по-
лость внизу поршня с атмосферой, и воздух от вентиля ВР по каналу
между двухсторонним цилиндрическим клапаном и крышкой корпуса
через вертикальное отверстие в крышке корпуса проходит к поршню снизу
и передвигает поршень со штоком вверх вместе с верхним клапаном. Тогда
верхняя резиновая шайба хвостовика клапана перекрывает канал от ТЦ
электровоза к воздухораспределителю, а нижняя резиновая шайба на хво-
стовике клапана соединяет ТЦ электровоза с атмосферой (за счет датчи-
ка давления поршень с клапаном перемещаются вверх или вниз резко).
Разгрузочный клапан типа КР-1. Разгрузочный клапан типа КР-1
(рис. 7.21) (в схеме на рис. 8.6 — 246, вкладка) служит для облегченно-
го запуска двигателя компрессора МК, путем сообщения с атмосфе-
рой цилиндра высокого давления компрессора после его остановки.
При отключенном контакторе 124 МК от провода НОЮ через раз-
мыкающую блокировку 124 получает питание катушка вентиля 246.
Тогда воздух из цилиндра компрессора до обратного клапана (где вна-
чале = 9 кгс/см2) через впускной клапан вентиля 246 входит в кор-
пус клапана снизу и поднимает поршень вверх вместе с выпускным кла-
паном. Воздух из цилиндра компрессора до обратного клапана выходит
274
в атмосферу через выпускной кла-
пан корпуса. Таким образом, проти-
водавления воздуха на поршень при
следующем запуске МК не будет.
На ранних выпусках ВЛ80с
применен разгрузочный клапан
типа КР-50-01 без поршня. На
вентиле 246 входное отверстие
для воздуха закрыто пробкой (ра-
ботает только впускной клапан
вентиля 246). Катушка вентиля
246 получает питание только при
работающем МК (т.е. наоборот).
При запуске МК в обоих случа-
ях выпускной клапан закрывается
под давлением воздуха в цилиндре
компрессора не сразу, а через 3-5 с
после начала работы МК.
Примечание. На рис. 8.6 (вкладка)
приведена схема подключения разгру-
зочного клапана типа КР-50-01 (246).
Рис. 7.21. Разгрузочный клапан типа
КР-1: 1 — штуцер; 2 — корпус; 3 —
запорный клапан; 4—втулка; 6—пор-
шень; 7 — резьбовая пробка; 8 — бол-
ты; 9 — вентиль; А — штуцер; Б —
зазор; В — патрубок
7.10. Блокировочное устройство типа БУ-01-02
Блокировочное устройство типа БУ-01-02 (в схеме на рис. 8.6 — 235,
вкладка) служит для взаимного электромеханического блокирования
штор высоковольтной камеры и токоприемников.
Блокировочное устройство (рис. 7.22) представляет собой кулач-
ковый переключатель, состоящий из кулачкового вала с двумя ку-
лачковыми шайбами, двух кулачковых контактов, двух замков, а
также рукоятки для поворота кулачкового вала в одно из двух по-
ложений. Для фиксации валиков замков и рукоятки в крайних по-
ложениях установлены плоские пружины.
Кулачковый вал и ключи взаимно сблокированы таким обра-
зом, что поворот кулачкового вала в положение «Реле давления
зашунтировано» невозможен до тех пор, пока оба ключа не будут
вставлены в валики и повернуты на 90°.
275
Ф --------7^
«/ __ __ N .
При отсутствии одного из клю-
чей поворот вала невозможен.
Если кулачковый вал находится в
положении «Реле давления зашун-
тировано», то повернуть и вынуть
ключи невозможно. Таким обра-
зом, ключи служат для блокирова-
ния кулачкового вала переключа-
теля, что исключает подъем
токоприемника до тех пор, пока
высоковольтная камера открыта.
7.11. Розетки и штеп-
сельные соединения
1. Штепсельное соединение —
служит для соединения проводов
цепей управления двух электро-
возов или двух секций при их ра-
боте по системе многих единиц,
оно состоит из розетки РУ-51М
и вилки ВУ-21М (рис. 7.23).
2. Розетки низковольтные типа
РН-1(рис. 7.24)—укреплены с тор-
Рис. 7.22. Блокировочное устройст- ца кузова и служат для подключе-
во БУ-01-02:1 — рукоятка; 2 — кор- ния кабелей от деповского источ-
пус; 3 — кожух; 4 — ключи; 5 - ку- ника fj = 100—200 В — при вводе
лачковый вал электровоза в депо (розетка 106 на
рис. 8.2, вкладка), и при испытании вспомогательных машин деповским
трехфазным напряжением U - 380 В (розетка 108,109,110 на рис. 8.3, вклад-
ка), а также для подключения к цепям управления электровоза деповского
источника напряжением U = 50 В (розетка 107 на рис. 8.4, вкладка).
Розетка РН-1 состоит из двух изоляционных колодок, между ко-
торыми укреплена контактная пластина с подключенным кабелем
электровоза, к ней прикреплены два пружинящих контакта с зазо-
ром 4+5,5 мм — для введения с торца контактной пластины от ка-
беля депо. С торца розетка закрыта крышкой.
Технические данные: (7Н0М = 440 В; /ном = 400 А; вес 1,5 кг.
276
Рис. 7.23. Межэлектровозное соединение цепей управления РУ-51М
и ВУ-21М: 1 — планка; 2 — пружина; 3 — крышка; 4 — бобышки; 5 —
рычаг; 6 — хомут; 7 — уплотнительная втулка; 8 — накидная гайка;
9— корпус вилки ВУ-21М; 10— изолятор вилки ВУ-21М; 11 — направ-
ляющий винт; 12 — винт; 13 — изолятор розетки РУ-51М; 14 — кон-
тактный штырь; 15 — корпус РУ-51М; 16 — гайка; 17 — втулка
016,5
Рис. 7.24. Низковольтная розетка PH-1: 1 — контактные пальцы; 2 — изо-
ляционные колодки; 3 — защитная крышка; 4 — пластинчатые пружины;
5 — контактная пластина, соединенная выводным кабелем
277
7.12. Автоматические выключатели
Автоматические выключатели служат для защиты цепей управ-
ления с U = 50 В от к.з. и токовых перегрузок. На ВЛ80с применя-
ются автоматические выключатели, выполненные на номинальные
токи 5 А, 10 А, 16 А.
Автоматический выключатель состоит из изоляционного кор-
пуса (размер 28x56x135 мм), механизма включения, контактной си-
стемы, дугогасительного устройства, расцепителя максимального
тока (вес выключателя — 0,27 кг).
Автоматический выключатель имеет внутри электромагнит —
для мгновенного отключения при токе более двукратного значе-
ния /ном, и биметаллическую пластину — для отключения при то-
ковых перегрузках до двукратного значения 7НОМ.
При срабатывании ВА электромагнит или биметаллическая пла-
стина выбивает защелки механизма. Тогда за счет отключающей
пружины отключаются контакты ВА с дугогашением внутри дуго-
гасительной камеры. При этом рычаг управления занимает сред-
нее положение.
Для восстановления ВА после его автоматического срабатыва-
ния необходимо его рычаг нажать до отказа вниз — для заведения
защелки механизма, а затем этот рычаг переключить вверх — для
включения контактов ВА.
7.13. Аккумуляторная батарея
Аккумуляторная батарея типа 42НК-125 (АБ) служит для питания
цепей управления и освещения электровоза при опущенном токопри-
емнике, а также при следовании электровоза по нейтральной вставке.
Аккумуляторная батарея (рис. 7.25) состоит из 42 никель-кадмие-
вых последовательно соединенных элементов, помещенных в двух ящи-
ках под кузовом (с газоотводом вверх и щелочеотводом под кузов).
1. Каждый элемент АБ (рис. 7.26) состоит из стального запаян-
ного корпуса в виде коробки, помещенного в резиновый чехол для
изоляции. Внутри корпуса помещены блок из шести «+» пластин и
блок из пяти «-» пластин. Элемент внутри заполнен электролитом.
Каждая «+» и «-» пластина состоит из отдельных пакетов (из плос-
ких стальных никелированных трубок) с очень мелкими отверстиями,
278
Рис. 7.25. Аккумуляторная батарея:
1 — крышка; 2 — металлический
ящик; 3 — газоотводная трубка; 4 —
резиновый чехол; 5 — нажимные бол-
ты; 6—тележка; 7—удерживающий
трос; 8 — резиновые полосы; 9 —
регулировочный болт; 10 — оси ко-
лес; 11 — крышка; 12 — фанерные
листы; 13 — медные никелированные
шины; 14 — аккумулятор; 75 — ге-
тинаксовые листы; 16 — нажимные
гетинаксовые плиты
Рис. 7.26. Аккумулятор НК-125:1 — ре-
зиновый чехол; 2 — выводная шпиль-
ка; 3 — вентильная пробка; 4 — эбо-
нитовые палочки; 5 — пакеты; 6 —
активная масса пластин; 7 — корпус;
8—блок положительных электродных
пластин; 9 — блок отрицательных
электродных пластин
закрепленных в общих рамках.
Внутри пакетов помещена актив-
ная масса в виде зерен: для «+»
пластин — гидроокись никеля
Ni (ОН)3 (с добавлением графита—
для лучшей проводимости); для «-»
пластин — кадмий Cd с добавле-
нием 20 % железа Fe (железо добав-
ляется для предотвращения спека-
ния кадмия при нагревании и для
лучшей проводимости кадмия).
Каждая «-» пластина АБ по-
мещена между двумя «+» пласти-
нами, и наоборот. Все пластины
изолируются друг от друга эбони-
товыми палочками (в вертикаль-
ных канавках пластин). Обе край-
ние «+» пластины от стенок и от
279
дна корпуса не изолируются. Поэтому корпус элемента находится
под потенциалом «+» пластин и для изоляции помещается в рези-
новый чехол.
Выводы от блоков «+» и «-» пластин выполнены в виде привар-
ных шпилек, они выведены наружу через запаянную крышку кор-
пуса через резиновые втулки — для изоляции и герметичности.
2. Электролит — это раствор щелочи КОН в дистиллированной
воде. Плотность электролита должна быть: летом 1,19-5-1,21 г/см3;
зимой при температуре ниже -15 °C — 1,25-5-1,27 г/см3 (плотность
электролита замеряется ареометром).
При приготовлении электролита в него добавляется раствор щелоч-
ного металла лития (моногидрат лития) в количестве 20 г на 1 л—для
увеличения срока службы электролита и АБ.
Электролит заливается в элементы через специальное отверстие в
крышке, которое затем закрывается пробкой на резьбе. Эта пробка
имеет Т-образный канал с резиновым кольцом в кольцевой выточке
снаружи — для выхода газов из элемента (всего электролита в одном
элементе — 1,2 л).
Уровень электролита сверху над пластинами (над сеточкой-се-
паратором) должен быть 5-5-12 мм, что замеряется стеклянной тру-
бочкой (0 4,5 мм).
Сверху в каждый элемент добавляется по 10 г вазелинового мас-
ла — для образования пленки сверху электролита, чтобы уменьшить
испарение электролита и чтобы электролит не окислялся кислоро-
дом из воздуха.
Технические характеристики одного элемента АБ
Цюм = 1,25В.
^мин=1В.
^ом.разрада = 12>5 А в течение 10 ч.
Емкость одного элемента — 125 А-ч.
Все 42 элемента АБ на ВЛ80с соединены между собой последо-
вательно медными облуженными перемычками с помощью медных
облуженных гаек, которые нужно затягивать торцовым ключом с
изоляционной рукояткой (по ТБ).
Технические характеристики всей АБ
Ц,ОМ=52В.
^мин = 42 В.
280
^.разряда = 12,5 А в течение 10 ч.
Емкость АБ — 125 Ахч.
Примечания. 1. Напряжение I/ на одном элементе зависит от вида ак-
тивной массы «+» и «-» пластин (от размеров элемента 17ном не зависит).
2. Емкость АБ — это количество электричества в А-ч, которое может от-
дать АБ после полного заряда при разряде до минимального напряжения 1/мин
(до 1 В на элементе).
При емкости 125 Ахч АБ может работать, если:
^разр. ном = 12’5 А> ТО 10 ч.
{разр. = 25 А’ то 5 ч-
4азр. = 50 А> Т0 2’5 Ч-
Емкость одного элемента АБ зависит от количества активной массы пла-
стин, т.е. от размеров элемента.
3. При последовательном соединении отдельных элементов общее напря-
жение АБ равно сумме напряжений всех элементов, а общая емкость и ток АБ
остаются такими же, как емкость и ток одного элемента.
4. При параллельном соединении отдельных элементов (или отдельных АБ) —
общее напряжение АБ остается таким же, как напряжение одного элемента, а об-
щая емкость и ток АБ равны сумме емкостей и токов всех элементов.
5. Коэффициент отдачи АБ:
U I t
= _разр разр разр а0 5 + () 6
'отдачи U I t
зар зар зар
где t — время разряда и заряда.
7.14. Трансформатор ТРПШ-2
и сглаживающие дроссели
Трансформатор, регулируемый подмагничиванием шунтов,
ТРПШ-2 служит для питания цепей управления, освещения, сигнали-
зации и заряда АБ при поднятом токоприемнике и включенном ГВ.
Технические характеристики ТРПШ-2
Полная мощность, кВА........................................9,2
Напряжение первичной обмотки, В.........................280+460
Ток первичной обмотки, А.....................................20
Напряжение вторичной обмотки, В..............................55
Ток вторичной обмотки, А.....................................80
Напряжение на обмотке управления, В..........................60
Ток управления, А...........................................6,5
Масса, кг...................................................195
281
ТРПШ (рис. 7.27) состоит из трех отдельных шихтованных замкну-
тых магнитопроводов: среднего магнитопровода (сечением 95x95 мм2)
и двух крайних магнитопроводов (сечением 39x95 мм2). После ус-
тановки на магнитопроводах трех обмоток в виде восьми кату-
шек все три магнитопровода сверху и снизу стягиваются между
собой четырьмя изолированными шпильками с дистанционными
втулками.
