Описание работы схемы возбуждения

Для создания необходимой внешней характеристики главного генератора используются сигналы, пропорциональные току и напряжению главного генератора, получаемые с помощью трансформаторов постоянного тока и постоянного напряжения, а также сигнал от объединенного регулятора дизеля, получаемый от регулировочного реостата или индуктивного датчика. Эти сигналы воздействуют на управление магнитного усилителя - амплистата АВ, включенного в цепь возбуждения возбудителя, благодаря чему напряжения возбудителя и генератора регулируются по определенному закону.

Рис. 34. Внешние характеристики главного генератора

Внешняя характеристика генератора имеет вид кривой А Б' В'Г (рис. 34), т. е. содержит участки АБ' и В'Г ограничения максимального напряжения и максимального тока и гиперболический участок Б'В', при работе, на котором полностью используется свободная мощность дизеля.

Система возбуждения состоит из следующих основных элементов.

Возбудитель постоянного тока

Независимая обмотка возбуждения генератора питается от специального возбудителя В - машины постоянного тока, имеющей две обмотки возбуждения - основную намагничивающую и дополнительную размагничивающую.

Первая подключена к магнитному усилителю АВ, вторая питается от вспомогательного генератора постоянным по величине током.

Наличие размагничивающей обмотки позволяет получать напряжение главного генератора, близкое к нулю, и тем самым обеспечивает надежное ограничение его тока при трогании тепловоза. Размагничивающая обмотка используется для возбуждения возбудителя от вспомогательного генератора при неисправности элементов селективного узла. Переключение на аварийное возбуждение производится переключателем Л Р.

Возбудитель скомпонован вместе с вспомогательным генератором в двухмашинный агрегат А-706.

Для того чтобы генератор не возбуждался от остаточного магнетизма в возбудителе на холостом ходу, в цепь обмотки возбуждения генератора включен контактор КВ. Для устранения возможности появления перенапряжения при размыкании КВ на обмотке возбуждения генератора введено разрядное сопротивление СВГ.

Трансформатор постоянного тока

Для получения сигнала управления в селективном узле пропор-ционального току главного генератора, служит трансформатор постоянного тока ТПТ. Трансформатор имеет магнитопровод, состоящий из двух кольцевых сердечников, намотанных из ленты высококачественного магнитного сплава - пермаллоя. На сердечниках расположены две рабочие обмотки, которые соединены встречнопоследовательно и питаются переменным током от вторичной обмотки распределительного трансформатора ТР.

Роль управляющей цени в ТПТ выполняют продетые сквозь окно трансформатора кабели, по которым протекает полный ток генератора. При изменении тока главного генератора меняется степень насыщения сердечников, что вызывает изменение индуктивного сопротивления рабочих обмоток и тока в рабочей цепи трансформатора ТПТ. Ток в рабочей цепи трансформатора будет пропорционален току главного генератора. В рабочую цепь ТПТ включено балластное сопротивление СБТТ, выпрямленное падение напряжения с которого подается на обмотку управления амплистата АВ.

Трансформатор постоянного напряжения

Трансформатор постоянного напряжения ТПП служит для получения сигнала управления в селективном узле пропорционально изменению напряжения главного генератора. ТПН устроен так же, как и ТПТ, и отличается только тем, что подмагничивание сердечников производится специальной обмоткой управления, которая намотана поверх рабочих обмоток и охватывает оба сердечника TTIH. Обмотка управления включена через сопротивление СТН на напряжение главного генератора. Рабочие обмотки ТПН получают питание от вторичной обмотки распределительного трансформатора ТР. При появлении на генераторе напряжения в обмотке управления ТПН потечет ток, который подмагнитит сердечники, индуктивное сопротивление рабочих обмоток изменится и в их цепи будет протекать ток, пропорциональный напряжению главного генератора.

Условия работы ТПН соответствуют работе трансформаторов в режиме холостого хода.

Стабилизирующий трансформатор

Для создания устойчивой работы схемы применен стабилизирующий трансформатор ТС. Он улучшает динамические свойства схемы, предотвращает в ней колебания токов и напряжений. Стабилизирующий трансформатор состоит из магнитопровода с регулируемым воздушным зазором, а также из первичной и вторичной обмоток, размещенных на разных стержнях магнитопровода. Первичная обмотка его включается через сопротивление СТО на напряжение возбудителя, цепь вторичной обмотки замкнута на стабилизирующую обмотку магнитного усилителя.

