Электропоезда переменного тока | Схемы вспомогательных цепей
Описание электропоездов и электровозов, расписание поездов, фотографии
Вспомогательные цепи на электропоездах ЭР9М и ЭР9Е получают питание от обмотки 01-Х1-Х2 трансформатора 1Т с номинальным напряжением 220 В (01-Х 1) и.257 В (01-Х2) (рис. 250).
От вспомогательной обмотки 01-Х2 тягового трансформатора через автоматический выключатель АВ и систему тириеторной стабилизации напряжения питаются асинхронный расщепитель фаз АРФ, вспомогательные машины, цепи освещения и на головных вагонах цепи заряда батарей. Система стабилизации напряжения вспомогательных цепей содержит блок с аппаратурой управления и регулирования БУС типа 1Б.305, который расположен в шкафу № 4 моторного вагона. Силовая часть стабилизатора выполнена на таблеточных тиристорах4 Т2-320 с естественным охлаждением. Система стабилизации напряжения при совместной работе с АРФ обеспечивает поддержание выходного напряжения в пределах 205—225 В и входном напряжении 220—300 В, что соответствует изменению напряжения в контактной сети в пределах 22—29 кВ. Длительно допустимый ток системы стабилизации напряжения 180 А.
В нормальном режиме работы питание потребителей переменного напряжения осуществляется от вспомогательной обмотки 01-Х2 через автоматический выключатель АВ и встречно-параллельно включенные тиристоры Тт1 и Тт2. В аварийном режиме при отказе стабилизатора питание потребителей осуществляется нестабилизированным напряжением от провода 62С (вывод XI вспомогательной обмотки главного трансформатора). Для этого на блоке 1Б.214 необходимо перекидную шину временно поставить в положение «Резерв* — соединить провод 62 с проводом 62С. Контроль напряжения питания вспомогательных цепей осуществляется по вольтметру V, который подключен к проводам 61 и 62.
Подключение и запуск АРФ осуществляются с помощью контакторов і\Р, КПР и реле. Блок защиты максимального напряжения БЗМН защищает вспо^ могательные цепи от чрезмерного повышения переменного напряжения.
На рис. 251 приведена функциональная схема, а на рис. 252 — принципиальная схема блока управления тиристорами стабилизатора переменного напряжения. .
Рис. 250. Схема питания вспомогательных целей электропоездов ЭР9М
Рис. 251. Функциональная схема управления стабилизатора переменного напряжения: ‘
ТІ, Т2 — измерительные трансформаторы: В — выпрямитель: ИД— измерительный делитель; ФПН — формирователь пилообразного напряжения: ФОН — формирователь опорного напряжения; У—усилитель; д — коммутатор; ПО. — питающий делитель; БГІ, БГ2 — влокинг-геиераторы; СН — стабилизатор напряжения
Блок управления стабилизатора переменного напряжения БУС служит для управления тиристорами Тт1 и Тт2. Подключение БУС (см. рис. 252) осуществляется штепсельным разъемом ШР1. На блок подается напряжение от вспомогательной обмотки тягового трансформатора по цепи: вывод Х2, 62Ш, предохранитель Пр23, 62ШГ, переключатель ПСҐІ, 62ШВ, клемма АЗ блока, клемма А6 блока, провод 61, вывод 01 обмотки трансформатора. Кроме этого, на вход БЗ блока подается питание от провода 62Э.
БУС содержит трансформаторы ТІ и Т2, первичные обмотки которых подключены соответственН9 параллельно силовым тиристорам 77/, Тт2 (см. рис. 250) и на вход стабилизатора. Выходное напряжение трансформатора 77 к\ («„-— «вцх) пропорционально напряжению на тиристорах, которое равно разности входного-и выходного напряжений системы. Выходное напряжение трансформатора Т2, равное 1с2. ывх, пропорционально входному напряжению. Здесь кі, к2 — коэффи* циенты трансформации трансформаторов 77, Т2.
Вторичные обмотки трансформаторов 77 и Т2 включены встреч но-последовательно, так что на вход выпрямителя VI подается напряжение и’„
Таким образом, с ростом напряжений иаы% и и„ увеличивается и’„. Выпрямленное напряжение подается на измерительный делитель .ИД и формирователь опорного напряжения ФОН.