На каждом стержне среднего магнитопровода установлено по
одной катушке вторичной обмотки (по 37 витков в каждой). Обе
катушки соединены параллельно и образуют вторичную обмотку
с выводами Н2-К2.
Рис. 7.27. Трансформатор ТРПШ:
1,2 — магнитопроводы; wj — первич-
ная обмотка трансформатора; к’2 —
вторичная обмотка трансформатора;
Wy — обмотка управления (подмаг-
ничивания)
На каждом стержне двух край-
них магнитопроводов (шунтов)
установлено по одной катушке
обмотки управления (по 575 вит-
ков в каждой катушке). Все че-
тыре катушки соединены между
собой последовательно и обра-
зуют обмотку управления с вы-
водами НЗ-КЗ.
Одновременно сразу на трех
магнитопроводах с каждой сто-
роны установлено по одной ка-
тушке первичной обмотки (по 74
витка в каждой). Обе катушки со-
единены между собой последова-
тельно и образуют первичную
обмотку с выводами Н1-К 1.
Все восемь катушек для трех
обмоток ТРПШ намотаны на
свой каркас из стеклопластика
медным изолированным прово-
дом, пропитанным лаком.
Принцип работы ТРПШ основан на явлении подмагничивания
шунтов и описан в п. 8.5.2.
282
Дроссель ДС-1. Дроссель ДС-1 служит для сглаживания выпрям-
ленного тока в цепях управления. Он состоит из шихтованного трех
стержневого магнитопровода, на среднем стержне которого уста-
новлена катушка. Катушка намотана на изоляционный цилиндр
из стеклопласта медным изолированным проводом сечением
4,4x10,8 мм на узкое ребро в два слоя и имеет 90 витков.
Технические характеристики ДС-1
Номинальный ток, А.....................................90
Индуктивность при токе 30 А, мГи.......................12
Масса, кг..............................................66
Дроссель ДС-3. Дроссель ДС-3 служит для сглаживания тока за-
ряда АБ.
Он состоит из шихтованного двухстержневого магнитопрово-
да, на одном стержне которого установлена катушка. Катушка на-
мотана на изоляционный цилиндр медным изолированным прово-
дом сечением 3,5x4,7 мм, включенных в две параллельные цепи и
имеет 60 витков. Вес ДС-3 — 14,5 кг, номинальный ток — 60 А.
Глава 8. Электрические цепи
8.1. Принцип исполнения электрической
схемы ВЛ80с*
1. Все аппараты в схеме имеют буквенно-цифровые обозначе-
ния, они могут быть обозначены:
- только цифрами (1, 2, 3, 4,232...);
- только буквами (БП, ПР, ВР, РМТ...);
- буквами с цифрами (ОД1-ОД4, ПВУЗ, РТВ1...).
2. Соединительные провода и шины в зависимости от вида элект-
рической цепи имеют следующие буквенно-цифровые обозначения:
- шины силовых цепей обозначены буквой «В» и цифрой (В1,
В56, ВЗОЗ...);
- шины вспомогательных цепей обозначены буквой «С» и цифрой
(Cl, СЮ, С202...); причем первая цифра 1, 2, 3 после буквы «С» обо-
значает номер фазы;
- провода, которыми выполнено соединение аппаратуры элект-
рических цепей электровоза напряжением 50 В (цепи управления, ос-
вещения, сигнализации и др.) и которые через межсекционные со-
единения являются общими для всех секций, обозначаются буквой
«Э» и цифрой (Э1, Э15, Э119...), а если они соединяют аппаратуру
только внутри одной секции и не являются общими для всего элект-
ровоза, тогда обозначаются буквой «Н» и цифрой (Hl, Н05, Н306...).
Провода, обозначенные буквой «А» и цифрой (Al, А4...) отно-
сятся к цепям автоматики реостатного торможения.
Провода, обозначенные буквой «Ж» используют для заземле-
ния оборудования, т.е. для соединения его с металлическим кузо-
вом электровоза.
* Электрическая схема электровоза ВЛ80с представлена на рис. 8.2,
рис. 8.3, рис. 8.4, рис. 8.6, рис. 8.8, рис. 8.9 (вкладки).
284
Провода цепей управления не меняют своего номера на контактных
зажимах. Провода, котороые меняют свой номер в розетках межсекцион-
ных соединений, т.е. перекрещиваются отдельно, представлены на рис. 8.5.
3. Управление электровозом осуществляется с помощью следу-
ющих основных аппаратов:
- контроллера машиниста КМЭ, который имеет реверсивную, главную
и тормозную рукоятки, а также блок для задания тормозной силы БЗТС;
- блоков кнопочных выключателей (щитки управления) 223, 224
(по 9 выключателей в каждом), расположенных на пульте машиниста,
которые имеют замки для запирания их в отключенном положении;
- блока кнопочных выключателей 225 (12 выключателей), рас-
положенного на пульте помощника машиниста;
- блоков кнопочных выключателей 226 (5 выключателей) и 227
(9 выключателей), которые находятся в коридоре (щитки парал-
лельной работы);
- блока кнопочных выключателей 233 (5 выключателей) и кно-
почного поста 288 (3 кнопки), находящихся в кабине;
- тумблеров 231, 394, 395, 401-404, 477, 478, 501—504.
4. Схема электровоза показана в нормальном положении всех
аппаратов, а именно:
- при всех обесточенных электрических цепях;
- без воздуха во всех пневматических аппаратах и магистралях;
- на «0» позиции главного контроллера ЭКГ и при нулевом по-
ложении всех рукояток КМЭ;
- при поездном положении всех разъединителей и переключате-
лей, а именно: разъединители 2, 6, ОД1—ОД4, 81, 82 включены; разъ-
единители 19, 20, 126 - отключены; переключатель 111 в положении
питания вспомогательных цепей от обмотки собственных нужд транс-
форматора своей секции, переключатель 105 в положении питания
вспомогательных цепей от выводов х-а4 обмотки собственных нужд;
разъединитель аккумуляторной батареи 2Р — отключен; переключа-
тель цепей управления ЗР в положении «Нормально», (т.е. питание
цепей управления от РЩ своей секции);
- при положении реверсоров 63 и 64 «Вперед» своей кабиной;
- при положении переключателя режимов ПР «Включено»;
- при положении «Тяга» для тормозных переключателей 49, 50,
а также для блокировочного переключателя БП и устройств, для
переключения потока воздуха ППВ 251—254.
285
5. Монтаж схемы цепей управления выполнен с помощью клеммных
реек, на которых крепят соединительные провода. Каждая клеммная рей-
ка имеет свое условное обозначение в зависимости от ее расположения
на электровозе:
- клеммные рейки пульта машиниста обозначены: 600—607 (8 шт.);
- клеммные рейки в кабине управления (за сидением помощни-
ка машиниста): 609, 610, 611 (3 шт.), с ними соединены провода от
розеток межэлектровозного соединения (на лобовой части);
- клеммные рейки в конце секции: 631—635, 974, 982, 975 (8 шт.), с
ними соединены провода от
розеток межсекционного со-
единения (на торцевой части);
- кроме этого клеммные
рейки находятся на панелях ап-
в
—II— Замыкающий контакт
—Размыкающий контакт
Замыкающий контакт
с дугогашением
—Размыкающий контакт
с дугогашением
Одноножевой разъединитель
паратов и вблизи самих аппа-
ратов (ЭКГ, ППВ и др.).
Для снижения уровня ком-
мутационных перенапряже-
ний, возникающих при от-
ключении питания катушки
аппарата, параллельно катуш-
кам аппаратов: БП, ВР, ПРП
Двухножевой разъединитель
Трехножевой разъединитель
Замыкающий контакт
с выдержкой
времени на размыкание
Катушка электромагнитного
контактора или реле
Катушка электропневматического
вентиля аппарата
Катушка электромагнитного
реле времени
(РВ1, РВ2, РП), 15 (РВ, РЗЮ5,
РП), 31, 46, 49, 50, 51—54, 64,
65, 66, 71, 72, 74, 76, 104, 136,
202,204,211,212,236,245,247,
248,255,259,260,265,268,271,
Рис. 8.1. Шунтирующие устройства
ШУ-001(а), ШУ-003, ШУ-004 (б) и ус-
ловные обозначения в электрической
схеме (в)
430, 431, 436, 437, 449, 450
включены шунтирующие уст-
ройства типа ШУ-001 (рис. 8.1, а).
Также параллельно ка-
тушкам электромагнитных
контакторов: 119, 124, 125—
130, 133, 134, 159—161, 194,
206 включены шунтирующие
устройства типа ШУ-003, а
параллельно катушкам ап-
286
паратов: 181—183,207,241—244,269—шунтирующие устройства типа
ШУ-004 (рис. 8.1, б).
Для лучшей наглядности при обозначении количества замыкающих
и размыкающих контактов аппарата в настоящем пособии использует-
ся следующая форма записи. Например, если реле имеет в схеме элект-
ровоза один замыкающий и два размыкающих контакта, то это можно
записать (1/2), где числитель обозначает количество замыкающих кон-
тактов, а знаменатель — количество размыкающих контактов.
Условные обозначения основных электрических аппаратов,
обозначения которых используются в схеме электровоза, приве-
дены на рис. 8.1, в.
8.2. Высоковольтные цепи
После подъема токоприемника и включения ГВ на секции элек-
тровоза с поднятым токоприемником ток будет протекать от кон-
тактного провода в рельсовую цепь (изменяя направление 50 раз в
секунду) следующим образом:
«к.п.» —э 1 —> ДП —> 2 —> 4 —> 10 —> ТТ —> 3 —> 23 —> «корпус».
Высоковольтная цепь (рис. 8.2, вкладка) включает в себя следующее
оборудование:
1 — токоприемник Л-13У1;
ДП — дроссель Д-51 для подавления радиопомех, которые воз-
никают при работе электровоза;
2 — разъединитель высшего напряжения РВН-2, служащий для
отключения неисправного токоприемника;
3—первичная обмотка тягового трансформатора ОДЦЭ-5000/25Б-
02 с выводами А-Х;
4 — главный выключатель типа ВОВ-25А, служащий для авто-
матического отключения питания первичной обмотки трансфор-
матора 3 от токоприемника;
10 — фильтр типа Ф6, служит для подавления радиопомех, создавае-
мых работой электрического оборудования электровоза, не пропуская
их в контактную сеть; настроен на частоту поездной радиосвязи 2,13 МГц;
ТТ — трансформатор тока типа ТПОФ-25, служит для ввода вы-
сокого напряжения в кузов и является датчиком для реле максималь-
ного тока;
287
23 — трансформатор тока ТКЛП-0,66, служит датчиком для то-
ковой обмотки счетчика электроэнергии 103.
Питание первичной обмотки тягового трансформатора сосед-
ней секции (с опущенным токоприемником) осуществляется через
межсекционный разъединитель 6 типа РВН-2, который служит для
непосредственного отключения высоковольтной цепи одной сек-
ции электровоза от другой при повреждениях.
От атмосферных перенапряжений высоковольтные цепи защище-
ны разрядником РВЭ-25М (5) или ограничителем перенапряжений
ОПН-25 (5).
От коммутационных перенапряжений высоковольтные цепи
защищены нелинейным сопротивлением НС, которое шунтирует
разрывные контакты ГВ.
От токовых перегрузок и коротких замыканий в первичной обмотке
тягового трансформатора служит реле максимального тока РМТ, ко-
торое воздействует на отключение ГВ, если ток в первичной обмотке
тягового трансформатора достигнет значения 250±25 А.
8.3. Силовые цепи ТЭД в режиме тяги
8.3.1. Работа силовой схемы на 1 позиции ЭКГ
После подъема токоприемника и включения ГВ от контактной
сети по первичной обмотке тягового трансформатора начнет про-
текать переменный ток: через токоприемник 1, через дроссель ДП,
через разъединитель токоприемника 2, через контакты ГВ, через
фильтр 10, по токоведущему стержню трансформатора тока ТТ, по
первичной обмотке тягового трансформатора З(А-Х), через шину
трансформатора тока 23, по металлическому кузову электровоза и
далее в рельсовую цепь. На другую секцию ток идёт через межсек-
ционный разъединитель 6.
Если напряжение в контактной сети 25 кВ, то на выводах тяговых
вторичных обмоток трансформатора будут следующие значения на-
пряжения: на каждой нерегулируемой обмотке с выводами al-xl
и а2-х2 — по 638 В; на каждой регулируемой обмотке с выводами
1-01 и 5-02 — по 580 В, из них в каждой секции регулируемой об-
мотки — по 145 В.
288
Ци-xl = ^а2-х2 = 638 В;
^i-oi = ^-02 = 580 в;
ис = 145 В.
На «0» позиции ЭКГ все контакторы ПС (переключателя сту-
пеней, кроме контактора 30) и все контакторы ПО (переключателя
обмоток, кроме контакторов 32, 33) отключены и нет замкнутой
цепи для протекания тока через ТЭД.
На любой позиции ЭКГ (см. рис. 8.2, вкладка) результирующее
напряжение, которое подводится к выпрямительным установкам,
всегда снимается с вывода нерегулируемой обмотки трансформа-
тора и с вывода средней точки ПРА (переходного реактора), т.е.
с выводов а 1-01 и а2-0.
Переход с нулевой позиции ЭКГ на первую происходит через про-
межуточную позицию «П1», без остановки ЭКГ на этой позиции.
При переходе с «0» позиции на «П1» вначале размыкается контак-
тор А, затем замыкается контактор 11 ПС и далее снова замыкается
контактор А и размыкается контактор 30 ПС. Таким образом на вы-
водах а 1-01, появляется напряжение для питания ТЭД, а на выводах
а2-0 напряжения нет, поэтому для исключения длительной работы эле-
ктровоза на такой позиции главный контроллер не останавливаясь
осуществляет переход с позиции «Ш» на первую позицию.
