/
Автор: Просвирин Б.К.
Теги: железнодорожный транспорт электроника электротехника электропоезда локомотивы
ISBN: 5-900345-04-1
Год: 2000
Текст
Ь LtMoicMKu желези грожника
г
ь к. п; j рин
Элект шпс-езда
носТ(Й о ток
<) ч е с к и м
। оp.v >jнием
У ч t б н пособие
•ТРАНС
‘300 г
Библиотечка железнодорожника
Б.К. ПРОСВИРИН
Электропоезда
постоянного тока
с электрическим
торможением
Учебное пособие
scan: The Stainless Steel Cat
ББК 39.232
Электропоезда постоянного тока с электрическим
торможением.- М., “ТРАНСИЗДАТ”, 2000 г. - 328 с.
Дано описание конструкции электропоездов ЭР2Т и ЭД2Т
с рекуперативно-реостатным торможением. Подробно рассмот-
рены электрические схемы силовых цепей: вспомогательных и
цепей управления. Описывается работа пневматического обору-
дования.
Книга предназначена в качестве учебного пособия для
учащихся ПТУ, школ машинистов и может быть использована на
технических занятиях локомотивных и ремонтных бригад в депо.
ISBN
5 - 900345 - 04 - 1
© Б.К. Просвирин, 2000 г.
© Издательство “ТРАНСИЗДАТ”, 2000 г.
Борис Константинович Просвирин
Электропоезда постоянного тока
с электрическим торможением
Главная редакция учебно-методической литературы.
Руководитель Ю.А. Житенёв
Редактор Н.А. Сергеев
Набор А.А.Сивснковой|
Корректор Л.В. Руднева
Дизайн и вёрстка Д.Ю. Житенев
Сдано в набор 16.11.99 г. Подписано в печать 26.12.99 г.
Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс.
Печать офсетная.Печатных листов 20,5.Тираж 1500 экз.
Издательство “ТРАНСИЗДАТ”. ЛР № 065638 от 22 января 1998 г.
129110, г. Москва, Паптелеевская ул., 26
Тел.: (095) 726-12-49, 262-44-03
E-mail: transizdat@mail.ru
Типография ИПО “Полигран”, г. Москва, Пакгаузное ш., 1.
Заказ № ' ' -
От автора
В данном учебном пособии автор стремился в простой и
сжатой форме дать описание конструкции, принцип действия и
основные характеристики механического, электрического и
пневматического оборудования электропоездов постоянного
тока с электрическим торможением. За основу взяты наиболее
распространенные электропоезда ЭР2Т и ЭД2Т. Поскольку они
принципиально одинаковы по конструкции, описание дается
общим для обоих поездов. В случаях различия — это подробно
объясняется.
Электрические схемы указанных поездов достаточно
сложны, поэтому автор перед тем, как давать описание схемы
завода-изготовителя, старался привести по возможности
упрощенные схемы, что должно облегчить понимание
материала.
Такие серьезные вопросы, как тормозное оборудование,
также излагаются сначала в простой доступной форме,
позволяющей учащимся понять принцип действия того или
другого аппарата. Затем описывается конструкция тормозных
приборов.
Первая глава книги посвящена механическому
оборудованию, как самой ответственной части,
обеспечивающей безопасную работу электропоезда. В
последующих главах описывается электрическая и
пневматическая аппаратура, неисправности и их устранение,
работа автоматической локомотивной сигнализации, вопросы
техники безопасности, рекомендации по эксплуатации поезда. В
данной работе не ставилась цель дать исчерпывающий
справочный материал, объясняются только наиболее важные
узлы оборудования, чтобы правильно понять работу
электропоезда и грамотно его эксплуатировать.
Автор с благодарностью примет все критические
замечания и пожелания по содержанию книги. Просим
направлять их по адресу: 129110, г. Москва, ул. Пантелеевская,
д. 26, “Локомотив”, издательство “ТРАНСИЗДАТ”. .
I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОПОЕЗДАХ
Первые девять отечественных электросекций, рассчитанных на
напряжение 1500 В, были построены Мытищинским машиностроительным
заводом в конце 20-х годов, и с октября 1929 г. стали эксплуатироваться на
участке Москва — Мытищи, который обслуживало недавно построенное
депо Москва II. Эти трехвагонные электросекции были оснащены
электрическим оборудованием английской фирмы “Метро — Виккерс”,
что отразилось в их обозначении - СВ. С 1932 г. электрооборудование стали
изготовлять на Московском заводе “Динамо”, и секции стали обозначать
СД. Их выпускали до 1941 г., последняя имела номер 260. Трехвагонную
секцию в то время рассматривали как поездную единицу, а в дальнейшем
из двух - трех таких секций стали составлять поезда.
В силовой схеме на электросекциях СД появился групповой
переключатель, как тогда называли реостатный контроллер. Ранее на
секциях СВ для переключений в силовой схеме применяли только
индивидуальные контакторы. Надо отметить, что силовая схема первых
электросекций принципиально сохранилась и работает до наших дней на
электропоездах ЭР2.
С 1946 г. производство моторвагонных электросекций продолжили на
Рижском вагоностроительном заводе и первые из них СР №501 — 506 в
1947 г. поступили в депо Москва II. Их выпускали для работы на двух
напряжениях — 1500 В и 3000 В в качестве переходных, потому что участки
стали переводить на напряжение 3000 В. Всего было построено
приблизительно 340 секций СР. и в дальнейшем их передавали на участки,
подлежащие переводу на напряжение 3000 В постоянного тока. С 1952 г.
по 1958 г. на РВЗ выпускали секции СРЗ на напряжение 3000 В.
Секции СВ, СД, СР и СРЗ показали в эксплуатации себя с хорошей
стороны и многое из их конструктивных решений успешно служит до сих
пор, например, на электропоездах ЭР2. Даже внешне электропоезд ЭР2
напоминает довоенные электросекции: вид сбоку почти не изменился
(только боковая обшивка кузовов раньше была не гофрированной, а
гладкой), точно такая же планировка вагонов, расположение входных
дверей, тамбуров, диванов, ламп освещения.
Разумеется, за прошедшее время многое изменилось: вид головной части
электропоезда, кабина управления, с 1957 г. входные двери стали
автоматическими с низкими подножками. На моторные вагоны установили
быстродействующие выключатели (до этого силовую схему от коротких
замыканий и перегрузок защищали три, а затем четыре последовательно
4
соединенных линейных контактора). Однако принцип действия силовой
схемы сохранился до наших дней.
В 1957 г. начался серийный выпуск десятивагонных электропоездов ЭР1
и к 1962 г. было построено 259 поездов, затем перешли на выпуск
электропоездов ЭР2 (с № 300 по № 1349).
Одновременно ученые и специалисты вели работы по созданию поезда
с электрическим торможением. Первые практические опыты были
проведены на переоборудованной секции СД № 213 в 1947 г. Затем пять
секций СВ в двухвагонном варианте были переделаны на Перовском
локомотиворемонтном заводе для рекуперативно-реостатного торможения
и в составе десятивагонного поезда (№№ 002, 019, 020, 022, 030) были
переданы в 1958 г. в депо Перерва для опытной эксплуатации.
Надо отметить, что этот поезд тяжело входил в жизнь. В те годы
отсутствовала система автоматического управления и защиты. Релейная
защита из-за медленного срабатывания не отвечала предъявляемым
требованиям, поэтому перегорали и выходили из строя тяговые двигатели,
силовая аппаратура и др. Безусловно, опыт эксплуатации накапливался, и
в результате Рижский вагоностроительный завод в начале 60-х годов
выпустил один поезд ЭР6 и два состава ЭР 10, на которых доводилась и
совершенствовалась схема рекуперативно-реостатного торможения. Затем
построили 66 поездов ЭР22, которые удовлетворительно проработали около
30 лет, по два поезда ЭР22М и ЭР22В. На их основе созданы современные
поезда ЭР2Р, ЭР2Т, ЭД2Т, ЭД4М.
Перечисленные поезда имеют следующие достоинства: повышенная
мощность тяговых двигателей допускает достаточно большие ускорения
поезда, применение в схеме электронных устройств существенно повысило
надежность в работе и устранило недостатки, характерные для ранее
выпускаемых электропоездов. Схема прямого входа в рекуперацию
получилась бЬлее простой, позволяющей повысить процент возвращения
электроэнергии. При использовании всех тормозных средств поезд имеет
очень высокий тормозной эффект, хорошо отлажена система
резервирования и т. д.
Вагоны электропоездов состоят из механической части, электрического
и пневматического оборудования. К механической части относятся кузов,
ходовые части, зубчатые передачи, тяговые приборы; к электрическому
оборудованию — токоприемники, пусковая аппаратура, тяговые двигатели,
вспомогательные машины, аппараты защиты; к пневматическому
оборудованию — пневматические аппараты и приборы тормозной системы,
воздухопроводы, резервуары, краны, звуковые сигналы, стеклоочистители
и др.
5
Число и взаимное расположение моторных й прицепных вагонов секции
(поезда) определяют составность секции (поезда). Составность выражают
формулой, где буквами М, Пи Г обозначают соответственно моторный,
прицепной и головной вагоны. Так, двухвагонная секция, состоящая из
моторного и прицепного вагона, обозначается М+П, а состоящая из
моторного и головного вагона — М+Г. Обозначение составности
электропоезда ЭР2Т такое: Г+М+П+М+М+П+М+П+М+Г.
Нумерация вагонов электропоездов состоит из номера электропоезда,
две последние цифры обозначают номер вагона. Моторные вагоны имеют
четные номера 02, 04, 06 и т. д., головные оканчиваются на 01 и 09,
прицепные 03, 05, 07, 11.
Электропоезда предназначены в основном для обслуживания
пригородного движения. Первое время они эксплуатировались на малых
плечах (40 — 70 км), но затем наметилась тенденция к увеличению длин
участков. Так, во время летних перевозок, при нехватке пассажирских
вагонов электропоезда использовали для перевозок пассажиров до
Ярославля, Петербурга и т.д. Однако их конструкция на подобную работу
не рассчитана, поэтому удлинять участки более 150 км нежелательно.'
Вследствие коротких перегонов и большой интенсивности движения в
пригородных зонах моторвагонный подвижной состав должен обеспечивать
высокие ускорения, замедления и максимальные скорости для реализации
высоких участковых скоростей на малых перегонах.
Промышленное строительство электропоездов переменного тока
началось с 1962 г. (ЭР9). С 1967 г. стали выпускать электропоезд ЭР9П с
подвагонным расположением выпрямительной установки. В 1978 г. на
моторных вагонах переменного тока был установлен шинный
высоковольтный ввод, который расположен внутри пассажирского
помещения, вместо ранее применяемого наружного,кабельного
высоковольтного ввода. Эти поезда обозначают ЭР9М. Затем выпу кали
поезда ЭР9Е, ЭР9Т, а в настоящее время — электропоезд с электрическим
торможением ЭД9Т.
В заключение хочется сказать добрые слова о коллективе Демиховского
машиностроительного завода, который, несмотря на малый опыт и большие
экономические затруднения, успешно справляется с заказами дорог. Их
продукция не уступает по качеству продукции РВЗ.
6
ТЕХНИКА БЕЗОП АСНОСТИ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ
ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ
На электропоездах приняты все меры для безопасности обслуживающего
персонала и пассажиров. Высоковольтная аппаратура располагается в
заземленных подвагонных ящиках, на крыше и в шкафах. На все
высоковольтные ящики и шкафы нанесены предостерегающие надписи и
знаки, напоминающие об опасности; такая же надпись имеется на торцовой
стене моторного вагона у лестницы для подъема на крышу.
Чтобы исключить прикосновение к токоведущим частям, на дверях
высоковольтных шкафов, подвагонных ящиках, высоковольтных
междувагонных соединениях и лестницах установлены защитные
электрические блокировки. Если при поднятом токоприемнике попытаться
открыть дверь высоковольтного шкафа или крышку подвагонного ящика,
разъединить высоковольтное межвагонное соединение или опустить
лестницу, то токоприемник автоматически опустится. Его подъем возможен
при условии, что двери высоковольтных шкафов, подвагонные ящики
закрыты, лестницы сложены и заперты, высоковольтные соединения
правильно вставлены и, как говорят, заблокированы.
Во время движения электропоезда входные двери удерживаются в
закрытом положении. Для сигнализации закрытия дверей каждая створка
имеет электрическую блокировку, на пульте и в служебном коридоре
имеются сигнальные лампы.
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА ЭЛЕКТРОПОЕЗДЕ
Запрещается производить какие-либо работы на поезде лицам, которые
не сдали очередной экзамен по технике безопасности, а также не имеющим
удостоверения на право работы с установками высокого напряжения
(свыше 1000 В).
При поднятом токоприемнике запрещается:
осматривать и ремонтировать электрическое, механическое и
пневматическое оборудование;
производить запрессовку подшипников тяговых двигателей;
прикасаться к ящикам подвагонного оборудования;
регулировать предохранительные клапаны;
открывать двери высоковольтных шкафов, люки калориферов, ящики под
вагоном, блоки измерительных приборов;
разъединять высоковольтные междувагонные соединения;
мыть полы в вагонах.
7
Категорически запрещается выполнять какие-либо работы на крыше
электропоезда, находящегося под контактным проводом, и подниматься на
крыши вагонов без снятия напряжения и без заземления контактной сети.
При поднятом токоприемнике разрешается:
вскрывать кожух и регулировать регулятор давления;
проверять выходы штоков тормозных цилиндров, не залезая под кузов;
заменять лампы освещения и низковольтные предохранители при
обесточенных цепях;
менять прожекторные лампы;
протирать стекла кабины снаружи и внутри.
При осмотре и ремонте подвагонного оборудования и оборудования в
шкафах с блокировками безопасности, находясь под контактным проводом,
электропоезд следует привести в безопасное состояние:
остановить состав и принять меры против самопроизвольного движения
на уклоне;
выключить все преобразователи и БВ, отключив ВУ;
опустить все токоприемники и визуально убедиться, что они опустились;
в шкафах моторных вагонов перевести ручки кранов токоприемников
из вертикального положения в горизонтальное (поставить “на ручные”);
переключить главные разъединители в положение “земля”;
отключить аккумуляторные батареи на прицепных вагонах.
Реверсивная рукоятка контроллера машиниста должна находиться у
машиниста (или у лица, которое руководит ремонтными работами).
Восстановление рабочего состояния поезда производят в обратном
порядке:
переключить главные разъединители в рабочее положение;
перевести краны токоприемников из горизонтального в вертикальное
положение (снять с “ручного”).
Затем в установленном порядке надо заправить электропоезд.
Разрешено наблюдать за работой оборудования в шкафах при открытых
дверцах и снятых крышках с подвагонных ящиков, закрепив блокировочные
выключатели в нажатом состоянии (наблюдающих должно быть не менее
двух). При этом запрещается приближаться к электрооборудованию на
расстояние менее 1 м и оставлять без надзора открытое оборудование,
причем наблюдать за подвагонным оборудованием при открытых ящиках
разрешается только с наружной стороны вагона. Находиться под вагоном
категорически запрещается!
8
После окончания работы следует развязать все блокировки и закрыть
специальные замки шкафов и крышек ящиков.
Во время движения двери хвостовой кабины должны быть заперты, в
рабочей кабине — закрыты и не заперты.
Категорически запрещается производить временные соединения
высоковольтных цепей, прокладывая провода в кабинах, тамбурах, салонах
и других помещениях.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОРМОЗНОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
Выполняя работы по содержанию тормозов и пневматического
оборудования, надо соблюдать правила безопасности. Напомним основные
из них.
Осмотр и ремонт тормозного оборудования разрешается производить
только после закрепления электропоезда тормозными башмаками.
Перед сменой колодок, регулировкой рычажной передачи надо
обязательно выключить воздухораспределитель разобщительным краном,
вручную через выпускной клапан выпустить воздух из тормозного цилиндра
и запасного резервуара, оставив открытым кран на запасном резервуаре.
Прежде чем вскрывать тормозной цилиндр, также необходимо
выключить воздухораспределитель и выпустить сжатый воздух.
Запрещается проверять пальцами совпадение отверстий в деталях
рычажной передачи или просовывать руку между колодкой и бандажом
при смене колодок. Для этого надо пользовать ломики.
При наличии в пневматической системе сжатого воздуха не разрешается
вывертывать резьбовые краны, клапаны, пробки, заглушки,
соединительные рукава для устранения утечек воздуха.
Перед разъединением рукавов напорной или тормозной магистрали надо
перекрыть концевые краны. Во время продувки через концевые краны
необходимо надежно удерживать рукав, через который выходит сжатый
воздух.
Запрещается продувать резервуары, сборники, воздухопроводы, если в
зоне продувки находятся люди. При выполнении ремонтных работ следует
пользоваться только исправным инструментом и приспособлениями.
9
ТЕХНИЧЕСКИЕДАННЫЕПОЕЗДОВ ДЕМИХОВСКОГО
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА
Конструкционная скорость, км/ч
Максимальная скорость, км/ч
Среднее ускорение, м 'с2
Тормозной путь со скорости 120 км/ч при нормальной населенности
и полном торможении ЭПТ, м
при экстренном пневматическом торможении, м
Общая часовая мощность тяговых двигателей, кВт
База вагонов, мм
База тележек, мм
моторный вагон
прицепной вагон
Диаметр колес, мм
моторный вагон
прицепной вагон
Полная длина электропоезда, мм
Длина кузова, мм
Ширина кузова, мм
Высота оси автосцепки под массой тары вагона, мм
на головном вагоне со стороны кабины
на головном вагоне с противоположной стороны, моторных и
прицепных вагонах
Расстояние от головок рельса до корпуса редуктора при новых
бандажах
Число мест для сидения в поезде из 10 вагонов
130
120
0,72
1000
1080
4800
15000
15000
2600
2400
1050
957
220670
21500
1060 ±20
116
1100
Масса тары вагонов, т
ГОЛОВНОГО моторного прицепного поезда из 10 вагонов Основная составность поезда (Г+М)+(П+М)+(М+П)+(М+П)+(М+Г) Допускаются; 45 60,5 41,5 517
9-вагонная составность (Г+М)+(М+П)+(М+П+П)+(М+Г);
11-вагонная составность (Г+М)+(П+М)+(М+П)+(М+П+П)+(М+Г);
8-вагонная составность (Г+М)+(П+М)+(М+П)+(М+Г)
6-вагонная составность (Г+М)+(П+М)+(М+Г)
Головной вагон, модель 62 - 235
Моторный вагон, модель 62 - 234
Прицепной вагон, модель 62 - 236
10
II. МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
КУЗОВА ВАГОНОВ
Кузов вагона электропоезда — цельнометаллический, представляет
собой несущую конструкцию. Он состоит из продольных и поперечных
элементов, перекрытых тонкими гофрированными листами. К продольным
относятся боковые балки рамы, верхние угольники, к поперечным —
поперечные балки рамы, стойки боковых стенок, дуги крыши. Эти элементы
сварены в единую конструкцию (пол вагона, боковины, крыша, торцовые
части) и одновременно воспринимают нагрузки, которые возникают при
движении вагона.
Рама кузова является его базой и основным элементом. Она
воспринимает всю вертикальную нагрузку, а также продольные нагрузки
от сил тяги и торможения. Конструкция рам моторных и прицепных вагонов
одинакова. По краям рамы (примерно над тележками) имеются так
называемые консольные части, между ними расположена средняя часть.
Каждая консольная часть ограничена буферным брусом (с внутренней
стороны — шкворневой поперечной балкой). Буферный брус штампуется
из стальной заготовки толщиной 8 мм. В его средней части установлена
розетка для автосцепки. В центре между шкворневой балкой и буферным
брусом проходит сварная хребтовая балка и соединяет их (на первых
электросекциях хребтовая балка проходила по всей длине вагона, что,
конечно, увеличивало жесткость конструкции). К стенкам хребтовых балок
приклепывают упорные кронштейны, между которыми располагается
поглощающий аппарат автосцепки с тяговым хомутом.
Шкворневая балка имеет коробчатое сечение. На ней размещены
шкворневые устройства, связывающие раму кузова с тележкой. На этой
же балке расположены верхние рамные скользуны, которыми кузов
опирается на тележку.
Усилия тяги и торможения передаются через шкворни от тележки на
кузов вагона. Трение в скользунах при повороте тележки относительно
кузова дополнительно защищает от вибрации и колебаний.
От шкворневой балки в сторону средней части рамы отходят два раскоса.
Поперечные балки в средней части связаны с продольными, что придает
жесткость конструкции рамы, к ним также крепится подвагонное
оборудование. Продольные балки проходят по всей длине вагона, за
исключением мест, где расположены подножки.
И
Металлический пол приваривают к раме прерывистой сваркой по
контуру. Для укладки электрических проводов и кабелей в нем
предусмотрены желоба. Боковые стенки вагона состоят из наружной
металлической обшивки, вертикальных межоконных стоек, дверных стоек,
верхнего обвязочного угольника и наддверных профилей. Все это сварено
воедино.
Торцевые стены изготавливают из швеллеров, двух крайних стоек,
средних стоек, которые образуют дверной проем для переходной двери, и
приваренных гофрированных листов. Лобовой стенке головного вагона
придается соответствующая форма. Особенно красиво выглядит головная
часть электропоезда ЭД4М, отвечающая требованиям современного
дизайна.
Крыша вагона выполнена из стальных дуг, к которым приваривают
гофрированные стальные листы обшивки. Гофры располагаются в
продольном направлении для необходимой жесткости. На крышах
моторных вагонов расположены тумбы для крепления токоприемника,
опорные изоляторы со скобами для крепления пускотормозных резисторов
(на прицепных вагонах — демпферных резисторов), скобы для мостков, с
которых производят осмотр оборудования, а также ряд деталей
электрической аппаратуры.
Над дверями вагона в листы округления крыши, а также на нижних
частях боковых стенок вварены жалюзи для забора воздуха и подачи его в
вентиляционную систему пассажирского помещения, для охлаждения
двигателей и преобразователей.
На внутреннюю поверхность кузова наносят, предварительно
загрунтовав, слой мастики, которая предохраняет металлическую часть
кузова от коррозии. Следует напомнить, что вагоны электропоездов не
имеют естественной вентиляции. Поэтому отапливать их одними
электропечами ни в коем случае нельзя, хотя это безопаснее и удобнее.
Скапливающийся конденсат не удаляется и быстро разъедает обшивку
вагона, другие металлические части. Из-за этого режим отопления
предусматривает вентиляцию (т. е. калориферное отопление вместе с
печами). ...
Внутренняя обрешетка боковых стен изготовлена из деревянных
вертикальных стоек, прикрепленных к металлическим стойкам кузова.
Обрешетка потолка выполнена из деревянных дуг, которые прикрепляют
к металлическим, дугам крыши, продольных брусков. В гнезда обрешетки
вставлены теплоизоляционные плиты из пенопласта, герметизированные
гидроизоляционной пленкой.
12
Пол состоит из каркаса и настила. Каркас делают из брусков, которые
крепят болтами к металлическому полу. Верхний настил состоит из
столярных плит, в тамбурах — из сосновых шпунтованных досок. На
верхний настил наклеивается линолеум. В полу моторных вагонов имеются
люки с крышками для осмотра двигателей, муфт. Кроме того, на всех
вагонах через люки имеется доступ к пятникам.
Оконные коробки с рамами смонтированы между вертикальными
стойками и прикреплены планками к шпилькам, приваренным к стойкам
кузова. К боковым внутренним сторонам оконных коробок прикреплены
специальные полозы для перемещения вверх подъемной части рамы
(форточки).
Внутренняя обшивка вагона выполнена из твердых древесно-
волокнистых плит, которые оклеивают пластиком. Обшивка потолка
выполнена также из древесно-волокнистой плиты и окрашена в белый цвет.
В средней части вдоль вагона смонтирован вентиляционный канал. По
обе стороны от него над диванами расположены плафоны освещения. На
чердаках тамбуров установлены мотор-вентиляторы, доступ к которым
осуществляется через люки в потолке тамбуров.
ОБОРУДОВАНИЕ ВАГОНОВ
Планировка внутренних помещений вагонов не изменилась по
сравнению с вагонами первых отечественных электросекций довоенного
выпуска (она оказалась удачной и долговечной!): так же расположены
входные двери, тамбуры, пассажирское помещение и т. д. Одно время, с
1947 г. по 1957 г., плафоны освещения располагали по одной линии вдоль
прохода между диванами. В дальнейшем, учитывая, что пассажиры читают
в вагонах, вернули лампы освещения на старое место.
Входные автоматические двери (рис. 1) представляют собой
алюминиевый каркас, обшитый алюминиевыми листами. Стык створок
дверей уплотнен резиновым профилем. К каждой створке сверху
прикреплена рейка, которая опирается на два ряда шариков в сепараторе,
и перемещается по ним в пазу направляющего рельса. Над дверями
укреплены два пневматических цилиндра, соединенных с
электропневматическими вентилями. Они подают сжатый воздух в
переднюю или заднюю полость цилиндра. В цилиндрах имеются поршни
со штоками. Штоки связаны с кронштейнами, укрепленными на рейках,
перемещая их, закрывают или открывают створки.
13
Рис. 1. Наружные раздвижные двустворчатые двери:
1 створка; 2 — швеллерная балка; 3 — кронштейн подвешивания
створки; 4 — рейка; 5 — пневматические цилиндры; 6 — направляющие
ролики; 7 — уплотнитель
14
Раздвижные двери в салонах также алюминиевые, их створки подвешены
на роликах и перекатываются по рельсам, наклоненным в середину вагона.
Окна пассажирского помещения выполнены двойными. Чтобы обеспечить
открытие верхней части окна (форточки), над каждым окном установлен
пружинный механизм. Деревянный каркас окна армируется алюминиевыми
профилями, наличники окон изготовлены из стеклопластика. В оконном
проеме (между рамкой окна) установлено резиновое уплотнение. Лобовые
стекла в кабине выполнены с двойным остеклением и имеют пленочный
обогрев.
Между вагонами предусмотрены переходные площадки. Они состоят
из переходного мостика, укрепленного на шпинтонах. Мостик представляет
собой два стальных рифленых листа, один из которых соединен с порогом
торцовой двери, второй — с буферной балкой площадки. Сверху и с боков
имеются горизонтальные и вертикальные резиновые баллоны
(уплотнители), которые соприкасаются между собой на сцепленных
вагонах. Тем самым обеспечивается плотное соединение площадок за счет
упругих свойств резины. Баллоны закреплены на профилях торцовой
стенки вагона вокруг дверного проема.
Вагоны оборудованы подножками для выхода пассажиров на высокие и
низкие платформы. Они утоплены в боковых стенках и все, кроме нижней
ступеньки, закрываются дверями. Нижняя ступенька — съемная. При
эксплуатации поезда на участках с высокими платформами подножки
перекрывают специальным откидным мостиком из рифленой листовой
стали.
Для подъема на крышу на моторных вагонах имеются складные
лестницы, замки которых закрывают реверсивной рукояткой. Чтобы
предохранить стальную обшивку кузовов и придать надлежащий вид,
наружную поверхность грунтуют и окрашивают. На нее наносят
необходимые надписи: инициалы дороги, знаки МПС, серию и номер
вагона. В нижней части головного вагона установлен путеочиститель.
КОЛЕСНЫЕ ПАРЫ
Колесные пары — самая ответственная часть экипажа. От их
исправности зависит безопасность движения. Поэтому инструкция по
колесным парам ЦТ-329 требует постоянно контролировать их состояние.
Машинист обязан осматривать колесные пары под электропоездом при
каждых приемке, стоянке на станции, проведении ТО-2 в доступных местах
по доступной стороне. После всех видов технического’ обслуживания и
15
ремонтов в депо колесные пары осматривают мастера и приемщики
локомотивов.
Колесная пара через шейки оси воспринимает всю массу вагона. Кроме
того, на моторных вагонах она преобразует вращательное движение,
передаваемое от двигателей, в поступательное всего поезда. В режимах
электродинамического торможения также передаются тормозные усилия.
В то же время на колесную пару воздействуют неровности пути (стыки,
стрелки и т. д.), она сама воздействует на путь.
Перечислим основные элементы колесной пары: ось, два колесных
центра, сменные бандажи или безбандажные цельнокатаные колеса. На
моторных вагонах на ось устанавливают большое зубчатое колесо и
подшипниковый узел опоры редуктора.
Рис. 2. Упрощенный схематичный рисунок оси колесной пары
моторного вагона
Ось колесной пары имеет участки различных диаметров (рис. 2). На
концах оси имеются две шейки, заканчивающиеся резьбовыми частями 1,
предподступичные части 2, подступичные части 3, на которые напрессованы
ступицы колесных центров, шейка 4 под подшипники редуктора и средняя
часть 5. Переходы от одного диаметра к другому сделаны плавными
(галтели) в виде закруглений. На оси моторного вагона имеется удлиненная
опорная поверхность для ступицы зубчатого колеса.
Чтобы повысить прочность и долговечность осей, в заводских условиях
на специальных токарно-накатных станках производят упрочняющую
накатку, после чего с помощью магнитной дефектоскопии проверяют
отсутствие трещин в оси.
Оси, поступающие на формирование колесных пар, должны иметь
четкие знаки и клейма (маркировку), предусмотренные стандартами и
техническими условиями. Клейма и знаки наносят на торце оси правой
стороны колесной пары. Правой стороной считают ту, на торце оси которой
находятся знаки и клейма, относящиеся к ее изготовлению. Клейма должны
сохраняться на* все время эксплуатации.
16
Клеймение колесных пар производят работники, имеющие право
освидетельствования колесных пар.
При формировании, ремонте и освидетельствовании колесных пар
применяют следующие знаки и клейма:
клеймо в форме прямоугольника с закругленными углами, в котором
стоит условный номер ремонтного пункта, имеющего право изготовления
элементов колесных пар, их формирования, освидетельствования с
выпрессовкой оси и полного освидетельствования;
цифры и буквы для обозначения даты и других данных (месяц
обозначают только римскими цифрами, а две последние цифры года —
арабскими; высота цифр 6 мм);
клеймо приемщика и инспектора ОТК;
клеймо в форме круга с буквой “Ф”, обозначающее формирование новой
колесной пары или смену оси;
клеймо в форме круга с буквой “Д”, обозначающее освидетельствование
колесной пары с выпрессовкой оси;
клеймо в форме круга с буквами “СБ”, обозначающее смену бандажей.
Новые элементы колесных пар, поступающие на ремонтные пункты,
имеют следующие четко обозначенные знаки и клейма (рис. 3 и 4).
Клеймение оси производят в два приема: вначале клейма ставят на
необработанной оси в средней ее части, а после обработки оси клейма
переносят на правую торцовую часть. При формировании, а также при
освидетельствовании колесной пары с выпрессовкой оси ставят
дополнительные клейма на правом торце оси. При полном
освидетельствовании колесной пары дополнительные клейма (номер
ремонтного пункта, дата освидетельствования и клейма приемщиков)
ставят на левом торце оси.
Клеймение бандажей производят на боковой наружной грани, у колесных
центров клейма наносят на наружной стороне ступицы, клеймение
цельнокатаных колес производят на боковой поверхности обода, у зубчатых
колес клейма наносят на венцах.
На моторных вагонах колесные центры спицевые, на прицепных —
цельнокатаные. Колесный центр моторного вагона состоит из ступицы,
которая насаживается на ось (ступица может быть нормальной и
удлиненной для установки зубчатого колеса), обода со съемным бандажом
и спиц, соединяющих обод и ступицу. Цельнокатаное колесо состоит из
ступицы, обода и соединяющего их диска. Центры отливаются из
углеродистой стали марки 25ЛШ.
... i
’ ' i 17
' ;
Рис. 3. Знаки и клейма, расположенные на правом торце оси колесной пары
моторного (а) и прицепного (б) вагонов:
1 — номер завода-изготовителя; 2 — номер пункта, перенесшего знаки; 3 — номер
оси; 4 — клеймо, удостоверяющее правильность переноса знаков; 5 — дата
изготовления оси; 6 — клеймо приемки; 7 — клеймо формирования колесной
пары или смены оси: 8 — номер пункта, производившего формирование;
9 — клеймо приемки; 10 — дата формирования или смены оси; И — клеймо
инспектора ОТК
Рис. 4. Знаки и клейма, расположенные на колесном центре (а), цельнокатаном
колесе (б) и бандаже (в):
1 — номер завода-изготовителя; 2 — дата изготовления; 3 — номер партии;
4 — номер плавки; 5 — номер колесного центра; 6 — клеймо приемки; 7 — марка;
8 — номер колеса; 9 — номер бандажа
18
Материалом бандажей также служит высококачественная углеродистая
сталь, поскольку бандаж должен быть довольно твердым и в то же время
достаточно вязким, чтобы противостоять ударам. Чтобы предотвратить
проворот бандажа на колесном центре, его насаживают в горячем
состоянии. Внешняя поверхность бандажа, соприкасающаяся с рельсом,
называется поверхностью катания.
Обтачивают бандаж по специальному профилю (его сечение показано
на рис. 5). Поверхность катания — коническая, с уклонами Г.20 и 1:7. В
настоящее время для моторвагонного подвижного состава в связи с
переходом на колею шириной 1520 мм инструкцией по колесным парам
определены другие профили — с уклонами 1:10 и 1:3,5.
Рис. 5. Схема профиля бандажа и основные параметры:
А — толщина гребня; Б — параметр крутизны; h — высота гребня; d — толщина
бандажа
Конусность поверхности катания определяется условиями прохождения
колесной парой кривых участков пути. Конический профиль бандажа
уменьшает проскальзывание и пробуксовку в кривых, т. е. снижает износ
бандажа. Уклон рабочей части по кругу катания небольшой — 1:10. Уклон
1:3,5 и фаска на наружной грани воспринимают естественный наплыв
металла, который образуется при нормальной работе колеса.
19
Эта часть поверхности изнашивается мало, так как работает только в
кривых очень малого радиуса и облегчает прохождение по стрелкам при
большом износе (прокате) колеса. Диаметр круга катания
колеса — 1050 мм, ширина бандажа — 130 мм, внутренний
диаметр — 900 мм.
Под формированием колесной пары понимают запрессовку оси в
колесные центры, насадку бандажей и окончательную обточку. Внутренний
диаметр бандажа меньше диаметра обода колесного центра приблизительно
на 1,1 — 1,45 мм. Бандаж равномерно нагревают до температуры
250 — 320 °C и насаживают на обод колесного центра так, чтобы его буртик
3 (рис. 6) упирался в обод. При температуре не ниже 150 — 200 °C со
стороны внутренней грани в выточку бандажа заводят фасонное разрезное
кольцо 1 (кольцо нельзя ставить на холодный или остывший бандаж). Затем
буртик выточки обжимают на вальцовочном станке, зачеканив концы кольца
(эти концы должны плотно подходить друг к другу). Получается так
называемый “замок”. Плотность насадки бандажа и кольца проверяют
остукиванием молотком. Насаженный бандаж окончательно обтачивают.
Рис. 6. Фиксация бандажа на ободе колесного центра:
1 — фасонное разрезное кольцо; 2 — обод; 3 — буртик бандажа
20
Колесные центры запрессовывают на ось в холодном состоянии. Натяг
при запрессовке является определяющим фактором. Поэтому диаметр
подступичной части оси на 0,1 — 0,3 мм больше, чем диаметр отверстия
ступицы колесного центра. Усилия запрессовки - 60 — 90 тс на колесной
паре прицепного вагона и 75 — 100 тс — моторного. Гидравлический
пресс для насадки имеет индикатор для снятия диаграммы, по которой
судят о прочности насадки. Если диаграмма плохая, то колесную пару
бракуют.
Сформированную колесную пару окрашивают в черный цвет, белилами
покрывают наружные грани бандажа и внутреннее соединение ступицы с
осью. Против одной из спиц, в месте постановки контрольных меток
(кернением на бандаже и зубилом на ободе) наносят красную полосу. По
ней следят за возможным сдвигом бандажа в эксплуатации. Такую же
полосу наносят и в соединении ступицы с осью.
Сейчас геометрические параметры бандажа контролируют шаблоном
УТ-1. Толщина гребня (см. рис. 5) — это расстояние, измеренное по
горизонтали на высоте 13 мм от поверхности круга катания колеса между
двумя точками, лежащими по разные стороны от вершины гребня. Одна
из них находится на внутренней грани бандажа, вторая — на наружной
поверхности гребня.
Параметр крутизны гребня —* это расстояние, измеренное по
горизонтали между двумя точками наружной поверхности гребня, одна из
которых находится в двух миллиметрах от вершины, а другая — на
расстоянии 13 мм от круга катания колеса. Это — комплексный параметр,
состояние которого характеризует изменение формы и размеров не только
гребня, но и всего профиля поверхности катания бандажа, что связано с
износами в процессе эксплуатации.
Круг катания — внешняя окружность сечения бандажа плоскостью,
параллельной его боковым граням и отстоящей от внутренней грани на
расстоянии 70 мм, т. е., примерно, на середине бандажа.
Высота гребня — расстояние по вертикали между вершиной гребня и
поверхностью круга катания.
Прокат, который наиболее интенсивно образуется в зоне круга катания
колеса, определяют новым шаблоном УТ-1 как разность между измеренной
высотой гребня и чертежной высоты гребня нового или обточенного
бандажа.
Для определения технического состояния и пригодности к эксплуатации
колесные пары подвергают следующим осмотрам: 1 — осмотр под
электропоездом; 2 — обыкновенное и полное освидетельствование;
3 — освидетельствование с выпрессовкой оси.
21
Осмотр под подвижным составом проводят при всех видах ТО и ТР,
каждой проверке в эксплуатации. Обыкновенное освидетельствование
выполняют в депо перед подкаткой колесной пары под электропоезд, полное
— на заводе при выкатке и смене хотя бы одного элемента, после крушений
и сходов, при неясных клеймах. Освидетельствование с выпрессовкой оси
производят в случаях, когда ось не удается проверить ультразвуком при
снятии обоих центров.
В ходе осмотра бандажей проверяют отсутствие трещин, ползунов, плен,
раздавленностей, вмятин, отколов, раковин, выщербин, ослабления
бандажей (остукиванием молотком), сдвига бандажа (по контрольным
меткам на бандаже и ободе), предельного проката или износа,
вертикального подреза гребня, ослабления бандажного кольца,
остроконечного наката, опасной формы гребня.
На колесных центрах и цельнокатаных колесах не должно быть трещин
в спицах, дисках, ступицах, ободьях, признаков ослабления или сдвига
ступиц на оси. На открытых частях оси проверяют отсутствие поперечных,
косых и продольных трещин, плен, протертых мест, электрических ожогов.
В ходе осмотра обращают также внимание на отсутствие нагрева букс,
состояние зубчатой передачи (при ТР), отсутствие нагрева подшипников
редуктора после постановки электропоезда на смотровую канаву.
В соответствии с ПТЭ, расстояние между внутренними гранями
бандажей должно быть 1440 ± 3 мм. Запрещается выпускать из ТО-2,
ТО-3, всех видов ТР и допускать к следованию в поездах подвижной состав
с трещинами в любой части оси колесной пары, ободе, диске, ступице и
бандаже. Кроме того, запрет вызывают следующие износы и повреждения
колесных пар, нарушающие нормальное взаимодействие пути и подвижного
состава: прокат более 8 м; толщина гребня, измеренная абсолютным
шаблоном, более 33 мм или менее 25 мм при измерении на расстояние
18 мм от вершины гребня (если толщину гребня контролируют шаблоном
УТ-1, то она должна быть в пределах 23 — 31 мм); вертикальный подрез
гребня, измеренный специальным шаблоном (под вертикальным подрезом
понимают слишком большой износ нижней части гребня, когда на его
наклонной поверхности образуется вертикальная площадка); ползун на
поверхности катания более 1 мм.
При обнаружении в пути следования колесной пары прицепного вагона
с ползуном более 1 мм, но менее 2 мм, разрешается довести состав со
скоростью не более 100 км/ч до ближайшего пункта технического
обслуживания. В случае образования ползуна на колесной паре прицепного
вагона от 2 до 6 мм, а на моторном — от 1 до 2 мм допускается следование
22
до ближайшей станции со скоростями не выше 15 км/ч. При ползунах
соответственно от 6 до 12 мм и от 2 до 4 мм — со скоростями не более
10 км/ч. Если ползун на прицепном вагоне более 12 мм, а на моторном —
более 4 мм, разрешается следовать до первой станции со скоростью
10 км/ч при условии, что колесная пара не вращается.
К перечню повреждений относятся также:
выщербины, раковины, вмятины на поверхности катания глубиной более
3 мм, длиной более 20 мм (моторный вагон) и более 25 мм (прицепной
вагон);
выщербины или вмятины на вершине гребня более 4 мм;
ослабление бандажа, оси в ступице, зубчатого колеса;
опасная форма гребня;
остроконечный накат в зоне поверхности на расстоянии 2 мм от вершины
гребня и до 13 мм от круга катания;
острые поперечные риски и задиры на шейках и предподступичных
частях оси;
протертое место более 2,5 мм на средней части оси;
местное или общее уширение бандажа или обода цельнокатаного колеса
более 6 мм;
ослабление бандажного кольца в сумме на длине более 20 % и менее
100 мм от замка;
' толщина бандажей на моторном вагоне менее 35 мм, толщина обода на
прицепном вагоне менее 25 мм;
трещины в ободе, диске, ступице и бандаже;
кольцевые выработки на поверхности катания у основания гребня
глубиной более 1 мм, на конусности 1:3,5 — более 2 мм и шириной более
15 мм.
При наличии кольцевых выработок на других участках поверхности
катания нормы браковки - как для кольцевых выработок, расположенных
у гребня.
Разница прокатов у левой и правой сторон колесной пары может быть
не более 2 мм. Допустимая разность диаметров бандажей, измеряемых по
кругу катания, такова:
на одной тележке моторного вагона — 8 мм, прицепного вагона —
15 мм;
на колесных парах разных тележек моторного вагона — 15 мм,
прицепного вагона — 30 мм.
Обнаруженные дефекты фиксируют в журнале ТУ-152 и книге ремонта.
На колесных парах не реже 1 раза в месяц замеряют прокат, толщину
гребней и параметр крутизны (опасной формы) гребня, 1 раз в квартал
замеряют диаметры бандажей.
23
Чтобы уяснить, как важно учитывать перечисленные неисправности,
приведем их характеристики.
Прокат — это нормальный, естественный в эксплуатации износ за счет
деформации и истирания от рельсов, колодок. Измеряют его шаблоном на
расстоянии 70 мм от внутренней грани бандажа, так как наибольший прокат
образуется по кругу катания. Прокат ухудшает плавность хода, особенно в
кривых, появляется опасность при проходе по стрелкам, увеличивается
боксование, т. е. износ колесной пары.
Если на участке много кривых, то интенсивно изнашивается и гребень
в нижней части, появляется вертикальный подрез. Прокат может быть
неравномерным. Его признаки — местное уширение, наплывы в зоне
фаски, наличие закатанных ползунов. При неравномерном прокате более
2 мм колесную пару выкатывают. Устраняют неисправность обточкой.
Кольцевая выработка образуется в условиях повышенной влажности,
посторонних включений в колодках. Замеряют ее толщиномером и
линейкой, устраняют обточкой с выкаткой колесной пары.
Толщина гребня — это естественный износ в эксплуатации. Она
интенсивно уменьшается при разнице диаметров правого и левого колес,
а также при работе в кривых. Восстанавливают ее обточкой и наплавкой.
При вертикальном подрезе вместо наклонной поверхности гребня
образуется вертикальная. По наклонной плоскости колесо вползало бы в
кривых на рельс. Однако появляется жесткий удар — и колесная пара может
сойти с рельсов.
Бандаж с подрезанным гребнем (или с остроконечным накатом) опасен
для противошерстных стрелок: он ударяет по остряку, выкрашивает его
конец, набегает на него, отжимает от рамного рельса и вызывает сход.
Высота и толщина гребня рассчитаны так, чтобы колесная пара надежно
удерживалась в кривых, на стрелках.
Остроконечный накат — такой вид повреждения, когда у вершины
гребня с наружной стороны образуется второй маленький гребешок. Это
ненормальный износ колеса. Раньше его определяли на ощупь, теперь
остроконечный накат можно обнаружить шаблоном УТ-1. Выкатка
колесной пары в подобных случаях обязательна.
Навар (натаск) — смещение металла на поверхности катания при
кратковременном юзе, что сопровождается большим нагревом и закалкой
поверхности из-за быстрого охлаждения. Высота навара допускается
до 0,5 мм.
Выщербина — выкрашивание участков на поверхности.
Трещина — опасна тем, что она всегда развивается и наступает излом.
24
На рис. 7 показано, как правильно пользоваться специальным шаблоном
для определения вертикального подреза. Надо твердо помнить: если
профиль шаблона плотно прилегает к гребню — это брак, у нормального
колеса между гребнем и верхней частью шаблона имеется зазор.
На рис. 8 приведены некоторые замеры элементов колесной пары.
Рис. 7. Шаблон для контроля вертикального подреза гребня:
а — брак; б — нормальный гребень
Рис. 8. Измерение толщины бандажа (а),
ширины бандажа (б), расстояния между
внутренними гранями бандажей (в),
проката по кругу катания (г)
25
БУКСОВЫЙ УЗЕЛ
Буксы служат для передачи нагрузок от вагона на оси колесных пар.
Они также воспринимают тяговые и тормозные усилия и передают их на
раму тележки. Буксы состоят из стального Литого корпуса, подшипников,
лабиринтовых колец и деталей, связывающих буксу с рамой.
Корпус буксы защищает подшипники и шейку оси от грязи и влаги. Он
заполнен смазкой ЖРО, необходимой для нормальной работы
подшипников. Внутренняя часть узла под посадку подшипников имеет
цилиндрическую поверхность.
Подшипники содержат внутренние и наружные кольца, между ними в
сепараторе расположены ролики. Внутренние кольца устанавливают на
шейку оси с натягом, наружные — свободно. Диаметр шейки, размеры
подшипников определяются нагрузкой и скоростью (диаметр
шейки — 130 мм, длина ролика — 80 мм).
Монтаж буксы моторного вагона. На предподступичную часть оси
(рис. 9) в горячем состоянии напрессовывают лабиринтное кольцо
(“воротник”) 14, внутреннее кольцо подшипника 12 с задним упорным
буртиком. Затем на шейку надевают внутреннее дистанционное кольцо 2 и
внутреннее кольцо подшипника 10. После этого устанавливают корпус
буксы 11 с вставленными в него наружными кольцами и сепараторами с
роликами.
Детали, напрессованные на ось, стягивают мощной торцовой гайкой 8,
которую фиксируют стопорной планкой 7. Планка укреплена на торце оси
двумя болтами. Снаружи букса закрыта крышкой 6, имеющей кронштейн
для поводка фрикционного амортизатора. Уплотнение буксы со стороны
колеса состоит из лабиринтов, расположенных в кольце 14 и корпусе буксы.
Имеется также крышка с задней стороны. Лабиринтная часть корпуса буксы
имеет очертание лабиринтного кольца и глубокие канавки (“ручьи”),
благодаря чему образуется уплотнение, не позволяющее смазке вытекать.
В буксовом узле расположена первая ступень рессорного подвешивания, -
воспринимающая удары от колесной пары. Оставшиеся колебания через
раму тележки передаются на вторую ступень — центральное подвешивание,
Надбуксовое рессорное подвешивание состоит из двух цилиндрических
рессор.
Корпус буксы имеет ступенчатое расположение крыльев под установку
рессор (рис. 10) и два прилива (верхний и нижний) для крепления поводков.
26
в s ю и п а и
5 4 J 2 1 15
Рис. 9. Букса моторного вагона электропоезда ЭР2Т:
1,2 — соответственно большое и малое дистанционные кольца;
3 — уплотнительное кольцо; 4 — крышка; 5 — прокладка; 6 — смотровая крышка;
7 — стопорная планка; 8—торцовая гайка; 9, 15 — пробки; 10,12 — подшипники;
11 — корпус буксы; 13 — задняя крышка; 14 — лабиринтное кольцо
Рис. 10. Надбуксовое рессорное подвешивание
тележки моторного вагона электропоезда ЭР2Т:
1 — корпус буксы; 2 — комплект пружин;
3,5 — поводки для передачи продольных усилий;
4 — фрикционный гаситель: 6 — рычаг; 7 — фрикционные диски; 8 — пружина
для натяга между трущимися поверхностями; 9 — стакан; 10 — втулка
27
Рис. 11. Узел заземления:
1 — лабиринтная крышка; 2, 13 — болты; 3 — щеткодержатель; 4 — резиновая
прокладка; 5 — крышка узла заземления; 6 — рычажное устройство; 7 — щетка;
8 — корпус; 9 — заземляющий болт; 10 — крышка буксы; 11 — токосъемный
диск; 12 — лабиринтное кольцо; 14 — штуцер; 15 — откидной болт
Один конец поводков с помощью валика соединен с кронштейном рамы,
другой — с приливом буксы. Приливы и кронштейны имеют клиновидные
пазы, в которые входят головки валиков поводков и закрепляются болтами.
Поводки насажены на валики с натягом при помбщи
резинометаллических втулок. Они ограничивают разбег колесной пары в
продольном направлении до 1 мм, в поперечном — до 7,5 мм. На опорных
поверхностях буксы располагаются резиновые амортизаторы,
армированные стальными стаканами. На верхние концы пружин опирается
рама. Для этого на ней также имеются опорные стаканы.
Заземляющее устройство соединяет силовую цепь вагона с рельсами
для прохождения тока через колесо, исключая подшипники и тем самым
предотвращая их электрокоррозию. Его монтируют на крышке буксы.
Узлы заземления образуют следующую цепь: контактная сеть,
токоприемник, тяговые двигатели, узлы заземления, колесо, рельсы.
28
Они смонтированы на торцах буксовых крышек по одному на каждой
колесной паре тележек моторного вагона. Узел заземления (рис. 11) состоит
из корпуса 8, внутри которого расположен щеткодержатель 3 из
электроизоляционного материала. Корпус вместе с лабаринтной крышкой
12 закреплен на крышке буксы 10 болтами 2.
Щеткодержатель имеет рычажное устройство 6, которое прижимает
щетки 7 к контактной поверхности токосъемного диска 11. Данный диск
центрируется в проточке лабиринтного кольца и прикреплён к нему
четырьмя болтами. Лабиринтное уплотнение, образованное кольцевыми
проточками крышки 12 и кольца, защищает щетки 7 от смазки, которая
может проникнуть из буксы. Лабиринтное кольцо присоединяют двумя
болтами 13 к торцу оси. Крышка 5 заземляющего устройства с резиновой
прокладкой 4 защищает механизм от грязи. Она плотно прижимается к
корпусу двумя откидными болтами.
К болту 9 подсоединены наконечники токонесущего провода и двух
щеток. Токоведущие элементы изолированы паронитовыми прокладками,
болты крепления щеткодержателей — полихлорвиниловыми трубками.
Токоведущий провод защищен дюритовым шлангом. Это исключает
прохождение тока через корпус заземления и буксовые подшипники.
Чтобы обеспечить безопасность людей и защитить их от поражения
электрическим током, кузова вагонов соединены с рамами тележек гибкими
медными шунтами. Рамы тележек связаны через корпус буксы с колесными
парами.
Фрикционный гаситель 4 (см. рис. 10) поглощает вертикальные
колебания тележек. Его ось укреплена на основании, которое приварено к
раме. На оси расположен поворотный рычаг, армированный с обеих сторон
фрикционными дисками (гетинакс, пластмасса). Он зажат пружиной,
усилие которой контролируется гайкой. Рычаг шарнирно связан поводком
с крышкой буксы.
В местах соединения поводка установлены резиновые втулки,
допускающие перекос поводка. Они гасят мелкие колебания, при
значительных амплитудах вступает в работу фрикционная часть гасителя.
Гашение колебаний происходит за счет трения в паре “гетинакс — сталь”,
так как диски прижаты пружиной.
На прицепных вагонах буксы такие же, как и на моторных. Основные
отличия заключаются в конструкции корпуса, крыльев для расположения
пружин (рис. 12 и 13). Корпус изготовлен тонкостенным и имеет опорные
чашки для буксовых пружин. Для прохода шпинтонов в чашках проделаны
отверстия, диаметр которых на 20 мм больше, чем диаметр гильзы,
29
напрессованной на хвостовик шпинтона. Поэтому возможно свободное (без
ударов) перемещение буксы относительно рамы и самоустановка ее за счет
поперечной упругости надбуксовых пружин. На нижние концы шпинтонов,
имеющие резьбу, надевают пружинную шайбу и завинчивают ее гайкой.
Шайба смягчает удары гайки о крыло буксы во время движения.
В надбуксовом подвешивании применен фрикционный (клиновый)
амортизатор. Он состоит из шести сухарей 13 (см. рис. 13), охватывающих
напрессованную на шпинтон гильзу 12, двух конических колец 5 и 9,
внутренней пружины 3. Пружина 3 сверху упирается в утолщенную часть
шпинтона и постоянно поджимает кольца. Благодаря двойной конусности
сухарей и колец, образуются силы, прижимающие сухари к гильзе, и силы
трения между гильзой и сухарями. Таким образом, гасятся колебания в
надбуксовом подвешивании. Конструкция достаточно проста и не требует
ухода в эксплуатации.
Рис. 12. Букса прицепного вагона;
1 — лабиринтное кольцо; 2 — корпус буксы; 3 — уплотнительное кольцо;
4 — крышка; 5 — торцовая гайка; 6 — проволока; 7 — стопорная планка;
8 — смотровая крышка; 9 — прокладка; 10 подшипник № 3H232726JI1;
11 — подшипник № 3H232726JI1; 12 :— подшипник № ЗН42726Л
30
Рис. 13. Надбуксовое подвешивание прицепного вагона:
1 — шпинтон; 2 — наружная пружина; 3 — внутренняя пружина; 4 — стальная
прокладка; 5, 9 — конические кольца; 6. 8 — резиновые амортизаторы;
7 — подкладка нижнего амортизатора; 10 — гайка; 11 — пружинная шайба;
12 — гильза; 13 — сухарь
ТЕЛЕЖКИ
Рама тележки воспринимает нагрузку через центральное рессорное
подвешивание. Через буксовые рессоры она передает ее на колесные пары.
Тяговые и тормозные усилия от колесных пар тележка передает на раму
кузова.
Тележка моторного вагона состоит из рамы, колесных пар с буксовыми
узлами, редукторов с муфтами, рессорного подвешивания и рычажной
передачи. На ее поперечных балках установлены двигатели.
Кузов вагона опирается на боковые скользуны, размещенные на
надрессорном брусе. Тяговые и тормозные усилия передаются через
шкворень с резиновым амортизатором. Продольные колебания кузова
вагона и связанного с ним надрессорного бруса ограничивают поводки с
резинометаллическими амортизаторами. Они фиксируют надрессоренный
брус относительно рамы.
Рамы моторных вагонов (рис. 14) — бесчелюстного типа, Н-образной
формы: две продольные и две поперечные балки. Продольные сварены из
двух швеллеров толщиной 12 мм и усилены в средней части сверху и снизу
фасонными накладками из стального листа толщиной 14 мм.
31
Рис. 14. Тележка моторного вагона электропоездов ЭР2Р и ЭР2Т:
1 — рама; 2 — фрикционный гаситель: 3 — рессорное подвешивание;
4 — колесные пары с буксовыми узлами; 5 — рычажно-тормозная передача;
6—тяговый двигатель; 7 — упругая муфта; 8 — редуктор; 9 — буксовый поводок;
10 — гидравлический гаситель; 11 — тормозной цилиндр
Вместо буксовых направляющих приварены литые кронштейны для
крепления поводковых букс и кронштейны для гидравлических и
фрикционных амортизаторов. В средней части на против места крепления
средних балок вварены стальные гильзы. В них находятся опоры для
крепления на валиках подвесок центральных рессор. К продольным балкам
присоединены также тормозные цилиндры и рычажная передача.
32
Рис. 15. Рама тележек моторного вагона электропоезда ЭР2Т:
1.6.8, 17 — кронштейны подвески рычажно-тормозной системы; 2 — кронштейн
буксовых пружин; 3 — кронштейн буксовых поводков; 4, 5 — опоры для крепления
тяговых двигателей; 7 — продольные балки; 9 — кронштейн гидравлического
гасителя; 10 — трубы центрального подвешивания; 11 — кронштейн тяговых
поводков; 12 — концевые балки; 13 — кронштейн подвески редуктора;
14 — поперечная балка; 15 — разъемная оттяжка для соединения балок:
16 — кронштейн для упора рычажной системы авторежима
Рис. 16. Поперечная балка рамы тележки моторного вагона
2 Зак
33
Поперечные балки (рис. 15 и 16) имеют коробчатое сечение из листовой
стали толщиной 12 мм. Для прочности между балками в нижней части
имеются съемные распорки из трубы диаметром 50 мм. В нижнюю часть
вварены литые опоры для крепления двигателей.
В верхней части на одной вертикали с ними приварены упоры для
клиньев, которыми притягиваются к балке лапы двигателей. С правой
стороны от опор имеется стальной литой кронштейн для подвески
редуктора. Основным материалом для изготовления рам служит
малоуглеродистая сталь СтЗ.
Рамы прицепных вагонов подобны описанным. К концам продольных
балок приварены фигурные фланцы. К ним прикреплены шпинтоны. Они
центрируют положение пружин надбуксового подвешивания. На стальных
балочках укреплены тормозные башмаки и предохранительные устройства.
На головных тележках, кроме того, имеются приемные катушки АЛСН и
путеочиститель (рис. 17).
Рессорное подвешивание. На рис. 18 приведена схема двойного
рессорного подвешивания: первая ступень — буксовое, вторая —
центральное (люлечное подвешивание), работающие последовательно.
Рессоры амортизируют и частично гасят вертикальные и горизонтальные
колебания от неровностей пути (стыки, крестовины стрелок и т. п.),
возвращают кузов в нормальное положение после выхода из кривой.
В настоящее время от листовых рессор отказались и используют только
пружины, придающие вагону плавный ход. Однако это потребовало
обязательной установки гидравлических гасителей.
Центральное подвешивание представляет собой шарнирную систему
(люльку) (рис. 19). Она состоит из поддона, который с помощью подвесок
и кованых серег связан с балкой тележки. На поддон через комплект пружин
опирается надрессорный брус. На его концах установлены скользуны, на
которые опирается кузов. Этот дополнительный момент трения уменьшает
боковую качку и виляние тележки, повышает плавность хода.
Надрессорный брус выполнен коробчатой формы из листовой стали
толщиной 10 мм. В него вварены чашки для пружин. Скользуны бруса (т.
е. опора кузова) изготовлены из древесного пластика и установлены на
резиновой прокладке толщиной 25 мм.
Шкворень соединяет тележку с кузовом вагона. В шкворневую балку
рамы кузова вварен пятник, в который запрессован шкворень так, чтобы
между буртиком шкворня и пятником был зазор 4 мм (рис. 20).
Металлическую шайбу и резиновую втулку, армированную стальной
проволокой, надевают на шкворень и все пропускают через отверстие в
надрессорном брусе, в который вварена труба.
34
Рис. 17. Передняя тележка головного вагона электропоезда ЭР2Т:
1 — колесная пара с буксовым узлом; 2 — центральное подвешивание: 3 — привод
скоростемера; 4 — пружина; 5 — приемные катушки локомотивной сигнализации;
6 — рама; 7 — рычажно-тормозная переда; 8 — авторегулятор выхода штока;
9 — тарель
2’
35
вагона
Рис. 18. Схема двойного рессорного подвешивания:
Р — вес кузова вагона; 1 — надрессорный брус; 2 — подвеска; 3 — серьга;
4 — поддон; 5 — пружины центрального люлечного подвешивания; 6 — буксовое
подвешивание
Когда посадка вагона на скользуны закончена, на хвостовик шкворня
насаживают упорную шайбу. Поэтому резиновая втулка распирается и
заполняет зазоры в брусе. Сверху и снизу на хвостовики шкворня
устанавливают гайки, контргайки и шплинты. Шкворень с резиновой
втулкой гасит колебания, которые остаются после второй ступени
рессорного подвешивания.
На прицепных вагонах пятниковый узел полностью металлический.
Кузов опирается на брус через пятник, подпятник и скользуны. Кроме
ограничивающих упоров на продольных балках тележки и торцовых частях
бруса, боковые упоры установлены на поперечных балках и боковых
сторонах бруса. Подобное уменьшает перемещение бруса. При помощи
пятника вагон опирается на подпятник и удерживается шкворнем, который
состоит из трех частей: двух половинок с буртиками и клина между ними
(бурты удерживают полушкворни от падения). Плоские металлические
пятники имеют большую площадь опоры, меньший момент трения при
повороте тележки относительно кузова. Однако они требуют регулярной
смазки.
Два поддона по обеим сторонам тележки подвешены на длинных
подвесках и коротких серьгах. Эта двойная шарнирная система из подвесок
и серег устраняет жесткие удары кузова, обеспечивает плавный ход в
кривых. Предохранительное устройство на моторных вагонах — канат с
петлями — препятствует падению поддона. На прицепных вагонах
используют скобы. Надрессорный брус имеет также предохранительные
скобы. На прицепных вагонах в подвеске центрального подвешивания
имеется отверстие в верхней головке. В него входит валик, опирающийся
концами на подшипники, которые установлены на продольной балке.
Подшипники сменные, что дает возможность регулировать высоту кузова.
36
Рис. 19. Центральное подвешивание тележки моторного вагона электропоездов
ЭР2Р, ЭР2Т:
1 — подвеска; 2 — амортизатор, ограничивающий поперечные перемещения;
3 — надрессорный брус; 4 — скользун; 5 — прокладка; 6 — резиновая прокладка;
7 — гидравлический гаситель: 8 — колпачок; 9, 10 — валики; 11 — амортизатор;
12 — поводок; 13 — серьга; 14 — предохранительный трос; 15 — цилиндрическая
пружина; 16 — поддон; 17 — коробка под скользун; 18 — шкворень с гасителем;
19, 20 — прокладки для регулировки зазора Б
37
Гидравлический гаситель поглощает колебания надрессорного бруса. Его
кронштейны расположены на раме тележки и надрессорном брусе. Два
болта проходят через отверстия верхней нижней головок гасителя, в которые
вставлены резиновые втулки для гашения мелких колебаний.
Гаситель состоит из двух основных частей. В нижнюю часть (рис. 21)
входят рабочий цилиндр и запасной резервуар. Вверху имеются сальник и
головка рабочего цилиндра, внизу — клапанное устройство, служащее
дном цилиндра (аналогичные клапаны расположены в поршне). Верхняя
часть — это шток с поршнем и кожух.
Рис. 20. Шкворневой узел тележки моторного вагона:
1,9 — шплинты: 2, 10 — контргайки: 3, 11 —гайки; 4 — резиновая втулка
(амортизатор); 5 — металлическая шайба; 6 — пятник; 7 — рама кузова;
8 — шкворень; 12 — надрессорный брус; 13 —упорная шайба
38
Рис. 21. Гидравлический гаситель:
1 — штифт;
2 — верхняя головка;
3 — стопорный винт;
4 — гайка сальника;
5 — стопорная планка;
6 — сальник;
7 — корпус сальника;
8 — защитный кожух;
9 — щиток;
10 — запасной резервуар;
11 — нижний клапан;
12 — нижняя головка;
13 — резиновое кольцо;
14 — поршневое кольцо; .
15 — стопорное кольцо;
16 — приборное масло;
17 — рабочий цилиндр;
18 — головка рабочего цилиндра;
19 — резиновое кольцо;
20 — металлическое кольцо;
21 — гайка
39
Верхний двойной клапан состоит из шарика с пружиной (в нем проделано
отверстие диаметром 4 мм), внешнего пластинчатого клапана. Данная
конструкция состоит из кольца, прижимаемого пружиной к корпусу клапана,
на поверхности которого проточена канавка с шестью отверстиями
диаметром 2 мм.
Работа гасителя основана на перетекании вязкой жидкости (масла) из
одной емкости в другую при помощи поршня. Так, если поршень
перемещается вверх, над ним масло сжимается. Под поршнем создается
разрежение, через два щелевых канала, которые имеются в штоке над
поршнем, масло перемещается под поршень. Туда же перетекает масло из
запасного резервуара через отверстия нижнего клапана. При резком ходе
поршня вверх масло не успевает перетечь через щелевые каналы, его
давление при этом достигает 45 кгс/см2. Тогда вступает в работу шариковый
клапан.
При медленном перемещении поршня вниз масло под поршнем
сжимается, открываются отверстия в корпусе верхнего клапана. Масло из
подпоршневой камеры перетекает в полость над поршнем и одновременно
через щелевые каналы нижнего клапана перемещается в запасной
резервуар. При резком ходе поршня вниз давление под поршнем резко
повышается. Когда оно достигает 45 кгс/см2, начинает работать нижний
шариковый перепускной клапан.
Таким образом, масло не оказывает большого сопротивления при
медленных перемещениях штока поршня и наоборот, при резких
перемещениях оказывает большое сопротивление, чем и достигается
гашение колебаний рессор центрального подвешивания.
ТЯГОВАЯ ПЕРЕДАЧА И ПОДВЕСКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Тяговая передача состоит из редуктора и упругой муфты. В режиме тяги
редуктор передает вращающий момент от двигателя к колесной паре, в
режиме электрического торможения — тормозной момент. Два зубчатых
колеса — малая шестерня и большое зубчатое колесо — находятся в
зацеплении и заключены в литой стальной корпус. Он состоит из двух
половин, которые соединены между собой болтами.
Две половины редуктора как одно целое охватывают ось колесной пары
вместе с зубчатым колесом. Верхняя часть корпуса со стороны малой
шестерни шарнирно соединена с рамой тележки. Удлиненная часть верхней
половины (хвостовик) связана со стержнем подвески, а затем — с
поперечной балкой тележки.
40
Рис. 22. Редуктор электропоезда ЭР2Т:
1,6, 11 — подшипники; 2 — вал шестерни; 3, 4, 5, 9, 10, 18, 20 — крышки;
7 — медная шайба; 8 — пробка; 12 — лабиринт; 13 — обоймы; 14 — болт
крепления; 15 — ступица зубчатого колеса; 16 — фланец муфты;
17 — дистанционное кольцо; 19 — зубчатый венец шестерни
41
В качестве опоры редуктора на ось колесной пары служат два роликовых
подшипника, которые расположены симметрично относительно продольной
оси редуктора (они смонтированы справа и слева от большого зубчатого
колеса). Корпус редуктора и крышки прикреплены болтами к обоймам
опорных подшипников. Эти болты проходят сквозь отверстия в боковых
стенках корпуса. Через отверстие в нижней половине корпуса периодически
добавляют свежую смазку и контролируют уровень ее заливки.
