Для чего служит реле заземления на тепловозе чмэ3
Маневровые локомотивы
Работа аппаратов защиты
Катушка реле РУ5 получает питание после включения контактора КУ, если реверсивная рукоятка контроллера находится в положении «Пуск». От провода 202 (см. рис. 172) ток течет через размыкающие контакты РБ11, провод 245, размыкающие контакты РБ21, провод 246, размыкающие контакты РУ34, провод 252, замкнутые контакты КМР2 реверсивного барабана контроллера и провод 26/ в катушку реле РУ5, от которой по проводам 120 и 119, замкнутым контактам ПСМЕ1 и проводу 100 уходит на «минус» аккумуляторной батареи (вспомогательного генератора). При движении тепловоза контакты КМР2 разомкнуты, а ток в катушку реле РУ5 поступает через замыкающие контакты КВ1, подключенные параллельно контактам КМР2.
Реле РБ1 и РБ2 служат для защиты тяговых электродвигателей от разноса, под которым подразумевают недопустимое увеличение частоты вращения якоря электродвигателя, приводящее к выходу тягового электродвигателя из строя. Разнос может произойти при боксовании колесных пар, т. е. тогда, когда сила тяги тепловоза превышает силу сцепления колес с рельсами. Катушки реле РБ1 и РБ2 (рис. 186) замыкающими контактами КП13, КП23 и КПЗЗ поездных контакторов подключены к точкам а, б и в (т. е. к началам обмоток возбуждения тяговых электродвигателей). Так как при отсутствии боксования протекающий по трем параллельным ветвям ток практически одинаков, а сопротивления обмоток возбуждения всех тяговых электродвигателей равны, то падения напряжения на обмотках возбуждения также равны. Следовательно, потенциалы точек а, б и в одинаковы, и ток по катушкам реле РБ1 и РБ2 не протекает.
Одновременно размыкающие контакты РУ53 замыкают цепь питание катушки реле РСМД2, т. е. якорь сервомотора СМД начинает вращаться в сторону уменьшения подачи топлива. Частота вращения коленчатого вал;; дизеля уменьшается. Это также приводит к снижению тока в силовой цепи и, следовательно, к снижению силы тяги. Уменьшение частоты вращения коленчатого вала будет происходить до тех пор, пока сила тяги не снизится до такого значения, при котором восстановится сцепление колес с рельсами.
То же самое произойдет и при срабатывании реле РБ2, причем включение обоих реле не зависит от направления тока в катушках. Замыкающие контакты РБ12 (РБ22) и РБ13 (РБ23) используются в цепях защитной сигнализации. При отключении какой-либо группы тяговых электродвигателей замыкающие контакты соответствующего поездного контактора отсоединяют катушку реле РБ1 (РБ2) от обесточенной ветви, не допуская ложного срабатывания реле боксования.
Все машины, аппараты и кабели силовой цепи тепловоза надежно изолированы от его корпуса. Случайное соединение с корпусом локомотива только одной точки силовой цепи само по себе не является опасным для электрооборудования тепловоза. Однако замыкание на корпус второй точки силовой цепи может привести к тяжелым последствиям. Особенно опасным является пробой на корпус на плюсовом и минусовом участках цепи (режим короткого замыкания). В этом случае две точки цепи, разность потенциалов между которыми велика, соединены через корпус тепловоза, электрическое сопротивление которого очень мало. В результате резкого возрастания тока электрические машины, аппараты и соединительная проводка могут выйти из строя. Для предотвращения этого на тепловозе установлено реле заземления РЗ.
Катушка реле РЗ (см. рис. 100) проводом 40 соединена с корпусом тепловоза (провод прикреплен болтом к каркасу аппаратной камеры). Другой вывод катушки через провод 47 и контакты выключателя БРЗ подключен к минусовому зажиму шунта амперметра А1, т. е. к «минусу» тягового генератора. При пробое на корпус в силовой цепи ток через поврежденное место поступает в катушку реле РЗ и затем уходит на «минус» тягового генератора. После включения реле размыкающие контакты Р32 между проводами 254 и 274 (см. рис. 180) разрывают цепь питания катушки КВ. С выключением контактора KB тяговый генератор теряет возбуждение, т. е. нагрузка с дизеля снимается полностью.
К переднему торцу корпуса реле прикреплен четырьмя винтами пластмассовый корпус 6, разделенный вертикальной перегородкой на две части. В одной установлен микропереключа-
В колодках укреплены две пары неподвижных контактов 23, представляющих собой латунные пластины. Размещенный под нижними неподвижными контактами подвижный контакт 25 выполнен в виде стального стержня с пластмассовой головкой, на конце которого укреплена латунная пластинка (мостик) с двумя серебряными напайками по концам. Провода от нижних неподвижных контактов (верхняя пара контактов в схеме не используется) пропущены через прорезь в вертикальной перегородке корпуса б и припаяны к контактным зажимам 21 с тыльной стороны. При сборке микропереключателя в выемку колодки 24 ставят пружину 26 (под подвижный контакт).
Если давление масла в системе низкое (или отсутствует вообще), рычаг // под действием регулировочных пружин / и 3 повернут так, что своим выступом давит на головку подвижного контакта 25, размыкая тем самым мостиковую блокировку реле РДМ, включенную в цепь питания катушки реле РУ5 (см. рис. 172).
При повышении давления масла в системе сильфон, деформируясь, начинает воздействовать на рычаг и при давлении масла 0,26 МПа (2,6 кгс/см2), преодолев усилие пружин, поворачивает рычаг по часовой стрелке, освобождая подвижный контакт 25. Под действием пружины 26 контакты реле РДМ замыкаются. Начиная с 5-й позиции подключенные к ним параллельно контакты РУ34 размыкаются, и питание катушки реле РУ5 сохраняется только через замкнутые контакты реле РДМ. При понижении давления масла в системе ниже 0,2 МПа (2 кгс/см2) контакты реле РДМ под действием пружин размыкаются. Если это происходит во время работы дизеля на 5-й или более высокой позиции, то реле РУ5 выключается, т. е. частота вращения коленчатого вала снижается до 350 об/мин.