При переходе с позиции «П1» на «1» вначале размыкается кон-
тактор Г, затем замыкаются контакторы 15 ПС и 36, 37 ПО, после
чего вновь замыкается контактор Г. В результате на выводах а2-0
также появляется напряжение для питания ТЭД.
На «1» позиции включены следующие контакторы ЭКГ: А, Б, В, Г
(контакторы с дугогашением включены на серединах всех позиций);
11,15 ПС; 32, 33 и 36, 37 ПО (включены до 17 позиции).
1. В первый полупериод (0,01 с) условно считаем, что по первич-
ной обмотке тягового трансформатора ток идет от контактного
провода к рельсам. В результате чего напряжение во всех вторич-
ных обмотках трансформатора по правилу Ленца условно направ-
лено слева направо. При этом ТЭД обеих тележек (на каждой сек-
ции электровоза) получают питание по двум параллельным цепям
по обычной мостовой схеме:
289
1-я цепь, питание ТЭД1, 2 — от плюсового (в этот полупериод)
вывода al нерегулируемой обмотки трансформатора, по шине В2,
через крайний нож разъединителя 81, через плечо 1 ВУ (выпрями-
тельной установки) 61, по плюсовой шине ВЗОЗ и далее по двум
параллельным цепям ТЭД 1 и ТЭД2. (Для примера рассмотрим цепь
через ТЭД1: через контакт тормозного переключателя 49 замкну-
тый в режиме тяги, через нож разъединителя ОД1, через контакт
реверсора 63, замкнутый при движении секции вперед, по обмотке
возбуждения ТЭД1 (КК1-К1), через замкнутые контакты 63, 49, по
якорной обмотке (ЯЯ1-Я1) ТЭД1, по шунту амперметра 89, по ка-
тушке (шине) реле перегрузки РП 1, через силовые контакты линей-
ного контактора 51). Далее ток двух цепей ТЭД1 и ТЭД2 идет по
силовой шине В55, через СР (сглаживающий реактор) 55, через пле-
чо 3 ВУ 61, через средний нож разъединителя 81, по силовой шине
В1, через одно плечо 01-Х1 ПРА 25, через контактор с дугогашени-
ем А ЭКГ, через замкнутый контактор 11 ПС ЭКГ, по силовой шине
В83, по всем четырем секциям регулируемой обмотки трансформа-
тора 1-01 против их ЭДС, по силовой шине В85, через контакторы
32 и 33 ПО ЭКГ, по силовой шине В82 к минусовому (в этот полу-
период) выводу х1 нерегулируемой обмотки трансформатора. Та-
ким образом, получилась полная замкнутая цепь.
«+»а1 -> В2 -> 81 -> 61(1) -> ВЗОЗ -> 49 -> ОД1 -> 63 ->
-> (КК1-К1) ТЭД1 -> 63 -> 49 -> (ЯЯ1-Я1) ТЭД1 -> 89 -> РШ ->
51 -> В55 —> 55 —> 61(3) —> 81 В1 —> 25(01-Х1) —> В5 —> А —>
-> 11 -> В83 -> 3(1-01) -> В85 -> 32/33 -> В82 -> х1«-».
Общее напряжение в цепи равно Са1.01 = 638 - 580 = 58 В —
такое напряжение (без учета падения напряжения на диодах вы-
прямительной установки в обмотках трансформатора и реакторов)
будет подведено к ТЭД1 и ТЭД2 на первой позиции ЭКГ.
2-я цепь, питание ТЭДЗ, 4—от плюсового (в этот полупериод) вы-
вода х2 нерегулируемой обмотки трансформатора, по шине В89, через
контакторы ПО 36, 37 ЭКГ, по силовой шине В86, по всем четырем
секциям регулируемой обмотки трансформатора 02-5 против их ЭДС,
по силовой шине В88, через контактор ПС 15 ЭКГ, через контактор с
дугогашением Г ЭКГ, по силовой шине В4, по одному плечу А-0
ПРА 25, по силовой шине В13, через крайний нож разъединителя 82,
290
через плечо 1 ВУ62, по плюсовой шине В403 и далее по двум парал-
лельным цепям ТЭДЗ и ТЭД4, по силовой шине В56, через СР 56,
через плечо 3 ВУ 62, через средний нож разъединителя 82, по сило-
вой шине В10 на минусовой (в этот полупериод) вывод а2 нерегу-
лируемой обмотки трансформатора.
«+»х2 -э В89 -э 36/37 -э В86 -э 3(02-5) -э В88 -э 15 —» Г —>
-э В4 -э 25(А-0) -э В13 -> 82 -э 62(1) -> В403 -э ТЭДЗ/ТЭД4 ->
-э В56 -> 56 -> 62(3) -> В2 -> В10 -э а2 «-».
Общее напряжение в цепи равно: (7о.а2 = 638 - 580 = 58 В — та-
кое напряжение (без учета падения напряжения на диодах выпря-
мительной установки в обмотках трансформатора и реакторов)
будет подведено к ТЭДЗ и ТЭД4 на первой позиции ЭКГ.
2. Во второй полупериод (0,01 с) условно считаем, что ток по
первичной обмотке трансформатора идет от рельсов в контактную сеть,
а напряжение во всех вторичных обмотках трансформатора услов-
но направлены справо налево. При этом ТЭД обеих тележек на каж-
дой секции получают питание по двум параллельным цепям, по пе-
рекрестной схеме.
1-я цепь, питание ТЭД1,2 — от плюсового вывода а2 нерегулируе-
мой обмотки трансформатора, по шине В10, через крайний нож разъ-
единителя 81, через плечо 2 ВУ61, по шине ВЗОЗ, далее по двум парал-
лельным цепям ТЭД 1 и ТЭД2, по шине В55, через СР 55, через плечо 4
ВУ 61, через другой крайний нож разъединителя 81, по шине В2, по
силовым шинам дифференциальных реле 21 и 22, по шине В13, по од-
ному плечу 0-А ПРА 25, по шине В4, через контактор с дугогашением
Г ЭКГ, через контактор 15 ПС ЭКГ, по шине В88, по всем четырем
секциям 5-02 регулируемой обмотки трансформатора против их ЭДС,
по шине В86, через контакторы 36 и 37 ПО ЭКГ, по шине В89 к мину-
совому выводу х2 нерегулируемой обмотки трансформатора.
«+»а2 -> В10 -э 81 -э 61(2) -> ВЗОЗ -> ТЭД1/ТЭД2 -э В55 ->
55 -э 61(4) -> 81 -э В2 -э БРД -э В13 -» 25(0-А) -> В4 -> Г ->
-э 15 -э В88 -э 3(5-02) -э В86 36/37 -> В89 х2«-».
Общее напряжение в цепи равно: (7а2_0 = 638 - 580 = 58 В.
2-я цепь, питание ТЭДЗ,4 — от плюсового вывода х1 нерегули-
руемой обмотки трансформатора, по шине В82, через контакто-
291
ры 32 и 33 ПО ЭКГ, по шине В85, по всем четырем секциям регу-
лируемой обмотки трансформатора 01-1 против их ЭДС, по шине
В83, через контактор 11 ПС ЭКГ, через контактор с дугогашени-
ем А ЭКГ, по шине В5, по одному плечу xl-01 ПРА 25, по шине
В1, через крайний нож разъединителя 82, через плечо 2 ВУ 62, по
шине В403, далее по двум параллельным цепям ТЭДЗ и ТЭД4, по
шине В56, через СР 56, через плечо 4 ВУ 62, через другой крайний
нож разъединителя 82, по шине В13, по силовым шинам диффе-
ренциальных реле 22 и 21, по шине В2 к минусовому выводу al
нерегулируемой обмотки трансформатора.
«+»х1 -> В82 -> 32/33 -> В85 -> 3(01-1) В83 -> 11 -> А ->
В5 -> 25(Х1-01) В1 -> 82 -э 62(2) -э В403 -э ТЭДЗ/ТЭД4 -э
В56 -> 56 62(4) —» 82 —» В13 —» БРД -> В2 -> а1«~».
Общее напряжение в цепи равно: (70].а1 = 638 - 580 = 58 В.
Первая позиция ЭКГ—симметричная, ходовая, (7а].О1 = ^ = 58 В.
Оба ПРА работают ограничителями тока ТЭД.
На первой позиции нерегулируемые и регулируемые обмот-
ки включены встречно и замкнуты контакты 11,15 ПС главного
контроллера. В результате в цепи протекания токов ТЭД оказы-
ваются включенными полуобмотки переходных реакторов 25,
которые будут создавать дополнительное сопротивление токам
ТЭД, что необходимо для более плавного приведения электро-
воза в движение на первой позиции.
8.3.2. Работа силовой схемы
от 1 до 5 позиции ЭКГ
1. При переходе с «1» позиции на «2», в ЭКГ на первом этапе от-
ключается контактор с дугогашением Б, на втором этапе при обесто-
ченной шине Б включается контактор 22 ПС; на третьем этапе включа-
ется контактор с дугогашением Б.
Все переключения происходят только для левой полуобмотки транс-
форматора. Теперь выводы переходного реактора 25 (А1-Х1) через
включенные контакторы 11 и 22 ПС подключены к двум разным
выводам секции 1 и 2 левой полуобмотки трансформатора. Тогда
под действием напряжения секции трансформатора 1-2 (Сс = 145 В)
через контактор 22 по обмоткам А1-Х1 ПРА 25, через контактор А
292
и контактор 11 пойдет внутренний контурный переменный ток, ве-
личина которого ограничивается (до 1100 А) индуктивным сопро-
тивлением переходного реактора 25.
«+»2 -> 22 -> Б ВЗ 25(А1-Х1) —> В5 —> А —> 11 —> В83 —> 1«-».
Одновременно за счет средней точки 01 обмотки (А1-Х1) пере-
ходного реактора 25 происходит деление напряжения секции транс-
форматора 1-2 ((7С = 145 В) пополам — т.е. переходной реактор 25
работает делителем напряжения.
В результате на второй позиции ЭКГ для левой полуобмотки
против напряжения ее нерегулируемой части действует напряже-
ние 3, 5 секций регулируемой обмотки трансформатора, общее на-
пряжение на левой полуобмотке трансформатора на второй пози-
ции будет равно: С7а1.01 = 638 - 3,5-145 = 130,5 В.
Вторая позиция ЭКГ является неходовой по следующим причинам:
а) на ТЭД подается несимметричное напряжение Cal.Oi = 130,5 В,
Са2-0 = 58 В (на левой полуобмотке трансформатора напряжение
на 145/2 = 72,5 В больше, чем на правой полуобмотке). От этого
ухудшается коммутация ТЭД;
б) переходной реактор 25 работает делителем напряжения с допол-
нительным контурным током 1100 А, от чего происходит его нагрев.
2. При переходе со «2» позиции на «3», в ЭКГ на первом этапе
отключается контактор с дугогашением В; на втором этапе при
обесточенной шине В включается контактор 26 ПС; на третьем этапе
снова включается контактор с дугогашением В.
При этом все переключения происходят только для правой полуоб-
мотки трансформатора. Теперь выводы переходного реактора 25 через
включенные контакторы 15 и 26 ПС подключены к двум разным выво-
дам секции 5 и 6 правой полуобмотки трансформатора. Тогда под дейст-
вием ЭДС секции трансформатора 5-6 (Uc = 145 В) через контактор 15, по
обмоткам реактора А-Х переходного реактора 25, через контактор 26
протекает внутренний переменный контурный ток (до 1100 А).
«+»5 —> В88 —> 15 —> Г —> В4 —> 25(А-Х) -э В6 В -э 26 -э 6«-».
Одновременно средней точки 0 обмотки (А-Х) переходного ре-
актора 25 происходит деление напряжения секции трансформато-
ра 5-6 (Сс = 145 В) пополам — т.е. переходной реактор 25 работает
делителем напряжения.
293
В результате на третьей позиции ЭКГ для правой полуобмотки
против напряжения ее нерегулируемой части действует напряже-
ние 3,5 секций регулируемой обмотки трансформатора, в резуль-
тате общее напряжение на правой полуобмотке трансформатора
на третьей позиции будет такое же, как на левой полуобмотке и
равно Са2.0 = 638 - 3,5-145 = 130,5 В.
На третьей позиции ЭКГ на ТЭД подается симметричное на-
пряжение (одинаковое в первой и во второй полупериоды) Са]_0| =
= = 130,5 В. Но третья позиция является неходовой, так как
оба плеча (А1-Х1) и (А-Х) переходного реактора 25 работают де-
лителями напряжения с дополнительным контурным током (1100 А),
что приводит к их нагреву.
3. При переходе с «3» позиции на «4», в ЭКГ на первом этапе от-
ключается контактор с дугогашением А; на втором этапе при обес-
точенной шине А отключается без дуги контактор 11 и затем вклю-
чается контактор 12 ПС; на третьем этапе снова включается
контактор с дугогашением А.
Все переключения происходят для левой полуобмотки трансформа-
тора. Теперь выводы (А1-Х1) переходного реактора 25 через включен-
ные контакторы 22 и 12 подключены к одному выводу 2 секции транс-
форматора. Переходной реактор 25 работает делителем тока, и против
напряжения нерегулируемой обмотки трансформатора действует напря-
жение трех секций. Общее напряжение на левой полуобмотке равно:
^а1-О1 = 638-3’145 = 203 В-
Четвертая позиция — неходовая, так как на ТЭД подается не-
симметричное напряжение (7а1_О1=203 В, (7а2_ф=130,5 В (на левой
полуобмотке трансформатора напряжение на 72,5 В больше, чем
на правой полуобмотке); и плечо (А1-Х1) переходного реактора 25
работает делителем напряжения с дополнительным контурным то-
ком (1100 А), что вызывает его нагрев.
4. При переходе с «4» позиции на «5», в ЭКГ на первом этапе от-
ключается контактор с дугогашением Г; на втором этапе при обес-
точенной шине Г отключается без дуги контактор 15 и затем вклю-
чается контактор 16 ПС; на третьем этапе включается контактор с
дугогашением Г.
