Работа силовой схемы на 1 позиции ЭКГПосле подъема токоприемника и включения ГВ от контактной сети по первичной обмотке тягового трансформатора начнет протекать переменный ток: через токоприемник 1, через дроссель ДП, через разъединитель токоприемника 2, через контакты ГВ. через Если напряжение в контактной сети 25 кВ, тогда выводах тяговых вторичных обмоток трансформатора будут следующие значения напряжения: на каждой нерегулируемой обмотке с выводами al-xl и а2-х2 — по 638 В; на каждой регулируемой обмотке с выводами На «0» позиции ЭКГ все контакторы ПС (переключателя ступеней, кроме контактора 30) и все контакторы ПО(переключателя обмоток, кроме контакторов 32, 33) отключены и нет замкнутой цепи для протекания тока через ТЭД. На любой позиции ЭКГ результирующее напряжение, которое подводится к выпрямительным установкам, всегда снимается с вывода нерегулируемой обмотки трансформатора и с вывода средней точки ПРА (переходного реактора),т.е.с выводов al-01 и а2-0. Переход с нулевой позиции ЭКГ на первую происходит через промежуточную позицию «П1», без остановки ЭКГ на этой позиции. При переходе с «О» позиции на «П1» вначале размыкается контактор А, затем замыкается контактор 11 ПС и далее снова замыкается контактор А и размыкается контактор 30 ПС. Таким образом на выводах al-01, появляется напряжение для питания ТЭД, а на выводах а2-0 напряжения нет, поэтому для исключения длительной работы электровоза на такой позиции главный контроллер не останавливаясь осуществляет переход с позиции «П1» на первую позицию. При переходе с позиции «П1» на «1» вначале размыкается контактор Г, затем замыкаются контакторы 15 ПС и 36, 37 ПО, после чего вновь замыкается контактор Г. В результате на выводах а2-0 также появляется напряжение для питания ТЭД. На «1» позиции включены следующие контакторы ЭКГ: А, Б, В. Г(контакторы с дугогашением включены на серединах всех позиций);11,15 ПС; 32,33 и 36,37 ПО (включены до 17 позиции). 1. В первый полупериод (0,01 с) условно считаем, что по первичной обмотке тягового трансформатора ток идет от контактного провода к рельсам. В результате чего напряжение во всех вторичных обмотках трансформатора по правилу Ленца условно направлено слева направо. При этом ТЭД обеих тележек (на каждой секции электровоза) получают питание по двум параллельным цепям по обычной мостовой схеме: I-я цепь, питание ТЭД1, 2 — от плюсового (в этот полупериод) вывода а1 нерегулируемой обмотки трансформатора, по шине В2, через крайний нож разъединителя 81, через плечо 1 ВУ (выпрямительной установки) 61, по плюсовой шине ВЗОЗ и далее по двум параллельным цепям ТЭД1 и ТЭД2. (Для примера рассмотрим цепь через ТЭД1: через контакт тормозного переключателя 49 замкнутый в режиме тяги, через нож разъединителя ОД1, через контакт реверсора 63, замкнутый при движении секции вперед, по обмотке возбуждения ТЭД1 (КК1-К1), через замкнутые контакты 63, 49, по якорной обмотке (ЯЯ1-Я1) ТЭД1, но шунту амперметра 89, по катушке (шине) реле перегрузки РП1, через силовые контакты линейного контактора 51). Далее ток двух цепей ТЭД1 и ТЭД2 идет по силовой шине В55, через СР (сглаживающий реактор) 55, через плечо 3 ВУ 61, через средний нож разъединителя 81, по силовой шине В1, через одно плечо 01-Х1 ПРЛ 25, через контакторе дугогашением А ЭКГ, через замкнутый контактор 11 ПС ЭКГ, по силовой шине В83, по всем четырем секциям регулируемой обмотки трансформатора 1-01 против их ЭДС, по силовой шине В85, через контакторы 32 и 33 ПО ЭКГ, но силовой шине В82 к минусовому (в этот полупериод) выводу х1 нерегулируемой обмотки трансформатора. Таким