При ремонтах настройку реле производят на специальном стенде. Меняя затяжку пружины 3, реіулируют момент включения реле, а изменяя затяжку пружины / — момент выключения. Для удобства регулировки к корпусу реле прикреплена шкала, относительно которой перемещаются язычки пластин 5, выходящие через прорези корпуса.
Реле давления воздуха РДВ не допускает трогание тепловоза с места при недостаточном давлении воздуха в тормозной магистрали. Это реле ничем не отличается по конструкции от реле РДМ. Сильфон реле РДВ трубкой подвода воздуха соединен с тормозной магистралью тепловоза. Контакты реле РДВ, включенные в цепь питания катушки контактор;! К В (см. рис. 180). замыкаются при давлении воздуха в тормозной магистрали 0,44 МПа (4.4 кгс/см’*), а размыкаются при давлении 0,35 МПа (3,5 кгс/см2). Реле РДМ укреплено на блоке.- цилиндров дизеля с левой стороны, реле РДВ установлено возле масляного насоса. Для крепления реле служат дна ушка 13 (см. рис. 187).
На тепловозе ЧМЭЗ защиту чизеля от перегрузок обеспечивает регулятор мощности, являющийся частью объединенного регулятора дизеля. Этот регулятор состоит из регулировочного реостата и ряда механических элементов.
Рис. 188. Реостат регулятора мощности тина OR12 (а), монтажная схема соединения его резисторов (б), схема работы регулятора мощности (в) и принципиальная схема работы подвижного
В корпусе 19 размещены все механические элементы регулятора мощности (рис. 188, в), к которым относятся ограничительный кулачок 22, жестко укрепленный на кулачковом валу 23, рычаг 24 с роликом, ограничительная 25 и передаточная 26 штанги, коромысло 29, двуплечий рычаг 21 и пружина 20. Рычаг 24 шарнирно укреплен на корпусе 19, а коромысло 29 — на конце штока, изготовленного за одно целое с поршнем 30 гидроусилителя. Ограничительная штанга 25 расположена между рычагами 24 и 27(по-следний жестко укреплен на регулировочном валу 28). Передаточная штанга 26 опирается на длинное плечо коромысла 29. Верхний конец штанги шарнирно соединен с двуплечим рычагом 21, который качается на оси, установленной в приливах корпуса 19. Одно плечо рычага 21 нагружено пружиной 20, второй конец которой прикреплен к внутренней стенке корпуса 19. Ко второму плечу рычага 21 двумя болтами прикреплен зубчатый сегмент 18, входящий в зацепление с шестерней 5 регулировочного реостата.
Известно, что объединенный регулятор дизеля обеспечивает постоянную для данной позиции частоту вращения коленчатого вала прежде всего за счет изменения количества топлива, подаваемого в цилиндры дизеля. Поэтому работа регулятора мощности начинается в тот момент, когда мощность всех потребителей превысит мощность,- развиваемую дизелем при максимальной для данной позиции подаче топлива. Это может произойти при трогании тепловоза с места и движении его со скоростью ниже расчетной, а также вследствие низких температур обмоток электрических машин, неблагоприятных погодных условий (пониженное атмосферное давление, повышенная влажность воздуха), неисправностей самого дизеля.
При работе дизеля без перегрузки между роликом рычага 24 и ограничительным кулачком 22 имеется зазор, позволяющий увеличивать подачу топлива в цилиндры. Перемещающийся вверх поршень 30 гидроусилителя правым плечом коромысла 29 воздействует на рычаг 27 и поворачивает по часовой стрелке регулировочный вал 28, связанный с валом управления рейками топливных насосов (см. также рис. 173). С увеличением подачи топлива этот зазор уменьшается, так как вместе с коротким плечом коромысла 29 поднимается ограничительная штанга 25, поворачивающая рычаг 24. Увеличение подачи топлива будет происходить только до тех пор, пока ролик рычага 24 не упрется в ограничительный кулачок 22 (такое положение изображено на рис. 188, в). Эксцентриковая форма кулачка обеспечивает различные в зависимости от позиций контроллера максимальные подачи топлива.
Если подача топлива (на любой из позиций) достигла максимального значения (т. е. короткое плечо коромысла 29 через ограничительную штангу 25 и рычаг 24 с роликом упирается в кулачок 22), а нагрузка на дизель продолжает возрастать, то при перемещении силового поршня 30 гидроусилителя вверх начинает подниматься длинное плечо коромысла, которое передаточной штангой 26 поворачивает рычаг 21, преодолевая усилие пружины 20. Зубчатым сегментом 18 рычаг поворачивает шестерню 5 вместе с держателем 13 (см. рис. 188, а). При этом одна их щеток 9 скользит по неподвижным контактам 7, а другая— по кольцевой шине 14, в результате чего меняется сопротивление регулировочного реостата, включенного в цепь обмотки параллельного возбуждения возбудителя.
Провода 62 и 64 из цепей управления (см. рис. 100) через штепсельный разъем связаны с двумя проводами внутри реостата, один из которых соединен с неподвижными контактами /, 36 и 37, и другой ■■- с неподвижным контактом 2, соединенным перемычкой с кольцевой шиной (см. рис. 188, б). При нормальной нагрузке на дизель контакты / и 2 соединены через щетки, г. е. ьсе резисторы регулировочного реостата выведены (положение 0 на рис. 188, с).
Из 20 резисторов сопротивлением по 27 Ом каждые первые 14 разделены на три равные части, а последующие три на две. При повороте держателя на первоначальный угол, т. е. при переходе щетки с контакта / на контакт /7 (положение А на рис. 188,
Миасс-2
Локомотивное депо Миасс-2! Все для локомотивных бригад! Тесты, вопросы с ответами, теория, нормативные документы, инструкции.
Назначение, цепи включения и работа реле заземления тепловоза ЧМЭ3.