Все переключения происходят для правой полуобмотки транс-
форматора. Теперь выводы (А-Х) переходного реактора 25 через
294
включенные контакторы 16 и 26 подключены к одному выводу 6
секции трансформатора. Переходной реактор 25 работает делите-
лем тока и против напряжения нерегулируемой обмотки трансфор-
матора действует напряжение трех секций.
Общее напряжение на правой полуобмотке трансформатора та-
кое же, как на левой и равно: (7а2.0 = 638 - 3-145 = 203 В.
Пятая позиция ЭКГ — ходовая, так как на ТЭД подается оди-
наковое симметричное напряжение (7а1.01 = Са2.0 = 203 В и оба
плеча (А1-Х1) и (А-Х) переходного реактора 25 работают де-
лителем тока без внутренних контурных токов, поэтому не пе-
регреваются. По тем же причинам являются ходовыми позици-
ями: 1, 9, 13, 17, 21, 25, 29, 33.
5. При наборе с «5» до «17» позиции силовая схема работает
подобно набору с 1 до 5 позиции. При этом секции двух регули-
руемых обмоток трансформатора, где напряжения направлены
встречно с напряжением нерегулируемых обмоток, постепенно,
по 0,5 секции, выводятся из работы.
8.3.3. Работа силовой схемы
на ходовых позициях от 1 до 17
На «1» ходовой позиции включены контакторы ЭКГ: 11 и 15 ПС;
32, 33 и 36, 37 ПО; контакторы с дугогашением А, Б, В, Г; в результа-
те к нерегулируемым обмоткам трансформатора встречно подклю-
чено по 4 секции и напряжение; подводимое к ТЭД для каждой по-
луобмотки, будет иметь значение Са1.01 = Са2.0 = 638 - 4-145 = 58 В.
На «5» ходовой позиции включены контакторы ЭКГ: 12, 22 и 16,
26 ПС; 32, 33 и 36, 37 ПО; контакторы с дугогашением А, Б, В, Г; в
результате к нерегулируемым обмоткам встречно подключено по
три секции и напряжение, подводимое к ТЭД для каждой полуоб-
мотки, будет иметь значение Са1.01 = Са2.0 = 638 - 3-145 = 203 В.
На «9» ходовой позиции включены контакторы ЭКГ: 13,23 и 17,27
ПС; 32, 33 и 36, 37 ПО; контакторы с дугогашением А, Б, В, Г; в
результате к нерегулируемым обмоткам встречно подключено по
две секции и напряжение, подводимое к ТЭД для каждой полуоб-
мотки, будет иметь значение Са1.01 = (7а2.0 = 638 - 2-145 = 348 В.
На «13» ходовой позиции включены контакторы ЭКГ: 14,24 и 18,
28 ПС; 32, 33 и 36, 37 ПО; контакторы с дугогашением А, Б, В, Г; в
295
результате к нерегулируемым обмоткам встречно подключено по
одной секции и напряжение, подводимое к ТЭД для каждой полу-
обмотки, будет иметь значение (7а1.01 = Ua2.0 = 638 - 145 = 493 В.
На «17» ходовой позиции включены контакторы ЭКГ: 10,20 и 30,40 ПС;
32, 33 и 36, 37 ПО; контакторы с дугогашением А, Б, В, Г. На семнадца-
той позиции регулируемые части обмоток трансформатора из работы
выведены, и работают только нерегулируемые части. Общее напряже-
ние на левой и на правой полуобмотках равно: Ca].o] = (7^ = 638 В.
Протекание токов через ТЭД будет происходить следующим образом:
первый полупериод (питание ТЭД 1,2)
«+»а1 -> В2 -> 81 -> 61(1) -> ВЗОЗ -> ТЭД1/ТЭД2 -> В55 -> 55 ->
61(3) -> 81 -> В1 -> /(01-Х1)25 —> А —> 10/(01-А1)25 —> Б —>
20/ В85 32/33 -> В82 -> х1«-»,
первый полупериод (питание ТЭДЗ,4)
«+»х2 В89 -> 36/37 В86 —> /30 —> Г —> (А-0)25/40 —> В —>
(Х-0)25/ -> В13 -> 82 -> 62(1) В403 ТЭДЗ/ТЭД4 В56
—> 56 —> 62(3) —> 82 —> В10 —> а2«-»,
второй полупериод (питание ТЭД 1,2)
«+»а2 -» В10 -> 81 -> 61(2) -> ВЗОЗ -> ТЭД1/ТЭД2 -> В55 ->
-> 55 -> 61(4) -> 81 В2 -> БРД -» В13 -»/(0-Х)25 —> В6 —> В —>
-> 40/(0-А)25 -> В4 Г -> 30/ —> В86 -> 36/37 -> В89 х2«-»,
второй полупериод (питание ТЭД3,4)
«+»х1 -> 32/33 -> В85 -> /20 -> Б -> ВЗ -> (А1 -01)25/10 -> А -»
-> В5 -> (Х1-01)25/ -> В1 -> 82 -> 62(2) -> В403 -> ТЭДЗ/ТЭД4 ->
-» В56 -> 56 -> 62(4) —» 82 —> В13 -> БРД -> В2 -> а1«-».
8.3.4. Работа силовой схемы при переходе
с 17 позиции на П5
Переход с «17» позиции на «18» позицию происходит через 4 про-
межуточные позиции П2, ПЗ, П4, П5, на которых постепенно, без
разрыва цепи тяговых двигателей и без изменения величины напря-
жения, нерегулируемые и регулируемые части полуобмоток транс-
форматора переключаются со встречного включения на согласное.
296
1. При переходе с «17» позиции на «П2», в ЭКГ на первом этапе
отключается контактор с дугогашением Б; на втором этапе при обесто-
ченной шине Б отключается контактор 20 ПС и включаются контак-
торы 31 и 21 ПО; на третьем этапе включается контактор с дугога-
шением Б.
Все переключения происходят только для левой полуобмотки транс-
форматора. Теперь в отличие от 17 позиции, например, во второй полу-
период, ток идет от вывода трансформатора х 1 через контакторы 31 и Б
по одному плечу переходного реактора 25, и параллельно через кон-
такторы 21 и А по другому плечу переходного реактора 25. Параллель-
но контактору 21 ПО, от вывода х 1 трансформатора ток идет еще через
включенные контакторы 32,33 ПОиконтактор 10ПС — какна«17»
позиции. Но теперь эти контакторы 32,33 и 10 зашунтированы вклю-
ченным контактором 21 ПО, и в дальнейшем контакторы 32,33 и 10
могут отключаться без дуги.
2. При переходе с позиции «П2» на «ПЗ», в ЭКГ на первом этапе
отключается контактор с дугогашением В; на втором этапе при обесто-
ченной шине В отключается контактор 40 ПС и включаются кон-
такторы 35 и 25 ПО (также отключаются контакторы 32, 33 ПО и
контактор 10 ПС, но от этого никаких изменений нет). На третьем
этапе включается контактор с дугогашением В.
Все переключения происходят для правой полуобмотки трансфор-
матора. Теперь в отличие от 17 позиции, например, в первый полу-
период ток идет от вывода трансформатора х2 через контакторы 35
и В по одному плечу переходного реактора 25 и параллельно через
контакторы 25 и Г по другому плечу переходного реактора 25. Па-
раллельно контактору 25 ПО от вывода трансформатора х2 ток идет
еще через включенные контакторы 36 и 37 ПО и контактор 30 ПС —
как на 17-позиции. Но теперь эти контакторы 36,37 и 30 зашунтиро-
ваны включенным контактором 25 ПО, и в дальнейшем могут от-
ключаться без дуги.
3. При переходе с позиции «ПЗ» на «П4» в ЭКГ на первом этапе
отключается контактор с дугогашением А, на втором этапе при
обесточенной шине А включаются контакторы 9, 19 ПО и контак-
тор 11 ПС (также отключаются контакторы 36, 37 ПО и 30 ПС, но
изменений в схеме не происходит). На третьем этапе включается
контактор с дугогашением А.
297
Все переключения происходят для левой полуобмотки трансфор-
матора. Теперь, например, во второй полупериод ток идет от вы-
вода трансформатора х1 через контакторы 31 и Б по одному плечу
переходного реактора 25 и параллельно через контакторы 9 и 19 ПО,
через контактор 11 ПС, через контактор А по другому плечу пере-
ходного реактора 25. Параллельно контакторам 9, 19 и 11 на шину
контактора А ток идет еще через включенный контактор 21 ПО.
Но теперь этот контактор 21 ПО зашунтирован включенными кон-
такторами 9, 19 и 11, и в дальнейшем контактор 21 ПО может от-
ключаться без дуги.
4. При переходе с позиции «П4» на «П5», в ЭКГ на первом этапе
отключается контактор с дугогашением Г; на втором этапе при обесто-
ченной шине контактора Г включаются контакторы 29, 39 ПО и кон-
тактор 15 ПС (также отключается контактор 21 ПО, но изменений
в схеме не происходит). На третьем этапе включается контактор с
дугогашением Г.
Все переключения происходят для правой полуобмотки транс-
форматора. Теперь, например, в первый полупериод ток идет от
вывода трансформатора х2 через контакторы 35 и В по одному
плечу переходного реактора 25, и параллельно через контакторы
29, 39 ПО, через контактор 15 ПС, через контактор Г по другому
плечу переходного реактора 25. Параллельно контакторам 29, 39 и
15 на шину контактора Г ток идет еще через включенный контак-
тор 25 ПО. Но теперь этот контактор 25 ПО зашунтирован включен-
ными контакторами 29, 39 и 15, и в дальнейшем контактор 25 ПО
может отключаться без дуги при наборе следующей 18-й позиции.
На позиции П5 отключены контакторы 32, 33 и 36, 37 ПО, а
вместо них включены контакторы 9,19 и 29, 39. За счет этого нере-
гулируемые и регулируемые обмотки трансформатора включены
между собой согласно.
На позиции П5 включены контакторы 11 и 15 ПС — как на 1-й
позиции, так как с 1-й позиции по позицию П5 вал ПС с 18-ю шай-
бами сделал один оборот.
Поэтому все переключения ПС при переходе с позиции П5 до
33-й позиции будут происходить точно так же, как с 1-й по 17-ю
позицию. Только теперь за счет включенных контакторов 9, 19 и
29, 39 ПО с согласным включением будут вводиться в работу — по
298
0,5 секции на каждой позиции. (Дополнительно на ПО при наборе
18-й позиции отключаются контакторы 31 и 25, при наборе 19-й
позиции отключается контактор 35, и на этом все переключения на
ПО заканчиваются.)
8.3.5. Работа силовой схемы
на ходовых позициях с 17 до 33
1. На «21» ходовой позиции включены контакторы ЭКГ: 12,22 и 16,
26 ПС (как на 5-й позиции); контакторы 9,19 и 29,39 ПО; контакторы
с дугогашением А, Б, В, Г. В результате к нерегулируемым обмоткам
согласно включено по одной секции и напряжение, подводимое к ТЭД
для каждой полуобмотки, будет иметь значение (7а1.01 =
= = 638 + 145 = 783 В.
2. На «25» ходовой позиции включены контакторы ЭКГ: 13, 23 и
17,27 ПС (как на 9-й позиции); контакторы 9,19 и 29, 39 ПО; контак-
торы с дугогашением А, Б, В, Г. В результате к нерегулируемым об-
моткам согласно включено по две секции и напряжение, подводи-
мое к ТЭД для каждой полуобмотки, будет иметь значение Са10| =
= Са2.0 = 638 + 2-145 = 928 В.
3. На «29» ходовой позиции включены контакторы ЭКГ: 14, 24 и
18, 28 ПС (как на 13-й позиции); контакторы 9, 19 и 29, 39 ПО; кон-
такторы с дугогашением А, Б, В, Г. В результате к нерегулируемым
обмоткам согласно включено по три секции и напряжение, подво-
димое к ТЭД для каждой полуобмотки, будет иметь значение Са1.01 =
= Са2.0 = 638 + 3-145 = 1073 В.
4. На «33» ходовой позиции включены контакторы ЭКГ: 10,20 и 30,
40 ПС (как на 17-й позиции); контакторы 9,19 и 29, 39 ПО; контакто-
ры с дугогашением А, Б, В, Г. В результате к нерегулируемым обмот-
кам согласно включено по четыре секции и напряжение, подводимое
к ТЭД для каждой полуобмотки, будет иметь значение Са|^! = =
= 638 + 4-145 = 1218 В.
Протекание токов через ТЭД будет происходить следующим образом:
первый полупериод (питание ТЭД 1,2)
«+»а1 -> В2 -> 81 -> 61(1) -> ВЗОЗ -> ТЭД1/ТЭД2 -> В55 ->
-> 55 -э 61(3) -> 81 -> В1 -> /(01-Х1)25 -э А -э 10/(01-А1)25 ->
-э Б -э 20/ -э В85 -» 01-1 -» В83 -» 9/19 -э В82 -> х1«-»,
299
первый полупериод (питание ТЭДЗ,4)
«+»х2 -> В89 39/29 В88 -> 5-02 -> /30 -> Г -» (А-0)25/40 ->
—> В —»(Х-0)25/ -> В13 -> 82 -> 62(1) -> В403 -» ТЭДЗ/ТЭД4 ->
-> В56 -» 56 62(3) —> 82 В10 а2«-»,
второй полупериод (питание ТЭД 1,2)
«+»а2 -> В10 -> 81 -> 61(2) -> ВЗОЗ -> ТЭД1/ТЭД2 -> В55 ->
-> 55 -> 61(4) -> 81 -> В2 -> БРД —» В13 /(0-Х)25 —> В6 —> В —>
-» 40/(0-А)25 —> В4 —> Г —> 30/ —> В86 -» 02-5 -» В88 39/29 ->
—> В89 -» х2 «-»,
второй полупериод (питание ТЭД3,4)
«+»х1 9/19 В83 1-01 В85 —»/20 —> Б —> ВЗ —» (А1-01)25/
10 —> А -» В5 -> (Х1-01)25/ -> В1 -> 82 -> 62(2) -> В403 -> ТЭДЗ/
ТЭД4 -> В56 -> 56 -> 62(4) -> 82 -> В13 -> БРД -» В2 -> al «-».
