Для чего служат переключатели пкд 15 на электровозе эп1м
Электровоз ЭП1: устройство локомотива переменного тока
Опубликовано 28.12.2020 · Обновлено 04.11.2021
В 1998-м году Новочеркасским электровозостроительным заводом (НЭВЗ) был построен первый российский пассажирский электровоз переменного тока 25 кВ — ЭП1, название так и расшифровывается: Электровоз Пассажирский модель 1. Фактически это был рестайлинг предшествующего электровоза ВЛ65.
» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/1-208-300×201.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/1-208-1024×685.jpg» width=»1024″ height=»685″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/1-208-1024×685.jpg» alt=»электровоз эп1 | электровоз эп1 | Движение24″class=»wp-image-3429″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/1-208-300×201.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/1-208-768×514.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/1-208.jpg 1200w» data-sizes=»(max-width: 1024px) 100vw, 1024px» /title=»электровоз эп1 | Движение24″ /> Электровоз ЭП1
Содержание
История создания ЭП1
После развала СССР в 1990-х годах железные дороги России испытывали явный дефицит современных электровозов для эксплуатации в пассажирском движении. Дело в том, что СССР не затачивал производство своих собственных пассажирских локомотивов переменного тока, закупая их у Чехословакии. Известная серия электровозов «ЧС», как для работы на постоянном токе, так и на переменном ЧС4 и ЧС4т, была задействована в загруженном западном и центральном направлениях, а железные дороги Сибири и Дальнего востока обходились морально и физически устаревшими локомотивами ВЛ60ПК.
С развалом СССР стало понятно, что закупать электровозы ЧС дорого, и пришло понимание необходимости разработки собственной модели. Тем более что Новочеркасский электровозостроительный завод — крупнейший производитель электровозов в СССР и теперь России, был готов выполнить такой заказ. В модельном ряду НЭВЗ находился электровоз ВЛ85 — грузовая машина переменного тока, двухсекционная и с шестью осями на секцию. Конструкторы приняли решение использовать эту модель как базовую, и началась работа по созданию нового локомотива. К секции ВЛ85 была добавлена вторая кабина, таким образом получился односекционный шестиосный электровоз, который получил название ВЛ65, где ВЛ — Владимир Ленин, дань так сказать строителю всех заводов СССР, далее «6» — шесть осей, «5» — отсылка к модели ВЛ85. В 1992-м году первый электровоз новой модификации ВЛ65 вышел из ворот НЭВЗа.
» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/09/159667-300×200.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/09/159667-1024×683.jpg» width=»1024″ height=»683″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/09/159667-1024×683.jpg» alt=»Электровоз ВЛ65 | Электровоз ВЛ65 | Движение24″class=»wp-image-2601″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/09/159667-300×200.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/09/159667-768×512.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/09/159667.jpg 1200w» data-sizes=»(max-width: 1024px) 100vw, 1024px» /title=»Электровоз ВЛ65 | Движение24″ /> Электровоз ВЛ65
» data-image-caption=»» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/30.05.09.ep1-288-300×201.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/30.05.09.ep1-288-1024×685.jpg» width=»1024″ height=»685″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/30.05.09.ep1-288-1024×685.jpg» alt=»электровоз эп1 | электровоз эп1 | Движение24″class=»wp-image-3431″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/30.05.09.ep1-288-300×201.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/30.05.09.ep1-288-768×514.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/12/30.05.09.ep1-288.jpg 1200w» data-sizes=»(max-width: 1024px) 100vw, 1024px» /title=»электровоз эп1 | Движение24″ /> Электровоз ЭП1
Конечно ВЛ65 имел ряд недостатков, особенно для работы в пассажирском движении, но самый главный недостаток, который стремились изменить конструкторы в первую очередь — это опорно-осевое подвешивание тяговых электродвигателей. Тяжелые электродвигатели создавали значительную динамическую нагрузку на путь, колесную пару и редуктор, так как являлись неподрессоренной массой.
Все недочеты ВЛ65 исправлялись в процессе производства, над улучшением конструкции локомотива велась постоянная работа. Но в итоге, как конечное обновление, в 1998-м году появился первый пассажирский электровоз ЭП1, принявший эстафету от ВЛ65, производство которого было прекращено. После завершения испытаний нового ЭП1 был начат их серийный выпуск, продолжавшийся по 2007-й год. Всего был построен 381 электровоз ЭП1.