Служит для защиты силовой цепи от коротких замыканий. Катушка реле заземления РЗ соединена проводом 40 с корпусом тепловоза. Поэтому при пробое на корпус в плюсовой силовой цепи ток через поврежденное место поступает в катушку реле РЗ и затем попадает на «минус» тягового генератора. После включения реле размыкающий контакт Р32 между проводами 254 и 274 размыкает цепь питания катушки контактора КВ. С его выключением тяговый генератор теряет возбуждение, т. е. нагрузка с дизеля снимается полностью. Одновременно частота вращения коленчатого вала дизеля понижается до минимальной вследствие выключения реле РУ5, так как замыкающий контакт КВ1 обесточивает катушку этого реле. Замыкающий контакт Р31 реле заземления собирает цепь питания катушки реле защитной сигнализации РЗС, так как замыкающий контакт реле РЗС1 между проводами 202 и 308 шунтирует свою катушку, то реле РЗС периодически включается и выключается. Эти процессы в электрической схеме сопровождаются миганием лампы ЛСИ («Пробой изоляции») и прерывистой работой зуммера. Реле РЗС срабатывает также при замыкании контактов термореле РТВ (РТМ) из-за повышения температуры воды (масла) дизеля свыше допустимой (90 и 95 *С).
Маневровые локомотивы
Работа аппаратов защиты
К таким аппаратам относятся реле боксования РБ, реле заземления РЗ, реле давления масла РДМ, реле давления воздуха РДВ, а также автоматические выключатели и плавкие предохранители. Вместе с аппаратами защиты работают два промежуточных реле — Р1 аппаратуры АЛСН и реле управления РУ5, которое при срабатывании любого из вышеупомянутых защитных реле снижает мощность дизель-генераторной установки тепловоза.
Для защиты от боксования, кроме реле РБ, в схеме используется электронный блок УКА5 (см. рис. 170), в который поступают сигналы (импульсы определенной частоты) от трех датчиков ЭДБ (см. рис. 223). Если боксования нет, то разность потенциалов между плюсовым (провод 900) и минусовым (провод 906) зажимами ЭДБ — электронного датчика боксования — равна нулю. В этом случае сигналы в электронный блок не поступают.
При начале боксования вследствие увеличения падения напряжения на обмотках тягового электродвигателя, якорь которого связан с боксую-щей колесной парой и поэтому вращается быстрее, между проводами 900 и 906 возникает разность потенциалов (см. также § 87). Когда она достигает 0,5 В, от соответствующего датчика
ЭДБ в блок УКА5 поступает сигнал, на который регулятор ЭР мгновенно реагирует уменьшением возбуждения возбудителя, не допуская дальнейшего боксования.
Если же боксование продолжается, то при напряжении на выходе датчика ЭДБ 5 В срабатывает вторая ступень защиты от боксования — включается реле РБ. Независимо от положения переключателя «Электроника» катушка реле РБ (см. рис. 221) соединена с «минусом» через электронный регулятор ЭР.
При включенном переключателе ПЭ даже после срабатывания реле РБ уменьшение возбуждения возбудителя продолжает осуществлять электронный блок УКА5. Если же переключатель ПЭ выключен, то его контакты между проводами 246 и 245 (см. рис. 220) разомкнуты, и при включении реле боксования размыкающие контакты РБ между этими же проводами разрывают цепь питания катушки реле РУ5.
Две пары замыкающих контактов реле РУ5 между проводами 44 и 52 (см. рис. 222) разрывают цепь питания обмотки параллельного возбуждения возбудителя, вследствие чего возбуждение возбудителя (а значит и возбуждение тягового генератора) уменьшается. В результате уменьшается ток в силовой цепи, что вызывает снижение силы тяги тепловоза.
Одновременно размыкающие контакты реле РУ5 между проводами 202 и 75 (см. рис. 220) замыкают цепь питания катушки реле РСМД2, т. е. якорь сервомотора СМД начинает вращаться в сторону уменьшения подачи топлива. Частота вращения коленчатого вала дизеля уменьшается. Это также приводит к снижению тока в силовой цепи, способствуя прекращению боксования.
Реле заземления РЗ служит для предотвращения короткого замыкания в силовой цепи тепловоза. Катушка реле РЗ (см. рис. 223) проводом 40 соединена с корпусом тепловоза. Другой вывод катушки через провод 47, контакты выключателя ВРЗ и провод 12 соединен с «минусом» тягового генератора. При пробое на корпус в силовой цепи ток через поврежденное место поступает в катушку реле РЗ, а затем уходит на «минус» тягового генератора. После включения реле его размыкающие контакты между проводами 254 и 242 (см. рис. 221) обесточивают катушку контактора КВ, в результате чего тяговый генератор теряет возбуждение, т. е. с дизеля полностью снимается нагрузка.
Одновременно замыкающие контакты КВ между проводами 202 и 219 (см. рис. 220) разрывают цепь питания катушки реле РУ5, что приводит к автоматическому снижению частоты вращения коленчатого вала дизеля, описанному выше (см. с. 380). В этом случае частота вращения вала снижается до минимальной, т. е. предотвращается возможность того, что дизель пойдет «вразнос».
Реле давления масла РДМ исключает возможность работы дизеля на 6—9-й позициях при пониженном давлении масла. Контакты РДМ подключены параллельно размыкающим контактам реле РУЗ (между проводами 219 и 246) в цепи питания катушки реле РУ5. Начиная с 6-й позиции реле РУЗ включено, т. е. его размыкающие контакты разомкнуты, и ток в катушку реле РУ5 поступает только через контакты РДМ. При давлении масла в системе ниже 2 кгс/см контакты реле РДМ размыкаются. Если дизель работал на 6-й позиции или выше, то реле РУ5 выключается, и частота вращения коленчатого вала автоматически снижается до 330 об/мин.
При автоматическом срабатывании клапана ЭПК, т. е. включении реле РІ аппаратуры АЛСН размыкающие контакты Р1 между проводами 609 и 294 разрывают цепь питания катушки реле РЕ. Так как замыкающие контакты РЕ между проводами 607 и 233 находятся в цепи питания катушки контактора КВ, то последний выключается, и нагрузка с дизеля полностью снимается.
Защиту дизеля от перегрузок на тепловозе ЧМЭЗЭ обеспечивает регулятор мощности, устройство и работа которого подробно рассмотрены в § 75.