образом, получилась полная замкнутая цепь. «+»al —> B2 —> 81 —> 61(1) —> ВЗОЗ —> 49 —> ОД1 – 63-(КК1-К1)ТЭД1 -63-49 -(ЯЯ1-Я1)ТЭД1 -89-РП1 – 51- В55 -55-61(3)-81 - В1- 25(01-Х1) - В5 - А - 11 - В83 - 3(1-01) -В85 - 32/33 - В82 -х1». Общее напряжение в цепи равно 638 - 580 = 58 В —такое напряжение (без учета падения напряжения на диодах выпрямительной установки в обмотках трансформатора и реакторов) будет подведено к ТЭД1 и ТЭД2 на первой позиции ЭКГ. 2-я цепь, питание ТЭД3.4 — от плюсового (в этот полупериод) вывода х2 нерегулируемой обмотки трансформатора, по шине В89, через контакторы ПО 36, 37 ЭКГ, по силовой шине В86, по всем четырем секциям регулируемой обмотки трансформатора 02-5 против их ЭДС, по силовой шине В88, через контактор ПС 15 ЭКГ, через контактор с дугогашением Г ЭКГ, по силовой шине В4, по одному плечу А-0 ПРА 25, по силовой шине В13, через крайний нож разъединителя 82, через плечо 1 ВУ62, по плюсовой шине В403 и далее по двум параллельным цепям ТЭДЗ и ТЭД4, по силовой шине В56, через СР 56,через плечо 3 ВУ 62, через средний нож разъединителя 82, по силовой шине В10 на минусовой (в этот полупериод) вывод а2 нерегулируемой обмотки трансформатора. «+» х2 -В89 - 36/37- В86- 3(02-5) - В88 - 15 - Г - В4 -25(А-0)- В13- 82 - 62(1) - В403 - ТЭДЗ/ТЭД4 - В56 - 56 - 62(3) -В2 - В10 - а2 «—». Общее напряжение в цепи равно: 638 - 580 = 58 В — такое напряжение (без учета падения напряжения на диодах выпрямительной установки в обмотках трансформатора и реакторов) будет подведено к ТЭДЗ и ТЭД4 на первой позиции ЭКГ. 2. Во второй полупериод (0,01 с) условно считаем, что ток по первичной обмотке трансформатора идет от рельсов в контактную сеть, а напряжение во всех вторичных обмотках условно направлены справа налево. При этом ТЭД обеих тележек на каждой секции получают питание по двум параллельным цепям, по перекрестной схеме. 1-я цепь, питание ТЭД1.2 — от плюсового вывода а2 нерегулируемой обмотки трансформатора, но шине В10, через крайний нож разъединителя 81, через плечо 2 ВУ61, по шине ВЗОЗ, далее по двум параллельным цепям ТЭД1 и ТЭД2, по шине В55, через СР 55, через плечо 4 ВУ 61, через другой крайний нож разъединителя 81, по шине В2, по силовым шинам дифференциальных реле 21 и 22, по шине В13, по одному плечу 0-А ПРА 25, по шине В4, через контактор с дугогашением Г ЭКГ, через контактор 15 ПС ЭКГ, по шине В88, по всем четырем секциям 5-02 регулируемой обмотки трансформатора против их ЭДС по шине В86, через контакторы 36 и 37 ПО ЭКГ, по шине В89 к минусовому выводу х2 нерегулируемой обмотки трансформатора. «+» а2 – B1O -81 -61(2) – В ЗОЗ -ТЭД 1/ТЭД2 - В55 - 55 -61(4) - 81 - В2 - БРД -В13 - 25(0-А)- В4- Г- 15- В88- 3(5-02) -В86 - 36/37 - В89 -- х2«-». Общее напряжение в цепи равно 638 - 580 = 58 В. 2-я цепь, питание ТЭДЗ,4 — от плюсового вывода х1 нерегулируемой обмотки трансформатора, по шине В82, через контакторы 32 и 33 ПО ЭКГ, по шине В85, по всем четырем секциям регулируемой обмотки трансформатора 01-1 против их ЭДС, по шине В83, через контактор 11 ПС ЭКГ, через контактор с дугогашением А ЭКГ, по шине В5, по одному плечу х 1 -01 ПРА 25, по шине В1, через крайний нож разъединителя 82, через плечо 2 ВУ 62, по шине В403, далее по двум параллельным цепям ТЭДЗ и ТЭД4, по шине В56, через СР 56, через плечо 4 ВУ 62, через другой крайний нож разъединителя 82, по шине В13, по силовым шинам дифференциальных реле 22 и 21, по шине В2 к минусовому выводу а1 «+» х1 -» В82- 32/33-В85- 3(01-1) - В83-11 - А - В5- 25(Х 1-01)- В1 - 82 - 62(2)- В403 - ТЭДЗ/ТЭД4 - В56 - 56 -62(4) -82- В13- БРД - В2 - а1«-». Общее напряжение в цепи равно:638-580=58 В. Первая позиция ЭКГ — симметричная, ходовая, Оба ПРА работают ограничителями тока ТЭД. На первой позиции нерегулируемые и регулируемые обмотки включены встречно и замкнуты контакты 11,15 ПС главного контроллера. В результате в цепи протекания токов ТЭД оказываются включенными полуобмотки переходных реакторов 25, которые будут создавать дополнительное сопротивление токам ТЭД, что необходимо для более плавного приведения электровоза в движение на первой позиции. 