VIII.3. Электрическая передача

Электрическая передача (силовая цепь) тепловоза 2ТЭ116 состоит из трех основных элементов: синхронного генератора Г шестифазного переменного тока, выпрямительной установки ВУ (см. рис. 163, а), шести параллельно соединенных тяговых электродвигателей постоян­ного тока с последовательным возбуждением.

Тяговый генератор имеет независимое возбуждение. Обмотка возбуждения располагается на 12 полюсах ротора и питается от возбудителя выпрямленным током через управляемый выпрямительный мост. Статор имеет две самостоятельные обмотки, каждая из которых соединена в «звезду» и сдвинута относительно другой на 30° эл. Линейные напряжения на выходе генератора также сдвинуты на 30° эл. и подаются на два трехфазных параллельно включенных выпрямительных моста: от одной обмотки статора 1C (1С1, 1С2, 1СЗ) по проводам (в силовых цепях — кабели) 511, 512, 513, от другой обмотки 2С (2С1, 2С2,. 2C3) по проводам 514, 515, 516. Трехфазный мостовой выпрямитель применен из-за сравнительно малой величины пульсаций выпрямленного напряжения и тока, вызывающих ухудшение коммутации тяговых двигателей. Выпрямленное напряжение каждой из «звезд» от трехфазной выпрямительной установки поступает на общие выводные шины «+» и «—», откуда питаются тяговые электродвигатели. Цепи питания их: плюс выпрямительных мостов установки ВУ, провода 526, 527, замыкающие главные контакты поездных контакторов П1—П6, а далее по отдельной для каждого электродвигателя цепи. Например, для первого: провод 551, вывод Я1, обмотка якоря и добавочных полюсов, вывод Я2 ТЭД, провод 581, замкнутый в положении «.Вперед», главный контакт реверсора, провод 591, обмотка возбуждения С1—C2, провод 590, следующий контакт реверсора, провод 541, шунт Ш1 амперметра нагрузки генератора, провода 524, 525, минус выпрямительных мостов.

Если же реверсор установлен в положении «Назад», то ток в обмотке возбуждения проходит в обратном направлении. Таким образом реверсирование тяговых электродвигателей, а следовательно, изменение направления движения тепловоза производятся изменением направления тока в обмотке возбуждения, в то время как направление тока в якоре электродвигателя не меняется.

Формирование тяговой характеристики электропередачи производится системой возбуждения генератора и путем ослабления потока возбуждения тяговых электродвигателей.

Система возбуждения тягового генератора. Электрическая передача предусматривает отбор мощности от дизеля, поэтому основным условием экономичной работы тепловоза при электропередаче является постоянство нагрузки дизеля в возможно большем диапазоне изменения тяговой нагрузки. Эта постоянная мощность на выходе выпрямителя определяется формулой P_d=I_dU_d=const. Зависимость напряжения на выходе выпрямителя от тока нагрузки U=(I_d) называется внешней характеристикой (рис. 164). В данном случае для Р=const рабочий ее участок БВГ имеет вид гиперболы, а характеристику называют гиперболической. В рабочем диапазоне нагрузок тяговых двигателей мощность, определяемая в каждой точке гиперболической кривой как произведение тока на напряжение, будет постоянной.

Рис.  164.   Внешняя   характеристика выпрямителя ВУ

Ток нагрузки изменяется при движении поезда в соответствии с изменением сопротивления движению и определяется суммарным током в тяговых электродвигателях. Следовательно, для сохранения постоянства мощности дизеля необходимо изменять напряжение на выходе выпрямителя, а, в конечном счете, напряжение тягового генератора, подаваемое на выпрямитель, обратно пропорционально току нагрузки.

Как известно, напряжение генератора U_г связано с электродвижущей силой (э. д. с.) следующей зависимостью: U_r=Е_г—I_гR_г. В свою очередь Е_г=СФ_П, где С — постоянный для данной машины коэффициент, зависящий от конструкции машины; Ф — магнитный поток возбуждения; п — частота вращения ротора.