Маневровые локомотивы
Вспомогательная электрическая аппаратура
66. ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА
Выключатели, переключатели и предохранители. Выключатели. На главном и вспомогательном пультах управления и распределительном щите находятся кнопки типа 236А и выключатели типа 236В, используемые для замыкания и размыкания цепей управления и освещения, а также для отключения тяговых электродвигателей и остановки дизеля второго тепловоза (при работе по системе двух единиц). По конструкции эти аппараты одинаковы, отличаются лишь числом и положением контактов. Устройство выключателя типа 236В показано на рис. 138, а. Пластмассовая рукоятка 2 выключателя укреплена внутри стальной втулки 5. В центральное отверстие рукоятки запрессована пластмассовая втулка 4, в нижней части которой сделаны прорези под стальной штифт 3. Между втулкой 5 и рукояткой 2 поставлена пластмассовая колодка б с наклонными вырезами на стенках. При сборке выключателя во втулку 4 вставляют сначала штифт 3, а затем стальной цилиндрический стержень 7, на верхнюю часть которого напрессована пластмасса.
При повороте рукоятки выключателя в одно из рабочих положений вместе с ней поворачивается и втулка 4 со штифтом 3. Концы штифта, выступающие из втулки, скользят по наклонным поверхностям колодки 6, т. е. штифт движется по спирали, одновременно перемещая вниз стержень 7, который воздействует на подвижные контакты 9 мостикового типа (при повороте рукоятки в другую сторону штифт поднимается вместе со стержнем и подвижными контактами). Угол поворота рукоятки ограничен выступами а колодки, в которые упираются концы штифта (на рис. 138 показаны два крайних положения штифта, причем для наглядности колодка б перевернута). Подвижные контакты 9 расположены внутри разъемного корпуса и снабжены возвращающими и притирающими пружинами, не показанными на рис. 138. Корпус выключателя собран из нескольких пластмассовых колодочек 8, стянутых двумя болтами. К колодочкам прикреплены неподвижные контакты /Ос наружными выводами для подсоединения проводов из цепей управления. Втулка 5 двумя винтами соединяется с верхней колодочкой корпуса. Выключатель укрепляют на пульте (щите) при помощи гайки /, под которую ставят резиновую прокладку.
С 1973 г. вместо выключателей типов 236А и 236В применяют выключатели типа Т6 (рис. 138, б) различных модификаций. Выключатель состоит из головки, одной, двух или трех колодок и соединительных зажимов. Колодки 13 изготовлены из оргстекла и по конструкции почти не отличаются от рассмотренных выше. В каждой колодке укреплены две пары неподвижных контактов с наружными выводами 12 для подсоединения проводов и два подвижных контакта 9 мостиково-го типа с притирающей 15 и возвращающей 16 пружинами. Подвижные контакты надеты на стержень 7 из оргстекла, который проходит через центра;! ьное отверстие в колодке. Соединение двух или трех колодок в общий блок осуществляется посредством пластмассовых зажимов 14, выступы которых охватывают боковые стенки двух соседних колодок. Для более надежного крепления внутренние поверхности выступов и наружные поверхности боковых стенок выполнены зубчатыми.
В зависимости от конструктивного исполнения головки выключателя замыкание и размыкание контактов производятся нажатием кнопки (головка А), поворотом рукоятки (головка Б) или поворотом ключа, вставляемого в прорезь (головка В). Головка А представляет собой пластмассовый корпус д с размещенной внутри него пластмассовой кнопкой, в которую сверху ввернута шляпка б из цветной пластмассы. Между корпусом и кнопкой помещена возвратная пружина. Для крепления выключателя на пульте (щите) на наружную резьбовую поверхность корпуса наворачивают пластмассовую г и стальную в гайки, между которыми ставят резиновую прокладку. Корпус оканчивается двумя выступами, используемыми для присоединения к нему колодки.
Переключатель типа ВАСО УБ16 (рис. 139, а). Этот переключатель, установленный на распределительном щите тепловоза, собран из восьми пластмассовых пластин 2, стянутых двумя шпильками 4, на которые надеты резиновые трубочки 3. К пластинам прикреплены винтами по четыре латунных неподвижных контакта 16, два из которых соединены перемычкой 17, а два используются для крепления проводов из цепей управления. Подвижные контакты изготовлены в виде латунных пластинок (мостиков) 13, вставленных в прорези пластмассовых держателей 14, которые вместе с включающими пружинами 15 установлены в выемках пластин 2.
Через отверстия пластин проходит стальной стержень 6 квадратного сечения, на котором жестко укреплены пластмассовая звездочка 9 и восемь пар кулачковых пластмассовых шайб 5, имеющих вырезы различной конфигурации, причем в каждой паре шайб вырезы расположены диаметрально противоположно. На выступающем конце стержня укреплена пластмассовая рукоятка 8. При повороте рукоятки вместе со стержнем в определенное положение концы держателей 14 под действием пружин попадают в вырезы двух кулачковых шайб, при этом оба подвижных контакта соединяются с неподвижными, замыкая соответствующую цепь управления (на рис. 139, а контакты показаны замкнутыми).
Для крепления стяжных шпилек по торцам выключателя поставлены пластмассовые диски / и 7. Между диском 7 и верхней пластиной 2 помещена пластмассовая шайба 10, в вырезах
которой установлены пружины 11, прижимающие цилиндрические пластмассовые стержни 12 к выемкам звездочки 9. Для поворота рукоятки (а значит, и звездочки) необходимо вытолкнуть четыре стержня 12, преодолев усилие пружин 11, чем и обеспечивается фиксация каждого положения переключателя.
Переключатель типа КЗР15 (рис. 139, б). Такой переключатель применяется на тепловозах ЧМЭЗ первых выпусков. Он собран из отдельных пластмассовых пластин 2, на которых укреплены шесть латунных держателей 14 и шесть неподвижных латунных контактов 16. На держателях шарнирно укреплены латунные контактные пальцы 21, соединенные с ними шунтами. Провода из цепей управления присоединены к держателям и неподвижным контактам. Пальцы своими роликами 20 опираются на пластмассовые кулачковые шайбы 5, насаженные на стальной стержень 6 квадратного сечения. При повороте рукоятки 8, укрепленной на конце стержня, ролики контактных пальцев попадают во впадины или на выступы шайб, т. е. соответственно происходит замыкание или размыкание контактов. Для фиксации определенной) положения рукоятки переключателя на стержне 6 укреплен храповик 23, в вырезы которого под действием пружины // входят ролики двух рычагов 22. Пластмассовые пластины стянуты четырьмя шпильками 4, на которые снизу надета скоба 19. На нижнем конце стержня укреплены две шайбы 18.