Машинное отделение ЭП1
Конструкция электровоза ЭП1
Особенности конструкции
От своего предшественника, электровоза ВЛ65, наша российская модель имела ряд отличий, хотя внешне они выглядели идентично. На ЭП1 устанавливались другие тяговые двигатели, новой разработки модели НБ-520В, а также было применено опорно-рамное подвешивание ТЭД. Однако есть данные, что электровоз ЭП1-001 по неизвестным причинам имел опорно-осевое подвешивание ТЭД, по аналогии с электровозом ВЛ65. Помимо этого в редукторе ТЭД применялось уменьшенное передаточное число, таким образом конструкционная скорость составила 140 км/ч, но одновременно была снижена сила тяги. Если идти по отличиям с ВЛ65, то ЭП1 потерял возможность работы по системе многих единиц, соответственно внешне это проявляется в отсутствии розеток межэлектровозного подключения.
Кабина управления ЭП1
Также ЭП1 комплектовался статическим частотным преобразователем, благодаря которому вспомогательные машины (мотор-вентиляторы и компрессор) могли работать на пониженной частоте вращения, было предусмотрено тройное замедление работы электромоторов. Когда тяговым электродвигателям или тяговому трансформатору не требовалось мощное охлаждение, например при начале движения поезда со станции, вспомогательные машины подключались не через обмотку трансформатора, а через частотный преобразователь. Это сделало электровозы малошумными, особенно по сравнению с действующими в то время ВЛ65 и ВЛ60ПК.
Главным новшеством электровоза ЭП1 являлись два компьютера: основной и резервный, которые были главной действующей единицей МСУД — так называемой Микропроцессорной системы управления движением.
ТО электровозов ЭП1
Кузов
Главными элементами кузова электровоза ЭП1 являются: рама, боковые стенки, крыша, кабины, каркасы, форкамеры, песочницы. Все элементы сделаны из листового металла, сварных прокатных и гнутых профилей. Основная динамическая нагрузка приходится на раму кузова, а сам кузов имеет полунесущий тип: каркасы и стены воспринимают меньшие нагрузки, чем рама.
В данном электровозе, как мы уже сказали, рама является основой кузова, воспринимая все динамические нагрузки. Что из себя представляет данный элемент: продольные балки сварены между собой металлическим листом, а по концам с каждой стороны скреплены буферными брусьями, в средней части скрепляющими являются три коробчатые поперечные балки над тележками и трансформаторные балки в середине, между тележками.
Все ключевые элементы рамы соединены при помощи сварки сплошными швами. В местах присоединения автосцепного устройства по обоим сторонам рамы на буферных брусьях крепятся ударно-поглощающие устройства.
Кабина электровоза ЭП1, в части металлической конструкции, сварена из стальных листов и аналогична кабине электровозов ВЛ65 и ВЛ85. Ниже лобовых стекол передняя часть кабины плоская, на уровне стекол имеет наклон назад. Проемы для лобовых стекол имеют повышенную прочность.
Прожектор электровоза расположен в верху кабины по середине (над лобовыми стеклами), корпус прожектора квадратный, чуть выпирающий из кузова, имеет круглый вырез под стекло светильника. Буферные фонари ниже лобовых стекол снабжены защитными решетками. Всего лишь на пяти электровозах в буферных фонарях были установлены светодиодные лампы.
Тележки
На электровозе ЭП1 установлено три бесчелюстные двухосные тележки с колесной формулой 2о-2о-2о. Подвешивание рамы тележки рессорное двухступенчатое, рама опирается на приливы букс с помощью 12-ти пружин, а также с помощью поперечной подвески, в качестве второй ступени. Присоединение кузова к тележкам осуществляется через люлечную подвеску, в случае двух крайних тележек, средняя же присоединяется через комплекты упругих качающихся стержней. Это сделано для обеспечения большого количества степеней свободы, для увеличение максимального радиуса кривых.
Буксовые узлы помимо пружин имеют специальный гидродемпфер для гашения колебаний. Передача тягового усилия от колес электровоза к автоматическому сцепному устройству происходит через наклонные тяги, которые рассчитаны на передачу усилия в обе стороны, как на сжатие, так и на расширение.
Подвешивание тяговых электродвигателей осуществляется опорно-рамным способом, а тяговые редукторы опираются на ось колесной пары. Редуктор имеет косозубую зубчатую передачу, с передаточным числом, меньшим, чем на ВЛ65. таким образом увеличилась конструкционная скорость, но уменьшился крутящий момент.
Также на каждой тележке установлено тормозное оборудование. Электровоз оснащен рычажной системой тормозов, где нажатие тормозных колодок на бандаж колеса осуществляется с двух сторон.