Отсюда следует, что с учетом малого сопротивления обмоток статора R_r и незначительных потерь I_гR_г в них напряжение U_г близко к значению э. д. с. Е_г и прямо пропорционально магнитному потоку возбуждения Ф и частоте вращения ротора п. Магнитный поток возбуждения генератора Ф создается при прохождении тока по обмотке возбуждения и определяется намагничивающей силой F_в=I_вw_в. При постоянном числе витков обмотки возбуждения w_в магнитный поток можно регулировать изменением тока возбуждения I_в. Следовательно, регулирование напряжения генератора сводится к изменению частоты вращения п ротора и тока возбуждения I_в. Частота вращения ротора генератора изменяется в точном соответствии с частотой вращения вала дизеля, которая задается переводом контроллера с нулевой до 15-й позиции. Ток возбуждения изменяется системой возбуждения генератора, в которой различают силовую цепь, питающую обмотку возбуждения генератора, и систему автоматического регулирования возбуждения, управляющую работой силовой цепи возбуждения.

Силовая цепь схемы возбуждения. Обмотка возбуждения тягового генератора  является  нагрузкой силовой цепи системы возбуждения. В   эту   цепь  входят   возбудитель   СВ,     управляемый выпрямительный мост УВВ   и   узел   коррекции, включающий в себя трансформатор ТК   и выпрямительный   мост   БСТ1   (см. рис.   163).

В качестве возбудителя СВ применен однофазный синхронный генератор переменного тока. Возбуждение его осуществляется от общей цепи питания электрической схемы управления (от стартер-генератора) и подается на обмотку статора И1—И2. Выходное переменное напряжение возбудителя с колец ротора С1—С2 подается на вход управляемого выпрямительного моста УВВ. Он представляет собой несимметричный мостовой выпрямитель, в два плеча которого включены управляемые вентили — тиристоры +Т и -Т, а два других — обычные неуправляемые вентили. Последовательно с тиристорами включены диоды для обеспечения возбуждения тягового генератора в аварийном режиме при выходе из строя тиристоров или схемы управления ими. Защита вентилей моста от коммутационных перенапряжений, возникающих при выпрямлении переменного тока возбудителя, осуществляется шунтирующими цепочками из резисторов и конденсаторов, а от токов короткого замыкания — быстродействующим плавким предохранителем Пр1.

Ток возбуждения в цепи тягового генератора регулируют изменением переменного напряжения на выходе возбудителя и выпрямленного напряжения выпрямителя УВВ. Первое производится, как и у тягового генератора, путем увеличения частоты вращения ротора возбудителя при наборе позиций контроллера. При одном и том же токе возбуждения выходное переменное напряжение, наводимое в обмотке ротора возбудителя, увеличивается пропорционально частоте вращения ротора и достигает на 15-й позиции наибольшего значения около 260 В при частоте 220 Гц.

Выпрямленное напряжение регулируется с помощью тиристоров путем изменения момента их включения, а следовательно, продолжительности их открытого состояния. Первоначально тиристоры закрыты и при подаче на них переменного напряжения с возбудителя на выходе моста выпрямленное напряжение будет равно нулю. Если теперь на управляющий электрод одного из них, например +Т, подать положительное напряжение (достаточно кратковременного определенной величины положительного импульса), то тиристор открывается и начинает проводить ток. Так как на управляемый мост подается синусоидальное напряжение возбудителя (рис. 165), то, как и во всяком выпрямительном мосте, один тиристор будет работать в положительный полупериод, а другой — в отрицательный. Например, путь тока при открытии тиристора +Т в положительный полупериод показан на рис. 163, а сплошной линией. Управляющие импульсы для открытия тиристоров подаются поочередно на управляющий электрод соответствующего тиристора в положительный или отрицательный полупериод синхронно с поступающей на них волной синусоидального напряжения. На выходе моста будет пульсирующее выпрямленное напряжение (см. рис. 165).

Рис.  165.  Графики изменения напряжения и тока   (а—е)  в цепи выпрямительного моста УВВ

Как и в обычной мостовой схеме с диодами, запирание тиристоров происходит в момент изменения синусоидального напряжения с положительной полуволны на отрицательную (в момент перехода через нуль). Промежуток времени от момента подачи положительной полуволны переменного напряжения с возбудителя на анод тиристора +Т до момента отпирающего импульса на его управляющий электрод на­зывается углом регулирования а (углом зажигания). Как видно на графике рис. 165, с увеличением угла регулирования а (от 0 до 180°) уменьшается общее время прохождения тока через тиристор и среднее значение выпрямленного напряжения U_cр. Его можно считать пропорциональным заштрихованной площади, ограниченной кривой выпрямленного напряжения. Изменяя угол регулирования от некоторой минимальной величины a_мин до 180°, можно уменьшить выпрямленное напряжение U_ср и ток от наибольшего до тока, близкого к нулю.