Рис. 140. Развертка переключателей «Управление» (а) и «Регулятор мощности и охлаждения» (б)
В крайних положениях переключателя выступ шайбы упирается в отогнутый язычок скобы 19.
Переключатель «Управление» имеет четыре положения («По системе двух единиц», «Один тепловоз», «Выключено» и «Наружный источник»), а переключатель «Регулятор мощности и охлаждения» — три («Включено», «Выключено», «Автоматика управления холодильником выключена»). Развертки переключателей даны на рис. 140.
Автоматические выключатели. Эти аппараты защищают цепи управления от перегрузок и токов коротких замыканий. Все детали автоматического выключателя (рис. 142) собраны в пластмассовом корпусе /, который закрыт крышкой. В нижней части корпуса установлена катушка 12 с сердечником. Одни конец катушки соеди-
нен с нижним зажимом 15, а другой имеет гибкое соединение с подвижным контактом 4. Сердечник катушки укреплен на Г-образном ярме 13. Сверху на ярмо опирается якорь //, один конец которого соединен с возвратной пружиной 14, закрепленной на ярме. Неподвижный контакт 6 соединен с верхним зажимом 7. Размыкание контактов происходит в дугогасительной камере, образованной постоянным магнитом 3 и двумя полюсными наконечниками 5.
Когда выключатель включен, ток от верхнего зажима, к которому прикреплен подводящий провод, проходит через неподвижный 6 и подвижный 4 контакты, гибкие пластины 8 и 2 и катушку 12 к нижнему зажиму 15, соединенному с отводящим проводом. При прохождении по цепи тока больше допустимого магнитный поток катушки возрастает. Якорь, преодолевая усилие пружины 14, притягивается к сердечнику катушки и освобождает защелку (на рис. 142 она не показана), связанную с подвижным контактом, что вызывает автоматическое размыкание контактов. Освободившись от зацепления с якорем, защелка с помощью пружины выталкивает из корпуса язычок 10, сигнализируя тем самым об автоматическом размыкании цепи. При этом пластмассовая рукоятка 9 подвижного контакта не меняет своего положения. Для восстановления цепи надо опустить вниз рукоятку 9, а затем снова поднять ее вверх.
Предохранители. В аппаратной камере тепловоза на общей панели установлены пять плавких предохранителей типа РНО, защищающих цепи управления от токов короткого замыкания. Предохранитель (рис. 143) имеет керамический корпус 4, закрытый с торцов латунными крышками б и 13, под которые ставят асбестовые прокладки. Через прорези в крышках проходят латунные контактные пластины 7 и 12. Концы пластин отогнуты в разные стороны и припаяны к крышкам. Внутрь корпуса помещена плавкая вставка 3 — медная пластинка, при-
Рис. 141. Отключатель батареи: 1,2 — ножи; 3 — рукоятка; 4 — средний контактный зажим; 5 — изоляционная панель; 6, 8 — верхний и нижний контактные зажимы; 7 — контактная пластина паянная к верхней и нижней контактным пластинам. В нескольких местах вставки сделаны вырезы и отверстия, уменьшающие ее поперечное сечение до необходимого размера, рассчитанного на определенный ток. При протекании по цепи тока, превышающего расчетный в 1,5—2 раза, плавкая вставка перегорает сразу в несколь-
ких местах, что уменьшает размер дуги, возникающей при перегорании вставки. Для быстрого гашения дуги внутреннее пространство корпуса предохранителя заполнено кварцевым песком.
К верхней крышке 6 припаян медный упругий язычок 5, отогнутый конец которого соединен с плавкой вставкой медной проволочкой, проходящей через отверстие в крышке. Так как одновременно с плавкой вставкой перегорает и проволочка, то язычок разгибается, сигнализируя о перегорании плавкой вставки.
Пластмассовая рукоятка /, входящая в перечень обязательного тепловозного инструмента, позволяет снимать и ставить предохранители с соблюдением правил техники безопасности. На переднем торце рукоятки имеются две выемки, закрытые стальными пластинами 14. В верхней части рукоятки находится пружинная защелка, управляемая стержнем 2. Рукоятку надевают на предохранитель таким образом, чтобы выступы крышек 6 к 13 вошли в выемки рукоятки через уширепия в фигурных вырезах пластин 14, после чего, отжав стержнем 2 пружинную защелку, поднимают рукоятку и отпускают защелку. В таком положении рукоятка жестко укреплена на предохранителе.
На рис. 144, а и б даны монтажные
схемы панелей автоматических выключателей и плавких предохранителей.
Предохранители П21 и П23 стоят в цепи зарядки батареи от постороннего источника тока; предохранитель П100— между общими минусовыми проводами 100 и 101 (к нему присоединен провод //5); предохранитель 17150 — после общего плюсового провода 150, идущего от вспомогательного генератора; предохранитель П253 — в цепи питания обмоток электродвигателя МВХ вентилятора холодильника вспомогательного контура. Расположение автоматических выключателей на распределительном щите показано на рис. 102, б. На тыльной стороне этого щита установлен плавкий предохранитель П300 на 6 А, включенный в цепь пожарной сигнализации.
Контрольно-измерительная и сигнальная аппаратура. Килоампер-метр. На главном и вспомогательном пультах управления (см. рис. 103, а и б) установлены одинаковые по конструкции килоамперметры (.4/ и А1 ), служащие для измерения тока в силовой цепи и представляющие собой приборы магнитоэлектрической системы. Измерительный механизм ки-лоамперметра (рис. 145, а) выполнен в виде постоянного магнита 3, имеющего полюсные наконечники 4, между которыми укреплен стальной цилиндрический сердечник 8. В кольцевой воздушный зазор, образованный полюсными наконечниками и сердечником, помещена подвижная катушка (рамка) 5, намотанная на алюминиевом каркасе. Катушка выполнена из тонкого медного провода и укреплена на двух полуосях 6, установленных в подпятниках. Подвод тока к катушке осуществляется через две спиральные пружины 7, соединенные с полуосями. На передней полуоси укреплена стрелка 10. Механизм прибора собран на латунной планке 9, прикрепленной четырьмя винтами к пластмассовому основанию 2. Спереди к основанию прикреплен четырьмя винтами белый пластмассовый диск / с нанесенной на него шкалой.