ИД содержит (см. рис. 252) резисторы 1?#…/?//, конденсаторы СЗ, С4 и транзистор У13> включенный по схеме Эмиттерного повторителя. Выходное напряжение эмиттерного повторителя на резисторе Р6 пропорционально напряжению на выходе выпрямителя. ФОН предназначен для формирования опорного напряжения ІІ0. Он подключен к выходу выпрямителя VI и содержит стабилитроны У7, У8, диоды У4,У9, резисторы ЯЗ, Я4. ФПН вырабатывает пилообразное напряжение и„ частотой 100 Гц. Он состоит из конденсатора С6і транзистора У6, на которые подается через выпрямитель У2 выходное напряжение трансформатора Т2. Пилообразное напряжение и„ суммируется с опорным: напряжением £/0 и подается на вход усилителя У: Усилитель сравнивает подаваемое на его вход
суммарное напряжение £/„+£/0 с выходным напряжением,измерительного делителя 0К. Усилитель содержит транзистор У20, который работает в режиме переключения, так что при ии > и„ + 1)0 транзистор \’20 заперт, а при (У„ £/уі8 — напряжения на диодах 1 и„ — (77, открывается диод У15 и к базе транзистора прикладывается положительный потенциал. Транзистор У20 закрывается, катушка реле Р1 теряет питание. Таким образом, срабатывание защиты происходит с выдержкой времени, равной интервалу \2— 15 и определяемой временем перезаряда конденсатора С5. Выдержку времени регулируют переменным резистором Я15. При уменьшении его сопротивления уменьшается падение напряжения в цепи Я14-Я15, а выдержка времени увеличивается.
При неправильной работе схемы пуска, когда одновременно замкнуты контакты КР и КС, подключенные к выводам А5, А6 разъема 1111 в блоке А4, диод У12 запирается независимо от величины контролируемого тока и напряжения на конденсаторе С2. Этим обеспечивается срабатывание защиты с выдержкой времени и контролем момента окончания пуска расщепителя фаз и включения контактора КС. Возврат схемы в исходное состояние осуществляется нажатием кнопки «Возврат», которая размыкает цепь питания блока.
Если ток двигательной фазы станет ниже заданного уровня и пуск расщепителя фаз закончится включением контактора КС до момента транзистор У6 закрывается, открывается диод У12. Это приведет к прекращению перезаряда конденсатора С5 в момент Н и возвращению схемы в исходное состояние, при котором выходное напряжение £Л> мало, транзистор У20 открыт, и реле Р1 осталось включенным. При замыкании контакта исполнительного реле Р1 в блоке А2 при недопустимом повышении напряжения резистор Р17 подключается параллельно цепи Р22, Р18, Р16, что приводит к быстрому срабатыванию защиты.
Стабилитрон У13 служит для защиты микросхемы Д1, а диод У21—для защиты транзистора У20 от перенапряжений.
Блок А2 «Защита с/П1ах» (рис. 258) содержит: однополупериодный выпрямитель, на выход которого включен измерительный делитель напряжения на резисторах Р1—/?5; выпрямительный мост У17, к которому подключен питающий делитель на стабилитронах У11—У13, У15 и резисторах Р7—Р10; формирователь опорного напряжения на стабилитроне У7 и резисторе Я13; усилитель на транзисторах У8, У9, У14 и исполнительное реле Р1.
Измерительный и питающий делители соединены параллельно и подключены к контактам А1, Б2 штепсельного разъема Ш1, на которые подается напряжение
по проводам 61, 62ИВ. Включение части резисторов в цепи измерительного и питающего делителей напряжений на стороне переменного тока, а другой части — на стороне постоянного тока обеспечивает снижение напряжения на выпрямителях VI, У2 и У17.
В исходном состоянии напряжение на резисторах 1?/, Я2 измерительного делителя меньше опорного напряжения на стабилитроне У7. Потенциал базы транзистора У8 выше потенциала эмиттера, и У8 закрыт. Резисторы 1?//, Р12 выбраны таким образом, что при закрытом транзисторе У8 транзистор У9 открыт и к базе транзистора У14 приложено запирающее напряжение. У14 закрыт и катушка реле Р1 обесточена. Конденсаторы С2, СЗ заряжены до напряжения на стабилитронах У11, У12, а конденсатор С4 — до суммарного напряжения на стабилитронах У11—У13, У15.
При повышении входного напряжения выше напряжения уставки транзистор У8 открывается и на базу транзистора У9 подается запирающее напряжение, равное разности напряжений на стабилитронах У11, У12, У13. Транзистор У9 закрывается, и конденсаторы С2, СЗ начинают заряжаться через резистор Я14. Когда напряжение на конденсаторах С2, СЗ становится больше суммарного напряжения на стабилитронах VI 1-У 13, транзистор У14 открывается и катушка реле Р1 получает питание по цепи: плюс выпрямителя У17, стабилитроны У 11-У 13, переход эмиттер — коллектор транзистора У14, катушка реле Р1, минус У17.
Для повышения четкости срабатывания реле Р1 транзисторы У9 и У14 включены по схеме триггера с положительной обратной связью через резистор Р12.