Стабилизирующий трансформатор работает только при переходных процессах в схеме.

При быстром нарастании напряжения возбудителя появляется отрицательный сигнал в стабилизирующей обмотке, в результате скорость нарастания напряжения значительно уменьшается.

Подобным же образом ТС замедляет снижение напряжения возбудителя. Благодаря замедленному протеканию переходных процессов работа схемы становится устойчивой.

Амплистат

Амплистат АВ представляет собой магнитный усилитель и предназначен для регулирования тока возбуждения главного генератора. Амплистат имеет две рабочие обмотки. Каждая из них охватывает сердечник из холоднокатаной электротехнической стали. Магнитный усилитель выполнен по однофазной мостовой схеме. Его рабочие обмотки включены в противоположные плечи выпрямительного моста БВ, собранного на кремниевых диодах В К-10-80.

Питание усилителя переменным током осуществляется от синхронного подвозбудителя СПВ через распределительный трансформатор.

На сердечниках магнитопровода усилителя помимо рабочих имеются четыре обмотки подмагничивания: задающая НЗ-КЗ, управляющая НУ-КУ, регулировочная НР-КР и стабилизирующая НС-КС.

При отсутствии питания обмоток подмагничивания устанавливается определенная величина тока выхода магнитного усилителя. Если же теперь в них подать ток положительного направления (от начала к концу), то ток выхода возрастет.

При отрицательном направлении тока подмагничивания ток выхода уменьшается.

Это объясняется изменением насыщения сердечников и как следствие изменением индуктивного сопротивления рабочих обмоток, которое при положительном подмагничивании уменьшается, а при отрицательном - увеличивается. Степень подмагничивания зависит от намагничивающей силы (н. с.) подмагничивающей обмотки, равной произведению проходящего по ней тока на число ее витков.

Рис. 35. Характеристика амплистата

Поскольку на усилителе несколько обмоток подмагничивания, то общий эффект их действия определяется суммой намагничивающих сил с учетом их знака.

Характеристика магнитного усилителя (амплистата), показывающая зависимость тока выхода от намагничивающей силы обмоток подмагничивания, приведена на рис. 35.

В работе схемы используется лишь наиболее крутая часть характеристики от точки Г до точки Б. При изменении тока выхода магнитного усилителя в пределах этой главного части характеристики напряжение генератора колеблется от минемального значения, близкого к нулю, до максимального.

Для получения нужной внешней характеристики генератора обмотки подмагничивания усилителя включены на различные источники питания. Задающая обмотка подключена к тахогенератору Г, скомпонованному с синхронным подвозбудителем в однокорпусный агрегат.

Намагничивающая сила ее пропорциональна скорости вращения вала дизеля.

Управляющая обмотка магнитного усилителя получает питание от трансформаторов постоянного тока ТПТ и постоянного напряжения ТПН, которые представляют собой дроссели насыщения.

На выходе рабочей цепи каждого трансформатора включены выпрямительные мосты, собранные из необдуваемых кремниевых ВК-10-80 или германиевых ВГ-10-80 диодов, и параллельно с ними балластные сопротивления СБТТ и СБТН. На выходе мосты соединены и питают выпрямленным током управляющую обмотку магнитного усилителя. Ток управляющей обмотки зависит от режима главного генератора.

При действии задающей и управляющей обмоток усилителя получается внешняя характеристика АБВГ главного генератора, имеющая ограничения по току, напряжению и мощности. Недостаток ее в том, что мощность в пределах наклонного участка БВ не является постоянной.

Корректировка внешней характеристики в гиперболическую осуществляется путем воздействия на магнитный усилитель сигнала от объединенного регулятора дизеля.

Регулировочный реостат

На тепловозах, выпущенных до февраля 1966 г., устанавливается регулировочный реостат.