При прохождении тока по катушке на каждый из ее проводников, находящихся в магнитном поле постоянного магнита, действует электромагнитная сила. Суммарное действие всех электромагнитных сил создает вращаю-
щий момент, стремящийся повернуть катушку 5 и связанную с ней стрелку 10 прибора на некоторый угол. Поворот подвижной части измерительного механизма и стрелки будет продолжаться до тех пор, пока вращающий момент, создаваемый током, протекающим по катушке прибора, не уравновесится противодействующим моментом, создаваемым пружинами 7. Так как в приборах магнитоэлектрической системы магнитный поток создается постоянным магнитом и поэтому не меняется по значению, угол поворота стрелки пропорционален току, проходящему по катушке.
Килоамперметр имеет равномерную шкалу от 0 до 4 кА (0 — 4000 А) с ценой деления 0,2 кА (200 А). Шкала прибора разделена на две части: зеленого и красного цветов, выполненные из цветного оргстекла. Работа с током нагрузки, измеряемым по зеленой части шкалы (0 — 2500 А), разрешена без ограничения времени. С током нагрузки, измеряемым по красной части шкалы (2500 — 4000 А), разрешается работать от 5 до 30 мин, причем чем больше ток нагрузки, тем меньше допускаемая продолжительность работы.
Основание 2 прибора прикреплено четырьмя винтами М4 к пластмассовому корпусу 12, в передней части которого установлена стеклянная рамка 13. На корпус надет стальной кожух (экран) //, защищающий прибор от повреждений и внешних воздействий. Между основанием 2 и кожухом // поставлена резиновая прокладка. К основанию прикреплены два контактных зажима, соединенных внутри прибора с выводами катушки 5. Последовательно с катушкой включен регулировочный резистор, установленный на планке 9 и используемый для настройки килоамперметра на стенде. В собранном виде прибор прикрепляют к пульту управления двумя винтами. Для освещения шкалы с помощью ламп, установленных внутри пульта, на кожухе 11 и корпусе 12 сверху и снизу сделаны окна 6, а диск / имеет выступы (отражатели) а.
Килоамперметр включен в силовую цепь 5-го и 6-го тяговых электродвигателей последовательно с наружным шунтом ША1, установленным в аппаратной камере. Применение шунта обусловлено тем, что катушка прибора рассчитана на ток не более 0,2 А. Шунт, обладающий очень небольшим сопротивлением, включен параллельно катушке килоамперметра и пропускает через себя наибольшую часть тока. Монтажная схема шунта показана на рис. 145, б. Направление отклонения стрелки магнитоэлектрического прибора зависит от направления тока, протекающего по катушке. Поэтому провода 34 и 2 внешней цепи должны быть присоединены соответственно к плюсовому (он обозначен на основании) и минусовому контактным зажимам килоамперметра.
Электрический дистанционный тахометр. Этот прибор, предназначенный для измерения частоты вращения коленчатого вала дизеля, состоит из двух частей: датчика ТД, установленного на объединенном регуляторе дизеля, и приемника (указателя) ТУ, укрепленного на главном пульте управления. Датчик ТД
втулки; б — слой резины
(рис. 146, а) представляет собой синхронный генератор переменного тока. В расточке отлитого из стали корпуса 5 датчика укреплен статор 4, обмотка которого состоит из шести соединенных между собой катушек 2, размещенных на полюсных наконечниках 3. Начало и конец статорной обмотки выведены из корпуса 5 и через штепсельный разъем соединены с проводами 320 и 321 цепей управления (см. рис. 100).
Ротор изготовлен в виде шестипо-люсного постоянного магнита 6 (см. рис. 146,.а), напрессованного на вал 8. Ротор вращается в двух шариковых подшипниках 7, установленных в корпусе 5. Посредством муфты 9 ротор соединен с входным валом 10 объединенного регулятора дизеля, получающего привод от коленчатого вала. Муфта 9 состоит из двух стальных втулок а и в, между которыми находится слой вулканизированной резины б. Втулка а имеет прямоугольное отверстие под хвостовик вала 8, а втулка в — квадратное отверстие под хвостовик входного вала 10.
После пуска дизеля начинает вращаться входной вал 10 регулятора дизеля, а значит, и ротор датчика ТД. Вращение ротора приводит к появлению в статорной обмотке индуктированной э. д. с, значение которой пропорционально частоте вращения ротора. По проводам 320 и 321 (рис. 146, б) переменный ток поступает к зажимам указателя ТУ, являющегося вольтметром магнитоэлектрической системы. Так как приборы этой системы могут работать только с постоянным током, внутри приемника (указателя) ГУ поставлены два селеновых выпрямителя на 5 мА. Добавочный резистор
Лд сопротивлением 19 ООО — 24 ООО Ом вместе с резисторами Я по 560 Ом ограничивает протекающий по катушке прибора ток. Шкала тахометра отградуирована от 0 до 900 об/мин.
Зуммер. Этот звуковой сигнал оповещает машиниста о начавшемся бок-совании колесных пар или срабатывании реле заземления, а также о перегреве воды (масла) в соответствующей системе дизеля. К пластмассовому основанию 5 (рис. 147) прикреплено двумя винтами М5 Е-образное ярмо 7, собранное из девяти стальных пластин, соединенных пятью заклепками. На ярме укреплена катушка 6, намотанная из медного изолированного провода. К основанию прикреплены также подвижный 3 и неподвижный 4 контакты и два контактных зажима: плюсовый 202 и минусовый 301 (см.
рис. 100), обозначенные номерами присоединяемых к ним проводов цепей управления. Один вывод катушки соединен с зажимом 202, а другой — с неподвижным контактом 4 (см. рис. 147). Подвижный контакт 3 соединен с зажимом 301, следовательно, ток по катушке зуммера может протекать только при замкнутых контактах 3 и 4. Параллельно катушке подключен конденсатор 16.
На резьбовую поверхность основания навернут пластмассовый корпус /, а с противоположной стороны — пластмассовая крышка 13. Между основанием 5 и крышкой 13 поставлена тонкая стальная мембрана 10, к которой прикреплен якорь // со скобой 14. На конце скобы укреплен упор 15. Отверстие под крепежный винт сделано овальным, что позволяет перемещать упор относительно скобы 14. При сборке зуммера упор закрепляют так, чтобы между ним и подвижным контактом 3 был небольшой зазор. Мембрана отделена от крышки резиновым кольцом 9. Такое же кольцо 8 поставлено между крышкой и корпусом.