Электрооборудование ЭП1
» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-300×188.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-1000×625.jpg» gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-1000×625.jpg» alt=»электровоз ЭП1 вид сверху крышевое оборудование ЭП1 | электровоз ЭП1 вид сверху крышевое оборудование ЭП1 | Движение24″class=»wp-image-24702″ width=»667″ height=»416″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-300×188.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-1000×625.jpg 1000w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-768×480.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-1536×960.jpg 1536w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-520×325.jpg 520w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-720×450.jpg 720w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1-320×200.jpg 320w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_3_ep1.jpg 1800w» data-sizes=»(max-width: 667px) 100vw, 667px» /title=»электровоз ЭП1 вид сверху крышевое оборудование ЭП1 | Движение24″ /> Электровоз ЭП1, вид на крышевое оборудование
Токоведущее оборудование
Токоведущее оборудование обеспечивает подключение тягового трансформатора электровоза к контактной сети, и включает в себя: два токоприемника, воздушные разъединители, воздушный выключатель, токоведущие шины, дроссель радиопомех.
Токоприемник (пантограф)
Токоприемники расположены на крыше локомотива, возле кабин машиниста, и в их качестве применяются классические пантографы (см. фото) Л1У1-01. По электрической схеме после токоприемника следует дроссель подавления радиопомех. Высоковольтные разъединители оборудованы поворотным ножом, предназначенным для разъединения электрической цепи от неисправного токоприемника. Для противодействия образованию электрической дуги разъединении цепи производится только при выключенном главном выключателе (ГВ), который на схеме следует сразу за высоковольтным разъединителем. ГВ расположен также на крыше, в центре локомотива. и предназначен для оперативного отключения питания тягового трансформатора от контактной сети. В качестве ГВ применяется один тип воздушных выключателей, состоящих из дугогасительной камеры и поворотного разъединителя, который в выключенном положении соединяет первичную обмотку тягового трансформатора с корпусом электровоза (корпус заземлен через цепь кузов-колесо-рельс).
Тяговый трансформатор
Сердцем электровоза ЭП1 можно считать тяговый трансформатор модели ОНДЦЭ-5700/25-У2. Данный трансформатор понижает входное напряжение в 25 000 Вольт, до напряжения, необходимого тяговым электродвигателям (1000 Вольт), а также до напряжения работы вспомогательных машин, отопления и энергоснабжения поезда. Так как ЭП1 поддерживает режим рекуперативного торможения, в задачи трансформатора входит преобразование напряжения от тяговых электродвигателей (через преобразователь) в напряжение контактной сети. Трансформатор укомплектован обмотками: первичной (сетевой), мощностью 6583 кВ*А, двух групп (тяговых), которые состоят из трех секций, собственных нужд, возбуждения ТЭД, отопления. Все обмотки погружены в масло, которое в принудительном порядке циркулирует с помощью насоса через радиатор охлаждения, который обдувается мотор-вентилятором.
Выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП)
» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/08/1947-300×225.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/08/1947-1024×768.jpg» width=»1024″ height=»768″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/08/1947-1024×768.jpg» alt=»Выпрямительно-инверторные преобразователи | Выпрямительно-инверторные преобразователи | Движение24″class=»wp-image-2224″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/08/1947-300×225.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/08/1947-768×576.jpg 768w» data-sizes=»(max-width: 1024px) 100vw, 1024px» /title=»Выпрямительно-инверторные преобразователи | Движение24″ /> Выпрямительно-инверторные преобразователи
Выпрямительно-инверторные преобразователи (ВИП) предназначены для преобразования переменного тока от тяговых обмоток трансформатора в постоянный, а также для плавного регулирования напряжения на тяговых электродвигателях. А поскольку предусмотрено рекуперативное торможение, ВИП преобразуют постоянный ток от ТЭД в переменный ток, возвращаемый через тяговый трансформатор в контактную сеть. В режиме рекуперативного торможения ВИП также регулируют величину противо-ЭДС.
Электровоз ЭП1 включает два выпрямительно-инверторных преобразователя, и каждый подключается к своей группе тяговых обмоток трансформатора. От одного преобразователя получают питание три электродвигателя, соединенных параллельно.
Тяговые электродвигатели
Всего на электровозе ЭП1 установлено шесть тяговых электродвигателей (ТЭД), по одному на каждую ось. Вес одного двигателя 3500 кг, по этому опорно-рамное подвешивание как раз кстати, эта масса на данном электровозе становится подрессоренной. Электродвигатели работают от пульсирующего тока и имеют коллекторный тип с шестью полюсами, модель двигателя — НБ-520В. На ТЭД применяют последовательное возбуждение и принудительную вентиляцию: воздушные массы движутся со стороны коллектора через вентиляционный люк, и выходят через щелевые отверстия подшипникового щита.