С помощью регулировочного реостата РР объединенный регулятор дизеля (ОРД) воздействует на возбуждение главного генератора. Он состоит из двух столбиков сопротивления, по которым скользит подвижной контакт, связанный со штоком сервомотора ОРД. Регулировочный реостат включен через добавочное сопротивление СРР и замыкающий контакт ВВ на напряжение вспомогательного генератора.

При этом на сопротивлении реостата образуется падение напряжения около 5 в. На часть этого напряжения включена регулировочная обмотка магнитного усилителя (через сопротивление СОР к подвижному контакту регулировочного реостата). При недогрузке .дизеля приходит в действие ОРД и сервомотор его передвигает подвижной контакт регулировочного реостата таким образом, что увеличивается напряжение, снимаемое с регулировочного реостата для питания регулировочной обмотки, и ток в ней возрастает.

Наибольший ток в регулировочной обмотке протекает, когда подвижной контакт находится ближе к плюсовому зажиму столбика реостата (положение крайнее от блока дизеля). При перегрузке дизеля ОРД действует с противоположным эффектом, уменьшая ток регулировочной обмотки. Наименьший ток - когда контакт приходит к минусовому зажиму (крайнее к блоку дизеля положение контакта).

Индуктивный датчик

При помощи индуктивного датчика ИД-10 объединенный регулятор числа оборотов и мощности дизеля воздействует на возбуждение главного генератора.

Индуктивный датчик состоит из катушки и подвижного ферро-магнитного якоря. Якорь связан с сервомотором регулятора дизеля. От распределительного трансформатора ток протекает последовательно через катушку индуктивного датчика, выпрямительный мост ВЗ и регулировочную обмотку амплистата возбуждения. Величина этого тока зависит от индуктивного сопротивления катушки, которая в свою очередь зависит от величины вхождения якоря в катушку.

При недогрузке дизеля приходит в действие объединенный регулятор дизеля, и сервомотор его передвигает якорь индуктивного датчика. При этом якорь изменяет сопротивление катушки индуктивности таким образом, что ток в регулировочной обмотке будет возрастать. Наибольший ток в регулировочной обмотке амплистата будет соответствовать максимально выдвинутому положению якоря индуктивного датчика, т. е. якорь находится в крайнем положении к блоку дизеля. При этом третья со стороны привода сервомотора риска на якоре должна совпадать с торцом корпуса датчика.

При перегрузке дизеля объединенный регулятор дизеля действует с противоположным эффектом. Наименьший ток в регулировочной обмотке амплистата будет соответствовать максимально вдвинутому положению якоря индуктивного датчика, т. е. крайнему от блока дизеля положению. При этом первая со стороны привода сервомотора риска на якоре должна совпадать с торцом корпуса датчика.

Тахогенератор

Тахогенератор представляет собой генератор малой мощности, который питает через дополнительное сопротивление СОЗ задающую обмотку амплистата. Тахогенератор приводится во вращение от вала дизеля, поэтому его напряжение, а следовательно, и ток задающей обмотки будут пропорциональны скорости вращения вала дизеля.

Бесконтактный тахометрический блок БА-420

Взамен тахогенератора на некоторых тепловозах установлен тахометрический блок БА-420. Он предназначен для регулирования тока задающей обмотки амплистата АВ-3 пропорционально скорости вращения вала дизеля. Блок БА-420 питается от синхронного генератора ГС-500А, устанавливаемого взамен однокорпусного агрегата А-705А. Недостатком тахогенератора является то, что он рассчитан на низкое напряжение, и переходное сопротивление между щетками и коллектором вызывает нестабильность тока задающей обмотки амплистата АВ-3. В результате этого мощность на зажимах главного генератора со временем произвольно изменяется в значительных пределах.

Принципиальная схема блока и его подключение приведены на рис. 36. Схема состоит из следующих частей:

а) насыщающегося трансформатора ТР1, выполненного на то-роидальном сердечнике из пермаллоя марки 50НП;

б) компенсирующего трансформатора ТР2, выполненного на тороидальном сердечнике из альсифера;

в) выпрямительного моста ВМ, состоящего из четырех кремниевых диодов Д-231 Б, крепящихся на алюминиевых радиаторах;

г) сглаживающего фильтра LC, состоящего из дросселя на Ш-образиом сердечнике (сечение среднего стержня 8 см2) и двух конденсаторов типа К-50-3-160-100 мкф. Воздушный зазор дросселя может регулироваться;

д) предохранительного сопротивления R.