Когда по катушке зуммера протекает ток, ярмо намагничивается и притягивает к себе якорь, который упором 15 отжимает подвижный контакт, т. е. размыкает цепь питания катушки. При обесточивании катушки якорь отпадает от ярма, подвижный контакт замыкается с неподвижным, и следует новое притяжение якоря. Колебательные движения якоря вместе с мембраной, сжимающей воздух, находящийся внутри крышки, приводят к появлению звуковых колебаний. Воздух поступает под мембрану через отверстия в пластмассовой пробке 12, ввернутой в крышку. Присоединяемые к контактным зажимам провода выведены из зуммера через пластмассовую гайку 2, ввернутую в корпус. Зуммер прикреплен к каркасу аппаратной камеры двумя болтами Мб, проходящими через отверстия в приливах крышки 13.
Вспомогательная аппаратура. На тепловозе применены три блокировочных устройства типа 2К56Р11, два из которых установлены на каркасе аппаратной камеры (рис. 148, а и б). В металлическом корпусе 2 установлены две пластмассовые колодочки 3 с укрепленными на них неподвижными контактами 4. Через сквозные отверстия колодочек проходит пластмассовый стержень 9, на который надеты две подвижные колодочки 6 с возвращающими пружинами 5. В прорезях
колодочек 6 размещены подвижные блокировочные контакты 7 мостико-вого типа с притирающими пружинами 8. Выступающий из корпуса конец стержня 9, уплотнен резиновой прокладкой /. Провода от контактов выведены через отверстие в задней части корпуса. Сверху корпус закрыт крышкой.
При закрытии верхней или нижней двери стержень соответствующего блокировочного устройства БК1 или БК2 отжимается внутрь, в результате чего левые (по рисунку) контакты размыкают цепь освещения камеры, а правые, включенные в цепь питания катушки контактора КВ, замыкаются. Поскольку в эту цепь входят контакты обоих блокировочных устройств, то даже при одной открытой двери камеры контактор КВ включиться не может. Лампы освещения аппаратной камеры загораются при открытии любой из дверей.
Третье блокировочное устройство (рис. 148, в) применено для управления песочницами. По конструкции оно отличается от вышеописанного лишь тем, что в корпусе его укреплена одна пластмассовая колодочка с двумя неподвижными контактами, к которым присоединены провода 202 и 215 цепей управления (см. также рис. 100). Блокировочное устройство 17 укреплено на стальной косынке 13, приваренной к торцу подножки 12 кабины машиниста. На подножке посредством двух пальцев 18 шарнирно укреплен рычаг (ножная педаль) 14, представляющий собой стальную трубу с загнутыми концами. На одном конце рычага жестко укреплена лапка 16. Между отогнутым концом косынки и горизонтальным выступом лапки поставлена пружина 10, положение которой фиксируется приваренным к косынке направляющим стержнем //.
Для подачи песка под колесные пары тепловоза машинист нажимает на рычаг 14 и, преодолевая усилие пружины 10, поворачивает рычаг вместе с лапкой, которая давит на цилиндрический диск, соединенный со стержнем блокировочного устройства. Укрепленный на стержне подвижный мости-ковый контакт соединяет провода 202 и 215, т. е. замыкает цепь питания катушек вентилей передней (задней) песочницы (см. с. 320).
Резисторы и конденсаторы. В электрических цепях тепловоза для регулирования тока и напряжения применены различные по конструкции и значению сопротивления резисторы. При протекании тока по резистору электрическая энергия преобразуется в тепловую. Так как при этом выделяется сравнительно большое количество теплоты, резисторы всегда работают при повышенных температурах. Поэтому токоведущие материалы, используемые для изготовления резисторов, должны удовлетворять следующим требованиям: иметь высокое удельное сопротивление, длительно выдерживать высокую (до 200 — 300 °С и более) температуру, иметь минимальные температурные коэффициенты, чтобы сопротивление резистора при работе оставалось неизменным. На тепловозах ЧМЭЗ, ЧМЭЗТ и ЧМЭЗЭ применены резисторы четырех основных типов, расположенные (за исключением резистора R12) в аппаратной камере и под пультом управления.
Три комплекта резисторов типа FeAl (рис. 149, а), используемых для ослабления возбуждения тяговых электродвигателей, установлены на общей сварной раме /, прикрепленной восемью болтами М8 к каркасу аппаратной камеры со стороны отсека аккумуляторной батареи. Комплект состоит из трех параллельно расположенных фехралевых пластин 2, прикрепленных к раме 14 болтами 6 (М12). Пластины отделены от рамы фарфоровыми изоляторами 5, а друг от друга — гайками 7 и шайбами 8, образующими между пластинами воздушный промежуток для лучшего их охлаждения.
Каждый комплект соединен медными шинами 3 с неподвижными силовыми контактами контакторов ослабления возбуждения первой и второй ступеней. Для прохода шин в средней части рамы сделан прямоугольный основание вырез. Медные контактные пластины 4, прикрепленные болтами к нижней части каждого комплекта, служат для присоединения к резисторам кабелей 9, 18 и 37 (см. рис. 126) от соответствующих силовых пальцев реверсора.
Рис. 149. Резисторы типов РеАІ (а), ОУ (б), Тй (в) и ОБ (г): / — рама; 2 — пластина; 3 — шина; 4 — контактная пластина; 5 — изолятор; 6, 24 — болты; 7, 12 — гайки; 8, 11, 20 — шайбы; 9 — винт; 10 — трубка; 13 — шпилька; 14, 16 — контактные хомутики; 15 — проволока; 17 — эмалевое покрытие; 18 — шунт (перемычка); 19 — лента; 21 — полоса; 22 — скоба; 23 — втулка; 25 — угольник; 26—
Резистор типа ОУ (рис. 149, б) состоит из фарфоровой трубки 10 с винтовыми канавками на наружной поверхности, в которые уложена нихро-мовая или константановая проволока 15, и контактных хомутиков 14, стянутых винтами 9 (М4). Размеры канавки и диаметр проволоки подбирают так, чтобы проволока выступала за пределы канавки, что позволяет, перемещая средний хомутик 16, регулировать сопротивление резистора, вводимого в цепь. Резистор прикреплен к панели (раме) посредством шпильки 13, проходящей внутри трубки. Для дополнительной фиксации резистора на шпильку с обоих концов надеты стальные шайбы //, отогнутые выступы которых входят в продольные желобки, сделанные внутри трубки. Между шайбами 11 и гайками 12 поставлены изоляционные прокладки.