Величину импульсов и момент их подачи (угол регулирования а) в каждый полупериод питающего напряжения формирует блок управления возбуждением БУВ, являющийся выходным узлом системы автоматического регулирования возбуждения. Благодаря этому ток возбуждения и выходное напряжение тягового генератора изменяются от наибольшего значения до величины, близкой к нулю.

Значительная  индуктивность обмотки  возбуждения тягового  генератора приводит к тому, что в момент перехода питающего напряжения через нуль ток каждой полуволны выпрямленного напряжения не может мгновенно исчезнуть, так как э. д. с. самоиндукции обмотки возбуждения стремится тому воспрепятствовать, поддерживая уменьшающий ток. В мостовой схеме с неуправляемыми диодами (аварийный режим возбуждения) этот ток, например , в положительный полупериод спадает до  нуля  еще через некоторый промежуток времени. В то же время ток  в другой ветви выпрямительного моста в отрицательный полупериод будет возрастать. Для выпрямителя наступает такой режим, когда ток протекает одновременно в обеих ветвях через все четыре диода. Такой режим одновременной работы диодов называют периодом коммутации выпрямителя и обозначают g. В период коммутации обмотка возбуждения возбудителя оказывается короткозамкнутой и ток, который в ней протекает, называют током коммутации. Выходное Переменное напряжение возбудителя U_в в период коммутации практически равно нулю и возрастает скачкообразно после окончания  периода  коммутации.  Выпрямленное напряжение и  ток начинают возрастать также после периода  коммутации.

В несимметричной управляемой мостовой схеме (нормальный режим) играют роль оба названных фактора (угол сдвига а и угол коммутации g), поэтому процесс выпрямления имеет более сложный характер (рис. 166). В момент окончания работы тиристора —Т в отрицательный полупериод и на период задержки открытия тиристора Т на угол а, т. е. в интервал времени, когда тиристоры закрыты, выпрямленное напряжение на выходе выпрямителя практически равно нулю. При этом ток в обмотке возбуждения тягового генератора не прерывается, а поддерживается за счет э. д. с. самоиндукции этой обмотки, проходя в том же направлении через неуправляемые диоды ДЗ и Д4 (штрихпунктирная линия на рис. 166). Как видно на графике рис. 166, процесс коммутации происходит между управляемыми вентилями и диодами разных ветвей моста (+Т и Д4, —Т и ДЗ). Угол коммутации g₁ тиристоров +Т и —Т соответствует моменту открытия этих вентилей после задержки на угол a. Угол коммутации соответствует окончанию работы этих тиристоров. По этой причине переменное напряжение на выходе возбудителя имеет в периоды коммутации g₁ и g₂ характерные провалы, так как обмотка С1—С2 возбудителя оказывается в эти периоды короткозамкнутой. В промежутке между периодами коммутации, когда тиристоры +N и —Т закрыты, напряжение возрастает до величины напряжения холостого хода возбудителя. Выпрямленное напряжение и ток в выпрямителе протекают после задержки включения тиристора на угол а и угол коммутации g₁.

Рис.   166.  Графики   напряжения возбудителя и выпрямленных тока и напряжения в выпрямителе УВВ

Узел коррекции силовой схемы возбуждения предназначен для подпитки постоянным током обмотки возбуждения возбудителя U1— U2. Это сделано с целью компенсации падения напряжения возбудителя, из-за влияния реакции якоря, при возрастании тока (нагрузки) возбуждения тягового генератора. В узел коррекции входят трансформатор тока ТК и выпрямительный мост БСТ1 (см. рис. 163, а). Первичная обмотка H1—К1 трансформатора ТК. включена в силовую цепь обмотки возбуждения генератора (провода 531, 364). Поэтому выходной ток вторичной обмотки Н2—К2 (ток подпитки) трансформатора ТК пропорционален току возбуждения тягового генератора. С вторичной обмотки Н2—К2 (провода 368, 367) переменное напряжение подается на контакты 2, 12 и 1, 11 ШР выпрямительного моста БСТ1. Отсюда выпрямленное напряжение поступает на обмотку возбуждения возбудителя U1—U2. С ростом тока возбуждения тягового генератора пропорционально увеличивается ток подпитки в обмотке возбуждения возбудителя, поддерживая неизменными  напряжение и ток на выходе возбудителя.

Для уменьшения перенапряжений, возникающих при разрыве цепи возбуждения тягового генератора, а также уменьшения подгара главных контактов контактора KB параллельно им включен резистор гашения поля СГП.