Насыщающийся трансформатор ТР1 получает питание непосредственно от синхронного подвозбудителя СП В через балластное сопротивление СБ1. Частота синхронного подвозбудителя изменяется по позициям пропорционально скорости вращения вала дизеля. ? При этом изменяется индуктивное сопротивление насыщающегося трансформатора так, что ток задающей обмотки амплистата про- 144

порционален частоте подвозбудителя, т. е. скорости вращения вала дизеля. Напряжение на выходе трансформатора ТР1 выпрямляется при помощи выпрямительного моста ВМ и подается через сопротивления СОЗТ задающей обмотки амплистата.

Рис. 36. Электрическая схе ма включения тахометриче ского блока: БТБ-бесконтактный тахометри ческий блок; СГ - генератор ГС-500А; ТР1 - на-сыщающийся трансформатор; ТР2 - компенсирующий трансформатор; СБ1 -балластное сопротивление; ВМ-выпрямительный мост; Др - дроссель фильтра; С -конденсатор фильтра; R - предохранительное сопротивление; 03 - задающая обмотка амплистата; С03Т - сопротивление в цепи задающей обмотки амплистата

Компенсирующий трансформатор ТР2 служит для обратной связи.

При помощи сопротивлений и блок-контактов реле РУ8 и РУ10 осуществляется регулировка тока в задающей обмотке как на первых позициях рукоятки контроллера, так и на внешней характеристике дизель-генератора. Величина задающего тока и разбивка мощности по позициям остаются такими же, что и с тахогенератором.

Настройка схемы осуществляется при помощи тестера согласно данным, приведенным в табл. 5.

Таблица 5

(Примечание. Перед проверкой сопротивления изоляции цепи мегомметром тахометрический блок отключить.)

Селективный узел состоит из выпрямительных мостиков В1 и В2 и балластных сопротивлений СБТН и СБТТ, присоединяемых к зажимам переменного тока мостиков. На вход мостиков поступает ток от ТПТ и ТПН; выходы мостиков соединены параллельно и питают управляющую обмотку амплистата.

Селективный узел служит для двух целей: выпрямляет токи ТПТ и ТПН, поступающие в управляющую обмотку амплистата;

поочередно подключает управляющую обмотку амплистата на питание от: ТПТ; ТПТ и ТПН, ТПН, т. е. выбирает нужный сигнал, поступающий в управляющую обмотку.

Рассмотрим работу селективного узла, используя упрощенную его схему (рис. 37), где мостики В1 и В2 заменены одиночными выпрямителями и токи ТПТ и ТПН считаются уже выпрямленными. При работе генератора в области больших токов и малых напряжений (область 1, ограниченная лучом OS, см. рис. 34) ТПТ посылает в селективный узел большой ток, ТПН - малый ток. Часть тока ТПТ ответвляется в сопротивление СБТТ, другая часть проходит в управляющую обмотку амплистата и создает на зажимах ее цепи падение напряжения UBT.

Под действием этого падения напряжения мостик В1 остается запертым, и ток ТПН протекает только в сопротивлении СБТН, создавая на нем падение напряжения U_аб; таким образом, в области 1 селективный узел питает управляющую обмотку амплистата от ТПТ. В области II - больших напряжений и малых токов генератора, ограниченную лучом 05, картина обратная: мостик В1 открыт, мостик В2 закрыт, и в управляющую обмотку амплистата поступает ток только от ТПН. Ток ТПТ протекает по сопротивлению СБТТ. Если теперь постепенно увеличивать ток генератора, то увеличивается ток ТПТ, а значит, и падение напряжения. Где на сопротивлении СБТТ.

Когда оно становится равным падению напряжения UBT на зажимах цепи управляющей обмотки, создаваемому током ТПН мостик В2 открывается.

Начиная с этого момента, будут открыты оба мостика В1 и В2. Аналогично, если работа происходит в области I и напряжение генератора растет, то под действием падения напряжения САО на со-противлении СБТН произойдет открытие мостика В1, т. е. также наступает режим, когда открыты оба мостика. Таким образом, существует промежуточная область между током и напряжением генератора-область III между лучами ОБ и ОБ, где селективный узел питает управляющую обмотку от ТПТ и ТПН одновременно.