Максимальное входное напряжение на коллекторе составляет 1000 Вольт, максимальная частота вращения — 2020 оборотов в минуту.
Основные параметры ТЭД в часовом и длительном режимах работы:
| Режим | Мощность, кВт | Сила тока, А | Частота вращения, об./мин. | КПД |
|---|---|---|---|---|
| Часовой | 800 | 845 | 1030 | 94,5 |
| Длительный | 750 | 795 | 1050 | 94,6 |
Вспомогательные машины
На электровозе ЭП1 вспомогательные машины (компрессоры, вентиляторы, масляный насос трансформатора) работают от асинхронных электродвигателей, имеющих питание по трехфазной системе. Впервые на данном электровозе применена система питания электродвигателей вспомогательных машин как от соответствующей обмотки тягового трансформатора, так и от статичного частотного преобразователя, позволяющего снизить их частоту вращения втрое, что позволяет значительно уменьшить шум и потребление электроэнергии в режимах, когда охлаждение ТЭД и трансформатора в полную мощность не требуется, например при начале движения поезда.
» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/qq9-300×225.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/qq9-1024×768.jpg» width=»1024″ height=»768″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/qq9-1024×768.jpg» alt=»Компрессор электровоза ЭП1 | Компрессор электровоза ЭП1 | Движение24″class=»wp-image-604″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/qq9-300×225.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/qq9-768×576.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/qq9.jpg 1200w» data-sizes=»(max-width: 1024px) 100vw, 1024px» /title=»Компрессор электровоза ЭП1 | Движение24″ /> Мото-компрессор ЭП1
Преобразование однофазной схемы питания в трехфазную осуществляется преобразователем частоты и числа фаз. В режиме максимальной скорости вращения мотор-вентиляторов на них подается напряжение 380 Вольт 50 Гц от обмотки собственных нужд, в режиме низкой скорости вращения напряжение снижается до 90 или 40 Вольт (два режима замедления) и частоты 16,7 Гц. Мотор-компрессор всегда работает только на максимальной скорости вращения.
Схема вентиляции электровоза ЭП1
» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-300×213.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-1000×709.jpg» width=»1000″ height=»709″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-1000×709.jpg» alt=»Схема вентиляции электровоза ЭП1 | схема вентиляции электровоза ЭП1 | Движение24″class=»wp-image-24739″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-300×213.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-1000×709.jpg 1000w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-768×545.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-1536×1090.jpg 1536w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-520×369.jpg 520w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-720×511.jpg 720w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads-320×227.jpg 320w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2020/12/dvizhenie24_ru_1_downloads.jpg 1800w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»Схема вентиляции электровоза ЭП1 | Движение24″ />
Микропроцессорная система управления
На электровозе ЭП1 впервые в России была применена микропроцессорная система управления, в задачи которой входит контроль основного оборудования, а также автоматическое управление выпрямительно-инверторными преобразователями в разных режимах ведения поезда:
» data-image-caption=»» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/4-300×225.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/4.jpg» width=»600″ height=»450″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/4.jpg» alt=»кабина электровоза эп1 | кабина электровоза эп1 | Движение24″class=»wp-image-574″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/4-300×225.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2019/07/4.jpg 600w» data-sizes=»(max-width: 600px) 100vw, 600px» /title=»кабина электровоза эп1 | Движение24″ /> Пульт управления ЭП1, дисплей МСУД посередине
Эксплуатация электровозов ЭП1
Электровозы ЭП1 предназначены для эксплуатации на железных дорогах, оснащенных контактной сетью напряжением 25 кВ переменного тока, и после выпуска с завода направлялись на службу:
Переключатели кулачковые двухпозиционные
Переключатель кулачковый двух позиционный, используется на электровозе в качестве реверсоров и тормозного переключателя.
ПКД-142
Установлен на электровозе ВЛ80 С состоит из двух металлических боковин соединённых четырьмя шпильками из которых 2 изолированные. На изолированных шпильках закреплены 4 контактных элемента КЭ-17. Между боковин в шарикоподшипниках установлен кулачковый вал который через рычаг связан со штоком пневмопривода.
Пневмопривод состоит из цилиндра, внутри которого размещён поршень двустороннего действия. Поршень имеет смазывающие уплотнительные кольца, так же к пневмоприводу относится воздухопровод и 2 электромагнитных вентиля. На боковине с пневмоприводом установлен узел блок контакторов, который состоит из корпуса, внутри которого расположен кулачковый вал и 4 контактных элемента КЭ-153. Вал блок контактов связан через текстолитовую шестерню основным кулачковым валом.