Автоматическое регулирование возбуждения генератора заключается в поддержании постоянной мощности, отбираемой от дизеля генератором, и определяемой позицией контроллера. Кроме того, система автоматического регулирования возбуждения обеспечивает ограничение критических параметров элементов электропередачи по току и напряжению, что отражено на внешней характеристике генератора АБВГД (см. рис. 164).

На этой характеристике участок А Б является ограничением по наибольшему напряжению (в основном определяемое предельным напряжением выпрямительной установки). Рабочий (гиперболический) участок БГ, удовлетворяющий условию P_d=const, характеризует ограничение по мощности дизеля. При этом участок ВГ характеризуется ограничением длительности реализуемых токов (по условиям нагрева тяговых электродвигателей и диодов выпрямительной установки). Время использования этих токов уменьшается по мере приближения к точке Г. Наконец, участок ГД является ограничением по наибольшему допускаемому току элементов электропередачи. Принцип автоматического регулирования режима работы электропередачи (рис. 167) основан на том, что сигнал задания, поступающий от блока БЗВ и индуктивного датчика ИД, сравнивается в селективном узле (ССУ1 и ССУ2) с сигналами обратной связи, поступающими от трансформаторов ТПН и ТПТ. Разность этих сигналов (сигнал рассогласования) поступает в олок БУВ, который устанавливает необходимый ток возбуждения, напряжение и ток тягового генератора.

С тахометрического блока БЗВ выпрямленное напряжение подается на потенциометры задания ССУ2. Это напряжение строго пропорционально частоте выходного напряжения возбудителя, от которого питается блок БЗВ, и, следовательно, пропорционально частоте вращения вала дизеля. При неизменной, заданной по позициям контроллера частоте вращения вала дизеля напряжение БЗВ будет также неизменным, иметь определенное значение для каждой позиции, достигая наибольшего значения около 45 В на 15-й позиции контроллера. На потенциометрах задания ССУ2 образуются также постоянные для каждой позиции падения напряжения U_P10-P11, U_P4-P3, U_P5-P3 — сигналы задания.

Для питания блока БЗВ используется переменное напряжение с выхода С1—С2 возбудителя (см. рис. 163, а), которое подается на контакты 1 и 4ШР блока через балластный резистор СБЗ. Выходное выпрямленное напряжение подается с контактов 2 и 3 ШР блока БЗВ на потенциометры задания ССУ2.

Рис.  167. Схема включения аппаратов ослабления возбуждения и реле защиты от разносного боксования ТЭД

От блока БЗВ питается также катушка ИД индуктивного датчика. Переменное напряжение с контакта 5 через катушку ИД и с контакта 6ШР БЗВ подается на контакты 3 и 4ШР блока БС1 к одному из выпрямленных мостов, расположенных в этом блоке. Выпрямленное напряжение с контактов 1 и 2 ШР блока БС1 поступает на потенциометр СИД, напряжение на котором складывается с напряжением уставки. Таким образом, при определенных условиях объединенный регулятор дизеля с помощью индуктивного датчика может менять напряжение уставки.

Узел обратной связи по току и напряжению выпрямителя тягового генератора состоит из трансформатора постоянного тока ТПТ1—ТПТ4 и постоянного напряжения ТПН (представляющих собой простейшие магнитные усилители), выпрямительных мостов на выходе трансформаторов и потенциометров обратной связи ССУ1, соединенных по П-образной схеме.

Как видно на схеме, на потенциометр ССУ1 подаются токи i_TT и i_TH от выпрямительных мостов трансформаторов ТПТ и ТПН.

Управляющей обмоткой каждого ТПТ являются кабели силовой цепи тяговых электродвигателей, а у трансформаторов ТПН — управляющая обмотка, включенная на напряжение выпрямителя ВУ. Поэтому подмагничивание сердечников и выходные токи рабочих обмоток ТПТ и ТПН пропорциональны току и напряжению выпрямителя. Чем больше будут ток или напряжение на выходе выпрямителя, тем больше будут токи на выходе ТПТ или ТПН, а следовательно, и падение напряжения на потенциометрах ССУ1. Минусы выходных выпрямительных мостов трансформаторов ТПТ и ТПН соединены вместе, а плюсы — через потенциометры ССУ1. В результате токи i_TT и i_TH образуют на них падения напряжения: U_P2-P8 — по току генератора, U_P9-P8 — по напряжению, U_P5-P8 — по мощности (сигналы обратной связи).