Рис. 37. Упрощенная схема селективного узла: ТПН - трансформатор постоянного напряжения; ТПТ - трансформатор постоянного тока; B₁ - В₂ - выпрямительные мостики; ОУ - обмотка управления; СОУ - сопротивление обмотки управления; СБТН, СБТТ - балластные сопротивления

Работа схемы возбуждения на XV позиции рукоятки контроллера

Предположим, что трогание происходит на XV позиции рукоятки контроллера. Цепи подвозбуждения и возбуждения получают питание с помощью контакторов ВВ и КВ.

При включении контактора ВВ замыкается его силовой контакт, через который обеспечивается:

а) возбуждение тахогенератора Т, который питает задающую обмотку амплистата;

б) питание размагничивающей обмотки возбудителя;

в) питание регулировочного реостата и регулировочной обмотки амплистата;

г) возбуждение синхронного подвозбудителя, который питает рабочие обмотки амплистата, трансформатора постоянного тока и трансформатора постоянного напряжения.

При наличии на объединенном регуляторе дизеля индуктивного датчика регулировочная обмотка амплистата также питается от синхронного подвозбудителя.

При включении контактора КВ возбуждается главный генератор.

Первоначально, пока генератор не возбужден, на магнитный усилитель действует только задающая и регулировочная обмотки.

Включены они согласно и создают суммарную положительную намагничивающую силу, называемую н. с. уставки.

Как видно из рис. 35, она во много раз превосходит величину, необходимую для управления усилителем в пределах крутой части характеристики.

Под действием н. с. уставки ток выхода амплистата увеличивается, при этом происходит увеличение напряжения и тока генератора.

Генератор возбуждается, появляются токи в рабочих цепях транс-форматоров постоянного тока и напряжения.

При трогании тепловоза с места управляющая обмотка усилителя питается только от ТПТ. Чтобы убедиться в этом, рассмотрим действие селективного узла.

Поскольку в начальный момент трогания тяговые двигатели неподвижны и на зажимах их якорей отсутствует противо-э. д. с., то для протекания тока в силовой цепи требуется малое напряжение генератора.

Поэтому ток TI1T будет значительно больше, чем ТПН. Поступая в селективный узел, ток разветвляется, часть его I_бт протекает по балластному сопротивлению СБТТ, другая I_т через выпрямитель проходит в управляющую обмотку магнитного усилителя, создавая на ее зажимах падение напряжения I_вг.

Ток от трансформатора постоянного напряжения замыкается через балластное сопротивление СБТН, создавая на нем падение напряжения U_aб. Это напряжение при малом токе меньше UBT. Поэтому выпрямитель закрыт и трансформатор ТПН как бы отключен от управляющей обмотки.

Пока токи у генератора и в управляющей обмотке отсутствуют, рабочая точка на характеристике усилителя будет находиться на пологой ветви в точке Д, т. е. на нерабочей части. В случае увеличения тока генератора при неподвижном тепловозе происходит следующее: ток управляющей обмотки растет. Эта обмотка включена встречно задающей и регулировочной, и поэтому ее намагничивающая сила вычитается из н. с. уставки, а рабочая точка на характеристике усилителя передвигается влево.

Когда управляющая намагничивающая сила примерно уравновесит н. с. уставки, рабочая точка перейдет на крутую часть характеристики.

Поскольку в момент трогания тепловоза магнитный усилитель должен работать с малым током выхода, то ток генератора будет возрастать до тех пор, пока управляющая н. с. не превысит на некоторую малую величину н. с. уставки.

Рабочая точка на характеристике займет положение Г. При этом ток выхода усилителя становится достаточно малым, и ток генератора будет ограничен. Величина ограничиваемого тока прямо пропорционально зависит от н. с. уставки.

При дальнейшем разгоне тепловоза растет противо-э. д. с. тяговых двигателей, и величина тока генератора стремится снизиться. Это вызывает некоторое уменьшение управляющей намагничивающей силы.

