Общие сведения о системе автоматического управления рекуперативным торможением и принцип ее работы ВЛ11М

Общие сведения. Система автоматического управления рекуперативным торможением (САУРТ) предназначена для автоматического регулирования параметров тяговых электродвигателей в режиме рекуперативного торможения. Она обеспечивает:

• автоматический перевод электровоза из режима выбега в режим рекуперативного торможения по команде машиниста;

• поддержание требуемого отношения тока якоря и тока возбуждения

1А;

• стабилизацию тока рекуперации и скорости движения при колебаниях напряжения контактной сети;

• защиту от юза;

• прекращение режима рекуперации при помощи реле моторного тока РТ37;

• работу электровозов по системе многих единиц в режиме рекуперативного торможения.

Технические данные САУРТ

Диапазон регулирования по току рекуперации 1_р, А ...................... 80—500

Точность поддержания заданного 1 , А.................................. 25

Максимальный ток возбуждения, А .................................... 550

Ограничение по U_{KC max}, В ............................................ 4000

Точность поддержания AU = и_тэд — U_{KC max}, В........................... 100

Время прекращения юза, с, не более.................................... 4

Уменьшение 1_р при срабатывании УПБЗ, % ............................. 50

Время перехода из режима выбега в режим

рекуперации, с, не менее ............................................ 10

Основными элементами САУРТ являются (рис. 9.1):

БП (БП-035)— блок питания;

ЗТС — задатчик тока и скорости, представляющий собой сельсин, установленный на контроллере машиниста КтМ и соединенный зубчатой передачей с тормозной рукояткой. От угла поворота рукоятки зависит величина входного сигнала на блоке сравнения БС;

Рис. 9.1. Функциональная схема САУРТ

БС (ВС-037) — блок сравнения, включающий в себя элемент сравнения по току ЭСТ (регулирует 1_в), элемент сравнения по отношению 1_Я/1_В ЭСОТ (поддерживает это отношение около 2,3), элемент сравнения по напряжению ЭСН (поддерживает и_кс не более 4000 В), элемент сравнения по скорости ЭСС, задатчик напряжения ЗН, генератор вынужденных колебаний ГВК, элементы задатчика юза ЭЗЮ1, ЭЗЮ2, логический элемент ИЛИ;

БТП (БТП-036) — блок транзисторного прерывателя с тиристорным прерывателем ТП;

ДкТІ (ДТ-033) — датчик тока 1_я (установлен в ВВК);

ДкТ2 (ДТ-033) — датчик тока 1_в (установлен в ВВК);

ДкН (ДН-006) — датчик напряжения (установлен в ВВК);

ТГ — тахогенератор (датчик скорости);

УС — скоростемер;

РР — реле рекуперации;

УПБЗ — усовершенствованная противобоксовочная защита.

Блоки БП, БС и БТП кассетного исполнения установлены в шкафу (в схеме блок У14), расположенном в машинном отделении и соединенном с электрическими цепями штепсельными разъемами ХЗ, Х4, Х5 и Х6 на панели П38.

Принцип работы САУРТ. Для регулирования электрических параметров тяговых электродвигателей использован бесконтактный регулятор возбуждения — блок транзисторного прерывателя БТП с тиристорным прерывателем ТП. БТП управляется блоком сравнения БС. Если с логического элемента ИЛИ блока БС на вход блока БТП поступает положительный сигнал, то его прерыватель ТП замыкает цепь питания независимой обмотки генератора АМ-Г преобразователя, если отрицательный сигнал — разрывает ее. Этот процесс повторяется непрерывно.

Подключение тяговых электродвигателей к контактной сети. Реверсивно-селективной рукояткой контроллера машиниста КтМ выбирают соединение тяговых электродвигателей. Тормозную рукоятку устанавливают на подготовительную позицию П. Валы тормозных переключателей ПкТ занимают положение Т. Затем тормозную рукоятку устанавливают на подготовительную позицию ПТ. С ЗТС подается сигнал на блок сравнения БС, и с этого момента начинается автоматический перевод тяговых электродвигателей в режим рекуперативного торможения.

В блоке БС начинает работать канал регулирования напряжения. К элементу сравнения по напряжению ЭСН подаются сигналы по напряжению от ЗН, ДкН и ГВК. На выходе блока БС формируется положительный сигнал. Прерыватель ТП блока БТП замыкает цепь питания независимой обмотки возбуждения генератора АМ-Г. Э.д.с. генератора АМ-Г, ток возбуждения, магнитный поток главных полюсов и э.д.с. тяговых электродвигателей возрастают. Когда э.д.с. тяговых электродвигателей становится больше напряжения контактной сети на 80—100 В, срабатывает реле рекуперации РН11, тяговые электродвигатели подключаются к контактной сети и появляется ток рекуперации 1_р, равный 80—100 А.

После этого канал регулирования напряжения блока БС отключается и подключается канал сравнения по току.

Установление тока рекуперации и его стабилизация при колебаниях и_кс. В блоке БС к элементу ЭСТ подаются сигналы по напряжению от ЗТС, ГВК и ДкТ1 (1_я). При перемещении тормозной рукоятки в крайнее положение увеличивается выходной сигнал с ЗТС. До установления необходимого тока рекуперации 1_р на выходе блока БС сохраняется положительный сигнал, и БТП сохраняет цепь питания независимой обмотки возбуждения генератора АМ-Г.