Элемент КЭ17 состоит из двух изоляционных боковин на которых закреплены 3 вывода. На крайних выводах установлены неподвижные контакты, средний вывод через скользящий контакт связан с карамыслом на котором находится подвижный контакт. К коромыслу по краям шарнирно крепятся 2 рычага на которых установлены ролики входящие в контакт с кулачковыми шайбами. Для обеспечения необходимого контактного нажатия между рычагами и коромыслом установлены контактные пружины.
При неисправности вентиля или заедании, переключение можно произвести вручную нажав на грибок нужного вентиля или гаечным ключом через гайку на торце кулачкового вала.
Установлен на электровозах серии ЭП1 состоит двух металлических боковин соединённых четырьмя шпильками из которых 2 изолированные. На изолированных шпильках закреплены 6 контактных элемента КЭ-01 (по конструкции аналогичен элементу КЭ-17). Между боковин в шарикоподшипниках установлен кулачковый вал который через рычаг связан со штоком пневмопривода.
Узел вспомогательных контактов состоит из 2-х блоков кулачковых контактов КЭ-153 с кулачковыми шайбами и валиками. Валики связаны с кулачковым валом переключателя через две текстолитовые шестерни.
| Диаграммы коммутационных положений | |
| Главные контакты | Вспомогательные контакты |
 |  |
Применяется в качестве реверсивных и тормозных переключателей на электровозах серии 2ЭС5К (3ЭС5К).
Представляет собой групповой кулачковый аппарат, состоящий из кулачковых элементов 5, кулачкового вала 3, пневматического привода 2, узла вспомогательных контактов 4 и боковин 1.
 |  |
Кулачковый элемент (КЭ-01) имеет блочное исполнение с контактным механизмом 3 на два положения, без дугогашения. Он смонтирован между двумя изоляционными стенками 1.
Узел вспомогательных контактов состоит из кулачковых контакторов 14 типа КЭ-153, корпусов 16 с кулачковыми шайбами и валиками 15.
Принцип действия. При подаче напряжения на обмотку одного из электромагнитных вентилей 13 последний открывает доступ сжатого воздуха в левую или правую часть цилиндра. Поступательное движение поршня 5 через кривошипно-шатунный механизм преобразуется во вращательное движение кулачкового вала.
Вал 3, вращаясь в подшипниках, установленных в боковинах 1, кулачковыми шайбами переключает кулачковые элементы 5. Вращательное движение кулачкового вала через зубчатую передачу передается на кулачковый валик узла вспомогательных контактов. При этом происходит переключение кулачковых контакторов. Диаграмма замыканий аналогична схеме ПКД-142.
1270 Цепи управления режимом тяги на электровозах серии ЭП1
преподаватели Юго-Восточного учебного центра профессиональных квалификаций, г. Воронеж
Для сбора схемы управления электровозом в режиме «Тяга» необходимо выполнить следующие условия:
— кран машиниста № 395 должен находиться в поездном положении, а клапан (или кран) экстренного торможения на рабочем месте помощника машиниста — закрыт;
— включить автоматические выключатели SF19 (SF20) в кабине управления;
— запустить вентиляторы и масляный насос трансформатора;
— зарядить тормозную магистраль давлением воздуха не менее 4,5 кгс/см2;
— включить САУТ и КЛУБ;
— зарядить ЭПК воздухом и повернуть ключ ЭПК;
— установить реверсивную рукоятку в положение «ПП вперед» или «ПП назад»;
— перевести на электровозах ЭП1 главную рукоятку контроллера машиниста в положении «П», а на локомотивах ЭП1 М(П) — в положение «П-тяга».
Цепи управления электровозами ЭП1 и ЭП1М имеют отличия, поэтому рассмотрим их по отдельности.
Реверсивно-режимная рукоятка установлена в положение «ПП вперед». Замыкаются контакты 9-10 контроллера машиниста, и происходит следующее.
— з.к. KV19 Н12-Н26 подготавливает цепь на клапан скоростного регулирования У5 (на электровозах некоторых модификаций У5 не установлены);
— з.к. KV19 Н037-Н317 подготавливает цепь на клапан тифона У17 (У18) по схеме экстренного торможения.
Реле KV13 включается, и происходит следующее:
— р.к. Н27-Н28 разрывает цепь на клапан скоростного регулирования У5;
— р.к. Н317-Н318 размыкает цепь на клапан тифона У17 (У18) в схеме экстренного торможения;
— р.к. Н326-Н327 прерывает цепь на клапан песочниц У11 (У12) в схеме экстренного торможения;
— з.к. Н34-Н35 создает цепь питания на катушки «Тяга» тормозных переключателей QT1 и готовит цепь на реле KV15.