Отработанную смазку сливают через другое отверстие в боковой стенке
корпуса. Оба отверстия закрыты пробками. Для смазки роликовых
подшипников также предусмотрены отверстия с пробками.
В верхней половине имеется люк для осмотра зубчатой передачи. К
крышке люка приварена трубка-сапун, позволяющая выравнивать давление
внутри корпуса редуктора с атмосферным.
Для крепления малой шестерни в верхней половине корпуса проделаны
два отверстия, в которых закреплены болтами крышки малой шестерни.
Малая шестерня состоит из венца 19 (рис. 22) и вала 2 с коническим
хвостовиком. Венец изготавливают из хромоникелевой стали 20ХНЗА,
после нарезки зубья цементируют с последующей закалкой.
После термообработки шлифуют рабочие поверхности зубьев, конусное
отверстие, а также посадочные поверхности вала (корпус для посадки венца,
хвостовик для посадки фланца муфты, шейки под роликовые подшипники).
Перед посадкой зубчатого венца на вал малой шестерни поверхности
притирают, венец нагревают в масле. После посадки в горячем состоянии
венец должен сесть на 1,2 — 1,7 мм глубже, чем при пробной холодной
посадке.
Шестерня вращается в двух роликовых подшипниках 1, которые
установлены в корпусе. Подшипники монтируют в крепительных крышках.
В корпусе редуктора они зафиксированы передней крышкой с отверстием
для вала и “глухой” задней. Для удобства сборки и разборки внутренние
кольца подшипников установлены на вал с тугой посадкой, наружные —
со скользящей. Подшипниковые узлы заполнены смазкой ЖРО, для ее
добавления в крышках имеются штуцеры с пробками.
Большое зубчатое колесо представляет собой венец, прикрепленный к
ступице 15 (см. рис. 22) колесного центра призонными болтами. Они имеют
небольшую конусность и входят в отверстия с натягом. Венцы изготовляют
из хромоникелевой стали ЗОХНЗА и подвергают термообработке, что
увеличивает срок их службы.
Корпус редуктора не только удерживает смазку и защищает зубчатые
колеса от попадания посторонних предметов и грязи, он — мощная
42
несущая конструкция, которая обеспечивает постоянное расстояние между
центрами зубчатых колес. На боковых стенках корпуса имеются
усиливающие ребра, идущие к горловине.
В удлиненной части верхней половины корпуса (хвостовике) проделано
отверстие, через которое проходит специальный подвесной стержень. Его
верхний конец подвешен к кронштейну поперечной балки рамы тележки с
помощью двух резинометаллических амортизаторов, двух гаек и контргаек.
Причем имеется запас резьбы, позволяющий поднимать или опускать
хвостовик корпуса редуктора, другими словами, регулировать наклон
упругой муфты (рис. 23).
Нижний узел подвесного стержня включает в себя два
резинометаллических амортизатора, четыре полукольца, два кольца, скобу
и крепежные детали. От падения на путь в случае обрыва стержня или
поломки кронштейна редуктор защищает предохранительная пластина
(скоба). Шарнирная подвеска редуктора допускает необходимый поворот
его корпуса относительно оси колесной пары в зависимости от прогиба
пружин рессорного подвешивания. Поэтому все перемещения вала тягового
двигателя относительно вала малой шестерни при движении вагона
воспринимает упругая муфта, не нарушая работы зубчатой передачи.
Многие считают, что муфта служит только для передачи вращения от
двигателя к редуктору. Это не совсем так. При опорно-осевом
подвешивании двигателя вполне обходились без муфты, а при опорно-
рамной подвеске потребовалось это промежуточное упругое звено. Чтобы
правильно понять назначение резинокордной муфты, рассмотрим более
подробно, как подвешен тяговый двигатель.
Для его крепления к поперечной балке в верхней части остова имеются
два прилива (лапы) с уступами, в нижней части — две опоры,
расположенные на одной линии с лапами. В опорах просверлены отверстия,
через которые проходят болты 2 (рис. 24) с резьбой М36. Через нижние
опоры двигатель опирается на кронштейны 1 поперечной балки 3.
Чтобы двигатель 6 плотно прилегал к балке тележки, нижняя часть
остова притягивается болтами 2. В верхней части между лапами и
выступами вставлены клинья 5, в которые ввернут распорный болт,
имеющий по концам правую и левую резьбу. При вращении болта клинья
расходятся и притягивают остов двигателя к верхним опорным площадкам
поперечной балки.
Таким образом, двигатель 1 (рис. 25) жестко подвешен к раме тележки.
Большое зубчатое колесо 7 насажено на ось колесной пары 6 и находится в
зацеплении с малой шестерней 5.
43
Рис. 23. Узел подвески редуктора электропоездов ЭР2Р, ЭР2Т:
1 — амортизатор; 2 — пружинная шайба; .3.9. 15 — болты; 4, 13 — гайки;
5 — стопорная шайба; 6 — стержень; 7 — полукольцо; 8, 10 — кольца;
11 — предохранительная скоба; 12 — шайба; 14 — шплинт; 16 — пластина
44
Рис. 24. Подвешивание тягового двигателя:
1 — кронштейн поперечной балки; 2 — болт; 3 — поперечная балка рамы тележки;
4 — лапа остова; 5 — клин; 6 — тяговый двигатель; 7 — ось колесной пары;
8 — упор на поперечной балке; 9— распорный болт
Рис. 25. Схема тяговой передачи с упругой муфтой:
1 — двигатель; 2 — лапы: 3 — муфта; 4 — амортизаторы; 5 — малая шестерня;
6 — колесо; 7 — большое зубчатое колесо; 8 — корпус редуктора
Вал шестерни закреплен в подшипниках, установленных в корпусе
редуктора, который с одной стороны опирается на опорные подшипники
на колесной паре, с другой — соединен с рамой тележки. Двигатель
соединяется своим валом с хвостовиком вала малой шестерни упругой
муфтой 3.
Если раньше двигатель одной стороной опирался на ось колесной пары
(естественно, через подшипники) и при движении воспринимал все
колебания колесной пары, то расстояние между центрами зубчатых колес
не менялось, и соосность валов двигателя и малой шестерни (у них был
один общий вал) не нарушалась. Теперь при движении вагона колесная
пара совершает свои колебания, а полностью подрессоренный
двигатель — свои.
45
Поэтому и применена мощная несущая конструкции корпуса редуктора,
сохраняющая постоянное расстояние между центрами зубчатых колес.
Возникающую несоосность валов компенсирует упругая резиновая
оболочка муфты, и нарушений в работе передачи не происходит, т. е.
наличие муфты при опорно-рамной подвеске обязательно. Она (муфта)
допускает параллельное смещение валов двигателя и малой шестерни до
15 мм, продольное — до 20 мм, угловое — до 40 мм.
Упругая муфта состоит из двух фланцев 1 и 6 (рис. 26), резинокордной
оболочки 5 и деталей крепления оболочки к фланцам. Оболочка изготовлена
из резины с прослойкой кордовой ткани. Ее края усилены армировочной
стальной проволокой. Фланцы 1 и 6 насажены на конические хвостовики
валов двигателя и малой шестерни в горячем состоянии (140 °C).
Резиновую оболочку крепят к фланцам со стороны двигателя двумя
полукольцами, со стороны редуктора — цельным кольцом. Вся конструкция
с каждой стороны соединяется восемью болтами, вворачиваемыми в
запрессованные втулки 3 колец и полуколец. Эти втулки одновременно
разгружают болты 2 от поперечных срезающих усилий. Для удобства
сборки и разборки полуколец и фланцев на болты надеты шайбы с прорезью
7, входящие в углубления фланцев.
Чтобы в эксплуатации муфта работала надежно, важно правильно ее
отрегулировать. В чем заключается регулировка муфты?
За счет упругости свойств резины валы двигателя и редуктор можно
приблизить друг к другу и тем самым сделать муфту более узкой по
фланцам, но увеличить в диаметре. Можно, наоборот, несколько удалить
валы друг от друга. Тогда муфта станет меньше диаметром и шире по
фланцам. Для этого смещают двигатель вместе с валом якоря вдоль его
оси. Отверстия под болты, крепящие двигатель, имеют овальную форму и
в определенных пределах допускают подобное. Следует помнить, что
правила ремонта строго устанавливают ширину муфты по фланцам: 171
— 177 мм.
При сборке тележки и монтаже двигателя и редуктора с колесной парой
необходимо обеспечить предварительный наклон муфты, т. е. вал двигателя
должен быть выше вала малой шестерни на 2 — 4 мм. В правилах ремонта
так и сказано: “...смещение фланцев упругой муфты в вертикальной
плоскости под тарой вагона — не менее 2 мм и не более 4 мм” (т. е. верхняя
часть муфты должна быть немного наклонена в сторону редуктора).
Если этого не сделать, в эксплуатации муфта не будет нормально
работать: может быть сорван ее фланец, порвана резиновая оболочка. Были
случаи, когда срезало вал малой шестерни и т. д. Попытаемся в этом
разобраться.
46
Рис. 26. Упругая муфта:
1,6 — фланцы; 2 — болт; 3 — втулка;
4 — полукольцо: 5 — кордовый
элемент; 7 — шайба; 8 — проволока;
9 — вал шестерни;
10 — вал двигателя
Понятно, что после посадки кузова все рессорное подвешивание
сжимается, и тележка опускается ниже. Казалось бы, одинаково
переместяться вниз и двигатель вместе со своим валом, и конец редуктора
с малой шестерней и ее валом, так как они крепятся к одной и той же
поперечной балке тележки. Но если двигатель при этом опускается по
прямой, то малая шестерня смещается по окружности, перекатываясь по
большому зубчатому колесу.
Путь по окружности больше пути по прямой, поэтому вал малой
шестерни с ее фланцем опустится несколько меньше, чем вал двигателя.
Под нагрузкой муфта выравнивается и занимает нормальное вертикальное
положение.
Перечислим основные неисправности тяговой передачи, встречающиеся
в эксплуатации: трещины или излом зубьев малой шестерни или большого
зубчатого колеса, недостаток смазки, перекос подшипников из-за плохого
монтажа, увеличенный осевой разбег подшипников (более 1,2 мм).
Последний дефект приводит к выходу подшипников из строя с возможным
заклиниванием колесной пары, излому хвостовиков валов шестерни или
двигателя, ослаблению или потере болтов, расхождению половин
редуктора, трещинам в его корпусе, распрессовке фланцев, повреждению
упругой оболочки, обрыву и потере кордовых болтов и т. д.
47
АВТОСЦЕПКА И ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ
Автосцепку СА-3 стали устанавливать на моторвагонном подвижном
составе еще в довоенное время. Она прекрасно себя зарекомендовала за
многие годы эксплуатации, и если обеспечивается хороший контроль за
износами и размерами деталей автосцепки, неприятностей не бывает. В
то же время замечено: к тому, что хорошо работает, пропадает интерес
локомотивных бригад, забывается принцип действия механизма, название
деталей. Поэтому рассмотрим подробнее этот узел.
Автосцепка автоматически соединяет вагоны между собой и передает
тяговые и тормозные усилия. Она допускает взаимное вертикальное
перемещение в пути следования и сцепление вагонов при разнице в высотах
автосцепок до 100 мм. Автосцепка представляет собой стальной литой
корпус, который состоит из головы, где размещен механизм сцепления, и
пустотелого прямоугольного хвостовика с отверстием для клина. Клин
соединяет автосцепку с тяговым хомутом поглощающего аппарата. Голова
имеет большой 16 и малый 17 зубья (рис. 27). Пространство между зубьями
образует зев автосцепки. В механизм сцепления входят замок,
замкодержатель, “собачка” (предохранитель от саморасцепа), подъемник
замка, валик подъемника, соединяющий болт.
Назначение деталей:
замок — запирает малый зуб соседней автосцепки в пазу своего
большого зуба. Он установлен в голове автосцепки так, что под действием
своей массы стремится опуститься и занять замкнутое положение. Замок
имеет сигнальный отросток, окрашенный в красный цвет, на
цилиндрический прилив замка навешена “собачка”;
замкодержатель — предотвращает саморасцеп и удерживает
автосцепки в расцепленном положении до разведения вагонов. При помощи
овального отверстия его навешивают на шип со стороны большого зуба. У
замкодержателя имеется лапа (которую мы видим в зеве автосцепки) и
противовес (внутри корпуса);
'‘собачка" (предохранитель) — предотвращает саморасцеп в пути
следования, имеет прямое и фигурное плечи;
подъемник замка — служит для расцепления автосцепок, отводит замок
внутрь и с помощью замкодержателя не дает опуститься ему и восстановить
сцепление вагонов раньше, чем они будут разведены. Подъемник имеет
прямой и фигурный пальцы, квадратное отверстие для валика;
валик подъемника — соединяет все части механизма для расцепления
автосцепок;
болт — удерживает валик подъемника от выпадания.
Все детали стальные, литые, не требующие смазки.
48
Рис. 27. Автосцепка с поглощающим аппаратом:
1 — корпус автосцепки; 2 — цель расцепного рычага: 3 — маятниковое устройство;
4 — балочка; 5 —тяговый хомут: 6 — упорная плита; 7 — поглощающий аппарат;
8 — планка; 9 — клин; 10 — нажимная плита; 11 — корпус поглощающего
аппарата; 12 — резинометаллические элементы; 13. 15 — кронштейны;
14 — рычаг; 16, 17 — большой и малый зубья
Сборка автосцепки. Внутрь головы сцепки вводят подъемник фигурным
пальцем вверх и кладут на опору со стороны большого зуба. Затем вводят
замкодержатель, и овальным отверстием навешивают на шип большого
зуба. Затем на шип замка навешивают “собачку”, и замок с “собачкой”
устанавливают на опору.
49
При установке замка надо тонким стержнем нажать на нижнее фигурное
плечо “собачки”, чтобы ее верхнее прямое плечо оказалось выше
противовеса замкодержателя. После того как установят, через отверстие в
голове автосцепки со стороны малого зуба пропускают валик подъемника
и запирают болтом. Болт заполняет выемку валика подъемника, оставляя
свободным его поворот, и не позволяет вынуть валик из автосцепки.
Сцепление. Нормально у автосцепки замок и лапа замкодержателя
выходят в зев. Верхнее прямое плечо “собачки” лежит на полочке малого
зуба и располагается выше противовеса замкодержателя. При сцеплении
вагонов малый зуб одной автосцепки скользит по скошенной поверхности
большого или малого зуба другой и входит в зев. Далее он нажимает на
замок и утапливает его внутрь корпуса, а затем нажимает на лапу
замкодержателя и освобождает замок.
Замки двух автосцепок под действием своей массы опускаются, выходят
из корпуса и расклинивают друг друга, т. е. заполняют свободное
пространство между автосцепками. Тем самым они препятствуют
обратному выскальзыванию малых зубьев. Так как лапы замкодержателей
нажаты малыми зубьями, их противовесы в корпусах подняты и
расположены напротив верхних прямых плеч “собачек”. Это исключает
возможность саморасцепа, поскольку в случае толчка замка внутрь корпуса
он удержится от перемещения за счет упора “собачки” в противовес
замкодержателя. При этом сигнальные отростки не должны быть видны.
Расцепление. Один из замков необходимо утопить внутрь головы
корпуса, повернув расцепной рычаг. При этом вращаются валик и
подъемник. Подъемник своим фигурным пальцем нажимает на нижнее
плечо “собачки”, и она, поворачиваясь, поднимает свое верхнее плечо выше
противовеса замкодержателя.
Затем подъемник тем же пальцем уводит замок в полость автосцепки.
Одновременно его прямой палец поднимает замкодержатель. После этого
палец заскакивает за угол замкодержателя, который под действием своей
массы опускается.
Автосцепки будут оставаться расцепленными, пока не разведут вагоны.
Замок будет удерживаться внутри за счет нажатия фигурного пальца
подъемника, который обопрется об угол замкодержателя. При этом снаружи
виден сигнальный отросток.
После разведения вагонов малые зубья перестанут нажимать на лапы
замкодержателей, они освободятся и повернутся. Их лапы снова выйдут в
зев, а отошедшие углы освободят подъемники. Последние опустятся, и
замки выйдут из корпуса в зевы автосцепок. Теперь автосцепки готовы к
сцеплению.
50
Нормативными документами установлены два вида осмотров
автосцепок: полный — со снятием с вагона, наружный — без снятия
автосцепки. Снятые с вагона узлы отправляют на контрольный пункт для
проверки и ремонта. Наружный осмотр проводят при текущих ремонтах
электропоезда, когда степень износа деталей определяют комбинированным
шаблоном.
Рис. 28. Проверка исправности действия предохранителя замка (а), толщины
замыкающей части замка (б), ширины зева автосцепки (в), износа малого зуба и
тяговой поверхности большого зуба (г)
На рис. 28 показаны некоторые замеры. Например, контроль
предохранителя замка (т. е. действие “собачки”) от саморасцепа следует
расположить на замок, пробуя втолкнуть его в корпус автосцепки. Если
замок полностью устанавливается, то предохранитель неисправен.
Нормальный ход замка от руки должен быть 7 — 18 мм.
Проверка толщины замка. Необходимо расположить шаблон, как
показано на рис. 28. Он касается малого зуба, значит, замок изношен, так
как между шаблоном и малым зубом должен быть зазор.
Контроль ширины зева. Шаблон не должен проходить мимо носка
большого зуба в зев (проверяют по всей высоте зуба).
Проверка износа малого зуба. Шаблон не должен соприкасаться с
боковой стенкой. Если зазора нет, значит малый зуб изношен. Аналогично
проверяют расстояние между ударной поверхностью зева и тяговой
поверхностью большого зуба.
Для смягчения возможных ударов и рывков, которые передаются от
автосцепки на раму кузова вагона, служит поглощающий аппарат Р-2П.
51
Он расположен внутри хребтовой балки между упорными угольниками и
нажимной плитой. Полное перемещение аппарата составляет 70 мм.
Аппарат (рис. 29) состоит из корпуса 1, в котором имеются девять
резинометаллических элементов 3. Резинометаллический элемент состоит
из двух стальных листов толщиной 2 мм, между которыми расположена
специальная морозостойкая резина. Чтобы исключить смещение элементов
при сжатии аппарата, на днище корпуса, нажимной и промежуточных
плитах и на стальных листах элементов имеются фиксирующие выступы
и соответствующие им углубления.
В переднюю часть тягового хомута 5 (см. рис. 27) входят хвостовые
автосцепки и отверстия для клина. Клин 9, соединяющий хвостовик
автосцепки с тяговым хомутом, устанавливают снизу. От выдавливания
вверх его удерживают заплечики, а от падения — два болта, которые
закреплены в специальных ушках хомута.
Во время разгона поезда автосцепка через клин1 перемещает тяговый
хомут, который тянет за собой корпус поглощающего аппарата. При этом
резинометаллические элементы сжимаются и поглощают удар автосцепки.
Рис. 29. Поглощающий аппарат Р-2П:
1 — корпус; 2 — нажимная плита; 3 — резинометаллические элементы;
4 — промежуточная плита; 5 — тяговый хомут
52
Сборка аппарата. Сначала в корпусе устанавливают нажимную плиту 2
(рис. 29), затем промежуточную 4. Между ней и днищем корпуса размещают
четыре резинометаллических элемента. Эти элементы сжимают струбциной,
чтобьгмежду нажимной и промежуточной плитами можно было установить
оставшиеся пять элементов. После этого нагрузку снимают, детали
расправляются и запирают введенные в корпус пять элементов. Разбирают
аппарат в обратном порядке.
Допускается установка поглощающего аппарата Р-5П, который
объединяет резинометаллические элементы, совмещенью с тяговым
хомутом и упорной плитой. Он состоит из хомута, упорной плиты, трех
направляющих плит и комплекта резинометаллических амортизаторов.
Перед установкой на вагон или заменой аппарата его необходимо сжать
усилием 300 кгс до высоты не мение 615 мм.
Основные отказы деталей аппарата:
нажимная упорная плита — предельный износ, трещины;
резинометаллический амортизатор — отслоение резины, старение;
направляющие плиты — износ, излом.
Для замены отдельных элементов аппарата специальной струбциной
сжимают резинометаллический элемент и производят разборку. Сборку
аппарата начинают с установки в хомут 1 (рис. 30) упорной плиты 2,
плиты 3. Далее вводят резинометаллический элемент 4, плиту 5,
резинометаллический элемент 4, плиту 6. После сжатия устанавливают
последний резинометаллический элемент 4. Плиты 3, 5, 6 надо
устанавливать так, чтобы их боковые заплечики охватывали продольные
стенки хомута. Чтобы исключить относительное смещение
резинометаллических элементов и соприкосновение их со стенками хомута
при сжатии аппарата, на плитах и листах резинометаллических элементов
имеются фиксирующие выступы и соответствующие им углубления. После
сборки каждый аппарат сжимают три раза.
элемент
РЫЧАЖНО-ТОРМОЗНАЯ ПЕРЕДАЧА
Электропоезд оборудован колодочным тормозом с двусторонним
нажатием колодок на колеса. Рычажно-тормозная передача показана на
рис. 31. На каждом вагоне она состоит из четырех самостоятельных узлов,
по два на каждой тележке. Рычажная передача прицепных и головных
вагонов принципиально не отличается от передачи моторных вагонов.
Каждый узел передачи включает в себя: тормозной цилиндр 2, систему
рычагов и тяг, регулятор выхода штока 8.
Рис. 31. Рычажно-тормозная передача моторного вагона электропоезда ЭР2Р,
ЭР2Т:
1 — тяга башмака; 2 — тормозной цилиндр; 3 — передняя тяга;
4, 10 — вертикальные рычаги; 5 — опорная планка; 6 — затяжка; 7 — средняя
тяга; 8 — регулятор выхода штока; 9 — подвеска колодок; 11 — наклонный
рычаг; 12 — крайняя тяга; 13 — рычаг; 14 — траверса башмака
Тормозные цилиндры расположены на консолях тележки и крепятся
болтами. Под воздействием штока тормозного цилиндра наклонный
рычаг 11, соединенный одним концом с головкой штока, другим —
с кронштейном на раме тележки, поворачивается и перемещает крайнюю
тягу 12, которая поворачивает наклонный рычаг 13, соединенный с
передней тягой. Тяга 3 может скользить по направляющей опорной
планке 5. Средняя тяга воздействует на вертикальный рычаг 4 и через тягу
башмака прижимает колодку к колесу. Тяга первого башмака перестает
перемещаться, однако вертикальный рычаг 4, продолжая вращаться,
перемещает затяжку 6 и вертикальный рычаг 10. В результате прижимается
вторая колодка, и затормаживание первого колеса заканчивается.
54
После этого вертикальные рычаги 4 и 10 продолжают свое вращение и
через среднюю тягу 7 передают тормозное усилие на второе колесо тележки.
Башмаки наружных колодок соединены траверсами, которые не дают
сползать колодкам, подвески 9 внутренних колодок имеют коробчатое
сечение. Все детали шарнирных соединений содержат смежные
износостойкие втулки, что обеспечивает достаточную долговечность работы
передачи.
Конструкция передачи позволяет использовать тормозные колодки двух
типов: из фосфористого чугуна или из композиционных материалов.
Одновременное применение колодок разных типов не допускается. При
установке чугунных колодок ось наклонного рычага 13 переставляют в
верхнее отверстие, и выход шока устанавливают в пределах 50 - 75 мм. В
случае установки композиционных колодок ось наклонного рычага
переставляют в нижнее отверстие, одновременно переставляя ниппель
тормозного цилиндра, получают выход штока в пределах 40 - 50 мм.
Выход штока регулируется автоматически регулятором 8 за счет
изменения длины резьбовой тяги. В том случае, когда выход штока
превышает норму, его можно уменьшить вручную, вращая втулку
регулятора по часовой стрелке, уменьшая тем самым свободную длину
тяги. Когда выход штока меньше нормы, нажимая на кнопку, втулку
вращают в противоположную сторону.
По мере износа бандажей переставляют валик, соединяющий
вертикальный рычаг 4 с тягой 3 на второе отверстие тяги. Это обычно
делают при уменьшении диаметра бандажа на 25 - 30 мм.
Рис. 32. Схема действия авторегулятора:
1,2 — шарнирные соединения;
3 — тяга;
4 — авторегулятор;
5 — патрубок;
6 — ниппель тормозного цилиндра;
7 — шток;
8 — разобщительный кран
Автоматическая регулировка выхода штока осуществляется
авторегулятором. Принцип работы регулятора следующий: при
завышенном выходе штока (рис. 32) воздух из тормозного цилиндра по
трубопроводу 5 с разобщительным краном 8 попадает в полость регуля-
тора 4. Если выход штока в пределах нормы, воздух в регулятор не
поступает, поскольку отверстие в тормозном цилиндре 6 находится
за поршнем и поршень до него не доходит.
По мере износа тормозных колодок выход штока увеличивается. Как только
поршень зайдет за отверстие 6 цилиндра, воздух поступит в полость
авторегулятора. При давлении 1,5 —2 кгс/см2 поршень 17 (рис. 33) сжимает
пружину 13 и перемещается до упора в стакан 11. Установленная на поршне
защелка 14 прижимается к храповику 16 пружиной 15. Защелка
проскакивает по храповому колесу, не поворачивая его. Храповое колесо
жестко сидит на шпинделе 5.
Рис. 33. Устройство авторегулятора:
1 — втулка; 2 — кнопка; 3 — механизм стопорения; 4 — корпус; 5 —шпиндель;
6 — гайка; 7 — сферическая опора; 8 — кольцо; 9 — брезентовый чехол;
10 — концевая тяга; 11 — стакан; 12 — фильтр; 13 — возвратная пружина;
14 — защелка; 15 — пружина; 16 — храповое колесо; 17 — поршень;
18 — кольцо; 19 — манжета; 20 — пробка; 21 — крышка
56
Концевая тяга 10 ввернута в гайку 6. Гайка 6 упирается при торможении
в сферическую опору 7, которая установлена на раме тележки. При повороте
храпового колеса тяга ввинчивается в гайку, и длина сокращается, поэтому
зазоры между колодками и колесами уменьшаются, выход штока
становится меньше.
Тяга 10 закрыта брезентовым чехлом, который закреплен на кольце 8.
В регуляторе имеется механизм стопорения (на рисунке он с правой стороны
от храповика) — защелка, шарнирно закрепленная в корпусе и прижатая
к храповику маленькой пружинкой. Этот механизм нужен для
предотвращения самопроизвольного поворота шпинделя с гайкой из-за
вибрации при движении поезда.
Для очистки воздуха в нижней части установлен волосяной фильтр 12,
пропитанный в масле. При отпуске тормоза воздух выходит из тормозного
цилиндра и из полости регулятора. Возвратная пружина 13 разжимается и
передвигает поршень регулятора 17 до упора в крышку 21. Поршень имеет
уплотняющую манжету 19. При движении поршня защелка 14, упираясь в
зуб, поворачивает храповое колесо на два зуба и выходит из зацепления.
Таким образом происходит укорачивание тяги.
Чтобы распустить регулятор вручную (при смене колодок), для вращения
втулки 1 удерживают кнопку 2, тем самым отключая механизм стопорения.
УХОД ЗА МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТЬЮ
Техническое обслуживание и ремонт механической части проводят в
установленные сроки в соответствии с Правилами ремонта и технического
обслуживания электропоездов.
Во время эксплуатации встречаются следующие неисправности
колесных пар: ослабление посадки бандажа на ободе колесного центра;
ослабление бандажного кольца; ослабление посадки колеса на оси;
образование трещины в различных частях оси, ступице колеса, бандаже
или ободе; образование раковин, наплывов выбоин или местного проката
на поверхности катания колеса (ползуны); задиры, риски, протертые места
на различных частях оси; вертикальный подрез гребня, иногда с
остроконечным накатом, износ бандажей (это естественный износ в
эксплуатации подобно тому, как естественно изнашивается обувь человека).
На ослабление бандажа указывают такие признаки: глухой звук при
остукивании, нарушение слоя краски или выделение смазки, ржавчины по
окружности прилеганий бандажа к ободу колесного центра (порой,
складывается впечатление, что по всей окружности провели острым ножом);
57
образование зазора между упорным буртиком бандажа и ободом колесного
центра; несовпадение контрольных рисок на ободе и бандаже.
Признаки ослабления колеса на оси: выделение ржавчины или смазки
вокруг ступицы с внутренней стороны или нарушение краски в месте
сопряжения оси со ступицей; изменение расстояния между внутренними
гранями бандажей (колес); сдвиг контрольной красной полосы, которая
наносится на торец ступицы и часть оси в месте их соприкосновения;
уменьшение расстояния от переходной галтели подступичной части оси до
наружного торца ступицы колеса.
Если в месте сопряжения оси со ступицей краска вздулась (образовались
пузыри), надо иголкой убрать краску и тщательно осмотреть это место.
Как известно, неисправные буксы перегреваются. Поэтому сразу после
остановки электропоезда на станциях оборота надо наощупь проверить,
не нагрелись ли они. Температура не должна превышать 65 °C. Вообще
перегрев возникает по следующим причинам: неисправны роликовые
подшипники; нет зазора между корпусом буксы и лабиринтовым
воротником (с задней стороны); отсутствует смазка в буксе или излишек
ее (это затрудняет работу роликов и вызывает повышенное трение);
самоотвернулась торцовая гайка, крепящая подшипники, отворачивание
возможно из-за плохого крепления болтами стопорной планки, излома
проволоки, контрящей эти болты, или поломки стопорной планки;
Возможные неисправности буксовых подшипников: образование
трещин на поверхности катания роликов, на их торцах, отслоение металла
на поверхности катания, беговых дорожках внутренних и наружных колец
подшипников; разрушение роликов и сколы по фаске; проворачивание
внутренних подшипниковых колец, их разрыв, разрушение сепараторов;
Неисправности редуктора: образование трещин и изломы зубьев малой
шестерни или большого зубчатого колеса; ослабление призонных болтов,
крепящих венец зубчатого колеса к ступице, выход из строя роликовых
подшипников малой шестерни и опорных подшипников редуктора;
ослабление болтов, соединяющих половинки корпуса редуктора, а также
болтов, крепящих корпус к опорному стакану, и болтов крышек редуктора;
образование трещин в корпусе.
Неисправности муфты: распрессовка фланцев двигателей или шестерни,
повреждения кордового элемента, трещины слоя резины в местах
крепления к металлическим поверхностям; ослабление болтов, крепящих
резиновую оболочку, особенно со стороны редуктора.
Запрещается вцеплять в электропоезда вагоны с неисправными
гасителями или узлами их крепления к тележке. Новые правила ремонта
58
дополнили перечень требований к гидрогасителям. Так при подтеках или
протертостях кожухом на корпусе более 30 мм гаситель необходимо
заменить.
При осмотрах особое внимание обращают на поперечные балки,
кронштейны, подвеску редуктора, продольные балки в местах отверстий
под подвески центрального подвешивания, соединения продольных балок
с поперечными, на подрессорный брус и детали центрального
подвешивания.
Смазку в узлах тележек заменяют или добавляют согласно карте смазки.
Колесные пары со сдвигом ступицы к эксплуатации не допускаются. В
случае обнаружения ослабшего бандажа на обод и бандаж наносят риски
мелом и на каждой стоянке в оборотном пункте проверяют взаимное
расположение отметок. При проворачивании бандажа вагон нельзя
допускать к дальнейшей эксплуатации.
При каждом ТО-3 обязательно осматривают узел подвески редуктора:
проверяют затяжку специальных гаек стержня и их стопорение. В случае
ослабления может произойти смещение осей двигателя и редуктора, что
приведет к повреждению муфты и подшипникового узла редуктора. Следует
тщательно осматривать стержни подвески и убеждаться, что в них нет
трещин. Если возникают сомнения, стержни проверяют магнитным
дефектоскопом.
Сборку подвески редуктора начинают с верхнего (рамного) узла (его
сборка не представляет трудностей). Сборку нижнего (редукторного) узла
производят в соответствии с руководством завода-изготовителя.
При каждом ТО-3 проверяют также крепление тяговых двигателей,
состояние узлов заземления, а при необходимости их очищают от грязи,
смазки, заменяют щетки. При осмотрах проверяют состояние подвесок
•(тяги, валики, серьги) и литого поддона, а также:
пружин центрального и буксового подвешивания;
болтовых соединений, наличие гаек и шплинтов;
предохранительных скоб, тормозных раверс, и надрессорного букса;
продольных тяг;
гидравлических гасителей;
опорных скользунов тележки, крепление коробок скользунов,
допустимый износ вкладышей (ДСП-Г).
59
Таблица 1
Характерные причины заклинивания колесных пар
Неисправность Меры предупреждения Способ устранения
Неисправности Проверять воздухорасп- Отключить воздухораспреде-
тормозных прибо- ределитель и реле дав- литель, выпустить сжатый
ров ления срабатывания при торможении и от- пуске. Проверять рабо- ту и при необходимости отрегулировать кран машиниста воздух из запасного резервуа- ра и перекрыть кран
Разрушение под- шипников тягового двигателя, излом вала якоря При выезде из депо после ремонтов и тех- нического обслужива- ния проверить крепле- ние указанных узлов. В пути следования про- слушивать ходовые ча- сти и работу механиче- ского оборудования, при постороннем шуме проверять Отсоединить упругую муфту
Разрушение опор- ных подшипников малой шестерни, буксовых подшип- ников, излом зубьев тяговой передачи То же Попробовать расклинить ко- лесную пару методом кратков ременного движения поезда вперед и назад. При невозмо- жности расклинивания эваку- ировать из вагона пассажиров и следовать с заклиненной колесной парой со скоростью не более 5 км/ч. При этом по- мощник машиниста через люк должен наблюдать за колес- ной парой
Выход штока тормо- Отрегулировать выход Распустить рычажно-тормоз-
зного цилиндра ме- штока, проверить работу ную передачу с помощью ав-
нее установленного авторегулятора торегулятора, вращая его про- тив часовой стрелки и пред- варительно нажав на фиксатор
Неравномерный на- клон рычагов или завал рычагов на одну сторону Отрегулировать горизо- нтальные и вертикаль- ные рычаги рычажной передачи То же
60
III. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
УСТРОЙСТВО ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Тяговый двигатель состоит из остова, главных и дополнительных
полюсов, якоря, щеткодержателей с кронштейнами. В боковых стенах
корпуса установлены подшипниковые щиты для крепления вала якоря, на
валу имеется вентилятор. Остов двигателя с помощью кронштейнов 39
(рис. 34) прикрепляют к поперечной балке тележки. Он является не только
несущей конструкцией, но и частью магнитной системы
(магнитопроводом), по которому замыкается рабочий магнитный поток
двигателя. В опорных поверхностях нижней части остова имеются
отверстия, через которые проходят болты для крепления двигателя к
тележке.
Внутри остова находятся обработанные поверхности для установки
полюсов. Сверху, снизу и сбоку возможен доступ к коллектору и щеткам
через люки. Через вентиляционный люк с патрубком засасывается воздух
для охлаждения. Он выбрасывается наружу через выхлопные отверстия с
сетками. В остове просверлено три отверстия для болтов, крепящих главные
дополнительные полюса, и отверстия для выводных концов, на которые
надеты резиновые втулки и защитные рукава.
Четыре главных полюса с обмотками возбуждения, остов и якорь, а также
воздушный зазор между якорем и полюсами составляют магнитную цепь
двигателя. Чтобы уменьшить вихревые токи, сердечники главных полюсов
набирают из отдельных стальных пластин толщиной 0,5 мм, покрытых
лаком. Собранные листы спрессовывают и соединяют заклепками. Через
их середину пропущен стальной стержень, в который ввертывают болты,
прикрепляющие полюс к остову.
Аналогично крепятся и дополнительные полюса. Между сердечником
и остовом устанавливают диамагнитную прокладку, чтобы сосредоточить
магнитный поток в узкой коммутационной зоне, не допуская его излишнего
рассеяния. Дополнительные полюса обеспечивают безыскровую работу
тягового двигателя (их также четыре, установлены они между главными
полюсами).
61
Рис. 34. Продольный (а) и поперечный разрез (б) тягового двигателя 1 ДТ.003,4У 1:
1 — втулка якоря; 2 — вал; 3 — стопорная шайба; 4 — диск; 5 — кольцо
подшипника; 6. 29 — роликовые подшипники; 7, 28 — крышки подшипников;
9 — нажимной конус; 10 — коллектор; 11 — втулка коллектора; 12 — катушка
якоря; 13 — уравнительные обмотки: 14 — катушка главного полюса:
15 — сердечник главного полюса; 16 — стержень; 17. 19 — болты крепления
полюсов; 18 — якорь; 20 — диамагнитная прокладка; 21 — сердечник
дополнительного полюса; 22 — планка: 23 — катушка дополнительного подюса;
24 — остов; 25 — бандаж; 27 — обмоткодержатель: 30 — втулка; 31— наружное
кольцо подшипника; 32, 37 — маслоподводяшие трубки; 33, 38 — скобы;
34 — заглушка; 35 — болт для слива конденсата; 36, 44, 48 — крышки
коллекторных люков; 39 — лапы двигателя; 40 — заглушка люка;
41 — щеткодержатель; 42 — щетка; 43 — кронштейн щеткодержателя:
45 — кабель для подключения: 46 — стопорная планка болтов главных полюсов;
47 — клинья обмотки
62
Катушки главных полюсов наматывают из шинной меди в два слоя.
Каждый из них изолируют друг от друга миканитовой прокладкой.
Изоляция катушек главных и дополнительных полюсов выполнена из
стеклослюдинитовой ленты и стеклоленты. Собранные катушки и полюса
пропитывают в эпоксидном компаунде, и они образуют монолит.
Межкатушечные соединения выполнены из провода сечением 70 мм'.
Основные части якоря тягового двигателя (см. рис. 34): вал 2,
сердечник 18, нажимные шайбы, обмотка с обмоткодержателем 27,
коллектор 10 и втулка якоря 1. Вал якоря — очень ответственная часть. Он
должен выдерживать значительные и часто меняющиеся нагрузки при
вращении, а также реакции зубчатой передачи, большие усилия на
скручивание и срез. Поэтому его изготавливают из качественной
хромоникелевой стали 12ХНЗА, которая предварительно проходит
термообработку.
Основные детали якоря собирают на втулке 1, которая напрессовывается
на вал 2. Поэтому можно сменить поврежденный вал, не разбирая якорь.
Втулка якоря — это стальная труба с буртом для упора вентиляторного
колеса и резьбой на передней части. На ней установлены сердечник якоря
с нажимными шайбами (обмоткодержателями), коллектор и вентилятор.
Сердечник набирают из листов электротехнической стали и спрессовывают
между обмоткодержателем 27 и втулкой коллектора 11. Обмоткодержатель
и вентилятор изготовлены как одно целое.
Обмотка якоря выполнена из отдельных якорных катушек, которые
изолируют, укладывают в пазы сердечника и закрепляют текстолитовыми
клиньями, так как при вращении обмотку может вырвать из пазов. Каждая
катушка состоит из семи витков шинной меди. Лобовые части обмотки
удерживаются бандажом 25 из стеклобандажной ленты.
Коллектор набирают на коллекторной втулке 11 из пластин
клинообразного сечения. Нижняя часть пластины имеет форму “ласточкина
хвоста”. Пластины зажимаются между нажимным конусом 9 и втулкой
11, которые затем стягивают болтами. В качестве изоляции служат
миканитовые манжеты и цилиндры. Коллекторные пластины изолированы
друг от друга миканитовыми прокладками.
При вращении коллекторная медь изнашивается быстрее, чем
изоляционные прокладки. Поэтому в процессе эксплуатации поездов
коллектор продораживают специальной фрезой и добиваются, чтобы высота
изолирующих пластин была приблизительно на 1 мм меньше высоты
медных пластин. На наружной стороне коллекторных пластин имеются
выступы (“петушки”), к которым припаивают обмотку якоря.
63
Якорь окончательно пропитывают в лаке, его изоляция становится более
влаго- и теплостойкой, повышается ее электрическая и механическая
прочность. Втулку коллектора закрепляют специальной гайкой, которая
удерживает ее от осевого сдвига. В механическом отношении сердечник
представляет собой монолит.
Одно из основных условий хорошей работы щеток — надежный
(плотный) контакт между коллектором и щеткой. Щетки устанавливают в
специальные обоймы (щеткодержатели), которые при помощи кронштейнов
закрепляют на остове (кронштейны изолированы от остова).
Щеткодержатель отлит из латуни, в месте его крепления к кронштейну
поверхность сделана рифленой, что позволяет надежно зафиксировать
положение щеткодержателя. Отверстие под болт для крепления к
кронштейну имеет форму эллипса. Это позволяет регулировать зазор между
коллектором и щеткодержателем.
Для хорошего контакта между щетками и коллектором служит нажимное
устройство. Оно состоит из пружины, обоймы, нажимного кольца,
собранных на оси, укрепленной в щеткодержателе. Нажатие щеток
регулируют закручиванием пружины, оно должно составлять 2,5 кгс/см2.
К горловинам боковых стенок остова плотно подгоняют и закрепляют
болтами подшипниковые щиты для установки вала якоря. В них имеются
камеры для смазки с лабиринтовыми уплотнениями. В гнездах щитов
запрессованы наружные обоймы подшипников. Передний подшипник —
радиальноупорный, задний—радиальный. Наружные кольца подшипников
запирают крышками, передняя — глухая, в задней имеется отверстие для
вала двигателя.
Требования к смазке подшипников очень высоки, в ней не допускаются
даже следы грязи. Недостаток смазки приводит к повышенному нагреву,
разрушению подшипника, а после остывания—; к заклиниванию колесной
пары. Без смазки меняется твердость материала деталей подшипника,
нарушается его нормальная работа. Для периодической запрессовки смазки
имеются специальные трубки, закрытые штуцерами.
Во время работы двигателя нагреваются его якорь и полюса, коллектор
и подшипники. При интенсивном охлаждении нагрев значительно
снижается, что позволяет повысить развиваемую мощность. В этом узле
применяется самовентиляция: со стороны задней нажимной шайбы
(обмоткодержателя) на втулку якоря напрессовано вентиляторное колесо.
Воздух забирается через жалюзи на боковых стенках нижней части кузова
и, проходя по каналам через фильтры и патрубки, попадает в двигатель.
64
Внутри двигателя он проходит двумя путями: один воздушный поток
охлаждает внешние поверхности полюсов и якоря, второй попадает в
отверстия сердечника якоря и охлаждает якорь изнутри. Причем полюса
нагреваются меньше, поскольку здесь обеспечен лучше теплоотвод. Далее,
через каналы в нажимной шайбе воздух попадает к лопаткам вентилятора
и выбрасывается наружу через сетки вентиляционных отверстий.
ОБМОТКА ЯКОРЯ
Она состоит из отдельных секций (катушек). Активные стороны
проводников, уложенные в пазы сердечника якоря, соединяются между
собой лобовыми частями, а также с коллекторными пластинами. Каждая
секция состоит из нескольких последовательно соединенных витков, т. е.
является многовитковой. На рис. 35 упрощенно показаны одновитковые
секции.
Рис. 35. Схема соединения петлевой обмотки
Если цилиндрическую обмотку якоря мысленно развернуть в плоскость,
то увидим, что расстояние между активными проводниками секции
примерно равно расстоянию между осями полюсов. Активные проводники
одной секции находятся под полюсами разной полярности. Поэтому и
направление тока в них противоположное. Это сделано для того, чтобы
электродвижущая сила (э. д. с.), индуктированная в проводниках при
вращении, суммировалась, а вращающие моменты складывались.
3 Зак
65
На ранее выпущенных электропоездах предпочтение отдавали волновой
обмотке. Начиная с поездов ЭР2Р, применяют петлевую обмотку, когда
начало первой секции припаивают с одной коллекторной пластине, а ее
конец и начало следующей секции — к соседней пластине и т. д., пока
обмотка не замкнется. Такая секция (якорная катушка) имеет форму петли,
поэтому она и получила свое название. На рис. 36 приведена ее развернутая
упрощенная схема.
Через петлевую обмотку можно пропускать значительно большие токи,
чем через волновую, так как в четырехполюсной электрической машине
обмотка якоря имеет четыре параллельных ветви (при волновой обмотке
их всегда две). На рис. 37 видно, что ток подходит к двум соединенным
между собой плюсовым кронштейнам, разделяется поровну, через щетки
распределяется на четыре параллельные ветви и затем попадает на
минусовые щетки.
Рис. 36. Упрощенная схема петлевой обмотки четырехполюсной машины
Рис. 37. Параллельные ветви петлевой обмотки якоря и обозначение в схеме
66
ДВИГАТЕЛИ И ГЕНЕРАТОРЫ
Принцип действия двигателя основан на использовании
электромагнитной индукции и взаимодействии проводника, по которому
протекает ток, с магнитным полем. В тяговом двигателе имеются две
основные части: неподвижная — главные полюса с сердечниками и
катушками (обмотка возбуждения) и подвижная — якорь с уложенными в
нем проводниками. Обмотка возбуждения создает магнитный поток Ф, с
которым взаимодействуют проводники якоря, по которым протекает ток.
В результате этого взаимодействия на проводники якоря действуют силы,
образующие вращательный момент М. Он приводит якорь во вращение с
частотой п. Чем больше ток якоря I и магнитный поток двигателя Ф, тем
больше развиваемый двигателем вращающий момент М.
Как только якорь поставленного под напряжение двигателя начинает
вращение, в его обмотке наводится э. д. с. Е, направленная встречно
внешнему напряжению U и току I. Чтобы ток продолжал проходить по
обмоткам двигателя в прежнем направлении, чтобы двигатель продолжил
нормально работать и развивать требуемый вращающий момент М, надо
приложить внешнее напряжение U большей величины, направленное
встречно э. д. с. Е. Потребляемый двигателем ток устанавливается
автоматически. В любой момент времени, в зависимости от частоты
вращения имеет такую величину, чтобы обеспечить требуемый магнитный
поток и требуемую э. д. с. Е.
Э. д. с., возникающая при вращении якоря, служит своеобразным
защитным буфером приложенному напряжению сети, сохраняя жизнь
двигателю. Дело в том, что в момент включения, пока якорь не стал
вращаться, двигатель совершенно беззащитен. Его пусковой ток
определяется законом Ома и достигает очень большой величины (около
2000 А). Чтобы обмотки двигателя не вышли из строя, ток надо ограничить,
для чего в схему введены пусковые резисторы. Затем с появлением
электродвижущей силы Е, величина которой будет возрастать с ростом
частоты вращения, а ток 1 уменьшаться, резисторы необходимо выводить,
иначе снизится вращающий момент М, и разогнать поезд будет невозможно.
Электрическая машина может работать как двигателем, так и
генератором. Генератор — принципиально тот же двигатель, устроены они
одинаково, поэтому говорят об обратимости электрически машин. Отличие
их заключается во взаимном направлении э.д.с. Е, ток I, момента М,
направления вращения п. У двигателя направления параметров М и п,
естественно, совпадают, э.д.с. L направлены навстречу току I и внешнему
3’
67
напряжению U (раньше ее называли противо- э.д.с.). У генератора э.д.с. Е
совпадает с направлением тока, а по величине превышает напряжение
сети U. Вращающий момент М изменил свое направление, т.е. стал
тормозным, направленным против вращения.
В режиме тяги напряжение контактной сети больше, чем э.д.с.
двигателей (ток проходит из сети, через двигатели в рельсы). Потребляется
электрическая энергия и отдается механическая (двигатель вращает
колесную пару). Если по каким-то причинам э.д.с. станет больше
напряжения сети, например, прирекупертивном торможении, ток I изменит
направление и пойдет в сеть, совпадая по направлению с э.д.с. Е.
Их совпадение означает, что машина стала генератором: она возвращает
энергию в сеть, преобразуя кинетическую энергию движения (теперь
колесная пара вращает якорь двигателя). У генератора при отдаче
электрической энергии момент М стремится остановить якорь, причем,
чем больше нагрузка (чем больше ток в проводниках якоря), тем больше
создаваемый тормозной момент. Сравните тормозные положения 1Т, 2 Г и
ЗТ, когда ток I в якорных обмотках равен соответственно 100 А, 250 А и
350 А. Объяснять различие тормозного эффекта не требуется.
Важно понимать, что представляют собой такие параметры, как
напряжение сети U и э.д.с. Е. Когда генератор отдает ток в сеть, часть
общего напряжения теряется во внутреннем сопротивлении самого
генератора. Оно равно произведению тока на внутреннее
сопротивление — 1г. Величина э.д.с. соответствует такому напряжению,
которое давал бы генератор, если бы в нем самом не было потерь. Когда
генератор нагружен, его напряжение U меньше развиваемой им э.д.с. Е
на величину 1-г, теряемую в обмотках.
У двигателя все наоборот: его э.д.с. Е меньше напряжения сети U на
величину падения напряжения в самом двигателе (аналогично генератору).
Величина I г сравнительно мала, поэтому в режиме тяги э.д.с. двигателей
мало отличается от напряжения сети.
Во время работы тягового двигателя под нагрузкой на его вал
воздействуют вращающий момент М и направленный противоположно ему
внешний момент сопротивления (который создают колесные пары, масса
поезда, ветер, все виды трения и т.д.). В зависимости от значений этих
моментов якорь может вращаться с постоянной частотой, ускоренно или
замедленно. Значит, при равномерном вращении электромагнитный момент
М уравновешивается моментом сопротивления.
Например, при увеличении внешнего момента сопротивления (поезд на
подъеме) равновесие моментов нарушается, и частота вращения
68
якоря п уменьшается. Снижается э.д.с. Е и, следовательно, увеличиваются
ток I и электромагнитный вращающий момент М. Процесс будет протекать
до тех пор, пока моменты не сравняются, после чего якорь опять начнет
вращаться с постоянной частотой, но уже меньшей, чем была до увеличения
момента сопротивления.
Если сопротивление движению поезда уменьшится (уклон), увеличится
частота вращения якоря, э.д.с. Е, уменьшится ток I и вращающий
момент М. Это продолжится до тех пор, пока вновь не наступит равенство
моментов.
С другой стороны, при увеличении момента сопротивления
увеличивается механическая энергия, которую передает двигатель на
колесную пару. Значит, должны возрасти потребление электрической
энергии, из контактной сети, ток якоря и создаваемый им вращающий
момент.
Из этих условий следует, что ток двигателя (ток в якорной обмотке)
зависит от механической нагрузки на валу двигателя.
РЕАКЦИЯ ЯКОРЯ
Представим себе двухполюсную электрическую машину (генератор или
двигатель). При отсутствии тока в обмотке якоря магнитное поле,
создаваемое главными полюсами, будет располагаться симметрично вдоль
оси полюсов. После появления тока в обмотке вокруг якоря создается свое
магнитное поле, расположенное перпендикулярно основному полю. Это
взаимодействие двух полей приводит к искажению магнитного потока
машины. Явление это — нежелательное, оно называется “реакция якоря”.
Перечислим ее основные вредные последствия.
Во-первых, реакция якоря смещает нейтрали двигателя на некоторый
угол (у двигателя нейтраль смещается против вращения, у генератора —
наоборот). Этот угол будет изменяться в зависимости от нагрузки машины,
т.е. от тока якоря. Подобное приводит к большим трудностям при установке
щеток, поскольку электрическая машина работает хорошо, без искрения
тогда, когда щетки установлены строго на физической нейтрали. Чтобы
уменьшить это вредное явление, применяют дополнительные полюса.
Во-вторых, уменьшается общий магнитный поток машины, а от него,
как известно, зависит возникающая э.д.с. Следовательно, она будет иметь
меньшее значение.
Можно сказать также, что в воздушных зазорах под сбегающими краями
главных полюсов возникают пики магнитной индукции, что служит
69
благоприятным условием для возникновения кругового огня на коллекторе.
Напомним, что индукция характеризует интенсивность магнитного поля,
т.е. его способность совершать работу.
КОММУТАЦИЯ
Слово “коммутация” можно перевести как переключение. На рис. 38
показана волновая обмотка, разделенная щетками на две параллельных
ветви — правую и левую. Если секция 1 находится в левой ветви, то ток
проходит от начала Н к концу К. При вращении коллектора секция 1
окажется в правой ветви, и ток начнет протекать от конца К началу Н. В
этом и заключается суть переключения секции из одной ветви в другую. В
реальных условиях коммутация проходит намного сложнее. На рис. 39 это
показано подробнее. Сначала щетка соединяется с пластиной кол-
лектора 1, и ток, разделяясь пополам, уходит в левую и правую
параллельные ветви. В следующий момент щетка соединяет пластины 1 и
2, накоротко замыкая данную секцию. Ток продолжает поступать в обе
ветви, а ток самой секции окажется равным нулю.
Рис. 38. Переход секции обмотки якоря из одной параллельной ветви в другую
70
В ходе дальнейшего вращения якоря по мере схода пластин 1 со щетки
ток секции начинает возрастать, но в обратной полярности. Процесс
изменения тока в секции заканчивается, секция перешла из правой ветви
в левую. Поскольку время коммутации практически очень мало,
сопротивление цепи также достаточно низко (сопротивление проводников
обмотки якоря и контакта “щетка — коллектор”), ток в секции изменяется
очень быстро, и в ней наводится э.д.с. самоиндукции es, которая проявляет
себя в виде добавочных токов большой величины.
Обычно в пазах сердечника якоря уложена не одна, а несколько секций.
Кроме того, щетка перекрывает несколько пластин. Поэтому изменяющиеся
магнитные потоки захватывают соседние проводники, в которых возникает
э.д.с. взаимоиндукции ет. Полная э.д.с., появляющаяся в секциях,
называется реактивной (вр) и равна сумме э.д.с. самоиндукции и
взаимоиндукции:
ер = es + еш
Чтобы улучшить коммутацию, принимают меры, позволяющие снизить
добавочные токи реактивной э.д.с. Для этого служат дополнительные
полюса, соединенные последовательно с обмоткой якоря. Их магнитный
поток сосредоточен в узкой коммутационной зоне и независимо от нагрузки
машины они компенсируют реактивную э.д.с.
Таким образом, под коммутацией понимают все процессы и явления,
которые происходят между коллектором и щетками во время работы
электрической машины. О качестве коммутации судят по искрению: если
искрения нет, говорят — хорошая коммутация, если искрение большое —
плохая. Оценка искрения согласно стандарту приведена в табл. 2
Левая Правая
бетбь бетбь
Начало коммутации Замыкание секции накоротко Конец коммутации
Рис. 39. Распределение тока в коммутируемой секции в различные моменты
коммутации
71
Таблица 2
Степень искрения Характеристика искрения Состояние коллектора
1 Отсутствие искрения, тем- ная коммутация
Слабое точечное искрение Отсутствие почернения ко- ллектора и нагара на щетках
' . 1 '4 Слабое искрение под большей частью щетки Следы почернения коллек- тора и нагар на щетках лег- ко устраняются протира- нием коллектора бензином
2 Искрение под всем краем щетки, допускается только при кратковременных пе- регрузках Почернение коллектора и нагар на щетках не устра- няются протиранием бен- зином
3 Значительное искрение под всей щеткой (крупные вылетающие искры), не допускаемое для нормаль- ной эксплуатации Значительное почернение коллектора, не устраняемое протиранием бензином, си- льный подгар и частичное разрушение щеток
' Кроме дополнительных полюсов, коммутацию улучшает правильный
подбор щеток. Используя щетки с повышенным электрическим
сопротивлением, добиваются уменьшения токов, наводимых реактивной
э.д.с. На тяговых двигателях применяют электрографитированные щетки
ЭГ-2А и ЭГ-61А, имеющие повышенное электрическое сопротивление.
Большое значение имеет ширина щетки. Чем уже щетка, тем меньше
коммутационная зона и реактивная э.д.с. ер. Опыт показывает, что щетка
должна перекрывать 3-4 коллекторных пластины.
Повышенное искрение при плохой коммутации может привести к
круговому огню на коллекторе. Дуга, появившаяся между двумя
коллекторными пластинами из-за загрязнения изоляции, может
растягиваться по коллектору или перебрасываться между щетками разной
полярности, а также на заземленные части. Круговой огонь — это
разрушительный режим работы двигателя.
72
Возможность кругового огня увеличивается в режиме ослабленного
возбуждения,при боксовании колесных пар. В первом случае к этому
приводит значительно возросший ток якоря, во втором —
перераспределение напряжения между двигателями. Напряжение на
боксующем двигателе увеличивается, возрастает напряжение между
коллекторными пластинами, что способствует круговому огню. Запомним,
что боксование — это почти всегда круговой огонь с тяжелыми
последствиями для двигателя.
РЕГУЛИРОВАНИЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ
Как указывалось, для ограничения пускового тока в цепь обмотки якоря
вводят сопротивление (пуско-тормозные резисторы), причем, чем больше
величина сопротивления, тем меньше частота вращения якоря.
Следовательно, частота вращения якоря увеличивается при выводе
резисторов, возрастает и скорость движения поезда. Однако данный способ
применяется только при пуске, так как из-за потерь на нагрев резисторов
способ неэкономичен и связан с большими потерями электроэнергии.
Частота вращения якоря зависит от напряжения на двигателе и от
магнитного потока, создаваемого полюсами (обмоткой возбуждения).
Последнее применяют на поездах с электрическим торможением.
Для этого параллельно обмоткам возбуждения подключена
шунтирующая цепь, в которую входят контактор, индуктивный шунт,
регулировочные резисторы. Поэтому через обмотки возбуждения будет
протекать не весь ток якоря, а его часть. Другая часть тока будет
ответвляться в шунтирующую цепи из шести ступеней резисторов (на
поездах ЭР2Т, ЭД2Т и т.д.). В первый момент сопротивление наибольшее.
Затем резисторы закорачиваются контакторами реостатного контроллера,
уменьшается сопротивление шунтирующей цепи и отбирается больший
ток из обмоток возбуждения. Это сопровождается значительным
увеличением тока якорей, тягового усилия и, следовательно, скорости
поезда.
Такой способ раньше называли “ослабление поля”, теперь говорят
“ослабление возбуждения”, что ближе к истине. Дело в том, что при
включении шунтирующей цепи магнитный поток обмогки возбуждения
уменьшается всего на несколько процентов и, грубо говоря, остается
примерно на том же уровне, а ток якоря увеличивается в гораздо большей
степени. В результате достигается действительно ослабление возбуждения
(а не поля!), так как реализуется не весь возможный магнитный поток,
а часть его.
73
РЕВЕРСИРОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ
Направление вращения якорей двигателей (реверсирование) изменяют
за счет изменения направления тока в обмотке возбуждения, т.е. меняют
полярность главных полюсов, а значит, и направление вращающего
момента. В якорях при вращении “Вперед” или “Назад” направление тока
неизменно, а в обмотках возбуждения при переключениях специального
аппарата (реверсора) в положения “Вперед” или “Назад” с помощью
контакторов направление тока меняется на противоположное, а значит,
и направление вращения якоря (направления движения поезда).
Одновременное изменение направления тока и в обмотке якоря и в обмотке
возбуждения не приведет к изменению направления вращения.
ДВИГАТЕЛИ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
Перечислим их основные преимущества. Обмотку якоря и возбуждения
можно соединять разными способами: последовательно или параллельно.
Кроме того, существуют двигатели, на которых обмотки возбуждения
получают питание от постороннего источника (независимое возбуждение),
применяют также электрические машины со смешанным возбуждением.
На электропоездах до сих пор устанавливают двигатели последовательного,
т.е. сериесного возбуждения.
Во-первых, указанный двигатель имеет лучшую конструкцию. Основная
часть напряжения сети прикладывается к вращающейся обмотке якоря, на
обмотку возбуждения приходится всего 5- 6 % (у двигателя с параллельным
возбуждением напряжение на якоре равно напряжению на обмотке
возбуждения). Кроме того, обмотки возбуждения находятся после якорей,
т.е. под меньшим потенциалом. Поэтому снижается вероятность пробоя
катушек, и при одинаковой механической и электрической прочности их
можно изготовить с меньшими габаритами, с более дешевой изоляцией,
чем для двигателя параллельным возбуждением. Электрическая машина
получается дешевле и компактнее.
Во-вторых, сериесный двигатель при больших нагрузках и одном и том
же токе развивает больший вращающий момент, чем двигатель с
параллельным возбуждением, что важно при частых троганиях поезда.
Подобный двигатель регулирует свою мощность в зависимости от нагрузки:
при увеличении нагрузки уменьшается скорость и возрастает вращающий
момент, при снижении нагрузки скорость растет, вращающий момент
снижается. Это благоприятно и для самого двигателя, так как его можно
74
сделать менее мощным, и для системы энергоснабжения: чем равномернее
нагрузка, тем меньше амплитуды нагрузок на тяговых подстанциях и
падение напряжения в контактной сети.
Заметим, что при очень малых нагрузках сериесный двигатель вращается
с недопустимо большой скоростью из-за малого магнитного потока. Такой
режим недопустим из-за опасности механического разрушения. Хорошо
известно, что, например, при срыве муфты двигатель, оказавшийся без
нагрузки, идет вразнос.
Исследования показывают, что неизбежные колебания напряжения
контактной сети менее негативно сказываются на сериесном двигателе,
чем на двигателе параллельного возбуждения (шунтовом). Так, при скачке
напряжения сети бросок тока у сериесного двигателя, имеющего мягкую
характеристику, будет значительно меньше, чем у шунтового двигателя с
жесткой характеристикой. Это наглядно подтверждают соответствующие
графики в учебной литературе.
. Разница в свойствах материалов и допуски на обработку при
изготовлении тяговых двигателей приводят к некоторым несовпадениям
№ рабочих характеристик. Поэтому при одной и той же скорости поезда,
но разной толщине бандажей двигатели будут иметь разную скорость
(частоту вращения), что приводит к их различному нагружению. Двигатели,
развивающие большую скорость вращения и установленные на колесных
парах с толстыми бандажами, будут более нагружены, чем менее
быстроходные двигатели, связанные с колесными парами с тонкими
бандажами. Это различие стараются устранить в депо при формировании
колесно-моторных блоков: более быстроходные совмещают с колесными
парами с меньшим диаметром бандажей и наоборот. На практике такое
выравнивание ценно не только в режиме тяги, но и особенно, в режиме
электрического торможения.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ
ДВИГАТЕЛЯ
Иногда думают, что достаточно знать мощность двигателя, чтобы
оценить его работоспособность. Однако этого недостаточно, поскольку он
работает в условиях резко меняющихся режимов. Для правильной
эксплуатации важно знать характеристики электрической машины.
Так, на основе рабочих характеристик оценивают тяговые качества
электропоезда. На графиках (рис. 40), например, видно, что повышение
скорости сопровождается уменьшением тока I и силы тяги F. Снижение
75
скорости приводит к их увеличению. Зависимость частоты вращения п от
нагрузки на валу двигателя называют механической характеристикой. Ток
нагрузки (ток обмотки якоря) определяют как разность между питающим
напряжением U и э.д.с. Е, вырабатываемой двигателем, разделенную на
сопротивление двигателя:
1=(и-Е)/гя
Нагрузка, т.е. момент сопротивления на валу двигателя, постоянно
меняется. На нее влияют масса электропоезда, профиль пути, число
остановок, ветер, все виды трения. В зависимости от соотношения момента
сопротивления и вращающего момента якорь вращается с постоянной или
переменной скоростью.
Рис. 40. Основные характеристики тяговых двигателей
С увеличением нагрузки на валу возрастает потребляемая мощность.
Тогда обязательно увеличится ток, а скорость уменьшится. Уменьшение
частоты вращения при росте тока объясняется одновременным увеличением
падения напряжения на внутреннем сопротивлении двигателя и ростом
его магнитного потока Ф. Это иллюстрируют основные формулы.
Приложенное напряжение U уравновешивается его э.д.с. Е и падением
напряжения внутри двигателя: U = Е + 1гя=С п-Ф + 1тя
Число оборотов п определяют из выражения:
п=(и-1гя)/СФ.
76
Действительно, при росте тока разность (U - 1тя) будет уменьшаться, а
магнитный поток Ф — увеличиваться. Поэтому уменьшится величина п.
С увеличением момента сопротивления за счет, роста тока
(следовательно, и магнитного потока) автоматически возрастает
вращающий момент до тех пор, пока при определенном числе оборотов не
наступит равенство моментов. Иными словами, каждой нагрузке
соответствует определенная частота вращения. Вращающий момент
двигателя описывается формулой: М = см -1Я Ф,
где см — коэффициент пропорциональности, постоянная величина
двигателя.
Напомним, если машина работает генератором, то при наличии нагрузки
(тока в обмотке якоря) этот момент будет тормозным, при ее работе
двигателем он будет вращающим.
Нередко эксплуатационный персонал использует скоростные
характеристики, например, при анализе пусковой диаграммы. Скоростная
характеристика имеет вид гиперболы (на рис. 40 она показана жирной
линией). Это — естественная безреостатная кривая, характеризующая
работу двигателя при определенном напряжении, когда из внешней цепи
выведены все токоограничивающие резисторы.
Если в цепь якоря ввести резисторы разной величины, то получится
ряд кривых, похожих на основную, но расположенных ниже. Причем, чем
большее сопротивление введено в цепь двигателя, тем ниже лежит кривая
(на рис. 40 они показаны тонкими линиями). Характеристики режима
ослабления возбуждения находятся выше основной кривой (показаны
пунктирными линиями).
В процессе работы двигателя часть энергии, потребляемой из контактной
сети, рассеивается в виде тепла. Общие потери составляют 8 — 10 %,
поэтому к.п.д. двигателя будет 90 — 92 %. Он характеризует экономичность
данной электрической машины. Опыт показывает, что наибольший к.п.д.