Примечания. 1. Величины напряжения для всех вторичных обмоток транс-
форматора рассматриваются для напряжения в контактной сети 25 кВ. Если
напряжение в контактной сети будет больше или меньше 25 кВ, то соответ-
ственно пропорционально изменятся величины напряжений на всех вторичных
обмотках трансформатора. Например, при UK с = 29 кВ на каждой секции вто-
ричной обмотки трансформатора будет напряжение: Uc - 145-29/25 = 170 В.
2. На каждой позиции ЭКГ на ТЭД напряжение меньше, чем ЭДС на тяго-
вой обмотке трансформатора, на величину падения напряжения во вторичной
обмотке трансформатора (плюс падение напряжения в обмотке сглаживающе-
го реактора и на двух плечах выпрямительной установки, примерно 4 В).
Например, на 33-й позиции при UK с =25 кВ при часовом токе ТЭД 880 А на
выводах тяговой вторичной обмотки трансформатора будет ЭДС Е2 = 1218 В,
а напряжение на ТЭД равно 950 В, т.е. падение напряжения для каждой вторич-
ной обмотке трансформатора составит: 1218 - 950 = 268 В.
3. На всех ходовых позициях (1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29, 33) на левой и на
правой полуобмотках трансформатора одинаковое напряжение (т.е. на ТЭД
обеих тележек подается симметричное напряжение, одинаковое в оба полупе-
риода) и оба плеча переходного реактора 25 работают делителями тока без
дополнительных внутренних контурных токов.
4. На всех нечетных неходовых позициях (3,7, 11,15, 19,23,27,31) оба плеча
переходного реактора 25 работают делителями напряжения с дополнительны-
ми внутренними токами (до 1100 А), отчего дополнительно греются по одной
секции на каждой полуобмотки трансформатора и сам переходной реактор 25.
5. Все четные позиции — неходовые, так как на них одно плечо переходного
реактора 25 работает делителем напряжения с дополнительным внутренним кон-
300
турным током (1100 А) и на левой полуобмотке трансформатора напряжение выше
на 72,5 В (на 0,5 напряжения секции трансформатора), чем на правой полуобмотке.
Из-за этого на ТЭД обеих тележек подается несимметричное (разное) напряжение.
6. При наборе одной любой позиции добавляется напряжение 72,5 В (т.е. 0,5
напряжения одной секции трансформатора) только для левой или для правой
полу обмотки.
Так как ТЭД обеих тележек получают питание в первый и во второй по-
лупериоды поочередно от обеих полуобмоток трансформатора, то средняя
добавка напряжения на ТЭД при наборе любой одной позиции будет равна
36,25 В (72,5/2 = 36,25 В).
7. До 17-й позиции встречное и после 17-й позиции согласное включение двух
нерегулируемых и двух регулируемых обмоток трансформатора применено для
того, чтобы уменьшить в 2 раза число выводов на вторичных обмотках транс-
форматора с целью упрощения конструкции тягового трансформатора и ЭКГ.
Необходимо помнить, что на всех позициях ЭКГ при встречном включе-
нии обмоток трансформатора (до 17-й позиции) есть дополнительные потери
электроэнергии на нагрев встречно включенных секций вторичной обмотки
трансформатора, поэтому для экономии электроэнергии на тягу поезда необ-
ходимо по возможности быстрее осуществлять набор 17-й позиции и выше и
ограничить время движения на неходовых позициях.
8. Во второй полупериод на всех нечетных позициях (когда на левой и на
правой полуобмотках трансформатора одинаковые напряжения), если нет
кругового огня по коллектору ТЭД или пробитых плеч в выпрямительных
установках, если нет отключенных ТЭД в одной из тележек, то в действитель-
ности ток идет по одной общей цепи без захода в шины дифференциальных
реле 21 и 22 — так как на концах шин дифференциальных реле 21 и 22 равные
потенциалы. Однако если произойдет круговой огонь по коллектору ТЭД,
пробой плеча выпрямительной установки или отключатся линейные контак-
торы двух ТЭД одной тележки, то во второй полупериод весь ток ТЭД пой-
дет по перекрестной схеме через шины дифференциальных реле 21, 22.
9. На электровозах ВЛ80е применена двухполупериодная мостовая схема вып-
рямления переменного тока в постоянный, с двумя разомкнутыми плечами (2 и 3).
Наличие разомкнутых двух плеч (2 и 3) выпрямительных установок 61 и
62 позволяет:
а) запитывать ТЭД каждой тележки поочередно от левой и от правой полу-
обмоток трансформатора (за счет этого будут равные по величине токи в ТЭД
обеих тележек на четных позициях, когда на левой полуобмотке трансформа-
тора напряжение больше, чем на правой, на 0,5 напряжения одной секции);
б) при наборе одной позиции будет одинаковая добавка напряжения на
ТЭД обеих тележек, несмотря на то, что добавка напряжения происходит толь-
ко на одной из двух полуобмоток трансформатора.
Значения напряжений холостого хода подводимые к ТЭД на всех
позициях ЭКГ (приводятся в табл. 8.1). Значения напряжений при-
водятся исходя из условия, что UK с =25 кВ.
301
Таблица 8.1
Напряжение, подводимое к ТЭД по позициям ЭКГ
№ пози- ции ЭКГ Контакторы ПО и ПС ЭКГ, замкнутые на позиции Напряжение на левой полуобмотке ^41-01, В Напряжение на правой полуобмотке Uil-o, В Характе- ристика позиции ЭКГ
1 2 3 4 5
0 30, 32, 33 - ПО 0 0
П1 11-ПС 32, 33 - ПО 638 - 4 145 = 58 0 Промежу- точная
1 11, 15-ПС 32, 33,36, 37- по 58 638 - 4 145 = 58 Ходовая
2 11, 15, 22-ПС 32, 33, 36,37 - ПО 638-3,5 145 = = 130,5 58 Неходовая несиммет- ричная
3 11,15,22, 26- ПС 32, 33, 36, 37 - ПО 130,5 638-3,5 145 = = 30,5 Неходовая симметрич- ная
4 12, 15, 22, 26- ПС 32, 33, 36, 37 - ПО 638-3 145 = 203 130,5 Неходовая несиммет- ричная
5 12,16, 22, 26- ПС 32, 33, 36, 37 - ПО 203 638-3 145 = 203 Ходовая
6 12, 16, 23, 26- ПС 32, 33, 36, 37- по 638-2,5 145 = = 275,5 203 Неходовая несиммет- ричная
7 12,16, 23,27- ПС 32, 33, 36, 37- по 275,5 638-2,5 145 = = 275,5 Неходовая симметрич- ная
8 13, 16, 23,27- ПС 32, 33, 36, 37 - ПО 638 - 2 145 = 348 275,5 Неходовая несиммет- ричная
9 13, 17, 23, 27- ПС 32, 33, 36,37- по 348 638-2 145 = 348 Ходовая
302
Продолжение табл. 8.1
1 2 3 4 5
10 13, 17,24, Xl- WC 32, 33, 36, 37- по 638- 1,5 145 = = 420,5 348 Неходовая несиммет- ричная
11 13, 17, 24, 28- ПС 32, 33, 36, 37 - ПО 420,5 638- 1,5 145 = = 420,5 Неходовая симмет- ричная
12 14,17, 24, 28- ПС 32, 33, 36, 37 - ПО 638-145=493 420,5 Неходовая несиммет- ричная
13 14, 18, 24, 28- ПС 32, 33, 36, 37 - ПО 493 638-145=493 Ходовая
14 14, 18, 20, 28- ПС 32, 33, 36, 37 - ПО 638 - 0,5 145 = = 565,5 493 Неходовая несиммет- ричная
15 14,18, 20,40- ПС 32, 33, 36, 37 - ПО 565,5 638 - 0,5 145 = = 565,5 Неходовая симмет- ричная
16 10, 18, 20,40- ПС 32, 33, 36, 37 - ПО 638-0 = 638 565,5 Неходовая несиммет- ричная
17 10, 20, 30,40- ПС 32, 33, 36, 37 - ПО 638 638-0 = 638 Ходовая
П2 10, 30,40-ПС 32, 33, 36, 37- по 21, 35-ПО 638 638 Промежу- точная
ПЗ 30-ПС 36, 37 - ПО 21,25,31,35- по 638 638 Промежу- точная
303
Продолжение табл. 8.1
1 2 3 4 5
П4 И-ПС 21,25,31,35- по 9, 19 - ПО 638 638 Промежу- точная
П5 11, 15-ПС 25,31, 35-ПО 9, 19, 29, 39- ПО 638 638 Промежу- точная
18 11,15, 22-ПС 9, 19, 29, 39- ПО 35-ПО 638 + 0,5 145 = = 710,5 638 Неходовая несиммет- ричная
19 11, 15, 22, 26- пс 9, 19, 29, 39- ПО 710,5 638 + 0,5 145 = = 710,5 Неходовая симмет- ричная
20 12, 15, 22, 26- ПС 9, 19, 29, 39 - ПО 638 + 145 = 783 710,5 Неходовая несиммет- ричная
21 12,16, 22,26- ПС 9, 19, 29, 39 - ПО 783 638 + 145 = 783 Ходовая
22 12, 16, 23, 26- ПС 9, 19, 29, 39- ПО 638+1,5 145 = = 855,5 783 Неходовая несиммет- ричная
23 12, 16, 23, 27- ПС 9,19, 29, 39- ПО 855,5 638+1,5 145 = = 855,5 Неходовая симмет- ричная
24 13,16,23,27- ПС 9, 19, 29, 39 - ПО 638+2 145=928 855,5 Неходовая несиммет- ричная
25 13, 17, 23, Т1- пс 9, 19, 29, 39- ПО 928 638 + 2 145 = 928 Ходовая
304
Окончание табл. 8.7
1 2 3 4 5
26 13,17, 24, 27- пс 9, 19, 29, 39- ПО 638 + 2,5 145 = = 1000,5 928 Неходовая несиммет- ричная
27 13, 17, 24, 28- ПС 9, 19, 29, 39- ПО 1000,5 638 + 2,5 145 = = 1000,5 Неходовая симмет- ричная
28 14,17,24, 28- ПС 9, 19, 29, 39- ПО 638 + 3 145 = = 1073 1000,5 Неходовая несиммет- ричная
29 14, 18,24, 28- ПС 9, 19, 29, 39- ПО 1073 638 + 3 145 = = 1073 Ходовая
30 14, 18, 20, 28- ПС 9, 19,29, 39- по 638 + 3,5 145 = = 1145,5 1073 Неходовая несиммет- ричная
31 14, 18, 20,40- ПС 9, 19, 29, 39- ПО 1145,5 638 + 3,5 145 = = 1145,5 Неходовая симмет- ричная
32 10, 18, 20,40- ПС 9, 19, 29, 39- ПО 638 + 4 145 = = 1218 1145,5 Неходовая несиммет- ричная
33 10, 20, 30,40- ПС 9, 19, 29, 39- ПО 1218 638 + 4 145 = = 1218 Ходовая
8.3.6. Работа силовой схемы при отключении
одной выпрямительной установки
При выходе из строя выпрямительной установки 61 ВУ1 или 62
ВУ2 необходимо отключить неисправную выпрямительную уста-
новку трех ножевым разъединителем 81 или 82 соответственно, тог-
да протекание тока через плечи отключенной выпрямительной ус-
тановки будет исключено.
305
1. При пробое плеча выпрямительной установки 61, когда сра-
батывает дифференциальное реле 21 и отключается ГВ (или при
выходе из строя МВЗ, который охлаждает выпрямительную уста-
новку 61), необходимо при опущенном токоприемнике отключить
разъединитель 81. Выпрямительная установка 61 вместе с ТЭД 1,2
от вторичных полуобмоток тягового трансформатора будет отклю-
чена, и сила тяги электровоза уменьшится на 25 %. При отключе-
нии разъединителя 81 размыкается его блокировка 81 в цепи кату-
шек 51,52 линейных контакторов, что приводит к их не подключению
при сборе схемы для приведения электровоза в движение после от-
ключения выпрямительной установки 61.
2. При пробое плеча выпрямительной установки 62, когда сра-
батывает дифференциальное реле 22 и отключается ГВ (или при
выходе из строя МВ4, который охлаждает выпрямительную уста-
новку 62), необходимо при опущенном токоприемнике отключить
разъединитель 82. Выпрямительная установка 62 вместе с ТЭДЗ,4
от обмоток тягового трансформатора будет отключена, и сила тяги
электровоза уменьшится на 25 %. При отключении разъединителя
82 размыкается его блокировка 82 в цепи катушек 53, 54 линейных
контакторов, что приводит к их не подключению при сборе схемы
для приведения электровоза в движение после отключения выпря-
мительной установки 62.
8.3.7. Работа схемы при круговом огне
по коллектору в ТЭД
Пример: электровоз работает на 33-й позиции (когда на ЭКГ
включены контакторы: 10,20 и 30,40 ПС; контакторы 9,19 и 29, 39
ПО; контакторы с дугогашением А, Б, В, Г).
1. Если произойдет круговой огонь по коллектору в ТЭД1 или в
ТЭД2, то в первый полупериод в режиме к.з. будет работать левая
полуобмотка трансформатора, а во второй полупериод в режиме
к.з. будет работать правая полуобмотка трансформатора.
Во второй полупериод весь нарастающий ток к.з. пойдет по
перекрестной схеме от правой полуобмотки трансформатора че-
рез плечи 2 и 4 выпрямительной установки 61, через дугу на кол-
лекторе в ТЭД1 или ТЭД2 и далее через две шины дифференци-
альных реле 21, 22. При этом индуктивный шунт нижней шины
306
дифференциальных реле 21, 22 будет оказывать большое индуктив-
ное сопротивление этому нарастающему току короткого замыкания.