После установления необходимого тока рекуперации 1_р на выходе блока БС формируется отрицательный сигнал, и цепь питания независимых обмоток возбуждения генератора АМ-Г блоком БТП разрывается.

При уменьшении 1_р из-за увеличения и_кс на выходе блока БС формируется положительный сигнал и прерыватель ТП блока БТП замыкает цепь питания независимой обмотки возбуждения генератора АМ-Г. I возрастает. При увеличении 1_р из-за уменьшения и_кс на выходе блока БС формируется отрицательный сигнал и ТП блока БТП разрывает цепь питания независимой обмотки возбуждения генератора АМ-Г. 1_р уменьшается. Этот процесс непрерывно повторяется.

Сравнение отношения токов 1/1_в. Работает элемент сравнения ЭСОТ. К нему подключаются датчики ДкТ1 (1_я) и ДкТ2 (1_в). Если отношение токов

І_я/І_в начинает превышать 2,3, на выходе блока БС формируется отрицательный сигнал, ток якоря 1_я уменьшается. Если отношение токов 1_я/1_в становится меньше 2,3, формируется положительный сигнал и ток якоря 1_Я увеличивается (см. выше о работе БТП).

Ограничение по напряжению контактной сети. Работает элемент сравнения ЭСН. К нему подаются сигналы по напряжению от ЗН и ДКН. Когда U_KC становится более 4000 В, на выходе блока БС формируется отрицательный сигнал, а после его снижения до 3900 В — положительный сигнал. В первом случае 1_я уменьшается, во втором — увеличивается.

Защита от юза. Работают элементы ЭЗЮ1 и ЭЗЮ2, ЭСТ, ДКТ1 и подается сигнал от УПБЗ. При получении этого сигнала на выходе блока БС формируется отрицательный сигнал. Ток якоря тяговых электродвигателей уменьшается на 50% от заданной величины. После ликвидации юза и прекращения подачи сигнала от ПБЗ на выходе блока БС формируется положительный сигнал и ток якоря тяговых электродвигателей увеличивается вновь до заданного значения через 3—4 с.

Стабилизация скорости. Работают ЗТС, датчик скорости ТГ (тахогенератор), элементы ЭСС и ЭСТ. Если сигнал от ЗТС меньше сигнала от ТГ, на выходе блока формируется положительный сигнал, ток якоря тяговых электродвигателей и их тормозной момент плавно возрастают. Если сигнал от ТГ больше сигнала от ЗТС, ток якоря тяговых электродвигателей и их тормозной момент плавно уменьшаются.

Проверка САУРТ на стоянке. Для проверки необходимо включить мотор-компрессор, мотор-вентилятор (на высокую скорость) и преобразователи, после чего выполнить операции в такой последовательности:

• реверсивно-селективную рукоятку контроллера машиниста перевести в положение С;

• тормозную рукоятку установить в положение П;

• нажать кнопку “Проверка САУРТ” и не отпускать ее до окончания проверки;

• тормозную рукоятку перевести в положение ПТ, при этом ток возбуждения должен быть в пределах 80— 150 А;

• плавно перемещая тормозную рукоятку на 28-ю позицию, следить за показанием амперметра “Возбуждение”. Ток возбуждения должен плавно возрастать от величины первоначальной уставки до максимального значения для САУРТ-006 — 400 А, для САУРТ-034 — 550 А);

• плавно вернуть тормозную рукоятку в положение ПТ. Ток возбуждения при этом должен также плавно снизиться до минимального значения;

• тормозную рукоятку перевести в положение П;

• отпустить кнопку “Проверка САУРТ”;

• реверсивно-селективную рукоятку перевести в положение СП и повторить операции, изложенные выше.

Примечание. Проверка в положении П реверсивно-селективной рукоятки не производится!

Если в процессе проверки не наблюдалось ни бросков, ни заметных колебаний тока возбуждения, то можно заключить, что канал регулирова

ния по току работает нормально. Если же наблюдались броски или значительные колебания тока относительно зафиксированного значения, то необходимо принять меры к устранению неисправностей.

Управление рекуперативным торможением. Управление при наличии САУРТ практически не отличается от ручного управления режимом рекуперации (только исключена необходимость перевода главной рукоятки контроллера на первую позицию). Машинист должен:

• включить мотор-вентиляторы на высокую скорость;

• включить преобразователи;

• установить реверсивно-селективную рукоятку контроллера машиниста на соответствующую позицию в зависимости от скорости;

• установить тормозную рукоятку контроллера в положение П (подготовительная позиция);

• перевести тормозную рукоятку в положение ПТ (предварительное торможение). С этого момента начинается автоматический перевод электровоза в режим рекуперации, при этом увеличивается ток возбуждения тяговых электродвигателей и их э.д.с.

Когда э.д.с. начинает превышать напряжение контактной сети на 80—100 В, включаются линейные контакторы и устанавливается ток рекуперации 80—100 А.

Для увеличения тока рекуперации до значения необходимого по условиям движения, тормозную рукоятку надо переместить на следующие позиции. На 28-й позиции тормозной рукоятки задается максимальное значение тока.