в зоне средних токов (приблизительно 200 — 250 А). Причем, изменяя
конструкцию двигателя, можно смещать кривую к.п.д. вправо или влево.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ И ОСОБЕННОСТИ СХЕМЫ
Чтобы перейти в режим электрического торможения, двигатели
переводят в генераторный режим, при котором они создают тормозной
момент. Выражение “генераторный режим” обычно вызывает
у эксплуатационников неприятные ассоциации, так как хорошо известны
77
последствия: полностью выведенные из строя тяговые двигатели, а иногда
— пожар на электропоезде. Дело в том, что этот стихийный процесс
протекает обычно без ограничения тока якорей и совершенно
бесконтрольно. Перечислим три фактора (или три условия) генераторного
режима (условно считаем, что имеется один двигатель):
якорь должен вращаться, т.е. процесс происходит на ходу поезда;
имеется замкнутый контур для тока якоря. Обычно он возникает из-за
пробоя изоляции на землю;
реверсор находится в положении, противоположном движению.
На практике это случается после отправления с конечной станции, когда
один из реверсоров из-за неисправности не развернулся в требуемое
положение, и хотя вагон не “повезет” (на нем не соберется силовая схема),
все условия “генераторного режима” налицо.
Однако, если этим процессом управлять, то электропоезд можно
затормозить тяговыми двигателями, сэкономив при этом колодки, снизив
износ бандажей, возвратив в сеть значительное количество электроэнергии.
Процесс реостатного торможения при последовательном возбуждении
тяговых двигателей может начаться только при наличии остаточного
магнитного потока в двигателе. Для реостатного торможения обмотки
возбуждения необходимо реверсировать, чтобы сохранить в них такое же
направление тока (следовательно, и магнитного потока), как и в режиме
тяги (в якоре при генераторном режиме направление тока изменится),
т.е. нужно согласовать направление магнитного потока с направлением
генераторного тока.
Допустим, при включенных контакторе ЛК и контактах реверсора В1,
В2 (рис. 41, а) ток в режиме тяги проходит в направлении, показанном
стрелками, тогда после отключения линейного контактора остаточный
магнитный поток обмотки возбуждения будет направлен аналогично.
Если теперь замкнуть якорь через контактор на резистор R, оставив
реверсор в прежнем положении, то наведенная в якоре небольшая э.д.с. Е
за счет остаточного магнитного потока поступит на обмотку возбуждения
в противоположном направлении. Это размагнитит двигатель, и
торможение станет невозможным. Если при этом реверсор развернуть в
положение “Назад” и замкнуть Hl, Н2, то генераторный ток 1г пройдет по
обмотке как и в тяге. Он усилит остаточный магнитный поток и обеспечит
самовозбуждение машины (рис. 41, б).
Было бы желательно подобный способ распространить на весь цикл
торможения. Однако на практике торможение разбивается на несколько
этапов. Прежде всего потому, что предпочтение отдается рекуперативному
78
торможению, позволяющему возвращать электроэнергию в контактную
сеть, а двигатели с последовательным возбуждением практически нельзя
перевести в режим рекуперации, так как не представляется возможным
перейти через промежуточный момент холостого хода, необходимый для
перевода электрической машины из двигательного в генераторный режим.
Рис. 41. Режимы работы:
а — режим тяги; б — режим реостатного торможения с самовозбуждением
Кроме того, использовать реостатное торможение с самовозбуждением
с максимальной скорости тоже нельзя, поскольку их суммарное напряжение
достигло бы очень большого значения, опасного и для электрооборудования,
и для контактной сети. Применять реостатное торможение до остановки
поезда не представляется возможным, потому что при малом вращении
якоря двигателя, работающего в генераторном режиме, резко уменьшается
его э.д.с., ток и электромагнитный тормозной момент. Поэтому полной
остановки достигают с помощью электропневматического тормоза. Иными
словами, описанная схема не обеспечивает сохранение тормозной силы
при уменьшении скорости до нуля и непригодна для полной остановки
поезда.
Схема начинает действовать с рекуперативного торможения, когда
суммарное напряжение двигателей (точнее — суммарная э.д.с. генераторов)
превышает напряжение контактной сети. Двигатели с последовательным
79
возбуждением становятся генераторами с независимым возбуждением.
Их обмотки возбуждения отключаются от якорей и соединяются
с трехфазным тиристорным преобразователем (мостом). Управляемый мост
получает питание от синхронного генератора переменного тока,
используемого также для собственных нужд электропоезда.
Область применения рекуперации имеет ограничения. Например,
рекуперативное торможение при постоянном напряжении на тяговых
двигателях ограничивается минимальной скоростью (45 — 50 км/ч),
которая зависит от мощности синхронного генератора и насыщения тяговых
двигателей, после чего приходится переходить на реостатное торможение
с самовозбуждением.
Область рекуперации значительно расширяет использование двигателей,
рассчитанных на глубокое ослабление возбуждения (до 18 %). Чтобы
повысить коммутационную устойчивость двигателей в режиме
электрического торможения и обеспечить надежную работу коллекторов и
щеток, напряжение на коллекторах ограничивают до 750 В. При
напряжении сети 3000 В это определяет постоянное последовательное
соединение четырех двигателей.
Система рекуперативно-реостатного торможения предусматривает:
автоматический переход с рекуперативного торможения на реостатное с
самовозбуждением при минимальной скорости движения;
автоматическое замещение рекуперативного торможения реостатным с
независимым возбуждением при недостаточном потреблении энергии из
контактной сети (при повышении в ней напряжения свыше 4000 В);
автоматическое управление процессами торможения.
Эффективность рекуперативного торможения зависит не только от
режимов работы электропоезда, но и от потребления энергии и сети и
параметров всей системы энергоснабжения.
Сбор схемы рекуперации начинается с включения линейных контакторов
ЛК и ЛКТ и контакторов возбуждения КВ и ОВ (рис. 87). Поскольку обмотки
возбуждения тяговых двигателей подсоединяются к независимому
источнику питания, реверсировать их нет необходимости, реверсоры
остаются в том же положении, что и в тяге. Напряжение на якорях
повышается, и когда оно превысит напряжение контактной сети, энергия
поступает в сеть. После окончания рекуперации и перехода на реостатное
торможение с самовозбуждением реостатный контроллер подключает
обмотки возбуждения к якорям и пускотормозным резисторам.
Основная трудность использования двух видов электрического
торможения (рекуперативного и реостатного) состоит в том, чтобы переход
80
с одного вида торможения на другой происходил бы без разрыва тока якорей
и с минимальным снижением тормозной силы. Для этого в момент перехода
параллельно тиристорному возбудителю (управляемому мосту)
подключаются шунтирующие резисторы, через которые протекает часть
тормозного тока. Если падение напряжения на них будет равно падению
напряжения на обмотках возбуждения тяговых двигателей, то переход на
самовозбуждение и отключение контура независимого возбуждения
контакторами КВ и ОВ произойдет без бросков тока и тормозной силы.
Шунтирующие резисторы (по схеме R11 — R15) при самовозбуждении
остаются введенными в цепь тормозного тока.
Реостатное торможение с самовозбуждением начинается со скоростей
45 — 50 км/ч без предварительного самовозбуждения, что позволяет
использовать одни и те же резисторы в тяге и торможении. При достижении
максимального значения тока в обмотках возбуждения соответствующий
датчик тока подает сигнал на срабатывание реле самовозбуждения, которое
включает тормозной контактор Т и приводит в действие реостатный
контроллер.
Если во время рекуперации при недостаточном потреблении энергии из
контактной сети напряжение на токоприемнике повысится до 3950 В, то
сработает реле максимального напряжения РМН, включающее
контактор Т. Произойдет переход на замещающее реостатное торможение.
Поскольку в составе электропоезда имеется несколько моторных вагонов,
реле РМН которых срабатывают не одновременно, замещающее реостатное
торможение может включиться на одном или нескольких вагонах в то время,
когда оборудование на остальных вагонах продолжит работать в режиме
рекуперации.
Силовая схема, обеспечивающая работу в данных режимах, получается
наиболее простой при постоянном последовательном соединении тяговых
двигателей, подключенных к общим резисторам. Все двигатели одинаково
нагружены даже при расхождении характеристик. Недостаток
последовательного соединения — склонность колесных пар к юзу.
81
Таблица 3
Неисправности тяговых двигателей
Неисправность Причина Способ устранения
Круговой огонь по коллектору или чрезмерное искре- ние под щетками, подгар коллектора Потеки смазки вну- три тягового двига- теля Щетки плохо притерты к коллекторным пластинам, неплотное прилегание Изоляция между коллек- торными пластинами вы- ступает над ними, коллек- тор плохо прошлифован Недопустимый износ ще- ток Недостаточное или нера- вномерное нажатие щеток Биение коллектора Низкое качество щеток, коллектора и изоляторов Оборван проводник обмо- тки якоря Короткое замыкание в обмотке дополнительных полюсов Заклинивание щетки Коллектор загрязнен Межвитковое замыкание или выпаивание секции обмотки якоря из петуш- ков коллектора Избыток смазки Приработать щетки к колле- кторным пластинам при малых скоростях движения Продорожить, зачистить и отшлифовать коллектор Заменить щетки Отрегулировать нажатие щеток Проточить и отшлифовать коллектор Заменить щетки, изоляторы Отремонтировать обмотку в деповских условиях Отыскать поврежденную катушку дополнительного полюса и заменить ее (в депо) Обеспечить свободный ход щетки Очистить коллектор Отремонтировать якорь в деповских условиях Снять потеки и наблюдать за подшипниковым узлом. Если повреждение повто- рится, снять тяговый двига- тель с тележки, разобрать подшипниковый узел и за- менить подшипник
82
Продолжение таблицы 3
Неисправность Причина Способ устранения
Перекос подшипника Устранить перекос, подтя- нув болты крышки подши- пника
Перегрев подшип- ника Недостаточно смазки Добавить смазку
Повреждение подшипника Снять тяговый двигатель с тележки, разобрать под- шипниковый узел, заменить подшипник и смазку
Перекрытие или пробой кронштейна щеткодержателя Попадание влаги в тяго- вый двигатель, перенап- ряжение, грязный изоля- тор или кронштейн щет- кодержателя Протереть тяговый двигате ль чистой салфеткой, смо- ченной бензином, заменить изолятор или кронштейн щеткодержателя
Пробой изоляции обмоток якорей и полюсов Механические поврежде- ния, резкое снижение со- противления изоляции при частых перенапряже- ниях на двигателях, попа- дании влаги, пыли и т.д Устранить повреждения в депо
Сильное искрение под щетками и сра- батывание токовой защиты Механическое поврежде- ние изоляции, старение изоляции, снижение изо- ляционных свойств всле- дствие частых перенапря- жений Отключить тяговый двига- тель, по прибытии в депо устранить повреждение
Чрезмерное нагре- вание коллектора Щетки слишком сильно прижаты к коллекторным пластинам Установить нормальное нажатие щеток
Чрезмерное нагре- вание якоря Замыкание между секциям и обмоток якоря или кол- лекторными пластинами Отключить тяговый двига- тель, по прибытии в депо отремонтировать якорь
Порванные сетки в вентиляционных отверстиях или то- рчащие из них ос- татки бандажей Размотаны бандажи якоря и часть обломков отбро- шена в сторону вентиля- ционных отверстий Отключить тяговый двига- тель, по прибытии в депо отремонтировать
На моторном вагоне срабатывает быст- родействующий вы- ключатель во время первой поездки по- сле замены двига- теля Неправильный монтаж проводов Пересоединить концы тягового двигателя
83
Таблица 4
Основные технические данные двигателя 1 ДТ.003
Показатели Характеристика
Напряжение на коллекторе, В 750
Часовой режим.
номинальная мощность, кВт 240
Наименьший коэффициент ослабления возбуждения 0,18
ток якоря, А 350
частота вращения, об/мин 1225
Якорь:
диаметр сердечника, мм 520
число сторон секций в пазу 14
размер провода, мм 1x1,74
диаметр коллектора, мм 446
число коллекторных пластин 322
Щетки.
число щеткодержателей 4
число щеток в щеткодержателе 2
размеры, мм
марка ЭГ2А, ЭГ61А
нажатие на щетку, кгс 2,2 — 2,6
Остов:
число главных полюсов 4
число дополнительных полюсов 4
размер провода, мм 2,26x25
сечение провода, мм 4,4x26,3
Масса двигателя, кг 2200
84
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 1ПВ6
На электропоездах с электрическим торможением устанавливают
преобразователи ШВ, состоящие из двигателя, на который подается
напряжение контактной сети, и трехфазного синхронного генератора,
вырабатывающего переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц.
Двигатель преобразователя приводит во вращение ротор синхронного
генератора. Остов двигателя изготовлен из стального литья, имеющего
четыре прилива для крепления под прицепным вагоном электросекции.
Чтобы осматривать коллектор и менять щетки, имеются коллекторные'
люки, закрываемые крышками с резиновыми уплотнениями и
специальными замками.
С противоположной стороны коллектора через отверстия, закрытые
сетками, выбрасывается наружу охлаждающий воздух. В подшипниковых
щитах 13 и 23 (рис. 42) запрессованы якорные подшипники вала двигателя
преобразователя, заполненные смазкой. Лабиринтные уплотнения
предотвращают выбрасывание смазки, периодическое добавление ее
проводят через специальные трубочки с пробками.
Одна часть вала 20 двигателя выходит из подшипникового щита и на
неё насаживают ротор синхронного генератора. На средней части вала
набран сердечник якоря, который состоит из стальных листов,
изолированных друг от друга. Собранные листы зажимают нажимными
шайбами.
В пазах якоря уложена обмотка 18, выполненная из прямоугольной меди.
Ее изоляцией служат стеклоэскапоновая лакоткань и стеклолента. Обмотка
крепится бандажной лентой. Коллектор двигателя 21 набран из медных
пластин с миканитовыми прокладками. Он стягивается болтами между
нажимным корпусом и втулкой коллектора. При помощи шпонок якорь
удерживается на валу.
В двигателе имеются четыре главных и дополнительных полюса.
Сердечники главных полюсов набирают из стальных листов, сердечники
дополнительных полюсов — литые и крепятся к остову болтами. На
главных полюсах по две обмотки: 33 — высоковольтная катушка, которая
вместе с якорной обмоткой попадает под напряжение контактной сети,
расположена сверху. Ближе к остову располагается низковольтная обмотка
32 независимого возбуждения. Она фактически создает рабочий магнитный
поток.
Изоляцией катушек служат стеклоэскапоновая лакоткань, тафтяная и
киперная ленты. На дополнительных полюсах располагать катушку
независимого возбуждения не требуется, поскольку они выполняют другую
функцию (служат для улучшения коммутации).
85
Рис. 42. Продольный (а) и поперечный (б) разрезы преобразователя 1ПВ6:
1 — коробка выводов; 2 — шайба; 3 — пальцы щеткодержателей; 4 — щит генератора;
5, 12 — болты; 6 — станина генератора; 7 — сердечник ротора; 8 — статор; 9 — втулка;
10, 26 — крышки подшипника; 11, 25 — роликовые подшипники; 13 — подшипниковый
щит; 14 — болт крепления; 15 — вентилятор; 16 — обмоткодержатель; 17 — остов двигателя;
18 — секция обмотки якоря; 19 — бронзовый болт; 20 — вал; 21 — коллектор двигателя;
22 — щеткодержатель; 23 — щит двигателя; 24 — траверса; 27 — болты для слива конденсата;
28 — болты, крепящие статор; 29 — сердечник дополнительного полюса; 30 — латунные
прокладки; 31 — катушка дополнительного полюса; 32 — катушка независимого
возбуждения; 33 — катушка последовательного возбуждения; 34 — сердечник главного
полюса; 35 — полюса ротора генератора
86
В двигателе установлены четыре щеткодержателя 22, которые через
пальцы с фарфоровыми изоляторами укреплены на поворотной траверсе
24. При испытаниях двигателя после правильной установки щеток,
добившись удолетворительной коммутации, траверсу фиксируют. В каждом
щеткодержателе имеется по одной щетке, нажатие их зависит от
спиральных ленточных пружин. На щетках расположены также медные
шунты с наконечниками.
Вентилятор 15 насаживают на вал со стороны, противоположной
коллектору. За счет двух рядов вентиляторных лопаток одновременно
обдуваются двигатель и генератор. Воздух всасывается через решетку на
боковой стенке кузова и через фильтр в салоне по патрубку поступает к
двигателю.
СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР
На электропоездах с электрическим торможением (ЭР2Р, ЭР2Т, ЭД2Т,
ЭД4М, ЭТ2) синхронный генератор служит источником тока для питания
двигателей компрессоров, вентиляторов, главного освещения, электронных
блоков. После выпрямления этим напряжением запитываются схемы
управления, подзаряжается аккумуляторная батарея, обмотки тяговых
двигателей в режиме торможения и другие потребители.
Ротор генератора приводит во вращение двигатель преобразователя,
и с его статорных обмоток снимается переменное напряжение 220 В
частотой 50 Гц. Со стороны вентилятора на выступающем конце вала
двигателя смонтирован ротор генератора. Сердечник ротора 7 из стального
литья шестигранной формы при помощи шпонки удерживается на валу.
Вращающий магнитный поток генератора создают полюса, укрепленные
болтами на сердечнике ротора 7. Полюса собирают из отдельных стальных
листов. На полюсах ротора располагается обмотка возбуждения, которая
питается постоянным током (см. рис. 42).
Питание к ней подается через два медных кольца и щетки, электронные
блоки осуществляют импульсное регулирование тока. Изоляцией обмотки
служат стеклолента, стеклоэскапоновая лента и киперная лента. Для
повышения влагостойкости и изоляционной прочности катушки
пропитывают в лаке.
Корпус статора отлит из стали и четырьмя болтами прикреплен к
подшипниковому щиту двигателя преобразователя. Статор собран из
стальных листов и запрессован в корпус генератора. В пазах статора
расположена трехфазная обмотка, соединенная звездой.
87
Катушки укреплены в пазах клиньями, изоляцией служат электрокартон
и миканит. Выводные концы статорной обмотки имеют сечение 25 мм2, а
нулевой провод — 6 мм2. К торцовой части корпуса генератора прикреплен
щит 4. К нему при помощи кронштейна и двух пластмассовых пальцев
присоединены четыре щеткодержателя, в каждом из которых установлена
одна щетка. Нажатие на щетку осуществляет винтовая пружина.
Неисправности преобразователя приведены в табл. 5.
Таблица 5
Неисправности преобразователя.
Неисправность Причина Способ устранения
Подгар коллектора, контактных колец, щеток Заклинивание щетки Выиуть щетку, протереть салфеткой, смоченной в бе- нзине
Радиальный размер щетки меиыпс допустимого Заменить щетку
Недостаточное давление пружины Снять щеткодержатель и заменить пружину
Устранить обрыв . Низкое напряжение на генераторе Обрыв в цепи обмотки воз- буждения
Нарушен контакт между щетками и кольцами Проверить размеры щетки, устранить неисправность
Подгар смежных коллекторных плас- тин якоря Межвитковое Замыкание обмотки якоря Устранение неисправности в депо
88
Таблица 6
Технические данные преобразователя 1ПВ6
Наименование параметров Двигатель Синхронный генератор
Номинальная мощность, кВт 50 38
Номинальное напряжение, В 3000 230
Дополнительное сопротивление в це- пи якоря, Ом 18 —
Номинальный ток, А 19,2 120
Номинальная частота, Гц — 50
Число фаз — 3
Номинальная частота вращения, об/мин 1000 1000
Режим работы Продолжительный
Масса, кг 1980
Щетки:
марка ЭГ2А Мб
размеры, мм 10x40x50 10x16x25
нажатие, кгс 0,98—-1,27 0,69 — 0,88
Коллектор и контактные кольца
диаметр, мм 390 188
Зазор между коллектором (кольцом) и щеткодержателем, мм 3 3
89
Таблица 7
Неисправности электрических машин постоянного тока
Неисправность Причина Способ устранения
Искрение всех ще- ток или части их Неправильное положение щеток Установить щетки в соотве- тствии с заводскими метка- ми, имеющимися на щите и траверсе
Сильный нагрев коллектора и щеток Щетки слишком сильно прижаты к коллектору Ослабить нажатие щеток, в случае надобности растя- нуть нажимную пружину щеткодержателя или заме- нить ее
Несоответствующая марка или размеры щеток (угольные щетки слишком мягки или тверды) Заменить соответствующи- ми щетками
Двигатель плохо запускается или ра- ботает с ненорма- льной скоростью Некоторые соседние плас- тины коллектора соедине- ны накоротко, так как об- разовавшиеся во время обточки заусенцы не были удалены Осторожно удалить все зау сенцы, отшлифовать колле- ктор стеклянной шкуркой, в случае надобности обто- чить
Обмотка якоря си- льно нагревается Межвитковое соединение или короткое замыкание в одной или нескольких катушках якоря Заменить поврежденные катушки
Равномерное, в не- которых случаях до- вольно значитель- ное искрение при нагрузке (при холо- стом ходе машина не искрит) Действие дополнительных полюсов сильное или слабое. Зазор между яко- рем и дополнительными полюсами мал или велик Проверить и установить под всеми дополнительны- ми полюсами одинаковый зазор, предписанный заво- дом. Передвинув щетки, проверить действие допол- нительных полюсов (силь- ное или слабое)
Почернение неко- торых коллекторных пластин, находя- щихся на опреде- ленном расстоянии друг от друга (соот- ветственно числу полюсов или пар полюсов) Плохой контакт в соеди- нениях между обмоткой и коллектором (в петушках) вследствие некачествен- ной пайки Проверить пайку всех сое- динений между обмоткой якоря и почерневшими пла- стинами коллектора. Все некачественные пайки пе- репаять
90
Продолжение таблицы 7
Вид неисправности Причина Способ устранения
После каждой чист- ки или обточки ко- ллектора чернеют одни и те же плас- тины
Нет тока в якоре при включенном пусковом реостате Обрыв в пусковом резис- торе или проводах Найти обрыв с помощью контрольной лампы или мегаомметра и устранить его
Ток в якоре имеет- ся, но под нагруз- кой двигателя не запускается. Запу- щенный вручную (без нагрузки) дви- гатель идет “враз- нос” Обрыв или плохой кон- такт в цепи возбуждения Найти место обрыва с по- мощью контрольной лампы и исправить повреждение
Межвитковое замыкание или короткое замыкание в шунтовых катушках Измерить напряжение на отдельных катушках допол- нительных и главных по- люсов и привести в его со- ответствие с требованиями
Неправильное чередова- ние полюсов Проверить полярность гла- вных и дополнительных полюсов и привести ее в соответствие
Частота вращения при номинальном напряжении: больше номиналь- ной Щетки сдвинуты с нейт- рали против вращения двигателя Сопротивление шунтового регулятора слишком вели- ко Поставить щетки на нейт- раль Уменьшить сопротивление шунтового регулятора, в случае необходимости его выключить
меньше номиналь- ной Щетки сдвинуты с нейт- рали по направлению вращения двигателя Поставить щетки на нейт- раль
Сопротивление шунтового регулятора слишком мало Увеличить сопротивление шунтового регулятора
Нагрев подшипни- ков Недостаток или избыток смазки Обеспечить нужное количе- ство смазки
Наличие в смазке воды Заменить'смазку
Загрязнение подшипников Промыть подшипник
91
ДВИГАТЕЛЬ 548А
На электропоездах ЭР2Р, ЭР2Т, ЭД2Т, где моторы компрессоров
питаются переменным током, применяют трехфазный асинхронный
двигатель 548А, получающий напряжение 220 В от генератора управления.
Статор и ротор монтируют в корпусе электродвигателя компрессора
постоянного тока ДК409В. Это очень удобно для ремонтников, потому что
на разных сериях электропоездов имеется один и тот же компрессор,
который можно поставить с любым двигателем.
Двигатель 548А имеет хорошие механические характеристики, надежен
в эксплуатации, прост и недорог. Существенный недостаток его — довольно
большой пусковой ток при включении.
Работает двигатель следующим образом. На неподвижные статорные
обмотки подается переменное напряжение. Возникающий в них ток создает
вращающее магнитное поле. Это вращающее магнитное поле, наводя
в замкнутых проводниках ротора (стержнях) э.д.с., создает в них вторичные
токи, которые взаимодействуют с полем статора. На проводники ротора
начинают действовать электромагнитные силы. В результате сложения этих
сил ротор приходит в движение в направлении вращающего магнитного
поля статора.
Д вигатель достаточно хорошо защищен от попадания в его полость влаги
или масла от компрессора. Вал ротора вращается в роликовых
подшипниках, один из них установлен, как обычно, в подшипниковом щите,
другой — в корпусе двигателя. Подшипники закрыты крышками
с лабиринтными уплотнениями. Режим работы — повторно-
кратковременный, с естественным охлаждением. Конструкция
асинхронного двигателя вентиляторов АОМ32-4 для обдува калориферов
аналогична устройству двигателя компрессора 548А.
92
Таблица 8
Неисправности электрических машин переменного тока
Неисправность Причина Способ устранения
Перегрев или нера- вномерный нагрев обмотки статора Межвитковое замыкание в обмотке статора Неисправную катушку пе- ремотать или заменить
Неправильное соединение катушек одной фазы Правильно соединить об- мотку
Короткое замыкание меж- ду двумя фазами Отсоединить все три фазы. При помощи мегаомметра о пределить место замыкания между фазами и устранить неисправность
Двигатель запуска- ется и работает с номинальной наг- рузкой, однако ток в фазах различный (в одной фазе на 73 % больше, чем в двух других), час- тота вращения ро- тора ниже номина- льной Внутренний обрыв одной фазы обмотки статора При помоши мегаомметра или контрольной лампы определить место обрыва и устранить его
Двигатель при пус- ке не разворачива- ется Отсутствие напряжения в одной из фаз Найти и устранить разрыв цепи
Двигатель гудит, вал не вращается Перегорел предохрани- тель. Обрыв фазы в под- водящих проводах, пуско- вой аппаратуре Проверить и затянуть креп- ление проводов, исправить повреждение в пусковой аппаратуре
Двигатель не раз- вивает номиналь- ную частоту враще- ния и гудит Одностороннее притяже- ние ротора из-за износа подшипников, перекоса подшипниковых щитов, изгиба вала Заменить подшипники, устранить перекос подшип- никовых щеток и изгиб вала
93
Продолжение таблицы 8
Неисправность Причина Способ устранения
Пониженная часто- та вращения ротора под нагрузкой Перегрузка двигателя, по- ниженное напряжение, неправильное соединение обмоток Не допускать перегрузку, пересоединить обмотки
Ротор слабо разви- вает скорость и гу- дит, двигатель пе- регревается Оборван один или неско- лько стержней обмотки ротора, неправильно сое- динены обмотки, нерав- номерность напряжения на фазах Устранить указанные неис- правности
Ротор не вращается или вращается мед- ленно Обрыв фазы обмотки ста- тора. задевание ротора за статор, заклинивание подшипников Устранить указанные неис- правности
Двигатель нагрева- ется при номиналь- ных нагрузках Межвитковое замыкание в обмотке статора, загряз- нение обмоток или вен- тиляционных каналов, разрушение вентилятор- ного колеса Устранить межвитковое за- мыкание в обмотке. Уда- лить грязь, заменить венти- ляторное колесо
Низкое сопротивле- ние изоляции обмо- ток статора Увлажнение или загряз- нение обмоток, старение изоляции Просушить, очистить изо- ляцию или заменить обмот- ки
Вибрация двигателя Нарушение центровки или соосности, балансировки ротора, слабое крепление к основанию Произвести центровку сое- динений, закрепить к осно- ванию
94
IV. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ
ТОКОПРИЕМНИКИ
Токоприемники электропоезда работают в тяжелых, сложных условиях.
В эксплуатации может сложиться самая неблагоприятная обстановка:
сильный ветер, гололед, низкие температуры и т.д. Соответственно, и
требования к токоприемнику очень высоки.
Его подвижная часть должна быть достаточно легкой, чтобы во время
скольжения полоза по контактному проводу, высота которого постоянно
меняется, не происходило бы отрывов. В то же время сила нажатия на
провод должна быть достаточной, чтоб токосъем был без искрения и
дугообразования.
Если эта сила слишком большая, может произойти опасное отжатие
контактного провода вверх, что приведет к аварии. Механизм подъема и
опускания должен быть простым и надежным в работе, должна быть
гарантия, что на электропоезде все токоприемники сработают
одновременно и т.д.
Токоприемник Л-13У (старое название — пантограф) состоит из
основания 1 (рис. 43), закрепленного на крыше моторного вагона на
специальных тумбах с пластмассовыми изоляторами. Верхний узел состоит
из полоза и двух кареток 6. Механизм подъема и опускания — наружные
подъемные пружины 7, пневматический цилиндр 8, внутри которого
находятся опускающие пружины 12. Синхронизирующая тяга 9 и рычаги
13 обеспечивают одновременность поворота валов 11 и нижних рам 3.
Подъемные пружины 7 через рычаги 14 постоянно стремятся повернуть
валы 11 встречно (как показано на рисунке стрелками). Если они
поворачиваются, то повернутся и нижние рамы 3, жестко связанные с
валами. Полоз переместится вверх и обеспечит необходимое давление на
контактный провод.
Если валы поворачиваются в противоположные стороны, токоприемник
опускается. Для дистанционного управления токоприемник снабжают
пневматическим приводом. Таким образом, при подаче сжатого воздуха в
цилиндр привода поршни расходятся и сжимают опускающие
пружины 12. Пружины выключаются из работы под действием сжатого
воздуха и через промежуточные валы 15 и тяги 10 освобождают наружные
пружины 7, которые сжимаются и производят подъем.
95
3280
Рис. 43. Токоприемник Л-13У-01 (а) него кинематическая схема (б):
1 — основание; 2 — кронштейн: 3 — нижние ряды; 4 — верхние рамы:
5— полоз: 6 — каретка: 7 — подъемные пружины; 8 — пневматический привод:
9, 10 — тяги: 11. 15 — валы; 12 — опускающие пружины; 13. 14 — рычаги
96
Опускающие сжатые пружины 12, расположенные внутри цилиндра
привода 8, стремятся сблизить поршни и через валы 15 и тяги 10 заставляют
вращаться валы 11 в направлении опускания. Пружины 12 сильнее пружин
7, поэтому при выходе сжатого воздуха из цилиндра токоприемник опустится.
Сила нажатия полоза на контактный провод зависит от сил двух
параллельно установленных подъемных пружин. Сила нажатия зависит от
соотношения усилий подъемных и опускающих пружин и, разумеется, от
давления сжатого воздуха в цилиндре привода.
При движении электропоезда высота подъема постоянно изменяется
в соответствии с изменением высоты контактного провода. Если
токоприемник при движении поезда поднимается, то полоз создает давление
на провод, называемое “нажатие при подъеме”, если полоз опускается при
движении поезда, он оказывает другое давление на провод, называемое
“нажатие при опускании”. Давление при опускании будет больше, чем при
подъеме. Это объясняется появлением сил трения в шарнирах.
При движении токоприемника вверх трение в шарнирах снижает
давление полоза, при ходе вниз — увеличивает нажатие. Величины сил
трения в шарнирах равны разности нажатий при подъеме и опускании.
Она допускается не более 2 кгс. Если разность больше, то следует смазать
шарниры или провести их ревизию.
Качество регулировки и состояния токоприемника определяют по его
характеристике, которая показывает, как меняется нажатие на провод в
зависимости от высоты подъема. После ТО-3 в депо там, где имеется
достаточная высота контактного провода, проверяют характеристику:
подают воздух в цилиндр и приводят токоприемник в поднятое состояние,
закрепляют у полоза динамометр и, медленно опуская его руками, замеряют
давления на высотах 1900, 1500, 1000,400 мм. Затем, ослабляя натяжение
динамометра, дают возможность токоприемнику подняться, замеряя при
этом нажатия в тех же точках. В результате получают две кривые, по
которым оценивают работу токоприемника (рис. 44).
Нажатие полоза на провод регулируется изменением затяжки подъемных
пружин, их вращением вместе с держателями на регулировочных штырях.
Опускающую силу и величину максимального подъема регулируют
поворотом тяги пневматического привода. На тяге (по ее концам) имеется
правая и левая резьба. Время подъема и опускания регулируют клапаном
токоприемника, находящемся внутри шкафа вагона (вращая отверткой
специальный винт, изменяют сечение дроссельного отверстия).
4 Зак.
97
Рис. 44. Статические характеристики
токоприемника:
1 — при подъеме;
2 — при опускании
Рис. 45. Каретка токоприемника:
1 — ось; 2 — коромысло;
3 — пружина; 4 — верхняя
планка; 5 — серьга;
6 — поперечный валик;
7 — основание
420
98
В настоящее время медные накладки полоза заменены на угольные
вставки. Медные накладки довольно быстро изнашивались сами, но самое
главное — интенсивно изнашивали дорогостоящий контактный провод,
особенно в сырую погоду, когда токосъем сопровождался сильным
характерным шумом (лыжа будто “резала” провод). Угольные вставки
обеспечивают наименьший износ провода, увеличивают срок его службы
в несколько раз (представьте, что по проводу бесшумно скользит карандаш).
Срок службы угольных вставок значительно больше, чем медных накладок.
Большим недостатком угольных вставок является то, что их контактное
сопротивление в 3 — 4 раза больше контактного сопротивления медных
накладок. Это приводит к увеличению потерь мощности в контакте и
повышает возможность пережога провода при коротких замыканиях в
силовых цепях электропоезда, особенно во время стоянки, при включенном
электрическом отоплении, когда происходит местный нагрев провода.
Угольные вставки полоза должны быть надежно закреплены без
малейших продольных или поперечных люфтов. При износе свыше 13 мм
и наличии сколов свыше 15 мм по ширине и 5 мм по высоте вставки
заменяют. Если поперечные трещины вставки в количестве не более двух
не ослабляют ее крепление, угольную вставку оставляют в работе. Плавная
волнистая рабочая поверхность полоза также не является браковочным
признаком. Зазор между вставками не должен превышать 0,8 мм. При
ослаблении крепления вставок подтягивают соответствующие болты, а при
необходимости разгибают корытца или подгибают бортовую полосу полоза
(рис. 46).
На верхних рамах с каждой стороны установлено по одной каретке, на
которых закреплен полоз с угольными вставками. Каретка представляет
собой систему шарнирно связанных рычагов, которые допускают поворот
полоза вокруг его оси на 30° и вертикальное перемещение до 50 мм
(рис. 45).
При неровностях контактного провода (при небольших изменениях по
высоте) шарнирный механизм каретки за счет поворота коромысла 2, на
котором укреплен полоз, вокруг оси 1 (см. рис. 45) устанавливается в
горизонтальное положение. В случае любого увеличения нажатия
контактного провода на полоз, сжимается пружина 3, и шарнирный
механизм опускается. При больших изменениях по высоте контактного
провода начинают перемещаться рамы токоприемника и действуют главные
пружины основного подъемного механизма.
4*
99
Таблица 9
Возможные неисправности токоприемников в эксплуатации
Неисправность Причина Способ устранения
После подачи воз- духа в привод под- вижная система не остается на нужной высоте, а медленно опускается Нарушена герметизация привода Провести ревизию привода и заменить изношенные манжеты
Характеристика ста- тического нажатия имеет “завалы" в рабочем диапазоне высоты подъема Нарушена регулировка характеристики Отрегулировать
Пружины имеют остаточ- ную деформацию Заменить пружины
Длина трещин или сколов более 20 % возможного пути перекрытия током на изоляторе Повреждения изолятора в эксплуатации Заменить изолятор
После подачи воз- духа токоприемни- к не поднимается Лопнул или отсоединился рукав Заменить рукав
Угольная вставка полоза перемешает- ся в одном или нес- кольких направле- ниях Ослаблен крепеж Подтянуть болты, заменить прижимные планки
Повышенный изно- с подвижных дета- лей каретки Отсутствует смазка. Име- ются перекосы Проверить правильность сборки деталей. Устранить перекосы. Смазать детали
Повышенный износ шунтов При сборке неправильно установлены шунты Проверить, чтобы шунты не терлись о другие детали. Изношенные шунты (25 % жил) заменить
Токоприемник захо- дит на воздушной стрелке за контакт- ный провод Ослаблены винты, крепя- щие контактные пластины на рогах каркаса полоза Закрепить винт, запилить , пластины. Отрегулировать воздушную стрелку
100
Таблица 10
Технические данные токоприемника
Параметры Величина
Номинальный ток, А
при движении 550
во время стоянки 80
Статическое нажатие, кгс
при подъеме, не менее 6
при опускании, не более 9
Максимальная скорость движения, км/ч 140
Максимальная высота подъема, мм 2100
Максимальная рабочая высота, мм 1900
Минимальная рабочая высота, м 400
Опускающая сила в диапазоне рабочей высоты, кгс 12,0
Разница между нажатиями при одностороннем движеиии, кгс 1,0
Величина трения в шарнирах кгс, не более 2
Время подъема до максимальной высоты, с 7-— 10
Время опускания, с 3,5 — 6
Номинальное давление воздуха, кгс/см2 5,0
Минимальное — “ — 3,5
Максимальное — “ — 7,5
Полный ход каретки, мм 50
Масса токоприемника, кг 260
101
ГЛАВНЫЙ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ 1РВ.002
В соответствии с инструкцией по технике безопасности главным
разъединителем вручную заземляют силовую схему тяговых двигателей,
преобразователя и отопления при осмотрах и ремонтах
электрооборудования, когда электропоезд находится под контактным
проводом. Разъединитель установлен в подвагонном ящике моторного
вагона и представляет собой однополюсный переключатель на два
положения: в верхнем его нож соединяет силовую схему с токоприемником,
в нижнем — с “землей”.
Верхний зажим, соединенный с токоприемником, и держатель ножа
установлены на текстолитовой панели. В нижнем (горизонтальном)
положении нож соединяется с контактом, который прикреплен к
заземленному кожуху ящика. Для перевода ножа из одного положения в
другое в специальные пазы вставляют реверсивную рукоятку и
поворачивают ею вал поводка. Рукоятку можно вставить и вынуть только
в крайних фиксированных положениях. Совместно с разъединителем
смонтированы два столбика последовательно соединенных резисторов (по
схеме R22), через которые разряжается конденсатор С1 фильтра радиопомех
после опускания токоприемника и заземления схемы.
Разъединитель рассчитан на номинальное напряжение сети 3000 В и
продолжительный ток 400 А.
ВИЛИТОВЫЕ РАЗРЯДНИКИ
Они предназначены для защиты электрических цепей электропоезда от
атмосферных и комутационных напряжений, которые могут достигать
опасных величин при большой скорости нарастания. Принцип их действия
основан на резком уменьшении электрического сопротивления при
повышении приложенного напряжения. В результате волна опасного
перенапряжения быстро отводится в “землю”, тем самым ограничивается
напряжение, прикладываемой к защищаемому оборудованию.
На крыше моторного вагона установлены два разрядника РМВУ-3,3:
один непосредственно соединен с рамой токоприемника, другой расположен
за индуктивно-емкостным фильтром. Разрядник состоит из двух вилитовых
дисков 4,6 (рис. 47), двух искровых униполярных промежутков 11, которые
с дугогасительной камерой размещены в зазорах между постоянными
магнитами 10, 12, заключенных в фарфоровом кожухе 3.
102
о
Рис. 47. Разрядник РМВУ-3,3 и его электрическая схема:
1 — основание; 2 — заливочная масса; 3 — фарфоровый кожух;
4, 6 — вилитовые диски; 5 — фетровая прокладка; 7 — пружина;
8, 14 — кольцевые прокладки; 9 — контактный болт; 10, 12 — постоянные
магниты; 11 — искровые униполярные промежутки; 13 —днище;
15 — предохранительный клапан; 16 — высокоомные резисторы
Каждый искровой промежуток шунтирован двумя последовательно
соединенными высокоомными резисторами 16. Снизу кожуха имеется
днище 13 и основание 1 с заливочной массой 2. Вилитовые диски 4, 6
диаметром 130 мм по бокам покрыты твердой изоляционной обмазкой,
скрепляющей их и предохраняющей диски от разрядов по поверхности.
От смещения диски удерживает фетровая прокладка 5. Постоянные
магниты служат для того, чтобы обеспечить равномерность магнитного
103
поля при горении дуги в искровых промежутках. Поскольку вилит при
попадании в него влаги теряет свои электрические свойства, кожух 3
уплотнен резиновыми кольцевыми прокладками 8, 14.
Бывают случаи перекрытия вилитовых дисков, когда из-за к. з.
повышается давление внутри корпуса. Чтобы не допустить взрыва
разрядника, в его днище предусмотрено предохранительное
устройство — клапан 15. При давлении 5 кгс/см2 он срабатывает, и газы
выходят в атмосферу.
При опасных перенапряжениях (7,5 — 9 кВ) сопротивление вилитовых
дисков резко уменьшается, пробиваются искровые промежутки. Большой
ток протекает через разрядник и отводится в “землю”. После снижения
волны перенапряжения в контактной сети сопротивление вилитовых дисков
восстанавливается, дуга гасится полем магнитов, разрядник опять готов к
работе.
На электропоезде в основном работает первый разрядник,
подсоединенный к токоприемнику. Если волна перенапряжения велика, и
один разрядник с ней не справился, то подключается второй, соединенны й
с фильтром. Он снимает перенапряжение с конденсатора. Оба разрядника
для безопасности установлены в металлическом ограждении.
ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ
Для защиты электрических цепей от токов к. з. служат плавкие
предохранители. При прохождении аварийного тока плавкая вставка
перегорает и разрывает цепь. Высоковольтные цепи преобразователя и
отопления защищены предохранителем ПКПС-3 с плавкими вставками на
20 и 31,5 А (рис. 48).
Патрон предохранителя вставляется в зажимы с запорами, которые
укреплены на изоляторе в подвагонном ящике. Он представляет собой
фарфоровую трубку, заполненную кварцевым песком и закрытую с обеих
сторон латунными колпачками 4 с крышками 3. Между колпачком и трубкой
патрона для герметичности заливают цемент. Крышки 3 запаяны, между
колпачком и трубкой находится асбоцементная прокладка 5. Внутри трубки
имеется шамотный сердечник 10, на который намотана плавкая
вставка 13. Она состоит из четырех медных проволок определенного
сечения. Оловянные шарики 12, припаянные в проволоке, снижают нагрев
предохранителя. При сгорании плавкой вставки дуга быстро гасится в
кварцевом песке. Он интенсивно деионизирует дугу в щелях и зазорах
между песчинками. Возникающая в месте плавления вставки дуга
104
насыщена ионизированными парами материала горящей проволоки. Они
имеют большое давление благодаря высокой температуре. Оно
способствует проникновению ионизированных частиц между песчинками.
О срабатывании вставки сигнализирует указатель на крышке патрона
укреплена металлическая втулка 2, внутри которой помещается пружина
1, закрепленная с одной стороны к указателю 2, с другой -— к указательной
проволоке 7. При перегорании этой проволоки пружина освобождается и
выбрасывает из втулки цилиндрический колпачок, который сигнализирует
о срабатывании.
Сработавший предохранитель отправляют в аппаратное отделение депо,
где заменяют плавкую вставку, отработанный кварцевый песок и вновь
запаивают предохранитель.
Рис. 48. Предохранитель ПКС-3 (а) и расположение плавкой вставки (б):
1 — пружина указателя; 2 — указатель срабатывания; 3 — крышка;
4 — латунный колпачок; 5 — асбестоцементная прокладка; 6 — текстолитовая
шайба; 7 — указательная проволока; 8 — стеклянная или фарфоровая трубка;
9 — наполнитель (кварцевый песок); 10 — шамотный сердечник;
11 — цементная заливка; 12 — оловянный шарик; 13 — плавкая вставка;
14 — бандаж; 15 — держатель
105
БЛОКИ РЕЗИСТОРОВ 1БС.013,1БС.014,1БС.015,1БС.016,
1БС.022, 1БС.021
Они установлены на крышах вагонов или под вагонами, включены в
силовые цепи тяговых двигателей и высоковольтные цепи вспомогательных
машин. Блоки резисторов 1БС.013, 1БС.014 и 1БС.015 используются в
режиме пуска и электрического торможения в качестве пуско-тормозных
сопротивлений. Блоки 1БС.016 служат для ограничения якорного тока
преобразователя при резких колебаниях напряжения или к. з. в контактной
сети, т.е. являются демпферным сопротивлением.
Блоки резисторов 1БС.021 используются в шунтирующей цепи для
ослабления возбуждения тяговых двигателей. Блоки 1БС.022 ограничивают
токи к.з. при отключениях контактора защиты КЗ. Кроме того, они служат
для предварительного усиления или ослабления возбуждения перед
отключением тяги или электрического торможения с самовозбуждением.
Блоки резисторов 1БС.013, 014, 015 размещены на крыше моторного
вагона (рис. 49). Они состоят из шести элементов сопротивления 1,
смонтированных на держателях, прикрепленных к стальным шпилькам.
Шпильки изолированы эскапоновой лентой и крепятся к опорным скобам
3 и 4. На шпильках расположены стальные и изоляционные шайбы,
дистанционные трубки, изоляторы и внешние выводы. Скобы установлены
на опорных изоляторах 5.
Элемент сопротивления (рис. 50) представляет собой спираль из ленты
3 с отводами, установленной на изоляторах 2. Держатель (рис. 51) — это
изолированная шпилька 1, с надетыми на нее шайбами 2, дистанционными
трубками 3, изоляторами 4.
Рис. 49. Блоки сопротивлений резисторов 1БС.013, 1БС.014 и 015,
установленные на крыше моторного вагона:
1— элемент сопротивления; 2 — изолятор; 3,4 — опорные скобы;
5 — опорнный изолятор
106
Рис. 50. Элементы сопротивления резистора:
1 — металлический держатель; 2 — фарфорные сегменты; 3 — фехралевая
лента: 4 — вывод; 5 — выводы держателя
Рис. 51. Держатель:
1 — изолированная шпилька; 2 — шайба; 3 — дистанционная трубка;
4 — изолятор
БЫСТРОДЕЙСТВУЙЩИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ БВ-105А-88Т
Быстродействующие выключатели (БВ) защищают силовые цепи
моторных вагонов в режиме тяга от коротких замыканий (к. з.) и перегрузок.
Они прерывают ток короткого замыкания до того, как тот достигнет своего
значительного установившегося значения. БВ ограничивает ток к. з. на
уровне тока уставки аппарата. Основное требование, предъявляемое к
быстродействующему выключателю, — как можно быстрее прекратить
нарастание тока к. з. и обеспечить полный разрыв защищаемой цепи без
повреждения каких-либо ее элементов.
107
Рис. 52. Быстродействующий выключатель БВП-105А:
1 — магнитопровод; 2 — полюс; 3 — дугогасительная катушка; 4 — неподвижный
контакт; 5 — подвижной контакт; 6 — якорь; 7 — отключающая пружина;
8 — пневматический привод; 9 — воздухопровод; 10 — элекгропневматический
вентиль; 11 — шунт; 12 — рычаг подвижного контакта; 13 — рычаг;
14—размагничивающие витки; 15 —блокировочное устройство;
16удерживающая катушка
108
Основные части выключателя: рама, магнитная система, главные
контакты, дугогасительные устройства, пневматический привод. Рама
представляет собой основание и четыре вертикальных стойки, на которых
смонтированы магнитопровод с удерживающий катушкой, контактные
рычаги и главные контакты, пневматический цилиндр с диском и штоком,
разделенный внутри диаграммой.
Магнитопровод 1 (рис. 52) набирают из стальных листов. На нем имеется
удерживающая низковольтная катушка 16 и три силовых
размагничивающих витка 14, которые вместе с магнитным шунтом
находятся внутри магнитопровода. Главные контакты состоят из подвижных
5 с рычагами 12 и двух неподвижных 4. Две пары контактов обеспечивают
двойной разрыв цепи, рычаги подвижных элементов соединены
последовательно медным шунтом.
Дугогасительное устройство состоит из двух дугогасительных катушек
3, намотанных проводом 70 мм2, полюсов 2 и двух съемных
дугогасительных камер (рис. 53).
Двухкратная дугогасительная камера разделена перегородкой на две
щели. Два дугогасительных рога, укрепленные на стенках камеры,
соединяются с силовой цепью вагона контактными ножами, два других
рога, которые расположены с обеих сторон асбоцементной перегородки,
соединяются между собой. С наружной торцовой стороны в камере
установлена так называемая деионная решетка, которая набирается из
металлических изолированных между собой пластин, расположенных
поперек дуги. Ее назначение — деионизировать пространство горения дуги,
предотвратить выхлоп из камеры в горизонтальном направлении. При
нормальной эксплуатации БВ сама решетка не оплавляется, т.е. мощная
дуга не достигает решетки.
Пневматический привод состоит из цилиндра, внутри которого
закреплены резиновая диафрагма и диск со штоком, системы рычагов и
электропневматического вентиля. Резиновая диафрагма разделяет цилиндр
на две полости. Под нее подается сжатый воздух,, который воздействует на
диаграмму и через шток с роликом заставляет подвижные рычаги двигаться
вверх, прижимая якорь к электромагниту.
Пневматический привод, преодолевая усилие отключающих пружин и
подводя якорь к электромагниту, действует только во время нажатия кнопки
“Возврат защиты”. Этой кнопкой подается питание на катушку
электропневматического вентиля 10 (см. рис. 52), который впускает сжатый
воздух в цилиндр. При этом соответствующие блокировочные контакты,
связанные с рычагом с подвижной системой, замыкаются и показывают
включенное состояние БВ, хотя его главные контакты еще не замкнулись,
и расстояние между ними составляет около 7 мм.
109
Рис. 53. Дугогасительная камера БВ:
1 — контактный нож дугогасительного рога; 2 — дугогасительные рога;
3 — деревянный брус; 4 — деионная решетка; 5 — асбестоцементная
перегородка: 6 — асбестоцементная стенка камеры
110
Рис. 54. Кинематическая схема быстродействующего выключателя:
а— выключенное положение; б — промежуточное положение; в — включенное
положение; 1 — пневматический привод; 2 — рычаг якоря; 3 — регулировочные
винты; 4 -— неподвижный контакт; 5 — подвижной контакт; 6 — буфер;
7 — размагничивающий виток; 8 — отключающая пружина; 9 — якорь;
10 — точка приложения силы при измерении величины контактного нажатия;
Фу — магнитный поток удерживающей катушки; Фр — магнитный поток
размагничивающего витка
Чтобы включить БВ, необходимо подать питание на удерживающую
катушку (рис. 54, а). После ее возбуждения подвижная система рычагов не
перемещается, поскольку из-за большого воздушного зазора между якорем
и полюсами электромагнита ее притягивающее усилие мало. Затем подается
напряжение наэлектропневматический вентиль, и под диафрагму поступает
сжатый воздух. Шток с роликом начинает подниматься, воздействует на
рычаги, растягивает мощные отключающие пружины 8 (рис. 54, б) и
подводит якорь к электромагниту. На рис. 55 видно, что магнитный поток
удерживающей катушки значительно возрос (тонкая линия), так как он
замыкается не через воздушный зазор, а через плотно прижатый якорь.
Теперь подвижная система будет удерживаться электромагнитом.
На следующей стадии включается выключатель. Обратите внимание
на рис. 54, б: точка приложения сил отключающих пружин 8 к контактному
рычагу смещена влево по отношению к шарниру, соединяющему
контактный рычаг и рычаг якоря. Когда выходит воздух из цилиндра
(отпускают кнопку “Возврат защиты”), шток с роликом смещается вниз от
111
контактного рычага, и между роликом и рычагом образуется зазор (см.
рис. 54, в). За счет образовавшегося плеча пружины поворачивают рычаг
с подвижным контактом относительно шарнира до тех пор, пока подвижный
контакт не упрется в неподвижный.
Теперь аппарат включен. Главные контакты замыкаются только после
выключения пневматического привода, чтобы обеспечить нормальное
срабатывание выключателя в случае его влючения при к. з. в силовой цепи.
БВ выключается при размыкании цепи удерживающей катушки
контактами соответствующих реле. Он также может быть выключен
вручную. БВ срабатывает в случае превышения тока в силовой цепи
величины уставки аппарата под действием размагничивающих витков (см.
рис. 55), расположенных на магнитном мостике (шунте). Через этот
дополнительный сердечник (или мостик) частично ответвляется магнитный
поток удерживающей катушки.
Пока ток в силовой цепи тяговых двигателей не превышает тока уставки
БВ (600 А), магнитный поток размагничивающих витков (на рис.55
показан жирной линией), направленный против потока удерживающей
катушки, срабатывания аппарата не вызывает. При перегрузке или к. з. в
силовой цепи резко возрастает ток. Магнитный поток размагничивающих
витков нейтрализует поток удерживающей катушки. Общий магнитный
поток электромагнита станет меньше определенного значения. Под
действием пружин 8 (см. рис. 54, б) якорь отрывается от полюсов, и его
рычаги вместе с рычагами подвижных контактов отбрасываются в
выключенное положение.
Таким образом, одни и те же пружины замыкают главные контакты,
создавая контактное нажатие во включенном положении, если якорь
удерживается полюсами элеюромагнита, и отбрасывают подвижную
систему вниз, размыкая главные контакты, когда якорь перестает
удерживаться электромагнитом.
Несмотря на то, что главные контакты разошлись, процесс отключения
еще не закончен, так как необходимо погасить мощную электрическую
дугу. Дугогасительные катушки 3 (см. рис. 52), через которые постоянно
течет ток силовой цепи, создают вместе с полюсами 2 достаточно
интенсивное магнитное поле. Оно пересекает дугу, и в результате
взаимодействия тока дуги с магнитным полем дугогасительных катушек
дуга выбрасывается на рога в лабиринтные щели дугогасительных камер.
Быстро увеличивается ее длина, и она разрывается. Это сопровождается
образованием раскаленных газов в камере. Деионная решетка
предотвращает выброс пламени за пределы камеры. Если такую решетку
112
не поставить, быстродействующий выключатель не сможет отключать
большие токи.
При проведении ТР-3 быстродействующий выключатель снимают с
вагона и доставляют в аппаратный цех. После ремонта аппарат регулируют.
Нужное нажатие главных контактов устанавливают изменением натяжения
отключающих пружин — оно должно быть в пределах 9 — 10 кгс. Ток
уставки аппарата регулируют двумя винтами в корпусе электромагнита.
Если выключение происходят при слишком малом токе, винты
дополнительно ввертывают в магнитопровод, если аппарат срабатывает
при токе, превышающем уставку, винты выкручивают на несколько
оборотов. После регулировки винты пломбируют.
В заключение следует напомнить, что быстродействующий выключатель
является поляризованным аппаратом, т.е. он рассчитан на определенное
направление тока в силовой цепи и работает только в режиме тяги. В
режиме рекуперации через него также проходит весь ток силовой цепи, но
в обратном направлении. В случае к. з. БВ на него не среагирует. Для
защиты цепей в тормозных режимах служит быстродействующий
контактор КЗ.
Рис. 55. Схема магнитных потоков в магнитопроводе БВ
113
Таблица 11
Характерные неисправности быстродействующего выключателя
БВП-105А
БВ включается, но не удерживается во включенном по- ложении Выключатель не включается На шлифованных поверх- ностях якоря и магнито- провода грязь или влага Неисправна схема вклю- чения Чрезмерно натянуты отк- лючающие пружины Контакт задевает за стенку камеры Удалить грязь и влагу, про- тереть поверхность салфет- ки Проверить схему, устранить неисправности Проверить нажатие главных контактов и отрегулировать натяжение пружины Передвинуть камеру
Таблица 12
Основные технические данные БВ
Номинальное напряжение, В 3000
Максимальное напряжение, В 4000
Предельный отключаемый ток, А 20 000
Напряжение удерживающей катушки, В НО
Раствор силовых контактов, мм 30
Ширина силовых контактов, мм 11
Номинальное давление воздуха, кгс/см2 5
Число витков катушек
дугогасительн ой 9
размагничивающей 3
удерживающей 9500
Сопротивление удерживающей катушки, Ом 161
114
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ КОНТАКТОР КЗ
Контактор монтируют на двух изоляционных текстолитовых стойках 1
(рис. 56). Он имеет две пары силовых контактов, дугогасительную систему,
две отключающие пружины 5. В нижней части контактора имеются
низковольтные блокировочные контакты 9.
На рис. 57 показана магнитная система контактора защиты КЗ. Она
состоит из двух магнитных цепей, расположенных во
взаимоперпендикулярных плоскостях. В вертикальную магнитную цепь
входят: сварное ярко 7, рычаг 5 якоря, который набран из листов
электротехнической стали, два сердечника 1 с включающими
катушками 2. Горизонтальная цепь включает в себя якорь 6, тот же
сердечник 1 с катушками 2, ярмо и магнитный шунт 3 с размагничивающей
катушкой 4. Как видно, некоторые элементы являются общими для
вертикальной и для горизонтальной магнитных цепей.
У отключенного контактора между якорем и сердечником имеются два
рабочих воздушных зазора. Неподвижные главные контакты, закрепленные
на стойках, служат кронштейнами для монтажа дугогасительной системы,
в которую входят дугогасительные катушки, сердечники и полюса. Эти
катушки постоянно введены в силовую цепь тяговых двига1елей.
Дугогасительные камеры — плоскощелевые, между их стенками имеются
литые латунные дугогасительные рога подвижных контактов.
Включением контактора КЗ управляет электронный блок защиты БЗ,
который подает питание на две включающие катушки. В первый момент
они соединены параллельно через блок защиты, их магнитный поток
замыкается по вертикальной магнитной цепи через рабочие воздушные
зазоры. Под действием электромагнитных сил якорь 6 притягивается к
сердечникам 1 (см. рис. 57), а рычаг якоря нажимает на вертикальный
толкатель 4 (см. рис. 56), который замыкает главные контакты. После того,
как якорь притянется к сердечникам, электронный блок защиты БЗ
переключит катушки с параллельного на последовательное соединение.
115
Рис. 56. Контактор КМБ-ЗД:
1 — электроизоляционные стойки; 2 — дугогасительные камеры;
3 — неподвижные контакты; 4 — изоляционный стержень (толкатель);
5 — отключающие пружины; 6 — подвижной контакт; 7 — включающие
катушки; 8 — электромагнитный привод; 9 — вспомогательные
(блокировочные) контакты
Рис. 57. Магнитопровод контактора КМБ-3:
1 — сердечник; 2 ;— включающие катушки; 3 — магнитный шунт; 4 — катушка;
5 — рычаг якоря; 6 — якорь; 7 — сварное ярмо; 8 — шихтованное ярмо
116
Уменьшившийся ток катушек вызывает снижение магнитного потока,
который теперь замыкается по горизонтальной магнитной цепи. Но этого
потока достаточно, чтобы удерживать якорь в притянутом положении и
обеспечить нормальное нажатие главных контактов.
Аварийное срабатывание (отключение) контактора так же, как и его
включение, производится блоком защиты. При опасном броске тока в
силовой цепи на блок защиты поступает соответствующий сигнал от
датчиков тока или от дифференцирующего трансформатора и
дифференциального реле. Блок защиты подает напряжение на
размагничивающую (отключающую) катушку 4, одновременно обесточивая
включающие катушки.
Якорь моментально отбрасывается от сердечников, разрывает главные
контакты. Отрывают якорь от сердечника две мощные отключающие
пружины 5 (см. рис. 56). Короткое замыкание в силовой цепи вызывает
сильное магнитное поле дугогасительных катушек, электрическая дуга
между главными контактами выдувается в камеры, растягивается и гаснет.
Таблица 13
Характерные неисправности контактора КЗ
(КМБ-ЗД)
Неисправность Возможная причина
Контактор не включается Велик воздушный зазор между якорем и сердечни- ком магнитного привода; неисправная схема включения; на шлифованных поверхностях якоря и сердечника скопились грязь, окалина, льдинки; под якорь протянулся металлический предмет; чрезмерно затянуты отключающие пружины; слишком мал зазор магнитного шунта
117
Таблица 14
Основные технические данные
контактора КМБ-ЗД
Номинальное напряжение. В 3000
Номинальный ток, А 160
Раствор главных контактов, мм 10
Провал главных контактов, мм 16
Нажатие главных контактов, кгс 13
Напряжение цепи управления, В ПО
Число витков размагничивающей катушки 3
Воздушный зазор магнитного шунта, мм 2,5 + 0,5
Раствор вспомогательных контактов, мм 7,5
Собственное время срабатывания с, не более 0,004
Тип камеры лабиринтно- щелевая
Масса контактора, кг 65
СИЛОВЫЕ КОНТАКТОРЫ
Контактор 1 КП.005. На электропоездах с электрическим торможением
в последнее время в качестве линейных, линейно-тормозных, тормозных
контакторов и контакторов ослабления возбуждения применяют
электропневматический контактор 1КП.005. Он собирается на
изоляционной стойке 24 (рис. 58), в верхней части которой закреплен
кронштейн с неподвижным главным контактом %5. На том же кронштейне
устанавливают дугогасительную катушку с сердечником и дугогасительный
контакт 6, изолированный от главного контакта.
118
Рис. 58. Контактор 1 КП-005:
1 — резьбовая втулка для крепления контактора; 2 — полюс; 3 — верхний
дугогасительный рог; 4 — перегородка камеры; 5 — упорная планка для камеры;
6 — дугогасительные контакты; 7 — пружина; 8 — нижний дугогасительный
рог; 9 — пружинный замок камеры; 10 — изоляционный кронштейн;
11 — вспомогательные контакты; 12 — направляющая изолятора подвижного
контакта; 13 — кнопка вентиля; 14 — катушка вентиля; 15 — вентиль;
16 — крышка; 17 — цилиндр; 18 — стержень; 19 — изолятор; 20 — внешний
вывод; 21 — ввод (соединение); 22 — подвижной контактный держатель;
23 — ось; 24 — изоляционная стойка; 25 — главные контакты;
26 — неподвижный контакт
119
Пробода, подходящие
к реле-повторителю
Текстолитовая
панель
Герконы
Рис. 59. Текстолитовая панель с двумя герконами на блокировочном устройстве
контактора 1 КП. 005
В цилиндре привода 17 имеются поршень, шток и отключающая
пружина. Сжатый воздух в цилиндр поступает от электропневматического
вентиля 15, расположенного в горизонтальном положении (традиционное
расположение вентилей на старых контакторах — вертикальное). Верхняя
часть штока соединена с изолятором 19, на котором укреплены главный и
дугогасительный подвижные контакты, дугогасительный рог, держатель и
притирающая пружина. (Подвижные контакты расположены на держателе.)
Силовые провода подходят к контактору с задней стороны стойки 24: один
провод — к кронштейну неподвижных контактов, другой — при помощи
шунта21 соединено подвижными контактами.
Как известно, силовые контакторы, групповые переключатели и другие
аппараты имеют низковольтные блокировочные контакты. На контакторах
1КП.005 применено герконное устройство. Геркон — это герметически
запаянная стеклянная колба, в которой расположены контактные элементы
(они могут замыкаться и размыкаться). К двум зажимам колбы подходят
провода внешней цепи.
Текстолитовая панель (рис. 59) с двумя герконами (один запасной)
зафиксирована иа стойке контактора 24. На изоляторе 19 укреплен
постоянный магнит. Когда изолятор поднимается при включении
контактора, магнит располагается напротив герконов. Как только геркон
попадает в магнитное поле, его контакты мгновенно замыкаются, причем
быстродействие устройства приближается к срабатыванию электронных
приборов. При отключении контактора магнит перемещается вместе с
изолятором вниз, и геркон размыкается.
120
Герконное устройство за несколько лет эксплуатации зарекомендовало
себя очень хорошо.
Реле-повторители служат для размножения основного сигнала. Они
применяются очень широко в электрических схемах новых электропоездов.
Устройство включается или выключается в зависимости от замыкания или
размыкания геркона. Повторитель представляет собой реле небольших
размеров, размещенное под прозрачным кожухом, с несколькими парами
контактов. На самом силовом контакторе, кроме геркона, блокировочных
устройств нет.
Контактор работает следующим образом. После подачи напряжения на
вентиль 15 в цилиндр 17 поступает сжатый воздух. Поршень, сжимая
пружину внутри цилиндра, поднимается вместе со штоком и изолятором
19. Сначала замыкаются дугогасительные контакты 6, подключается
дугогасительная катушка. При дальнейшем движении поршня замыкаются
и притираются друг к другу главные контакты. За счет поворота держателя
дугогасительных контактов вокруг оси они размыкаются и отключают
дугогасительную катушку. Эту катушку можно держать под напряжением
лишь кратковременно. Если из-за неисправности дугогасительные контакты
не разомкнутся и через катушку длительно будет протекать ток, контактор
сгорит.
Чтобы выключить контактор, обесточивают вентиль. Из цилиндра
выходит воздух, пружина перемещает вниз подвижную систему. При этом
прежде чем разомкнутся главные контакты, держатель подвижных
контактов повернется и включит малые дугогасительные контакты 6,
подключив дугогасительную катушку.
Затем в обесточенном состоянии отключаются главные контакты
(в эксплуатации они совершенно чистые, в то время как малые
дугогасительные контакты очень сильно закопчены). Отключение
закончится, когда разомкнутся дугогасительные контакты.
Но полным отключением считают момент гашения дуги, так как пока
она горит, через нее продолжает замыкаться силовая цепь. Возникающая
между расходящимися контактами дуга переходит на дугогасительные рога
под воздействием магнитного поля полюсов 2 дугогасительной катушки.
Она выдувается в камеру, где удлиняется, охлаждается и гаснет. Таким
образом, через дугогасительную катушку ток протекает только во время
гашения дуги, пока кратковременно включены малые контакты. При
включенном контакторе катушка обесточена.
121
Таблица 15
Характерные неисправности контактора 1КП.005
Неисправность Вероятная причина
При подаче напряжения на катушку вентиля контактор не включается. При нажатии на кнопку вручную ко- нтактор- включается После нажатия на кнопку контакго- р не включается Не расходятся дугогасительные кон- такты при полностью включенном контакторе Следы сваривания контактов Появились следы переброса на за- земленные части, срабатывает заши- та электропоезда Нет контакта во вспомогательных контактах Повышенная утечка воздуха в ци- линдре Обрыв провода катушки вентиля Засорилась гильза или порвались ман- жеты в приводе Износ главных контактов, износ оси держателя Излом контактной пружины Нарушена цепь дугогасительной катуш- ки, отсырела дугогасительная камера Порвана манжета, и контактор медлен- но включается Боковые прогары на дугогасительной камере Износ контактов или неправильно от- регулированы провалы контактов Недостаточное количество масла в ко- льце поршня
122
Таблица 16
Основные технические данные контактора 1КП.005
Напряжение главной цепи, В
номинальное 3000
наибольшее 4000
Ток номинальный, А 400
Отключаемый ток, А 300
Предельный при наибольшем напряжении 550
Ток вспомогательных цепей, А 1,5
Раствор контактов, мм:
превышение раствора главных контактов
над раствором дугогасительных 8 +1
главных 28 — 32
вспомогательных
дугогасительных прн полностью включенном контакторе не менее 4
Длина лини касания при включенном контакторе, мм
главных 38
дугогасительных »
Начальное нажатие главных контактов, кгс 5.6 15
Конечное нажатие главных контактов, кгс 16,6 47
Допускаемое боковое смещение дугогасительных
контактов, не более, мм 1
Суммарный износ контактов по толщине мм, не более
НИХ 2
дуго гасительных з
вспомогательных 1
Ход поршня, мм ' 40 .