Резистор типа ТЯ (рис. 149, в) изготовлен в виде фарфоровой трубки 10, на которую намотана тонкая проволока 15 из фехраля или нихрома. По
концам резистора поставлены контактные хомутики 14, соединенные с проволокой. Поверхность трубки с намотанной на нее проволокой покрыта стекловидной эмалью 17, которая предохраняет проволоку от окисления, удерживает ее на трубке и является изоляцией между витками. У регулируемых резисторов вдоль трубки оставляют не покрытую эмалью полоску, по которой может перемещаться контактный хомутик, соединенный шунтом с верхним или нижним хомутиком. Если сопротивление резистора (например, /?27) используется полностью, то эмалью покрывают всю поверхность трубки. Крепление резистора осуществляется при помощи шпильки 13, на которую он надет.
Резистор типа ОБ (рис. 149, г) состоит из керамического основания 26 и намотанной на ребро нихромовой ленты 19. Основание 26 собрано из двух половинок, на поверхности которых имеются прорези (канавки) под ленту. Обе половинки при сборке резистора надевают на стальную полосу 21 и закрепляют на ней двумя стальными шайбами 20. К концам полосы приклепаны угольники 25, используемые для присоединения к резистору проводов. Для крепления резистора к панели служат две скобы 22, которые притянуты к полосе 21 болтами 24. Между скобой 22 и полосой 21 ставят изоляционные втулки 23. Такие же втулки (на рис. 149, г они не показаны) ставят с обеих сторон угольника 25 для того, чтобы изолировать от угольника болт, соединяющий подводящий (отводящий) провод с лентой 19.
Технические данные резисторов приведены в приложении 4, а их расположение показано на рис. 150. Семь резисторов, используемых в цепях вентиляции, отопления и освещения, установлены под главным пультом управления. Резисторы укреплены на шпильках, ввернутых в угольник / (рис. 150, а), к концам которого приварены скобы 2 с отверстиями под крепежные болты. К скобам приварена стальная планка 6 с двумя угольниками 7, через отверстия в которых проходят две шпильки 3. На шпильки надеты 15 гетинаксовых колодок 5, укрепленных в собранном виде гайками 4. Вместе с контактными болтами колодки образуют панель зажимов, с помощью которой резисторы соединены с проводами соответствующих цепей.
Рис. 153. Монтажные схемы панелей зажимов РШ4, РШ4А и РШ5 (а) и под пультом управления (б)
В аппаратной камере под поездными контакторами установлена гетинаксовая панель 8 (рис. 150, 6), на которой размещены четыре резистора и пять конденсаторов, включенных в цепи пуска дизеля и трогания тепло воза с места (конденсатор С5 постав лен в цепь сигнализации о неисправ ностях). Электролитические кондсн саторы С/, С9 и СЮ типа ТС639 емко стью 2000 мкФ помещены і алюминиевые цилиндрические корпу са и закреплены на панели при помощи шпилек 10 и скоб //. Конденсатор С5 типа ТС473 емкостью 4 мкФ имеет прямоугольный корпус. В верхней части панели укреплены 10 контактных болтов 9, образующих панель зажимов PLU1. Панель 8 прикреплена к каркасу аппаратной камеры четырьмя болтами М8.
Шестнадцать резисторов установлены на стальной сварной раме 12 (рис. 150, в), прикрепленной четырьмя болтами М8 к каркасу камеры елевой стороны (по ходу). К верхней части рамы приварены два угольника 13, на которых укреплены в наклонном положении восемь резисторов типа OV, включенных в цепь возбуждения возбудителя и в цепь якорной обмотки электродвигателя СМД. Шпильки крепления резисторов ввернуты в угольники 13. Для дополнительной фиксации резисторов рядом с резьбовыми отверстиями под шпильки в угольниках просверлены по два отверстия, в которые входят выступы нижних шайб // (см. рис. 149, б).
Над рамой 12 в аппаратной камере установлена панель с тремя резисторами типа OS. Два из них включены в цепь зарядки аккумуляторной батареи, а третий — в цепь противокомпа-ундной обмотки возбудителя. Монтажные схемы панелей резисторов и конденсаторов даны на рис. 151.
В аппаратной камере установлены также три гетинаксовые панели с диодами (рис. 152).
Панели зажимов (клеммники). Провода от всех аппаратов, установленных в камере, собраны в общие жгуты (кондуиты) и присоединены к трем рейкам, установленным с правой стороны по ходу тепловоза. Каждая из таких реек представляет собой 36 ге-тинаксовых колодок (аналогичных по конструкции с колодками, применяе мыми в контроллере для крепления подвижных и неподвижных контактов), на которых укреплены стальные шпильки М5, используемые для присоединения проводов. Колодки собраны на двух стальных шпильках МИ) и укреплены гайками с лепестковыми шайбами. Три этих рейки образуют панель зажимов РШ4. К одной из реек шестью болтами Мб прикреплены три стальные планки с контактными зажимами (болтами М5), образующими панель зажимов РШ5 для присоединения минусовых проводов.
В передней части аппаратной камеры находится панель зажимов P11I4A, собранная из 12 гетинаксовых колодок, на каждой из которых укреп-
лена шпилька М5 (контактный зажим). К этой панели присоединены провода из цепей автоматической локомотивной сигнализации (АЛСН).
Монтажные схемы панелей зажимов РШ4, PUI4A и РШ5, а также панели зажимов под пультом управления показаны на рис. 153. Монтажные схемы панелей зажимов РШ1 и РШЗ показаны на рис. 151, а, панели зажимов PU12 — на рис. 176. В аппаратной камере тепловоза установлены еще две панели зажимов. Панель К1, расположенная возле контактора КШ1, используется для реостатных испытаний тепловоза. Ее монтажная схема показана на рис. 154. Назначение панели КЗ указано в § 78.
Описание остальных электрических аппаратов дано в соответствующих пунктах гл. XV.