Рабочая точка переместится вверх по характеристике усилителя: напряжение генератора повысится и скомпенсируется противо- э. д. с. тяговых двигателей. Таким образом, ток генератора уменьшается лишь настолько, чтобы обеспечить повышение тока выхода усилителя. Благодаря высокой чувствительности последнего при работе на крутой части характеристики изменение тока генератора будет незначительным.

Поэтому можно считать, что ток генератора поддерживается до некоторой скорости движения тепловоза постоянным.

Этому режиму работы соответствует участок ВГ на внешней характеристике генератора.

В процессе разгона тепловоза схема автоматически увеличивает напряжение генератора, компенсируя возрастающую противо-э. д. с. тяговых двигателей. Увеличивается ток ТПН и вместе с ним падение напряжения U_аб. В точке В внешней характеристики оно становится равным падению напряжения U_вг С этого момента открывается выпрямитель и в управляющую обмотку магнитного усилителя начинает поступать ток 1и от трансформатора ТПН.

Теперь для уравновешивания н. с. уставки требуется меньший ток от трансформатора постоянного тока. В результате при увеличении скорости тепловоза и напряжения генератора схема будет поддерживать все меньший ток генератора.

Внешняя характеристика изобразится наклонной прямой БВ. При работе на этом участке ограничивается мощность генератора. Одновременно перераспределяются составляющие тока управляющей обмотки усилителя: увеличивается часть, поступающая от ТПН, и уменьшается часть от ТПТ. Токи в управляющей обмотке и в балластных сопротивлениях уменьшаются незначительно.

В точке Б (см. рис. 34) ток управляющей обмотки, поступающий от трансформатора постоянного тока, становится равным нулю. Выпрямитель В2 закрывается, и питание управляющей обмотки происходит только от трансформатора постоянного напряжения. В этот момент рабочая точка на характеристике усилителя займет наивысшее положение Б.

При дальнейшем уменьшении тока генератора напряжение его стремится возрасти, так как уменьшается реакция якоря. Однако при этом несколько увеличивается ток управляющей обмотки. Рабочая точка смещается вниз по характеристике, и ток возбуждения генератора уменьшается. Благодаря этому на участке АБ напряжение генератора поддерживается практически постоянным.

Следует отметить, что величины ограничиваемой мощности на-пряжения и тока будут пропорциональны н. с. уставки. Если, например, увеличивать н. с. уставки, то для уравновешивания ее потребуется больший ток от обоих трансформаторов (в случае ограничения мощности) или больший ток от ТПН (при ограничении напряжения).

Соответственно схема будет поддерживать большую мощность или напряжение генератора.

Работа объединенного регулятора

Выше рассмотрена работа схемы для случая, когда ток в регу-лировочной обмотке магнитного усилителя неизменный и максимальный. Однако в положении максимума подвижной контакт регулировочного реостата или якорь индуктивного датчика находятся только при работе на ограничениях тока и напряжения, когда нагрузка на дизель меньше номинальной.

При переходе на участок БВ (см. рис. 34) дизель испытывает перегрузку, так как этот участок лежит выше характеристики Б'В' свободной мощности дизеля. Перегрузка устраняется при помощи объединенного регулятора дизеля (ОРД) следующим образом. Пусть в момент начала действия ОРД ток и напряжение генератора соответствуют точке К на внешней характеристике, а ток выхода амплистата определяется точкой К на характеристике амплистата (рис. 38).

Намагничивающая сила уставки и управляющая н. с. взаимно уравновешены. Под действием ОРД ток в регулировочной обмотке амплистата уменьшается.

Рис. 38. График работы амплистата при устранении перегрузки дизеля

Так как при этом уменьшается н. с. уставки, то равновесие намагничивающих сил нарушится - возникнет значительная некомпенсированная управляющая н. с., под действием которой рабочая точка перемещается вниз, стремясь к точке Я, при этом происходит уменьшение тока выхода амплистата. Напряжение и ток генератора уменьшаются, так что их новые значения будут соответствовать точке К на внешней характеристике, и перегрузка дизеля устраняется. С другой стороны, уменьшение напряжения и тока генератора приводит к уменьшению управляющей н. с., благодаря чему восстанавливается равновесие намагничивающих сил амплистата.