Давление воздуха в приводе, кгс/см2 5,1+1'5.,.2
Наименьшее напряжение включения, В 55
Сопротивление катушки вентиля, Ом 760
Сопротивление катушки дугогасительной, Ом 0,0055
Сопротивление изоляции, мОм, не менее при одетой кам 50
ере между подвижным и неподвижным контактами
между рядом расположенными контакторами 1КП.005 10
Напряжение, возникающее между контактами при отк- 9000
люченин, В, не более
Масса контактора, кг 20
123
Контактор 1 КМ.016. Такие аппараты применяют на электропоездах
для переключения в высоковольтных цепях вспомогательных машин и
отопления. Контактор имеет электромагнитный привод, поскольку он
должен работать при отсутствии сжатого воздуха. Так как в цепях
вспомогательных машин токи относительно малы, создаваемое
электромагнитным приводом давление главных контактов оказывается
вполне достаточным.
Контактор собран на изоляционной панели из пластмассы АГ-4В.
В верхней части (рис. 60) расположены главные контакты с выводами
проводов, в нижней части — привод и низковольтное блокировочное
устройство. Ранее на аналогичных контакторах для дугогашения применяли
постоянные магниты. На контакторах 1КМ.016 вернулись
к дугогасительной катушке.
Система магнитного дутья располагается на двух изоляционных стойках
10. Между ними размещены катушка с сердечником и полюса 14. Контактор
имеет дугогасительные рога и лабиринтно-щелевую камеру 13 из
асбоцемента. Камера снабжена замком и чтобы ее снять, оттягивают ручку
замка и поворачивают ее на 90°, тогда камера освобождается.
Неподвижный силовой контакт установлен на кронштейне, отлитом
вместе с дугогасительным рогом. На якоре привода 2 закреплен
пластмассовый изолятор. После подачи напряжения на катушку привода
19 якорь притягивается, главные контакты замыкаются. Одновременно
ролик 4 перекатывается по изолятору 6, воздействуя на рычаг 3,
переключает низковольтные блокировочные контакты 1.
Между выводами 8 и 17 силовой ток протекает через шунт 7, главные
контакты, дугогасительную катушку. Для выключения контактора
обесточивают катушку 19 электромагнита. Отключающая пружина 5
отрывает якорь 2 от сердечника. На якоре укреплена немагнитная
прокладка, которая предотвращает прилипание якоря к обесточенной
катушке. Дуга между главными контактами под действием поля
дугогасительной катушки 16 выдувается вверх (в камеру), где охлаждается
и гаснет.
124
Рис. 60. Контактор 4 КМ-016:
1 — крепление вспомогательных цепей; 2 — якорь; 3 — рычаг; 4 — ролик;
.5. — отключающая пружина; 6 — изолятор; 7 — гибкое соединение;
8,17 — выводы; 9 — упор; 10 — стойка магнитного дутья; 11, 12 — контакты;
13 — дугогасительная камера; 14 — полюс; 15 — дугогасительный рог;
16 — дугогасительная катушка; 18,20 — оси; 19 — включающая катушка;
21 — кронштейн; 22 — пластина; 23 —угольник
Таблица 17
Перечень возможных неисправностей контактора 1КМ.016
Признаки неисправности Возможные причины
При подаче питания на включаю- щую катушку контактор не включа- ется или работает нечетко, остана- вливаясь в промежуточном поло- жении Повышенная эрозия главных конта- ктов Заметны следы перебросов на за- земленные части контактора Внут- ренняя поверхность камеры чистая Появились следы переброса с оп- лавлением дуго гаси тельной камеры Обрыв обмотки включающей катушки Изношены губки; сломана контактная пружина, изношены оси или их поса- дочные места Обрыв провода или межвитковое замы- кание дугогасительной катушки, ослаб- лены крепления выводов катушки Отсырела дугогасительная камера, кон- такты касаются стенок камеры, смеще- ние больше нормы
125
Таблица 18
Основные технические данные контактора 1КМ.016
Напряжение главной цепи, В
номинальное 3000
наибольшее 4000
Продолжительный ток, А Раствор контактов, мм 100
главных 22
вспомогательных 8
Провал контактов, мм
главных 4,5 — 9,0
вспомогательных 3,5
Нажатие контактов, кгс
главных 12
вспомогательных 1,7
Допустимое боковое смещение главных контактов относи- тельно стоек, мм, не более 2
Собственное время отключения контактора с, не более 0,06
Масса контактора, кг 14,5
Реостатный контроллер 1КС.009. Наряду с индивидуальными
контакторами на электропоездах применяются групповые переключатели,
которые, имея общий привод, могут одновременно переключать несколько
контакторов. К таким аппаратам относится реостатный контроллер. Под
контролем реле ускорения он выводит пускотормозные резисторы из цепи
тяговых двигателей во время пуска и торможения. Кроме того, он ступенями
уменьшает сопротивление шунтирующей цепи, подсоединяемой
параллельно обмоткам возбуждения двигателей, и фиксирует скоростные
характеристики при определенном ослаблении возбуждения.
126
Рис. 61. Силовой контроллер 1 КС-009:
1,4 — зубчатая передачи; 2, 10, 16, 18,22 — рамы;3 — пневматический привод; 5
— гайка крепления шестерни; 6, 9 — кулачковые валы; 7 — перегородка;
8 — контактор; 11 — рейка; 12 — блокировочные контакторы; 13, 19 — зубчатая
передача вращения вала; 14 — кулачковый вал управления; 15 — кулачковые
шайбы; 17 — изоляционная рейка: 20 — контакторы КЭ-4Д (17 шт.); 21 — подвеска
для поддержания главного вала; 23 — кулачковые шайбы главного вала;
24 — угольник; 25 — храповик; 26 — механический фиксатор
Рис. 62. Пневматический привод силового контроллера 1 КС-009:
1 — воздушный трубопровод; 2 — вентиль; 3 — цилиндр; 4 — поршень;
5 — рама; 6 — ролик; 7 — вал; 8 — трехконечная звезда; 9 — крышка
127
Каркас реостатного контроллера (рис. 61) состоит из двух продольных
угольников 24 и соединяющих их поперечных рам 2, 10, 16, 18, 22,
в которых установлены два кулачковых вала 6 и 14 с контактным шайбами.
Нижний главный вал 6 управляет силовыми контакторными элементами.
Он закреплен в шариковых подшиппиках, которые имеются в рамах.
Верхний малый вал для управления низковольтными блокировочными
элементами также вращается в подшипниках, установленных в рамах
10 и 16. С двух сторон главного вала на текстолитовых рейках 17
установлены 17 силовых контакторных элементов КЭ4Д-2 и один
контакторный элемент КР9 А-1 с дугогасительной камерой.
Над верхним валом расположены 13 контакторных элементов КЭ-42
(блокировочных контактов). Главный вал во избежание проскакивания
позиций останавливается двумя фиксаторами, работающими поочередно.
Над главным валом и валом управления имеется заземленная шпилька,
которая служит экраном для искр, которые могут появиться при
переключениях контакторов и попасть на низковольтные провода. В
эксплуатации необходимо следить, чтобы шпилька была прочно закреплена.
Оба вала вращаются одновременно, благодаря связывающим
текстолитовым зубчатым шестерням 13. Валы реостатного контроллера
имеют 20 позиций.
Пневматический привод контроллера, предложенный в довоенные годы
профессором А.Н. Решетовым, прекрасно себя зарекомендовал. Одно время
его пытались заменить электрическим приводом, установив па контроллер
серводвигатель. Но из-за его ненадежности вернулись к старой, испытанной
временем, конструкции Решетова.
Привод состоит из чугунного корпуса и рамы 5 (рис. 62), двух
поршней 4, связанных общим штоком, на котором закреплены ролики 6,
вращающиеся в игольчатых подшипниках. Асимметричная звезда 8
(“мрская звезда”) имеет специальный профиль. Она, как и малая зубчатая
шестерня, насажена на вал 7. Каждая полость цилиндра через свой вентиль
соединяется с воздушной магистралью управления, в которой давление
сжатого воздуха достигает 5 кгм/см2. При подаче питания на один из
вентилей (второй при этом обесточен) воздух поступает в одну из полостей
цилиндра.
Так, при возбуждении правого вентиля воздух попадает в правую
полость, воздействует на поршень и перемещает его вместе со штоком в
крайнее левое положение. При этом левая полость сообщается через свой
вентиль с атмосферой. При перемещении штока правый ролик надавливает
на луч звезды и поворачивает ее (а вместе с ней и шестерню) на 60°.
128
В левом конечном положении правый ролик расположится во впадине
звезды. Другой луч звезды, благодаря ее асимметрии, поднимется выше
левого ролика.
Если теперь обесточить правый вентиль и подать питание на левый, то
из правой полости цилиндра воздух выйдет в атмосферу, а поступивший в
левую полость воздух переместит поршень до упора вправо. Он повернет
звезду и шестерню, а значит, и кулачковый вал в том же направлении.
Обратного вращения привод не имеет.
Таким образом, привод преобразует поступательное движение поршней
в одностороннее круговое движение звезды. Каждому ходу поршней
соответствует поворот звезды на 60°, а поскольку ее связывают с главным
валом шестерни, передаточное отношение которых 1:3, вал каждый раз
будет поворачиваться на 20°, что соответствует его переходу с позиции на
позицию. Следовательно, если поочередно подавать питапие на один
вентиль, одновременно обесточивая другой, валы контроллера будут
переходить па следующую позицию.
Конструкция переключателей питания вентилей за многолетнюю
эксплуатацию существенно изменилась. На поездах с электрическим
торможением напряжение на вентили реостатного контроллера подает
электронный блок реле ускорения БРУ. В зависимости от уменьшения тока
в силовой цепи до определенного значения он запитывает очередной
вентиль и переводит реостатный контроллер на следующую позицию. Надо
сказать, что при управлении с помощью блока реостатный контроллер
имеет более спокойный и четкий ход, исчезла его хроническая болезнь —
проскок позиций, реже заедает контроллер между позициями и т.д.
Реверсивно-тормозной переключатель 1П004.У2. Реверсор изменяет
направление тока в обмотках возбуждения тяговых двигателей, тормозной
переключатель переводит силовую схему в режим тяги или в режим
торможения. Если кулачковый вал реостатного контроллера имеет 20
положений (позиций), то реверсор и тормозной переключатель имеют всего
два положения каждый. У реверсора это — “Вперед” и “Назад”,
у тормозного переключателя — “ход” или “Тормоз”.
Нужно уметь быстро определять, в каком положении находится
групповой переключатель. Если замкнуты силовые контакты В1 и В2
реверсора, значит, аппарат находится в положении “Вперед”, если замкнуты
Н1 и Н2 —в положении “Назад”. По силовым контактам тормозного
переключателя также легко определить его положение. В положении тяги
включены все четные контакторы и ТП9, в положении тормоза — нечетные.
Положение реостатного контроллера можно также быстро определить
5 Зак.
129
по замыканию его блокировочных контактов. Если в верхнем ряду
включены четыре крайние справа блокировки, то реостатный контроллер
находится в позиции 1.
И реверсор, и тормозной переключатель объединены в один блок,
называемый реверсивно-тормозным переключателем (рис. 63), причем
каждый аппарат работает независимо от всего привода. В основании
конструкции находятся два продольных уголка, соединенные поперечными
рамами 5, 6, 8, 12. Средняя рама является общей для обоих аппаратов. На
текстолитовых рейках закреплены силовые кулачковые контакторы 9 без
дугогашения (десять контакторов тормозного переключателя и четыре —
реверсора).
Контакторные элементы переключаются до сбора схемы, так как
рассчитаны на бестоковое переключение. В средней поперечной раме
запрессовано два шариковых подшипника, в крайних рамах — по одному
(для вращения кулачковых валов). Кроме силовых контакторных элементов,
на переключателях имеются и низковольтные элементы КЭ-42А, которые
выполняют блокировочные переключения в цепях управления.
Электропневматический привод реверсора размещен на его передней
раме. Он немного напоминает привод реостатного контроллера, у которого
вместо звезды имеется поводок 5 с сухарем 4 (рис. 64). Он разворачивает
кулачковый вал из одного положения в другое. Привод представляет собой
двухполостный чугунный цилиндр-1, внутри которого имеются два поршня
3, соединенные общим штоком. На крышках Цилиндра расположены два
вентиля. После возбуждения одного из них воздух поступает в
соответствующую полость цилиндра, перемещает поршень в
противоположное крайнее состояние, заставляя кулачковый вал повернуться
в требуемое положение. Аналогично работает и привод тормозного
переключателя.
Чтобы во время" работы реверсор случайно не развернулся в
противоположное положение, соответствующий вентиль постоянно
находится под напряжением. Однако надо оговориться: вентиль под
напряжением находится только в рабочем режиме (в режиме тяги или
торможения). Если контроллер машиниста переводят в нулевое положение,
вентиль теряет питание и при повторном подключении на скорости (хотя и
очень редко) были случаи, когда из-за неисправности схемы управления
(например, коротком замыкании) запитывался другой вентиль. Реверсор
переключался, что приводило к контртоку и тяжелым последствиям. Пока
электропоезд движется в одном направлении, вентили реверсоров
обесточивать нежелательно.
130
Рис. 63. Реверсивно-тормозной переключатель 1П-004У2:
1,4 — приводы; 2 — контакторы управления; 3 — угольник; 5, 6, 8, 12 — рамы;
7, 10 — кулачковые валы; 9 — силовые контакторы: 11 — кулачковые шайбы;
13 — воздухопровод
Рис. 64. Привод реверсивно-тормозного переключателя 1П-004У2:
1 — двухполостный цилиндр; 2 — кожаная манжета; 3 — поршень; 4 — сухарь;
5 — поводок; 6 — кулачковый вал; 7 — упор; 8 — крышка; 9 — электропнев-
матический вентиль
5'
131
Таблица 19
Характерные неисправности реверсивно-тормозного
переключателя
Вид неисправности Причины, способ устранения
Аппарат не переключается Обгорают контакты силовых контакторов Утечка воздуха Катушка вентиля не получает питания — про- верить схему Отсутствует сжатый воздух или снизилось да- вление ниже 3,5 кгс/см2 — подать сжатый воз- дух Механическое заедание привода или вала (от- сутствует смазка) — залить смазку Неисправна схема управления переключателем (контакторы рвут ток) Мал раствор контактов — заменить контактор или пружину Недостаточное контактное иажатие — заме- • нить контактор или пружину Загрязнили клапаны и седло вентиля — заме- нить вентиль Неисправен воздухопровод, уплотнения — ис- править уплотнения или заменить
Неисправности реостатного контроллера аналогичны перечисленным. Их можно дополнить следующим пунктом:
Обгорают силовые контакты Нарушен порядок замыкания и размыкания элементов — проверить его в соответствии с диаграммой
КОНТАКТОРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КЭ-4Д и КЭ-42
Эти элементы применяют в групповых переключателях. Общий вид
элемента приведен на рис. 65. Аппарат состоит из неподвижной и
подвижной частей с притирающим механизмом. Его конструкция не
предусматривает дугогасительного устройства, поэтому этот контакторный
элемент применяется для таких переключений силовой цепи, которые
происходят без разрыва цепи.
132
Рис. 65. Схема компакторного элемента: а — общий вид, б — кинематическая
схема контакторного элемента; 1. 2 — силовые контакты; 3 —держатель;
4 — изолятор; 5 — втулка; 6 — кронштейн; 7 — медный шунт;
8,9 — цилиндрические направляющие; 10 — включающая пружина; 11 — ролик;
12 — рычаг; 13 — ось; 14— ось, соединяющая рычаг с держателем;
15 — притирающая пружина; 16 — держатель; 17 — кулачковая шайба;
18 — кулачковый вал (в сечении)
Неподвижная часть контакторного элемента состоит из изолятора 4, на
котором установлен держатель 3. К нему прикреплен неподвижный контакт
2. На изоляторе 4 укреплен кронштейн 6, на оси 13 которого может
поворачиваться рычаг 12 подвижной части элемента. Рычаг 12 своей осью
14 соединен с держателем 16 подвижного контакта 1. Этот контакт соединен
гибким шунтом наконечником, к которому подведен провод силовой цепи.
Второй провод силовой цепи подходит к болтовому креплению
неподвижного контакта 2.
Между держателем и рычагом 12 установлена пружина 15, под
воздействием которой держатель 16 стремится повернуться на оси 14 до
упора в рычаг 12. На концах рычага 12 и кронштейна 6 установлены
цилиндрические направляющие 8 и 9. Между ними имеется пружина 10.
Рассмотрим работу элемента КЭ-4Д по схеме на рис. 65.
133
Под воздействием пружины 10 рычаг 12 поворачивается вокруг оси 13.
Один его конец с держателем подвижного контакта смещается вниз до
соприкосновения с неподвижным. Но ввиду того, что пружина 10 не
перестанет воздействовать на рычат 12, держатель 16 после соприкосновения
контактов начнет поворачиваться вокруг своей оси. При этом пружина 15
будет сжиматься, а подвижной контакт перекатываться по неподвижному,
обеспечивая притирание до полного замыкания.
В ходе дальнейшего движения рычаг 12 упирается своим упором в
изолятор 4. Поэтому усилие пружины 10 не влияет на конечное давление
контактов, которое будет определяться только усилием пружины 15. Так
как контактор включается пружиной 10, она называется включающей
(в отличие от пружины 15, называемой притирающей).
Контакторные элементы закреплены в аппарате на общей текстолитовой
рейке болтами, которые ввернуты в запрессованные в изоляторы 4 втулки
5. На рычаге 12 каждого элемента с помощью валика и игольчатого
подшипника укреплен ролик 11. Элементы на общей рейке расположены
так, что ролик 11 каждого элемента находится в одной вертикальной
плоскости с кулачковой шайбой 17. Шайбы собраны на общем кулачковом
валу 18, имеющем квадратное сечение.
Кулачковый вал устанавливается в подшипниках и может вращаться.
Рабочая поверхность текстолитовой шайбы 17 (профиль шайбы) состоит
из впадин и выступов. Когда шайба при повороте вала устанавливается
напротив ролика 11 своей впадиной, ролик свободно лежит во впадине, и
включающая пружина 10 замыкает контакторный элемент.
Когда в процессе поворота кулачкового вала шайба своим выступом
коснется ролика 11 и заставит его следовать изменениям поверхности, ролик
11 сожмет пружину 10, и контакторный элемент разомкнется. (Запомним:
шайба—выключает контактор, пружина — включает его). При отключении
контактора держатель 16 под воздействием притирающей пружины 15
повернется вокруг оси и будет отводить подвижной контакт от
неподвижного.
В низковольтных цепях управления применяют контакторные элементы
КЭ-42. Их конструкция подобна конструкции элементов КЭ-4Д, принцип
действия аналогичен. Они отличаются только меньшими размерами.
Кулачковый контактор (силовой) КР9А — выполнен на базе контактора
КЭ-4Д. Отличается от него наличием дуго гасительной системы, состоящей
из сердечника, двух полюсов, дугогасительной камеры и катушки, которая
включена последовательно с неподвижным контактом.
134
ИНДУКТИВНЫЕ ШУНТЫ
Иногда ошибочно считают, что индуктивный шунт служит для увеличения
скорости электропоезда. На самом деле никакого отношения к увеличению
частоты вращения тягового двигателя (а следовательно, и скорости состава)
он не имеет. Скорость возрастает за счет включения шунтирующей цепи
параллельно обмоткам возбуждения.
Эффект от применения индуктивного шунта становится ощутимым
только при кратковременных переходных процессах, например, при резком
повышении напряжения в контактной сети или отрыве и касании лыжей
токоприемника контактного провода. Это сопровождается чрезмерно
большим броском тока в тяговых двигателях, что очень опасно для
коллекторов, щеточного механизма, якорных обмоток.
Вспомните силовую схему: после якорей тяговых двигателей находятся
обмотки возбуждения, которые, обладая значительным индуктивным
сопротивлением, становятся большим препятствием и мощным буферным
средством резким броскам тока в переходных процессах. Это условие
выполняется при полном возбуждении, т.е. на 1 положении контроллера.
Но в режиме ослабления возбуждения (2, 3 и 4-е положения контроллера
машиниста) такого защитного буфера нет, поскольку обмотки возбуждения
зашунтированы активным сопротивлением, которое не может ограничить
резкие колебания тока. Лавинообразно нарастающий ток устремляется по
пути с наименьшим сопротивлением, обходит обмотки возбуждения, но
проходит по якорям и вызывает их разрушение.
Чтобы подобного не произошло, в указанную цепь вводят элемент с
большой индуктивностью — шунт. Его индуктивное сопротивление
приблизительно равно индуктивному сопротивлению обмоток возбуждения.
Таким образом, в режиме ослабленного возбуждения двигатель также
защищен.
В режимах торможения с независимым возбуждением индуктивный
шунт ограничивает и замедляет нарастание тока к. з. Это не только
благоприятно для работы двигателей, но и облегчает условия отключения
быстродействующего контактора КЗ.
Сейчас на электропоездах устанавливают индуктивный шунт 1 ШИ.001.
Он состоит из магнитопроводов, На которые насажены три последовательно
соединенные катушки. Магнитопровод состоит из двух сердечников, вместе
с катушками он стянут болтами. Шунт находится под вагоном и крепится
к раме на изоляторах. Для подсоединения к шунту на катушках имеются
выводы с наконечниками.
135
Таблица20
Технические данные шунта 1ШИ.001
Параметр Величина
Номинальное напряжение, В Номинальный ток, А Индуктивность, мГн при токе 200 А при токе 330 А Электрическое сопротивление. Ом Сечение сердечника, см2 Марка стали Число катушек Материал катушки 3000 165 120 +12 >, -•Л><75А’-3 - 65 +<у 0,045 • .. 746 СтЗ 3 ЛММ 2,26x25
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ РЕЛЕ Р104Б.
В силовой схеме электропоезда возможны режимы, когда при неполном
коротком замыкании аварийный ток нарастает медленно, место замыкания
находится вблизи “земли”. Тогда ток будет мал и не вызовет срабатывания
быстродействующего выключателя. Поскольку уставка БВ достаточно
высока (600 А), аварийный ток продолжит выжигать то место, где
произошел пробой, и выключатель не среагирует.
От подобных режимов силовая цепь защищена дифференциальной
защитой, которая реагирует на небаланс токов начала и конца цепи. При
нормальной работе силовой схемы (с хорошей изоляцией) эти токи всегда
одинаковы. В случае любого пробоя в силовой цепи ток в начале схемы
будет обязательно отличаться от тока в конце схемы, причем последний
может вообще исчезнуть.
При небольшой разнице этих токов (40 — 60 А) сработает
дифференциальное реле, воздействуя на блок защиты БЗ, который
моментально отключит БВ и КЗ и защитит силовую цепь двигателей.
Другими словами, дифференциальная защита, значительно повышающая
чувствительность БВ, является самой эффективной.
136
Рис. 66. Магнитная система дифференциального реле Р-104:
1,2 — стержни; 3, 4, 5, 6 — воздушные зазоры; 7 — пружина; 8 — якорь;
9 — блокировка; 10 — упор: 11 — ось; 12 — катушки
Рис. 67.
Дифференциальное герконовое
реле 1Р.006 (а):
1— каркас; 2,3 — катушки;
4 — геркон;
5 — выводы геркона;
магнитные потоки реле (б):
1-2, 3-4 — выводы катушек;
5-6 — выводы геркона;
герконовое реле 1 Р.008 (в):
1 — каркас; 2 — катушка;
3 — геркон КЭМ-1;
4 — выводы;
5 —трубка типа ТКР;
6 — маркировочные трубки
137
На стальном сердечнике (рис. 66) дифференциального реле имеются
две последовательно соединенные подмагничивающие катушки 12.
В середине установлен якорь 8, который может вращаться на оси 11.
С помощью болта и пружины 7 его положение регулируют так, чтобы
воздушные зазоры 3, 4, 5, 6 были одинаковыми. В верхней части
магнитопровода помещаются два кабеля силовой цепи тяговых двигателей
(кружок со знаком “+” обозначает начало цепи, кружок со знаком “—”
конец цепи). Когда ток цепи управления протекает через
подмагничивающие катушки, их магнитный поток Ф1 замыкается по
стержням 1, 2 через воздушные зазоры.
При нормальной работе схемы и отсутствии к. з. по входному и
выходному силовым кабелям протекают одинаковые токи. Поэтому их
магнитные потоки, направленные встречно, взаимно уничтожаются и не
влияют на реле. Якорь 8 находится в положении равновесия, и на него
действует только пружина 7.
После появления к.з. в цепи тяговых двигателей силовой ток во входном
кабеле “+” будет больше, чем в выходном кабеле “—”. Их разность создает
в стержнях 1 и 2 поток небаланса Ф1, который в воздушных зазорах 4 и 5
складывается с магнитным потоком подмагничивающих катушек Ф1, а в
зазорах 3 и 6 направлен встречно. Намагничивающая сила в зазорах 4 и 5
преодолевает усилие пружины и поворачивает якорь против часовой
стрелки. Якорь изоляционной планкой нажимает на мостик и размыкает
блокировочный контакт в схеме управления. Быстродействующий
выключатель отключается.
Восстанавливается реле после отключения силового тока в цепи тяговых
двигателей и тока в подмагничивающих катушках. При этом якорь реле
возвращается в исходное положение.
Мы подробно разобрали действие электромагнитного
дифференциального реле, которое устанавливали на электропоездах ЭР2Р
и ЭР2Т первых выпусков. Теперь читателям станет проще понять, как
работает герконное дифференциальное реле 1 Р.006, устанавливаемое в
настоящее время. Назначение и принцип действия обоих реле совпадают,
но конструкция реле 1Р.006 совершенно иная.
138
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ РЕЛЕ 1 P.006
Оно срабатывает при токах к. з. в силовой схеме в комплекте с шунтом-
датчиком, а также самостоятельно —- в высоковольтных цепях отопления.
Таблица 21
Технические данные реле 1Р.006 и 1Р.006.1
Тип реле 1Р.006 1 Р.006.1
Напряжение главной цепи, В:
номинальное 3000 3000
максимальное 4000 4000
Номинальный ток катушек, А 22 17
Разность токов в катушках (уставка), при которой срабатывает реле, А 3,5 1,6 ±0,3
Номинальное напряжение вспомогательной цепи, В ПО ПО
Коммутируемый ток, А, не более 0,5 0,5
Время срабатывания, м/с, не более 1 1.
Количество срабатываний не менее ю6 106
Сопротивление катушек при 20 “С, Ом 0.006Г««”’,да5 0,0124«^да1о
Сопротивление изоляции в холодном состоянии, МОм:
между катушками 50 50
между катушками и цепью управления 50 50
между цепью управления и “землей” 10 10
Масса, кг 0,6 ±0,2 0,6 ±0,2
Реле состоит из каркаса (рис. 67,а), в котором находятся залитые
эпоксидным компаундом две высоковольтные катушки, включенные
встречно. Первая из них включена в начало силовой схемы, вторая — в
конец его защищаемой цепи. Внутри реле расположен геркон с
припаянными выводами.
При нормальной работе защищаемой схемы по катушкам проходят
одинаковые токи, они создают встречно направленные магнитные потоки
(рис. 67,6), компенсирующие друг друга, и геркон находится в разомкнутом
состоянии. После возникновения в цепи к. з. “на землю” в катушках начнут
протекать разные токи, появится нескомпенсированный магнитный поток,
и геркон сработает.
139
Реле через схему управления воздействует на блок защиты БЗ, который
отключает быстродействующий контактор КЗ и быстродействующий
выключатель БВ, разрывая силовую схему. В высоковольтных цепях
отопления дифференциальное реле обесточивает катушку контактора
отопления и разбирает схему. После отключения геркон возвращается в
исходное состояние.
Реле монтируют в подвагонном ящике на изолированной панели. Оно
не требует ежедневной подготовки к работе, обслуживают реле после
снятия напряжения с соблюдением техники безопасности. В эксплуатации
визуально проверяют отсутствие механических повреждений, положение
геркона (что определяется целостностью эмалевого покрытия в местах
выхода трубки из каркаса реле). Запрещается прикладывать усилие к
выводам геркона во избежание его поломки или нарушения настройки реле.
ГЕРКОННЫЕ РЕЛЕ PH, РМН, РБ, РРБ
Герконные реле 1 Р.008 используют в качестве реле напряжения (по схеме
PH), реле максимального напряжения (РМН), реле боксования (РБ) и реле
разносного боксования (РРБ).
Реле состоит из каркаса и катушки, изолированной эпоксидным
компаундом. В полости каркаса расположен геркон с припаянными
выводами. При подаче напряжения на катушку происходит замыкание
геркона в реле. После снятия напряжения с катушки он размыкается
(рис. 67,в).
Таблица 22
Технические данные реле 1 Р.008
Реле Вид реле
PH РБ РМН РРБ
Ток, мА:
срабатывания 1,7 —2,4 1,7 —2,4 2,0 — 4,0 25,4 ±1,0
отпускания якоря 0,6 — 2,2 — —
Напряжение, В:
2400 — 3950 ± 50 -° -
1700 54 ±3,0 — —
140
Если ток срабатывания реле не соответствует заданному (табл. 22),
необходимо установить геркон в такое положение относительно катушки,
при котором ток будет соответствовать уставке. В этом положении его
следует зафиксировать пластмассовыми клиньями.
Если напряжение отключения реле РБ не соответствует уставке, реле
регулируют, закорачивая последовательно по одному стабилитрону
(см. схему реле боксования), начиная с ПШ. Величину добавочных
резисторов реле боксования R18, R19, R20, R21, R51 и R52 устанавливают
равной (25 ± 0,5) кОм.
Регулируя реле максимального напряжения РМН, добиваются, чтобы
ток, при котором оно включается, соответствовал уставке. Если этого нет,
то изменением величины добавочных резисторов R17, R61, R62 и R63
(закорачиванием, припаивая проводник параллельно резистору)
выставляют нужную величину тока уставки.
Специального обслуживания герконные реле не требуют, но при
осмотрах надо обращать внимание: нет ли следов перекрытий по корпусу
реле и по панели, а также на состояние болтовых и винтовых соединений.
Таблица 23
Характерные неисправности герконных реле
Неисправность Причина Способ устранения
Реле не срабатывает Реле отключается при от- ключении катушки Ток срабатывания реле больше допустимого Неисправности в цепи добавочных резисторов Обрыв в катушке реле Вышел из строя геркон Нарушена регулировка Приварились контакты геркона Нарушено положение геркона в каркасе Межвитковое замыкание в катушке Проверить резисторы тестером, неисправ- ный заменить Заменить реле и нас- троить Заменить геркон Отрегулировать реле Залить геркон Проверить цепь герко- на на отсутствие коро- ткого замыкания Восстановить положе- ние геркона, прове- рить уставку Заменить реле
141
Продолжение таблицы 23
Неисправность Причина Способ устранения
Нарушено положение геркона в каркасе, сорва- но эмалевое покрытие При возникновении тока короткого замыкания реле не срабатывает Реле срабатывает при отсутствии тока коротко- го замыкания Прикладывалось усилие к выводам геркона Вышел из строя геркон Механическое поврежде- ние высоковольтных ка- тушек Нарушена настройка реле Межвитковое замыкание одной из катушек Отрегулировать поло- жение геркона Заменить геркон Заменить реле Произвести настройку Заменить реле
НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ БЛОКОВ
Блок реле ускорения БРУ
Блок реле ускорения (БРУ) контролирует вращение реостатного
контроллера, т.е. вывод пуско-тормозных резисторов при разгоне и
торможении электропоезда. Выходом (нагрузкой) блока служат вентили
привода реостатного контроллера РК1, РК2, которые по проводам 1Г, 1Е,
614 поочередно получают управляющие импульсы.
На вход БРУ через разъемы al — Ь4 и провода 1Ф — ЗОА подается
постоянное напряжение 110 В от контроллера машиниста.
Положение переключателя Уставка БРУ, А Положение переключателя Уставка БРУ, А
1 140 5 320
2 185 6 365
3 230 7 410
4 275
142
вход
|j-M^
i § - ЗОЛ , k.
11 H
БРУ
Рис. 68. Схема для работы БРУ, обеспечивающая непрерывное вращение вала
Рис. 69. Схема работы реле ускорения в зависимости от тока якорей двигателей
Переыючшпель
.L ~ ____/л
JJ ^шып
» 1 !/7/ИИ
ij^OMOl
. sjiirnm
..L.UMW5
Оерииитаиль
VCnaloK
\OMOf 7
/mofii t
muotil 5
On«Bi I }
ПММ1Iг
nM0SilJ
Рис. 70. Схема воздействия переключателя уставок на блоки БРУ
Рис. 71. Ввод и вывод стабилитронов ПП400—ПП405 в диагональ
выпрямительного моста
143
В этом состоянии, как показано на рис. 68, блок обеспечивает
непрерывное так называемое “хронометрическое” вращение вала
контроллера до тех пор, пока не будет снято питание с проводов 1Ф—ЗОА.
Такой режим используется при возврате на позицию 1, а также для перевода
контроллера с 1-й на 2-ю позицию при переходе на самовозбуждение.
Для того чтобы работа блока БРУ определялась током якорей двигателей,
требуется еще один вход: через разъемы аб — а4 по проводам 603 — 638
подается переменное напряжение, пропорциональное току двигателей. На
рис. 69 видно, что напряжение 220 В берут от двух фаз резервной
магистрали 66,67. Через переключатель В27, предохранители Пр23, ПрЗ 1
оно поступает на блок, причем величина сигнала, подаваемого на вход
аб — а4, будет определяться индуктивным сопротивлением рабочих
обмоток 601 — 602 датчика тока якорей ДТЯ1, представляющий собой
магнитный усилитель.
По кабилю Р-С протекает ток двигателей, который меняется в процессе
пуска. Следовательно, меняется и его магнитный поток, а значит, и
индуктивное сопротивление рабочих обмоток 601 — 602. В итоге будет
меняться переменное напряжение на входе БРУ 638 — 603. Если ток
двигателей меньше уставки блока, индуктивное сопротивление обмоток
601 — 602 достаточно велико, сигнал на блок не поступает.
При наличии питания в проводах 1Ф — 30А подается очередной импульс
на вентиль реостатного контроллера! Контроллер поворачивается на
очередную позицию. При возрастании силового тока двигателей из-за
уменьшенного индуктивного сопротивления обмоток 601 — 602
увеличивается сигнал на проводах 603 — 638. Блок не позволяет
дальнейшее переключение вентилей, ожидая спадания тока двигателей.
Таким образом, наличие сигнала на входе 603 — 638 исключает
хронометрическое вращение, удерживая реостатный контроллер.
Из рис. 69 понятно назначение блокировки контактора ОВ. Для того
чтобы после окончания торможения с независимым возбуждением
произошел переход на самовозбуждение, требуется перевести реостатный
контроллер с 1 -й на 2-ю позицию для необходимых переключений в силовой
схеме. Контактор ОВ в этот момент включен, вход 603 — 638 закорочен.
Как только на провод 1Ф поступит питание, реостатный контроллер
перейдет на позицию 2. Затем контактор ОВ выключается, расшунтируя
вход 603 — 638, и дальнейшая работа блока будет определяться током
двигателей.
Блок реле ускорения имеет третий вход а5 — Ь5, на который по поездным
проводам 33, 34 подается переменное напряжение. Его машинист может
регулировать специальным переключателем, расположенным на пульте
управления.
144
Схема работает следующим образом (рис. 70). На выпрямительный мост
ПП406 по проводам 66, 67 подается переменное напряжение 220 В через
контакты контроллера машиниста, переключатель ППТ, резистор R400 и
конденсатор С400. В диагональ моста как нагрузка включены
последовательно шесть стабилитронов ПП400 — ПП405. В зависимости
от положения переключателя можно менять их число от одного до шести
или вообще закоротить диагональ моста.
Так, в положении 7 мост полностью закорочен, напряжение на диагонали
моста и входе равно нулю, а значит, равно нулю и напряжение между
проводами 33, 34. На блоки БРУ сигналы не подаются (рис. 71,а) блоки
работают с максимальной уставкой.
В положении 1 введены все стабилитроны (рис. 71,6), увеличиваются
до максимума переменное напряжение, а значит, и сигнал на БРУ в проводах
33, 34. Блоки работают с минимальной уставкой. В промежуточных
положениях переключателя уставок величина сигнала на БРУ будет
определяться числом стабилитронов, подключенных в диагональ моста
ПП406.
Следует иметь в вйду, что обрыв поездных проводов 33,34, перегорание
предохранителя Пр400, потеря контакта в контроллере машиниста,
переключателя ППТ ведет к работе блоков с максимальной уставкой, что
связано с повышенным боксованием и юзом.
Конденсатор С400 снижает напряжение на проводах 33, 34, резистор
R400 ограничивает броски тока при переключениях. Контакты ППТ 66 —
605А и 34 — 604А, контакты контроллера машиниста 67 — 604А
блокируют переключатель уставок хвостового вагона. Уставку реле
ускорения можно менять в широких пределах.
Таким образом, блок реле ускорения в зависимости от заданной
машинистом уставки и сигнала, поступающего с датчика тока якорей ДТЯ1
при наличии управляющего напряжения, подаваемого с контроллера
машиниста, разрешает реостатному контроллеру перейти на следующую
позицию. При этом подается питание на соответствующий вентиль.
Окончательная схема подключения блока приведена на рис. 72.
Рис. 72. Включение блока БРУ в цепь управления
145
Блок защиты БУКЗ
Как видно из рис. 73, блок защиты БЗ, как и блок БРУ, подключен к тому
же источнику питания: предохранители Пр23, ПрЗ 1, переключатель В27, две
фазы резервной магистрали 66, 67, т.е. оба блока находятся в одной цепи.
Блок защиты выполняет две основные функции: включение контактора
защиты КЗ и его отключение в аварийных режимах. Одновременно с КЗ
восстанавливается или срабатывает быстродействующий выключатель БВ.
Оба аппарата включают с пульта управления воздействием на реле РКЗ-
1 (контактор КЗ можно включить также кнопкой В28 “Восстановление защиты
в шкафу моторного вагона”)- Через блокировки РКЗ-1 700 — 701иК3 701 —
704 блок защиты обеспечивает питание включающих катушек контактора
КЗ (левая К32 и правая КЗЗ), соединенных параллельно. После включения
контактора катушки переключаются последовательно.
При перегрузках в силовой цепи датчик тока якорей ДТЯ1 воздействует
на блок защиты аналогично его воздействию на БРУ. Если ток превосходит
уставку блока, то на вход “токовая защита” поступит сигнал по проводу
638. Подается питание на размагничивающую катушку К31 по проводам
702, 703, и контактор КЗ отключается. Одновременно срабатывает и БВ.
Блок защиты отключит контактор и при срабатывании дифференцирующего
трансформатора ТрД.
В этом случае по проводам 647,648 подается соответствующий сигнал.
Если сработает реле ДР, то его повторитель своей блокировкой ПДР
601 — 601А снимет питание с блока, а блокировкой ПДР 67Ж — 702
подает напряжение на размагничивающую катушку К31, и контактор
отключится.
Сигнализация светодиодов ПП39 — ПП41 дает машинисту
дополнительную информацию о том, какая сработала защита — от
перегрузки или дифференциальная. Причем при ее восстановлении с пульта
управления светодиоды продолжают сигнализировать. Выключить их
можно кнопкой В28 “Восстановление защиты”, расположенной в шкафу,
определяя при этом, что именно сработало.
Так, ПП40 будет сигнализировать, если сработало реле ДР, а при
срабатывании трансформатора ТРД светодиод не загорится. При
срабатывании от перегрузки по проводам 711, 713 подается питание на
светодиод ПП39 “перегрузка”. Кнопкой В24 проверяют действие защиты
по каналу перегрузки; своими контактами она шунтирует рабочие обмотки
датчика ДТЯ1, чем имитируется повышение тока якорей двигателей. При
нормально восстановленной защите светодиоды ПП39 и ПП40 не горят,
сигнализирует только ПП41 “Защита восстановлена”.
146
Рис. 73. Схема включения блока защиты.
Блок управления торможением САУТ
Блок САУТ входит в систему автоматического управления торможением
при независимом возбуждении двигателей. В этом случае обмотки
возбуждения двигателей являются нагрузкой для управляемого моста
Тт1 — Ттб. На мост подается напряжение 220 В переменного тока от
генератора управления трехполюсным контактором КВ через
трансформатор ТрВ (рис. 74).
Блок САУТ работает в диапазоне скоростей от максимальной до
45 — 50 км/ч, поддерживая ток якорей на заданном уровне за счет
увеличения тока в обмотках возбуждения Ml — М4 по мере снижения
скорости поезда.
147
Рис. 74. Упрощенная схема действия блока САУТ
148
Блок обеспечивает автоматическое управление тиристорами Тт1 — Ттб
в зависимости от внешних сигналов, пос тупающих с датчиков тока якорей,
датчиков тока возбуждения, реле боксования, юза и др.
Кроме того, функционирование блока зависит от уставки, которая задается
контроллером машиниста: в положении 1Т сигнал поступает по проводу 4,
в положении 2Т — по проводу 1 А, в положении ЗТ — по проводу 41. Он
настраивается на требуемую уставку, т.е. обеспечивает такое возбуждение,
при котором в первом тормозном положении ток якорей оставит 100 А, во
втором — 250 Айв третьем тормозном — 350 А.
Напряжение питания 110 В подается на блок по проводам 40К, ЗОА.
После сбора тормозной схемы размыкается блокировка контактора
ЛКТ 20А— 87Л и снимается питание со входа блока 87Л. Это является
сигналом для включения блока. После снижения скорости поезда
до 45 — 50 км/ч ток возбуждения достигает своего максимума — 250 А.
Данная величина обусловлена мощностью источника питания (генератора).
В этот момент блок САУТ по проводам 010 и 031 включает специальное
реле РСВ. Оно поворачивает вал реостатного контроллера из позиции 1 в
позицию 2, чтобы переключить силовую схему на режим самовозбуждения.
Затем замыкаются блокировки РК2-11 и ПЛК 87Н-87Л. На вход блока
87Л вновь поступает сигнал, и блок исключается из работы, контур
независимого возбуждения разбирается.
Блок управления и защиты преобразователя БУП и блок
регулятора частоты БРЧ.
Блок БУП обеспечивает Запуск и защиту преобразователя, а также
регулирование напряжения генератора за счет изменения тока в обмотке
возбуждения. На блок БУП подаются внешние входные сигналы,
определяющие параметры работы преобразователя (рис. 75).
На вход “Реле тока” поступает сигнал от реле РОТ, которое определяет
ток якоря двигателя. Входы “Фаза” и “Нейтраль” (провода 82 и 84Б)
контролируют фазное напряжение генератора. На входы “55 В” и “UBX”
по проводам 74Б и 90В подается напряжение от нейтральной точки
вторичных обмоток трансформатора управления ТРУ и линейное
напряжение трансформатора, выпрямленное неполнофазным мостом
Д21—Д24 (см. заводскую схему).
В зависимости от исходных сигналов блок управляет работой реле
защиты Р 1ПЗ, контакторов КП, ПКП и БК. Реле РЗПЗ отключает схему
преобразователя в аварийных режимах. Контакторы КП, ПКП
обеспечивают двухступенчатый запуск двигателя преобразователя.
149
Рис. 75. Упрощенная схема работы блока БУП
Контактор БК переводит аккумуляторную батарею в режим заряда при
нормальной работы генератора, трансформатора управления и
выпрямителя. Напряжение питания 110 В подается на блок по проводам
15Ж, 30 через предохранитель Пр26 после включения управления в
головной кабине.
Пуск преобразователя начинается после включения реле управления
ПРУ и контактора КП. Затем включается реле РОТ и блокировкой
15И — 20Е подает сигнал на ввод БУП “Реле тока”. Включается контактор
генератора КГ, контролирующий появление напряжения на генераторе, и
шунтирует блокировку ПКП 20В — 20С в цепи контактора КП.
150
При напряжении генератора, близком к номинальному, входной сигнал
“UBX” достигает значения уставки, и с выхода блока “Заряд” поступает
питание на катушку контактора БК, который переключает батарею в режим
заряда. Через 3,5с после сигнала “Реле тока” блок БУП подает выходной
сигнал “Задержка” и по проводу 20Ш включается пусковой контактор ПКП.
Блок формирует сигнал “Защита” и с помощью реле РЗПЗ отключает
преобразователь в аварийных случаях:
при напряжении генератора на входе “Фаза — нейраль” более 160 В и
частоте 50Гц (или при частоте более 75 Гц, но нормальном фазном
напряжении 127 В);
при длительном (более 1 с) повышении напряжения “UBX” 125 В;
при длительном (более 1 с) понижении напряжения “UBX” менее 85.
В этом случае отключается также контактор БК.
Во время работы электрического торможения включается реле защиты
РЭП1, и на вход “Нейтраль” подается сигнал через резистор R16, что
“загрубляет” защиту и предотвращает ложные срабатывания. Схема
преобразователя разбирается также в случаях срабатывания теплового реле
ТР7, автоматического выключения Q1, разъединении аварийного разъема
Ш17 —Ш19.
Блок БУП обеспечивает импульсное регулирование тока в обмотке
возбуждения И1 — И2, т.е. выходного напряжения генератора. Сигнал
“управление” по проводу 80В подается на управляющий вход тиристора
Тт1 и открывает его. Запирается тиристор за счет работы неполнофазного
моста Д8 — Д11, так как импульсы напряжения, подаваемые на нагрузку
(обмотку возбуждения) имеют “нулевые” паузы.
В эти моменты происходит естественное гашение тиристора. Изменяя
моменты включения Тт1, меняется “ширина” импульсов на обмотке
возбуждения, а значит, регулируется среднее значение напряжения и тока
возбуждения. Одновременно с включением контактор КП получает питание
вход блока БУП “Регулятор”, благодаря чему обеспечивается подача
управляющих импульсов на тиристор Тт1 при регулировании напряжения.
Аналогично регулируется среднее значение тока в независимой обмотке
двигателя преобразователя блоком БРЧ. В начале пуска возбуждение
двигателя обеспечивается силовой обмоткой возбуждения. При достижении
частоты вращения, близкой к номинальной, вступает работу блок БРЧ.
Начинают подаваться сигналы на управляющий вход тиристора Тт2, и
появляется ток в независимой обмотке возбуждения Н1 — Н2.
Трансформатор обратной связи ТрС обеспечивает гашение автоколебаний
в системе автоматического регулирования частоты.
151
РЕЛЕ МКУ-48С
Данное устройство широко применяют как промежуточное реле. Реле
состоит из П-образного магнитопровода с плоским сердечником (рис. 76),
на котором установлена включающая катушка. На конце якоря укреплена
пластмассовая стойка с поперечными перекладинами, заходящими в
промежутки между контактными пластинами. Сами блок-контакты
выполнены в виде набора пластин, на одном конце которых напаяны
серебряные накладки, а к другому присоединены монтажные провода.
При срабатывании реле вертикальная стойка изгибает пластины,
производя соответствующие переключения. Весь механизм укреплен на
пластмассовом основании и закрыт пластмассовым кожухом.
Рис. 76. Реле МКУ-48С:
1 — основание; 2 — кожух; 3 — контактные пластины; 4 — пластмассовая стойка;
5 — блок-контакты; 6 — якорь; 7 — включающая катушка; 8 — магнитопровод
ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ВЕНТИЛИ
С помощью электропневматических вентилей дистанционно управляют
проводами аппаратуры: силовыми контакторами, быстродействующим
выключателем, групповымй переключателями, автоматическими дверями
и т.д. Вентили имеют клапанную систему, благодаря которой сжатый воздух
попадает в цилиндры аппаратов или выпускается в атмосферу.
152
Рис. 77. Вентиль ВВ-2Г:
1 — кнопка с пружиной для включения вентиля вручную; 2 — якорь;
3 — катушка; 4, 6 — бронзовые клапаны; 5 — седло клапана; 7 — пружина;
8 — стальной корпус; 9 — пробка со штуцером для подачи воздуха;
10 — игла клапана; 11 — магнитопровод; 12 —полный стальной сердечник
Включающий вентиль ВВ-2 (рис. 77) имеет магнитопровод 11, полый
сердечник 12, на который намотана катушка 3. Снизу сердечник соединяется
со стальным корпусом 8, в который запрессовано седло 5 клапана 6, внутри
сердечника проходит шок клапана 4. Клапан 6 упирается в шток иглой 10.
В верхнем положении оба клапана удерживаются пружиной 7, которая
фиксируется пробкой со штуцером (по нему подается сжатый воздух из
резервуара управления). Заметим, что игла клапана 10 и шток клапана 4
— это разные детали, они только соприкасаются. Сверху вентиля
установлена крышка с кнопкой 1 для ручного управления.
Когда на катушку вентиля 3 подается питание, якорь 2 притягивает,
нажимает на шток верхнего клапана. Шток опускается и заставляет верхний
клапан сесть на седло. Тем самым перекрывается атмосферное отверстие,
которое расположено выше седла.
153
Одновременно шток воздействует на иглу нижнего клапана и,
преодолевая усилие пружины 7, отжимает нижний клапан и открывает
отверстие в седле для поступления сжатого воздуха из магистрали в боковое
отверстие. Аппарат срабатывает.
После обесточивания катушки пружина прижимает клапан 6 к седлу,
перекрывая источник сжатого воздуха. Нижний клапан, прижатый к седлу
своей иглой, поднимает верхний клапан, который открывает свое отверстие
в седле и соединяет цилиндр аппарата с атмосферы. Аппарат отключается.
На реостатных контроллерах применяют аналогичные вентили В-3, на
магнитопроводе которых установлены медные демпфирующие кольца. При
включении или выключении катушек в кольцах наводятся вихревые токи.
Их магнитные потоки направлены встречно нарастающему потоку катушки
(при включении), и согласно с потоком катушки (при выключении вентиля).
Другими словами, обесточенная катушка какую-то долю секунды
удерживает якорь. За счет этого вал реостатного контроллера четко доходит
до следующей позиции, предотвращаются его заедания между позициями.
Таблица 24
Возможные неисправности вентилей
Неисправность Причина Способ устранения
Дутье воздуха, при обеспечен- ной катушке Дутье воздуха при включен- ной катушке Вентиль не включается при подаче напряже- ния на катушку Засорилось седло или нижний клапан Засорилось седло или верхний клапан Обрыв це- пи катуш- ки. Неисправ- на схема управления Вручную несколько раз включить вентиль. Отвернуть нижнюю пробку (или штуцер), вы- нуть пружину и нижний клапан. Тщательно протереть часть клапана и седла. Собрать вен- тиль, убедиться, что игла вошла в отверстие верхнего клапана. В необходимых случаях следует произвести притирку клапана. Несколько раз вручную включить вентиль. Снять крышку вентиля, вынуть якорь и верх- ний клапан. Седло и клапан протереть. Соб- рать вентиль и убедиться, что отверстие в тор- це клапана село на иглу. В необходимых слу- чаях следует притереть клапан Заменить катушку вентиля, устранить неиспра- вности схемы
154
КЛАПАН ТОКОПРИЕМНИКА КЛП101-Б
Клапан предназначен для дистанционного управления токоприемниками
поезда из кабины машиниста. Вообще говоря, без него вполне можно
обойтись, подавая и выпуская воздух из цилиндра токоприемника
обыкновенным электропневматическим вентилем, что и делают на
электровозах. Но тогда их надо было бы постоянно держать под
напряжением, пока токоприемники подняты. Применительно к
эксплуатации электропоездов это нежелательно; Поэтому на них
используют клапан, вентили которого в нормальном состоянии обеспечены
и возбуждаются импульсно только во время подъема или опускания
токоприемников.
Клапан представляет собой трехходовой кран и соединенный с ним
электропневматический привод (рис. 78). На рис. 79 приведен общий вид
клапана: к цилиндру прикреплены два электропневматических вентиля,
каждый из них соединен соответствующими каналами с внутренней частью
цилиндра. Внутри цилиндра находится поршень, уплотненный кольцом,
шток которого выходит из цилиндра. Отверстие для его прохода имеет
резиновое уплотнение, а на хвостовике штока сделана прорезь, в которой
укреплено два ролика. При продольном перемещении штока ролики
воздействуют на звезду, которая насажена на хвостовик переключательной
пробки.
В корпусе клапана в месте, где проходит поворотная пробка, имеются
три отверстия, соединяющие клапан токоприемника с резервуаром сжатого
воздуха, атмосферой и цилиндром токоприемника. Звезда и пробка закрыты
кожухом. Хвостовик пробки имеет колпачок в виде квадрата для ручного
управления с помощью реверсивной рукоятки (ее вставляют в паз колпачка
и поворачивают в нужное направление). В корпус клапана ввернут редуктор
(рис. 80), через который сжатый воздух выходит из цилиндра
токоприемника.
После возбуждения правого вентиля сжатый воздух поступает в правую
часть цилиндра, перемещает поршень и шток в крайнее левое положение.
Ролик штока воздействует на звезду и заставляет ее повернуться на 90°
против часовой стрелки, что приведет к повороту пробки. При этом цилиндр
токоприемника через пробку соединяется с резервуаром сжатого воздуха и
разобщается с атмосферой, токоприемник поднимается. Время подъема
токоприемника регулируют винтом дроссельного устройства, пользуясь
отверткой (винт находится левее хвостовика пробки). При вывертывании
винта время подъема уменьшается.
155
Резервуар
Атмосфера
Цилиндр
токоприем-
ника.
Рис. 78. Кинематическая схема клапана токоприемника КЛП-52В:
а — токоприемник поднят; б — токоприемник опущен; 1 — корпус пробки;
2 — электромагнитный вентиль; 3 — цилиндр привода; 4 — поршень; 5 — шток;
6 — хвостовик штока; 7 — звезда; 8 — пробка
Рис. 79. Клапан токоприемника типа КЛП-101А
Рис. 80. Редукционный клапан токоприемника:
1 — втулка; 2 — пружина; 3 — клапан; 4 — седло; 5 — винт
156
После кратковременной подачи напряжения на катушку вентиля пробка
трехходового крана остается на месте, вследствие сил трения, и клапан
токоприемника остается в том же положении.
При кратковременной подаче питания на катушку левого вентиля
поршень и штоки перемещаются в крайнее правое положение. Звезда
повернется в обратную сторону на 90°, развернет пробку и соединит
цилиндр токоприемника с редуктором (см. рис. 78) и далее—с атмосферой.
Токоприемник опустится.
Редуктор позволяет токоприемнику быстро отрываться от контактного
провода и затем медленно опускаться на амортизаторы, так как вначале
давление еще велико, и воздух отжимает клапан 3 и широким отверстием
0 6,5 мм сообщается с атмосферой. По мере опускания давление падает,
пружина 2 редуктора возвращает клапан на свое место, воздух продолжает
выходить из цилиндра токоприемника через отверстие клапана 1 мм.
Винтом 5 регулируют время опускания.
(Некоторые считают редуктор лишней деталью, вывертывают и убирают
его. Чем они руководствуются, совершенно непонятно.)
Во время работы клапан иногда не переключается из одного положения
в другое, заедает, особенно при минусовых температурах. Причиной может
быть малое давление воздуха в магистрали управления. Заедание клапана
устраняют смазыванием пробки. Это сделать несложно: с задней стороны
клапана вручную отвертывают специальную гайку и вынимают пробку
вместе со звездой. Пробку промазывают тонким слоем смазки и собирают
снятые детали (обратите внимание, чтобы звезда была надета правильно).
Как правило, после этого клапан четко переключается.
ТЕРМОКОНТАКТЫ ТК52А
Термоконтакты ТК52А — это элементы термоавтоматики,
предназначенные для регулирования температуры воздуха в потолочном
вентиляционном канале и кабине машиниста. Конструктивно они
выполнены в виде ртутных стеклянных цилиндров палочного типа с
впаянными в капилляр контактами (рис. 81).
Контакты изготовлены из платиновой проволоки диаметром 0,1 м одни
конец которой впаивают в капилляр, в другой припаивают для защиты от
поломки в стеклянную пуговицу.
157
Технические данные
Допустимая коммутируемая мощность тока, не более 2 Вт
Допустимые пределы погрешности ± 0,5 °C
Минимальное число замыканий и размыканий, не менее 50 000
Термоконтакты должны выдерживать температуру выше температуры
контактирования не менее, чем на 30 °C и быть работоспособными при
температуре окружающей среды до 65 °C. При температурах, отмеченных
на термоконтактах цифрой, должно происходить замыкание рабочих
контактов ртутью, что приводит к отключению калорифера. Температура
воздуха в вентиляционном канале салона (или кабине машиниста) будет
снижаться до тех пор, пока столбик ртути не опустится ниже рабочего
контакта и разомкнет контакты. Это приведет к включению калорифера.
Процесс периодически повторяется, что обеспечивает постоянной
температуру воздуха.
158
ТЕРМОКОНТАКТ С ЛЕГКИМ СПЛАВОМ
Эти термоконтакты (рис. 82) устанавливают в вентиляционном канале
рядом с нагревательными элементами калориферов. Если в этом месте
значительно повысится температура, контакты отключат питание
электрического отопления вагонов.
Технические данные
Предел контролируемых температур:
в салоне 105 — 125 °C
в кабине 145 — 155 °C
Разрывная мощность контактов 150 Вт
Число контактов 1 размыкающий.
Работа термоконтакта основана на свойстве легкоплавкого сплава
разрушаться при заданной температуре. В этом случае контакт размягчается
и под действием пружин разрывается. После срабатывания термоконтакт
легко восстановить, вставив новый контакт.
Контакт изготовляют из сплава трех веществ: олова (33,5 %), свинца
(33 %) и висмута (33,5 %). Для его замены следует пользоваться
специальным приспособлением, потому что этот сплав очень хрупкий и
при сжатии плоскогубцами может разрушиться.
Рис. 82. Термодатчик с легкоплавким сплавом:
1 — плавкий контакт; 2 — контактная пластина; 3 — листовая пружина;
4 — основание; 5 — контактный зажим
159
ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ВУ-223А
Это устройство применяют как выключатель цепей управления, дверей,
реле пневматического торможения, освещения тамбура (рис. 83).
Выключатель управления ВУ-223А состоит из пластмассового корпуса,
двух неподвижных контактов и дугогасительной асбоцементной камеры.
Подвижной перекидной контакт, выполненный в виде стальной пластины,
в верхней части имеет напаянные полосы из листовой латуни. Подвижной
контакт гибким медным шунтом соединен с вводным зажимом. Он входит
в призматический вырез рукоятки и прижимается к ней пружиной. Пружина
закреплена одним концом на подвижном контакте, а другим — па оси
рукоятки. Рукоятка имеет два положения: включено и выключено. При
повороте рукоятки в положение включено, когда осевая линия рукоятки
пересечет продольную ось пружины, подвижной контакт мгновенно
перекинется и замкнется с неподвижным контактом, который соединен с
выводным зажимом, подключенным к цепи управления. Выключатель
закрывается пластмассовой крышкой.
Выключатель ВУ имеет встроенный предохранитель. Допустимый
длительный ток его 30 А.
Рис. 83. Выключатель ВУ-223А:
1 — пластмассовая крышка; 2 — дугогасительная асбестовая камера;
3 — неподвижный и подвижный контакты; 4 — пластмассовый корпус;
5 —• предохрани гель; 6 — ручка
1W
ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ВК-ЗЗОА
Эти выключатели (рис. 84) устанавливают на крышках подвагонных
ящиков, дверях высоковольтных шкафов, чтобы предотвратить туда доступ
при поднятом токоприемнике. Выключатели также применяют для
блокировок автоматических дверей в цепи сигнальных ламп, когда их
устанавливают над каждой створкой наружных дверей. Выключатели
имеют один замыкающий и один размыкающий кон такты мостикового типа
с двойным разрывом цепи, прямого действия с самовозвратом.
Рис. 84. Выключатель ВК-300-А:
1 — зажимы; 2 — рычаг; 3 — подвижный контакт; 4 — неподвижный контакт;
5 — корпус; 6 — ролик; 7 — приводной рычаг: 8, 24 — винты; 9 — уплотнение;
10 — валик; 11, 21 — пружины; 12 — поводок: 13 — шарик; 14 — ось;
15,19 —прокладки; 16 — основание; 17 — отверстие для проводов; 18 — крышка;
20 — пробка; 22 — планка; 23 — защелка; 25 — винт заземления
МЕЖВАГОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Междувагонное соединение цепей управления представляет собой
комплект из розетки, штепселя и холостого приемника. Розетка и штепсель
соединяют 34 низковольтных провода напряжением 110 В постоянного
тока. Как правило, между вагонами два комплекта. Но там, где прицепной
вагон соединяется со своим моторным (например, вагон 03 с вагоном 04),
имеется дополнительный, через него с прицепного вагона на моторный
передаются провода под напряжением 220 В переменного тока.
6 Зак. 161
б) 7 8 6 9
Рис. 85. Розетка РУ-101А (а) и штепсель ШУ-101А (б) междувагонного соединения
низковольтных цепей:
1,7 — крышки; 2 — рычажный механизм; 3 — ползуны; 4 —• чугунный корпус;-
5, 9 — изоляционные панели; 6 — боковые приливы;
8 — алюминиевый корпус
Рис. 86. Розетка РСБ-20-16Б (а), штепсель ЩС-20-16Б (в) и блокировочное
устройство (б) межвагонного соединения высоковольтных цепей:
1 — корпус; 2 — изоляционная панель; 3 — контактный штырь; 4 — защелка;
5 — паз; 6 — коробка; 7 — крышка; 8 — сегменты; 9 — блокировочный барабан;
10 — вилка; 11 — пальцы; 12 — пружина; 13 — прилив; 14 — латунное гнездо
162
Розетка состоит из чугунного корпуса 4 (рис. 85), в котором укреплена
изоляционная панель.5 с контактными гнездами. С задней части панели в
гнезда ввернуты контактные зажимы, к которым припаивают провода цепей
управления. В алюминиевом корпусе 8 с крышкой 7 штепселя укреплена
изоляционная панель 9, имеющая 34 бронзовых контактных вилки, в которые
также ввернуты контактные зажимы.
При соединении штепсель своими боковыми приливами 6 входит в
ползуны 3 розетки. Рычаг 2 находится сверху. После опускания рычага
ползуны направляют штепсель в розетку. Когда все штыри плотно войдут
в свои гнезда, рычажный механизм запирает штепсель. При вынутом
штепселе розетка закрыта крышкой 1. Чтобы не повредить штепсель, когда
вагоны расцеплены, его вставляют в холостой приемник, который имеет
такую же конструкцию, как и розетка, но в нем нет панели с контактами.
Междувагонные соединения высоковольтных цепей имеют другую
конструкцию. Розетка представляет собой литой корпус 1 (рис. 86), внутри
которого расположена панель 2 с бронзовым контактным штырем 3.
В верхней части розетки — коробке 6, закрытой крышкой, размещены
электрические низковольтные блокировки. Высокое напряжение может
быть подано на штырь 3 только после ее замыкания. Блокировочный
барабан 9 под действием пружины 12 стремится повернуться по часовой
стрелке. При этом пальцы 11 сходят с медного сегмента 8 барабана.
Розетка без штепселя закрывается крышкой 7. В штепселе размещена
круглая карболитовая панель с латунным гнездом 14. Снаружи на нем
имеется прилив 13, который при соединении с розеткой, входит в паз 5
розетки и вилку 10, поворачивая и замыкая ее блокировку. Этот паз розетки
сделан фигурным, поэтому, чтобы вынуть штепсель, его сначала надо
повернуть в пазу. Одновременно поворачивается и барабан, размыкая
низковольтные блокировки.
Таким образом, разрыв силовых контактов междувагонного соединения
происходит при обесточенной цепи. При вынутом штепселе нельзя подать
высокое напряжение на контакты розетки.
6-
163
V. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ
СИЛОВЫЕ ЦЕПИ МОТОРНОГО ВАГОНА
Силовая схема тяговых двигателей приведена на рис. 87. Она
обеспечивает работу двигателей в режиме тяги и электрического
торможения. К крышевому оборудованию относятся: токоприемник ПК,
разрядники Ppi и Рр2, емкостной конденсаторный фильтр радиопомех
Дрф — С1, пуско-тормозные резисторы R1— R9. Силовые контакторы
ЛК, ЛКТ, Т, Ш и групповые переключатели — реверсор, реостатный
контроллер, тормозной переключатель служат для необходимых
переключений в силовой схеме. Они расположены в подвагонных ящиках
с электрической аппаратурой. Там же находятся аппараты защиты силовых
цепей- быстродействующий выключатель БВ и контактор защиты КЗ.
Четыре тяговых двигателя постоянно соединены последовательно.
Защитные функции быстродействующего выключателя БВ дополнены
дифференциальной защитой: герконным дифференциальным реле и
дифференцирующим трансформатором ТрД. Диоды ДЗО — Д37 вместе с
тиристором Тт9 облегчают коммутационные условия при отключениях
силовых контакторов в режиме тяги. Герконное реле напряжения
Э6 - PH и реле максимального напряжения Э5 — РМН защищают
силовую схему от пониженного и повышенного напряжения контактной
сети. Цепь резисторов R10 — R15 подсоединяется контактором Ш
параллельно обмоткам возбуждения двигателей и переводит их в режим
ослабленного возбуждения, увеличивая число скоростных характеристик.
Датчики тока якорей ДТЯ, ДТЯ1 и тока возбуждения ДТВ подают в
систему управления сигналы, пропорциональные силовому току.
Контрольно-измерительная аппаратура выполняет свои обычные функции.