При кратковременном повышении входного напряжения выдержка времени на включение реле Р1 определяется суммарным временем заряда конденсаторов СІ, С2 и СЗ до уровней, вызывающих переключение транзисторов У8 и У14.
Диод У5 защищает переход база — эмиттер транзистора У8 от обратного напряжения, а диод У10 — транзистор У14 от перенапряжений. Резистор Р14 исключает ложные срабатывания защиты при включении напряжения. Регулируют уставку защиты от повышения напряжения переменным резистором 1?/. Работоспособность блока проверяют нажатием кнопочного выключателя В1 «Проверка».
Контакты А2 и A3 разъема Ш1 соединены внутренней перемычкой, что позволяет контролировать включение штепсельного разъема и исключить возможность пуска расщепителя фаз при отключенном блоке защиты.
Контакт реле Р1 в цепи проводов 15НА-15НБ включает катушку реле БМН, которое сигнализирует о срабатывании-блока.
(У» аналогичен блоку А2, отличается от него низким напряжением срабатывания и отсутствием резисторов R5, R7, R8 и выключателя В1 «Проверка».
После запуска расщепителя фаз на проводах 61, 62, 63 имеется трехфазное напряжение, а также получает питание секционный провод 28. На моторном вагоне от провода 28 получает питание катушка контактора КНТ электродвигателя насоса трансформатора. В цепи двигателя ДНТ, кроме контактора КНТ, включен контактор КВН включения насоса. КВН включается контактом датчика температуры масла (термосигнализатора) трансформатора ТрТ, который замыкается при температуре трансформаторного масла выше +30 °С, так как при низких температурах (и тем более при минусовых) работа насоса трансформатора не требуется. Для исключения частых повторных отключений и включений насоса контакт термосигнализатора ТрТ (+30 °С) шунтируется контактом КВН в проводах 15В-15ВГ.
Электродвигатель насоса трансформатора ДНТ защищен от перегрузок тепловыми реле ТР7 и ТР8 и от коротких замыканий предохранителями ПрП и Пр12. При срабатывании тепловых реле их блокировки в проводах 28—28А отключают контактор КНТ. При неработающем ДНТ во избежание перегрева трансформатора не должно быть тяговых нагрузок на трансформаторе. Для этого при неработающем ДНТ блок-контакт КНТ в проводах 11Г-11Д отключает контактор Л/С/.
Управление двигателями компрессора. Электродвигатели компрессоров получают питание по секционным проводам 61, 62, 63 с соседнего моторного вагона (рис. 259). Управление компрессорами производится автоматически при помощи регуляторов давления АК- Регуляторы давления расположены в служебном помещении головных вагонов и имеют уставку на включение около 0,6 МПа (6 кгс/см2) и на отключение около 0,8 МПа (8 кгс/см2).
Включение контактора мотор-компрессора КМК возможно лишь после окончания запуска расщепителя фаз, когда получит питание секционный провод 28 и от него на головном (прицепном) вагоне промежуточное реле ПНФ. Размыкающий контакт ПНФ в проводах 27-27В разрывает цепь катушки реле времени компрессора РВК. Якорь реле РВК отпадает с выдержкой времени 5 с и замыкает свой контакт в проводах 27-27А. Катушка КМК получает питание по цепи: 15, Пр12, 15Х, контакт АК, 27, контакт РВК, 27А, контакт ПРК, 27Г, катушка КМК, 30. После включения КМК двигатель компрессора запускается.
Для облегчения запуска компрессора и исключения противодавления при отключении контактора КМК его блок-контактами 15Х-15Л включается вентиль разгрузочного клапана компрессора ВМК ВМК соединяет с атмосферой цилиндр компрессора и участок пневматической магистрали от компрессора до обратного клапана.
Выдержка времени после запуска расщепителя фаз необходима для предотвращения одновременного запуска вспомогательных машин. По достижении давления сжатого воздуха в магистрали 0,8 МПа (8 кгс/см2) срабатывает регулятор давления АК и снимает питание с поездного провода 27, отключая все компрессоры поезда. При снижении давления до 0,6 МПа (6 кгс/см2) контакт регулятора давления замыкается, и компрессоры включаются.
Рис. 259. Схема управления двигателями компрессора
Отключение двигателя компрессора происходит при остановке расщепителя фаз данной секции. В этом случае отключается реле ПНФ, его контакт в проводах 27-27В включает реле РВК, которое в свою очередь своим контактом в проводах 27-27А разрывает цепь КМК. Контактор КМК отключается также при срабатывании тепловых реле ТР7, ТР8, защищающих электродвигатель от перегрузок. При этом блок-контакта ми тепловых реле в проводах 15Х-15СА или 15CJ1-15CM снимается питание с катушки промежуточного реле компрессора ПрК, контакты которого в проводах 27А-27Г разрывают цепь питания КМК-
Источник