Управляющая обмотка У—У трансформатора ТПН включена на напряжение выпрямителя через регулируемое сопротивление СТН. На рабочую обмотку Н1—Н2 трансформатора ТПН и контакты 5 и 6 ШР блока БС1 на вход выпрямительного моста переменное напряжение подается с обмотки 111—12 распределительного трансформатора РТ2. Выпрямленное напряжение с контактов 14 и 15 ШР блока БС1 подается на зажимы Р8 и Р9 потенциометра ССУ1, с которого снимается напряжение U_P9-P8 , выполняющее функцию сигнала обратной связи по напряжению.

Управляющими обмотками трансформаторов ТПТ1— ТПТ4 являются силовые шины от выпрямителя к тяговым электродвигателям, проходящие через каждый из трансформаторов: ТПТ1— шина к 1 тяговому электродвигателю, ТПТ2 — шина к 2 и 3 ТЭД, ТПТЗ — шина к 4 и 5 ТЭД, ТПТ4 — шина к 6 тяговому электродвигателю. Коэффициенты трансформации ТПТ1, ТПТ4 и ТПТ2 и ТПТЗ отличаются друг от друга в 2 раза, поэтому сигналы на выходе данных трансформаторов примерно равны. При этом ТПТ1 и ТПТ4 включены индивидуально на электродвигатели 1 и 6, имеющие наибольшую склонность к боксованию. На рабочие обмотки HI—Н2 трансформаторов ТПТ1—ТПТ4 и выпрямительные мосты, блоков БСЗ, БС4, включенные на выход трансформаторов, переменное напряжение подается с обмоток распределительного трансформатора ТР2. Через четыре последовательно соединенных моста выпрямленное напряжение с контактов 4 ШР блока БС4 и 2 ШР блока БСЗ подается на зажимы Р1 и Р8 потенциометра ССУ1. При этом получаемый токовый сигнал, прежде чем попасть на зажим Р1 потенциометра ССУ1, проходит через три токовые катушки реле перехода РП1—РПЗ, обладающие малым сопротивлением, благодаря чему осуществляется переход на ослабленное возбуждение при определенных токовых нагрузках тяговых электродвигателей, что при определенном повышении напряжения соответствует первой и второй ступеням ослабления возбуждения ТЭД. С потенциометра ССУ1 снимается напряжение U_P2-P8, выполняющее функцию сигнала обратной связи по току нагрузки.

Последовательно соединенные выпрямительные мосты, выделяющие наибольший из поступающих сигналов от трансформаторов ТПТ1 — ТПТ4, называют узлом выделения максимума. В самом деле, если ток нагрузки первого тягового электродвигателя больше тока нагрузки каждого из оставшихся пяти электродвигателей, то и его подмагничивающее действие сердечника ТПТ1 больше, чем у трансформаторов ТПТ2 — ТПТ4.

Индуктивное сопротивление рабочей обмотки ТПТ1 в этом случае меньше, чем у остальных трансформаторов, а значит, переменное напряжение цепи, приложенное к выходному мосту трансформатора ТПТ1, будет наибольшим. Ток обратной связи i_TT в цепи последовательно соединенных выпрямительных мостов определяется этим наибольшим напряжением и будет пропорционален наибольшему току нагрузки в первом тяговом электродвигателе.

Потенциометры обратной связи ССУ1, задания ССУ2 и индуктивного датчика СИД образуют селективный узел (выбирает — селекционирует наибольший сигнал обратной связи и сравнивает его с сигналом задания). Минусовые точки потенциометров соединены между собой через управляющую обмотку ОУ магнитного усилителя МУ блока БУВ, который является выходной частью системы автоматического регулирования. Три плюсовые точки потенциометров ССУ1 и ССУ2 соединены между собой попарно через разделительные диоды Д1, Д2 и ДЗ. Каждая пара с включенными в их цепь разделительным диодом и обмоткой управления магнитного усилителя (МУ) образует канал регулирования (/,//, ///). Результирующее напряжение (сигнал рассогласования) каждого канала определяется разностью приложенных напряжений обратной связи и задания и подается по проводам 402 и 433 на контакты 3 и 6 ШР блока БУВ. Чем больше сигнал рассогласования, т. е. разность приложенных напряжений в цепи с постоянным сопротивлением, тем больше будет ток управления в управляющей обмотке магнитного усилителя МУ блока БУВ. Каналы работают неодновременно. Характеристики системы регулирования возбуждения подобраны таким образом, что в открытом состоянии находится только один из каналов, сигнал обратной связи у которого превышает сигнал задания, а ток цепи проходит через открытый разделительный диод в прямом направлении. Два других канала будут закрыты, поскольку сигналы обратной связи в них будут меньше, чем сигналы задания, и разделительные диоды будут закрыты для тока обратного направления.