1. При переходе с «1» позиции на «2», в ЭКГ на первом этапе отключается контактор с дугогашением Б, на втором этапе при обесточенной шине Б включается контактор 22 ПС; на третьем этапе включается контактор с дугогашением Б. Все переключения происходят только для левой полуобмотки трансформатора. Теперь выводы переходного реактора 25 (А 1-XI) через включенные контакторы 11 и 22 ПС подключены к двум разным выводам секции 1 и 2 левой полуобмотки трансформатора. Тогда под действием напряжения секции трансформатора 1-2 (Uc= 145 В) через контактор 22 по обмоткам Al-X 1 ПРА 25, через контактор А и контактор 11 пойдет внутренний контурный переменный ток, величина которого ограничивается (до 1100 А) индуктивным сопротивлением переходного реактора 25. «+»2 -22 0 Б 0 ВЗ 0 25(А 1 -X1) 0 В5 0А0 11 0В83 01«-». Одновременно за счет средней точки 01 обмотки (А1-Х1) переходного реактора 25 происходит деление напряжения секции трансформатора 1-2 (Uc= 145 В) пополам — т.е. переходной реактор 25 работает делителем напряжения. В результате на второй позиции ЭКГ для левой полуобмотки против напряжения ее нерегулируемой части действует напряжение 3, 5 секций регулируемой обмотки трансформатора, общее напряжение на левой полуобмотке трансформатора на второй позиции будет равно:638-3,5*145=130,5 В. Вторая позиция ЭКГ является неходовой по следующим причинам: а) на ТЭД подается несимметричное напряжение U = 130,5 В≠58В на левой полуобмотке трансформатора напряжение на 145/2 = 72,5 В больше, чем на правой полуобмотке. От этого ухудшается коммутация ТЭД; б) переходной реактор 25 работает делителем напряжения с дополнительным контурным током 1100 А, от чего происходит его нагрев. 2. При переходе со «2» позиции на «3», в ЭКГ на первом этапе отключается контактор с дугогашением В; на втором этапе при обесточенной шине В включается контактор 26 ПС; на третьем этапе снова включается контактор с дугогашением В. При этом все переключения происходят только для правой полуобмотки трансформатора. Теперь выводы переходного реактора 25 через включенные контакторы 15 и 26 ПС подключены к двум разным выводам секции 5 и 6 правой полуобмотки трансформатора. Тогда под действием ЭДС секции трансформатора 5-6 (145 В) через контактор 15, по обмоткам реактора А-Х переходного реактора 25, через контактор 26 протекает внутренний переменный контурный ток (до 1100 А). «+»5 - В88 – 15- Г - В4- 25(А-Х)- В6 - В – 26- 6«-». Одновременно в средней точке 0 обмотки (А-Х) переходного реактора 25 происходит деление напряжения секции трансформатора 5-6 (Uc= 145 В) пополам — т.е. переходной реактор25 работает делителем напряжения. В результате на третьей позиции ЭКГ для правой полуобмотки против напряжения ее нерегулируемой части действует напряжение 3,5 секций регулируемой обмотки трансформатора, в результате общее напряжение на правой полуобмотке трансформатора на третьей позиции будет такое же, как на левой полуобмотке и равно 638 - 3,5 145 = 130,5 В. На третьей позиции ЭКГ на ТЭД подается симметричное напряжение (одинаковое в первой и во второй полупериоды) по 30,5 В. Но третья позиция является неходовой, так как оба плеча (А1-Х1) и (А-Х) переходного реактора 25 работают делителями напряжения с дополнительным контурным током (1100 Л),что приводит к их нагреву. 