Поэтому большая часть нарастающего тока короткого замыкания
пойдет по верхней шине без индуктивного шунта. Тогда в двух ши-
нах дифференциальных реле 21 и 22 возникнет разность токов более
500 А, которая своим магнитным потоком размагнитит притянутый
к сердечнику якорь дифференциального реле 21. Якорь дифферен-
циального реле 21 отключится и разомкнется его замыкающий кон-
такт 21 в цепи катушки 4Удерж., в результате чего ГВ на этой секции
отключится с загоранием сигнальной лампы «ВУ1».
2. Если произойдет круговой огонь по коллектору в ТЭДЗ или в
ТЭД4, то в первый полупериод в режиме к.з. будет работать пра-
вая полуобмотка трансформатора, а во второй полупериод в ре-
жиме к.з. будет работать левая полуобмотка трансформатора.
Во второй полупериод весь нарастающий ток короткого замы-
кания пойдет по перекрестной схеме от левой полуобмотки трансфор-
матора через плечи 2 и 4 выпрямительной установки 62, через дугу
на коллекторе ТЭДЗ или ТЭД4 и далее через две шины дифферен-
циальных реле 22 и 21. При этом отключится якорь дифференци-
ального реле 22, которое разомкнет свой замыкающий контакт в
цепи катушки 4Удерж., и ГВ на этой секции отключится с загора-
нием красной сигнальной лампы «ВУ2».
8.3.8. Работа силовой схемы
при пробое любого плеча выпрямительной
установки 61 или 62
1. Плечи 1 и 3 выпрямительной установки 61 или 62 могут про-
биться только во второй полупериод.
Плечи 2 и 4 выпрямительной установки 61 или 62 могут пробиться
только в первый полупериод.
2. При пробое плеча 3 или 4 выпрямительной установки 61 или 62 —
в режиме короткого замыкания будет работать «своя» полуобмотка транс-
форматора, и весь ток к.з. пойдет через пробитое плечо 3 или 4 по обыч-
ной мостовой схеме без захода в шины дифференциальных реле 21 и 22.
Поэтому защитой от большого тока к.з. будет только РМТ, ко-
торое включится и отключит ГВ при токе через первичную обмот-
ку тягового трансформатора более 250 А.
307
3. При пробое плеча 1 или 2 выпрямительной установки 61 или
62 — в режиме к.з. будет работать «другая» полуобмотка транс-
форматора, и весь нарастающий ток к.з. пойдет по перекрестной
схеме через пробитое плечо 1 или 2 выпрямительной установки,
через шины дифференциальных реле 21 и 22.
Тогда отключится дифференциальное реле 21 или 22 (в зависи-
мости от того, в какую сторону идет ток по шинам), что вызовет
отключение ГВ.
8.4. Вспомогательные цепи
Все вспомогательное оборудование электровоза (рис. 8.3, вклад-
ка) ВЛ80с получает питание от обмотки собственных нужд тягового
трансформатора, которая выполнена секционированной (имеет
4 вывода) и при напряжении в контактной сети 25 кВ имеет сле-
дующие значения напряжения на своих выводах: (7Х а5 = 232 В;
t/x.a4 = 406 В; (/х.а3 = 638 В.
Таким образом, по величине напряжения и роду тока все вспо-
могательное оборудование электровоза разделяют на три группы.
1 . Потребители однофазного тока напряжением 220 В, получа-
ют питание от выводов х-а5 обмотки собственных нужд тягового
трансформатора, к ним относятся:
- обмотка напряжения счетчика электроэнергии 103, которая защище-
на от токовых перегрузок двумя предохранителями 131 и 122 на 0,15 А;
- нагревательный элемент ГВ типа ТЭН-70А13/0,4С, который
защищен предохранителем 138 и включается выключателем 132
«Обогрев выключателя»;
- потребители розетки 100, расположенной в кабине управле-
ния, защищены предохранителем 197 (ЗА).
2 . Потребители однофазного тока напряжением 380 В, получают
питание от выводов х-а4, обмотки собственных нужд, к ним относятся:
- печи обогрева кабины 173-177 типа ПЭТ-2УЗ, которые защи-
щены предохранителем 117 (25А) и включаются в схему двумя кон-
такторами. Контактор 134 включает две печи 173 и 175, а контак-
тор 159 включает три печи 174, 176 и 177;
- нагреватель калорифера обогрева лобовых стекол 196, защи-
щен от токовых перегрузок предохранителем 198 (6А) и включает-
ся контактором 195;
308
- нагреватель НЭ-80012-3 бака санузла 179, 180, защищен от токо-
вых перегрузок предохранителем 114 (6А) и включается контактами реле
136 (4/0), расположенного на панели № 5 (только на второй секции);
- катушка высокого напряжения вентиля защиты 104 типа ВЗ-57-02,
запитывается через панель 407;
- вольтметр 97, служит для контроля за напряжением в контактной
сети и защищен от токовых перегрузок предохранителем 121 (0,15 А);
- отключающая катушка ГВ 4Откл.;
- расщепитель фаз ФР типа НБ-455А;
- реле контроля земли 123 типа PK3-306;
- блоки БИ и БА при реостатном торможении;
- первичные обмотки трансформаторов:
ТРПШ — 380/50 В для питания цепей управления и зарядки АБ;
TH — 380/(55; 60) В для питания обмоток подмагничивания
ТРПШ и регулятора напряжения PH;
77 — 380/230 В для питания включающей обмотки катушки реле
заземления 88;
112— 380/110 В для питания обмоток возбуждения сельсинов
датчика СД и указателя позиций УП;
192 — 380/50 В для питания нагревательных элементов: компрес-
сора, спускных кранов, редуктора ЭКГ и радиостанции.
3. Потребители трехфазного тока напряжением 380 В, получа-
ют питание от выводов х-а4 обмотки собственных нужд и от выво-
да СЗ генераторной фазы ФР, к ним относятся:
- асинхронные двигатели типа АЭ-92-4-02, которые использу-
ются для привода МВ1-МВ4 и МК;
- асинхронный двигатель привода масляного насоса тягового
трансформатора МН (4ТТ-63/10);
- блок для формирования импульсов выпрямительной установ-
ки возбуждения 60 при реостатном торможении.
Конденсаторы 165—168 и 171 типа КС-0,5-19 служат для облег-
чения запуска и условий работы асинхронных двигателей вспомо-
гательных машин.
Конденсатор 172 типа КБГП-2-3-6 служит для снижения пере-
напряжений на выводах х-а4 обмотки собственных нужд.
Все асинхронные двигатели защищены от токовых перегрузок
тепловыми реле (по два реле на один двигатель), которые при сра-
309
батывании отключают соответствующий двухполюсный контактор
асинхронного двигателя.
Розетки штепсельных соединений СШ-155 108, 109, ПО служат
для питания вспомогательных цепей от постороннего источника
трехфазного тока.
8.5. Схема питания цепей управления
Цепи управления могут получать питание напряжением 50 В либо
от АБ (при опущенном токоприемнике, отключенном ГВ, при про-
езде нейтральной вставки), или от ТРПШ (при нормально работаю-
щем электровозе). Питание цепей управления (рис. 8.4, вкладка) осу-
ществляется через распределительный щит типа РЩ-34 (панель 210),
на котором установлена основная аппаратура для распределения
напряжения 50 В между потребителями, а также для стабилизации
напряжения на вторичной обмотке трансформатора ТРПШ.
Все потребители цепей управления защищены от токовых пере-
грузок при помощи предохранителей Пр (на 5, 10 и 25 А) или при
помощи автоматических выключателей ВА (на 5,10 и 16 А). Все пре-
дохранители цепей управления располагаются на распределитель-
ном щите, а автоматические выключатели объединены в два щитка
215 и 216. Щиток автоматических выключателей 215 (ВА1-ВА14) на-
ходится в кабине, а 216 (ВА32-ВА36) находится в коридоре.
8.5.1. Питание электрических цепей от АБ
При опущенном токоприемнике все цепи управления получают
питание от аккумуляторной батареи. Непосредственно от АБ, еще
до включения рубильника 2Р получают питание цепи радиостанции:
«+»АБ -» НИЗ -> ВА8 -> Э94 -> 478 -> Н313 ->
—> Радио KB/Радио УКВ —> Н314 —> 478 —> Э95 —> АБ«-».
Цепи радиостанции защищены автоматическим выключателем
ВА8 «Радиосвязь». Тумблер 478 «Радиосвязь», расположенный на
пульте управления, предназначен для переключения питания ра-
диостанции от АБ другой секции. Тумблеры 477 «Радио КВ» и 231
«Радио УКВ», расположенные в кабине, предназначены для включе-
ния соответствующих блоков радиостанции.
310
Для питания цепей управления необходимо еще до подъема токоп-
риемника включить на распределительном щите каждой секции ру-
бильник аккумуляторной батареи 2Р (для подключения АБ к РЩ),
переключатель цепей управления ЗР поставить в положение «Нормаль-
но» (для подключения цепей управления к РЩ своей секции). В этом
случае цепи управления каждой секции будут получать питание от
своих АБ. Таким образом, трехножевой переключатель ЗР распреде-
ляет напряжение 50 В между потребителями следующим образом:
1. Через крайний левый нож ЗР запитывается провод Н119, от
которого получают питание блоки АЛСН:
«+»АБ -э Пр1 -э 2Р -э Н116 -э К -э Э61 -э ДС1 -э Э65 -э ЗР -э
—> Н119 —> ВА6 —> Н122 —> КВ «Локомотивная сигнализация» 225 —>
—> 200 —> цепи АЛСН —> 216 —> ВА7 —> корпус —> шунт А —> 2Р —>
—> Пр2 —> Э95 —> АБ«-».
Цепи АЛСН защищены двумя автоматическими выключателя-
ми ВА6 и ВА7 «Локомотивная сигнализация». Выключатель «Ло-
комотивная сигнализация» 225 на пульте помощника машиниста
включается для подачи питания в схему АЛСН.
2. Через средний нож ЗР от провода Э61, через предохранитель
Пр5 (на 5 А), через контакт тумблера 5Р замкнутый в положении «Ос-
вещение РЩ» получает питание лампа «Л». Параллельно тумблеру
5Р на РЩ подключены две шинки с выводами 37-38 для проверки пре-
дохранителей по загоранию лампы освещения «Л», при отключенном
тумблере 5Р. Токоограничивающий резистор R8 (на 40 Ом) вводится
в цепь питания лампы «Л», при зарядке АБ от деповского источника,
т.к. напряжение зарядки АБ в этом случае составляет около 70 В, что
значительно превышает рабочее напряжение лампы.
3. Через крайний правый нож рубильника ЗР запитывается ос-
новной питающий провод НО, от которого питание цепей управле-
ния осуществляется следующим образом:
«+»АБ -э Пр1 2Р Н116 -э К Э61 ЗР -э НО -э цепи
управления —> корпус —> шунт А —> 2Р —> Пр2 —> Э95 —> АБ«-».
От основного провода НО через щитки автоматических выклю-
чателей 215 и 216 получают питание все цепи управления электро-
возом, кроме цепей радиостанции и АЛСН.
311
От провода НО через предохранитель Пр12 (на 25А) запитыва-
ется провод Н49, от которого получает питание серводвигатель СМ
главного контроллера ЭКГ.
От провода НО через предохранитель ПрИ (на 25А) запитыва-
ется провод Н66, от которого при включении выключателя «Ком-
прессор токоприемника» на 227 щитке запитывается провод Н67 и
получает питание электродвигатель вспомогательного компрессо-
ра МКП.
От провода НО через предохранители Пр9, Пр 10 (на 10А) запи-
тываются провода Н401 и Н402, от которых будут получать пита-
ние лампы цепей сигнализации электровоза.
8.5.2. Питание электрических цепей
от ТРПШ и зарядка А Б
Для автоматического переключения питания цепей управления
от ТРПШ после подъема токоприемника и включения главного вы-
ключателя необходимо на 216 щитке автоматических выключате-
лей заранее включить автомат ВА36 «Включение РЩ», тогда от
провода НО через ВА36 по проводу Н036 получит питание катуш-
ка контактора 160. Включившись, контактор 160 (на панели № 1)
замыкает два главных контакта, которыми подключает первичные
обмотки трансформаторов ТРПШ и TH к обмотке собственных
нужд тягового трансформатора.
1. После подъема токоприемника и включения ГВ от обмотки соб-
ственных нужд тягового трансформатора через предохранитель 120
(35 А на панели № 1), через главные контакты контактора 160 по про-
водам С112 и С2 начнет получать питание ~38О В первичная обмотка
трансформатора ТРПШ. Она создает свой переменный магнитный
поток Фр который будет замыкаться по трем магнитопроводам
ТРПШ: 60 % переменного магнитного потока Ф[ будет замыкаться
по среднему утолщенному магнитопроводу, по 20 % переменного маг-
нитного потока Ф[ будут замыкаться по двум крайним магнитопро-
водам ТРПШ. 60 % переменного магнитного потока Ф] на среднем
магнитопроводе пересекает вторичную обмотку ТРПШ и наводит в
ней переменное напряжение 55 В при напряжении в контактной сети
25 кВ. Это переменное напряжение 55 В со вторичной обмотки ТРПШ
выпрямляется в постоянное напряжение 55 В с помощью выпрями-
312
тельного моста из вентилей 1В—4В. Этим выпрямленным напряже-
нием 55 В будут питаться все цепи управления по следующей цепи:
«+»мост (1 В—4В) -> Э65 -> ДС1 -> Э61 -э ЗР -> НО
—> цепи управления —> корпус —> мост (1В—4В) «-».