Включается реле КV 1 4 от блока МСУД (провод А272). Замкнувшиеся контакты KV14 Н35-Н36 подготавливают цепь питания на катушки «Тяга» тормозных переключателей QT1 (блоков Al 1 и А12) и реле KV15.
Переключатели QT1 переключаются или фиксируются в положении «Тяга» (если уже находились в этом положении). При этом их контакты в силовой цепи готовят режим тяги, а блокировочные контактами производят следующие переключения:
* з.к. QT1 Н36-Н37 создают цепь самоподпитки, шунтируя блокировки реле времени КТ1;
* з.к. QT1 Н36-Н38 и Н38-Н39 готовят цепь включения реле KV15;
* з.к. QT1 Н154-Н155 и провод Н164-Н165 подготавливают цепи включения контакторов КМ41 и КМ42;
* р.к. QT1 Н45-Н50 размыкают цепь на катушки «Торможение» переключателей QT1.
Главная рукоятка контроллера машиниста переведена в положение «П». Замыкаются контакты 59-60 SMI (SM2) и происходит следующее.
Реле времени КТ10 включается, и происходит следующее:
* з.к. Н263-Н264 подготавливает цепь на катушку контактора КМ14 (включение МВ4);
* з.к. Н39-Н40 создает цепь на катушку реле KV15.
Реле KV15, включившись, своими контактами выполняет следующее:
— з.к. Н41-Н42 готовит цепь самоподпитки через блокировки реле времени КТ1;
— з.к. Н53-Н55 подготавливает цепи контактора возбуждения К1 и реле времени КТ5 по схеме рекуперативного торможения;
— з.к. Н153-Н154 создает цепь включения контактора КМ41;
— з.к. Н163-Н164 замыкает цепь включения контактора КМ42.
Контактор КМ41 включается и силовыми контактами подает напряжение переменного тока на блоки питания ВИП1 от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Его блокировочные контакты выполняют следующее:
> через з.к. Н152-Н153 реле встает на самоподпитку, и создается параллельная цепь питания катушек 0П1уд. — QF1 Зуд. блока All, шунтирующая контакты реле KV23;
> з.к. Н077-Н157 создает цепь на катушку реле времени КТ1, и реле включается;
> р.к. Н421-Н423 разрывает одну из двух цепей на индикатор «ВИП»;
> р.к. Н45-Н61 размыкает одну из двух цепей на реле времени КТ4 по схеме рекуперативного торможения.
Контактор КМ42 силовыми контактами подает напряжение переменного тока на блоки питания ВИП2 от обмотки собственных нужд тягового трансформатора, а блокировочными контактами выполняет следующее:
— через з.к. Н162-Н163 реле встает на самоподпитку и создает параллельную цепь питания катушек QF11 уд. — QF1 Зуд. блока А12, шунтируя контакты реле KV23;
— з.к. Н077-Н157 создает вторую цепь включения реле времени КТ1;
— р.к. Н45-Н61 отключает реле времени КТ4 по схеме рекуперативного торможения;
— р.к. Н421-Н423 разрывает вторую цепь на индикатор «ВИП», и он гаснет.
После включения контакторов КМ41 и КМ42 процесс сбора схемы тяги закончен.
Реле времени КТ1 блокировочными контактами выполняет следующее:
* р.к. Н36-Н37 размыкает одну цепь на катушки «Тяга» тормозных переключателей QT1, но они остаются под питанием по цепи самоподпитки через собственные блокировочные контакты;
* р.к. Н45-Н50 размыкает цепь на катушки «Торможение» тормозных переключателей QT1;
* з.к. Н40-Н41 создает цепь самоподпитки реле KV15.
При постановке главной рукоятки контроллера (штурвала) в положение «НР» размыкаются контакты контроллера машиниста 53-54
SM1 (SM2). При этом отключаются реле KV21 — KV23, но из-за использования цепей самоподпитки и параллельных цепей все аппараты, контакторы и реле остаются в том же состоянии, что и в положении «П».
Регулирование тока тяговых двигателей возможно в двух режимах — автоматическом и ручном. Способ регулирования выбирают тумблером S67 (S68). В положении «Автоматическое регулирование» поворотом штурвала в секторе «НР — 4» задается величина тока двигателей, которая автоматически поддерживается на заданном уровне до достижения электровозом установленной скорости. Скорость задается поворотом рукоятки скорости.