В зависимости от величины сигнала рассогласования, поступающего в МУ, блок БУВ изменяет момент (угол регулирования) включения тиристоров + Т и —Т управляемого выпрямительного моста УВВ, изменяя тем самым ток возбуждения и выходное напряжение тягового генератора. Необходимо еще раз отметить, что МУ выполнен с внутренней обратной отрицательной связью и поэтому при минимальном сигнале рассогласования или его отсутствии в управляющей обмотке МУ угол регулирования будет минимальным, а ток в обмотке возбуждения тягового генератора — наибольшим для заданной позиции контроллера. При увеличении сигнала рассогласования угол регулирования увеличивается, а ток возбуждения уменьшается.

В положительный полупериод питающего напряжения синхронного возбудителя СВ блок БУВ подает импульсное напряжение на катод — управляющий электрод тиристора +Т по цепям (см. рис. 163, а): контакт 7 ШР блока БУВ (провода 405, 406), контакт 1ШР выпрямителя УВВ и далее на управляющий электрод; контакт 8 ШР блока БУВ (провода 409, 411), контакт ЗШР выпрямителя УВВ и на катод. В отрицательный полупериод подается импульсное напряжение на катод — управляющий электрод тиристора — Т по цепям: контакт 13 ШР блока БУВ (провода 403, 404), контакт 2 ШР выпрямителя УВВ и на управляющий электрод; контакт 14 ШР блока БУВ (провода 407, 408), контакт 4 ШР выпрямителя УВВ и на катод.

Питание блока БУВ переменным напряжением осуществляется от синхронного возбудителя СВ. Выходное переменное напряжение возбудителя подается на зажимы 1—2 распределительного трансформатора Tp1. С вторичной обмотки 7—8 этого трансформатора через балластный резистор СБВ пониженное переменное напряжение подается на контакты 9 и 10 ШР блока БУВ.

Постоянное напряжение на блок БУВ подается контактором KB по цепи: выключатель аккумуляторной батареи ВБ, провод 430, замыкающий вспомогательный контакт KB, провода 400, 392, резистор СД2 через контакт 16ШР блока БСЗ к двум последовательно включенным стабилитронам в блоке БСЗ, контакт 17 ШР БСЗ, провода 399, 640 на минус цепи управления к ШР 2М-13, 14. Стабилизированное пониженное до 13 В постоянное напряжение с контактов 15 и 17 ШР блока БСЗ подается на контакты 11 и 12 ШР блока БУВ (см. рис. 162).

Для устойчивой работы электрической схемы возбуждения, колебаний тока и напряжения тягового генератора служит узел стабилизации (см. рис. 163, а). Сигнал с него поступает на одну из обмоток управления магнитного усилителя блока БУВ. Эту обмотку ОС называют стабилизирующей. Магнитный поток в ней направлен встречно изменению магнитного потока в управляющей обмотке ОУ от сигнала рассогласования и она работает только при переходных процессах в электрической схеме возбуждения генератора. Потенциометр ССТ включен на выпрямленное пульсирующее напряжение выпрямителя УВВ (провода 425 и 423). Высокочастотная составляющая этого напряжения (для исключения помех) отфильтровывается (поглощается) конденсатором блока . БСТ. Низкочастотная составляющая пульсирующего напряжения, имеющая сравнительно медленные периодические колебания и повторяющая колебания напряжения тягового генератора, передается через конденсатор и резистор (провода 420, 412, 419, 369, 410) на стабилизирующую обмотку ОС к контакту 2 ШР блока БУВ. Второй конец стабилизирующей обмотки (контакт 5 ШР блока БУВ) включен непосредственно на потенциометр ССТ.