3. При переходе с «3» позиции на «4», в ЭКГ на первом этапе отключается контактор с дугогашением А; на втором этапе при обесточенной шине А отключается без дуги контактор 11 и затем включается контактор 12 ПС; на третьем этапе снова включается контактор с дугогашением А. Все переключения происходят для левой полуобмотки трансформатора. Теперь выводы (А1-Х1) переходного реактора 25 через включенные контакторы 22 и 12 подключены к одному выводу 2секции трансформатора. Переходной реактор 25 работает делителем тока, и против напряжения нерегулируемой обмотки трансформатора действует напряжение трех секции. Общее напряжение на левой полуобмотке равно: Четвертая позиция — неходовая, так как на ТЭД подается несимметричное напряжение 203 В. ≠130,5 В (на левой полуобмотке трансформатора напряжение на 72,5 В больше, чем на правой полуобмотке); и плечо (А1-Х1) переходного реактора 25 работает делителем напряжения с дополнительным контурным током (1100 А), что вызывает его нагрев. 4. При переходе с «4» позиции на «5», в ЭКГ на первом этапе отключается контактор с дугогашением Г; на втором этапе при обесточенной шине Г отключается без дуги контактор 15 и затем включается контактор 16 ПС; на третьем этапе включается контактор с дугогашением Г. Все переключения происходят для правой полуобмотки трансформатора. Теперь выводы (А-Х) переходного реактора 25 через включенные контакторы 16 и 26 подключены к одному выводу 6 секции трансформатора. Переходной реактор 25 работает делителем тока и против напряжения нерегулируемой обмотки трансформатора действует напряжение трех секций. Общее напряжение на правой полуобмотке трансформатора такое же, как на левой и равно: 638-3*145= 203 В. Пятая позиция ЭКГ — ходовая, так как на ТЭД подается одинаковое симметричное напряжение по 203 В, и оба плеча (А1 -X1) и (А-Х) переходного реактора 25 работают делителем тока без внутренних контурных токов, поэтому не перегреваются. По тем же причинам являются ходовыми позициями: 1,9, 13, 17, 21, 25, 29, 33. 5. При наборе с «5» до о17» позиции силовая схема работает подобно набору с 1 до 5 позиции. При этом секции двух регулируемых обмоток трансформатора, где напряжения направлены встречно с напряжением нерегулируемых обмоток, постепенно, по 0,5 секции, выводятся из работы. Переход с«17» позиции на «18» позицию происходит через 4 промежуточные позиции П2, ПЗ, П4, П5, на которых постепенно, без разрыва цепи тяговых двигателей и без изменения величины напряжения. нерегулируемые и регулируемые части полуобмоток трансформатора переключаются со встречного включения на согласное. На позиции П5 отключены контакторы 32, 33 и 36, 37 ПО, а вместо них включены контакторы 9,19 и 29,39. За счет этого нерегулируемые и регулируемые обмотки трансформатора включены между собой согласно.
|
На позиции П5 включены контакторы 11 и 15 ПС — как на 1-й позиции, так как с 1-й позиции по позицию П5 вал ПС с 18-ю шайбами сделал один оборот. Поэтому все переключения ПС при переходе с позиции П5 до 33-й позиции будут происходить точно так же, как с 1-й по 17-ю позицию. Только теперь за счет включенных контакторов 9, 19 и 29,39 П0 с согласным включением будут вводиться в работу — по 0,5 секции на каждой позиции. (Дополнительно на ПО при наборе 18-й позиции отключаются контакторы 31 и 25, при наборе 19-й позиции отключается контактор 35, и на этом все переключения на ПО заканчиваются.)