В режиме «Ручное регулирование», которое устанавливают переключением тумблера S67 (S68) в одноименное положение, поворотом штурвала изменяют ток двигателей без автоматического поддержания его на заданном уровне. При этом рукоятка скорости не используется и может находиться в любом положении.
Реверсивная рукоятка установлена в положение «Вперед».
Реле KV13 включается, и происходит следующее:
р.к. Н26-Н27 прерывает цепь на клапан скоростного регулирования У5;
р.к. Н317-Н318 размыкает цепь на клапан тифона У17 (У18) по схеме экстренного торможения;
р.к. Н326-Н327 обесточивает клапан песочниц У11 (У12) при схеме экстренного торможения;
з.к. Н34-Н35 создают цепь на катушки «Тяга» тормозных переключателей QT1 и готовят цепь на реле KV15.
Реле KV11 и KV12 включатся только при срыве ЭПК, когда замкнутся пневматические контакты 7-8 ЭПК (У25).
Включается реле KV14ot блока МСУД: от провода А272 и через з.к. Н35-Н36 подготавливается цепь на катушки «Тяга» тормозных переключателей QT1 (блоки силовых аппаратов All и А12) и реле KV15.
Главная рукоятка контроллера машиниста установлена в положение «П-тяга».
Реверсор на БСА2 переключается или фиксируется в положении «Назад», и от провода Н5 через контакты A12-QP1 получает питание провод Н7, от которого, в свою очередь, создаются две цепи:
После включения реле времени КТ10 происходит следующее:
♦ з.к. Н263-Н264 подготавливает цепь на катушку контактора КМ14 (МВ4);
♦ з.к. Н39-Н40 создает цепь на реле KV15.
После включения реле KV15 происходит следующее:
♦ з.к. Н41-Н42 подготавливает цепь самоподпитки через блокировки реле времени КТ1;
♦ з.к. Н53-Н55 образует цепи контактора возбуждения К1 и реле времени КТ5 в схеме рекуперативного торможения;
♦ з.к. Н153-Н154 создает цепь включения контактора КМ41, а з.к. Н163-Н164 — цепь включения контактора КМ42.
Контактор КМ41 включается и своими силовыми контактами подает напряжение переменного тока на блоки питания ВИП1 от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Его блокировочные контакты выполняют следующее:
— через з.к. Н152-Н153 катушка КМ14 встает на самоподпитку и создает параллельную цепь питания катушек QF11 уд. — QF1 Зуд. блока А11, шунтируя контакты реле KV23;
— з.к. Н077-Н157 создает цепь на катушку реле времени КТ1, и реле включается;
— р.к. Н421-Н423 разрывает одну из двух цепей на индикатор «ВИП»;
— р.к. Н45-Н61 размыкает одну из двух цепей на реле времени КТ4 при схеме рекуперативного торможения.
Контактор КМ42 включается и силовыми контактами подает напряжение переменного тока на блоки питания ВИП2 от обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Его блокировочные контакты выполняют следующее:
■ через з.к. Н162-Н163 контактор встает на самоподпитку, и создается параллельная цепь питания катушек QF11 уд. — QF1 Зуд. блока А12, шунтируя контакты реле KV23;
■ з.к. Н077-Н157 создает вторую цепь включения реле времени КТ1;
■ р.к. Н421-Н423 разрывает вторую цепь на индикатор «ВИП», и он гаснет;
■ р.к. Н45-Н61 отключает реле времени КТ4 по схеме рекуперативного торможения.
После включения реле времени КТ1 происходит следующее:
— р.к. Н36-Н37 размыкает одну цепь на катушки «Тяга» тормозных переключателей QT1, но они остаются под напряжением по цепи самоподпитки;
— р.к. Н45-Н50 размыкает цепь на катушки «Торможение» тормозных переключателей QT1;
— з.к. Н40-Н41 создает цепь самоподпитки реле KV15.
После включения контакторов КМ41, КМ42 и погасания индикатора «ВИП» на блоке сигнализации процесс сбора схемы управления тяговых двигателей в режиме тяги закончен.
Главная рукоятка контроллера машиниста находится в секторе «Тяга». Размыкаются контакты контроллера машиниста 15-16 SM1 (SM2), обесточиваются катушки реле KV21 — KV23, но из-за использования цепей самоподпитки и параллельных цепей все аппараты, контакторы и реле остаются в том же состоянии, что и в положении «П-Тяга».