Селективная характеристика выпрямителя генератора АБГД (см. рис. 164) прямолинейная, определяется работой системы автоматическога регулирования возбуждения без электрической связи с объединенным регулятором дизеля (отключена обмотка ИД или зашунтирован резистор СИД). Формирует ее селективный узел, который выбирает сигналы обратной связи по току и напряжению выпрямителя тягового генератора, сравнивает их с сигналами задания и подает в управляющую обмотку МУ блока БУВ в виде сигнала рассогласования. Такая схема дает возможность автоматически пропускать в управляющую обмотку МУ сигнал рассогласования, определяемый током ТПТ при ограничении пускового тока, током ТПН при ограничении наибольшего напряжения, а также суммой токов ТПТ и ТПН при ограничении постоянной мощности на выходе выпрямителя генератора.

Уровень селективной характеристики задается блоком БЗВ (АБГД или А'Б'Г'Д', см. рис. 164), напряжение которого пропорционально частоте вращения вала дизеля и снимается в виде сигнала уставки с потенциометра задания ССУ2. Поэтому формирование ее и работа селективного узла аналогичны для всех позиций и рассматриваются для номинального режима на 15-й позиции контроллера.

При переходе в тяговый режим (рассматривается первоначальный момент) ток возбуждения тягового генератора будет определяться в основном сопротивлением в цепи обмотки возбуждения возбудителя. Это связано с тем, что пока ток и напряжение тягового генератора не успели возрасти, выходные токи трансформаторов ТПН и ТПТ также малы и сигнал рассогласования не поступает на управляющую обмотку МУ блока БУВ. Угол регулирования будет наименьшим, т. е. тиристоры будут практически открыты в начале полупериода питающего напряжения. При этом ток возбуждения наибольший, а напряжение должно было бы резко возрасти. В этот момент якоря тяговых двигателей неподвижны сопротивление их обмоток очень мало и поэтому происходит быстрое увеличение тока нагрузки. Одновременно из-за сильного гюд-магничивания сердечников ТПТ быстро увеличивается их ток выхода и через выпрямительные мосты подается на потенциометр обратной связи Р1 — Р8 селективного узла ССУ1 (см. рис. 163, а). На потенциометре R_P1-P8 образуется падение напряжения, часть которого U_P2-P8 в качестве сигнала обратной связи по току подается в канал 1 для сравнения с сигналом задания U_P10-P11 потенциометра ССУ2. Так как ток выхода ТПТ значительно больше, чем ток выхода ТПН, то потенциал точки Р1 значительно больше потенциала точки Р9 узла ССУ1 и сигнал по напряжению не может попасть в селективный узел. В какой-то момент увеличения тока в тяговых двигателях сигнал обратной связи потоку U_P2-P8 станет больше сигнала задания U_P10-P11. Разделительный диод Д1 открывает канал I и в управляющую обмотку МУ блока БУВ поступает сигнал рассогласования. Каналы II и III участия в работе в это время не принимают, так как сигналы обратной связи по мощности и напряжению меньше сигналов задания и разделительные диоды Д2 и ДЗ, включенные в эти каналы, заперты.

Сигнал рассогласования первого канала вызовет увеличение угла регулирования а тиристоров выпрямительного моста УВВ, в результате чего ток возбуждения и напряжение тягового генератора уменьшаются. Возрастание тока начинает идти менее интенсивно. Этот процесс продолжается до тех пор, пока напряжение не снизится до величины, необходимой для поддержания заданного наибольшего тока нагрузки, обеспечивающего необходимую силу тяги при трогании тепловоза. Максимально заданный ток при трогании ограничивается подбором сигнала обратной связи по току U_P2-P8 таким образом, чтобы в точке Д (см. рис. 164) внешней характеристики выпрямителя происходило ограничение тока нагрузки. Очевидно, что при заданном постоянном сигнале задания U_P10-P11 можно менять сигнал рассогласования и ограничиваемый ток, изменяя U_P2-P8 При сдвиге регулировочного хомута потенциометра отточки Р2 к точке Р1 на ССУ1 снимаемое напряжение U_P2-P8 увеличивается, сигнал рассогласования также возрастет, а ограничиваемый ток нагрузки уменьшится. При сдвиге регулировочного хомута потенциометра от точки Р2 к точке Р8 ограничиваемый ток нагрузки увеличивается.