Вольтметр V2 измеряет напряжение на тяговом двигателе, амперметр АЗ
в режиме тяги показывает ток якорей, а в режиме рекуперации — ток
возбуждения, амперметр А2 измеряет ток шунтирующей цепи, А1 — общий
ток в силовой цепи.
Тяговый рейсим. После приведения поезда в рабочее состояние
(тормозная магистраль заряжена сжатым воздухом, восстановлена защита,
включена локомотивная сигнализация) собирают силовую схему. Для этого
необходимо, удерживая кнопку безопасности или педаль, развернув
реверсивную рукоятку, установить главную рукоятку контроллера (или
штурвал) в маневровое положение.
164
Таблица замыкания контурных элементов в моторном режиме и
реостатном торможении.
Пози- ции КМ % ОП в моторном режиме Сопро- тивле- ние, Ом Пози- ции РК Контакторные элементы, замыкаемые в моторном режиме и реостатном торможении с самовозбуждением до 11 позиции
ш1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 п 12 13 14 15 16 17
М 100 15,13 1
1 9,98 2 • • •
8,09 3 • • • •
6,84 4 • • • • •
6,08 5 • • • • • •
5,18 6 • • • • • •
•• 4,26 7 • • • • •
3,46 8 • • • • • •
2,78 9 • • • • • • •
2,15 10 “•Г • • • • •
1,33 11 • • • • •
0,8 12 • • • • • •
11 0,45 13 • • • • • •
Ж д ;; 0 14 • • • • • •
2 58,83 15 • • • • • •
42,56 16 • • • • • •
з 33,65 17 • • • •
27,3 18 • • • •
4 22 19 • • • •
18 20 • • •
165
Рис. 87.1 Схема принципиальная моторного вагона ЭД2Т
166
Рис. 87.2 Схема принципиальная моторного вагона ЭД2Т
167
При этом на всех моторных вагонах поезда реверсоры развернутся в
нужное положение (“Вперед” или “Назад”), тормозные переключатели
перейдут в положение режима тяги. Включаются линейные контакторы
ЛК и ЛКТ, и создается замкнутая цепь через тяговые двигатели при
полностью введенных пусковых резисторах R1 — R8: контактная сеть,
токоприемник, главные контакты БВ, линейный контактор ЛК, контакты
тормозного переключателя ТП2, резисторы R1 — R8, контактор ЛКТ, якори
двигателей Ml — М4, датчики тока ДТЯ и ДТЯ1, контакты тормозного
переключателя ТП6, контакты реверсора и обмотки возбуждения
двигателей, шунты амперметров и счетчиков, заземляющие устройства на
осях колесных пар, рельсы.
Поезд приходит в движение с минимальной скоростью, так как собран
маневровый режим. В маневровом положении вал реостатного контроллера
не вращается и находится в позиции 1. Поэтому все семнадцать силовых
контакторов выключены. Парис. 88 приведена упрощенная силовая схема
Рис. 88. Упрощенная силовая схема в режиме тяги
Для увеличения скорости поезда следует постепенно выводить пусковые
резисторы. Рукоятку контроллера переводят в положение 1. На моторных
вагонах реостатные контроллеры начинают вращаться и выводить пусковые
резисторы, надобность в которых отпадает в процессе разгона поезда и
уменьшения тока якорей. В процессе вращения вал реостатного контроллера
переходит с позиции 1 на позицию 14 (при первом положении штурвала),
замыкая и размыкая свои силовые контакторы в соответствии с таблицей
замыкания.
168
Рис. 89. Схема вывода пуско-тормозных резисторов
(позиции реостатного контроллера 1 — 3)
169
Рис. 90. Схема выводов пуско-тормозных резисторов (позиции 4 — 6)
170
Рис. 91. Схема вывода пуско-тормозных резисторов (позиции 7, 8)
171
Рис. 92. Схема вывода пуско-тормозных резисторов (позиции 9 — 11)
172
Рис. 93. Схма вывода пуско-тормозных резисторов (позиции 12 — 14)
173
Вывод пусковых резисторов на каждой позиции подробно показан на
рисунках 89 — 93, поскольку он вызывает некоторые трудности. Если на
поездах старых выпусков традиционно на каждую ветвь сопротивления
приходился свой контактор, который, замыкаясь, закорачивал ее, то на
современных составах применена так называемая “верньерная схема”,
когда обходятся меньшим числом контакторов и добиваются более плавного
пуска. При этом отдельные резисторы могут пересоединяться контакторами
последовательно и параллельно. (Проследите по рисункам путь тока на
каждой позиции. Обратите внимание на размыкание контакторов. Оно
всегда происходит при обесточенной цепи, поэтому дугогасительных камер
контакторные элементы реостатного контроллера не имеют).
Таким образом, если штурвал удерживается в 1-м положении,
кулачковый вал реостатного контроллера РК под контролем реле ускорения
(электронного блока БРУ) достигает позиции 14, где фиксируется. Пусковые
резисторы полностью закорочены контактором 9, тяговые двигатели могут
продолжительно работать на первой безреостатной характеристике йри
полном возбуждении.
Если потребуется увеличить скорость движения, то штурвал (или
главную рукоятку) контроллера машиниста переводят в положение 2. При
этом кулачковый вал РК под контролем реле поворачивается в 15-ю, а затем
в 16-ю позицию, где останавливается. Одновременно включаются
контакторы Ши 10, а затем 11. Параллельно обмоткам возбуждения
подключилась шунтирующая цепь (см. рис. 88, где дана упрощенная схема
и рис.87) из резисторов R10 — R15.
До этого ток якорей полностью попадал на обмотки возбуждения (полное
возбуждение), теперь его часть ответвляется от обмоток возбуждения в
шунтирующую цепь. Получают так называемое “ослабленное
возбуждение”. Это приводит к значительному росту тока якорей, силы тяги
и, следовательно, скорости поезда.
После перевода штурвала в положения 3, 4 происходит дальнейшее
уменьшение сопротивления шунтирующей цепи и тока в обмотках
возбуждения. Увеличивается глубина ослабления возбуждения, растет ток
якорей и скорость поезда до максимальной. В положении штурвала 3 РК
доходит до 18-й позиции, выводя резисторы R11 и R12, а в положении 4
— до последней 20-й позиции, выводя R13 и R14. Резистор R15 остается
постоянно включен.
После сброса контроллера машиниста на ноль из положений 2, 3 и 4
контактор Ш отключается сразу, а контакторы ЛК и ЛКТ — с некоторой
задержкой, т.е. перед разрывом силовой цепи линейными контакторами
контактор!!! увеличивает возбуждение тяговых двигателей до нормального.
174
Уменьшается ток якорей, снижаются коммутационные перенапряжения на
коллекторах двигателей и облегчаются условия дугогашения в линейных
контакторах ЛК и ЛКТ.
Погасить мощную электрическую дугу при отключении контакторов ЛК
и ЛКТ помогает контур из диодов ДЗО — Д37. Поскольку обмотки
возбуждения тяговых двигателей обладают очень большой
индуктивностью, в момент отключения цепи за счет э.д.с. самоиндукции
напряжение на резисторах делителя R71, R73 повышается до уровня, при
котором открывается стабилитрон ПП2. Подается сигнал на управляющий
вход тиристора Тт9, и он открывается. Теперь токам самоиндукции не
нужно проходить через линейные контакторы (ток проходит всегда по
кратчайшему пути) — теперь они будут замыкаться по следующему
контуру: обмотки возбуждения (это и есть источники токов самоиндукции)
— контакты тормозного переключателя Тп9, тиристор Тт9, диоды Д37 —
ДЗО, якори двигателей — обмотки возбуждения.
После окончания переходного процесса, когда токи самоиндукции
исчезли, тиристор закрывается и отключает ставший ненужным контур.
Следовательно, контур из диодов ДЗО — Д37 работает кратковременно,
только в момент отключения тяги. В эксплуатации из-за пробоя диодов эту
цепь иногда отключают, что сразу отрицательно сказывается на состоянии
линейных контакторов.
Тормозной режим. Чтобы обеспечить тормозной режим работы тяговых
двигателей, в силовой схеме имеется дополнительное оборудование:
статический тиристорный преобразователь Тт1 — Ттб (рис. 87 и 94)
(тиристорный мост) для питания обмоток тяговых двигателей в режиме
электрического торможения. В данном случае они отсоединяются от якорей
Ml — М4 и подключаются к тиристорному мосту Тт1 — Ттб;
контактор обмоток возбуждения ОВ, соединяющий тиристорный мост
с обмотками;
трансформатор возбуждения ТрВ с контактором возбуждения КВ,
питающие тиристорный мост от генератора управления переменным
напряжением 220 В;
тормозной контактор Т, создающий, когда это требуется, тормозной
реостатный контур тока якорей;
контактор защиты КЗ, выполняющий те же функции, что и
быстродействующий выключатель в тяге.
Перечисленное дополнительное оборудование обеспечивает работу
тяговых двигателей, ставших генераторами, в режиме рекуперативного или.
замещающего его — реостатного — торможения с питанием обмоток
возбуждения от независимого источника ток. Конечно, сам тиристорный
175
преобразователь не может быть источником тока, он преобразует
напряжение генератора управления.
Торможение с независимым возбуждением действует на поезде от
максимальной скорости до скоростей 50 — 45 км/ч. Далее оно становится
неэффективным и схема плавно переходит в режим самовозбуждения,
когда обмотки начинают запитываться от своих же якорей. Этот режим
продолжается до скоростей 15—10 км/ч, затем автоматически включается
колодочный тормоз (малой ступенью ЭПТ) и фиксирует остановку поезда.
В начале торможения (после установки контроллера машиниста в
положение ЗТ) силовая схема собирается в такой последовательности.
Переключатель ТП находится в тормозном положении :—это его
нормальное состояние (в положение тяги он разворачивается только после
постановки контроллера в положения М, 1, 2, 3, 4, а при сбросе на нуль
автоматически возвращается в тормозное положение). Включаются
контакторы ОВ, КВ, ЛК, ЛКТ и Ш.
Контактор КВ подает трехфазовое напряжение через трансформатор ТрВ
на тиристорный мост и в систему автоматического управления (на блок
САУТ). Тиристорный мост выпрямляет переменный ток и, получая сигналы
управления от блока САУТ, плавно повышает ток на обмотках возбуждения
от 0 до 250 А. Контактор ОВ соединяет мост с обмотками. Управляющие
импульсы подаются на тиристоры Тт1 —Ттб по проводам 501 —506. Ток
в обмотках возбуждения возрастает и, как следствие, увеличивается э.д.с.
якорей Ml — М4. Когда суммарное напряжение на якорях превысит
напряжение контактной сети, ток рекуперации начинает поступать в сеть
по цепи: рельсы, заземления на осях колесных пар, главные контакты
быстродействующего контактора защиты КЗ, индуктивный шунт ИШ,
датчики тока ДТЯ, як ори двигателей М4 — Ml, контактор ЛКТ, контакты
тормозного переключателя ТП1, силовые диоды Д57 — Д54, линейный
контактор ЛК, контакты Б В, токоприемник, контактная сеть.
Укажем контур независимого возбуждения обмоток: плюсовой вывод
тиристорного моста Тт1 — Ттб, контактор ОВ, обмотки возбуждения и
контакты реверсора, контактор защиты КЗ, датчик тока возбуждения ДТВ,
минусовый вывод моста Тт1 — Ттб.
Электропоезд стал отдавать электрическую энергию в сеть. Когда
тяговые машины работали в режиме двигателя, они потребляли энергию
из сети и создавали вращающий момент. Теперь они переведены в режим
генератора и их вращающий момент превратился в тормозной.
Частота вращения снижается. Одновременно уменьшается и
напряжение, вырабатываемое генераторами, а значит и ток рекуперации.
176
Со снижением тока будет уменьшаться тормозной эффект, тормоза начнут
“отпускать”. Чтобы подобного не произошло, блок САУТ одновременно
со снижением скорости электропоезда плавно увеличивает ток в обмотках
возбуждения, воздействуя на тиристоры Тт1 — Ттб.
Таким образом, несмотря на уменьшение скорости электропоезда,
тормозной ток якорей поддерживается на строго определенном уровне
(тормоза “не отпускают”). Тормозной эффект и ток якорей зависят от
положения рукоятки контроллера машиниста: в положении ЗТ — 350 А, в
положении 2Т— 250 А, в положении 1Т — 100 А.
Скорость поезда продолжает снижаться, а ток возбуждения
приближается к своему максимуму (250 А) и достигает его при скорости
50 — 45 км/ч. Дальнейшее торможение электропоезда, когда обмотки
запитываются от независимого источника, становится неэффективным,
потому что скорость все-таки мала. Силовая схема без заметных колебаний
тока переходит в режим самовозбуждения (рис. 94), где ток рекуперации
показан сплошными стрелками, а ток реостатного контура —
пунктирными).
Включается контактор Т, создавая реостатное торможение: якоря
М4 — Ml, контактор ЛКТ, пуско-тормозные резисторы R8 — R4,
контактор Т, контакт тормозного переключателя ТПЗ, контактор Ш,
контактор реостатного контроллера 16, тормозного переключателя ТП5,
контакты реверсора и обмотки возбуждения, контактор защиты КЗ,
контакты ТП7, контактор РК17, закорачивающий индуктивный шунт,
датчики тока, якоря М4 — Ml. Теперь параллельно обмоткам возбуждения
подсоединены резисторы шунтирующей цепи R24, Rl 1 — R15 (см. силовую
схему).
В контактную сеть ток больше поступать не может, поскольку напряжение
на якорях стало меньше, чем в сети, диоды Д57 — Д54 закрылись. Но и в
это режиме по мере снижения скорости тормозной ток генераторов (тяговых
двигателей) будет снижаться. Как же поддержать его в этом случае? Вместо
блока САУТ вступает в работу блок реле ускорения БРУ. Он заставляет
вращаться реостатный контроллер РК, который, как и в тяге, выводит
ступени пуско-тормозных резисторов из цепи якорей. Он также не позволяет
тормозному току снижаться менее заданного уровня.
Само переключение схемы в режим самовозбуждения производится
также реостатным контроллером. Пока шло независимое возбуждение, РК
находился в позиции 1. Для перехода на самовозбуждение его вал
поворачивается на позицию 2 и своим контактором 16 в обход разомкнутого
ТП6 соединяет якори с обмотками. При дальнейшем вращении реостатный
177
контроллер выключает (см. схему управления) контакторы ЛК, ОВ и КВ,
разбирает цепь рекуперации и ставший ненужным контур независимого
возбуждения. Блок САУТ также исключается из работы реостатным
контроллером.
Рис. 94. Упрощенная схема прямого входа в рекуперацию:
<—„ ток рекуперации;
<— ток реостатного контура;
<=< ток независимого возбуждения
В режиме торможения РК доходит до позиции 11 и останавливается.
Это соответствует скорости поезда 10 — 12 км/ч. В тормозные цилиндры
подается сжатый воздух малой ступенью для остановки поезда.
Таким образом, от максимальной скорости до полной остановки
протекают три фазы торможения: рекуперативное — до скорости
45 — 50 км/ч, реостатное с самовозбуждением — до скорости
10 — 15 км/ч и торможение малой ступенью ЭПТ, так как электрический
тормоз уже неэффективен. Торможение закончено, штурвал контроллера
устанавливают в нулевое положение. Автоматически выпускается воздух
из тормозных цилиндров, реостатные контроллеры возвращаются в
исходную (первую) позицию. Схема готова к последующему пуску.
178
Если торможение отключают ранее полной остановки, то тормозная
схема начинает разбираться с размыкания контактора Ш. Так, при
отключении тормоза на большой скорости и независимом возбуждении
обесточиваются контактор Ш, его повторитель ПШ. Соответствующий
сигнал подается на блок САУТ. Блок исключается из работы и снимает
возбуждение с обмоток Ml — М4. При этом уменьшается ток якорей, и с
выдержкой времени отключаются контакторы ЛК и ЛКТ.
В случае прекращения торможения иа малых скоростях при
самовозбуждении вначале также отключается контактор Ш и вводит в цепь
якорей резистор R25. Это снижает ток якорей и облегчает дугогашение
при отключении контакторов Т и ЛКТ.
Направление вращения якорей изменяется замыканием контактов
реверсора. Так, при движении “Вперед” замкнуты силовые контакты В1 и
В2, а Н1 и Н2 разомкнуты, при движении “Назад” замыкаются Ш и Н2, а
В1 и В2 размыкаются. Меняется направление тока в обмотках возбуждения,
направление магнитных потоков и вращающих моментов двигателей. В
тормозных режимах обмотки не реверсируют, реверсор остается в прежнем
положении. Напомним азбучную истину, если при движении поезда
моторные вагоны 02,04,06 везут “вперед”, то вагоны 08 и 10 везут “назад”
и наоборот.
На практике часто надо определить, в каком положении находится
групповой переключатель, у реверсора это легко определяется по
положению силовых контактов. У тормозного переключателя также по его
контакторам: в положении тяги замкнуты все четные контакты и ТП9, в
тормозном положении — только нечетные контакты.
Реле напряжения Э6-РН защищает схему не столько от пониженного
напряжения, сколько от резких бросков тока на двигателях прн
восстановлении напряжения в контактной сети. После снятия напряжения
или его снижения ниже 1700 В реле выключается и разбирает силовую
схему. Полностью вводятся пусковые резисторы, теперь восстановление
напряжения сети не будет опасным для двигателей.
В начальный момент рекуперации напряжение в контактной сети может
достичь более 4000 В. В этом случае сработает реле максимального
напряжения Э5-РМН и включит тормозной контактор Т (см. рис. 94).
Одновременно с рекуперацией будет действовать параллельная цепь,
которую подключает контактор Т к резисторам R.4 — R.8 и R11 — R.15. На
блок САУТ в схемы управления подается соответствующий сигнал,
исключающий дальнейшее нарастание напряжения на якорях. Напряжение
в контактной сети должно понизиться.
179
Защита силовой цепи. От атмосферных перенапряжений и разрядов
схему защищают два разрядника Рр 1 и Рр2. Первый присоединен к раме
токоприемника, второй установлен за фильтром С1 — ДрФ. Второй
разрядник срабатывает при очень мощных грозовых разрядах Г-образный
фильтр (дроссель ДрФ -— конденсатор С1) препятствует излучению
радиопомех, которые возникают при работе электросекции.
От коротких замыканий и перегрузок в режиме тяги тяговых двигателей
защищает быстродействующий выключатель БВ. Если ток двигателей
превысит уставку аппарата (600 А), то главные контакты БВ разомкнут
цепь. Во всех тормозных режимах силовые цепи защищены
быстродействующим контактором КЗ. Оба защитных аппарата (БВ и КЗ)
взаимосвязаны, ими управляет блок защиты БЗ: при воздействии на него
аппараты включаются одновременно и, как правило, одновременно
срабатывают, если на блок защиты поступает аварийный сигнал с датчиков
тока или с другой аппаратуры.
Кроме того, в режимах тяги и рекуперации оба аппарата дополнены
дифференциальной защитой. Токи в начале и конце силовой цепи
контролируют дифференциальное реле ДР и дифференцирующий,
трансформатор ТрД, что значительно повышает чувствительность
срабатывания БВ и КЗ, например, при неполном коротком замыкании.
Две первичные обмотки дифференцирующего трансформатора ТрД
реагируют на разность скоростей изменения токов в начале и конце цепи.
С его вторичной обмотки по проводам 647,648 подается аварийный сигнал
на блок защиты, который моментально отключает БВ и КЗ. Но если
аварийный процесс (переброс, пробой изоляции) протекает относительно
медленно, трансформатор может не сработать, и оборудование останется
без защиты. В этом случае должно вступить в действие дифференциальное
реле ДР, контролирующее разность токов начала и конца цепи (при любом
пробое эта разность неизбежна). Срабатывание ДР прерывает питание
блока защиты, что тоже приведет к отключению КЗ и БВ.
Параллельно главным контактором КЗ подсоединены защитный
резистор R25, уменьшающий перенапряжения при отключении контактора.
Индуктивный шунт ИШ в режиме тяги способствует правильному
распределению токов между обмотками возбуждения и шунтирующей
цепью R.11 — R15. Тем самым он защищает якори от опасных бросков
тока при переходных процессах, например, при кратковременном отрыве
токоприемника от контактного провода. В тормозных режимах
индуктивный шунт вводится в цепь якорей (при независимом возбуждении).
В случае короткого замыкания он значительно замедляет нарастание тока
короткого замыкания.
180
Рис. 95. Упрощенная схема вспомогательных машин
181
Тиристорный мост Тт1 — Ттб в аварийных ситуациях защищает
тиристор Тт7. После срабатывания КЗ повысившееся напряжение на
резисторах R.30, R31 открывает стабилитрон ПП1 и защитный тиристор
Тт7. Это приведет к закорачиванию моста и снятию возбуждения.
Для защиты тяговых двигателей от боксования или юза служат три
устройства Э1, Э2 и ЭЗ (герконные реле). Они сравнивают напряжения на
коллекторах соседних двигателей Ml — М2, М2 — М3, М3 — М4, которые
при боксовании или юзе будут различаться. Устройства действуют двумя
ступенями: в начале боксования срабатывает первая ступень — катушка
РБ1, которая воздействует на блок БРУ и, снижая его уставку, останавливает
вращение реостатного контроллера, при этом о боксовании в кабину
подается сигнал. Если двигатель доведен до разносного боксования, то
срабатывает вторая ступень — катушка РРБ1 устройств Э1 — ЭЗ. РРБ1
блокировкой своего повторителя обесточивает катушку линейного
контактора и отключает тягу. Аналогично разбирается и тормозная схема
после выключения контактора Т.
Стабилитроны ПП1 — ПП8 в устройствах Э1 — ЭЗ предназначены для
повышения коэффициента возврата реле РБ1. Напомним, что коэффициент
возврата — это отношение тока включения реле к току выключения.
Стабилитрон ПП10 ограничивает наибольшее напряжение на катушке РБ1
(герконного реле). Выпрямительный мост ПП9 в устройствах Э1 —- ЭЗ
служит для того, чтобы к стабилитронам ПП1 — ПП8 и к стабилитрону
ПП10 прикладывалось напряжение только определенной полярности. Дело
в том, что полярность выводов 00 и 02 может изменяться в зависимости от
того, какой двигатель забоксовал, для катушек герконных реле РБ1 и РРБ1
такая переполюсовка безразлична. Однако через стабилитроны ток может
проходить только в одном направлении, для этого и требуется выпрямитель
ПП9.
Высоковольтные вспомогательные цепи. Упрощенная схема
вспомогательных цепей высокого напряжения приведена на рис. 95.
Система отопления пассажирских помещений всех вагонов одинакова. Она
состоит из калориферов ЭК1 и ЭК2, включаемых контактором КО1, и
электропечей ЭП1, включаемых контактором КОЗ. Дифференциальное реле
РД1 и РД2 обесточивают электрокалориферы и электропечи при нарушении
изоляции в цепях отопления. Рассмотрим более подробно схемы отдельных
вагонов.
Цепи моторного вагона.
Кроме цепей отопления они содержат следующее оборудование:
предохранитель Пр1, защищающий цепи отопления, счетчики и реле
напряжения;
182
предохранители Прб и Пр7, соединенные параллельно (на поездах ЭР2Т
предохранитель Пр2), защищающие высоковольтные межвагонные
соединения и цепи подачи высокого напряжения на прицепные вагоны;
реле напряжения Э6-РН, которые контролирует минимальный уровень
напряжения в контактной сети;
счетчик Whl с добавочным резистором R.27, фиксирующий общее
потребление энергии данной секции;
счетчик Wh2 с добавочным резистором R29, крнтролирующий энергию
рекуперации. В тяге его шунтируют контакты тормозного переключателя
ТП12;
вольтметр V2 с добавочным резистором R26, измеряющий напряжение
на коллекторах двигателей, служит для настройки системы САУТ (по
амперметрам А2 и АЗ также настраивается система торможения);
розетки соединений Ш1 и Ш2 для питания высоковольтных
вспомогательных цепей прицепного (головного) вагона.
Цепи прицепного вагона. Они включают в себя:
двигатель преобразователя AM, его коммутационную и защитную
аппаратуру, синхронный генератор цепей управления;
пусковые контакторы преобразователя КП и ПКП;
дополнительный электромагнитный контактор КВД, подающий высокое
напряжение на розетки Ш25 и Ш26, расположенные на противоположном
торце вагона. Эти розетки требуются при включении в состав
дополнительного прицепного вагона;
предохранители Пр1 и Пр2 (аналогично предохранителям моторного
вагона защищает цепи отопления и преобразователя).
ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОЕЗДА
Цепи постоянного тока напряжением ПО В и 50 В
Иа рис. 96 упрощенно изображена схема соединения аккумуляторной
батареи, выпрямителя и трансформатора управления. Предположим, что
преобразователь уже запущен, ротор синхронного генератора вращается с
номинальной частотой, со статорных обмоток генератора снимается
переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц. (Запуск преобразователя
рассматривается ниже).
183
220В
В
Д32
ДЗЗ
ДЗЧ
Поездной
/БК
[]пр13
Секционный /5
1 ..о
Секционный 44
-----—----—о
Поездной 30
Рис. 96. Схема подсоединения источников питания 110 В и 50 В
Это напряжение подается к потребителям, в том числе, на первичные
обмотки трансформатора управления ТрУ. Затем трехфазное напряжение
понижается трансформатором и подается на вход выпрямителя В.
Коэффициент трансформации выбран с таким расчетом, чтобы получить
на выходе выпрямителя ПО В постоянного тока, а между нейтралью
вторичных обмоток и минусовой шиной выпрямителя было 50 — 55 В.
Выход выпрямителя подсоединен к минусовому поездному проводу 30 и
плюсовому секционному проводу 15.
Таким образом, после включения выключателя В10 (на первых поездах
рубильника) запитываются провода 30 и (через обратные блокировки
контактора батареи БК) 15, 44. Причем провод 15 через предохранитель
Пр13 соединен с поездным проводом 16. Поэтому аккумуляторные батареи
всех вагонов поезда оказываются запараллеленными. Их нагрузка (а также
нагрузка выпрямителей) на всем поезде уравнивается, и обеспечивается
резервное питание от батарей (или выпрямителей) соседних секций в
аварийных случаях. Это особенно ценно при отказе источников питания
на головном вагоне.
184
При неработающих преобразователях, когда напряжение синхронного
генератора равно нулю, контакторы БК обесточены. Провода 15
подсоединены к аккумуляторным батареям, работающим в режиме разряда.
При работающих преобразователях контакторы БК включены,
аккумуляторные батареи отсоединены от потребителей и прямыми
блокировками БК подсоединены к выпрямителю В через дополнительную
обмотку трансформатора ТрУ и диод Д38.
Данная обмотка (вольтодобавка) совместно с диодом Д38 обеспечивает
постоянный заряд батареи повышенным выпрямленным напряжением.
При этом обратная блокировка БК 15 — 15Ф разрывает контур короткого
замыкания цепи вольтодобавки. Дополнительное напряжение
прикладывается только к батарее, но не к цепи управления.
Предохранитель Пр19 может быть установлен в одно из четырех
положений. При этом используются различные секции дополнительной
обмотки ТрУ (меняются ампервитки), что позволяет получить различные
напряжения вольтодобавки и производить сезонную регулировку
напряжения заряда.
Когда преобразователь работает, провод 44 (+50 В) подключен через
контактор батареи БК к нейтрали трансформатора ТрУ При неработающем
преобразователе провод 44 подключается к средней точке аккумуляторной
батареи. Чтобы исключить кратковременный перерыв питания цепей
напряжением 50 В при переключениях БК, замыкающий контакт
БК 74Б—44 зашунтирован диодом Д41 (см. схему завода-изготовителя на
рис.97 ). Диод Д6 препятствует резкому снижению напряжения в проводе
15 при подключениях нагрузок генератора, например, при запуске главных
мотор-компрессоров. Диод также снимает перенапряжения между
проводами 15 и 44.
Блокировочный контакт БК 63А—30 подает сигнал в кабину после
отключения преобразователя. Цепь R.17—СИ на выходе выпрямителя
Д32 — ДЗ 7 служит для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения.
Контактная планка ХТ1, установленная на рейке зажимов, служит для
отключения выпрямителя от провода 15 в аварийном режиме. Например,
в случае пробоя двух диодов выпрямителя с ее помощью можно устранить
короткое замыкание. Выключатель (рубильник) В10 служит для отключений
батарей при отстое, а предохранители Пр 18, Пр 19, Пр28 — Пр31 — для
защиты от коротких замыканий. Токи заряда и разряда батареи
контролируют по амперметру АБ. С помощью переключателя В8 по
вольтметру УБ отслеживают выходное напряжение выпрямителя В
(в положении “Выпрямитель”) и батареи (в положении “Батарея”).
185
Рис. 97.1. Схема регулирования преобразователя
Рис. 97.2. Схема регулирования преобразователя
187
186
Контроль изоляции низковольтных цепей. Сопротивление изоляции
низковольтных цепей постоянного и переменного тока контролируют по
вольтметру VB при помощи выключателя В8 и кнопки Кн1 “Контроль
изоляции”. В положении выключателя при работающем
преобразователе и включенной кнопке Кн1 образуется последовательная
цепь, показанная на рис. 98 : выпрямительный мост Д8 — Д12, провод
ЗОЦ, кнопка Кн1, резистор R23, вольтметр VB, сопротивление цепей
генератора н подключенных к нему потребителей. Вольтметр VB покажет
напряжение, при котором проходит ток утечки через плохую изоляцию.
Если изоляция хорошая и ток утечки мал, показания вольтметра будут
близки к нулю. При низком сопротивлении изоляции или коротком
замыкании одной из фаз или нейтрал генератора на корпус вагона показания
вольтметра будут увеличиваться.
Раньше в схему контроля изоляции входили две последовательно
соединенные лампы и по их свечению определяли качественную оценку
сопротивления. Данная схема позволяет по показанию вольтметра
количественно оценить величину сопротивления изоляции. В положении
переключателя В8 при напряжении генератора 220 В, сопротивлении
резистора R22 20 кОм, если вольтметр показывает не более 10 В, значит
сопротивление изоляции цепей будет больше 150 кОм (см. рис. 97).
В положениях переключателя “+” и “—” при нажатой кнопке Кн1
создается последовательная цепь от провода 15 или 30 через вольтметр
VB. В этих случаях проверяют изоляцию цепей, подключенных к “плюсу”
или к “минусу”. Показания вольтметра будут так же, как и при переменном
токе, обратно пропорциональны величине сопротивления изоляции, а при
коротком замыкании показания вольтметра станут близки напряжению
сети. Аналогично, при напряжении батареи НО В, если показание
вольтметра составит не более 10 В, сопротивление изоляции будет больше
150 кОм.
Резисторы R23 — R25 предотвращают замыкания при переключениях,
резистор R22 снижает чувствительности вольтметра при проверках.
Управление токоприемниками. Если отсутствует сжатый воздух для
подъема токоприемников, пользуются вспомогательным компрессором,
работающим от батареи. После нажатия кнопки в кабине машиниста
“Вспомогательный компрессор” подается питание на поездной провод 13.
От него на моторных вагонах включаются реле вспомогательных
компрессоров РВК, которые запускают двигатели компрессоров (рис. 99).
188
г<
Рис. 98. Подключение вольтметра УБ для замера сопротивления изоляции в
цепях переменного тока
В дальнейшем (по мере расходования сжатого воздуха) из-за утечек в
цилиндрах токоприемников каждым двигателем компрессора управляет
свой регулятор давления, расположенный в шкафу моторного вагона. Из
этого шкафа также можно включить вспомогательный компрессор
выключателем В10.
Токоприемники поднимают из кабины кнопкой Кн11, от которой
запитывается поездной провод 25, а по нему — катушки поднимающих
вентилей клапанов токоприемников.
Чтобы обеспечить электробезопасность и предупредить касание
токоведущих высоковольтных частей при поднятых токоприемниках,
имеются блокировки безопасности лестницы ББЛ, шкафов ББШ1 и ББШ2,
высоковольтных междувагонных соединений Ш1, Ш2, подвагонных
ящиков Вбл 1 — Вбл7 моторного вагона и блокировки подвагонных ящиков
прицепного (головного) вагона Вбл1 и Вбл2. В случае открытия двери
шкафа или крышки подвагонного ящика при поднятом токоприемнике они
своими замкнутыми контактами обесточивают катушку реле блокировок
безопасности РББ1. Реле отключится и контактом 26А—21 запитает
опускающий вентиль клапана токоприемника КЛТ-0 своего вагона.
189
Рис. 99.1. Принципиальная схема головного вагона электропоезда ЭР2Т
190
Рис. 99.2. Принципиальная схема головного вагона электропоезда ЭР2Т
191
Рис. 100.1. Принципиальная схема головного вагона электропоезда ЭР2Т
(продолжение)
192
Рис. 100.2. Принципиальная схема головного вагона электропоезда ЭР2Т
(продолжение)
7 Зак. 193
Рис. 101.1. Принципиальная схема моторного вагона электропоезда ЭД2Т
194
&L
£
L
7^
ли
ikfls m
S*—E*—
мшиг мгнрвеар"
ВЮ .VfpabuJKafaw'
JP , ЯпраВя* шхере'
apee
РЗТ PKH-BD
n»-y *
и ~а Г
—HI----L
я____
.АГЛ/
»А
ли
Я_____
и___
PBK
pm
ЛРГ1
ВТ
ST*
ЕИ=“
~ ~^1*й —.РБМ
£______ОШ П
ш Bitt ike Mf J РГ 8ТМ
и
as
ае
JB—
4096
-----------q^L
__
г^- •^
Y mr mt mm me
Л» IS
4« ДЛИ \РКГ л„ Леое
-- - о--------*-н
^Т№Г4
ПРП
[А
ш
о—
их
BL-
4L
£fiL
бе
JS.__________
\м_____^PSTf
во____рлг/
&
£SA
я ___________________________________________________
Рис. 101.2. Принципиальная схема моторного вагона электропоезда ЭД2Т
195
Контакт РББ122П—174 обесточивает провод 17, что на прицепном
вагоне приводит к отключению реле управления ПРУ и высоковольтных
потребителей. Поэтому токоприемник отрывается от контактного провода
без дуги. Вместе с катушкой опускающего вентиля КЛТ-0 запитывается
реле РББ2, которое своей блокировкой 25 — 25 А исключает ошибочный
подъем токоприемника при неисправности.
Опускают токоприемники из кабины нажатием кнопки Кн12. Тогда
запитывается поездной провод 26, а от него — все опускающие вентили
клапанов токоприемников КЛТ-0. Токоприемник может самопроизвольно
опуститься на каком-либо вагоне, если на данной секции в шкафах, на
чердаках и др. произошло опасное повышение температуры, сработало
реле термоснгнализции ПТРС.
В этом случае запитываются секционный провод 90 и опускающий
вентиль. На поездной провод 26 питание не поступит, поскольку в цепи
стоит развязывающий диод Д51.
В случае перегорания предохранителя Пр51 на головном вагоне
предусмотрена возможность опускания токоприемников подачей питания
на провод 26 от провода 22. Диоды Д14, Д15, Д25, Д26 исключают связь
между проводами 15 и 22 при отключенном выключателе управления ВУ.
Диод Д28 снимает перенапряжения коммутации в проводах 15 и 22.
Если в составе поезда имеется дополнительно вцепленный прицепной
вагон, т.е. одна трехвагонная секция (М + П + П), то при размыкании
любой блокировки безопасности на дополнительном прицепном вагоне
реле РББ1 моторного вагона также обесточится, и произойдет опускание
токоприемника. При наличии дополнительного вагона реле РББ1
подсоединяется к минусовой цепи на крайнем прицепном (своем) вагоне.
На среднем прицепном вагоне провод 30 отсоединяется блокировкой
контактора КВД.
Пуск и защита преобразователя. Двигатель преобразователя АМ-М
питается от контактной сети напряжением 3000 В по цепи (см. рис. 97):
плюсовое междувагонное соединение Ш1, высоковольтный предохранитель
Пр2, реле перегрузки РПП, контактор КП, пусковой резистор R5,
демпферный резистор R4, диод Д4, катушка реле обратного тока РОТ,
обмотка W1 трансформатора ТрС, минусовой разъем Ш2.
Резистор R5 ограничивает токи двигателя при пуске, пока не включился
контактор ПКП. Он требуется и для таких переходных процессов, как снятие
или резкое снижение напряжения в контактной сети. Двигатель
преобразователя переходит в генераторный режим. Через обмотки якоря
начинает протекать ток в обратном направлении, диоды Д1 — ДЗ
196
запираются, а резистор R5 ограничивает генераторный ток. Резистор R5
не рассчитан на длительную работу. Приблизительно через 3 — 3,5 с после
включения контактора КП включится контактор ПКП и закоротит R5. Через
демпферный резистор R4 (установленный на крыше) постоянно протекает
рабочий ток двигателя.
Реле перегрузки РПП срабатывает в аварийных режимах, когда ток якоря
превысит максимальные значения допустимых пусковых токов.
Срабатывание реле вызывает отключение контактора КП.
Реле обратного тока РОТ, установленное параллельно диоду Д50 и
последовательно с диодом Д4, подает сигнал о наличии тока в цепи
двигателя. При обратном токе или отключении двигателя его контакт
размыкается. В этом случае реле отключает контактор ПКП и
подготавливает двигатель к повторному пуску.
Первичная обмотка трансформатора W1 обеспечивает обратную связь,
так как вторичная обмотка трансформатора ТрС W2 подает сигнал на блок
регулирования частоты вращения двигателя.
Пуск и защиту преобразователя осуществляет блок управления БУП.
Он подает питание на катушки реле защиты РЗПЗ, контакторов КП, ПКП
и БК, которые обеспечивают соответствующие функции в зависимости от
ого, какие сигналы поступают на входы блока. Так, информация о наличии
тока якоря поступает от реле РОТ на вход “Реле тока”. Фазное напряжение
генератора по проводу 82 поступает на вход “Фаза — нейтраль” и также
контролируется. Выпрямленное напряжение поступает иа входы “+55 В”
и “Пвх” с нейтрали вторичных обмоток трансформатора ТрУ и
неполнофазного выпрямительного моста Д21 — Д24. Поэтому если блок
БУП дает команду отключить преобразователь, то запитывается выход
“Защита”. Если нужно шунтировать пусковой резистор R5, который нельзя
долго держать под током (иначе он сгорит), то подается сигнал на выход
“Задержка”. Для перевода аккумуляторной батареи в режим заряда подается
сигнал на выход “Заряд”. Иными словами, включение и выключение
указанных аппаратов происходит в зависимости от входных сигналов.
Напряжение ПО В поступает на блок по проводу 15Ж через
предохранитель Пр26 и провод 30 (рис. 102 и 97) после включения
выключателя ВУ. От ВУ запитывается поездной провод 22, от которого на
каждом моторном вагоне получает питание провод 17 через предохранитель
Пр 19 и контакты реле РББ1 и РББ2. На прицепных вагонах от провода 17
включается промежуточное реле ПРУ Катушка КП получает питание через
его блокировку по цепи: провод 15, предохранитель Пр26, выключатель
В1, контакты ПРУ, ПКП, РЗП-З и теплового реле Тр7, разъема
197
Ш17 — Ш19 (Б1, Б2), контакты автоматического выключателя Q1,
блок БУП, провод 30.
Начинает вращаться якорь двигателя преобразователя. Его ток включает
реле обратного тока РОТ, через контакт которого и резистор R26 на вход
блока БУП “Реле тока” поступает сигнал. После этого примерно через 3 с
появляется выходной сигнал “Задержка”. Контактор ПКП включается и
выводит резистор R.5 из цепи двигателя.
Итак, пришли во вращение якорь двигателя преобразователя и
насаженный на его вал ротор синхронного генератора. Для того чтобы в
неподвижных статорных обмотках наводилась переменная э.д.с., надо
подать питание на вращающуюся обмотку возбуждения ротора И1—И2,
т.е. возбудить генератор (см. рис. 97). В первоначальный момент ток
возбуждения поступает от аккумуляторной батареи по цепи: провод 15,
Пр26, прямая блокировка КП, обратные блокировки ПКП и БК, резистор
R11, провод 88, роторная обмотка И1—И2, диодный мост Д61 — Д64,
провод 73Е, контакты реле защиты РЗП-З, провод 73М, тиристор Тт1,
провод ЗОЦ, контакты КП и КГ, провод 30.
По мере разгона двигателя преобразователя, когда на статорных
обмотках появляется э.д.с., генератор начинает возбуждаться от своих
статорных обмоток. При этом от двух его фаз включается катушка
контактора генератора КГ, который контролирует появление и наличие
напряжения на фазах генератора. Контактор КГ запитывается по цепи:
фазы С1 и С2. автоматический выключатель Q1, диоды выпрямительного
моста ДЮ и Д8, провод ЗОЦ, контакт КП, катушку КГ, предохранитель
ПрЗ, провод 84А (нейтраль генератора). КГ включается, шунтируя
блокировку ПКП 20В — 20С в цепи катушки КП и размыкая цепь
начального подмагничивания от батареи со стороны “минуса” контакторам
КГ30Ц —ЗОЦБ.
Прн напряжении генератора около 220 В сигнал, подаваемый на вход
блока БУП “Ubx”, достигает значения, соответствующего уставке блока.
На выход “Заряд” (провод 1.5АД) поступает сигнал, обеспечивающий
включение контактора БК и перевод батареи в режим заряда. При этом
блокировка БК 20К — 20КБ разрывает плюсовую цепь начального
по дм агничивания.
Как уже говорилось, через 3 — 3,5 с после включения КП по проводу
20Ш с блока БУП включается ПКП. Если к этому моменту на генераторе
не появится напряжение, и контактор КГ не включится, блокировка ПКП
20В — 20С разомкнет цепь питания катушки КП отключит
преобразователь. После срабатывания реле перегрузки РПП контакт РПП
15Ж — 20Д включает реле защиты РЗП-З, и оно встает на самоподхват.
198
Рис. 102. Упрощенная схема запуска преобразователя и восстановления быстродействующего выключателя
199
Своим контактом ЗОАЭ — ЗОАЮ реле РЗПЗ отключает контактор КП,
а контактом 73М — 73Ё разрывает цепь возбуждения генератора, и его
напряжение быстро снижается. Отключением и повторным включением
выключателя В1 или кнопки ВУ в кабине можно восстановить схему и
повторить пуск преобразователя (сбросить с самоподхвата реле защиты
РЗПЗ).
При аварийном снятии напряжения в контактной сети в цепи двигателя
преобразователя возникает генераторный ток обратного направления,
протекающий через диод Д50. Диод Д4 запирается, катушка реле
обратного тока РОТ отключается. С блока БУП снимается сигнал “Реле
тока”, и примерно через 1 с отключается выходной сигнал “ПКП”.
Контактор ПКП отключается, вводит в силовую схему резистор R5 и
подготавливает двигатель преобразователя к нормальному повторному
пуску при восстановлении напряжения сети. Силовые диоды Д1 — ДЗ в
цепи двигателя преобразователя обеспечивают снижение генераторного
тока после снятия напряжения в контактной сети, так как в контур обратного
тока автоматически вводится резистор R5.
Если длительность обратного тока относительно мала, например, при
колебаниях напряжения сети, контактор ПКП не успевает отключиться. В
случае длительных перерывов питания ограничение обратных токов и
отключение ПКП предотвращает перекрытия по коллектору двигателя при
повторных пусках.
Выходной сигнал “Защита” блока БУП совместно с реле РЗПЗ отключает
преобразователь в следующих случаях:
- при повышении на входе “Фаза — нейтраль” фазного напряжения
генератора более 160 В частотой 50 Гц или частоте генератора выше 75 Гц
при напряжении “Фаза — нейтраль” 127 В. Причем, отключение
происходит задержкой, предупреждающей ложные срабатывания защиты
в нормальных переходных процессах;
- при длительном (более 1 с) превышении напряжения на входе “Ubx”
более 125 В;
- при длительном (более 1 с) снижении напряжения на входе “Ubx” менее
85 В. В этом случае блок БУП одновременно отключает контактор БК и
подключает основной плюсовой провод цепи управления 15 к
аккумуляторной батарее.
Во время электрического торможения с независимым возбуждением,
когда нагрузка на преобразователь очень велика (генератор вырабатывает
ток около 300 А), по проводу 46 включается реле защиты РЗП1. С помощью
его обратной блокировки РЗП1 84 — 84Б в цепь входа блока БУП
“Нейтраль” вводится резистор R16, что загрубляет защиту и предупреждает
ложные срабатывания.
200
Рис. 102. Принцип регулирования тока в обмотках И1 — И2, Н1 — Н2
Иногда по частотомеру Hz видно снижение частоты в магистрали
переменного тока. Это свидетельствует, что уменьшились обороты
двигателя преобразователя. Подобное может произойти после снижения
напряжения в контактной сети. Однако чаще всего снижение частоты
вызвано ростом тока в независимо обмотке Н1 — Н2, которая создает
основной рабочий магнитный поток машины (сериесная высоковольтная
обмотка двигателя преобразователя в основном дает эффект только при
пуске).
Повышенный ток в обмотке будет ее нагревать. Предохраняет обмотку
от перегрева тепловое реле ТР7 (см. рис. 97 и 102), нагревательный элемент
которого введен в цепь обмотки. Реле ТР7 служит защитой от пониженной
частоты. После его срабатывания контакты 30АЮ — ЗОАХ отключают
контактор КП. С помощью контакта Ш15 а7 блока БУП устраняется
возможность пуска преобразователя при отключенном штепсельном
разъеме блока.
201
Сигнал о неисправности преобразователя (он перестал работать)
подается в кабину блокировкой контактора БК 63А — 30. Загорание
сигнальной лампы в кабине косвенно указывает, что резервное питание
отсутствует. Если выключить на данном вагоне выключатель В1, сигнал
неисправности отключится.
Регулирование напряжения и частоты генератора. Система
регулирования довольно точно поддерживает уровень напряжения 220 В
частотой 50 Гц. Напряжение генератора при изменении его нагрузки
регулируется изменением тока возбуждения в роторной обмотке И1 — И2.
Частота генератора и частота вращения двигателя поддерживаются
неизменными за счет регулирования тока возбуждения двигателя в обмотке
Н1 — Н2. На рис. 103 приведена схема подключения обеих обмоток к
фазам генератора Cl, С2 и 03.
Обмотки возбуждения преобразователя получают питание через
выключатель Q1, диоды Д8 — ДП, Д12, тиристоры Тт1 и Тт2, включенные
последовательно с обмотками. Выпрямитель Д8 — ДП является
неполнофазным мостом. Как видим, фазы С2 и СЗ подходят к нагрузке, а
фаза С1 — нет (ее запирает диод ДЮ). Поэтому выходное выпрямленное
напряжение будет иметь форму импульсов с паузами. В момент спадания
напряжения до нуля происходит естественное закрытие тиристоров, но в
обмотках токи не прерываются.
Токи самоиндукции замыкаются в эти моменты через обратные диоды
Д5 и Д7. Управляющие входы тиристоров соединены проводами 87 и 80 В
с блоками БУП или БРЧ. Блоки задают моменты открытия тиристоров при
прохождении импульсов, т.е. изменяют относительную продолжительность
времени открытия тиристоров (другими словами, меняют длительность
импульсов напряжения). Значит, можно говорить об изменении среднего
напряжения или средней величине тока, подаваемого в обмотки
возбуждения. Такая регулировка поддерживает постоянным напряжение
и частоту генератора, хотя внешние условия очень часто меняются.
Если в начале пуска возбуждение генератора обеспечивалось от батареи
(к ней подключалась обмотка И1 — И2), то для обмотки двигателя
Н1 — Н2 начального возбуждения не требуется Возбуждение двигателя
при пуске обеспечивается сериесной обмоткой. Только при достижении
частоты, близкой к номинальной, блок БРЧ начинает выдавать
управляющие импульсы на тиристор Тт2, и появляется ток в независимой
обмотке возбуждения Н1—Н2.
202
Для защиты полупроводниковых элементов схемы от перенапряжений,
которые могут возникать в обмотке Н1 — Н2 в переходных режимах,
например, при пуске двигателя из-за трансформаторной связи независимой
обмотки и высоковольтной сериесной обмотки параллельно ей установлен
защитный ограничитель напряжения. Он состоит из тиристора ТтЗ,
резистора R21, стабилитронов ПП2 — ПП4 (см. рис. 97).
После повышения напряжения, наводимого в обмотке, свыше 500 В,
открываются стабилитроны и тиристор ТтЗ. Обмотка Н1 — Н2
закорачивается, что ограничивает на ней напряжение.
Цепи R15 — С4, R12 — G10 защищают тиристоры Тт1, Тт2, диоды
Д8 — Д12 от коммутационных перенапряжений. Трансформатор ТрК и
выпрямительный мост Д61 — Д64 увеличивают возбуждение генератора
в момент пуска двигателей главных компрессоров. Благодаря
кратковременному, но быстрому росту тока возбуждения, уменьшается
провал напряжения генератора (не так заметно мигание ламп освещения
вагонов).
Работа мотор-компрессоров (МК). Главные компрессоры включаются
автоматически после окончания запуска преобразователей. Трехполюсный
контактор К подает по проводам 81 — 83 трехфазовое переменное
напряжение 220 В от генератора на асинхронные двигатели компрессоров
МК. Две фазы защищены предохранителями Пр 15 и Пр 16 и тепловыми
реле ТР5 и ТР6 от возможного перегрева. Между проводами 81 и 83
установлено реле напряжения компрессора РНК, которое контролирует
состояние трехфазовой цепи переменного тока. Например, при перегорании
предохранителей, срабатывании тепловых реле и других неисправностях
реле*отпадает и отключает катушку К. (В настоящее время схема включения
реле РНК изменена, оно включается по двухполупериодной
выпрямительной схеме).
После включения ВУ через предохранитель Пр 17 и контакты регулятора
давления АК на головном вагоне запитывается поездной провод 27.
Он обеспечивает одновременное (синхронное) включение и выключение
всех компрессоров поезда (рис. 104).
Блокировка реле защиты РЗП1 27 — 27А не позволяет компрессорам
включиться во время электрического торможения с независимым
возбуждением, так как пусковой ток достаточно велик. Они будут ожидать
окончание независимого возбуждения и отпадания реле РЗП1. Если
компрессоры включились до начала электрического торможения, они будут
продолжать работать: собственная блокировка контактора К 27 — 27Б
шунтирует контакты реле РЗП1, и катушка К встает на самоподхват.
203
Регулятор дабления Регулятор дабления
Рис. 104. Схема синхронной работы мотор-компрессоров
204
Управление аппаратами защиты. После подъема токоприемников
включают ВУ, подавая питание от батареи на поездной провод 22
(рис. 103 ). Автоматически запускаются преобразователи и компрессоры.
Когда главные компрессоры поднимут давление в напорной магистрали до
6 —8 кгс/см2, в головном вагоне переключатель ППТ переводят
в положение 1 и нажимают кнопку “Возврат защиты”. Запитывается
поездной провод 7, от которого на всех вагонах поезда включается реле
РКЗ-1 (см. рис. 101). Это реле контактом 20А — 20И приводит в действие
пневматический привод быстродействующего выключателя, запитывая его
включающий вентиль БВ-В. Чтобы удержать БВ во включенном
положении, необходимо поставить под постоянное питание удерживающую
катушку БВ-У. Это осуществляется контактором защиты КЗ,' который
включаясь, контактом 30 — ЗОЮ подает со стороны “минуса” питание на
катушку БВ-У Таким образом, чтобы включить БВ, нужно одновременно
включить и КЗ.
Оба аппарата включает блок защиты БЗ. На рис. 105 приведена схема
питания блока БЗ переменным током. Оно осуществляется от двух фаз
синхронного генератора. С прицепного вагона через предохранители Пр4,
Пр41 и Пр42, контактор КГ подается напряжение на междувагонное
соединение. Далее, по проводам 66 и 67 через переключатель В27
(рис. 105 и 106) предохранители Пр23 и ПрЗ 1 моторного вагона, обратную
блокировку повторителя дифференциального реле ПДР, провода 67Ж и
601А питание подается на блок БЗ. После замыкания блокировки РК31
блок подает напряжение на включающие катушки контактора КЗ К3.2 и
КЗ.З, которые через него соединены параллельно. После включения
контактора катушки присоединяются последовательно, за что отвечает блок
защиты БЗ.
Блок защиты включает контактор защиты КЗ при закорачивании
контактами РК31 проводов 700, 701. Восстановить КЗ можно из шкафа
моторного вагона, нажав на кнопку В28 “Восстановление защиты”. Контакты
кнопки В28 установлены параллельно контактам реле РКЗ 1. После включения
контактора питание на катушки К3.2 и КЗ.З поступает через замкнутую
блокировку КЗ 704 — 705 и резистор R53. Разомкнутым контактом
КЗ 701 — 704 снимается сигнал управления на восстановление контактора
КЗ после его включения.
Аппараты БВ и КЗ выключаются с помощью ВУ в кабине машиниста.
На прицепных вагонах обесточиваются реле ПРУ и провод 20. В аварийных
режимах БВ может отключаться самостоятельно или под воздействием
дифференциальной защиты. Срабатывание контактора КЗ вызывает блок
защиты БЗ: он подает импульс в размагничивающую катушку КЗ. 1. После
отключения контактора КЗ его блокировки обесточивает удерживающую
катушку БВ-У. Как говорят в подобных случаях, БВ отпадает.
205
ДТЯ1 I gM ПП37
Рис. 105. Схема подачи переменного напряжения 220 В на блок защиты и блок реле ускорения
206
При срабатывании герконного дифференциального реле ДР его контакт
15Г — 15ГА включает повторитель ПДР, который встает на самоподхват.
Реле-повторитель ПДР через контакт 67Ж — 702 подает питание на
размагничивающую катушку К3.1, а контактом 601 — 601А обесточивает
блок БЗ, а значит, и удерживающие катушки К3.1 и КЗ.З. Обеспечивается
моментальное и надежное отключение контактора КЗ.
Сигнал о срабатывании дифференциального реле поступает на светодиод
ПП40, поскольку размыкающий контакт ПДР 15Г-15Е разрывает цепь,
шунтирующую светодиод. При восстановлении защиты катушка
повторителя шунтируется контактом РК31 15ГБ-30, и повторитель
отключается. В случае срабатывания дифференцирующего трансформатора
ТРД на блок защиты поступает сигнал по проводам 647,648, что приводит
к отключению контактора КЗ. При срабатывании защиты в кабину подается
сигнал и загорается соответствующая сигнальная лампа. Вагон, на котором
сработала защита, определяют по сигнальной лампе на самом вагоне или
при проходе по составу во время движения.
Цепи переменного тока
Синхронные генераторы каждой секции запитывают свою трехфазную
магистраль напряжением 220 В частотой 50 Гц (провода 81,82,83), которую
считают основной (рис. 107). Она защищена предохранителями Пр4 и Пр5.
От нее получают питание: двигатели главных компрессоров, вентиляторы
пассажирских помещений, трансформаторы возбуждения вместе с системой
питания обмоток возбуждения тяговых двигателей. Кроме того, к
магистрали контакторами генераторов КГ подключается в нормальном
режиме так называемая “резервная магистраль” (провода 66, 67, 68). От
резервной магистрали питаются освещение салонов вагонов, мотор-
вентилятор кабины, электронные блоки защиты, и другие потребители
Трансформатор управления ТрУ и его электрические цепи в настоящее
время подключены к основной магистрали (провода 81 — 83). Однако,
имеется возможность пересоединить его вручную (с помощью разъема) к
проводам 66 — 68. Подобное проделывают при отказе генератора или
преобразователя. В таком случае трансформатор ТрУ запитывается от
исправной соседней секции и нормально выполняет свою функцию.
Если основная магистраль считает ся секционной, то провода резервной
магистрали можно отнести к поездным. Однако на каждом моторном вагоне
имеются трехполюсные контакторы резервирования КР, разделяющие
207
Рис. 106.1. Схема принципиальная моторного вагона электропоезда ЭД-2Т
208
Рис. 106.2. Схема принципиальная моторного вагона электропоезда ЭД-2Т
8 Зак.
209
данную магистраль на участки. Например, генератор на вагоне 05
запитывает резервную магистраль от вагона 04 до вагона 06, т е. между
контакторами КР соседних вагонов. Генератор вагона07 подает напряжение
на участок магистрали от вагона 10 до вагон 08 и т.д. На электропоездах
Демиховского завода контакторы КР устанавливают, кроме того, и на
прицепных вагонах, так как в составе поезда предусмотрен дополнительный
прицепной вагон, контакторы КР обеспечивают нормальную работу
резервирования.
Цепи потребителей, подсоединенные к обеим магистралям переменного
тока, защищены от перегрузок и коротких замыканий предохранителями,
каждый трехфазовый двигатель — тепловыми реле. Целость
предохранителей двигателей контролируют реле напряжения. Сейчас они
включаются по двухполупериодным схемам выпрямления во избежание
ложных отпаданий якоря реле. Данные аппараты при перегорании
предохранителя (отсутствии напряжения на катушке) отключают контактор
двигателя.
Как уже говорилось, аккумуляторные батареи и выпрямители всего
состава запараллелены. Поэтому при выходе из строя источника тока на
головном вагоне в кабину управления всегда поступит постоянное
напряжение 110 В. В аварийной ситуации система автоматического
резервирования также подает на секцию переменное напряжение 220 В
для освещения, отопления кабины и для цепей, управляющих тягой
электропоезда. Для этого служит резервная магистраль, контакторы
резервирования КР, реле блокировки резервирования РБР и другая
электрическая аппаратура.
Рассмотрим работу резервирования на конкретном примере. Допустим,
произошел отказ преобразователя на вагоне 09 (см. рис. 107). В этом случае
на вагоне 10 автоматически включится контактор КР и от исправного
генератора вагона 07 поставит под напряжение провода 66 — 68 головного
вагона. При этом на вагоне 09 обязательно отключится контактор КГ и
отсоединит магистраль 81 — 83, так как на неподвижный генератор
подавать трехфазовое напряжение нельзя.
Система не допускает присоединения двух “больных” секций к одному
генератору. Если, например, одновременно откажет генератор вагона 05,
то от вагона 07 не соберется система резервирования, поскольку он уже
запитывает головную секцию.
Сигналы передаются по проводам 14, 32, 39. Если обозначить секцию
09 — 10 цифрой I, секцию 07 — 08 цифрой II и т.д., то секционный провод
14 будет переходить с секции II на секцию III через соединение двух
моторных вагонов (это место называется “крестом” или местом разворота).
210
На прицепных вагонах провод 14 получает питание при выключенных
контакторах КП и КГ. На моторном вагоне через него запитывается
контактор резервирования КР (при условии, что включено реле блокировки
резервирования РБР). Провод 32 является поездным. На моторных вагонах
от него подходит напряжение к катушкам реле РБР. Провод 39 может
получать питание от любого моторного вагона через обратный контакт
контактора КР. Причем провода 32 и 39, переходя с секции I на II, со II на
III и т.д. перекрещиваются на рейках зажимов. Поэтому в таких случаях
провод 32 переходит в провод 39, а провод 39 переходит в провод 32.
Следовательно, при отказе генератора на секции I включается контактор
КР на вагоне 10. Он обесточит провода 39 и катушку реле РБР на вагоне
08. Выключившееся реле РБР не позволит включиться контактору КР на
секции И В то же время обесточенный контактор КР секции II обеспечивает
включение КР на вагоне 10.
На первый взгляд, описанная схема усложнена. Однако она прекрасно
зарекомендовала себя в эксплуатации при условии должного ухода за
оборудованием. Трехфазная резервная магистраль передается между
секциями по проводам 70 — 72. Провода 66 — 68 меняют свои номера
после предохранителей Пр41 —Пр43 или Прбб — Пр68.
Таким образом, при отказе преобразователя запитывается провод 14, а
реле блокировки резервирования РБР или включают нужный контактор
КР, или препятствуют этому. Так, РБР не позволяет одновременно
включиться двум КР соседних секций, кроме случая, когда резервирование
происходит между секциями II и III, сцепленными моторными вагонами
(“крестом”). Это предупреждает одновременное подсоединение к одному
генератору двух секций с неработающими преобразователями, что
справедливо в том случае, если количество секций от “креста” до конца
состава не более трех.
Контактор резервирования секции I блокирует включение КР секции II,
КР секции II блокирует включение КР секции I, т.е. с головной секции
резервирование передаваться не будет, исключение составляет случай, когда
в составе имеется всего две секции (четыре вагона). КР секции III или
секции V, срабатывая раздельно, не блокируют включение КР секции IV,
но включение КР секции IV заблокирует включение КР на секциях III и V.
Провода 85 и 86 нужны для того, чтобы принудительно включить реле
РБР, если число секций от “креста” до конца состава не более одной.
На электропоездах ЭД2Т схема резервирования цепец 220 В отличается
от аналогичной схемы электропоездов ЭР2Т наличием контактора
резервирования КР на прицепных вагонах, но принцип резервирования
8»
211
Рис. 107.1.а. Упрощенная схема резервирования цепей 220 В электропоезда ЭР2Т
Схема основной трехфазной магистрали (81 ...83) и резервной магистрали (66...68)
212
ii
Х2.
1 Y\\—К г
I
Stu.
Hp4f
I
_L^7/2^ tf7_ Z
4g72>L.A/d - C&4
(7
" " 9
a
Рис. 107.1.6. Упращенная схема резервирования цепей 220 В электропоездаЭР2Т.
Схема основной трехфазной магистрали (81 ...83) и резервной магистрали (66—68)
213
Рис. 107.2.а. Упрощенная схема управления системой резервирования
(автоматическое включение контакторов КР)
214
Рис. 107.2.6. Упрощенная схема управления системой резервирования
(автоматическое включение контакторов КР)
215
сохранился:
секция Презервируетсекцию I;
секции II и III резервируют друг друга;
секция III резервирует секцию IV;
секция IV резервирует секцию V;
резервирование двух секций блокируется.
Прицепной вагон Демиховского завода можно вцеплять в качестве
дополнительного как в поездах ЭД2Т, так и в составы ЭР2Т. Однако
существуют некоторые ограничения при вцеплении вагона, которые
продиктованы необходимостью избежать возможные перегрузки
вспомогательных или тяговых цепей, а также не допустить сбоев в работе
резервирования:
число дополнительных вагонов должно быть не более одного;
дополнительный вагон нельзя вцеплять между моторными вагонами и
в головные секции I и V;
число вагонов в поезде должно быть 9 или 11.
Дополнительный вагон обычно вцепляют между вагонами 03 и 04, т.е.
в секцию IV, которая становится трехвагонной (Пд). При возникновении
неисправности преобразователя на вагоне 03 или на дополнительном
прицепном данная секция подключается к секции III через контакторы КР
моторного и дополнительного вагонов. Если головная секция примыкает
к трехвагонной секции, она будет резервироваться также в случае отказа
одного из двух преобразователей.
Дополнительный прицепной вагон ориентируют высоковольтными
вилками соединений Ш1 — Ш2 в сторону моторного вагона.
Режим тяги.
Тяговыми двигателями управляют с помощью контроллера машиниста.
На электропоезде ЭР2Т для сбора тягового режима сначала нажимают на
кнопку безопасности КнБ главной рукоятки контроллера (см. рис. 99).
От кнопки подается питание на реле контроля безопасности РКБ по цепи:
провод 15, предохранитель Пр51, провод 15А, контакты главного вала,
кнопка КнБ, катушка РКБ, провод 30. После срабатывания реле контакты
15А — 15 АС и 30 — 30 ТВ шунтируют контакты главного и реверсивного
валов контроллера, блокировки 22Е — 2 подготавливают цепь питания
провода 2.
После установки реверсивной рукоятки в рабочее положение реле РКБ
удерживается по цепи самоподхвата, при переводе главной рукоятки в
маневровое положение от плюсовой шины 22Г запитывается контактор
216
выдержки времени хода КВХ. Этот контактор своими блокировочными
контактами 22В — 22 М подает питание на провод 11 (12) и сигнальную лампу
“ЛК и Т”, а контактами 22М.— 22Е вместе с реле РКБ запитывает провод 2.
Таким образом, подается питание на два основных провода для сбора схемы
в режиме тяги.
Контроль за правильным управлением рукоятками контроллера
машиниста и кнопкой безопасности, а также за целостью проводов системы
электропневматических тормозов осуществляется срывным клапаном СК,
который при потере питания воздействует на ЭПК, вызывая экстренное
торможение поезда. Вначале клапан СК получает питание по цепи: провод
44, контакты главного вала контроллера, провод 44А, контакты
переключателя ППТ, провод 44Б, диод Д54, выключатель ЭПТ, блок-
контакт реле контроля тормоза РКТ, катушка СК, провод ЗОТВ, блок-
контакт реле РКБ, провод 30.
Если отпустить кнопку безопасности КнБ при движении электропоезда,
когда главная или реверсивная рукоятка находится в рабочих положениях,
якорь реле РКБ отпадет и обесточит клапан СК. Чтобы нормально отпустить
кнопку безопасности, нужно остановить поезд и поставить обе рукоятки в
нулевые положения.
На электропоездах ЭД2Т произошли некоторые изменения в цепях
включения контактора КВХ, реле РКБ и срывного клапана СК (рис. 108).
Контактор КВХ получает питание по проводу 22УА через отключенные
блокировки реле РЗ, находящегося в системе локомотивной сигнализации.
При движении при желтом с красным огне локомотивного светофора
нажатием кнопки КТ шунтируют указанные блокировки. Реле РКБ должно
быть постоянно включено и получать питание также от системы АЛСН по
проводу С20 через контакты реверсивного вала. Блокировки реле РКБ в
цепях провода 2 и срывного клапана СК отсутствуют.
Во время стоянки поезда, когда реверсивная рукоятка находится в
нейтральном положении, реле РКБ постоянно запитывается от системы
АЛСН через контакты С21 - 44АТ. При движении поезда этот контакт
размыкается, и питание на реле подается через кнопку безопасности или
педаль. Чтобы сохранить питание на реле РКБ и обеспечить включение
контактора КВХ, нужно соблюдать правила нажатия на кнопку
безопасности или педаль. Выполняя их, машинист постоянно подтверждает
свою бдительность и физическую способность управлять электропоездом.