2. Одновременно от вторичной обмотки ТРПШ через диоды 11В,
12В через размыкающую блокировку контактора К начинает полу-
чать питание катушка контактора К. Тогда контактор К на РЩ вклю-
чается (если напряжение на вторичной обмотке ТРПШ не менее 55 В)
и размыкающим главным контактом отключает плюсовой провод АБ
от цепей управления. С этого момента от вторичной обмотки ТРПШ
через мост 1В—4В будет происходить зарядка АБ по следующей цепи:
«+»мост (1 В—4В) -э Э65 -э 5В -э Н115 -э ДСЗ Н116 -> 2Р ->
-> ПР1 -> НПЗ -э АБ -э Э95 -э ПР2 -э 2Р -э шунт А -э
—> мост (1В—4В) «-».
При включении контактора К также размыкаются две его раз-
мыкающие блокировки. При размыкании блокировки К в цепь его
катушки вводится токоограничивающее сопротивление R12 и часть
сопротивления R11 для повышения чувствительности контактора
К на отключение (чтобы контактор К включался при напряжении
55 В, а отключался при напряжении 52 В на вторичной обмотке
ТРПШ). При размыкании другой размыкающей блокировки К в
проводах Н404-Н440 на расшифровывающем табло гаснет сигналь-
ная лампа «ЗБ», что означает заряд батареи (лампа «ЗБ» гаснет
после включения контакторов К на всех секциях электровоза).
3. Параллельно с катушкой контактора К от вторичной обмот-
ки ТРПШ через диод НВ или 12В подается выпрямленное напря-
жение 55 В на вход регулятора напряжения PH, который предназ-
начен для стабилизации напряжения на вторичной обмотке ТРПШ:
а) если на вторичной обмотке ТРПШ напряжение будет выше 55 В,
то PH запирает тиристоры 9В и 10В. Цепь питания обмотки управ-
ления (подмагничивания) ТРПШ от вторичной обмотки трансфор-
матора TH будет прервана. При этом ток по обмотке управления
ТРПШ не протекает, и ТРПШ работает как обычный понижающий
трансформатор, но с КПД 60 % (так как 40 % от переменного магнит-
ного потока Ф| на двух крайних магнитопроводах идет на потери);
313
б) если на вторичной обмотке ТРПШ напряжение будет ниже
55 В (при понижении напряжения в контактной сети, при большом
токе цепей управления), то PH открывает тиристоры 9В и 10В. От
вторичной обмотки TH (60 В) через выпрямительный мост из двух
тиристоров 9В, 10В и из двух диодов 7В, 8В начнут питаться посто-
янным током (6 А) четыре катушки обмоток управления ТРПШ,
расположенные на двух крайних магнитопроводах.
В результате обмотка управления ТРПШ создает большой по-
стоянный магнитный поток Фу (так как каждая из четырех кату-
шек обмотки управления имеет 575 витков), который насыщает
своим постоянным магнитным потоком Ф два крайних магнито-
провода. С крайних магнитопроводов ТРПШ начнет вытесняться
по 20 % переменного магнитного потока Фр созданного первич-
ной обмоткой на средний магнитопровод, на котором намотана
вторичная обмотка. Тогда на среднем магнитопроводе ТРПШ пе-
ременный магнитный поток Ф( увеличится, и начнет увеличивать-
ся переменное напряжение на вторичной обмотке ТРПШ до 57 В.
Как только это произойдет, PH закрывает тиристоры 9В, 10В, и
питание обмотки управления ТРПШ прекращается. Вытесненные
ранее 20 % от Ф! со среднего магнитопровода уходят на два край-
них, и напряжение на вторичной обмотке ТРПШ начнет уменьшать-
ся с 57 В до 53 В; вся работа ТРПШ многократно повторится. При
этом среднее значение напряжения на вторичной обмотке ТРПШ
и в цепях управления поддерживается на уровне 55 В; и не зависит
от величины напряжения в контактной сети и тока нагрузки ТРПШ.
8.5.3. Работа регулятора напряжения
Регулятор напряжения типа PH-43 (PH) находится на распреде-
лительном щите (см. рис. 8.4, вкладка) и предназначен для стаби-
лизации напряжения на вторичной обмотке ТРПШ, с целью пита-
ния цепей управления стабилизированным напряжением.
1. После подъема токоприемника и включения ГВ от обмотки соб-
ственных нужд тягового трансформатора через предохранитель 120
(35 А), через силовые контакты контактора 160, по проводам С112 и
С2 начнет получать питание -380 В первичные обмотки трансфор-
маторов ТРПШ и TH. На двух вторичных обмотках TH наведется
напряжение 55 В и 60 В.
314
Напряжение 55 В со вторичной обмотки трансформатора TH
(а2-х2) через предохранитель Прб (2А) подается на первичную об-
мотку внутреннего трансформатора Т регулятора напряжения РН-43.
Напряжение со вторичной обмотки трансформатора Т выпрямля-
ется с помощью выпрямительного моста из четырех диодов 15В—18В.
Под действием выпрямленного напряжения 55 В от «+» моста че-
рез стабилитрон СК2 идет обратный ток через сопротивление R3 к
«-» выпрямительного моста. За счет этого тока на выводах стаби-
литрона СК2 будет все время стабилизированное напряжение 36 В,
независимо от колебания напряжения на первичной и вторичной
обмотках трансформатора TH.
2. Одновременно от вторичной обмотки ТРПШ через диод 11В
или 12В, через сопротивления R9, R4 с промежуточным выводом,
через термосопротивление R7 на корпус идет ток. Эти три сопро-
тивления включены по схеме потенциометра (делителя напряже-
ния). При этом возможны два варианта:
а) если на вторичной обмотке ТРПШ и цепях управления на-
пряжение более 55 В, то на входе PH будет напряжение более 12 В.
Через сопротивление R6 стабилитрон СК1 пробивается, и на базу
транзистора Т1 подается запирающее напряжение, в результате чего
этот транзистор будет закрыт, цепь питания управляющих элект-
родов двух тиристоров 9В и 10В будет прервана. Тиристоры
9В и 10В будут заперты, из-за этого обмотка управления ТРПШ
питания не получит, и ТРПШ будет работать как обычный пони-
жающий трансформатор (но с КПД 60 %);
б) если на вторичной обмотке ТРПШ и цепях управления на-
пряжение менее 55В, то на входе PH будет напряжение менее 12 В.
Стабилитрон СК1 будет заперт, и под действием стабилизирован-
ного напряжения 36 В на выходе стабилитрона СК2 будет прохо-
дить ток: «+» вывод на СК2, диод 21В, параллельно включенные
сопротивления R17 и R16, сопротивление R5 к «-» выводу на СК2.
Под действием этого тока будет происходить падение напряжения
в параллельно включенных сопротивлениях R17 и R16, на базе тран-
зистора Т1 потенциал будет ниже, чем потенциал сверху на эмит-
тере (+36 В). Транзистор Т1 будет открыт, и через него под дей-
ствием стабилизированного напряжения 36 В пойдет ток по цепи:
от «+» вывода стабилитрона СК2 через эмиттер и коллектор от-
315
крытого транзистора Т1, далее по двум параллельным цепям через
R1 и R2 (по 50 Ом), диоды 19В и 20В, через открытые стабилитро-
ны СК5 и СК6 по управляющим электродам тиристоров 10В и 9В
к «-» выводу стабилитрона СК2.
Тиристоры 10В и 9В открываются, через их выпрямительный мост
от вторичной обмотки трансформатора TH (где напряжение 60 В) в
оба полупериода будет проходить выпрямленный ток 6 А по обмот-
ке управления ТРПШ. За счет этого начнет увеличиваться напряже-
ние на вторичной обмотке ТРПШ и цепях управления до 57 В.
Когда стабилитрон СК1 пробивается (при напряжении более 12 В),
через него на базу транзистора Т1 будет подан «+» потенциал и тран-
зистор Т1 запирается. Цепь питания управляющих электродов ти-
ристоров 10В и 9В прерывается и эти тиристоры запираются. В ре-
зультате чего прекращается питание обмотки управления ТРПШ и
напряжение на цепях управления будет понижаться с 57 В до 53 В.
Тогда снова запирается стабилитрон СК1, открывается транзи-
стор Т1, начинают питаться управляющие электроды тиристоров
10В и 9В, тиристоры 10В и 9В открываются и через них будет питать-
ся обмотка управления ТРПШ, в результате этого напряжение на вто-
ричной обмотке ТРПШ и на цепях управления начнет увеличиваться
с 53 В до 57 В, и весь цикл работы многократно повторится.
При этом на вторичной обмотке ТРПШ и на цепях управления сред-
нее напряжение будет автоматически поддерживаться на уровне 55 В,
что регулируется изменением величины сопротивления R4 на потенци-
ометре для PH (если движок сопротивления R4 сдвинуть по схеме вверх,
то уменьшится величина напряжения на стабилитроне СК1, он будет
закрываться при большем напряжении на вторичной обмотке ТРПШ,
в результате увеличится и напряжение цепей управления).
Примечания. 1. При выходе из строя ТРПШ или АБ на одной из секций
необходимо на распределительном щите этой секции трехножевой рубиль-
ник цепей управления ЗР переключить вниз в положение «Аварийно». Тогда
от АБ или от ТРПШ исправной секции по проводу Э61, через розетки (где
провода Э61 и Э62 перекрещиваются) по проводу Э62 на другую секцию, че-
рез правый нож включенного вниз трехножевого рубильника ЗР, по проводу
НО на секции с неисправной АБ или ТРПШ и через ВА1-ВА36 будут получать
питание все цепи управления обеих секций от одной АБ и от одного ТРПШ.
Схема соединения перекрещивающихся в межсекционном соединении прово-
дов для четырехсекционного электровоза приводится на рис. 8.5.
316
Секция 1 Секция 2 Секция 3 Секция 4
1 92 1 _ ''32 92 92 'i В цепи питания катушек ЭПВ: г реверсоров 63, 64;
S эЦХ 93 JG 93 93
i Э16 i 916 916 916 ' ПРУ 262, 263; ЛК 51-54
эпЬС ?17 _X_ 917 917 к В цепи питания катушек: реле 248 ) и ЭПВ токоприемника 245
i 927! , 927 927 927
• Э28 i X 928 928 928 | В цепи питания катушки реле 248
i Э41! 941 941 941
i 942! Э42 942 942 \ В цепи питания сигнальных ламп | «0,ХП1» — «0,ХП4»
! 948' 948 n 948 948
i 349iX 949 949 _949
i Э61; 961 961 1 Для питания цепей управления от j РЩ соседней секции
i Э62рС 962 962 962
j Э65! 965 965 ,965 1 Для питания цепей АЛСН от J РЩ соседней секции
• 966! X 966 966 966
i 381 'i 981 981 981
i 982 j X 982 982 3^2 В цепи питания катушки ЭПВ 436
! 983 •' 983 983 983
i 984; 984 984 984
i 994; 994 994 .994
1—9951 V -995 -995 -995 1 В цепи питания радиостанции от / АБ соседней секции
j 996^ M 996 326 1—/V» ,996
j-397jA -997 -997 -997
Рис. 8.5. Схема соединения перекрещивающихся в межсекционном
соединении проводов цепей управления для 4-х секций электровоза
(начало)
317
Секция 1 Секция 2 Секция 3 Секция 4
Э101- , Э101 ; Э101 ! 31D1
V Э1О2Ё Л , Э102 1 V Э102 X Ь102
эюз! 3103S ЛЛ Э103 и.. -рЕ>з
Э104! ,Э104j Л Э104 i Э104
эпо; эно; ЭНО i Э110
эцаОС ,Э112 j У Э112 X ^ЭН2
Э1 isj ЭНЗ! М ЭНЗ J3H3
Э114 Э114! /\_ ЭН4 ;эн4
Э13Г- , Э131! ЭЦ1 :Э131
Э132^ Х_ Э133! Э132? V Э132 X |Э132
, Э13з1 м Э133 ! Э133
Э1341 ,?л Э134 hl 34 г 1
В цепи питания сигнальных
ламп «С 1» — «С4»
В цепи питания включающей
катушки ПР
В цепи питания отключающей
катушки ПР
Рис. 8.5. Схема соединения перекрещивающихся в межсекционном
соединении проводов цепей управления для 4-х секций электровоза
(окончание)
2. Между проводами Н117 и Н118 параллельно обмотке управления ТРПШ
подключен вентиль 6В, который служит для сглаживания пульсирующего тока
в обмотке управления ТРПШ. При уменьшении величины пульсирующего
тока в обмотке управления ТРПШ наводится ЭДС самоиндукции, направ-
ленная по схеме сверху вниз. Под действием этой ЭДС по проводу Н117 через
вентиль 6В по проводу Н118, по обмотке управления ТРПШ пойдет свой внут-
ренний ток в том же направлении, что от обмотки TH, за счет чего уменьша-
ется пульсация тока в обмотке управления ТРПШ.
3. Размыкающий силовой контакт контактора К от АБ к проводу Э61 и
вентиль 5В в цепи заряда АБ от провода Э65 служат для того, чтобы АБ не
разряжалась на цепи управления в те моменты времени, когда пульсирующее
напряжение на выходе выпрямительного моста 1В-4В меньше напряжения АБ.
Зарядка АБ осуществляется импульсами, когда пульсирующее напряжение на
выходе моста 1В-4В больше напряжения АБ.
318
4. Тумблер 7Р на РЩ должен быть нормально включен в положение «Нор-
мальный заряд». Тогда АБ частично разряжается на цепи управления по про-
воду Э65 мимо вентиля 5В через параллельно включенное сопротивление R10
(37,5 Ом) и через включенный тумблер 7Р.
Для увеличения тока заряда АБ необходимо на РЩ отключить тумблер
7Р — положение «Усиленный заряд». Тогда АБ на цепи управления разря-
жаться не будет и ток заряда АБ увеличится на 5-10 А (так как индуктивное
сопротивление дросселя ДСЗ в цепи заряда АБ уменьшится из-за насыщения
его сердечника).
5. Термосопротивления R16 и R7 в схеме PH намотаны из стальной про-
волоки и изменяют величину своего сопротивления от температуры в зависи-
мости от времени года пропорционально изменению величины пробивного
напряжения на стабилитроне СК1. За счет этого регулировка напряжения це-
пей управления на PH не изменяется от температуры окружающего воздуха.