В новом установившемся режиме рабочая точка займет на характеристике амплистата положение точки М т. е. ток выхода будет меньше прежнего значения.

В процессе работы равновесие мощностей дизеля и генератора непрерывно нарушается из-за изменения режима вспомогательных нагрузок дизеля, изменения температуры обмоток электрических машин, включения и выключения контакторов ослабления поля тяговых электродвигателей и т. д.

ОРД, увеличивая или уменьшая ток регулировочной обмотки амплистата, восстанавливает равновесие мощностей. Таким образом, в результате действия ОРД внешняя характеристика генератора корректируется в гиперболическую характеристику Б'Впри работе на которой полностью используется свободная мощность дизеля.

Работа схемы возбуждения на промежуточных позициях рукоятки контроллера

При переводе рукоятки контроллера на низшие позиции внешние характеристики главного генератора снижаются, как показано на рис. 34. Это происходит по трем причинам.

1. Уменьшается напряжение тахогенератора, так как его скорость вращения пропорциональна скорости вращения вала дизеля,, следовательно, уменьшается ток задающей обмотки и н. с. уставки. Тем самым уменьшаются органичиваемые ток и напряжение генератора.

2. При помощи электромагнитов МР1-МР4> управляющих ОРД, меняется его уставка (уровень мощности), в результате ОРД будет поддерживать меньшую мощность дизеля на низших позициях.

3. Уменьшается скорость вращения якоря генератора и возбудителя. Позиции I-III являются позициями плавного пуска. Здесь внешние характеристики дополнительно снижаются путем введения добавочных ступеней сопротивления в цепи возбуждения тахогенератора, а также путем отключения регулировочной обмотки амплистата. Начиная со II позиции рукоятки контроллера, замыкающие контакты реле РУЗ закорачивают первую добавочную ступень СВТ начиная с IV позиции рукоятки контроллера, замыкающие контакты реле РУ10 закорачивают вторую добавочную ступень СВТ и включают регулировочную обмотку амплистата.

Аварийный режим работы при отключении тягового электродвигателя

Для устранения перегрузки работающих тяговых электродвигателей в случае отключения одного электродвигателя внешняя характеристика генератора должна быть снижена. Это достигается тем, что при выключении отключателя моторов разрывается его контакт в цепи, шунтирующей добавочную ступень сопротивления СВТ, благодаря чему уменьшается ток возбуждения тахогенератора и ток задающей обмотки амплистата. В результате внешняя характеристика и мощность генератора снижаются.

При отключении одного тягового электродвигателя исключается возможность контроля боксования второго электродвигателя.

Аварийный режим работы при выходе из строя основной схемы возбуждения

При выходе из строя отдельных аппаратов подвозбуждения предусмотрено аварийное возбуждение возбудителя от вспомогательного генератора.

В этом случае необходимо, сбросив рукоятку контроллера на нулевую позицию, установить переключатель АР в аварийное положение.

При этом собирается аварийная схема с возбуждением возбудителя с помощью размагничивающей обмотки, питаемой от вспомогательного генератора.

Выполняются следующие операции.

1. Разрывается цепь синхронного подвозбудителя, в результате чего обесточивается цепь рабочей обмотки амплистата, трансформатора тока, трансформатора напряжения и намагничивающая обмотка возбудителя.

2. Изменяется полярность включения размагничивающей обмотки возбудителя, и она становится намагничивающей. Для плавного пуска тепловоза в цепь возбуждения возбудителя вводятся добавочные ступени сопротивления СВ В. Первая добавочная ступень шунтируется со II позиции рукоятки контроллера замыкающим контактом реле РУ8. Вторая добавочная ступень, начиная с IV позиции рукоятки контроллера, шунтируется замыкающим контактом реле РУ10.

В случае аварийного возбуждения напряжение главного генератора остается почти постоянным при изменении тока на одной позиции контроллера, т. е. чем больше ток, тем выше нагрузка генератора, и при больших токах возможна перегрузка дизеля. На XV позиции перегрузка дизеля наступает при токе главного генератора примерно 4 200 а.

Поскольку в схеме аварийного возбуждения отсутствует узел ограничения тока, то машинист должен при трогании состава проявлять внимательность и не допускать забросов тока.