217
Рис. 108. Измененная схема питания контактора КВХ и реле РКБ
218
Перечислим правила пользования кнопкой (педалью):
на стоянках, при смене огней АЛСН, при нулевом положении
реверсивной рукоятки машинист подтверждает свою бдительность
кратковременным нажатием на кнопку безопасности или педаль по
свисткам ЭПК или световой сигнализации;
после установки реверсивной рукоятки в рабочее положение машинист
должен нажать и удерживать в нажатом положении кнопку или педаль;
в случае смены огней в пути следования машинист подтверждает свою
бдительность кратковременным отпусканием кнопки или педали;
в случаях периодической проверки бдительности при красном, красно-
желтом, белом огнях АЛСН при скорости выше 10 км/ч машинист также
должен кратковременно отпустить кнопку (педаль) по свисткам ЭПК или
по предварительному огню сигнальной лампы “Бдительность”.
Движение в тяге при красно-желтом огне на локомотивном светофоре
возможно при постоянном нажатии кнопки КТ, расположенной на пульте
управления.
На электропоездах ЭД2Т изменилась и функция срывного клапана СК.
Он не связан с реле РКБ, его минусовая цепь присоединена к проводу 30
(вместо провода ЗОТВ), и срывной клапан СК служит как блокирующий
аппарат в цепях ЭПТ: при обрыве любого провода ЭПТ СК потеряет
питание, вызовет срыв ЭПК.
Контроллер запитывается от провода 22 после включения выключателя
управления ВУ по цепи: кнопка “Возврат защиты”, контакт реверсивного
вала, замкнутый в рабочем положении, контакты и плюсовая шина главного
вала, система АЛСН (где реле РКБ должно быть включено), провод 22УА,
катушка КВХ, блокировка отключенного реле пневматического тормоза
РПТ, контакты ключа ЭПК, повернутого в рабочее положение, провод 30.
Данная цепь собирается при установке штурвала в маневровое положение.
Включившись, контактор КВХ своими контактами 22В—22М—2 подает
питание на поездной провод 2, а по нему (см. рис. 99) на катушки моторного
положения тормозных переключателей ТП-М. При этом контакты
автоматического выключателя управления АВУ контролируют наличие
сжатого воздуха в тормозной магистрали, а контакт повторителя ПЛКТ1,
замкнутый пока контактор ЛКТ не включится, позволяет переключить
тормозные переключатели только при обесточенной силовой цепи.
Поворот тормозного переключателя в положение тяги вызывает
замыкание его блокировочного контакта ТЛЮ 22П—22Э и включение
реле-повторителя ПТП-М. Замыкание блок-контакта ПТП-М 2Б—2В
приведет к включению линейного контактора ЛК и выключению его
повторителя ПЛК.
219
Одновременно от провода 22М контроллера машиниста через его
контакт КМ4 или КМ5 получает питание провод 11 или 12. На моторных
вагонах реверсоры устанавливаются в соответствующее положение. После
замыкания блокировки реверсора “Вперед” (или “Назад”) напряжение
подается через блокировку контактора ОВ, резистор R97 на катушку реле
реверсивного переключателя ПРП (см. рис. 101). Только после его
включения развернется тормозной переключатель, включится линейный
контактор ЛК. После срабатывания повторителя ПЛК1 включается
линейно-тормозной контактор ЛКТ и его повторители ПЛКТ1, ПЛ КТ.
Включением контактора ЛКТ завершается сбор силовой схемы
маневрового режима.
После перевода главной рукоятки (штурвала) в положение 1 через
контакт главного вала КМ 10 дополнительно получает питание провод 1.
На моторном вагоне от него через контакты РУМ 1-1 А, блокировку
реостатного контроллера РК1-13, контакты повторителей ПЛКТ и ПТПМ,
контакты повторителя реле боксования ПРБ, провод 1Ф подается питание
на блок реле ускорения БРУ. БРУ начинает переключать реостатный
контроллер РК при соответствующем контроле тока якорей тяговых
двигателей. Блокировки ПЛКТ и ПТПМ препятствуют вращению
кулачкового вала РК до полного сбора силовой схемы.
Таким образом, реостатный контроллер доходит до позиции 14, в котором
все пуско-тормозные резисторы выведены. На позиции 14 РКи контролер
останавливаются, так как размыкание блокировки РК1-13 прервет цепь
питания от провода 1Ф (от блока БРУ). В положении 1 контроллера
машиниста (безреостатная характеристика при полном возбуждении)
тяговые двигатели могут работать продолжительное время.
При установке контроллера машиниста в положение 2 через контакт
КМ 11 получает питание поездной провод 3. На моторных вагонах
включаются контакторы Ш и их повторители ПШ. В силовой схеме
контактор подготавливает цепь шунтирующую обмотки возбуждения
двигателей. В схеме управления повторитель ПШ своим блок-контактом
ЗГ— 2Б подает питание на БРУ. Реостатный контроллер вновь начинает
переключаться. После его установки в позицию 15 замыкается силовой
контактор 10, и цепь резисторов R10 — R15 через контактор Ш и
индуктивный шунт подсоединяется к обмоткам двигателей. На позиции
16 включается контактор 11, уменьшая сопротивление шунтирующей цепи
(закорачивается резистор R10). Кроме того, на позиции 16 реостатный
койтроллер зафиксируется из-за размыкания своей блокировки РКИ-15.
Дальнейшее переключение контроллера РК возможно после перевода
главной рукоятки в положение 3 или 4. При этом получают питание провода
220
5 и 6, и реостатный контроллер перейдет сначала до 18-й, а затем до
последней 20-й позиции. Если главную рукоятку сразу установить в одно
из ходовых положений, то реостатный контроллер будет автоматически
переключаться и остановится в соответствующей позиции. Если главную
рукоятку (или штурвал) ненадолго задержать в ходовых положениях и
вернуть в маневровое, то реостатные контроллеры зафиксируются на тех
позициях, которых они достигли к этому моменту.
Режим тяги отключается при установке рукоятки или штурвала в нулевое
положение. Все перечисленные провода и катушка контактора КВХ
обесточиваются. Однако этот контактор имеет выдержку времени на
отключение, которая создается конденсатором С13, разряжающимся на
катушку КВХ. Поэтому с позиций ослабленного возбуждения тяга
отключается в два приема.
При сбросе контроллера вначале отключается контактор Ш, усиливая
возбуждение и уменьшая токи якорей. Затем после отпадания якоря
контактора КВХ обесточиваются провода 11 и 2, отключаются контакторы
ЛК и ЛКТ, разрывая цепь с уменьшившимся током якорей. Тем самым
облегчается работа как самих контакторов, так и тяговых двигателей.
После отключения контактора ЛКТ создается цепь возврата реостатного
контроллера на исходную первую позицию: предохранитель Пр 19, блок-
контакт ПЛКТ 22П — 22С, блокировка РК2-20 провод 1Ф, вход БРУ. Все
контроллеры фиксируются в первой позиции.
Благодаря тому, что повторитель ПЛКТ отключится не сразу после
размыкания контактора ЛКТ, а спустя некоторое время (он будет
удерживаться за счет разрядки конденсатора С14 аналогично контактору
КВХ), токи в силовой цепи снизятся до нуля, и возврат реостатного
контроллера произойдет при обесточенной цепи. В эксплуатации заметили,
если конденсатор неисправен, то начинают подгорать силовые контакты
реостатного контроллера, появляются перебросы дуги по камере и т.д.
Надо отметить, что выражение “контроллер возвращается” — условное.
Контроллер не может “возвратиться” в позицию 1, так как его вал вращается
только в одну сторону (на электросекциях довоенного выпуска контроллеры
действительно “возвращались”). На современных поездах контроллер при
сбросе вращается вхолостую в прежнем направлении, достигает позиции
1 и фиксируется на ней за счет размыкания блокировки РК2-20.
При сбросе тяги тормозной переключатель поворачивается в положение
“Тормоз”. От провода 15Г через обратные блокировки ПЛКТ и
выключенное реле ПРП запитывается катушка вентиля переключателя ТПТ.
Блокировка ПЛКТ обеспечивает тот же принцип работы: переключение
221
происходит с задержкой и только при полностью обеспеченной силовой
цепи. После переключения замыкает контакт ТП11, и включается повторитель
ПТП-Т.
Режим торможения.
Чтобы перейти в этот режим, на пульте управления включают кнопки
Кн7 “Торможение” и Кн4 “Торможение прицепных вагонов”, устанавливают
штурвал в одно из тормозных положений (обычно пользуются положением
ЗТ). При этом контактом главного вала КМ 11 подается питание на поездной
провод 3, от которого включаются контакторы Ш. Замыкание контакта
главного вала приводит к включению контактора выдержки времени
торможения КВТ
Контакт КВТ 22М — 40Я подает питание на провод 40, от которого
включаются контактор возбуждения КВ и контактор обмоток возбуждения
ОВ. Поскольку тормозные переключатели устанавливаются в тормозное
положение после каждого отключения тяги, от провода 40К питание
поступает не только на блок САУТ, но на катушку ЛК через блокировку
повторителя ПТП-Т. Включаются линейный контактор, его повторитель
ПЛК1. После замыкания блокировки ПЛК 111Б — 11В и включения ЛКТ
завершается сбор тормозной схемы.
В цепи питания линейного контактора блокировка реле симметрии фаз
РСФ 40В — 40П предотвращает электрическое торможение при некоторых
неисправностях в трехфазовой цепи независимого возбуждения, например,
при перегорании предохранителя ПрЗ ли Пр5 (см. силовую схему на рис.
87). Блокировка 40М — 40Г контактора КЗ размыкаясь, прекращает работу
схемы торможения при срабатывании защиты. РК 1 ЗОЕ — 30, ПТПМ ЗОЕ —
ЗОИР, ПЛКТ ЗОИР — 30 обеспечивают блокирование первой позиции
реостатного контроллера.
Контактор КВ подводит напряжение к трансформатору возбуждения ТрВ
и на мост Тт1 — Ттб. Контактор ОВ подключает выпрямитель к обмоткам
возбуждения двигателей, которые отсоединены от своих якорей
разомкнувшимся силовым контактом Ттб. После размыкания блокировки
ПЛКТ 20А 87Л вступает в работу блок САУТ, что приводит к плавному
нарастанию тока и напряжения якорей тяговых двигателей (генераторов).
Когда напряжение на якорях превысит напряжение контактной сети, через
силовые диоды Д54 — Д57 начинает протекать ток рекуперации.
При снижении скорости поезда блок САУТ продолжает подавать
управляющие импульсы по проводам 500 — 506 на тиристоры моста
ТтГ— - Ттб, увеличивает ток возбуждения тяговых двигателей. Ток достигает
222
наибольшего значения при скорости поезда 45 — 50 км/ч.
При этом блок „САУТ включает реле перехода на самовозбуждение РСВ.
Блокировка РСВ 40Н — 40Л включает контактор Т, через блокировку РСВ
IX — 1М подается питание на БРУ. Реостатный контроллер перемещается
на позицию 2 и подсоединяет своим силовым контактом 16 (обходя
разомкнутый ТП6) якори к обмоткам возбуждения.
Так протекает переход с рекуперативного на реостатное торможение с
самовозбуждением. Через блокировочные контакты ПТ ЗЕ — 1П, РЗТ
1П — IX, РСВ IX — 1М, ПРБ 1М — 1Ф создается цепь БРУ. Блок реле
ускорения, как и в режиме тяги, начинает управлять переключением
реостатного контроллера. На позиции 2 замыкается блокировка РК2-11, и на
вход САУТ 87Л подается питание. Уставка блока САУТ снижается до нуля,
т.е. блок выводится из схемы. При вращении реостатного контроллера
выключаются контакторы ЛК. ОВ и КВ (на позиции 2 отключается ОВ, на
третьей — КВ), в силовой схеме выводятся ступени пуско-тормозиых
резисторов.
По мере снижения скорости реостатный контроллер доходит до
позиции 11. На ней размыкает блокировка РК1-10, и контроллер
фиксируется. Скорость поезда уменьшилась до 10 — 12 км/ч,
и электрическое торможение уже неэффективно. Поэтому схемой
предусмотрено, что на позиции 11 автоматически включается
Злектропневматический тормоз всех моторных и прицепных вагонов
(давление в тормозных цилиндрах около 1 кгс/см2). Оно действует до полной
остановки поезда. Торможение закончено, штурвал контроллера переводят
в нулевое положение, автоматически выпускается воздух из тормозных
цилиндров, реостатные контроллеры возвращаются в первую позицию, схема
готова к следующему пуску.
Если при торможении пользоваться положением 2Т, то
последовательность работы схемы та же. Однако вместо провода 41
запитывается провод 1, блоки САУТ настраиваются на более низкую уставку,
ток двигателей (генераторов) будет не 350, а 250 А, тормозной эффект станет
более низким. Если пользоваться положением 1Т, то эффект будет совсем
малый: САУТ получает сигнал от провода 4 и настраивается на самую малую
уставку, обеспечивая якорный ток всего 100 А.
Во всех тормозных положениях штурвала получает питание провод 49, от
которого на всех вагонах поезда срабатывают отпускные вентили ВО
электровоздухораспределителей 305. Чтобы вызвать торможение (ЭПТ),
достаточно кратковременно подать питание на тормозные вентили.
Если, например, пользуются положением 4Т, то формируется так
называемое комбинированное торможение: моторные вагоны тормозят
223
с нормальной уставкой, а от провода 8 в четвертом положении
запитываются тормозные вентили ВТ электровоздухораспределителей 305
прицепных и головных вагонов.
Данным положением можно пользоваться кратковременно. Если же
надолго оставить штурвал в положении 4Т, в тормозных цилиндрах
прицепных вагонов создастся максимальное давление. Поэтому после
получения ступени ЭПТ штурвал возвращают в положение ЗТ. При данном
способе торможения тормозной эффект очень высок.
В положении 5Т действует нормальное электрическое торможение.
Кроме того, на моторных вагонах подается питание к тормозны м вентилям.
От провода 47 включается реле контроля торможения РКТ. Его контакт
47Э — 50 подает питание на тормозной вентиль. На прицепных вагонах
питание к вентилю ВТ поступает от провода 47 через диоды ДЗ10 — ДЗ11.
Если при этом в тормозных цилиндрах моторного вагона будет создано
давление более 1,5 кг/см2, то во избежание накладки одного вида
торможения на другой и предотвращения заклинивания колесных пар
автоматический выключатель АВТ сработает и отключит контактор Ш и,
тем самым, электрическое торможение.
Если на одном из вагонов неисправно электрическое торможение, его
отключают кнопкой В8 “Торможение”, находящейся в шкафу моторного
вагона, т.е. разрывает цепь основного провода торможения 40. На данной
секции будет действовать замещающий тормоз ЭПТ. Если это трехвагонная
секция с дополнительным прицепным вагоном, то ЭПТ будет срабатывать
на всех трех вагонах.
Электрическое торможение иногда прекращают на большой скорости
(при независимом возбуждении). Вначале отключается контактор Ш и его
повторитель ПШ. Через блокировки ПШ 20А — 87Н и ПЛК 874 — 87Л на
блок САУТ подается питание, что равносильно снижению его уставки до
нуля. Возбуждение снимается, электрическое торможение прекращается,
так как по истечении некоторого времени, определяемого конденсатором
С12, отпадает контактор КВТ. Он отключает цепи питания катушек
контакторов ЛК и ЛКТ.
Аналогично отключается тормоз на малых скоростях (при
самовозбуждении). Однако в этом случае воздействие на блок САУТ
неэффективно. Отключаясь, контактор Ш вводит в силовую цепь резистор
R25, что также приводит к значительному уменьшению тормозного тока.
224
Электропневматическое торможение
Рассмотрим более подробно работу электропневматических тормозов.
Напомним, что электропоезда оборудованы необходимой аппаратурой для
электропневматического торможения (ЭПТ): на головных вагонах имеются
контроллеры крана машиниста с промежуточными реле РО и РТ, срывной
клапан СК, сигнальные лампы, переключатели ППТ. На всех вагонах
установлены элекровоздухораспределители 305 с отпускными вентилями
ВО и тормозными ВТ. Поэтому схема ЭПТ может действовать так же, как
и на электропоездах без электрического торможения.
В то же время схема ЭПТ предусматривает и дополнительные функции,
поэтому она значительно усложнена:
при нормальном электрическом торможении одновременно можно
применять торможение ЭПТ только на прицепных (и головных) вагонах;
на всех вагонах поезда при скорости 10 — 12 км/ч, когда электрическое
торможение неэффективно, должна автоматически включаться малая
ступень ЭПТ (дотормаживание поезда);
в случае отказа электрического тормоза на одном из моторных вагонов,
необходимо чтобы поезд, не теряя тормозную силу, т.е. на неисправном
моторном вагоне и его прицепном вагоне автоматически срабатывало бы
ЭПТ с нормальным давлением в тормозных цилиндрах (замещение).
Следовательно, схема ЭПТ в одном случае работает синхронно на всем
поезде, в другом — раздельно: только на прицепных вагонах или только
на одной секции. Все это, естественно, усложняет схему ЭПТ.
Принципиальная схема в упрощенном виде приведена на рис. 109. Чтобы
легче усвоить принцип ее работы, на ней показаны только самые
необходимые аппараты головной секции и в хвостовом вагоне.
Напряжение 50 В для цепей ЭПТ поступает на нижнюю плюсовую шину
контроллера от средней точки батареи (44В) или от выпрямителя (74Я).
Затем ток протекает через контакт главного вала, замкнутый в нулевом
положении, контакты ППТ, поставленного в положение 1, диод Д54 на
контроллер крана и срывной клапан СК. Диоды Д54 и Д53 служат для
развязки цепей, так как в режиме электрического торможения СК
подключается через резистор R42 и контакты КВТ к цепи напряжением
НОВ.
9 Зак.
225
Рис. 109. Схема электропневматического тормоза электровоза ЭР2Т
Одновременно зажигается сигнальная лампа “К”, минусовой провод
которой присоединен к общему “минусу” ЭПТ — проводу 43. Этот провод
в хвосте поезда соединяется с минусовым проводом 30 через переключатель
ППТ, установленный в положение 2. Загорание лампы “К” говорит о том,
что источник тока исправен, переключатели ППТ в голове и хвосте поезда
установлены правильно, т.е. схема собрана, на контроллер крана машиниста
подано напряжение.
После перевода ручки крана в положение перекрыши замыкается
нижний по схеме микровыключатель, реле РО включается и запитывает
поездной провод 49, подавая также питание на отпускные вентили ВО
каждого вагона. От этого же провода в хвосте замыкаются блокировки
РКО 45 — 45Б, и через контакты ППТ соединяются между собой провода 47
(тормозной) и 45 (обратный, который теперь называют блокировочным).
В тормозном положении ручки крана дополнительно замыкается средний
по схеме микровыключатель, и запитывается реле РТ. Провод 47, все
тормозные вентили поезда встают под напряжение, тормозные цилиндры
наполняются воздухом. В хвосте поезда по подготовленной цепи от провода
47 встает под напряжение провод 45, ток протекает в голову состава к
срывному клапану СК, который в момент торможения обесточивается
включением реле контроля торможения РКТ
Катушка реле находится в цепи провода 47, блок-контакт 40Р — 45JI
прерывает питание клапана СК, а блок-контакт РКТ 45 — 45А
восстанавливает его. Это необходимо для контроля целостности проводов.
Только при условии, что все провода благополучно доходят до хвоста, и на
всем поезде сработали все электровоздухораспределители, срывной клапан
останется под напряжением. При обрыве любого из проводов 47, 45, 49,
43 и даже 30 (это маловероятно) в момент торможения СК обесточится и
вызовет срыв ЭПК. Диод Д59 поддерживает питание на СК при
переключениях цепи.
Для возможности электрического торможения в тормозных положениях
контроллера (в соответствие с разверткой) запитываются провода 1, 3, 4,
41, а через блок-контакт включенного КВТ и кнопку “Торможение”
получает питание основной провод 40. От него на моторных вагонах
включаются два реле времени РВТ2 и РВТЗ. От контакта главного вала во
всех тормозных положениях запитывается отпускной провод 49, загорается
лампа “О” и гаснет сигнальная лампа “К”. Одновременно с погашением
лампы “К” обесточивается срывной клапан СК (СК запитывается через
блокировку КВТ). Таким образом, СК контролирует также сбор схемы
электрического торможения. Если, например, не включится контактор КВТ,
СК моментально вызовет срыв ЭПК.
226
9*
227
Поскольку на тормозных позициях отпускные вентили ВО получают
постоянное питание, для торможения необходимо подать питание на
тормозные вентили ВТ. В тот момент, когда при скорости поезда
10—12 км/ч реостатные контроллеры достигают позиции 11, через
блокировку РКП-20 поступает напряжение на синхронизирующий
провод 9. Питание подает тот контроллер, который раньше других
зафиксировался на позиции И. От провода 9 одновременно на всех
моторных вагонах включаются промежуточные реле ПРТ1.
Напомним, что реле времени РВТ2 и РВТЗ включились от провода 40
в начале торможения. Через блокировку ПРТ1 44 — 44ЭБ подается
напряжение на секционный провод 50 и тормозные вентили ВТ моторного
и прицепного вагонов, т.е. начинается наполнение тормозных цилиндров
сжатым воздухом, При этом блокировка ПРТ1 40 — 40ЭК разрывает цепь
питания катушки РВТЗ. Обесточенное реле РВТЗ имеет выдержку времени
на отпадание, поэтому оно будет какое-то малое время сохранять питание
на тормозных вентилях ВТ.
Значит, выдержка времени реле РВТЗ будет определять давление в
тормозных цилиндрах. При дотормаживании оно составляет
0,8 — 1,0 кгс/см2. Дотормаживание за счет питания от провода 9 начинается
одновременно на всех вагонах поезда и действует до полной остановки.
Затем контроллер машиниста возвращают в нулевое положение.
Обесточивается провод 49, гаснет лампа “О” и загорается сигнальная лампа
“К”, выпускается воздух из тормозных цилиндров.
Если после установки главной рукоятки (или штурвала) в тормозное
положение на каком-то моторном вагоне не соберется схема электрического
торможения, автоматически сработает другая пара реле — ПРТи РВТ2.
В их цепи имеются блокировки реле РВТ1 и РЗТ, что требует подробного
объяснения.
Реле замещающего торможения РЗТ включается при токах в силовой
цепи более 50 А. Понятно, что при отсутствии силового якорного тока оно
будет выключено. Катушка реле — низковольтная и питается от датчиков
тока через выпрямитель. Реле выдержки РВТ1 на первом тормозном
положении включено, а на последующих — выключено. Ее выдержка на
отпадание позволяет собрать схему электрического торможения.
В противном случае (если схема вовремя не собралась) якорь обесточенного
реле отпадает и вводит в действие реле ПРТ и РВТ2, т.е. замещающее
торможение ЭПТ. Заметим, что на тормозном положении 1Т главной
рукоятки, когда РВТГ под напряжением, ни замещения ни дотормаживания
быть не может.
228
Итак, если после установки рукоятки в тормозное положение ЗТ ток
якорей в силовой цепи почему-либо не появился, а реле РВТ1, обесточилось
и с выдержкой времени замкнуло свой контакт РВТ1 40ЭВ — 40ЭГ (за это
время тормозной ток так и не возник), то реле РЗТ остается выключенным,
и его блокировка РЗТ 40ЭГ — 40ЭЖ замкнута. Тогда получает питание
катушка реле ПРТ Реле включается и своим контактом ПРТ 44 — 44ЭА
подает питание на тормозной вентиль моторного вагона, а по проводу 50
— на тормозной вентиль прицепного вагона. Блокировка ПРТ 40 — 40ЭЛ
обесточит реле РВТ2, которое отпадает с выдержкой времени и снимает
питание с тормозных вентилей. Интенсивность торможения в этом случае
выше, чем при дотормаживании, так как давление в тормозных цилиндрах
составляет примерно 2 кгс/см2. Регулируя время отпадания реле РВТ2 и
РВТЗ, добиваются нужного давления в цилиндрах при замещении и
дотормаживании.
Необходимо помнить, что время наполнения цилиндров определяется
временем, в течение которого замкнуты обе блокировки между проводами
44 и 50.
В отличие от дотормаживания замещение на всех вагонах не включится,
так как провод 9 обесточен. В случае юза при пневматическом или
электрическом торможении наложение замещающего тормоза также
исключено, благодаря блокировке повторителя реле боксования
ПРБ 40ЭЖ — 40ЭД.
В тормозном положении 4Т запитывается провод 8, и на прицепных
вагонах возбуждаются вентили ВТ и РТП. Реле встает на самоподхват и
препятствует подаче питания на вентиль от моторного вагона по
проводу 50. Иными словами, если в начале торможения было применено
положение 4Т, то на прицепных вагонах в данном цикле торможения ни
замещений, ни дотормаживаний не произойдет. Иначе могла бы произойти
неконтролируемая накачка воздуха в тормозные цилиндры и, как следствие,
юз колесных пар.
Реле РПТ1 также исключает питание вентиля ВТ от провода 8. если на
ВТ ранее было подано напряжение от провода 50. Например, если секция
вышла на замещение, то применение тормозного положения 4Т не приведет
к увеличению давления в цилиндрах. Если началось дотормаживание, то
положение 4Т также не дает эффекта.
Положением 4Т пользуются кратковременно, возвращая рукоятку в
положение 3 или 2. Если рукоятку надолго оставить в четвертом положении,
то давление в цилиндрах прицепных вагонов будет максимальным.
229
Схема предотвращает совместную работу интенсивного механического
тормозасэлектрическим, что позволяет уменьшить вероятность юза. Этого
достигают с помощью реле контроля торможения РКТ, которое своим
контактом РКТ 40-40ЭВ препятствует включению реле ПРТ или ПРТ1.
Для этого же служат блок-контакты ПРТ9-40ЭМ и ПРТ140ЭД-40ЭЕ. Реле
РКТ и автоматический выключатель торможения АВТ своими контактами
в цепи контактора Ш обесточивают его, т.е. прекращают электрическое
торможение.
Реле контроля РКТ на моторном вагоне может включаться не только от
провода 47, но и через блокировку ПРТ 40-40ЭБ. Это препятствует сбору
схемы электрического торможения после того как наступило замещающее
торможение. Вентиль АВТ (подобно АВУ) размыкает свои контакты при
давлении в тормозных цилиндрах 1,3 — 1,5 кгс/см2.
Проверка секвенции
Чтобы проверять правильную последовательность включения аппаратов
(секвенцию) в режимах тяги и торможения, в схему поезда введена кнопка
Кн35 “Секвенция”. Используют ее так: на стоянке один из
работников бригады остается в кабине и управляет аппаратами,
второй обходит моторные вагоны и проверяет их работу.
Секвенцию режима тяги проверяют при опущенных токоприемниках.
В кабине выполняют все операции, как при обычной подготовке поезда к
движению. Главную рукоятку переводят в ходовые положения (1 - 4). После
этого на моторном вагоне нажимают кнопку Кн35, которая своим контактом
2В-2Е шунтирует блокировки ПРРБ, ПРИ и БВ, позволяя собраться силовой
схеме. Включение контакторов ЛК и ЛКТ контролируют на слух,
одновременно можно проверить ход реостатного контроллера.
Следует помнить, вкаком бы положении ни находилась главная рукоятка,
реостатный контроллер может повернуться только до позиции 14, так как
при обесточенных цепях 220 В будут выключены контактор КЗ, а значит, и
БВ. Из-за размыкания блокировки БВ в цепи контактора Ш данный
контактор и его повторитель ПШ не включатся. Поэтому реостатный
контроллер не получит питания и не повернется от провода 3.
Следовательно, блокировкой РК1 -13 он зафиксируется на позиции 14.
Секвенцию режима торможения можно проверять и при поднятых
токоприемниках. В кабине выполняют обычные операции для включения
электрического торможения. Контроллер устанавливают в положение
3 или 2. На всех моторных вагонах нормально собирается тормозная схема,
230
но из-за отсутствия тока якорей ток возбуждения возрастает очень
быстро до своего максимума. Затем начинается переход на
самовозбуждение, и реостатные контроллеры фиксируются на
позиции 11. Поскольку, напомним, якорного тока нет, вместо
дотормаживания сработает замещение, о чем можно судить по
манометру тормозных цилиндров и прижатию колодок.
Далее, приступают к повагонной проверке электрической схемы. Для
этого надо нажать кнопку Кн35, которая своим контактом ЗОА ЗОД
отключит контактор Т (блокировка РЧФ ЗОА-ЗОД при поднятом
токоприемнике разомкнута). Реостатный контроллер по цепи возврата будет,
переключаться в позицию 1, так как отключается контактор Т, повторитель
ПТ1, контактор ЛКТ и повторитель ПЛКТ. После этого следует отпустить
кнопку “Секвенция”. Тогда замкнется блокировка РК1 в цепях контакторов
ЛК и Т, и вновь соберется схема с независимым возбуждением. После
возрастания тока возбуждения и срабатывания реле РСВ произойдет
переход на самовозбуждение, и контроллер вновь переключится
до позиции 11.
Управление отоплением поезда
Система отопления всех вагонов поезда одинакова (на головных она
дополнена отоплением кабины машиниста). Пассажирские помещения
обогреваются электропечами,которые включаются контактором КОЗ, и
калориферами, включаемыми контактором КО1 (рис. 96). Калориферы
должны обдуваться вентилятором (см. схему высоковольтных
вспомогательных цепей).
В кабине управления нажимают кнопку Кн4. Через предохранитель Пр53
запитывается поездной провод 36 (рис. 98). От него на каждом вагоне через
ограничивающий резистор R91 включается промежуточное реле отопления
ПРО. (Некоторые реле в данной схеме включаются через резисторы,
поскольку их катушки рассчитаны на напряжение 50 В) (рис. 109).
Реле ПРО двумя последовательно включенными контактами
20БК - 20БФ подает напряжение на катушки контакторов печей КОЗ и
калориферов КО 1, а контакторам ПРО 20Б-20БН—на катушку контактора
вентиляторов КВ 1 и катушку реле контроля вентиляторов РКВ.
Температурный режим в пассажирских помещениях регулируется
автоматически. Терморегуляторы ТкП и Тк12 управляют работой печей,
ртутные контакты ТК12о и ТК16о, расположенные в вентиляционном
канале, обеспечивают периодическое включение и выключение контакторов
калориферов.
231
36
R91
36А
ПРО
KOI
— U КОЗ
20БФ П7Р2 20БД ПТР2 206Г ПРД1 20БХ Д
^^20БЛ^206Е ПТР1206Б ПТР1 20ДИ
ПРО ПРО Dot ‘ раэ
20БК 20БД
П™2 ПТР2 К86 Ш,
47^47/ 1 1=1 ‘
KJ—KF
№'
Отопление
20,
2068 ™ 20ВД ПТР1
ml а ЗОЭ
роз РКВ
2Z? 2060 П
№0 2ОБИ ПРД120БУ К^20БЦ
П7Р1
нз-------н-
ЗОДИ
731 732 733 734 735 736 737 738
20Б
РН^2О6РГУ 30АН Тр1 7р2 ТрЗ Тр4
. 20СД 20СЕ П
ПРД1
30
Рис. ПО. Схема управления отоплением вагона элект ропоезда ЭР2Т
Предположим, что в пассажирском помещении вагона нулевая или
минусовая температура. Чтобы быстро поднять температуру, надо включить
все отопительные средства. Промежуточные реле ПТР1 и ПТР2 должны
быть выключены, а контакторы КО1 и КОЗ — включены.
Температура начинает повышаться и когда она достигнет 12 °C,
замыкается ртутный контакт ТК120. Это — срабатывание вхолостую,
поскольку никаких переключений в схеме не происходит. При дальнейшем
повышении температуры до 16 °C замыкается термоконтакт ТК160
20БЛ — ЗОЭ, реле ПТР1 включается и встает на самоподхват, выключая
контактор калориферов КО 1.
232
Таким образом, вагон продолжает отапливаться печами, калориферы
выключены. Из-за этого температура начинает снижаться. Размыкаются
контакты ТК160, но катушка реле ПРТ1 продолжает запитываться по цепи
самоподхвата до тех пор, пока температура в потолочном канале не упадет
до 12 °C и ниже. При этом ТК12° и разорвет цепь самоподхвата реле ПТР1,
которое вновь включит контактор калориферов КО1. Такие циклы будут
автоматически повторяться в зависимости от температуры.
Промежуточно реле ПТР2 работает аналогично в зависимости от
состояния контактов терморегулятора ТкЦ и Тк12. В свою очередь реле
управляет контактором печей КОЗ. Здесь несколько другой температурный
диапазон: ТкЦ включится при 14 °C, а Тк12 — при 16 °C. Периодическое
включение аппаратов отопления должно обеспечивать нормальный
температурный режим в салонах вагонов.
Калориферы — мощные нагревательные устройства, которые требуют
постоянного обдува. Их включение из вентиляции приведет к пожару,
поэтому за нормальной работой мотор-вентиляторов следит реле контроля
вентиляторов РКВ. Его цепь защищает легкоплавкие вставки ТЗ1 — Т38
(восемь контактов, соединенных последовательно), а также
дифференциальная защита.
Легкоплавкие вставки расположены вблизи калориферов. При перегреве
калориферов они быстро расплавляются и обесточивают реле РКВ, которое
отключает контактор калориферов КО1.
В случае к.з. в высоковольтных цепях печей или калориферов
срабатывает дифференциальное реле РД1. Его повторитель ПРД1
включается и встает на самоподхват. Одновременно обесточиваются реле
РКВ и контакторы КО1, КОЗ, т.е. с высоковольтных цепей отопления
снимается напряжение.
Диоды Д47 и Д48, Д70 и Д71, ДЗО и Д31 (см. рис. 99, 100, НО) служат
для замыкания токов самоиндукции, возникающих при переключениях в
схеме и предотвращения поджогов термоконтактов. Блок-контакт реле
напряжения вентиляторов РНВ 20БН — 20БР, установленный в цепи реле
РКВ, контролирует исправность трехфазовой цепи вентиляторов
(например, целость предохранителей Пр34, Пр35). Если магистраль
напряжения 220 В неисправна, то реле РКВ выключит контактор КВ1,
который в свою очередь отключит РКВ и контактор калориферов. Кнопкой
“Отопление” можно отключить при неисправности все отопление вагона.
233
Рис. 111. Схема, поясняющая работу привода автоматических дверей
234
Управление автоматическими дверями
Над каждой входной дверью расположены пневматический привод,
состоящий из двух цилиндров, внутри которых находятся поршни со
штоками. Каждый шок соединен со створкой двери. Поршень разделяет
цилиндр на две полости. Пневматическое соединение цилиндров с
управляющими вентилями показано на рис. 111.
Если подать питание на вентиль дверей ВДЗ при обесточенном вентиле
ВД1, то воздух, воздействуя на поршни, переместит их в крайнее положение,
так как через вентиль ВД1 другие полости цилиндров будут сообщены с
атмосферой. Створки двери будут плотно прижаты друг к другу. После
подачи питания на вентиль ВД1 и обесточивания вентиля ВДЗ двери
откроются.
Открывающие вентили ВД1, ВД2, ВД5 и ВД6 получают питание по
проводам 52 и 54 (правая й левая сторона поезда), закрывающие дверные
вентили ВДЗ, ВД4, ВД7 и ВД8 — соответственно по проводам 53 и 55,
которые во время движения постоянно находятся под напряжением
(см. рис. 99). Управляют дверями с пульта управления или из служебного
коридора. Для этого предусмотрены кнопки (см. схему управления
дверями), питание на которые приходит через предохранитель Пр55.
Каждая створка двери оборудована электрической блокировкой, которая
замыкается при закрытом положении, замыкая цепь питания сигнальной
лампы “двери” на пульте управления. В эксплуатации эти блокировки
доставляют много неудобств, так как часто при закрытых дверях лампа не
горит.
Найти неисправную блокировку можно следующим образом. После
прибытия на конечную станцию закрывают автоматические двери и
оставляют их под питанием. В покидаемой кабине вначале переводят
переключатель ППТ в положение “хвост”, затем начинают последовательно
проверять рейки зажимов каждого вагона, начиная с хвоста поезда. Через
контрольную лампу соединяются между собой провода 15 и 56. Если
контрольная лампа горит, значит, от хвоста поезда до места, где находится
проверяющий, дверные блокировки исправны. Погасание лампы указывает
на вагон с неработающей блокировкой.
235
Освещение
К цепям освещения относят главное и дежурное освещение, освещение
кабины, коридора, шкафов, подвагонного оборудования. Лампы главного
освещения питаются от синхронного генератора напряжением 220 В от
резервной трехфазовой магистрали 66, 67, 68. Дежурное освещение
питается постоянным током НО В от секционного провода 15.
Главным и дежурным освещением управляют через провод 37,
предохранитель Пр48 и кнопку “Освещение”. В пассажирских помещениях
каждая фаза в цепи ламп главного освещения защищена предохранителями
ПР36— Пр38. Для включения тусклого освещения последовательно
с лампами вводят резистор R80 в проводах 66В— 66Г (см. рис. 99, 100).
Цепи служебного освещения получают питание от провода 15 через
индивидуальные выключатели. Отдельными кнопками подается питание
на лампы буферных фонарей, верхних и нижнего красных сигналов и
прожектор. Прожектор имеет яркий и тусклый свет. Для получения яркого
света резистор R67 в проводах 15ББ-15БВ шунтируют, установив
переключатель в положение “Прожектор яркий”.
Цепи сигнальных ламп
Рассмотрим схемы цепей сигнальных ламп на примере головной секции.
Сигнальные лампы (рис. 112), кроме ламп пожароопасности и нарушения
сети получают питание от выключателя ВУ через предохранитель Пр52.
Их минусовые провода являются поездными и при срабатывании
соответствующих аппаратов они соединяются на каждом вагоне
с проводом 30. Сигнальные, лампы электропневматических тормозов
“К” — контроль, “О” — отпуск и “Т” — торможения выделены
в самостоятельную группу, так как они входят в схему ЭПТ.
Кроме сигнальных ламп, расположенных на пульте управления, такие
же лампы имеются в тамбурах, вагонах и снаружи на торцовых стенах.
Лампа линейных контакторов “ЛК и Т”. Данная лампа получает
питание с контроллера машиниста при постановке главной рукоятки в
маневровое положение: выключатель ВУ, кнопка “Возврат защиты”,
включившийся контактор КВХ (или КВТ — в тормозных положениях).
Лампа загорается, так как на моторных вагонах создается кратковременная
минусовая цепь. Линейный контактор еще не успел включиться, и контакт
повторителя ПЛК замкнут. Повторитель контактора Т выключен.
236
Далее ток протекает параллельно через контакты реле времени РВТ1 и
замкнутые контакты кнопки В8 “Торможение” и на провод 30. После
включения линейного контактора минусовая цепь размыкается
отключением ПЛК и лампа гаснет, т.е. лампа загорается кратковременно
(мигает) при установке контроллера в тяговые или тормозные положения
и сигнализирует о включении линейных контакторов. Если на каком-то
вагоне контактор не включился, лампа будет продолжать гореть. Кнопку
В8 “Торможение” при неисправностях электрического тормоза вагона
выключают. Своим контактом 60Б — 30 она снимает сигнал неисправности
с данного вагона, но в режиме тяги и на первом тормозном положении
этот контакт шунтируется блокировкой реле РВТ1, сохраняя сигнализацию
в режиме тяги и на первой тормозной позиции. Это напоминает машинисту,
что электрический тормоз на одном из вагонов отключен.
Лампа “СОТ”. Лампа получает “минус” на каждом вагоне от
сигнализатора отпуска. При наличии воздуха в тормозных цилиндрах лампа
загорается, при отпуске — гаснет. Если хотя бы один цилиндр в поезде не
выпустит сжатый воздух, лампа будет продолжать гореть.
Лампа “Вспомогательные цепи”. Лампа может загораться при
включенном отоплении при неисправности отопления, если при
включенном промежуточном реле ПРО по какой-либо причине отключится
реле контроля вентиляторов РКВ. Через диод Д44 лампа загорится в
тамбуре вагона, через диод Д46 — на пульте управления. Лампа также
сигнализирует при отключении двигателя компрессора и при срабатывании
повторителя реле разносного боксования ПРРБ. Этот повторитель при
срабатывании разбирает силовую схему и остается включенным по цепи
самоподхвата. Моторный вагон со сработавшим ПРРБ отыскивается по
сигнальной лампе в тамбуре.
Лампа “БВ”. Лампа загорается после включения ВУ и гаснет при
нажатии и отпускании кнопки “Возврат защиты”, когда включатся
быстродействующий выключатель БВ и быстродействующий контактор
защиты КЗ. После срабатывания этих аппаратов или при их неисправностях
лампа загорается.
Лампа “Преобразователь”. Лампа гаснет после запуска
преобразователя, когда на генераторе появится достаточное напряжение и
включится контактор батареи БК. При неработающем по неисправности
преобразователе сигнал о его неисправности снимается выключателем В1.
В таком случае разъем трансформатора управления переставляют в разъем
“Резерв” и при нормальной работе резервирования (и трансформатора)
аварийный сигнал также снимается.
237
Рис. 112. Схема сигнализации
Блакировки безопасности подвагонных Термодатчики шкафов, Блакировки безопасности Термодатчики шкафов,
ящиков, вольтметра на пульте чердаков шкафов, лестниц, ящиков чердаков
управления
238
Для сигнализации об опасном повышении температуры в помещениях с
электрооборудованием используют термоконтакторы ТКШ1 — ТКШ9, ТК41
— ТК43, которце включают промежуточное реле термосйгнализации ПТРС
(на рис. 112 — блокировки Т°). Реле срабатывает и встает на самоподхват, а
контактом 15 Г — 90 запитывается секционный провод 90, что приводит к
опусканию токоприемника на аварийной секции.
После замыкания контакторов ПТРС 38 — 30 загораются лампы
“Пожароопасность” в кабине и данном вагоне. Катушка реле
термосигнализации ПТРС рассчитана на напряжение 50 В. Поэтому она
запитывается через делитель напряжения R87 — R88.
Лампа “PH”. Сигнализирует о включении или выключении реле
напряжения. При опускании хотя бы одного токоприемника или снятии
напряжения в контактной сети реле отключается и своим повторителем
создает минусовую цепь лампы.
Чтобы локомотивная бригада или обслуживающий персонал не имели
доступа к токоведущим частям, находящимся под высоким напряжением
в схему введены блокировки безопасности лестниц БЕЛ, шкафов БЕШ,
высоковольтных междувагонных соединений НИ, Ш2, подвагонных
ящиков ВЕЛ. (на рис. 112 показаны только блокировки ВЕЛ). При попытках
открыть лестницы, двери шкафов, крышки ящиков и междувагонных
соединений при поднятом токоприемнике перечисленные контакты
обесточивают реле РББ1 (см. рис. 101). Оно отключается и контактом
26А—21 подает питание на опускающий вентиль КЛТ-О клапана
токоприемника своего вагона. Соответствующий вагон с неисправностью
определяют по горению сигнальной лампы в тамбуре. Благодаря
блокировкам 15Г — 15Б на моторном и 15Ж — 15Б на прицепном вагонах
лампа загорается только там, где сработали блокировки ящиков, шкафа,
лестницы.
СХЕМА МЕЖВАГОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Чтобы обеспечить работу электропоезда по системе многих единиц и
запитывать высоковольтные вспомогательные цепи прицепных головных
вагонов, электрические цепи соединяют междувагонными штепсельными
соединениями. Их расположение на торцовых и лобовых стенах вагонов
позволяет выполнить следующие соединения;
моторного блока — лобовым концом с торцовым концом головного или
прицепного вагона;
два моторных вагона (М) — только с лобовым концом прицепного вагона
(П).
239
головной ВАГОН
— розетка целей напряжением #0 В
Вилка цепей напряжением ИО В
Холостой приемник
“ розетка цепей /напряжением 3000 3
Випк® цепей напряжением 3000 Е>
Вилка цепей напряжением 220 В
розетка целей напряжением 220 В
Рис. 113. Схема межвагонных соединений электропоезда ЭД2Т
240
Электропоезда Демиховского машиностроительного завода допускают
вцепление одного дополнительного прицепного вагона, т.е.
последовательное соединение двух прицепных вагонов. В этом случае
.происходит нормальное соединение (рис. ИЗ), поскольку на торцовой
стороне прицепного вагона имеются вилки для соединения высоковольтных
цепей 3 кВ и розетка для соединения цепей 220 В. Необходимо лишь
правильно сориентировать (развернуть) дополнительный вагон. Его можно
успешно вцеплять и в поезда ЭР2Т.
Питание вспомогательных цепей прицепного или головного вагона
напряжением 3000 В осуществляется от моторного вагона через
штепсельные соединения Ш1, Ш2. Через них подается высокое напряжение
от одного прицепного вагона на другой, когда в составе имеется
дополнительный вагон. Цепи питания напряжением 220 В, ПО В и 50 В
передаются между вагонами через низковольтные штепсельные
соединения. Подобные соединения имеются и на лобовой части головных
вагонов электропоездов, что позволяет сцеплять два состава.
Наименьшая составность электропоезда — четыре вагона, т.е. две
секции: Г+М+М+Г. Номинальная составность для поездов ЭР2Т —
Г+М+П+М+П+М+М+П+М+П+М+Г, т.е. 12 вагонов; для поездов
Демиховского завода — Г+М+П+М+П+М+М+П+М+Г, т.е. 10 вагонов.
Схема междувагонных соединений при формировании шестивагонного
электропоезда ЭР2Т в качестве иллюстрации приведена на рис. 114.
-зооов
-3000 в
-зооов
Рис. 114. Схема формирования шестивагонного электропоезда ЭР2Т
10 Зак.
241
Таблица 25
Характерные неисправности в электрических цепях
электропоездов ЭР2Р, ЭР2Т, ЭД2Т
Неисправность Причина Способ устранения
Аккумуляторная батарея
При включении батареи нет напряжения НОВ Перегорели предохраните- ли Пр29, ПрЗО, плохой ко- нтакт в контактах контак- тора БК 15 — 15Ф Заменить предохранители, за- чистить контакты
Отсутствует напряжение 50 В Перегорел предохранитель Пр31, плохой контакт в контактах выключателя BIO 44ВА — 44Е или кон- тактора БК 44 — 44Е То же
На батареях всего поезда пониженное напряжение (менее 80 В) На одном из вагонов не- полное к.3, в проводах 15-30 Убрать предохранители Пр13 по всему поезду и определить неисправную секцию. Разде- лить состав пополам междува- гоиными соединениями, включить ПРУ вручную, при- вести в рабочее состояние ис- правную часть поезда, после чего вновь заблокировать ме- ждувагонное соединение
При включении батареи перегорает предохрани- тель Пр29 или ПрЗО Пробой диодов выпрями- тельного моста Д32 —Д37 или к.з. в цепи проводов 15 — 30 Снять контактную накладку ХТ1 на рейке зажимов
После запуска преобразо- вателя 1ПВ6 пропадает напряжение 50 В Перегорел предохранитель Пр18, нет контакта в кон- тактах контактора БК 44—74Б Заменить предохранитель, проверить контакт БК 44—74Б
Нет питания ПО В от со- седних секций Перегорел предохранитель Пр13 Проверить предохранители на неисправной секции, а также на соседних секциях, неиспра- вный заменить
Одна из батарей сильно разряжена Неисправна цепь вольто- добавки, обрыв диода Д38 Проверить предохранители Пр19, Пр29, ПрЗО, диод Д38. При сильно разряженной ба- тарее на головном вагоне пос- тавить перемычки 44—48 на данном вагоне и на соседнем прицепном
242
Продолжение таблицы 25
Неисправность Причина Способ устранения
Вспомогательные компрессоры
Компрессоры не включа- ются по всему поезду Перегорел предохранитель Пр50 на пульте управле- ния, неправильное поло- жение переключателя В10 Заменить предохранители, установить переключатель В10 в требуемое положение
Не работает компрессор на одном из вагонов В шкафах моторных ваго- нов обрыв провода 13 Перегорел предохрани- тель Пр22, неисправен ре- гулятор давления, неисп- равен двигатель компрес- сора Проверить целость цепи включения, при необходимос- ти заменить щетки двигателя
Токоприемники
Не поднимаются токопри- емники на всем поезде при наличии сжатого воз- духа Перегорел предохранитель Пр50, плохой контакт в кнопке “Токоприемник поднят^’, обрыв провода 25 Заменить предохранитель, убедиться в исправности кно- пки и целости провода 25
Не поднимается токопри- емник на одном вагоне Заедает пробка клапана токоприемника, отсутству- ет или малое давление сжатого воздуха в цепи управления, засорился фильтр. Сработало реле термо- сигнализации или откры- лась дверца шкафа. При этом слышен шум воздуха в клапане токоприемника Проверить давление воздуха, развернуть пробку вручную. Если реле РББ1 выключено, проверить блокировки безопа- сности, целость резистора R57. Найти и устранить причи ну срабатывания реле ПТРС. Смазать пробку клапана токо- приемника
Преобразователь
При включении выключа- теля ВУ преобразователи продолжают работать Пробой диодов Д25, Д26 в головном или хвостовом вагонах Отсоединитель провода от диодов
Нет запуска преобразова- телей по всему поезду. Горит сигнальная лампа “Преобразователь” и “Вспомогательные цепи” Перегорела вставка ВУ Пр54, нет напряжения в контактной сети, низкое напряжение на батарее, обрыв провода 22 Убедиться в наличии напря- жения сети, проверить напря- жение на батарее. Заменить вставки Пр29, ПрЗО, Пр13, Пр54. На моторном вагоне по- ставить перемычку 15 — 22
10’
243
Продолжение таблицы 25
Неисправность Причина Способ устранения
Не запускается преобразо- ватель на одном из ваго- нов. Горят сигнальные лампы “Преобразователь” и “Вспомогательные цепи” Перегорели вставки Пр2, Пр 19, Пр26, Пр4, Пр5, Пр12, Пр14 Сработала защита или выключатель Q1. Неисп- равен блок БУП, электри- ческие разъемы КП или цепь его включе- ния. Не включается реле уп- равления ПРУ, сработала тепловая защита — реле ТР7 Заменить предохранители, осмотреть контакты ПРУ 15-20 н 20Г-20В. При срабатывании защиты выключить и вновь включить В1 или кратковре- менно отжать якорь РЗПЗ, проверить реле перегрузки РПП и реле обратного тока РОТ. Выключить и снова включить автоматический выключатель Q1, проверить разъем Ш17 — Ш19. Восста- новить ТР7. Осмотреть конта- ктор КП и контрольной лам- пой проверить напряжение на катушке контактора в шкафу № 6 на зажимах 20С — ЗОАЭ
Преобразователь идет вразнос, срабатывает защита Перегорели предохраните- ли Пр 10, Пр44 — Пр46, пробой днода Д7, тирис- торов Тт1, Тт2, плохой контакт между кольцами и щетками генератора (недо- статочное нажатие щеток, износ, заедание и другие неисправности), неиспра- вны блок БУП, резисторы Rll, R21 Заменить предохранители, проверить состояние щеток, заменить блок БУП
Резистор R5 остается вве- денным в цепь двигателя преобразователя, светоди- од на блоке БУП при этом не горит Неисправен контактор ПКП или блок БУП. Не отрегулировано реле обра- тного тока РОТ, нет кон- такта в разъемах блоков БРЧ и БУП, неисправны диоды Д4 и Д50 Заменить блок БУП и убедить- ся во включении контактора ПКП
Повышенное напряжение на генераторе Перегорели предохраните- ли Пр4, Пр5, Пр12, Пр14, Пр41 — Пр43, Прб Неисправны диоды моста Д21 — Д24 или блок БУП Заменить предохранители, блок БУП или отрегулировать напряжение
244
Продолжение таблицы 25
Неисправность Причина Способ устранения
Частота в сети не соответ- ствует норме (повышена, понижена, автоколебания) Плохие контакты в разъе- мах БУП и БРЧ. Неиспра- вны или ие отрегулирова- ны блоки, иет цепи обрат- ной связи Заменить ли отрегулировать блоки, проверить работу тран- сформатора ТрС
При запуске преобразова- теля стрелка вольтметра не отклоняется (нет воз- буждения) Перегорела Пр4, Пр5, Пр 10, нет цепи от батареи на независимую обмотку возбуждения, пробит диод Д5 Заменить предохранители
При запуске преобразова- теля стрелка вольтметра отклоняется, но напряже- ние и частота повышены или понижены, срабаты- вает реле зашиты РЗПЗ Перегорели предохраните- ли ПрЗ, Пр4, Пр5, ПрЮ, Пр12,Пр14, Пр18, Пр41, Пр46 То же
При запуске преобразова- тель идет вразнос Неисправен блок БУП, во- зможен пробой диодов, отсутствует питание на провод 20К Проверить работу блока БУП, проверить все диоды на про- бой, н наличие напряжения на проводе 20К, осмотреть бло- кировку РЗП373М-73Б
Не запускается преобразо- ватель Повреждение преобразо- вателя, перегорание пре- дохранителя Пр2 на мото- рном или прицепном ва- гоне Отключить В1, подложить изоляцию под якорь реле РВТ2, зафиксировав его в выключенном положении, заменить предохранители
Главные компрессоры
Не включаются компрес- соры на всем поезде. Го- рит лампа “Вспомогатель- ные цепи” Неисправны регуляторы давления, перегорела вставка Пр17 в головном вагоне Заменить вставку, проверить регулятор давления, зачистить контакты. Не допускать вклю- чение контакторов К от одно- го регулятора давления, т.к. это может вывести из строя контакторы К (выгорают ка- тушки)
11 Зак.
245
Продолжение таблицы 25
Неисправность Причина Способ устранения
Не работает компрессор на одном вагоне горит лампа “Вспомогательные цепи” Перегорели вставки Пр25, Пр 15, Пр 16, сработала те- пловая зашита, нет контак- та в блокировках цепи включения, неисправно реле напряжения РНК Заменить вставки,, убедиться, что реде РНК включено, вос- становить тепловую защиту. В ключить контактор К вручную, если якорь удерживается, про- верить блокировки РЗП127—27А, ПКП 27А—27Б
При включении компрес- сора отключается преобра- зователь Перегорел один из предо- хранителей Пр44 — Пр46 Заменить вставку
Во время работы компрес- сора мигают лампы глав- ного освещения Неисправна механическая часть компрессора, двига- тель работает с перегруз- кон Провести ревизию клапанной коробки и устранить неиспра- вность (в условиях депо)
Быстродействующий выключатель и контактор зашиты
Не восстанавливается за- щита на всем поезде,то- рит лампа ‘ БВ" Перегорел предохранитель Пр54, нет контакта в кно- пке “Возврат зашиты” Заменить вставку, почистить контакт в кнопке, восстано- вить БВ с кпеммовой рейки (провода 15—7), проверить переключатель ППТ
Не восстанавливается за- щита на одном нз вагонов, лампа “БВ” нс гаснет Перегорели вставки Пр21 Пр23, Пр31. Неисправен блок БЗ, обрыв катушки БВ и КЗ Повреждение аппаратов защиты БВ или КЗ, попа- дание грязи, льда, посто- ронних частиц под якорь аппарата. Неисправен вентиль БВ Заменить вставки. Убедиться в наличии напряжения на про- водах 66, 67 и в том, что кон- тактор КЗ включен по свето- диоду ПП41. Проверить резис- тор R69, реле РК31 и его бло- кировки, контакты РУН 7—7А
Цепи управления тягой и торможением
Не собираются цепи тяго- вого режима. Лампа “ЛК и Г’ не загорается, вспомогательные машины перестали работать Перегорел предохранитель Пр54 или неисправен выключатель ВУ Заменить предохранитель. Осмотреть выключатель ВУ
246
Продолжение таблицы 25
Неисправность Причина Способ устранения
Не собираются цепи ре- жима тяги, вспомогатель- ные машины работают. Лампа “ЛК и Т” не заго- рается Потеря контакта в разеъ- мах цепи питания контро- ллера машиниста, контакт ППР 22—22Д, КМЗ 22А—22В, КМ7 22Г—22У, КМ9 22В—22Г, в ключе ЭПК, реле РПТ. Неиспра- вна кнопка "Возврат заши- ты (подгар контактов, об- рыв шунта и т.д.), не включился контактор КВХ Выключить и через 25 — 30 с вновь включить выключатель ВУ, восстановить защиту. Если при этом: а) лампа БВ погасла, передер- нуть реверсивную рукоятку для восстановления контакта 22А—22В,если контактор КВХ не включился, затормозить поезд и кратковременно вклю- чить КВХ вручную. Поставить перемычку ЗОЛ (ЗОК) — 30 в шкафу №2. В пункте оборота проверить контакты ключа ЭПК и реле РПТ; б) лампа БВ не гаснет, прове- рить контакты lull 22—22Д и кнопку "Возврат зашиты". Вос- становить защиту с рейки за- жимов, поставить перемычку с плюсовой шины предохра- нителей на пульте управления на плюсовую шину главного вала контроллера 15-22Г
Цепи режима тяги не со- бираются, лампа “ЛК и Г’ загорелась и погасла Постороннее питание провода 7 Положить изоляцию под кон- такты РУМ 7 — 7А на всех моторных вагонах. Если при этом в пути следования про- изойдет снятие напряжения, изоляцию убрать и подложить вновь
Вместо цепей тяги соби- раются цепи тормозного режима (слышен характе- рный звук работы преоб- разователя), лампа “ЛК и Г’ загорается и гаснет Замыкание между собой проводов 2 и 40 Выявить неисправный вагон с помощью разъединителя РУМ и отключить его
247
Продолжение таблицы 25
Неисправность Причина Способ устранения
Цепи реж им а тя ги не с о - бираются, лампа “ЛК и Т” не гаснет Обрыв провода 2 или 11 в междувагоином соедине- нии, ни один из реостат- ных контроллеров не воз- вратился в 1-ю позицию Проверить включение реле РКБ (на слух) и контактора КВХ. Затормозить поезд, пе- ревести реверсивную рукоятку назад и кратковременно вклю- чить контроллер. Если поезд пришел в движение, поста- вить перемычку 2 — 11 на мо- торном вагоне (в пункте обо- рота перемычку снять) прове- рить вставку F1 в БРУ
Поезд медленно увеличи- вает скорость, “везут" мо- торные вагоны в головной части поезда. Постоянно горит лампа “ЛК и Т” Обрыв провода 2 или 11 В хвостовом вагоне поставить перемычку 2 — 12
Ускорение поезда с мак- симальной уставкой. Пе- рекдючатель уставок не действует Перегорел предохранитель Пр 400, нарушена целость проводов 33 или 34 Заменить предохранитель, проверить провода 33, 34
Не увеличивается скорость в положениях контроллера 1 — 4 Нарушен контакт в конт- роллере в проводах 1, 3, 5, б Зачистить контакты или в хвостовом вагоне развернуть реверсивный вал “Назад”, гла- вную рукоятку установить в одно из рабочих положений
Не собираются цепи тяго- вого режима на одном из моторных вагонов. Горит лампа “ЛК и Т” Сработало реле РРБ и ра- зобрало схему. Нарушены цепи питания вентилей тормозного переключате- ля, реверсора, реостатного контроллера, контакторов ЛК и ЛКТ. Неисправны вентили данных аппара- тов Восстановить защиту, поста- вить контроллер в положение ЗТ, и если тормозная схема не соберется (горит лампа) на стоянке проверить возврат реостатного контроллера, цепь реверсора, ЛКГ. Если тормоз- ная схема собралась (лампа погасла), проверить переход тормозного переключателя в положение тяги и включение контактора ЛК. При невозмо- жности устранить неисправ- ность отключить вагон и в пункте оборота убедиться, что тормозной переключатель на- ходится в положении “Тормоз” или подложить изоляцию под губки реверсора
248
Продолжение таблицы 25
Неисправность Причина Способ устранения
На одном из вагонов не собирается схема тяги. Лампа “ЛК и Т” не го- рит Обрыв в пуско-тормоз- ных резисторах, пере- горел вывод тягового двигателя в соедините- льной коробке, не включился ЛКТ, не за- мкнулись главные кон- такты БВ Устранить неисправность силовой, цепи
Реостатный контроллер на одном из вагонов не возвращается в 1-ю по- зицию Обрыв цепи возврата, неисправны вентили, перегорела вставка F1 блока реле ускорения БРУ Попытаться привести во вращение пневмодвигатель контроллера, кратковреме- нно установив перемычку 15 — 1Ф в шкафу №3. При неисправности блока в БРУ установить контрол- лер в 1-ю позицию вруч- ную и снять провод 614 на рейке зажимов
В режиме тяги срабо- тал БВ Резкое повышение нап- ряжения в контактной сети, пробой изоляции в силовой схеме Восстановить защиту. В пункте оборота осмотреть тяговые двигатели. При повторном срабатывании отключить РУМ. В пункте оборота убедиться, что тормозной переключатель находится в положении "Тормоз"
На всем поезде не включается электричес- кое торможение, после чего происходит срыв ЭПК Не включился контак- тор КВТ Найти и устранить причи- ну невключения контакто- ра КВТ
Не включается элект- рическое торможение на одном из вагонов Тормозной переключа- тель не развернулся в положение “Тормоз'; реостатный контроллер не вернулся в 1-ю по- зицию, неисправна це- пь включен контакто- ров т, лкт,ов,кв. ш Обрыв силовой цепи. Пе- регорели предохранители ПрЗ, Пр5, Пр28 — ПрЗО
249
Продолжение таблицы 25
4- Неисправность Причина Способ устранения
Не включается электриче- ское торможение на од- ном из вагонов Тормозной переключатель не развернулся в положе- ние “Тормоз”, реостатный контроллер не вернулся в 1-ю позицию, неисправна цепь включен контакторов Т, ЛКТ, ОВ, КВ, Ш Обрыв силовой цепи, перегорели предохраните- ли ПрЗ, Пр5, Пр28— ПрЗО Неисправны блоки БРУ или САУТ, сработало те- пловое реле ТР5 или реле боксования РРБ, что при- вело к размыканию цепи. Неисправен трансформа- тор (оборван конец) Определить неисправный ва- гон. Если не собирается цепь в тяговом режиме, заменить предохранитель F1 в БРУ или сам блок. На стоянке прове- рить цепи питания вентилей тормозного переключателя и указанных контакторов. Про- верить ток возбуждения, заме- нить перегоревшие предохра- нители. Заменить блок САУТ. Восстановить ТР5. Если неис- правность не найдена, отклю- чить кнопку В8 Торможение
Сработала зашита при торможении Нарушена изоляция двига- теля или в силовой цепи. Резкий бросок напряжения в контактной сети Неправильная регулиров- ка реле PC В Неисправны контакторы Т, ЛКТ, ЛК Восстановить защиту, и если в режиме тяги защита не сраба- тывает, отключить кнопку В8 Торможение. Если защита сра- батывает и в режиме тяги, от- ключить РУМ. Убедиться, что тормозной переключатель на- ходится в положении Тормоз
Срабатывает защита при переходе на самовозбуж- дение Перегорели предохраните- ли ПрЗ, Пр5. Неправильная регулиров- ка реле РСВ или неиспра- вен блок САУТ, трансфо- рматор возбуждения Заменить предохранители, проверить ток возбуждения и включение реле РСВ. Отклю- чить кнопку В8 Торможение
Срабатывает БВ с манев- рового положения Нарушена изоляция сило- вых контакторов ЛК, ЛКТ, Т или тяговых двигателей Может быть постоянно замкнута блокировка ПТПМ 2Б — 2В Осмотреть контакторы и дви- гатели (выводные коробки), проверить блокировку ПТПМ 2Б — 2В
Срабатывает БВ с поло- жения 1 Неисправен блок БРУ, не- исправен реостатный кон- троллер Проверить работу блока БРУ и вращение реостатного конт- роллера
250
Продолжение таблицы 25
Неисправность Причина Способ устранения
Срабатывает БВ со 2 по- ложения Возможен обрыв цепи об- моток возбуждения (под- ложена изоляция под ре- версор), короткое замыка- ние в резисторах R11 — R15, контакторе Ш Проверить изоляцию цепи
Срабатывает КЗ в 3-м тормозном положении Неисправен блок САУТ, велик ток якорей. Изноше- ны шетки тягового двига- теля Заменить блок САУТ, прове- рить якорный ток Заменить щетки
Срабатывает КЗ при пере- ходе на самовозбуждение с загоранием лампы “РБ” Неисправен блок САУТ, возможно раннее включе- ние реле РСВ Замени ть блок САУТ
Сигнальная лампа “РБ”
Лампа “РБ” загорается сразу после включения контроллера и гаснет пос- ле его установки в поло- жение "0" Перегорели резисторы в цепи катушки РБ Неправильно соединены выводы тягового двига- теля Отыскать неисправный вагон, поочередно отключая разъе- динители РУМ на моторных вагонах. Заменить резистор, присоединить выводы тягово- го двигателя
При переводе контроллера в любое рабочее положе- ние с небольшой выдерж- кой времени загорается сигнальная лампа “РБ” Боксование колесных пар на одном или нескольких моторных вагонах, закли- нивание колесной пары, возникновение генератор- ного режима. Разрушена тяговая переда- ча между колесной парой и тяговым двигателем, т.е. двигатель идет вразнос Попробовать перевести рукоя- тку КМ в вышестоящее поло- жение на 3 — 4 с. Если буксу- ет один вагон, за счет ускоре- ния “здоровых” вагонов бок- совка может прекратиться. Если она не прекраииется, сбросить рукоятку КМ в по- ложение 0. При заклинивании колесной пары и при возник- новении генераторного режи- ма действия локомотивной бригады определены в мест- ных инструкциях
251
Продолжение таблицы 25
Неисправность Причина Способ устранения
Отопление, вентиляция, освещение
При включении отопле- ния не работают мотор- вентиляторы. Горит лампа “Вспомогательные цепи” Перегорел предохранитель Пр53 на головном вагоне, перегорели предохраните- ли Пр34, Пр35, Пр39 на одном из вагонов Заменить предохранители
На одном из вагонов не работает отопление Выключена кнопка В22 "Отопление”, перегорели термозашитные вставки Т31 — Т38, сработала теп- ловая зашита Неисправны терморегу- лятор, контакторы КО1, КОЗ, ртутные теомодат- чики Включить В22, заменить вставки, восстановить тепло- вые реле. Проверить включе- ние ПРО, ПР1, ПР2, РКВ, це- лостность высоковольтных предохранителей Пр1, Пр2 (а также на соседнем мотор- ном вагоне), состояние кон- такторов КО1, КОЗ
Не включается главное освещение Перегорели предохраните- ли Пр56, Пр8. Пр9, термо- защитные вставки Т310, Т311 Заменить предохранитель и вставки
Не включается главное освещение Перегорел предохранитель Пр48 на головном вагоне Заменить предохранитель
На одном из вагонов нет главного освещения Перегорели предохраните- ли ПрЗб — Пр38 или не- исправен контактор ОС Заменить предохранители, устранить неисправность кон- тактора ОС
Нет дежурного освещения Перегорел предохранитель Пр40 Заменить предохранитель
252
VI. ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ПНЕВМАТИЧЕСКАМСХЕМА
Напорная магистраль. Под каждым вагоном проложено два
трубопровода — напорная и тормозная магистрали (рис. 115), которые
оканчиваются концевыми кранами 1 и соединительными резиновыми
рукавами 2. Оба воздухопровода и соединительные рукава
перекрещиваются между собой. Если смотреть с торца вагона, то справа
всегда будет тормозная магистраль, слева — напорная.