6. При переключении трехножевого рубильника ЗР вниз в положение
«Аварийно» необходимо временно перемычкой или отверткой зашунтировать
правый нож рубильника ЗР на момент переключения.
Если этого не делать, то при переключении рубильника ЗР на ведущей
секции отключатся ГВ на всех секциях из-за временного обесточивания всех
цепей управления. (При переключении рубильника ЗР на ведомой секции от-
ключатся все вспомогательные машины этой секции из-за обесточивания про-
вода НОЮ.)
8.6. Цепи управления токоприемниками
Для подъема токоприемников необходимо на каждой секции элек-
тровоза накачать воздух в пневматическую магистраль цепей управ-
ления до давления 5 кгс/см2 (для замыкания контактов реле давления
232), закрыть все боковые шторы и торцевые двери ВВК, а также за-
блокировать их механическими блокировками.
При включении рубильников 2Р и ЗР (см. рис. 8.4, вкладка) на РЩ
от АБ получает питание провод НО, который через автоматический
выключатель ВА1 «Токоприемники» на 215 щитке по проводу Н01
подводит питание к кнопочным выключателям «Токоприемники»,
«Выключение ГВ», «Включение ГВ и возврат реле», расположенным
на 223 щитке управления пульта машиниста (см. рис. 8.6, вкладка).
I. При включении на пульте выключателя «Токоприемники» —
от провода Н01 через контакт выключателя получает питание провод
Э15 на всех секциях, от которого получают питание следующие цепи:
319
1) от провода Э15 через блокировки 19,20 (разъединителей ввода
электровоза в депо от розетки 106) по проводу Н44 получает пита-
ние низковольтная катушка вентиля защиты 104. На каждой секции
воздух из своей магистрали цепей управления проходит через защит-
ный вентиль 104 к пневматической блокировке ПБ1 и блокирует все
боковые шторы ВВК, затем воздух проходит через ПБ2 и блокирует
торцовую дверь ВВК, после чего подходит к своему вентилю то-
коприемника 245 и к реле давления воздуха 232 на своей секции
(см. рис. 7.16). В результате контакты реле давления 232 замыкаются
на каждой секции, тем самым подтверждая блокирование ВВК на
своей секции, при этом подготавливается цепь на провод Э37, к ко-
торому подключены катушки промежуточных реле 248;
2) от провода Э15 через токоограничивающее сопротивление
R29 (100 Ом) по проводу Н89 получает питание удерживающая
катушка реле заземления 88 (панель № 4), которая создает свой
магнитный поток, но реле заземления не включается;
3) от провода Э15 через блокировку главного контроллера ГПО-3
по проводу Н62 получает питание катушка реле 236 (панель № 4).
Реле 236 включается и размыкает свой контакт 236, прерывая цепь
от обмотки собственных нужд напряжением 380 В на отключающую
катушку ГВ 4Откл. (см. рис. 8.6, вкладка), для исключения ложно-
го отключения ГВ при его включении.
Параллельно блокировке ГПО-3 в цепи катушки 236 включена
блокировка реле давления воздуха РД, замкнутая при давлении в
резервуаре ГВ ниже 4,6<4,8 кгс/см2 на случай включения ГВ вруч-
ную без воздуха, для того чтобы через этот контакт на всех пози-
циях главного контроллера постоянно получала питание катушка
реле 236. Это необходимо для того, чтобы контакт реле 236 пре-
рвал цепь ложного питания катушки 4Откл., которая имела бы
место от обмотки собственных нужд напряжением 380 В (см. рис. 8.3.
вкладка) при отключенных дифференциальных реле 21, 22 через их
размыкающие контакты и через токоограничивающее сопротив-
ление R41 (10,8 Ом), так как в этом случае сопротивление R41 (па-
нель № 4) могло бы перегореть от протекания в течение длительно-
го времени большого тока.
II. При включении на пульте выключателя «Токоприемник зад-
ний» — от провода Э15 (см. рис. 8.6, вкладка) через контакт выключа-
320
теля получает питание провод Э17 на ведущей секции и провод Э16
на задней секции. Тогда от провода Э17 ведущей секции через диод
384 по проводу ЭЗО через вилку 30 (перемычку между проводами
ЭЗО и Э38 в лобовой розетке 487 секции № 1), по проводу Э38 через
блокировку реле давления 232 и блокировку разъединителя 126 на
секции № 1, по проводу Э35 с 1-й на 2-ю секцию, через блокировку
разъединителя 126 и блокировку реле давления 232 на 2-й секции, по
проводу Э38 через вилку 37 (перемычку между проводами Э38 и Э37в
лобовой розетке 487 секции № 2 или № 3, секции № 4) получает пи-
тание провод Э37 на всех секциях.
На каждой секции от провода Э37 получает питание катушка реле
безопасности 248 (панель № 9), которое контролирует блокирование ВВК
на всех секциях электровоза. Включившись, реле 248 (3/0) на каждой сек-
ции замыкает три замыкающие блокировки в следующих цепях:
- в цепи удерживающей катушки ГВ 4Удерж.;
- в цепи включающей катушки ГВ 4Вкл.;
- в цепи катушки вентиля токоприемника 245.
В результате на задней секции от провода Э16 через замыкающую
блокировку реле 248 получает питание катушка вентиля токопри-
емника 245, за счет чего поднимается задний токоприемник.
При включении выключателя «Токоприемник передний», от про-
вода Э15 на ведущей секции через контакт выключателя получит пита-
ние провод Э16, от которого через диод 383 получит питание провод
ЭЗО от которого через блокировочные контакты 232 и 126 на каждой
секции создается питание на провод Э37 по аналогичной схеме.
Примечания. 1. Замыкающая блокировка реле давления 232 (см. рис. 8.6, вклад-
ка) служит для контроля за блокированием ВВК с помощью двух пневматических
блокировок ПБ1 и ПБ2 на секциях, где токоприемник не поднимают. Контроль за
блокированием ВВК секции, на которой поднимают токоприемник, будет осу-
ществляться по наличию воздуха у вентиля токоприемника 245. Кроме этого реле
давления 232 контролирует давление воздуха в пневмоцилиндре токоприемника.
Если на одной из секций шторы или дверь ВВК не будут заблокированы воз-
духом с помощью двух пневматических блокировок ПБ1 и ПБ2, то воздух к реле
давления 232 не подойдет и контакты 232 на этой секции будут разомкнуты. В
результате провод Э37 и катушки реле 248 питания не получат и реле безопасно-
сти 248 будут отключены на всех секциях электровоза. В отключенном положе-
нии реле безопасности 248 размыкают по три своих блокировки на каждой сек-
ции электровоза, в результате чего подъем токоприемника и включение ГВ на
любой секции электровоза становится невозможным.
321
2. Контакты блокировочного устройства 235 служат для возможности
подъема токоприемника на одной секции без воздуха в пневматической ма-
гистрали цепей управления (МЦУ) на другой секции (других секций). На сек-
ции (или секциях), где нет воздуха в МЦУ, необходимо запереть боковые
шторы и торцовые двери ВВК двумя замками, изъять из них ключи, вставить
два ключа в блокировочное устройство 235 (вверху на стене ВВК около каби-
ны) и повернуть эти два ключа на 90°. Только тогда можно повернуть ручку
вала блокировочного устройства 235 в положение «Реле давления зашунти-
ровано», при этом контакт 235 замыкается и шунтирует контакт реле давле-
ния 232 на этой секции в цепи провода Э37. Когда появится воздух в МЦУ и
контакт реле давления 232 замкнется, то все операции с двумя ключами необ-
ходимо проделать в обратном порядке для возможности входа в ВВК при
опущенном токоприемнике.
3. Блокировка разъединителя 126 в цепи провода Э37 служит для контроля
за поездным (отключенным) положением разъединителя 126 на панели № 1.
Иначе, при включенных одновременно разъединителях 126 и 111 на обеих сек-
циях, после отключения ГВ на одной секции и заземления первичной обмот-
ки тягового трансформатора с двух сторон, пойдет ток короткого замыкания
2500—3000 А между обмотками собственных нужд трансформаторов двух сек-
ций без срабатывания защиты. От этого тока перегреваются силовые кабели
на разъединителях 126 и 111 на панелях № 1 обеих секций, что может привес-
ти к пожару.
4. Блокировка разъединителя 111 служит для питания провода Э37 при
работе мотор-компрессора МК иа секции с отключенным главным выключа-
телем от расщепителя фаз ФР соседней секции, так как в этом случае необхо-
димо иа аварийной секции переключатель 111 на панели № 1 отключить.
5. Блокировочные контакты разъединителей ввода в депо 19 и 20 в цепи
катушки вентиля защиты 104 служат для контроля, за поездным отключен-
ным положением этих разъединителей, так как при включенном положении
любого из разъединителей силовая цепь тяговых двигателей будет заземлена.
6. Реле безопасности 248 служит для возможности подъема любого то-
коприемника и включения ГВ только при заблокированных ВВК всех сек-
ций, а также при поездном отключенном положении разъединителей 126 на
всех секциях.
7. Диоды 383 и 384 служат для отделения друг от друга проводов Э16 и
Э17.
8. На крайних секциях с одной стороны в розетку штепсельных соедине-
ний проводов цепей управления вставлена вилка 30 с перемычкой между про-
водами ЭЗО и Э38, а с другой стороны — вилка 37 с перемычкой между прово-
дами Э38 и Э37.
9. Для самостоятельной работы одной секции ВЛ80с необходимо в конце
секции перемычкой соединить провода Э37 и Э35.
322
8.7. Цепи управления главными выключателями
Для включения главных выключателей на всех секциях электро-
воза необходимо, чтобы были обеспечены следующие условия:
- давление воздуха в резервуаре ГВ на каждой секции должно
быть не менее 5,6+5,8 кгс/см2 (для включения реле минимального
давления РД, которое своим контактом соединяет катушки ГВ
4Удерж. и 4Вкл. с корпусом электровоза) проверяется по показа-
ниям манометра МН2 на резервуаре ГВ каждой секции;
- валы главных контроллеров ЭКГ на всех секциях электровоза
должны находиться на «О» позиции, что подтверждается замыка-
нием их блокировочных контактов ГПО в цепи катушек ГВ 4Удерж.
и 4Вкл. (проверяется по загоранию зеленых сигнальных ламп «ОХП»
на пульте управления ведущей секции);
- на каждой секции электровоза должно быть включено реле 248,
которое замыкает свои блокировки в цепи катушек ГВ 4Удерж. и 4Вкл.;
- переключатели режимов ПР на каждой секции электровоза долж-
ны находиться в положении «Включено», что подтверждается замкну-
тым состоянием их контактов ПР в цепи катушек ГВ 4Удерж. и 4Вкл.
Цепи управления ГВ так же, как и цепи управления токоприемника-
ми, защищены автоматическим выключателем ВА1 «Токоприемники»,
который должен находиться во включенном положении на всех секци-
ях электровоза.
Для включения ГВ необходимо на пульте выполнить следующие
действия (см. рис. 8.6, вкладка):
I. Включить выключатель «Выключение ГВ», при этом от про-
вода Н01 через контакт выключателя по проводу Н88 через кон-
такт главного вала контроллера машиниста КМЭ (61-62) в рабо-
чей кабине (замкнутый во всех положениях кроме «БВ») получает
питание провод Э13 на всех секциях.
На каждой секции электровоза от провода Э13 через замыкаю-
щую блокировку реле 248 по проводу Н68 через размыкающую
блокировку переключателя режимов ПР получает питание провод
Н72, от которого питаются следующие три цепи:
1) от провода Н72 через резисторы г34 и г35 (по 47 Ом) получа-
ют питание катушки дифференциальных реле 21 и 22, при этом сами
реле 21 и 22 не включаются;
323
2) от провода Н72 через размыкающую блокировку ГП поз.1,
замкнутую на серединах всех позиций, по проводу Н89 получает
питание катушка реле времени 204 (панель № 3). Реле времени 204
(1/1) включается и размыкающим контактом размыкает цепь на
красную сигнальную лампу «ГП», а замыкающим контактом со-
здает цепь на удерживающую катушку ГВ 4Удерж.;
3) после включения реле времени 204 от провода Н72 катушка
4Удерж. получает питание по цепи:
«+»Н72 ГПО Н73 -> 204 -> Н74 -> 88 -> Н75 -> 113 -> Н76 ->
Н76 -э РТВ1 Н77 -э РМТ -э 4Удерж. -э РД «-».
Получив питание, удерживающая катушка ГВ создает свой маг-
нитный поток, но никаких изменений в схеме от этого не происходит.
II. Включить на 1-3 с выключатель с самовозвратом «Включе-
ние ГВ и возврат реле», при этом от провода Н01 через контакт
выключателя получает питание провод Э14.
1. На каждой секции электровоза от провода Э14 включающая
катушка ГВ 4Вкл. получит питание по цепи:
«+»Э14 -> 510 -> Н19 -> 248 -> Н85 -э ПР -э Н99 ГПО -> Н86
- > 207 -> Н87 —> БП —> Н84 Р1 -э 4Вкл. РД «-».
Получив питание, включающая катушка воздействует на
включающий клапан, который пропускает воздух из резервуара ГВ
под поршень пневматического привода разъединителя, что при-
водит к повороту разъединителя ГВ на 30° во включенное положе-
ние (остальные 30° разъединитель поворачивается за счет пружи-
ны доводящего устройства), при этом блокировочные контакты ГВ
(1/2) своими блокировками выполняют следующие действия:
- размыкается контакт 4 в цепи сигнальной лампы «ГВ» (см. рис. 8.9,
вкладка);
- размыкается контакт Р1 (см. рис. 8.6, вкладка) и включающая
катушка ГВ 4Вкл. теряет питание, при этом включающий клапан
садится на седло и выпускает воздух из пневматического привода
разъединителя в атмосферу;
- замыкают