Выбор способа регулирования тока ТД. Предусмотрены два способа управления тягой: автоматический и ручное регулирование. Режим изменения тока тяговых двигателей выбирают при помощи тумблера S69 (S70). Так, в положении «Автоматическое регулирование» перемещением главной рукоятки контроллера машиниста в секторе «Тяга» задают максимальное значение тока тяговых двигателей. Его величина автоматически поддерживается в пределах от нуля до заданного значения, обеспечивая разгон и поддержание выбранной скорости при следовании на подъем или по ровному участку пути. Скорость устанавливают поворотом соответствующего задатчика. В режиме «Ручное регулирование» перемещением главной рукоятки контроллера машиниста в секторе «Тяга» осуществляется прямое регулирование тока двигателей. Его автоматическое изменение в зависимости от скорости не предусмотрено. В этом режиме управления рукоятка скорости не используется и может находиться в любом положении.
Управление тягой в маневровом режиме. На боковой стене кабины электровоза ЭП1 М(П), рядом с рабочим местом машиниста, установлен переключатель S137 (S138). Он имеет нейтральное положение и два рабочих: «НН» — набор напряжения и «СН» — сброс напряжения. Для управления локомотивом главную рукоятку необходимо установить в положение «П» сектора тяги, а переключатель S137 (S138) перевести в положение «НН». При этом тиристоры выпрямительно-инверторного преобразователя откроются с таким расчетом, чтобы в цепи тяговых двигателей стал протекать ток 50 А.
Чтобы увеличить ток нагрузки, переключатель S137 (S138) необходимо установить в нейтральное положение, а затем возвратить в положение «НН». После этого ток в цепи двигателей возрастет на 50 А. Таким образом можно довести ток нагрузки до 500 А. При постановке переключателя S137 (S138) в положение «СН» тиристоры ВИП полностью закрываются, прерывая цепь тока тяговых двигателей.
Назначение аппаратов, контакторов и реле
У5 — электропневматический клапан. Наполняет тормозные цилиндры электровоза до давления 7 кгс/см2 (на некоторых партиях электровозов отсутствует).
У25 (У26) — электропневматические клапаны (ЭПК).
KV19 — промежуточное реле (только на ЭП1). Предназначено для исключения ложного срабатывания клапанов тифона У17 (У18) в момент перевода реверсивно-режимной рукоятки в рабочее положение.
KV16 — промежуточное реле. Служит для управления клапаном У5. При достижении скорости 60 км/ч оно переключается, и через его контакт включается клапан У5. Это приводит к наполнению тормозных цилиндров воздухом под давлением 7 кгс/см2 при экстренном торможении или срыве ЭПК.
KV13 — промежуточное реле. Обеспечивает разбор схемы тяги при постановке крана № 395 в VI положение или срыве стоп-крана в кабине управления.
KV11, KV12 — промежуточные реле. Обеспечивают разбор схемы тяги и электрического торможения при срыве ЭПК.
KV14 — промежуточное релетяги. Предназначено для управления режимами тяги-торможения системой МСУД.
КТ10 — реле времени. Контролирует правильное положение реверсоров и работу системы циркуляции и охлаждения масла трансформатора.
SP4 — пневматический выключатель управления. Контролирует давление в тормозной магистрали. Давление на включение — (4,6±0,1) кгс/см2, на выключение — (2,8 ± 0,1) кгс/см2.
KV15 — контрольное реле в схемах тяги и торможения. Своими контактами обеспечивает включение контакторов КМ41 и КМ42. Разбирает тягу в следующих случаях:
— при автоматическом переводе (по команде МСУД) электровоза из режима тяги в режим электрического торможения. Отключается реле KV14 и своими контактами Н35-Н36 обесточивает реле KV15;
— при давлении воздуха в тормозной магистрали ниже 2,7 кгс/см2 (размыкаются контакты SP4);
— при неправильном положении реверсоров, отключении контактора вентилятора или контактора масляного насоса в системе циркуляции и охлаждения масла трансформатора. При этом реле КТ10 выключается и его контакт Н39-Н40 отключает питание катушки реле KV15.
КМ41 и КМ42 — электромагнитные контакторы. Обеспечивают подачу напряжения на блоки управления ВИП от обмотки собственных нужд тягового трансформатора.
КТ1 — реле времени. Время выдержки — (1 — 1,5) с. Предназначено для контроля правильности сбора схемы тяги (торможения). Временная задержка при отключении обеспечивает переход тормозных переключателей QT1 из одного положения в другое без протекания тока в цепях ТД, поскольку контакты реле замыкаются уже после отключения питания от ВИП. В этом случае переходные процессы в цепях ТД успевают завершиться.
SQ3, SQ4 — краны машиниста № 395.
SQ7, SQ8 — краны экстренного торможения (рабочее место помощника машиниста).
KV1 — реле защиты силовой цепи от замыкания на корпус (РЗ).