На прицепных и головных вагонах установлены мотор-компрессоры 59,
которые поддерживают давление в напорной магистрали 6,6 — 8 кгс/см2.
Воздух окружающей среды всасывается через фильтр 61, проходит через
рукав 60, соединительный рукав 71, змеевик и влагосборник-57 и через
обратный клапан 56 нагнетается в главные резервуары 54 емкостью по
170 л. Затем он поступает в напорную магистраль. Во влагосборнике 57
накапливаются грязь, конденсат, масло и другие примеси, которые при
помощи выпускного крана 58 периодически удаляют. В зимнее время
пользуются электрическим обогревом влагосборников.
Локомотивная бригада должна при каждом проходе вдоль состава
продувать влагосборники. Если этого не делать, то посторонние примеси
будут нагнетаться в напорную магистраль и попадать в приводы
электрических аппаратов, выводя их из Строя.
В зимнее время возможно замораживание змеевиков. Чаще всего
перемерзает трубопровод у входа в первый главный резервуар. При
чрезмерном повышении давления в змеевике срабатывает
предохранительный клапан 55. который отрегулирован на 9 кгс/см2.
Поэтому срабатывание предохранительного клапана может указать на
замерзший змеевик.
Па всех вагонах поезда сжатый воздух подводится от напорной
магистрали через фильтр и разобщительный кран 30 к
электропневматическим вентилям 29 для управления автоматическими
дверями поезда. Над створками дверей имеются цилиндры 27, полости
которых со стороны задних концов попарно сообщены с вентилями 29, а
полости передних концов — с аналогичными приборами через
регулировочные вентили 28. Настройкой вентилей 28 добиваются
одновременного открытия и закрытия обеих створок дверей.
253
Рис. 115. Пневматическая схема электропоезда ЭР2Т.
254
Рис. 115. Пневматическая схема электропоезда ЭР2Т:
1 — концевой кран; 2 — резиновый рукав; 3 — цилиндр стеклоочистителя;
4 — регулятор давления;. 5 — свисток; 6 — регулятор давления;
7 — разобщительный кран; 8 — тифон; 9 — разобщительный кран; 10— срывной
клапан; 11 — электропневматический клапан автостопа ЭПК-150; 12 — фильтр;
13 — выпускной кран; 14 — уравнительный резервуар; 15 — манометр;
16 — кран машиниста; 17—двухстрелочный манометр; 18 — регулятор давления;
19 — редуктор; 20 — манометр; 21 — обратный клапан; 22 — трехходовой кран;
23 — форсунка; 24 — бункер; 25 — клапан песочницы; 26 — вентиль;
27 — цилиндр привода дверей; 28, 29 — вентиль; 30 — разобщительный кран;
31 — тормозной цилиндр; 32 — авторегулятор; 33 — разобщительный кран;
34 — резиновый рукав; 35 — пневматический выключатель торможения;
36 — сигнализатор отпуска; 37, 38 — воздухораспределитель; 39— питательный
резервуар; 40 — дополнительный резервуар; 41 — запасный резервуар;
42 — выпускной клапан; 43 — разобщительный кран; 44 — выпускной кран;
45 — реле давления; 46—разобщительный кран; 47 — пневматический выключатель
управления; 48 — выпускной кран; 49 — разобщительный кран; 50 — тройная
соединительная муфта; 51 — фильтр; 52, 53 — стоп-кран; 54 — главный резервуар;
55 — реле давления; 56—обратный клапан; 57 — маслоотделитель; 58 — выпускной
кран; 59 — мотор-компрессор; 60 — рукав; 61 — фильтр; 62 — электродвигатель
компрессора; 63 — вспомогательный компрессор; 64 — выпускной кран;
65 — обратный клапан; 66 — манометр; 67 — клапан токоприемника; 68 — кран
токоприемника; 69 — соединительный рукав; 70 — резиновый рукав;
71 — соединительный рукав; 72 — ниппельное отверстие
От напорной магистрали через разобщительный кран 9 сжатый воздух
поступает к крану машиниста 16, что контролируется по двухстрелочному
манометру 17. На головном вагоне воздух подается также к регулятору
давления 18, электрические контакты которого запитывают поездной провод
27. Тем самым обеспечивается синхронная работа компрессоров. Поэтому
в зависимости от давления воздуха в напорной магистрали все компрессоры
поезда будут одновременно включаться и выключаться.
Через разобщительный кран 9 и фильтр 12 воздух подводится к
электропневматическому клапану 11 автостопа, и его камера выдержки
времени наполняется. Клапан автостопа ЭПК сообщается со срывным
клапаном 10, который представляет собой обыкновенный
электропневматический вентиль (обозначение по схеме СК). Он находится
постоянно под напряжением в процессе управления поездом.
Обесточивание катушки срывного клапана 10 приводит к немедленному
срабатыванию ЭПК, т.е. экстренному торможению поезда.
255
Кроме того, данный клапан обеспечивает электрическую блокировку
схемы электропневматических тормозов ЭПТ. На поездах ЭР2Т он также
блокирует схему электрического торможения, т.е. гарантирует
автоматическое срабатывание пневматических тормозов на экстренное
торможение в случае потери цепи ЭПТ в момент постановки ручки крана
машиниста в положение Уэ или отказе тормозной схемы при переводе
рукоятки контроллера машиниста в тормозное положение. Срывной клапан
СК реагирует также на отпускание машинистом кнопки безопасности, когда
реверсивная рукоятка находится в рабочем положении. Воздух к клапану 10
поступает через опломбированный разобщительный краник.
Через краны 4 сжатый воздух подается к стеклоочистителям 3, а через
краны 7 — к звуковым сигналам 6. Эти клапаны имеют ножные педали, их
устанавливают со стороны машиниста и помощника. При слабом нажатии
на педаль воздух поступает в один из свистков 5, при сильном нажатии
подается дополнительно к двум тифонам.
11а моторных вагонах сжатый воздух через фильтр, обратный клапан 65,
разобщительный кран и редуктор 19 (они расположены на пневматической
панели в шкафу № 1), разобщительный кран под вагоном поступает в цепь
управления к приводам электрической аппаратуры: быстродействующему
выключателю БВ, силовым контакторам, 1рупповым переключателям. От
пневматической панели воздух подается через разобщительный кран,
обратный клапан и фильтр 51 к клапану токоприемника 67, и далее через
кран 68 — в цилиндр токоприемника на крыше вагона. В перечисленных
цепях большое давление напорной магистрали (8 кгс/см2) понижено
редуктором 19 до давления 4,8 — 5 кгс/см2, что контролируют по
манометру 20. При отсутствии сжатого воздуха в напорной магистрали, а
значит, и в цепи управления, токоприемник можно поднять с помощью
вспомогательного компрессора 63.
На двигатель компрессора 62 подается напряжение от аккумуляторной
батареи. В этом случае воздух от вспомогательного компрессора по рукаву
70 через влагосборник (маслоотделитель) 57, обратный клапан 65, фильтр
51 поступает в клапан токоприемника 67 и далее через кран 68,
рукав 69 — в цилиндр токоприемника. Регулятор давления 18,
расположенный в шкафу, автоматически отключает вспомогательный
компрессор при давлении сжатого воздуха более 5 кгс/см2. В случае
неисправности компрессора для подъема токоприемника можно
использовать запас воздуха из специального резервуара 14(2), закрытого
герметическим краном, переводя трехходовой кран 22 в соответствующее
положение.
256
Моторный вагон оборудован системой пескоподачи. Для хранения песка
на торцовой части кузова имеются два бункера 24, сообщенные
трубопроводом с форсунками 23. Из напорной магистрали воздух поступает
к ним через клапан песочницы 25, которым управляет вентиль 26.
Разобщительным краном можно отключить систему пескоподачи в случае
ее неисправности (например, при сильной утечке воздуха и др.).
Тормозная магистраль. На головном вагоне в кабине машиниста
необходимо открыть разобщительный кран 9. Тогда воздух попадает из
напорной магистрали через кран машиниста 16 (если он установлен в
положение I или II) в уравнительный резервуар 14(1). После ее зарядки до
давления 4,5 кгс/см2 открывают разобщительный кран на тормозной
магистрали и переводят ручку крана машиниста в поездное положение II.
При этом в тормозной магистрали будет автоматически поддерживаться
давление 4,5 кгс/см2.
От тормозной магистрали на каждом вагоне через тройник 50 и
разобщительный кран 9 воздух поступает к воздухораспределителям
№ 292(3 8) и № 305(37), которые собраны в одном блоке.
Попадая в магистральную камеру воздухораспределителя 38, воздух
сдвигает поршень до упора и открывает себе путь в золотниковую камеру и
запасной резервуар 41. Давление в магистрали становится равным давлению
сжатого воздуха в запасном резервуаре, что составляет 4,5 кгс/см2.
Конструкторы предусмотрели возможность заряжать от тормозной
магистрали и питательные резервуары 39 через ниппель 72, трехходовой
кран 22, который переводят в противоположное положение, обратный клапан
21. Это требуется при пересылке поезда в холодном состоянии, маневрах с
группой вагонов, т.е. в тех случаях, когда отсутствует воздух в напорной
магистрали.
Для обычной эксплуатации электропоезда трехходовой кран 22
устанавливают в положение питания от напорной магистрали. Поэтому от
нее нормально заряжаются питательные резервуары 39. При этом редуктор
19 понижает давление в питательных резервуарах до 5 кгс/см2. Каждый из
них через разобщительный кран 46 связан с реле давления 45 (№ 404) первой
и второй тележек.
При торможении воздух поступает в рабочие камеры обоих реле давления
45 от воздухораспределителей 38 или 37. Реле давления (повторители)
срабатывают и из питательных резервуаров 39 наполняют свои тормозные
цилиндры сжатым воздухом. Ввиду малых объемов рабочих камер реле
давления 45 их увеличивают постановкой дополнительного буферного
резервуара 40. Резервуар необходим для того, чтобы при определенной
глубине разрядки краном машиниста (или при управлении ЭПТ) получить
требуемое давление воздуха в тормозных цилиндрах.
257
Тормозные цилиндры 31 через резиновые рукава 34 и трубопроводы
соединяются со своим реле давления (повторителем). По мере износа
тормозных колодок зазоры между бандажами и колодками увеличиваются,
значит, увеличивается выход штока тормозного цилиндра. В определенном
положении поршень открывает отверстие в цилиндре, через которое по
трубопроводу и разобщительными кранами 33 воздух попадает в
авторегулятор. Регулятор срабатывает и стягивает рычажную передачу,
поддерживая выход шока в пределах 50 — 75 мм.
От тормозных цилиндров первой тележки на моторном вагоне отходит
воздухопровод в шкаф № 1, где находится манометр 20 и пневматический
выключатель торможения (АВТ) 35. Он отключает электродинамический
тормоз, если одновременно с ним применили пневматическое торможение
и давление в тормозных цилиндрах превысило 1,5 кгс/см2. Таким образом,
избегают наложения одного вида торможения на другой и, как следствие,
юза колесных пар.
На головном вагоне от тормозных цилиндров первой тележки отходит
трубопровод к двухстрелочному манометру в кабине машиниста. По
сигнализаторам отпуска 36 контролируют наличие сжатого воздуха в
тормозных цилиндрах. Если давление в них составляет 0,2 — 0,3 кгс/см2
и более, на пульте управления в кабине машиниста загорается сигнальная
лампа неотпуска тормозов.
Выпускные клапаны 42, соединенные металлической цепочкой,
позволяют отпустить тормоза вручную. При этом воздух выходит из
запасного резервуара 41, дополнительного резервуара 40, рабочих камер
реле давления (повторителей), которые в свою очередь выпускают воздух
из тормозных цилиндров. Кранами 46 можно исключить из работы в
отдельности тормоза первой или второй тележки.
На тормозной магистрали в моторных вагонах (в шкафах № 1)
установлены пневматические выключатели управления 47 (АВУ),
исключающие сбор схемы тяги, если тормозная магистраль не заряжена
сжатым воздухом. Пневматический выключатель замыкает свои
электрические контакты при давлении 4,2 кгс/см2 и размыкает
электрическую цепь, если давление в тормозной магистрали будет ниже
3,2 кгс/см2.
В тамбурах вагонов, пассажирских помещениях, в кабинах машиниста
имеются стоп-краны 52 и 53, позволяющие разрядить тормозную магистраль
и вызвать экстренное торможение поезда. В кабине машиниста воздух
тормозной и напорной магистрали через разобщительные краны подходит
к электропневматическому клапану автостопа 11 (ЭПК).
258
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РАБОТЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ И
ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИХ ТОРМОЗОВ
Электропневматические тормоза (ЭПТ) работают не автономно, а в
сочетании с пневматическими тормозами. Поскольку они не являются
автоматическими, в системе ЭПТ предусмотрены резервные
воздухораспределители № 292, которые обеспечивают автоматическую
работу тормоза при открытии стоп-крана или разрыве поезда, а также при
отказе электровоздухораспределителя.
Электровоздухораспределитель № 305 и воздухораспределитель № 292
объединены в один блок. На рис. 116 приведена упрощенная схема,
поясняющая принцип работы обоих распределителей. После постановки
ручки крана машиниста в положение I или II тормозная магистраль
заряжается сжатым воздухом. От нее на каждом вагоне воздух попадает в
магистральную камеру М воздухораспределителя, сдвигает поршень и
связанные с ним золотники (нарис. 116 для простоты показан только один
золотник) влево до упора и открывает для себя перепускную канавку в
обход поршня (показана стрелкой).
Таким образом, воздух перетекает через поршень из магистральной
камеры М в золотниковую камеру ЗК и далее в запасный резервуар ЗР.
Давление в запасных резервуарах постоянно выравнивается с давлением
в тормозной магистрали. В это время главный золотник сообщает
тормозной цилиндр с атмосферным отверстием, т.е. тормоза отпущены.
Для торможения поезда пневматическими тормозами ручку крана
машиниста переводят в тормозное положение, снижают давление в
тормозной магистрали, допустим на 0,5 кгс/см2 и устанавливает ручку в
положении перекрыши. Магистральный поршень оказывается под
разностью давлений: с левой стороны на него действует неизменившееся
давление запасного резервуара (4,5 кгс/см2), а с правой — пониженное до
4 кгс/см2 давление тормозной магистрали. Это заставляет переместиться
поршень вправо, закрыть золотником атмосферное отверстие и соединить
цилиндр с запасным резервуаром.
Тормозной цилиндр наполняется сжатым воздухом, давление в запасном
резервуаре понижается. Когда оно станет приблизительно на
0,1 — 0,2 кгс/см2 ниже, чем установившееся давление в тормозной
магистрали, поршень и золотник смещаются влево в положение перекрыши
и прекращают сообщение запасного резервуара с тормозным цилиндром.
В цилиндре зафиксируется определенное давление, которое зависит от
глубины разрядки тормозной магистрали. Таким образом, выполнили одну
ступень торможения, а их может быть несколько.
259
в)
Рис. 116. Упрощенная схема воздухораспределителей:
а — режим зарядки и отпуска; б — режим тормоза; в — работа ВР 292 в
сочетании с ЭВР 305
260
При достаточно глубокой разрядке магистрали в один прием (на
1,5 —1,7 кгс/см2) получают полное служебное торможение. В этом случае
давление в тормозном цилиндре становится максимальным (около
4 кгс/см2), так как оно уравнивается с давлением в запасном резервуаре.
Чтобы отпустить тормоза, ручку крана машиниста переводят из
положения перекрыши в положение I, а затем в II. Тормозная магистраль
вновь начинает пополняться сжатым воздухом. Как только давление в
магистрали превысит установившееся давление в запасных резервуарах,
их поршни переместятся влево до упора в положение зарядки и отпуска.
Тормозные цилиндры через золотник сообщаются с атмосферой и
полностью выпускают сжатый воздух. Ступенчатого отпуска
воздухораспределитель 292 не имеет, что является его большим
недостатком.
В одном блоке с воздухораспределителем 292 работает
электровоздухораспределитель 305, который состоит из двух
электромагнитных вентилей: вентиля отпуска ВО и вентиля торможения
ВТ. Каждый из них имеет катушку, сердечник и якорь. Якоря (см. рис. 115)
управляют клапанами 1 и 2. При обесточенных катушках клапан 1 будет
открыт, а клапан 2 — закрыт. Резиновая диафрагма, имеющая возможность
прогибаться вверх — вниз, делит полость в корпусе распределителя на
две части: верхнюю — рабочую камеру РК и нижнюю (под диафрагмой)
— камеру тормозного цилиндра ТЦ. Диафрагма вместе с клапанами 3 и 4
образует пневматическое реле.
Реле можно представить в виде полой трубки, на которой жестко
укреплен клапан 4, поджимаемый пружиной к своему седлу. Верхнюю часть
полой “трубки” может закрывать клапан на самой диафрагме, когда она
прогибается вниз (клапан 3). При дальнейшей деформации диафрагмы
она отожмет “трубку” вниз еще больше, сожмет пружину и откроет
клапан 4, отжав его от седла. Нижний конец “трубки” служит атмосферным
отверстием.
В поездном положении рабочая камера РК через атмосферные отверстия
АТ отпускного вентиля ВО и открытый клапан 1 сообщается с атмосферой.
Давления над диафрагмой и под ней равны атмосферному давлению).
Диафрагма занимает некое среднее положение: клапан 3 при этом открыт,
клапан 4 закрыт; клапан 1 открыт, а клапан 2 закрыт, т.к. обе катушки
вентилей обесточены.
Для торможения сначала подается питание от контроллера крана
машиниста на поездной провод 49, от которого на каждом вагоне
срабатывают отпускные вентили ВО. Якорь притягивается вверх к
261
сердечнику и закрывает клапан 1. Рабочая камера РК прекращает свое
соединение с атмосферой АТ и готова к работе. Затем, не снимая питания
с провода 49, контроллер крана машиниста запитывает провод 47. На
вагонах срабатывают тормозные вентили ВТ. Это срабатывание происходит
кратковременно. Якорь ВТ на 2 — 3 с притягивается вверх кратковременно
открывает клапан 2, подавая порцию воздуха в РК.
Диафрагма начинает прогибаться вниз и сначала закрывает полую
“трубку” сверху, т.е. клапан 3: тормозной цилиндр перестает сообщаться с
атмосферой. Диафрагма прогибается дальше, перемещая “трубку” вниз,
открывает клапан 4. Сжатый воздух из запасного резервуара начинает
заполнять полость под диафрагмой, а значит, и поступать в тормозной
цилиндр до тех пор, пока не сравняются давления над диафрагмой и под
ней. В действительности давление над диафрагмой немного выше, но для
простоты объяснения считаем, что они равны. В этом состоянии пружина
закрывает клапан 4 и в ТЦ устанавливается такое же давление, как и в РК.
Давление в камере РК будет определяться тем, какое время машинист
держал ручку крана в тормозном положении, т.е. тем временем, которое
был открыт клапан 2. Итак, воздухораспределителями 305 можно тормозить
ступенями или произвести полное торможение в один прием.
Для отпуска тормозов переводят ручку крана в поездное положение,
обесточивают провод 49, снимая питание с отпускных вентилей ВО.
Открывается клапан 1 и выпускается воздух из рабочей камеры РК
(полностью или частично), диафрагма прогибается вверх и открывает
клапан 3. Воздух из-под диафрагмы и тормозного цилиндра ТЦуходит в
атмосферу и происходит полный или ступенчатый отпуск тормоза. Это
делает ЭПТ очень простыми в управлении.
В нижней части блока между распределителями 305 и 292 установлен
переключательный клапан. Он перемещается в левое или правое крайнее
положения и находится там постоянно в зависимости оттого какой именно
воздухораспределитель срабатывает и наполняет тормозной цилиндр.
Например, при торможении распределителем 305 переключательный
клапан перемещается до упора влево и закрывает канал
воздухораспределителя №292 к тормозному цилиндру. Если
переключательный клапан не поставить, то при торможении одним из
воздухораспределителей, воздух не попадал бы в тормозной цилиндр, а
выходил бы в атмосферу через другой распределитель.
На электропоездах ранних выпусков (на прицепных вагонах) имелся
один тормозной цилиндр, один воздухораспределитель с запасным
резервуаром, что вполне обеспечивало нормальную работу тормозов.
262
292
305
тележки
ТЦ первой тележки
Повторитель
Повторитель
кран
ТМ
НМ
Pip. клапан п Редуктор
Рис. 117. Схема тормозных приборов вагонов ЭР2Т и ЭД2Т
На электропоездах ЭР2Т, ЭД2Т и др. каждый вагон имеет по четыре
тормозных цилиндра и одного воздухораспределителя в этом случае
недостаточно. На рис. 117 показана схема тормозных приборов,
применяемая в настоящее время. Она одинаково выполнена на моторных
и прицепных вагонах.
Для наполнения тормозных цилиндров используется воздух напорной
магистрали, который через редуктор, понижающий его давление до
5 кгс/см2, трехходовой кран и обратный клапан поступает в питательные
резервуары ПР. Эти резервуары связаны трубопроводами с реле давления
(повторителями). В рабочие камеры реле давления воздух поступает от
основного воздухораспределителя, кроме того, каждое реле давления
трубопроводами соединено с тормозными цилиндрами первой и второй
тележки. Разобщительными кранами можно отключить неисправный
тормоз любой тележки.
261
Таким образом, при срабатывании на торможение
воздухораспределителя № 292 или № 305 воздух попадает не в тормозные
цилиндры, а в рабочие камеры реле давления, которые наполняют сжатым
воздухом тормозные цилиндры из питательных резервуаров ПР.
Примечание. Если на электропоездах ранних выпусков по манометру
тормозной магистрали машинист получал информацию о наличии воздуха,
который будет использоваться для торможения, то на электропоездах ЭР2Т
и ЭД2Т манометр такой информации не дает, так как этот воздух
расходуется только на управление тормозными приборами и его можно
назвать управляющим воздухом.
Давление в питательных резервуарах контролируют по манометрам,
которые находятся в салонах прицепных вагонов под диваном, а на
моторных — в шкафах на пневматической панели.
Рис. 118. Компрессор ЭК7В:
1—ось;
2 — стопорный винт;
3,4 — шестерни;
5 , 16 — люки с крышками;
6 — сапун;
7 — маслоразбрызгиватель;
8 —картер;
9 — крышка;
10—клапанная плитка;
11 — блок цилиндров;
12 — поршень;
13 — палец;
14 — шатун;
15 — подшипник;
17 — коленчатый вал.
264
КОМПРЕССОР
Компрессор ЭК7В обеспечивает сжатым воздухом напорную и
тормозную магистрали, а также магистраль управления для работы
электрической аппаратуры. Это — одноступенчатый двухцилиндровый
аппарат горизонтального исполнения. На картере 8 (рис. 118) закреплен
блок цилиндров 11, наружная поверхность которого выполнена ребристой
для охлаждения. Внутри расположены коленчатый вал, шатуны с поршнями
и шестеренный редуктор для питания оборотов двигателя, передаваемых на
коленчатый вал.
На корпусе имеются люки с крышками 5, 16 для осмотра. Коленчатый
вал 17 опирается на два шарикоподшипника 15. Шатуны 14 закреплены
на шейках вала разъемными головками, в которые запрессованы бронзовые
втулки для пальцев 13. На обоих шатунах имеется
маслоразбрызгиватель 7. При вращении маслоразбрызгивателя
захватывают масло, которое затем оседает на рабочих поверхностях
трущихся деталей.
Поршни отлиты из чугуна, каждый имеет три кольца: два
компрессионных, одно - — маслосъемное (нижнее). На юбке поршня имеется
второе маслосъемное кольцо. Шестерни редуктора 3 и 4 закреплены на
валах двигателя и коленчатого вала, они находятся в зацеплении с двумя
шестернями, вращающимися на оси 1. Цапфы этой оси имеют
эксцентриситет для регулировки зацепления зубьев при их износе. Ось
устанавливают в одно из пяти положений и фиксируются стопорным
винтом 2. Для улучшения смазывания на ее боковой поверхности проделали
четыре канала. Шестерни также частично погружены в масло.
Всасывающие и нагнетательные клапаны расположены в клапанных
плитах 10 между блоком цилиндров и крышкой 9. Всасывающая полость 1
(рис. 119) и нагнетательная 2 разделены перегородкой. Клапаны —
ленточные, самоуплотняющиеся. Взаимозаменяемые пластины клапанов
имеют размер 80x8x0,4 мм, крышка клапанов крепится через прокладку 3
к плитам 4 и вместе с ними — к блоку цилиндров.
12 Зак.
265
Таблица26
Основные неисправности компрессора
Неисправность Причина Способ устранения
Резкий стук Ненормальный шум и стук Компрессор “гонит” смазку Течь масла из картера к коленчатому валу Уменьшение производи- тельности Выработался баббит во вкладышах Выплавился баббит Ослаблена гайка шатун- ного болта или срез бол- та Изношена втулка голов- ки шатуна Неправильная смазка или сильный нагрев, вы- зывающий задир поршня Изношены кольца, пор- шень и цилиндр Изношен резиноармиро- ванный сальник Поломка всасывающих или нагнетательных клапанов Износ поршневых колец или неправильное их положение на поршне Износился поршень, по- вреждена или плохо за- тянута прокладка голов- ки цилиндра Заменить вкладыши Вскрыть компрессор, за- менить болт или подтя- нуть гайку Разобрать компрессор, заменить втулку Вынуть и зачистить по- ршень Зачистить зеркало ци- линдра Проверить посадку пор- шневых колец в канавках Заменить кольца или произвести капитальный ремонт компрессора Сменить сальник Заменить клапан Заменить кольца или ра- звести замки смежных поршневых колец на 120° Заменить поршень, про- кладку или подтянуть болты крепления голов- ки
266
Рис. 119. Клапаны компрессора:
1 — всасывающая полость;
2 — нагнетательная полость;
3 — прокладка; 4 — клапанная плитка;
5 — пластины
Рис. 120. Регулятор давления АК-11Б:
1 — подвижный контак; 2 — изогнутая стойка; 3,4 — регулировочные винты; 5 — пружина;
6 — направляющая; 7 — резиновая диафрагма; 8 — фланец; 9 — шток; 10 — ось;
11— рычаг подвижного контакта; 12 — пружина; 13 — замок; 14 — кожук; 15 — замок;
16 — неподвижный контакт
12*
267
РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ АК-115
Регулятор давления служит для автоматического одновременного
включения двигателей всех компрессоров поезда, когда давление в
напорной магистрали станет меньше 6,5 кгс/см2, и отключения их после
повышения давления до 8 кгс/см2. Регуляторы также управляют и
вспомогательными компрессорами.
Регулятор-давления смонтирован на основании 13 и закрыт кожухом 14
(рис. 120). Рычаг 11 подвижного контакта 1 осью 10 шарнирно связан с
направляющей 6 и штоком 9. Направляющая крепится к основанию, шток
перемещается внутри нее. С одной стороны на шок действует пружина 5,
с другой через резиновую диафрагму 7 сжатый воздух, который подходит
по трубке от напорной магистрали к фланцу 8.
При повышении давления воздух давит на диафрагму, она преодолевает
усилие пружины 5 и поднимает шток 9, который мгновенно размыкает
контакты 1 и 16. После снижения давления пружина 12 замыкает контакты.
От исправной работы регуляторов давления и компрессоров зависит
нормальное обеспечение магистралей сжатым воздухом. На электропоезде
имеются два регулятора (рис. 104). Если один из них не включится, это не
отразится на работе компрессоров. Если регулятор не выключается при
давлении 8 кгс/см2, то его выводят из работы, подложив изоляцию под
контакты 1 и 16.
Давление выключения устанавливают вращением винта главной
пружины 5. Вращая винт 4 против часовой стре ми, его увеличивают, по
часовой стрелке — уменьшают (левая резьба). Пол-оборота головки винта
изменяет давление на 0,2 кгс/см2.
Давление включения регулируют по установленной величине перепада,
т.е. по разнице давлений включения и выключения. Перепад не зависит от
давления выключения и снижается после уменьшения раствора контактов.
Чтобы изменить раствор, пользуют регулировочный вентиль 3 подвижного
контакта. После получения нужного перепада давления, равного
1,5 кгс/см2, проверяют надежность отключения регулятора. Раствор
контактов должен быть в пределах 10 — 15 мм.
К механическим неисправностям регуляторов давления можно отнести
заедания оси рычага и направляющей, что устраняют смазыванием маслом
ЦИАТИМ-201, или подкладывают изоляцию под контакты. Могут быть и
электрические неисправности: подгар контактов, малый раствор, обрыв
подводящих проводов, отсутствие напряжения на провод 22К, обрыв провода
27 и др.
268
В случае разрыва диафрагмы 7 перекрывают концевой кран моторного
вагона для выпуска воздуха из напорной магистрали головного вагона. Под
гайку на трубе, идущей к регулятору, устанавливают прокладку из твердого
материала (монетку), а под контакты подкладывают изоляцию.
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ПВУ-2, ПВУ-4
Пневматическая часть выключателя управления ПВУ-2 (обозначение по
схеме АВУ) включена в тормозную магистраль, а его электрические
контакты 8 (рис. 121) — в цепь линейного контактора ЛК. Если тормозная
магистраль не заряжена, схему тяги собрать нельзя. Тяга разберется также
при открытии стоп-крана и разрыве поезда.
Рис. 121. Пневматический выключатель управления ПВУ-2:
1 — крышка; 2, 21 — прокладка; 4 — поршень; 5 — гайка; 6 — регулированный
стакан; 7 — толкатель; 8 — пружина; 9 — пробка; 10 — отключающая пружина;
11 — головка; 12 — направляющая гильза; 13 — шарик; 15 — втулка;
16— корпус; 17, 20 — зажимы; 18 — контактный элемент; 19, 23 — рычаги;
22 — кожух;
В корпусе 16 расположен поршень 4 с резиновой манжетой. На шток
поршня насажена направляющая гильза 12, в которую западают шарики 13
и 24 фиксаторов. Через гильзу на поршень действует пружина 10.
Электрическую часть закрывает прозрачный пластмассовый кожух. Под
ним расположены подвижной и неподвижный контакты с зажимами 17 и
20. Рычаг 23 связывает пневматическую и электрическую части, по нему
перемещается ролик с рычагом 19 подвижного контакта.
269
При давлении в магистрали 3,5 кгс/см2 поршень 4 перемещается вверх,
сжимает пружину 10, преодолевая сопротивление шарика24, который входил
в канавку гильзы 12. Шток поворачивает рычаг 23, а контактный рычаг 19
замыкает электрические контакты. В верхнем положении поршня шарик
фиксатора 13 западает в канавку гильзы.
После того как давление в тормозной магистрали станет менее
2,8 кгс/см2, пружина 10 преодолевает сопротивление фиксатора и сместит
поршень 4 в нижнее положение, повернув рычаг 23. Передвинувшись
роликом по рычагу 23, разомкнет контакты.
Если после зарядки магистрали выключатель остался в выключенном
положении, и линейный контактор не включается, надо перезарядить
магистраль до давления 5 — 5,5 кгс/см2 (затем перетормаживанием
снижают давление до нормального). Выключатель должен включиться.
При его неисправности зажимы 17 и 20 шунтируют перемычкой, после
заезда в депо прибор регулируют.
Аналогичный аппарат применяют и в качестве автоматического
выключателя электрического торможения (по схеме АВТ). Он препятствует
наложению одного вида торможения на другой и не допускает юз колесных
пар. Если на поезде применили механическое торможение и давление в
цилиндрах превысило 1,5 кгс/см2, выключатель АВТ не позволит собраться
схеме электрического торможения. Прибор ПВУ-4 отличается от ПВУ-2
тем, что имеет размыкающие контакты вместо замыкающих (для этого у
него развернут контактный рычаг 19).
ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН
Предохранительный клапан срабатывает при давлении в главном
резервуаре 9,2 кгс/см2 и возвращается на место при давлении 7,8 кгс/см2.
Если клапан не сел, надо отвернуть колпачок 5 (рис. 122) и специальным
ключом завернуть регулирующую гайку 4, т.е. вручную посадить
тарельчатый клапан 1. Вместо ключа можно использовать клин тормозной
колодки.
Гайка 4, ввернутая в стакан 7, регулирует сжатие пружины 6. Когда
давление сжатого воздуха, действующее на клапан 1 снизу, превысит усилие
пружины, клапан поднимается, и воздух выходит через атмосферное
отверстие А. Рабочая поверхность клапана (снизу) меньше, чем его срывная
площадь (сверху), поэтому подъем клапана происходит довольно резко.
Воздух будет выходить, пока усилие пружины не превысит давления на
срывную* площадь. После опускания клапан надежно прижимается к седлу,
так как снизу давление воздуха действует на меньшую рабочую площадь.
270
Прежде чем вручную завинчивать клапан, надо выяснить причину
срабатывания, поскольку он может сработать нормально, например, при
замораживаниях главного резервуара, змеевика, неисправности обратного
клапана и др.
Рис. 123. Концевой кран:
1 — корпус; 2 — клапан; 3 — резиновые кольца; 4 — эксцентровый кулачек;
5 — чайка; 6 — шплинт; 7 — ручка; 8 — контргайка; 9 — штуцер
271
КОНЦЕВОЙ КРАН
Концевой кран усл. № 190 (рис. 123) предназначен для перекрытия
переднего и заднего концов тормозной и напорной магистралей.
Он состоит изкорпуса, клапана с отражателем, двух резиновых колец
клапанного типа, эксцентрикового кулачка, гайки и ручки, которая крепится
на квадрате кулачка шплинтом. Гайку завертывают в корпус до устранения
холостого хода эксцентрикового кулачка в осевом направлении, после чего
в отверстие гайки диаметром 3,5 мм ставят шплинт 3x12 мм. Контргайка
служит для крепления рукава на отростке крана.
Чтобы перекрыть кран, его ручку поворачивают вверх до упора. При
этом клапан 2 перемешается влево и прижимает левое кольцо к седлу
штуцера. В закрытом положении клапан замыкается вследствие того, что
его палец проходит за осевую линию на 4° и снижает левое кольцо
на 3 — 4 мм.
Рис. 124. Сигнализатор отпуска тормоза:
1— фланец (основание); 2 — резиновая диафрагма; 3,9 — контакты; 4 — корпус;
5 — изолятор; 6 — винт; 7 — штуцер; 8 — прокладка
СИГНАЛИЗАТОР ОТПУСКА ТОРМОЗОВ № 352А
Он устанавливается на трубопроводе, идущем от тормозных цилиндров.
К корпусу 4 (рис. 124) двумя винтами 3 прикреплен изолятор 5 с
неподвижными контактами 9, к которым присоединены электрические
провода. Прокладка 6 и штуцер 8 служат уплотнениями проводов в корпусе.
272
В середине изолятора имеется отверстие, в которое входит стержень с
подвижными контактами 3. Пружина отжимает стержень влево вместе с
резиновой диафрагмой 2, которая зажата по окружности между корпусом 4
и основанием 1. Подвижные и неподвижные контакты припаяны к своим
основаниям. Зазор между контактами составляет 2 мм.
При давлении сжатого воздуха в тормозном цилиндре более 0,3 кгс/см2
диафрагма сигнализатора прогибается вправо. Подвижные контакты
замыкают электрическую цепь сигнальной лампы, которая находится в
кабине управления. Во время отпуска тормозов, когда давление в тормозных
цилиндрах станет менее 0,4 кгс/см2, под действием пружины 11 диафрагма
возвращается в исходное положение, и контакты размыкаются.
После размыкания контактов всех сигнализаторов в поезде сигнальная
лампа в кабине гаснет. Если хотя бы один шток с поршнем тормозного
цилиндра ие возвратился в положение отпуска (и в цилиндре имеется
сжатый воздух), то сигнальная лампа в кабине машиниста будет гореть.
Надо помнить, что устройство № 352А не сигнализирует при механической
неисправности тормозов (повреждена рычажная передача, авторегулятор).
Основная неисправность сигнализатора — замыкание его контактов при
отсутствии сжатого воздуха в тормозном цилиндре. Чаще всего это
происходит потому, что по поДводящим проводам в корпус сигнализатора
стекает конденсат, и контакты окисляются. Несмотря на то, что они
разомкнуты, появляется настоящая электрическая цепь.
Неисправный вагон определяют во время стоянки электропоезда при
отпущенных тормозах. Для этого разъединяют междувагонные соединения.
Сначала в середине состава и устанавливают, в какой части находится
неисправный' сигнализатор (по горению лампы “СОТ”). Затем,
последовательно разъединяя междувагонные соединения от середины
состава к голове (или хвосту) поезда, определяют неисправный вагон по
погасанию лампы “СОТ”.
ПРИБОРЫ УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЗАМИ
Кран машиниста усл. № 395.000.5
Предназначен для управления пневматическими и
электропневматическими тормозами и от его состояния в большой степени
зависит работа тормозов в электропоезде. Кран № 395 (рис. 125) состоит
из следующих частей: верхней золотниковой 2, средней промежуточной 3,
нижней уравнительной 4, редуктора зарядного давления 5
273
(т.е. питательного клапана), стабилизатора 6 (дросселирующего клапана).
Под кожухом 1 укреплен контроллер с двумя микровыключателями для
питания цепей ЭПТ, которые через разъем 7 подсоединяются к цепям
управления. К крану № 395 подходят две трубы с разобщительными кранами
от напорной и тормозной магистралей. В пневмосистему введен штуцер,
который через соединительную трубку связан с уравнительным
резервуаром, находящимся под полом кабины.
Рис. 125. Кран машиниста № 395:
1 — кожух;
2 — золотниковая часть;
3 — промежуточная часть;
4 — уравнительная часть;
5 — редуктор;
6 — стабилизатор;
7 — разъем;
6
В верхней части находятся золотник 14 (рис. 126), крышка 13 и
стержень 15, который соединяет золотник с ручкой крана 16. Эту ручку
надевают на квадрат стержня и закрепляют гайкой-колпачком 17. Стержень
уплотнен манжетой в крышке. Его нижнии конец входит в выступ
золотника 14.
В ручке расположены кулачок и пружина, фиксирующие ручку во всех
рабочих положениях, не допуская чрезмерных люфтов. Пружина 18 плотно
прижимает золотник к зеркалу. Для смазывания золотника постоянно
требуется смазка, поэтому в нем предусмотрена специальная пробка.
Однако в депо обычно кран разбирают, снимая верхнюю часть, и смазывают
золотник составом ЦИАТИМ-201. После этого ручка перемещается в каждое
рабочее положение почти без усилий.
Золотник вращается вместе с ней вокруг своей оси относительно зеркала.
Нижняя часть золотника — полированная, притертая к зеркалу
поверхность, на которой имеются отверстия разного сечения,выемки и
каналы.
274
11
13
12
11
IQ
9
16
IS
2d
23
24
21
ll
Рис. 126. Кран машиниста в разрезе:
. 1 - гайка; 2 —-цоколь;
3 — резиновое кольцо;
4,9—манжеты; 5— пружина;
6— питательный клапан;
7 — втулка; 8 — корпус;
10 — кольцо;
11 —уравнительный поршень;
12 — корпус средней части;
13 — крышка; 14 — золотник;
15.- стержень; 16 — ручка;
17 — гайка-колпачек;
18 -• пружина; 19 — штифт;
20—прокладка; 21 — фильтр;
22 — резиновая прокладка;
23 — обратный клапан;
24 — втулка;
* Средняя часть крана машиниста состоит из корпуса 12, в верхней части
которого расположено зеркало золотника 14 (“лицо смотрится в зеркало”).
Запрессованная в корпус втулка 24 служит седлом для обратного
клапана 23.
Нижняя часть крана состоит из корпуса 8, где находятся уравнительный
поршень 11 с уплотнительной манжетой 9 и латунным кольцом 10,
питательный клапан 6, который прижимается пружиной 5 к седлу
втулки 7. Хвостовик питательного клапана уплотнен манжетой 4
в цоколе 2, ввернутом в корпус с постановкой резинового кольца 3. К
корпусу через резиновую прокладку 22 прикреплен редуктор. Чтобы в него
не попали грязь, окалина, масло, установлен сетчатый фильтр 21.
275
Составные части крана соединены между собой четырьмя шпильками и
уплотнены резиновыми прокладками. Правильность сборки обеспечивает
штифт 19. Двухседельчатый пустотелый клапан 6, работающий как впускной
или выпускной, притерт к втулке 7 и хвостовику поршня 11.
Редуктор (рис. .127) состоит из верхней 4 и нижней 8 частей. В верхнюю
запрессована втулка 5. Здесь расположен возбудительный клапан 3
с пружиной 2, которая упирается своим концом в заглушку 1. Между обеими
частями редуктора расположна металлическая диафрагма (мембрана) 6.
Снизу на диафрагму через упорную шайбу 7 действует пружина 9. Ее
нижний конец упирается через шайбу 11 в регулирующий стакан 10
имеющий резьбу. Поэтому, закручивая или откручивая стакан, можно
ослаблять или усиливать давление пружины на диафрагму.
Стабилизатор (см. рис. 127) состоит из корпуса 5 с запрессованной
втулкой 4 и стакана 8. Между корпусом и стаканом зажата диафрагма 6.
В корпусе расположен клапан 3, прижимаемый к седлу пружиной 2, которая
помещена в заглушке 1. В боковой части корпуса имеется ниппельное
отверстие для соединения уравнительного резервуара с атмосферой.
С помощью контргайки 11 фиксируется положение стакана.
Ручка крана машиниста имеет семь рабочих положений:
I — зарядка тормозной магистрали и одновременный отпуск тормозов;
II — поездное, когда, несмотря на утечки воздуха в магистрали
автоматически поддерживается зарядное давление (в нашем случае
4,5 кгс/см2). Если после зарядки магистрали и перевода ручки в положение
II давление в магистрали окажется завышенным, то превышение
ликвидируется и давление будет приведено в норму. Сверхзарядка
устраняется в медленном темпе, без срабатывания тормозов. (Это
особенность работы крана требуется при вождении грузовых поездов, для
электропоездов оно не используется);
III — перекрыша без питания тормозной магистрали;
IV — перекрыша с питанием тормозной магистрали;
V — служебное торможение;
Между положениями IV и V имеется промежуточное положение VA
(или V3), для управления длинносоставными грузовыми поездами.
На электропоездах его используют при управлении ЭПТ;
VI экстренное торможение.
Чтобы облегчить изучение темы, на рис. 128 — 131 приведены
развернутые схемы некоторых положений золотника (а значит, и ручки
крана).
276
Рис. 126. Редуктор (а) и стабилизатор (б):
(а): 1— заглужка; 2 — пружина; 3 — возбудительный клапан; 4 — верхняя часть;
5 — втулка: 6 — мембрана; 7 — упорная шайба; 8 — нижняя часть; 9 — пружина;
10 —регулировочный стакан; 11— шайба;
(б): 1 — заглужка; 2 — пружина; 3 — клапан; 4 — втулка; 5 — корпус;
6 — диафрагма; 7 — упорная шайба; 8 — стакан; 9 — пружина; 10 — винт;
11 — контрагента;
Рис. 128. Схема первого положения крана машиниста
Положение I. Воздух из напорной магистрали А (рис. 128) по каналам
широкого сечения ГР, 5, 6 и М поступает непосредственно в тормозную
магистраль. (Если в этом положении ручку оставить надолго, то давление
напорной магистрали сравняется с давлением в тормозной магистрали).
277
Одновременно воздух поступает в камеру над золотником. Поскольку
давление достаточно большое, он вместе с пружиной надежно прижимает
золотник к зеркалу. Одновременно, через отверстие в золотнике 16, выемку
УР] и отверстие УР2 воздух попадает в полость над уравнительным поршнем,
далее через калиброванное отверстие Г диаметром 1,6 мм по каналу В —
в уравнительный резервуар УР.
Давление в камере над поршнем повышается гораздо быстрее, чем в
тормозной магистрали электропоезда. Поэтому поршень опускается,
преодолевая усилие пружины, отжимает от седла питательный клапан и
сообщает между собой каналы А2 и Б. Тем самым открывается
дополнительный путь питания тормозной магистрали.
Одновременно через выемку золотника 4 воздух поступает в выемку Р2
и далее через отверстие Р3 — к возбудительному клапану редуктора.
Полость над поршнем через отверстие УР5, выемку 9 и отверстие С
сообщается со стабилизатором и с атмосферой.
Положение II. Напорная и тормозная магистрали разобщаются. Из
напорной магистрали А воздух поступает к возбудительному клапану
редуктора по каналу ГР, через выемки 3 и Р2 и отверстие Р3. При этом
уравнительный резервуар через золотник сообщается с полостью над
диафрагмой редуктора. Если давление над ней будет меньше величины,
на которую отрегулирована пружина, диафрагма прогнется вверх и откроет
возбудительный клапан Через открытый возбудительный клапан редуктора
воздух поступит в камеру над уравнительным поршнем и затем в
уравнительный резервуар и полость над диафрагмой редуктора.
Так редуктор автоматически поддерживает давление в уравнительном
резервуаре зависимости от усилия пружины. Если давление в тормозной
магистрали станет ниже, чем в камере над поршнем (а значит, и в
уравнительном резервуаре), поршень перемещается вниз, своим
хвостовиком отжимает от седла впускной клапан, и тем самым сообщит
каналы А2 и Б. Начинается подпитка тормозной магистрали, и давление в
ней будет поддерживаться, как в уравнительном резервуаре.
Чтобы увеличить давление в уравнительном резервуаре, регулировочный
винт редуктора нужно повернуть по часовой стрелке, усилив сжатие
пружины. Для понижения давления в уравнительном резервуаре, а значит и
магистрали, винт ослабляют.
Если в положении I допустили перезарядку (что практикуется на
грузовых поездах для надежности отпуска), то повышенное давление
ликвидирует стабилизатор, доведя его до нормального зарядного. В
положении II камера над поршнем связана не только с уравнительным
278
резервуаром и редуктором. Через золотник крана она сообщается со
стабилизатором а через ниппель с калиброванным отверстием диаметром
0,45 мм — с атмосферой. Регулируя пружину, можно установить требуемое
давление в камере над диафрагмой стабилизатора. Оно будет определять
темп стравливания воздуха из уравнительного резервуара, а значит и из
тормозной магистрали.
Поскольку сечение калиброванного отверстия и открытие клапана
стабилизатора очень малы, давление над диафрагмой будет невелико. В
этом можно убедиться, заткнув ниппельное отверстие пальцем. Темп
снижения давления в уравнительном резервуаре и магистрали остается
постоянным. Он не зависит от величины перезарядки и утечек в магистрали
(стабилизатор создает постоянную утечку из надпоршневой камеры, а
редуктор пополняет ее в зависимости от его регулировки).
Рис. 129. Третье положение
Положение III (рис. 129). Уравнительный резервуар через канал К,
отверстие 11, канал 6 сообщается с отверстием М и тормозной магистра-
лью Б. Давление в них выравнивается, утечки в магистрали не
восполняются, так как поршень неподвижен (выключен из работы).
Снижение давления в магистрали из-за утечек вызывает перетекание
воздуха из уравнительного резервуара через обратный клапан в тормозную
магистраль до выравнивания давления.
Положение IV. Все отверстия и выемки на зеркале перекрыты золотником,
уравнительный резервуар не сообщается с тормозной магистралью.
Давление в уравнительном резервуаре (и в камере над поршнем) неизменно,
а давление в магистрали (и под поршнем) из-за утечек медленно понижается.
Поэтому поршень периодически кратковременно опускается, открывая
впускной клапан и позволяя восполнить утечки в магистрали.
279
Положение V. Воздух перетекает из уравнительного резервуара и камеры
над поршнем через отверстие УР3 (рис. 130), выемку 7, отверстие 8
диаметром 2,3 мм, отверстие 12 в выемку 13, и далее через отверстия АТ]
и Ат2 — в атмосферу АТ. Темп снижения давления в уравнительном
резервуаре определяется сечением калиброванного отверстия 8.
Рис. 131. Шестое положение
Теперь давление над поршнем оказывается меньшим, чем под ним
(в тормозной магистрали). Поэтому поршень смещается вверх, его
хвостовик отходит от седла. Поскольку выпускной клапан открылся,
•тормозная магистраль Б сообщается с атмосферным отверстием Ат3.
280
После требуемой разрядки уравнительного резервуара (ступени
торможения) ручку крана переводят в положение перекрыши. Какое-то
время продолжается выпуск воздуха из магистрали (это в кабине хорошо
слышно). Когда давление в уравнительном резервуаре и магистрали
сравняются, поршень опустится, его хвостовик закроет клапан и разобщит
магистраль и атмосферу.
Положение ¥Э. В этом положении на электропоездах реализуется
электропневматическое торможение без разрядки тормозной магистрали.
' Положение VI (рис. 131). Тормозная магистраль Б через отверстие м,
выемку 6, канал 5 и отверстие Ать т.е. самыми широкими каналами,
сообщается с атмосферой. Одновременно и камера над поршнем соединена
с атмосферой через отверстие УР2, выемки VPj и 7, отверстие Ат2.
Разряжается также в атмосферу и уравнительный резервуар: воздух
проходит через отверстие УР3, выемку УР4, отверстие 11 и канал 5.
В камере над поршнем давление падает быстрее, чем в магистрали.
Поэтому поршень перемещается вверх, сообщая магистраль Б с
атмосферой Ат3. Происходит экстренное торможение с полной разрядкой
магистрали очень высоким темпом, что обеспечивает надежность
торможения.
С помощью крана машиниста № 395 можно управлять не только
пневматическими, но и электропневматическими тормозами. Для этого в
его верхней части установлен специальный контроллер 1 (см. рис. 125).
Он состоит, из диска, крепящегося двумя винтами, двух микровыключателей
и кулачковой шайбы. Она надета вместе с ручкой крана машиниста на
квадрат стержня и закреплена сверху гайкой. Снаружи они закрыты
крышкой. К контроллеру подведен четырехжильный кабель с разъемом 7
для соединения микровыключателей и внешней цепи.
Усилия от кулачковой шайбы передаются на кнопки микровыключателей
через шарикоподшипники, которые перекатываются по профилю шайбы.
Профиль шайбы имеет выступы и впадины, поэтому микровыключатели
в соответствующих положениях ручки крана включаются или
выключаются.
Присоединить микровыключатели непосредственно к поездным
проводам 47 и 49 нельзя, так как их миниатюрные контакты не выдержат
токов самоиндукции при отключениях цепи. Напомним, что цепи имеют
достаточно большую индуктивность из-за большого числа катушек
вентилей. Поэтому с помощью микровыключателей включаются два
промежуточных реле: реле отпуска РО и реле торможения РТ. Своими
мощными контактами они запитывают провода 47 и 49.
В положении I и II оба микровыключателя выключены, реле РО и РТ
обсточены. В положениях III и VI включен первый микровыключатель и
реле РО, провод 49 под напряжением. В положениях V3, VI включается
второй микровыключатель и реле РТ, запитывая провод 47.
2S1
Таблица 27
Характерные неисправности крана машиниста
Признаки неисправности Причины Способы устранения
При служебном тормо- жении давление в урав- нительном резервуаре с 5 до 4 кгс/см2 пони- жается более чем за 6 с Засорено калиброванное отверстие в зеркале зо- лотника Пропуск уплотнения уравнительного поршня Прокалибровать отверс- тие в золотнике Смазать манжету уравни тельного поршня
В положении IV самоп- роизвольно понижается давление в уравнитель- ном резервуаре Утечки в соединениях уравнительного резер- вуара Устранить утечки
Пропуск обратного кла- пана, пропуск золотника В депо проверить седло клапана, притереть золо- тник
Пропуск уплотнения уравнительного поршня Заменить манжету
В положении II непре- рывный пропуск воздуха в отверстие между от- ростками крана Пропуск (засорение) впу скного или выпускного клапана Вынуть впускной кла- пан, очистить и прите- реть по месту
Пропуск манжеты в цо- коле Манжету расправить и смазать
Ручка перемешается с большими усилиями Нет смазки между зерка- лом и золотником Вынугь золотник, очис- тить, притереть и сма- зать
Быстрая зарядка уравни- тельного резервуара 11ропуск по втулке с от верстаем 0 1,5 мм Сменить втулку и прока- либровать отверстие
Большой зазор цилинд- рической части питате- льного клапана Сменить питательный клапан
После перевода ручки крана в положение IV резко (на 0,1-0,3 кгс/см2) повышается давление в магистрали Заедает уравнительный поршень Устранить заедание. По- ршень должен переме- шаться усилием не более 4 кгс
282
Продолжение таблицы 27
Признаки неисправности Причины Способы устранения
После ступени торможе- ния и постановки ручки в положение III давле- ние в уравнительном ре- зервуаре повышается В поездном положении резко повышается дав- ление в тормозной маги- страли В положениях III и IV не горит лампа “О”, в по- ложении V3, V, VI не горит лампа “Т” Пропуск обратного кла- пана Засорение и пропуск пи- тательного клапана ре- дуктора, Большая утечка из уравнительного ре- зервуара Большой люфт ручки крана на квадрате стер- жня Ослабление крепления микровыключателя или сдвиг их на панели Пользоваться только по- ложением IV. В депо за- менить уплотнение об- ратного клапана Очистить и притереть клапан редуктора, снять фильтр, устранить утечку Снять крышку контрол- лера, закрепить ручку крана и микровыключа- тели
ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ № 292.001
Он состоит из магистральной части с корпусом 11 (рис. 132),
крышки 15 и ускорителя. В корпус запрессованы втулки для магистрального
поршня 13, золотника 8 и переключательной пробки 18. Магистральный
поршень 12 изготовлен из латуни, имеет бронзовое уплотняющее кольцо.
Он образует две камеры: справа от поршня — магистральная, в которую
поступает воздух из тормозной магистрали, слева . золотниковая, в
которой два золигника (главный и отсекательный) вставлены в выемки
рамки магистрального поршня.
Поршень, передвигаясь вместе с рамкой, перемещает золотники.
Главный золотник 10 прижат к зеркалу втулки пружиной в виде согнутой
пластины. Отсекательный золотник 9 цилиндрическая пружина прижимает
к зеркалу главного золотника. Главный золотник в рамке поршня имеет
холостой ход (зазор) около 7,5 мм, осевой зазор отсекательного золотника
— около 0,3 мм.
283
Il 01 и
Рис. 133. Положения ручки переключательной коробки воздухораспределителя
усл. № 292-001
К втулке 19 притерта коническая пробка 18 переключателя режимов
работы. Она имеет три положения (рис. 133):
К — ведение короткосоставного пассажирского поезда, в котором не
более 20 вагонов (ручка переключателя находится в вертикальном
положении);
Д — ведение длинносоставного поезда, в котором более 20 вагонов
(ручка повернута наклонно в сторону подводящей магистрали);
УВ — ведение поезда с выключенным ускорителем (ручка наклонена в
сторону привалочного фланца тормозного цилиндра, т.е. — в
противоположную сторону).
Эти режимы за счет отверстий в пробке разного сечения изменяют время
наполнения и отпуска тормозных цилиндров. Тем самым избегают
недопустимых реакций в поезде.
Со стороны привалочного фланца в корпус ввернута заглушка 7 с
буферной пружиной 6 и очистным сетчатым фильтром. В крышке 15
имеется емкость объемом 1 л, которую называют камерой дополнительной
разрядки КДР. В крышке имеется также буферный стержень 16 с пружиной
и фильтр 14, состоящий из наружной и внутренней обойм, между которыми
намотана латунная сетка и слой фетра. С торцов обойма закрыта войлочными
прокладками, все вместе удерживает заглушка 17.
285
В ускорительную часть запрессовано седло 1 клапана экстренного
торможения, на который действует пружина, упирающаяся в срывной
поршень 5 ускорителя. Большая пружина прижимает ускорительный
поршень к прокладке 4. В поршне имеется калиброванное отверстие
диаметром 0,8 мм, которое соединяет полость между прокладкой и манжетой
с полостью над поршнем. Клапан 3 своими заплечиками входит в
полукольцевой паз поршня и имеет свободный ход около 3,5 мм.
Рис. 134. Схема воздухораспределителя № 292-001:
1 — клапан ускорителя; 2, 6, 7, 9 — соединение камеры над срывным поршнем с
тормозным цилиндром при экстремальном торможении; 3 —- переключательная
пробка: 4—выемка в пробке; 5 — полость тормозного цилиндра; 8,11 — наполнение
тормозного цилиндра при служебном торможении; 10 — отверстие запасного
резервуара; 12, 13 — отпуск тормозного циливдра; 14, 16 — сообщение камеры
дополнительной разрядки с атмосферной; 15, 17, 18, 19, 27 — дополнительная
разрядка; магистрали при служебном торможении; 20,21 — наполнение тормозного
цилиндра при экстренном торможении; 22 — отверстие диаметром 2 мм; 23 —три
отверстия диаметром 1,25 мм; 24 — прокладка; 25 — буферный стержень;
26 — магистральный поршень; 28 — калиброванное отверстие диаметром 0,8 мм;
29 — седло;
286
Зарядка. При зарядке тормозной магистрали (рис. 134) сжатый воздух
через фильтр крышки поступает в магистральную камеру М к поршню 26.
Поршень сдвигается влево, сжимая пружину буферного устройства
торцовой частью рамки и упирается своим притирочным пояском, в
котором просверлено отверстие диаметром 2 мм, в торец золотниковой
втулки. В ней имеются три отверстия диаметром 1,25 мм, которые
открываются после перемещения поршня в крайнее левое положение.
Эти отверстия сообщают магистральную камеру М с золотниковой ЗК. Поэтому
воздух, сдвинув поршень, через освободившиеся отверстия перетекает в
золотниковую камеру и далее — в запасной резервуар объемом 78 л.
Калиброванные отверстия (0 2 мм в притирочном пояске поршня и три
отверстия 0 1,25 мм в самой втулке) работают последовательно. Поэтому
в головных вагонах электропоезда, где давление в магистрали растет
быстрее, где поршни сжали буферные устройства, запасные резервуары
вначале заряжаются через три отверстия по 1,25 мм, а затем — через
отверстие 2 мм, так как поясок плотно прижат к торцу втулки.
В хвостовой части электропоезда, где давление в магистрали повышается
медленнее, поршень переместится только до соприкосновения с буферным
устройством, оставив кольцевой зазор между пояском и торцом втулки.
Поэтому зарядка запасных резервуаров хвостовых вагонов будет
определяться не отверстиями 2 мм, а тремя отверстиями по 1,25 мм, т.е.
быстрее, несмотря на то, что в этот момент там давление ниже.
Такой способ зарядки запасных резервуаров в головной и хвостовой
частях позволяет синхронизировать отпуск тормозов и зарядку по всему
поезду, более длительно выдерживать ручку крана в положении I, не боясь
перезарядить головные запасные резервуары.
Во время зарядки камера дополнительной разрядки КДР сообщается с
атмосферой: канал 27, отверстия 15 и 14 главного золотника, канал 16
отсекательного золотника, атмосферное отверстие Ат. Тормозной цилиндр
также сообщен с атмосферой: металлическая сетка, полость 5, канал 4
переключательной пробки, канал 12, выемку 13 главного золотника. Как
видим, зарядка запасного резервуара не зависит от положения пробки, но
воздух выходит из тормозного цилиндра через нее.
Во время зарядки магистрали подготавливается к работе ускоритель
экстренного торможения. За счет повышающегося давления поршень
ускорителя незначительно поднимается над седлом 29 и через перепускное
калиброванное отверстие диаметром 0,8 мм 28 воздух заполняет полость
над ним (там, где находится большая пружина). Далее по каналам в корпусе
распределителя он поступает под главный золотник, проходя через канал
переключательной пробки.
Торможение. Когда говорят, что действие распределителя основано на
принципе разности давлений на обе стороны магистрального поршня,
допускают неточность. Давление в тормозной магистрали можно снижать
с разной скоростью (разным темпом). На темп разрядки и реагирует
воздухораспределитель (безусловно, на торможении сказывается и глубина
287
разрядки тормозной магистрали). Так, если давление в магистрали
понижается медленно, воздух из золотниковой камеры будет перетекать
обратно в магистраль, и воздухораспределитель на торможение не
сработает. Это свойство называется мягкостью тормоза. Оно допускает
некоторые утечки в магистрали.
При снижении давления воздуха в магистрали на 0,3 — 0,4 кгс/см2
темпом служебного торможения избыточное давление на поршень со
стороны золотниковой камеры ЗК и запасного резервуара ЗР заставляет
поршень переместиться вправо вместе с отсекательным золотником на
величину холостого хода (7,5 мм), пока рамка своим торцом не коснется
главного золотника.
Запасный резервуар (и золотниковая камера ЗК) будут разобщены
с магистралью, благодаря перекрытию поршнем перепускных отверстий.
Одновременно камера дополнительной разрядки КДР через канал 27,
отверстие в главном золотнике 15, выемку отсекаТельного золотника 17,
отверстие 18 и канал 19 соединяется с тормозной магистралью, т.е. каждый
распределитель забирает из тормозной магистрали по 1 л сжатого воздуха.
Происходит дополнительная разрядка магистрали на 0.2 — 0,25 кгс/см2,
что повышает надежность срабатывания тормозов по всему поезду и
увеличивает скорость тормозной волны.
Это дополнительное падение давления в магистрали заставляет
переместиться поршень вместе с отсекательным главным золотниками еще
дальше вправо до соприкосновения с буфером 25 (поршень проходит в
этом случае примерно 5 — 8 мм). Сместившийся главный золотник
позволяет запасному резервуару и золотниковой камере через канал 11 в
золотнике и полость 5 сообщиться с тормозным цилиндром. Наполнение
цилиндра не зависит от положения пробки переключателя режимов.
Процесс будет продолжаться до тех пор, пока давление в запасном
резервуаре не станет примерно на 0,2 кгс/см2 меньше, чем давление в
магистрали. В этот момент магистральный поршень вместе с
отсекательным золотником переместится влево на величину свободного
хода (7 мм), главный золотник останется на месте. Отсекатель перекрывает
канал главного золотника 11 сверху, воздухораспределитель зафиксирует
перекрышу. Иными словами, конструкция распределителя обеспечивает
возможность торможения ступенями.
Для повторных ступеней торможения передвигать главный золотник не
требуется. Поршень, смещая только отсекательный золотник, становится
гораздо чувствительней. Поэтому для последующих ступеней применяют
малые разрядки магистрали.
288
При полном служебном торможении давление в магистрали понижают
в один прием на 1,5 — 1,7 кгс/см2. Поршень с обоими золотниками
переместится вправо, оставив канал 11 постоянно открытым. Давление в
запасном резервуаре и цилиндре уравнивается (его максимальная величина
составит 3,8 — 4,1 кгс/см2). При ступени торможения давление в цилиндре
приблизительно утраивается по сравнению с давлением, на которое
понижено давление в магистрали. Так, при снижении давления в
магистрали на 0,5 — 0,6 кгс/см2, в тормозных цилиндрах будет примерно
1,5 — 1,8 кгс/см2.
Экстренное торможение. При понижении давления в магистрали
темпом экстренного торможения (0,8 кгс/см2 за 1 с) поршень вместе с
золотниками перебрасывается вправо на 24 мм, сжимает пружину буфера
и прижимается к прокладке. Золотниковая камера и сообщающийся с ней
запасной резервуар через отверстие главного золотника 20, канал 21,
отверстие пробки 3 соединяются с тормозным цилиндром (отверстие 8 в
данном случае перекрывает главный золотник). Время наполнения
цилиндра будет определяться сечением отверстия, просверленного в
пробке.
В то же время главный золотник сообщает полость над срывным
поршнем ускорителя с тормозным цилиндром: выемка 9, каналы 6, 7,
пробка и канал 2 (см. рис. 134). Поршень ускорителя под действием
оставшегося воздуха в тормозной магистрали резко поднимается, отрывая
клапан от седла. (Воздух из тормозной магистрали не успевает перетекать
по калиброванному отверстию 0,8 мм ).
Через открытые клапаны 1 ускорителей воздухораспределители каждого
вагона дополнительно разряжают тормозную магистраль. Такой выброс
сжатого воздуха из тормозной магистрали через срывные клапаны
воздухораспределителей обеспечивает высокий темп экстренной разрядки
до хвоста поезда. Тормоза срабатывают практически одновременно и
надежно.
Если экстренное торможение применили после служебного торможения,
когда уже возросло давление в цилиндрах, то ускорители экстренного
торможения не сработают, так как выброс воздуха из полости над срывным
поршнем происходит при недостаточном перепаде давлений.
Если экстренное торможение применили при включенных
электропневматических тормозах воздухораспределители № 292 также не
сработают на экстренное торможение, потому что раньше сработают
электровоздухораспределители № 305, которые быстро снизят давление в
запасных резервуарах, и в начальный момент не будет создана разница
давлений, необходимая для передвижения магистрального поршня в
крайнее положение экстренного торможения.
289
Наполнение цилиндров при экстренном торможении зависит от
положения пробки переключателя режимов. В режиме К для поездов
нормальной длины оно составляет 5 — 7 с, в режиме Д для
длинносоставного поезда цилиндры наполняются через более узкое
отверстие в пробке, в режиме УВ наполнения происходит за 12 — 16 с
Отпуск. Он начинается после того, как давление в магистрали станет
выше, чем выравнившееся давление в запасном резервуаре и цилиндре.
Воздух протекает по те же каналам, что и после служебного торможения.
Время его выпуска зависит от положения пробки. В режиме К оно равно
9 — 12 с, в режиме Д составляет 19 — 24 с.
