Глава   VIII  ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА

VIII. 1. Структурная схема электропередачи

Тепловоз 2ТЭ116 выполнен с электропередачей на переменно-постоянном токе (рис. 162). Переменное шестифазное напряжение тягового генератора Г выпрямляется установкой ВУ и подается на шесть параллельно включенных тяговых электродвигателей, приводящих тепловоз в движение. К тяговому генератору электродвигатели подключаются с помощью шести электропневматических поездных контакторов П1—П6, которые позволяют разрывать цепи электродвигателей, чтобы предотвратить самопроизвольное движение тепловоза от остаточного магнетизма при работе генератора на холостом ходу, а также быстро отключить неисправный электродвигатель. Кроме того, тяговый генератор обеспечивает питание переменным током асинхронных электродвигателей вентиляторов охлаждения.

Рис. 162. Структурная схема электропередачи

Скорость тепловоза и тяговое усилие регулируются возбуждением тягового генератора и изменением частоты вращения вала дизеля, задаваемой позицией контроллера машиниста. Для расширения диапазона скоростей тепловоза, при которых используется полная мощность дизеля, существуют две ступени ослабления возбуждения тяговых электродвигателей: на 60 и 37% (ОП-1 и ОП-2). Ослабление возбуждения осуществляется подключением резисторов СШ1—СШ6 параллельно обмоткам возбуждения тяговых двигателей с помощью групповых контакторов ВШ/ и ВШ2. Переход на ослабленное возбуждение и обратно осуществляется автоматически с помощью реле перехода РП1 и РГ12, включающих и отключающих групповые контакторы ВШI и ВШ2. Направление движения тепловоза зависит от изменения направления тока в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей переключением контактов реверсора ПР.

В качестве источника возбуждения тягового генератора применен однофазный синхронный генератор переменного тока СВ, напряжение которого выпрямляется в управляемом выпрямителе УВВ и подается на обмотку возбуждения тягового генератора. Выпрямленное напряжение регулируется в управляемом выпрямительном мосте УВВ изменением момента открытия управляемых вентилей (тиристоров), установленных в двух плечах моста.

Регулированием тока возбуждения тягового генератора предусматривается поддержание постоянной мощности в рабочем диапазоне внешней характеристики, а также ограничение тока и напряжения тягового генератора при превышении максимально допустимых величин. Осуществляется это совместной работой объединенного регулятора дизеля, тахометрического блока задания (БЗВ), узла обратной связи но току и напряжению выпрямителя ВУ генератора, селективного узла СУ и блока управления возбуждением БУВ.

Объединенный регулятор дизеля поддерживает установленную частоту вращения вала дизеля и совместно с индуктивным датчиком ИД и тахометрическим блоком БЗВ поддерживает заданный по позициям контроллера уровень мощности. Узел обратной связи по току и напряжению выпрямителя генератора состоит из трансформаторов постоянного тока ТПТ1—ТПТ4 и напряжения ТПН с выпрямительными мостами на выходе.

Выходные напряжения узла обратной связи подаются на потенциометры ССУ1 селективного узла СУ. На потенциометры СИД индуктивного датчика ИД и ССУ2 селективного узла напряжение подается от блока БЗВ. Напряжение задания с потенциометров ССУ2 и СИД сравнивается в селективном узле с напряжениями узла обратной связи потенциометра ССУ1 и подается в виде сигнала рассогласования в блок управления возбуждением БУВ. Последний формирует и подает управляющие импульсы на тиристоры управляемого выпрямительного моста УВВ, определяя момент и продолжительность времени открытия моста, а тем самым и ток в обмотке возбуждения генератора.

Для компенсации падения напряжения в цепи обмотки возбуждения возбудителя при возрастании тока возбуждения применена схема подпитки возбудителя током узла коррекции, состоящего из трансформатора ТК и выпрямительного моста. При выходе из строя системы автоматического регулирования возбуждения в электрической схеме предусмотрен аварийный режим, при котором переключателем шунтируются тиристоры управляемого моста УВВ и он работает как обычный неуправляемый выпрямительный мост.

Кроме того, электрической схемой предусмотрены для электрооборудования электропередачи следующие защиты:

выпрямительной установки ВУ от токов внешнего короткого замыкания или перегруза в тяговом режиме;

выпрямительной установки ВУ от внутренних коротких замыканий;

выпрямительной установки и тяговых электродвигателей при выходе из строя электродвигателей вентиляторов;

комплексное противобоксовочное устройство для защиты тяговых электродвигателей при боксовании колесных пар. Оно позволяет получить жесткие динамические характеристики генератора, т. е. неизменность его напряжения при боксовании одной или нескольких колесных пар, а также своевременное обнаружение боксования и его прекращение с наименьшими потерями силы тяги тепловоза;

тяговых электродвигателей от перегруза при выходе из строя одного из них;

электрооборудования при пробое силовой цепи на корпус.