Воздухораспределитель 292.001 обеспечивает:
скорость тормозной волны 190 м/с, при экстренном торможении,
120 м/с — при служебном,
высокую плавность торможения;
выравнивание зарядки запасных резервуаров по всей длине поезда
(до 20 вагонов);
возможность длительного нахождения ручки в положении I без
перегрузки запасных резервуаров головных вагонов;
быстрое и надежное срабатывание тормозов в поезде независимо от
длины;
уменьшение реакций в длинносоставных поездах;
возможность включения вагонов в грузовые поезда.
Однако у него имеются и недостатки. Так , отсутствует подзарядка
запасных резервуаров в процессе торможения, невозможно восполнить
утечки в тормозных цилиндрах, т.е. тормоз истощимый, давление в
цилиндрах зависит от выхода штоков; в распределителе используют
большое количество цветного металла и притираемых поверхностей, что
делает прибор дорогим и трудоемким при ремонте.
РЕЛЕ ДАВЛЕНИЯ 404
Его используют в качестве дополнительного воздухораспределителя
(повторителя), позволяющего ускорить наполнение тормозных цилиндров
сжатым воздухом.
Реле (рис 135) состоит из корпуса 3 с крышкой 1 и приваленного
кронштейна 6. Принцип его действия напоминает работу
электровоздухораспределителя 305 без электромагнитных вентилей.
Внутри корпуса размещены диафрагма 2 с выпускным клапаном 4, седло,
питательный клапан 5, пружина и цоколь с резиновой манжетой. На
290
кронштейне имеются три отвода для подсоединений к тормозным
цилиндрам, воздухораспределителю и питательным резервуарам ПР.
При срабатывании основного воздухораспределителя № 292 или
электровоздухораспределителя № 305 воздух поступает в рабочую камеру,
воздействует на диафрагму, которая прогибается и отжимает клапан.
Питательные резервуары соединяются с тормозными цилиндрами, и
происходит торможение. При отпуске воздухораспределитель выпускает
воздух из рабочей камеры повторителя, диафрагма выгибается и сообщает
тормозные цилиндры с атмосферой через центральный канал клапана.
Рис. 135. Реле давления:
1 — крышка; 2—диафрагма; 3 — корпус; 4—выпускной клапан; 5 — питательный
клапан; 6 — кронштейн
291
Давление в рабочей камере (над диафрагмой) всегда несколько выше,
чем в тормозных цилиндрах (под диафрагмой). Причем, эта разность будет
тем больше, чем меньше давление в рабочей камере. Например, при
давлении в рабочей камере 1 кгс/см2 давление в тормозных цилиндрах
составит 0,7 кгс/см2 при давлении в рабочей камере 3,5 кгс/см2, в цилиндрах
будет 3,4 кгс/см2.
Реле давления 404 изготовляют с измененным разгрузочным клапаном,
разность давлений в тормозных цилиндрах и рабочей камере не превышает
0,1 кгс/см2.
В эксплуатации реле-повторители работают удовлетворительно. Однако
при перепадах температуры и большой влажности воздуха бывают случаи
замерзания, и реле не срабатывает на отпуск. Чтобы подобного избежать
рекомендуется постоянно и тщательно продувать пневматические сети
электропоезда.
ЭЛЕКТРОВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ УСЛ. № 305
Электровоздухораспределитель состоит из рабочей камеры РК, в нижней
части которой смонтирован переключательный клапан 15 (рис. 136), двух
электромагнитных вентилей-тормозного ТВ и отпускного ОВ,
пневматического реле 12. Емкость рабочей камеры составляет 1,5 — 1,6
л. Электровоздухораспределитель № 305 устанавливают в одном длоке с
воздухораспределителем 292 (рабочая камера 4 с переключательным
клапоном находиться между распределителями).
Резиновая диафрагма 14 разделяет корпус прибора на две части. Полость
под диаграмой является полостью тормозного цилиндра.
Катушка отпускного вентеля 6 запитывается от поездного провода 49,
катушка тормозного вентеля 8 получает питание от поездного провода 47.
Если ручка крана машиниста находится в положении II или I провода
обесточены, следовательно оказываются обесточенными и катушки обоих
вентилей. Их якори усилием пружин отжаты от сердечников и находиться
в нижнем положении. При этом клапан отпускного вентеля 7 открыт, а
клапан тормозного вентеля 9 закрыт. Рабочая камера и полость над
диафрагмой через канал 5 отпускного вентеля сообщаются с атмосферой.
В поездном положении ручки крана машиниста воздухораспределитель
№292 находиться в положении зарядки. Поэтому в запасном резервуаре
21 устанавливается такое же давление, как и в магистрали. Воздух из
запасного резервуара 21, кроме того, подходит к питательному клапану 13
электровоздухораспределитель и закрытому клапану 9 тормозного вентеля.
292
Перед пременением ЭПТ ручку крана машиниста устанавливают сначала
в положение III, а затем IV. При этом поездном провод 49 оказывается под
напряжением, получив питание от промежуточного реле отпуска РО,
которым управляет микровыключатель контроллера крана машиниста. От
провода 49 на электровоздухораспределителях каждого вагона срабатывают
отпускные вентили ОВ и закрывают клапан 7. Если ранее полость над
диафрагмой и рабочая камера 4 сообщались с атмосферой, то теперь они
разобщены. Рабочая камера оказалась “запертой”, тормозной прибор
подготовлен к работе.
Для торможения ЭПТ ручку крана машиниста кратковременно переводят
из положения перекрыши в положение V3, а затем возвращают в
Перекрышу. Поэтому от контроллера крана кратковременно запитывается
промежуточное тормозное реле РТ. Оно подает напряжение на поездной
провод 47 (поездной провод 49 остается под питанием, так как реле отпуска
РО замкнуто). Значит, клапан 7 остается закрытым, а клапан 9 открывается.
Сжатый воздух из запасного резервуара 21 по соответствующим каналам
(см. рис. 136 ) через калиброванное отверстие 1,8 мм в седле клапана 9
попадает в полость над диафрагмой 14 и в рабочую камеру 4. Под
давлением сжатого воздуха диафрагма прогибается, закрывает
атмосферный канал и, преодолевая усилие пружины, открывает
питательный клапан 13.
Сжатый воздух, заполняя полость под диафрагмой, из запасного
резервуара по каналу поступает в полость 19 переключательного клапана
15. Переключательный клапан перемещается в крайнее левое положение.
Теперь воздух имеет возможность заполнить тормозной цилиндр 1.
Прижатый в левом положении переключательный клапан разобщает
воздухораспределитель 18 и тормозной цилиндр.
В тормозном цилиндре установится приблизительно такое же давление,
что и в рабочей камере. Оно зависит от продолжительности возбуждения
тормозного вентиля. Отметим довольно интересную особенность: если при
наполнении цилиндров пневматическими распределителями 292 давление
в цилиндрах будет зависеть от выходов штоков (т.е. от объемов цилиндров),
то при наполнении цилиндров электроврздухораспределителями № 305,
давления в цилиндрах будут одинаковыми (теоретически), поскольку они
будут зависеть от давления во всех рабочих камерах поезда. Время
наполнения цилиндров также не будет существенно отличаться при разных
выходах штоков, потому что на разных распределителях питательные
клапаны 13 будут открываться по-разному (на одних больше, на других
меньше).
293
Рис. 136. Схемы электро воздухораспределителя № 305-001 при зарядке (а),
торможении (б) и отпуске (в):
1 — тормозной цилиндр; 2 — канал для поступления воздуха в тормозной
цилиндр; 3,10 — каналы, соединяющие запасный резервуар с полостью над
диафрагмой и рабочей камерой; 4 — рабочая камера; 5 — канал в отпускном
вентиле; 6 — катушка отпускного вентиля; 7 — клапан отпускного вентиля;
8— катушка тормозного вентиля; 9 — клапан тормозного вентиля; 11 — клапан;
12 — пневматическое реле; 13 — питательный клапан; 14 — диафрагма;
15 — дифференциальный клапан; 16 — воздухораспределитель:
17 — тормозная магистраль; 18 — канал для поступления воздуха в полость
переключательного клапана; 19 — полость переключательного клапана;
20 — канал для поступления воздуха в тормозной цилиндр; 21 — запасный
резервуар
294
Для того чтобы зафиксировать в цилиндре требуемое давление (режим
перекрыши), ручку крана возвращают из положения V3 в положение
IV или 111. Тем самым обесточивают провод 47, но оставляют провод 49
под'напряжением. Якорь вентиля 8 отпадает, клапан 9 садится на седло и
закрывается, разобщая полость над диафрагмой и рабочую камеру с
запасным резервуаром 21. Катушка отпускного вентиля 6 остается под
напряжением, ее якорь притянут, и атмосферный канал 5 закрыт
клапаном 7.
В рабочей камере 4 и тормозном цилиндре установилось одинаковое
давление. При его выравнивании диафрагма занимает среднее положение,
клапан 13 под действием пружины закроется и перекроет поступление
сжатого воздуха из запасного резервуара в тормозной цилиндр.
Отпуск получается полным, если снимается питание с обоих вентилей
(при переводе ручки в положение II). Катушки обесточены, якори находятся
в нижнем положении. Клапан 7 отпускного вентиля ОВ открыт, а клапан 9
тормозного вентиля ТВ закрыт. Рабочая камера и полость над диафрагмой
через канал 5 сообщены с атмосферой. Давление над диафрагмой
становится меньше и она выгибается, открывая атмосферный клапан 11.
Воздух из тормозного цилиндра через открытый клапан 11 выходит в
атмосферу. В рабочей камере и в тормозном цилиндре давление становится
равным атмосферному. Время отпуска составляет приблизительно
3 — 4 с.
Можно пользоваться и ступенчатым отпуском (что часто делают на
практике). Из рабочей камеры нужно выпускать сжатый воздух не в один
прием, а ступенями, поочередно ручку крана из перекрыши переводят в
положение II и обратно. Тормозной цилиндр будет отпускать ступенями,
пропорционально снижению давления в рабочей камере.
ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КЛАПАН АВТОСТОПА
ЭПК 150 И-1
Это устройство (рис. 137) связывает локомотивную сигнализацию с
тормозной магистралью электропоезда. Клапан состоит из следующих
основных частей:
электромагнитного вентиля, в верхней части которого смонтирован
замок 14;
камеры выдержки времени, обозначенный буквами К и Д; объем камеры
составляет 1 л и в ней укреплена диафрагма 5, на которую через стакан с
рычагом 8 действует пружина 10;
срывного поршня с клапаном 6. Он предназначен для экстренной
разрядки тормозной магистрали в атмосферу (через 7 с после свистка ЭПК).
На крышке пружины 10 имеется контактная группа электрических
блокировок, которая обеспечивает регистрацию включения или
выключения ЭПК на скоростемерной ленте.
295
Рис. 137. Электропневматический клапан автостопа усл. № 150М(а) и его схема
(экстренное торможение) (б):
1 — кронштейн: 2 — корпус: 3 — срывной клапан: 4, 10, 20 — пружины:
5 —диафрагма; 6 — клапан; 7 — средняя часть ЭПК; 8 — рычаг; 9 — контакты;
11 — винт; 12 — контактная группа; 13 — крышка; 14 —- замок; 15— корпус
электромагнита; 16 — якорь; 17 — катушка; 18 — сердечник; 19 — шток;
21 — плунжер; 22 — втулка с седлом для клапана: 23 — отверстие;
24 — калиброванное отверстие
Рис. 138. Схема нормального положения ЭПК:
1 — свиток; 6—срывной поршень: 7 - резиновая диафрагма: 8 - - возбудительный
клапан; 9 — рычаг; 10 — контакты; 11 — стакан; 12 — пружина; 18 — якорь;
19 — шток; 20 — катушка электромагнита; 21 — клапан; 22, 23 — калиброванные
отверстия; 24 — камера выдержки времени
Если в замок 14 вставить ключ и повернуть до упора вправо, ЭПК
выводится из работы. При повороте ключа до отказа влево, ЭПК приходит
в рабочее состояние. При этом стержень 19, связанный с якорем 16,
поднимется вверх и освободит клапан 21. При подаче питания на катушку
электромагнита 17 аппарат будет продолжать удерживаться в нормальном
рабочем состоянии, т.е. срывной клапан 3 закрыт, свисток бездействует.
Работу ЭПК можно проследить по схемам на рис. 138 и 139. На рис. 138
показано его нормальное состояние, на рис. 139 — срыв на экстренное
торможение.
После подачи напряжения на катушку электромагнита ЭПК 20, якорь 18
притягивается и воздействует на шток 19. Шток нажимает на клапан 21 и
закрывает его. Сжатый воздух из главных резервуаров проходит по
трубопроводу ГР через калиброванные отверстия 22,23 и заполняет камеру
выдержки времени 24. Резиновая диафрагма 7 прогибается вверх, сжимает
пружину 12, поднимает ее стакан 11, а вместе с ним и рычаг 9.
13 Зак. 297
Рис. 139. СхемаЭПК в момент начала торможения:
1 —свиток; 6—срывной поршень; 7—резиновая диафрагма; 8 —возбудительный
клапан: 9 — рычаг; 10 — контакты; 11 — стакан; 12 — пружина; 18 — якорь;
19 — шток; 20 — катушка электромагнита; 21 — клапан; 22, 23 — калиброванные
отверстия; 24 — камера выдержки времени
Возбудительный клапан 8 закрыт, так как на него сверху рычаг 9
воздействия не оказывает. Под действием пружины клапан плотно садится
на седло.
Воздух тормозной магистрали поступает к срывному поршню 6 и через
калиброванное отверстие а перетекает в полость над поршнем (в срывную
камеру), подходя к возбудительному клапану снизу. Поэтому давление над
поршнем 6 будет равно давлению в тормозной магистрали. Поскольку под
поршнем находится широкое атмосферное отверстие, то давление воздуха
сверху в сочетании с усилием пружины плотно прижимает клапан поршня
к седлу. Контакты переключателя 10 в этом состоянии замыкают
электрическую цепь катушки электромагнита.
298
Рис. 140. Схема электропневматического ЭПК и срывного СК клапанов:
1 — камера выдержки времени; 2 — срывной поршень ЭПК; 3 — камера над
срывным поршнем; 4 — возбудительный клапан; 5 — диафрагма; 6 — свисток;
7 — напорная магистраль; 8 — тормозная магистраль
Срыв ЭПК на экстренное торможение происходит после обесточивания
катушки 20. В этом случае электромагнит перестанет удерживать якорь, и
под давлением воздуха снизу клапан 21 сместится вверх. Камера выдержки
времени через калиброванное отверстие 22 и свисток 1 начнет разряжаться
в атмосферу. На это требуется 7 с. Тон звучания свистка не уменьшается
по мере разрядки камеры 24, так как к выходящему воздуху из камеры
добавляется воздух напорной магистрали.
Калиброванные отверстия 22 и 23 подобраны так, что через 7 — 8 с
давление в камере выдержки времени 24 снизится примерно до
1,5 кгс/см2 В этот момент пружина 12 прогнет диафрагму 7, отросток 9
откроет возбудительный клапан 8 и одновременно разомкнет электрические
контакты в цепи катушки электромагнита ЭПК.
Воздух из срывной камеры (полости над поршнем 6) быстро выходит
через открытый возбудитель в атмосферное отверстие. Срывная камера
разряжается. Поршень 6 под давлением воздуха в тормозной магистрали на
его кольцевую поверхность вокруг закрытого атмосферного отверстия резко
поднимается и сообщает ее с атмосферой. Происходит экстренное
торможение электропоезда. Когда давление в тормозной магистрали станет
около 1,5 кгс/см2 срывной клапан поршня 6 закроется. Прекратить
начавшееся торможение, нажимая на рукоятку бдительности и пытаясь
13'
299
запитать катушку электромагнита, невозможно, так как контакты
переключателя 10 разорвут электрическую цепь. Для восстановления
работы автостопа и отпуска тормозов необходимо ключ в замке 14 (рис. 137)
повернуть до упора вправо. Это дает возможность механически прижать
клапан к седлу 22 и зарядить сжатым воздухом камеру выдержки времени.
Нижние размыкающие электрические контакты переключателя 10
используются для разбора схемы тяги при срыве ЭПК.
Срыв ЭПК возможен не только при обрыве питания его электромагнита.
На рис. 140 показана схема взаимодействия ЭПК и срывного клапана СК.
Клапан СК представляет собой обыкновенный электропневматический
вентиль, который при управлении электропоездом постоянно находится
под напряжением (если машинист правильно управляет электропоездом и
подтверждает свою работоспособность). Вентиль СК через трубопровод с
разобщительным краником связан со срывной камерой ЭПК. Когда он
запитан, его клапан закрыт. В аварийных случаях срывной клапан СК
обесточивается и сообщает камеру над срывным поршнем ЭПК с
атмосферой. Срыв ЭПК происходит моментально.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НЕИСПРАВНОСТЯХ
В ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СЕТЯХ
Причиной выхода из строя отдельных узлов пневматического
оборудования могут быть не только нарушения технологии ремонта или
ревизии приборов, но и невыполнение требований по уходу и содержанию
электропоезда, т.е. неправильная эксплуатация. Неисправности
пневматического оборудования можно разделить на две группы. К первой
относят повреждения, приводящие к отказу пневматического оборудования
всего поезда (повреждение крана машиниста, ЭПК автостопа,
трубопроводов напорной или тормозной магистралей, перекрытие
концевых кранов, разъединение рукавов, обрыв или постороннее питание
поездных проводов ЭПТ). Ко второй части — неисправности только одного
вагона (неполадки мотор-компрессора, воздухораспределителя, тормозного
цилиндра, рычажной передачи, авторегулятора, сигнализатора отпуска
тормозов и др.).
С другой стороны, неисправности пневматического и тормозного
оборудования условно разделяют на три вида:
неисправности, устранение которых требует от машиниста детального
знания устройства оборудования и умения обеспечить безопасное
следование электропоезда;
300
повреждения, легко устраняемые машинистом (например, отключением
дефектного узла);
неисправности приборов, обнаруженные в автоматном цехе депо.
Так, если магистрали электропоезда и маслоотделители систематически
не продували, это скажется на работе реле давления № 404 (повторителей).
Реле давления “не отпускает”, зачастую при нулевых температурах (при
перепадах от +3 до -2 °C). Накопившийся конденсат вместе с грязью и
маслом забивает клапаны реле и замерзает, реле не срабатывает на отпуск.
Во избежание этой неисправности можно рекомендовать только
систематическую и тщательную продувку пневматических сетей, контроль
за работой компрессоров, устранение утечек, особенно в дверных
цилиндрах и вентилях. Если случай неотпуска произошел, ослабляют гайки
шпилек у реле давления, и затем неисправное реле отключают
разобщительным краном.
Приведем другой пример. При недостаточной плотности манжет
тормозного цилиндра или плохо навернутой гайке на подводящей трубе на
заторможенном поезде сжатый воздух из напорной магистрали уходит в
атмосферу. Достаточно 10 — 15 мин, чтобы напорная магистраль
разрядилась до нуля. Для устранения такой неисправности определяют
тормозные цилиндры, имеющие утечку, а также (по возможности) не
затормаживают поезд на длительное время. Как и в первом случае,
неисправный повторитель отключают разобщительным краном.
В эксплуатации нередки неисправности обратного клапана: плохая его
посадка на седло или отсутствие подъема клапана. В первом случае во
время выпуска влаги из маслоотделителя будет постоянное дутье через
открытый кран. Второй случай опаснее — перегревается клапанная коробка
компрессора, двигатель перегружается, возможно срабатывание защиты.
Эту неисправность следует определять по снижению производительности
компрессоров.
При разрыве тормозной или напорной магистрали, а также срыве стоп-
крана происходит экстренное торможение поезда. В этом случае машинист
должен немедленно поставить ручку крана в положение VI и держать ее в
положении экстренного торможения до полной остановки. Если отпустить
тормоза раньше, когда поезд еще не остановился, головные вагоны отпустят
и по инерции потянут заторможенные хвостовые вагоны. При этом юз и
образование ползунов на колесных парах неизбежны.
После остановки ручку крана переводят в положение I. Если тормозная
магистраль не заряжается и автотормоза не отпускают, закрепляют
головной вагон, ручку крана переводят в поездное положение и по шипению
301
выходящего воздуха определяют неисправность трубопровода, дефектный
рукав или открытый стоп-кран.
Обнаружив обрыв рукава, его заменяют. Для этого перекрывают
концевые краны, ослабляют контргайку и отвертывают рукав специальным
ключом. После постановки нового рукава контргайку необходимо плотно
завернуть. Если на перегоне заменить порванный рукав напорной
магистрали невозможно, перекрывают концевые краны в месте обрыва и
на рейке зажимов разъединяют провод 27 При этом учитывают конкретную
обстановку: между какими вагонами обрыв, далеко ли до конечной станции
И т.д.
При обрыве рукава тормозной магистрали, когда его нельзя заменить,
поступают так: перекрывают концевые краны у места разрыва, в хвостовом
вагоне открывают разобщительные краны у крана машиниста^ ручку
переводят в поездное положение, предварительно перекрыв краник СК.
Помощник машиниста должен быть в хвостовой кабине для наблюдения
за тормозными приборами.
Следует помнить, что при срыве стоп-крана пневматические тормоза
прийдут в действие только в той половине поезда, где открыт стоп-кран.
Поэтому электропоезд ведут с особой осторожностью и с пониженной
скоростью, на конечном пункте рукав обязательно меняют. Не менее важно
помнить, что манометры, установленные на электропоездах, подвергают
периодическим проверкам;
один раз в год с разборкой, ремонтом и пломбированием (на пломбе
должны быть дата проверки, год и квартал);
через каждые 6 мес. (на стекле краской проставляют дату проверки,
число, месяц, год), а также независимо от срока, если возникают сомнения
в правильности показаний.
302
Некоторые рекомендации по эксплуатации электропоезда:
1. Электропоезд необходимо эксплуатировать при зарядном давлении в
тормозной магистрали 4,5 ± 0,1 кгс/см2.
2. На указанное давление должен быть отрегулирован редуктор крана
машиниста (не более!)
3. Выключатели АВУ регулируются на:
включение 4,5 кгс/см2
выключение 2,7 кгс/см2
4. Выключатель АВТ регулируется на:
включение не менее 0,5 кгс/см2
выключение 1,3 — 1,5 кгс/см2.
5. Отрегулировать реле времени на замещение электрического тормоза
при его срыве на давление 1,8 — 2 кгс/см2
6. Давление цилиндрах при дотормаживании 0,8 — 1 кгс/см2
7. Для уменьшения вероятности юза на грязных рельсах при малом
количестве пассажиров не применять без острой необходимости полное
служебное торможение, особенно при низких скоростях.
8. При отправке поезда в ремонт (при транспортировке в грузовом
составе) переставить валики мертвых точек наклонных рычагов,
укрепленных на концевых балках рам тележек в нижние отверстия,
предназначенные для эксплуатации рычажно-тормозной передачи с
композиционными колодками с выходом штока 40 — 50 мм; краники
у тормозных цилиндров должны быть перекрыты.
9. При получении поезда с завода или после прибытия из ремонта
переставить валики наклонных рычагов в верхние отверстия (для чугунных
. колодок); отрегулировать выходы штоков на 50 — 75 мм; открыть краники
у тормозных цилиндров. Без выполнения этих работ транспортировка
электропоезда запрещается.
303
АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛОКОМОТИВНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ
Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛСН) работает в
сочетании с автостопом, регистрирующим скоростемером, устройствами
контроля скорости и периодической проверки бдительности машиниста.
Автостоп — это устройство, осуществляющее экстренное торможение
поезда в случаях превышения контролируемых скоростей при
запрещающих показаниях локомотивного светофора или потери
машинистом способности управлять составом (он не нажимал на рукоятку
бдительности в ответ на свисток ЭПК или световой сигнал). Таким образом,
основная роль автостопа — предупреждение проездов светофоров с
запрещающими показаниями и остановка поезда, если допускаемая
скорость была превышена.
АЛСН дублирует в кабине машиниста показания путевых сигналов, к
которым приближается поезд: проходных и входных светофоров, а при
следовании по станциям—маршрутных и выходных не только на главных
но и на боковых путях. Это значительно облегчает условия труда
машиниста. Система АЛСН передает информацию непрерывно, в течение
всего времени следования поезда по перегонам и станциям.
Сигнальные показания локомотивного светофора:
зеленый огонь — разрешается движение с установленной скоростью,
на путевом светофоре, к которому приближается поезд, горит зеленый
огонь;
желтый огонь — разрешается движение с уменьшенной скоростью, на
путевом светофоре горит желтый огонь, требующий его проследования со
скоростью, не превышающей 60 км/ч;
желтый огонь с красным — разрешается движение с готовностью .
остановиться, на путевом светофоре горит красный огонь;
красный огонь — загорается после проезда путевого светофора с
красным огнем;
белый огонь — показания путевых светофоров не передаются.
Белый огонь на локомотивном светофоре загорается после зеленого или
желтого огня, когда поезд принимается на некодированный путь станции,
который не оборудован путевыми устройствами локомотивной
сигнализации. После проследования светофора с запрещающим
показанием желтый с красным огонь локомотивного светофора меняется
на красный, при котором дальнейшее следование возможно со скоростью
не свыше 20 км/ч.
304
Скоростемер
СП-2М-
ЭПК
ешифратор
Ладовые циклы:
0,72
0,37
0,57
1,0с
орнозная
агистрал
о
о
приемные
катушки
Рис. 141. Устройство АЛСН
_ интервалы между
импульсами и циклами
Рельсы
Первая
колесная пара
Магнитные
силовые линии
110 В
Усилится
Кодовые токи
АЛСН
Кроме того, белый или красный огонь на локомотивном светофоре может
появиться и на кодированном участке при обрыве рельсовой цепи или ее
перемыкании металлическим предметом (например, при переезде пути
трактором). Поэтому внезапное появление таких огней на локомотивном
светофоре является важнейшей информацией машинисту о возможной
аварийной ситуации.
Каждый световой сигнал путевого светофора преобразуется в
электрический сигнал в виде импульсов тока в определенной
последовательности, который передается по рельсовым цепям и поступает
на локомотивный светофор (рис. 141). Зеленому огню соответствует
комбинация из трех импульсов, следующих друг за другом с определенным
интервалом. Желтому огню соответствует кодовая комбинация из двух
импульсов, желтому с красным — один импульс, красному огню
соответствует непрерывное протекание тока в рельсовых цепях или его
отсутствие.
305
Для создания кодовых комбинаций с разным числом импульсов и
интервалами применяют специальные кодовые трансмиттеры. Сигнальные
реле для зеленого или желтого огней путевого светофора одновременно
подключают реле трансмиттера к тем контактам, с которых снимается кодовая
комбинация, соответствующая сигналу путевого светофора. Реле
трансмиттера коммутирует токи в первичной обмотке кодового
трансформатора (вторичная обмотка подключена к обеим рельсовым
цепям). При замыкании реле в рельсовую цепь подается импульс
переменного тока, при размыкании контакта образуется пауза.
Ток, протекающий навстречу поезда по электрической рельсовой цепи,
создает магнитное поле, в которое попадают приемные катушки
электропоезда. В соответствии с кодовыми комбинациями в катушках
наводится э.д.с. сигналов. Данные сигналы проходят через фильтр,
усиливаются усилителем и поступают в дешифратор, который состоит из
реле-счетчиков и сигнальных реле. Реле-счетчикиотсчитывают импульсы,
а сигнальные реле управляют лампами локомотивного светофора,
одновременно воздействуя на ЭПК через систему АЛСН.
Оборудование АЛСН размещено в кабине управления и в специальном
шкафу. В кабине установлены локомотивный светофор, скоростемер
СЛ-2М, рукоятка бдительности, электропневматический клапан автостопа
ЭПК. В шкафу находятся усилитель и дешифратор, рейка зажимов для
соединения проводов локомотивной сигнализации. Приемные катушки
установлены за путеочистителем вблизи рельсов.
Для повышения безопасности движения локомотивная сигнализация
дополнена системой контроля скорости и устройств проверки бдительности
машиниста. Контроль скорости заключается в том, что устройства
локомотивной сигнализации не допускают следования поезда при желто-
красном и красном огнях локомотивного светофора со скоростью выше
контролируемой.
Проверка бдительности машиниста необходима при приближении поезда
к светофору с запрещающим показанием. Машинист подтверждает свою
работоспособность в ответ на свисток ЭПК или световой сигнал
кратковременным отпусканием нажатой педали или кнопки. Если в
течение 7 с момента подачи предупреждающею сигнал он не среагирует,
то ЭПК экстренно разряжает тормозную магистраль.
Проверка бдительности может быть однократной и периодической.
Однократная действует при каждой смене сигнала на локомотивном
светофоре. При этом следует подтвердить бдительность нажатием рукоятки
бдительности (или кратковременным отпусканием педали), иначе
произойдет экстренное торможение поезда. При периодической проверке
машинист подтверждает свою бдительность через каждые 15 — 20 с.
306
VII. ПРИЛОЖЕНИЕ.
ПЕРЕЧЕНЬ ПРОВОДОВ ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОЕЗДА
ЭР2Т
№ гнезда № провода Назначение
1 1 Автоматический пуск в положении 1 в режиме тяги Пониженная уставка блока САУТ в тормозном положении 2Т
2 2 Маневровый режим (включение ТПМ и ЛК)
3 3 Положение 2 в режиме тяги. Включение контактора Ш на тор- мозных положениях
4 4 . Электрическое торможение, уставка САУТ
5 5 Автоматический пуск в положении 3
6 6 Автоматический пуск в положении 4
7 7 Возврат защиты
8 8 Торможение ЭПТ прицепных вагонов
9 9 Дотормажи ван ие
10 10 Сигнальная лампа контроля дверей
11 11 Реверсор “Вперед”
12 12 ‘"Назад”
13 13 Вспомогательный компрессор
14 14 Управление резервированием
15 15 “Плюс” батареи
16 15 То же
17 16 Резервирование ПО В
18 18 Песочница
19 19 Резервирование НОВ
20 20 “Плюс” цепи управления секции
21 21 Токоприемники
“ 22 22 “Плюс” цепи управления поездом
23 23 Трансляция
24 24
25 25 Токоприемник поднят
26 26 “ опущен
27 27 Компрессоры
28 28 Свободный
29 30 “Минус” цепей управления
30 30 То же
307
№ гнезда № провода Назначение
31 ; 30 U у < и 1 . р г
32 32 Управление резервированием
33 33 Изменение уставки БРУ
34 34 То же
1 35 Свободный
2 36 Управление вентиляцией, отоплением
3 37 “ освещением
4 38 Сигнализация пожароопасности
5 39 Управление резервированием
6 40 Электрическое торможение
7 40 То же
8 41 Нормальная уставка САУТ в тормозном положении ЗТ
9 42 Управление замещением
10 43 Торможение ЭПТ
11 44 Напряжение 50 В
12 45 Торможение ЭПТ
13 47 То же
15 49
16 5 Сигнальная лампа "СОТ'
17 52 Правые двери открыты
18 53 “ “ закрыты
19 54 Левые двери открыты
20 55 “ “закрыты
21 56 Обогрев маслоотделителя
22 57 Звонок
23 58 Связь
24 59
25 60 Сигнальная лампа “ЛКиТ”
26 61 ““ "БВ"
27 62 ““ "РБ"
28 63 “ “ "преобразователь"
29 64 “ “ "вспомогательной цепи"
30 65 “ “ "PH”
308
№ гнезда № провода Назначение
31 66 Резервирование 220 В
32 67 То же
33 68
34 85 Управление резервированием
1 17 Управление ПРУ
2 31 Блокировки безопасности
7 81 Цепи 220 В
8 81 То же
9 81 и
10 81 и
11 82 а
12. 82 а
13 82 а
14 82 а
15 83 а
16 83 а
17 83 и
18 83 и
21 84 Нейтраль генератора
22 84 То же
25 46 Включение реле времени защиты РЗП1
26 50 Замещение и дотормажнвание прицепных вагонов
29 90 Аварийное опускание токоприемника при срабатывании те рмосигнализации
Примечание. Номера и назначения поездных проводов набраны
обычным шрифтом, секционных — полужирным.
309
НАЗНАЧЕНИЕ БЛОК-КОНТАКТОВ В ЦЕПЯХ УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ ЭР2Т И ЭД2Т
ГОЛОВНОЙ (ПРИЦЕПНОЙ) ВАГОН
Контактор батареи БК
44 — 74Б Подключает цепи с напряжением 50 В к нейтрали вторичной
обмотки трансформатора ТрУ во время работы преобразователя
44,—4Е Подключает потребители цепей 50 В к средней точке батареи при
неработающем преобразователе
] 5Д— 15Ф Подключает вольтодобавку для заряда батареи при работающем
преобразователе
63А — 30 Подает питание к сигнальной пампе "Преобразователь", если
преобразователь не работает или неисправен (при отсутствии ре-
зервирования)
К15 — 15Ф Подключает потребители цепей 110 В к батарее при отключенном
преобразователе
20К — 20КБ Цепь начального подмагничивания обмотки возбудителя
синхронного генератора
Контактор генератора КН
66 — 66Б 67 — 67Б 68—68Б Подключает пезервную магистраль 66—68 к
основной магистрали генератора 81 — 83
14—22Л Автоматически включает контактор резервирования КР при отказе
преобразователя
20В—20С Питание катушки контактора КП
Контактор преобразователя КП
22Л—22К Автоматически включает контактор резервирования КР при отказе
преобразователя
ЗОЦ — ЗОЦБ Создает цепь питания контактора КГ от двух фаз Cl, С2
генератора через диоды Д8, Д10 и Д12
15Ж — 20КА Цепь начального подмагничивания обмотки возбудителя
генератора
Пусковой контактор ПКП
27А—27Б Исключает одновременный запуск преобразователя и двигателя
компрессора
310
ПКП 20В—20С Создает первоначальную цепь включения контактора КП
ПКП 20К — 20 КА Обеспечивает начальное подмагничивание обмотки
возбуждения генератора
Контактор компрессора К
81В —81 Г, 82 — 82Г, 83В — 83Г Подает переменное напряжение 220 В на
асинхронный двигатель компрессора
27 — 27Б Цепь самоподхвата катуш ки контактора К
Контактор вентиляторов КВ 1
181К — 81Я, 82М—82 83К — 83Я Подает переменное напряжение на
асинхронные двигатели вентиляторов МВ 1, МВ2
20БУ—20БЦ - Управляет контактором калориферов КО 1
Контактор вентилятора кабины КВК
66Е—66И, 67 67И, 68Е—68И Подает питание на асинхронный двигатель
вентилятора кабины
20АУ—20АГ Обеспечивает включение контакторов калориферов кабины
КО2 и КО4 только при нормальной работе двигателя вентилятора МВК
Контактор времени выдержки хода КВХ
22В—22М Подает питание на поездные провода 11 и 2, сигнальную лампу
линейных контакторов после установки контроллера в маневровое
положение. При сбросе контроллера на ноль обеспечивает выдержку
времени на отключение контакторов ЛК и ЛКТ
2 — 22М Последовательно включается блокировка для запитывания
провода 2
Контактор выдержки времени торможения КВТ
22М—22В Подает питание на провод 11 и сигнальную лампу при постановке
контроллера в тормозные положения. Обеспечивает выдержку времени на
отключение силовых контактород при сбросе контроллера машиниста на
ноль
ДОЯ—22В Запитывает основной провод торможения 40 через включенную
кнопку "Торможение" и срывной клапан СК в тормозных положениях
контроллера машиниста
311
Репе перегрузки преобразователя РПП
16Ж—20Д Включает реле защиты преобразователя РЗПЗ при перегрузах в
силовой цепи двигателя преобразователя с одновременной подачей сигнала
на вход блока БУП "Защита"
Промежуточное реле управления ПРУ
20В—20Г Включает контактор преобразователя КП и питание блока БУП
15 — 20А Подает питание на удерживающую катушку и вентиль БВ
Реле пневматического тормоза РПТ
ЗОК — ЗОЛ Выключает режим тяги (контактор КВХ) при срыве ЭПК и
пользовании кнопкой "Аварийный ЭПТ" при включенном контроллере
машиниста. Препятствует включению тяги при перекрытых кранах ЭПК
44 — 49, 44 — 47 Включает полное служебное торможение ЭПК при
срыве ЭПК
Реле отпуска РО
44 — 49 Управляет режимом отпуска ЭПТ: подача питания на провод 49
обеспечивает перекрышу тормоза, снятие питания - отпуск
Реле торможения РТ
44 — 47 Управляет режимом торможения ЭПТ: подача питания на
провод 47 (Одновременно с проводом 49) обеспечивает наполнение
тормозных цилиндров сжатым воздухом
Реле контроля отпуска РКО
45 —45Б В головном вагоне в положении ручки крана "перекрыта'' создает
цепь на сигнальную лампу "Т". В хвостовом вагоне подготавливает цепь
питания срывного клапана СК при торможении ЭПТ. соединяя
провода47 и 45
Реле контроля торможения РКТ
45 — 45А Подает питание на катушку срывного клапана СК в момент
торможения ЭПТ
40Р — 45А Разрывает первоначальную цепь срывного клапана СК от
312
головного вагона в момент торможения ЭПТ
47 — 50 Подает питание на секционный провод 50 (на тормозные вентили
прицепного и моторного вагонов), а также на промежуточное реле РТП-1
Реле торможения прицепных вагонов РТП и РТШ
ДОПЕ—40ПВ Обеспечивает цепь самоподхвата реле РТП
140ПД—ДОПА Создает цепь самоподхвата реле РТП1
50 — 60ПА 18П — 8 Исключают подачу питания на тормозной вентиль по
проводу 8 или 50, если в данном цикле торможения на указанный провод
ранее уже подавалось питание, т.е. исключают неконтролируемое
машинистом повышение давления в тормозных цилиндрах прицепных
вагонов
Реле защиты преобразователя РЗПЗ
20В —20 Д Создает цепь самоподхвата реле РЗПЗ
30АЮ—ЗОАЭ Отключает контакторы КП в аварийном режиме
73М — 73Е Снимает напряжение с обмотки возбуждения генератора при
срабатывании защиты преобразователя
73В — 73Г Шунтирует вторичную обмотку компаундирующего
трансформатора ТрК для предотвращения броска напря i ения генератора
в момент включения компрессоров, если сработала защита преобразователя
Реле защиты преобразователя РЗШ
127 —27А Исключает перегрузку преобразователя, препятствуя включению
компрессора во время электрического торможения с независимым
возбуждением
84 — 84В Во время электрического торможения с независимым воз-
буждением на вход блока БУП "Нейтраль" вводится резистор R16, чем
загрублястся защита преобразователя и не допускаются ложные сраба-
тывания
Реле напряжения компрессора РНК
27В — 27Г Отключает контактор компрессора К при неисправностях в
трехфазной питающей цепи переменного тока (перегорание пре-
дохранителей Пр 15, Пр16, обрыв фаз, перегрев фаз и др.)
64 — 30 Подает питание на сигнальную лампу "Вспомогательные цепи" на
пульте управления при неисправности компрессора или преобразователя
30 — ЗОУ Обеспечивает свечение сигнальной лампы желтого цвета в шкафу
313
прицепного (головного) вагона, на котором имеется неисправность
компрессора или преобразователя
Реле напряжения вентиляторов салона РНВ
и кабины машиниста РНВ1
20БР—20БН Предотвращает включение контактора вентиляторов КВ 1 при
неисправности в трехфазной магистрали переменного тока (например,
перегорание предохранителей Пр34, Пр35)
15У — 15Т Подает питание на лампу дежурного освещения при не-
работающем преобразователе
22АЕ — 22АВ Препятствует включению контактора вентилятора кабины
КВК при нарушениях в цепи фаз
Реле обратного тока двигателя преобразователя РОТ
15И — 20Е Подает сигналы на вход блока БУП "Реле тока" для включения
пускового контактора ПКП после запуска преобразователя
Промежуточное реле отопления ПРО
20БК— 20БС, 20БС 20БФ Управляют контакторами калориферов КО1 и
печей КОЗ
64А — 30 Сигнализирует о неисправности отопления
20Б — 20БН Питает катушки контактора вентиляторов КВ 1 и реле контроля
вентиляторов РКВ
Реле контроля вентиляторов РКВ
ЗОУ — 64А Включает лампу "Вспомогательные цепи" и лампу желтого
цвета в шкафу данного вагона при неисправности системы отопления
20БФ—20БА 20БА—20БЕ Отключает контактор КО1 в аварийных случаях:
срабатывание дифференциальной защиты, перегорание предохранителей
Пр34, Пр35, вызывающее отключение реле напряжения, срабатывание
тепловой защиты, перегорание легкоплавкой вставки термозащиты
калориферов Т31 — Т38
Дифференциальные реле отопления РД1, РД2
и их повторители ПРД1 и ПРД2
20Б — 20СД Включает повторитель ПРД1 при срабатывании диф-
ференциальной защиты
20Б—20СД Создает цепь самоподхвата повторителя ПРД1
314
20БН—20БУ Обеспечивает реле контроля вентиляторов, а затем контактор
КО 1 при срабатывании дифференциальной защиты
20СБ—20СВ Отключает промежуточное реле ПТР2 и контакторы КОЗ при
срабатывании дифференциальной защиты
22И—22ДА Включает повторитель ПРД2
22И — 22ДА Создает цепь самоподхвата повторителя ПРД2
ЗОЕГ—ЗОЕД, ЗОЕД—30 калориферы кабины машиниста при срабатывании
дифференциальной защиты
Промежуточное реле теплосигнализации ПТРС
90 — 15АГ Подводит питание к опускающему вентилю клапана токо-
приемника КЛТ-0 и реле безопасности РББ2 при срабатывании ПТРС (при
опасном повышении температуры в шкафах, чердаках)
15Р — 15 П Создает цепь самоподхвата реле ПТРС
30 — 38 Замыкает цепь питания сигнальной лампы "Пожароопасно"
15Б — 15Т Запитывает сигнальную лампу синего цвета в шкафу вагона,
имеющего неисправность
Тепловые реле ТР1 —ТР7, ТРИ, ТР12
30АН—30 Отключает контакторы вентиляторов КВ1 (системы отопления
вагона) при относительно небольшом, но длительном токе, вызывающем
недопустимый нагрев фазы
81Д— 81Ф, 81Ф — 81Щ Отключает реле напряжения компрессора (и
контактора К) при недопустимом нагреве фазы двигателя компрессора
30АЯ - ЗОА Д Отключает КП при повышенном токе независимой обмотки
возбуждения (защита преобразователя от пониженной частоты)
20 АЕ - 20АН, 20АИ - 20АК Отключает контакторы вентилятора кабины при
недопустимом нагреве фазы
МОТОРНЫЙ ВАГОН
Быстродействующий выключатель БВ
30 — 30Ф Подает напряжение к сигнальной лампе желтого цвета в шкафу
моторного вагона при срабатывании БВ или контактора КЗ
61А — 30 Обеспечивает сигнализацию на пульте управления при
срабатывании БВ или КЗ на одном из моторных вагонов или при невос-
становленной защите
ЗОБВ—30 Исключает применение электрического торможения на вагоне,
если произошло срабатывание БВ в режиме тяги (путем отключения
контактора Ш)
315
2Г — 2В Отключает контакторы ЛК и ЛКТ при срабатывании БВ с целью
облегчения процесса дугогашения
Быстродействующий контактор КЗ
40Г — 40М Обеспечивает контакторы ЛК (или Т) при срабатывании
контактора КЗ, КВ и снимает питание с блока САУТ, т.е. снимает возбуждение
с тяговых двигателей, разбирает тормозную схему
701—704 После включения контактора с блока защиты БЗ снимается сигнал
на восстановление контактора
704—705 Подает питание на включающие катушки КЗ-2 иКЗ-З для включения
контактора КЗ
Л инейный контактор ЛК
22П—22ПК Подает напряжение на промежуточное реле-повторитель ПЛК1
Повторители ПЛК и ПЛК1
22П — 22ГБ Отключает повторитель ПЛК после включения линейного
контактора ЛК
11Б — 11В Служит для того, чтобы при срабатывании защиты силовая цепь
размыкалась в нескольких местах (благодаря этому облегчается гашение
дуги). Не позволяет включению контактора ЛКТ до включения
контактора ЛК
2Б — 2 Д Создает цепь поворота тормозного переключателя в тягу только
при обеспеченной силовой цепи (при выключенных контакторах ЛК и ЛКТ)
87Н — 87Л После отключения электрического торможения на высокой
скорости выводит из работы блок САУТ, снимая возбуждение с тяговых
двигателей
60А—60В Обеспечивает кратковременное загорание (мигание) сигнальной
лампы линейных контакторов при сборе силовой схемы в режиме тяги
Линейно-тормозной контактор ЛКТ
22П—22ОМ Включает повторитель ПЛКТ 1 после включения ЛКГ
Повторители ПЛКТ и ПЛКТ1
2Б—2Д Обеспечивает поворот в тягу тормозного переключателя до сбора
силовой схемы
30ИЯ — 30 Блокирует позицию 1 реостатного контроллера
1Б — 1В В цепи БРУ обеспечивает вращение реостатного контрол-лера
316
только при собранной схеме, при включенных Ж и ЖТ. После срабатывания
защиты предотвращает непрерывное вращение вала реостатного
контроллера
22П — 22С В цепи БРУ обеспечивает возвращение вала реостатного
контроллера в позицию 1 при выключении контроллера машиниста или при
срабатывании защиты. Конденсатор С14 обеспечивает задержку
срабатывания, необходимую для полного успокоения токов в силовой цепи
15Г - 15ГР При сбросе контроллера машиниста из тяги на ноль ав-
томатически переводит тормозной переключатель тормозное положение.
Задержка за счет конденсатора С14 позволяет сохранить контур "нулевых"
диодов для погашения токов самоиндукции в силовой схеме
87Л — 20А После сбора тормозной схемы снимает питание со входа 87Л
блока САУТ, после чего блок включается в работу, обеспечивая плавное
нарастание ока в обмотках возбуждения тяговых двигателей
Тормозной контактор Т
22П—22ПП Включает повторитель ПТ1 при включении контактора Т
Повторители ПТ1 и ПТ
11Б — 11В Включает контакторы ЛКТ для сбора тормозной схемы
(реостатное торможение с независимым возбуждением и самовозбуж-
дением)
ЗОС — 30Д Блокирует позиции 1 реостатного контроллера для включения
контактораТ
1П — ЗЕ Обеспечивает вращение реостатного контроллера при са-
мовозбуждении
60В—60Б Служит для кратковременного загорания сигнальной лампы "ЛК
и Т" при сборе схемы реостатного торможения
Контактор шунтирования Ш
22П—22ГГ Включает повторитель ПШ
Повторитель ПШ
1Б — ЗГ Обеспечивает вращение реостатного контроллера на втором
положении контроллера машиниста
87Н — 20А Обеспечивает блок САУТ при сбросе на нуль контроллера
машиниста из тормозных положений на большой скорости
317
Контактор возбуждения КВ
46—40Г Включает реле защиты РЗП1, что устраняет ложные сра-батывания
защиты преобразователя во время электрического торможения. Кроме того,
реле РЗП1 не позволяет включаться компрессором при торможении с
независимым возбуждением
81 АТ — 81 АБ, 82АТ — 82, 83 АТ — 83 АБ Подает питание на трехфазный
трансформатор ТРВ и через предохранители Пр28— ПрЗО — на блок САУТ
Контактор обмоток возбуждения ОВ
11Б — 11Г Гарантирует отключение реле ПРП и разворот тормозного
переключателя в тормозное положение при быстром переводе рукоятки
контроллера из тяговых положений в тормозные
603 — 638 При переходе на самовозбуждение позволяет реостатному
контроллеру перейти на позицию 2, не дожидаясь спадания силового тока,
благодаря шунтировоанию входа в блок БРУ по переменному напряжению
Реверсивно-тормозной переключатель
"Вперед" 11 — 11Б "Назад" 12П— 11Б Гарантируют разворот реверсора в
положение "вперед" или "назад" только при обесточенной цепи (до
включения контактора ЛКТ)
22П—22Э Включает повторитель ПТП-М
22П—22Я Включает повторитель ПТП-Т
Повторители тормозного переключателя ПТП-М, ПТП-Т
2Б — 2В Не позволяет включиться линейному контактору, прежде чем
повернется тормозной переключатель
1В — 1М Препятствует вращению реостатного контроллера при не-
собравшейся силовой схеме, если тормозной переключатель остался в
тормозном положении
40К— 40Н Обеспечивает включение Т только после разворота тормозного
переключателя в тормозное положение
Реостатный контроллер
РК1ЗОС—ЗОДиЗОЕ—30А Блокирует позицию 1РК для включения ЛКилиТ
РК1 40В — 40Я Включает контактор ОВ при сборе тормозной схемы,
отключает его в режиме самовозбуждения на позиции 2 РК
РК1 -2 40Г—40К При сборе тормозной схемы включается контактор КВ и
подает питание на блок САУТ и ТРВ. В режиме самовозбуждения на 3
позиции реостатный контроллер отключает КВ, отключая тем самым
систему независимого возбуждения
318
РК113 1A—1Б PK14,PK14—15 3—ЗГРК16—171Б—5 PK18—191Б—6
Обеспечивает вращение РК в режиме тяги и его фиксацию соответственно
на позициях 14,16,18 и 20
РК1 — 10 ЗГ — ЗЕ Допускает вращение РК до позиции 11 в режиме
самовозбуждения
РК2 — 11 20А — 87Н Подает напряжение на блок САУТ при переходе на
самовозбуждение, что исключает блок из работы и плавно снижает ток в
обмотках возбуждения
РКП — 20 40ЭЛ—40ЭГ Подает питание на синхронизирующий провод 9
с одного из моторных вагонов, реостатный контроллер которого раньше
других достиг позиции 1. Тем самым обеспечивается одновременность
дотормаживания ЭПТ по всему поезду
Контактор резервирования КР
22П—39 Управляет работой реле резервирования РБР, которое обеспечивает
правильную работу схемы резервирования
66 — 66А, 67 — 67А, 68 — 68А Подает перемещение напряжение 220 В на
секцию, где отказал преобразователь
Дифференциальное реле ДР
15Г — 15ГА Включает повторитель П ДР при срабатывании реле
Повторитель дифференциального реле ПДР
601 — 601А Обеспечивает блок защиты БЗ при срабатывании реле ДР, что
приводит к отключению КЗ и БВ
67Ж—702 Подает питание на размагничивающую катушку КЗ, что приводит
к отключению КЗ и БВ при срабатывании ДР
15Г — 15ГЕ Разрывает шунтированную цепь светодиода ПП40 при
срабатывании реле ДР
Реле контактора защиты РК31
20А — 20Н Подает питание на вентиль БВ для востановления быст-
родействующего выключателя
700 — 701 Подает питание на блок защиты БЗ для включения БВ и КЗ
22ПГ — 30 Кратковременно шунтирует катушку и обеспечивает сброс с
самоподхвата повторителя реле разносного боксования ПРРБ
Реле самовозбуждения РСВ
40Н—40Л Включает контактор Т при переходе на самовозбуждение
1П — 1М Управляет реостатным контролером в режиме самовозбуждения
319
Реле симметрии фаз РСФ
40В — 40П Отключает контакторы Т или Л К, КВ. снимает питание с блока
САУТ при неисправностях в трехфазной магистрали переменного тока
81 —82—’S3 (например, при перегорании предохранителей ПрЗ или Пр5)
ЗОД — ЗОА Включает контактор Т при проверке схемы торможения
(секвенции) при опушенных токоприемниках
Реле замещения торможения РЗТ
67Ж — 638 Подает переменное напряжение на блок защиты БЗ и блок реле
ускорения БРУ в зависимости от тока якорей тяговых двигателей
40ЭГ — 40ЭЖ Препятствует срабатыванию замещения ЭПТ при
нормальной работе схемы электрического торможения
40Л — 9 Обеспечивает синхронное включение дотормаживания на всех
вагонах поезда
Промежуточное реле реверсивного переключателя ПРП
2К — 2Д Переводит в положение тяги тормозной переключатель при
постановке контроллера в маневровое положение
15ГГ — 15ГД Обеспечивает автоматический переход тормозного
переключателя в положение "Тормоз" при сбросе тяги контроллером
машиниста
Повторитель реле напряжения ПРН
2И — 2Г Отключает линейный контактор при снятии или значительном
снижении напряжения контактной сети
> Реле контроля торможеи ия РКТ
3 — ЗА Исключает наложение одного вида торможения на другое
40 — 40ЭВ После применения ЭПТ исключает дотормаживание или
замещение с целью не допустить неконтролируемое повышение давления в
тормозных цилиндрах
50—47Э Подает напряжение на тормозные вентили ВТ секции (моторного
и прицепного вагонов)
40—40ЭР Обеспечивает самоподхват реле РКТ
Реле выдержки времени торможения РВТ1, РВТ2, РВТЗ
40ЭВ —40ЭГ Препятствует срабатыванию дотормаживания или замещения
ЭПТ в первом тормозном положении контроллера машиниста, а также дает
выдержку времени (3 с) на сбор схемы электрического торможения, не
320
позволяя собираться схеме позже
60Б—30 Замыкает цепь сигнальной лампы линейных контакторов в первом
тормозном полжени, напоминающей машинисту о том, что на одном из
вагонов электрический тормоз выключен
50 — 44ЭЛ Создает цепь питания провода 50 тормозных вентилей ВТ
моторного и своего прицепного вагона при замещении ЭПТ
50 — 44ЭБ Обеспечивает срабатывание дотормаживания ЭПТ аналогично
блокировке РВТ2
Промежуточное еле торможения ПРТ, ПРТ1
40—40ЭБ Создает цепь самоподхвата реле ПРТ, запитывает реле контроля
торможения РКТ
40—40ЭА Выключает реле выдержки РВТ2 при управлении замещением
44 — 44ЭА Управляет замещением ЭПТ, подает питание на провод 50
9 — 40 ЭМ Исключает срабатывание дотормаживания, если действует
замещение, обрывая цепь питания ПРТ 1
40—40ЭМ Создает цепь самоподхвата реле ПРТ 1
40ЭД — ЭЕ Препятствует включению реле ПРТ1, исключая наложение
одного вида электропневматического торможения на другой
44 — 44ЭБ Управление дотормаживанием
40 — 40ЭК Обесточивает реле выдержки РВТЗ при управлении до-
тормаживанием
Повторители релебоксования и реле разносного
боксования ПРБ и ПРРБ
1М— 1Ф Разрывает цепь питания реостатного контроллера во время пуска
при боксовании колесных пар или юза при торможении
40ЭЖ — 40ЭД Исключает срабатывание замещения 9ПТ в момент юза
колесной пары
40 — 87И Снижает уставку блока САУТ при юзе на высоких скоростях
62 — 30 Замыкает цепь сигнальной лампы на пульте управления при
боксовании и юзе колесной пары
22П—22ПВ Обеспечивает самоподхват реле ПРРБ
2В — 2И Отключает тягу при разносном боксовании
40П—40М Разбирает схему электрического торможения при юзе
30—30Ф Подает питание к лампе желтого цвета в шкафу моторного вагона
при срабатывании реле разносного боксования
Реле максимального напряжения и его повторитель ПРМН
40В—40ПД Включает повторитель ПРМН
40Н— 40Л Переводит схему из режима рекуперации в режим реоста гного
торможения при броске напряжения в контактной сети до 4 кВ
321
ПЕРЕЧЕНЬ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ И РЕЗИСТОРОВ
ЭЛЕКТРОПОЕЗДА ЭР2Т
Предохранители
Обозначение по схеме Наименование защищаемой цепи Номинальный ток, А
Головной прицепной вагон
Пр1 Высоковольтная цепь отопления 20
Пр2 двигатель преобразователя 31,5
ПрЗ Нейтраль 6
Пр4, Пр5 Фазы генератора 160
Пр13 Цепь параллельного соединения аккумуляторной батареи
Пр15, Пр16, П р17 Фазы мотор-компрессора, управление мотор-комп- рессорами, резервированием 80
Пр18 Нейтраль вторичных обмоток трансформатора уп- равления 10
Пр19 Вольтодобавка заряда аккумуляторной батареи 35
Пр23 Восстановление БВ на моторном вагоне 15
Пр25 Катушка контактора компрессора 6
Пр26 Блок управления защиты преобразователя (БУП) 6
Пр29, ПрЗО Аккумуляторная батарея 35
Пр31 Средняя точка батареи 10
Пр32, ПрЗЗ Обогрев бака туалетной 10
Пр34, Пр35 Мотор-вентиляторы 25
ПрЗб, ПрЗ 8 Главное освещение 10
Пр39 Управление отоплением 6
Пр40 Дежурное освещение 6
Пр41, Пр43 Питание резервной магистрали 60
Пр47 Пескоподача 6
Пр48 Управление освещением 6
Пр49 Обогрев маслоотделителей 6
Пр50, Пр51 Токоприемники, вспомогательные компрессоры 6
Пр52 Сигнальные лампы 6
Пр53 Управление отделением поезда 6
Пр54 Выключатель управления (ВУ) 15
322
Обозначение по схеме Наименование защищаемой цепи Номинальный ток, А
Пр55 Двери 6
Пр56 Отопление кабины 6
Пр57 АЛСН 6
Пр58 Прожектор, верхние сигналы 10
Пр59 Буферные фонари 6
ПрбО Радиооповещение 6
Пр61 Дополнительный обогрев кабины 15
Пр62 Радиостанция 3
ПрбЗ Стеклообогрев 25
Пр65 Обогрев маслоотделителей 6
Пр400 Переключение установок реле ускорения 1
Прбб — Пр68 Резервирование 60
Моторный вагон
Пр1 Высоковольтная цепь отопления 20
Пр2 Высоковольтное междувагонное соединение 31,5
ПрЗ, Пр5 Трансформатор возбуждения 125
Пр 19 Промежуточное реле управления (ПРУ) 6
Пр21 Катушки БВ 15
Пр22 Вспомогательный компрессор 15
Пр23 Питание блока защиты БЗ 4
Пр28 — ПрЗО Блок САУТ 5
Пр31 Питание блока зашиты БЗ 6
Пр32 Управление резервированием 6
Пр34, ПрЗ 5 Мотор- вентиляторы 25
ПрЗб — Пр38 Главное освещение 10
Пр39 Управление отоплением 6
Пр40 Дежурное освещение 6
Пр41 — Пр43 Резервирование 35
323
Параметры резисторов
Обозначение по схеме Тип Сопротивление Число
Головной и прицепной вагоны
Р1 ПЭВ-25 1,5 кОм 1
Р2, РЗ ПЭВ-25 1,5 кОм 2
Р4 1БС.059.У1 Блок резисторов
Р5 СР-325 А 4,8 Ом 6
Р9 МЛТ-2 1,5 кОм 3 последовательно
РЮ ' МЛТ-2 5100м 1
PH ПЭВ-100 220 Ом 1
Р12 ПЭВ-10 36 Ом 1
Р14 ПЭВ-10 1,5 кОм 1
Р15 ПЭВ-10 36 Ом 1
Р16 МЛТ-2 2 кОм 1
Р17 ПЭВ-10 36 Ом 1
Р21 ПЭВ-50 100 Ом 1
Р22 МЛТ-2 20 кОм 1
Р23 — Р26 МЛТ-2 6,2 кОм 4
Р41 МЛТ-1 МЛТ-2 1,5 кОм 510 Ом 3 последовательно
Р42 ПЭВ-50 180 Ом 1
Р49 ПЭВ-10 1,5 кОм 1
Р50 ПЭВ-10 1,5 кОм 1
Р53 МЛТ-2 1,5 кОм 1
Р61, Р62 ПЭВ-25 390 Ом 2
Р64 МЛТ-0,5 1 кОм 1
Р66 ПЭВР-100 130 Ом 1
Р67, Р68 1БС.009.1 9 Ом Блок резисторов
Р74 ПЭВР-25 510 Ом 1
Р78 ПЭВР-25 510 Ом 1
Р79 МЛТ-2 1,5 Ом 1
Р80 ТСО-19 1
Р81, Р82 ПЭВ-25 390 Ом 2
Р84 МЛТ-0,5 1,0 кОм 1
324
Обозначение по схеме Тип Сопротивление Число
Р85 ПЭВ-10 1,5 кОм 1
Р86 ПЭВ-10 1,5 кОм 1
Р87, Р88 ПЭВ-25 390 Ом 2
Р91 ПЭВ-10 1,5 кОм 1
Р92 МЛТ-2 510 Ом 1
Р93 ПЭВ-10 1,5 кОм 1
Моторный вагон
Р1 Блоки пускотормо- зных резисторов 5,152 Ом
Р2 2,9 Ом
РЗ 0,953 Ом
Р4 1БСО13 —- 1БСО5 3,90 Ом
Р5 1,00 Ом
Р6 2,40 Ом
Р7 0,6 Ом
Р8 2,07 Ом
Р9 0,57 Ом
РЮ Блоки резисторов ослабления воз- буждения 1БС.048.1 0,368 Ом
PH 0,13 Ом
Р12 0,07 Ом
PI3 0,0875 Ом
Р14 0,035 Ом
Р15 0,05 Ом
Р24 0,2 Ом
Р16 ПЭВ-50 51 кОм 2 последовательно
Р17 МЛТ-2 130 кОм 10 последовательно
Р18 —Р21 ПЭВ-100 ПЭВР-100 12 кОм 2}4 кОм 82 последовательно 41 последовательно
325
Обозначение по схеме Тип Сопротивление Число
Р22 ПЭ В-50 51 кОм 2 последовательно
Р23 Блок резисторов 1БС.022 4 Ом 1
Р25 8 Ом 1
Р26 Р109 1333 кОм 1
Р27 Р-600 М
Р28 МЛТ-2 100 кОм 10 последовательно
Р29 Р-600 М
РЗО ПЭ В-25 620 Ом 1
Р31 ПЭВР-50 100 Ом 1
Р32 — Р37 ПЭВ-10 36 Ом 6
Р38 — Р40 ПЭ В-10 1,5 кОм 3
Р44, Р45 ПЭВ-10 1,5 кОм 2
Р51, Р52 ПЭВ-100 ПЭВР-100 12 кОм 2,4 кОм Последовательно 4
Р53 ПЭВ-100 220 Ом 1
Р56 ПЭВ-10 1,5 кОм 2
Р57, Р58 ПЭВ-10 1,5 кОм 1
Р59 ПЭВ-25 1.0 кОм 1
Р60 ПЭВ-10 1,5 кОм 1
Р61 МЛТ-2 30 кОм 1
Р62 МЛТ-2 43 кОм 1
Р68 МЛТ-2 62 кОм 1
Р70 МЛТ-2 МЛТ-2 1,5 кОм 510 Ом Последовательно 3 То же 1
Р71 ПЭВ-23 62 Ом 1
Р72 МЛТ-2 1,0 кОм 1
Р73 ПЭВ-50 300 Ом 1
Р74 — Р76 ПЭВ-10 1,5 кОм 3
Р78.Р89 ПЭВ-10 1,5 кОм 3
Р95 ПЭВ-25 18 кОм 1
Р96 ПЭВ-50 200 Ом 1
Р97 ПЭВ-10 1,5 кОм 1
РЗОО РЗО1 ПЭВ-10 1,5 кОм 1
326
СОДЕРЖАНИЕ
От автора................:.....................................3
I. Общие сведения об электропоездах............................4
II. Механическое оборудование.................................11
Кузова вагонов................................................11
Оборудование вагонов..........................................13
Колёсные пары.................................................15
Буксовый узел.................................................26
Тележки.......................................................31
Тяговая передача и подвеска тяговых двигателей................40
Автосцепка и поглощающий аппарат..............................48
Рычажно-тормозная передача....................................54
Уход за механической частью...................................57
III. Электрическое оборудование...............................61
Устройство тяговых двигателей.................................61
Обмотка якоря.................................................65
Двигатели и генераторы........................................67
Реакция якоря.................................................69
Коммутация....................................................70
Регулирование частоты вращения................................73
Реверсирование двигателей.................................... 74
Д вигатели с последовательным возбуждением....................74
Общие сведения об основных характеристиках двигателя..........75
Электрическое торможение и особенности схемы..................77
Преобразователь 1ПВ6..........................................85
Синхронный генератор..........................................87
Двигатель 548А................................................92
IV. Электрические аппараты....................................95
Токоприёмники.................................................95
Главный разъединитель 1 РВ.002...............................102
Вилитовые разрядники..........................................102
Высоковольтные предохранители................................104
Блоки резисторов.............................................106
Быстродействующий выключатель БВ-105А-88Т....................107
Быстродействующий контактор КЗ...............................115
Силовые контакторы...........................................118
Контакторные элементы КЭ-4Д и КЭ-42.......................;..132
327
Индуктивные шунты.............................................135
Дифференциальное релеР104Б....................................136
Дифференциальное реле 1 Р.006.................................139
Герконные реле PH, РМН, РБ, РРБ...............................140
Назначение электронных блоков.................................142
РелеМКУ-48С...................................................152
Электропневматические вентили.................................152
Клапан токоприёмника КЛП101 -Б................................155
Термоконтакгы ТК52А...........................................157
Термоконтакт с лёгким сплавом.................................159
Выключатель управления ВУ-223А................................160
Выключатель ВК-330А...........................................161
Межвагонные соединения........................................161
V. Электрические схемы.......................................164
Силовые цепи моторного вагона.................................164
Цепи управления электропоезда.................................183
Схема межвагонных соединений..................................239
VI. Пневматическое оборудование..............................253
Пневматическая схема..........................................253
Общие сведения о работе пневматических и электропневматических
тормозов......................................................259
Компрессор....................................................265
Регулятор давления АК-115.....................................268
Автоматические выключатели ПВУ-2, ПВУ-4.......................269
Предохранительный клапан......................................270
Концевой кран.................................................272
Сигнализатор отпуска тормозов № 352А..........................272
Приборы управления тормозами..................................273
Воздухораспределитель № 292.001...............................283
Реле давления 404.............................................290
Электровоздухораспределигель усл. № 305..................... 292
Электропневматический клапан автостопа ЭПХ150И-1...........; 295
Общие сведения о неисправностях в пневматических сетях........300
Автоматическая локомотивная сигнализация......................304
VII. Приложение...............................................307
Перечень проводов цепей управления электропоезда ЭР2Т.........307
Назначение блок-контактов в цепях управления электропоездов ЭР2Т
иЭД2Т.........................................................310
Перечень предохранителей и резисторов электропоезда ЭР2Т......322
328