Когда якоря тяговых электродвигателей приходят во вращение и тепловоз трогается с места, на зажимах электродвигателей растет противо-э. д. с. Ток в силовой цепи, пропорциональный разности напряжения выпрямителя генератора и противо-э. д. с., начинает уменьшаться. Одновременно будет уменьшаться ток выхода от трансформатора ТПТ и сигнал рассогласования. Так как элементы автоматической схемы регулирования имеют большие коэффициенты усиления, то даже незначительное уменьшение нагрузки и сигнала рассогласования уменьшает угол регулирования а, увеличивая ток возбуждения и напряжение тягового генератора. Этому же способствует подпитка возбудителя от трансформатора коррекции. Поэтому при малой частоте вращения якорей тяговых электродвигателей, когда противо-э.д.с. небольшая, увеличение напряжения как бы поддерживает ток в тяговых двигателях. В результате автоматическая схема регулирования возбуждения и узел коррекции поддерживают примерно постоянный пусковой ток выпрямителя по прямой ГД внешней характеристики.

В точке Г внешней характеристики мощность на выходе выпрямителя достигает номинальной и дальнейшее поддержание пускового тока становится невозможным, так как наступает ограничение по мощности дизеля. В этой точке характеристики увеличение напряжения и умень­шение тока выпрямителя приводят к тому, что падение напряжения на потенциометрах Р1 — Р8 и Р9 — Р8 и потенциалы точек Р1 и Р9 на ССУ1 выравниваются (см. рис. 163, а). Составляющие токов i_тт и i_тн, поступающие в этом случае одновременно на потенциометр Р1 — Р9 образуют суммарный сигнал потоку и напряжению U_P5-P8 , превышающий сигнал задания по мощности U_P4-P3 на ССУ2, и разделительный диод открывает канал II. Одновременно из-за уменьшившегося падения напряжения от тока i_тт на потенциометре R_P1-P8 уменьшается сигнал обратной связи по току U_P2-P8 Сигнал задания по току U_P10-P11 становится больше его и разделительный диод закрывает канал I. С этого момента ограничение тока заканчивается и в обмотку управления МУ поступает сигнал рассогласования по мощности.

Поддержание постоянной мощности на выходе выпрямителя тягового генератора на участке БГ (см. рис. 164) характеризуется гиперболой, определяемой в каждой точке произведением тока на напряжение. Селективный узел позволяет поддерживать не произведение, а сумму тока и напряжения. При этом внешняя характеристика получается не гиперболическая, а прямолинейная (селективная). В самом деле, по мере увеличения скорости тепловоза напряжение генератора растет, а ток уменьшается. Если у точки Г доля i_rr, поступающая на потенциометр Р1—Р9, мала, а доля тока i_тн велика, то в дальнейшем эти токи обратной связи перераспределяются. Составляющая i_тн увеличивается, а составляющая i_тт уменьшается. Суммарный же сигнал обратной связи в одинаковой степени зависит от каждого из них. Поэтому если уменьшение составляющей i_тт компенсируется увеличением составляющей i_тн, ток рассогласования в обмотке МУ будет изменяться незначительно. Следовательно, при уменьшении тока нагрузки напряжение увеличивается почти по линейной зависимости. Для более точной компенсации одной величины другой и поддержания линейной зависимости необходимо поддерживать потенциалы точек 1 и 9 на ССУ1 близкими друг другу. С этой целью необходимо добиваться при реостатных испытаниях, чтобы потенциалы их при номинальной мощности селективной характеристики (приблизительно в средней части) были равны. При незначительном разбросе параметров серийно выпускаемых трансформаторов ТПТ и ТПН наклон линейной характеристики зависит в основном от положения регулировочного хомута на потенциометре Р1 — Р9. При сдвиге регулировочного хомута потенциометра от точки Р5 в сторону точки Р9 сопротивление Р5 — Р9 уменьшается, а сопротивление Р5 — Р1 увеличивается. Соответственно и доля тока, поступающего от трансформатора ТПН, в каждой точке характеристики будет больше. Это значит, что для создания прежнего сигнала рассогласования требуется меньший ток от трансформатора ТПН, который получится при меньшем напряжении выпрямителя, т. е. наклон характеристики уменьшается. При сдвиге регулировочного хомута потенциометра от точки Р5 к точке Р1, напротив, наклон характеристики увеличится.

Процесс ограничения мощности при увеличении скорости тепловоза происходит от точки Б внешней характеристики выпрямителя. В этой точке i_тн становится настолько большим, что сигнал обратной связи по напряжению U_P9-P8 на ССУ1 превышает сигнал задания U_P5-P3 на ССУ2 и разделительный диод открывает канал III. В этот момент потенциал точки Р9 на ССУ1 становится больше потенциала в точке Р1 и составляющая тока i_тт не будет поступать на потенциометр Р1 —Р9. Суммарный сигнал по току и напряжению уменьшается и разделительный диод Д2 закрывается, отключая канал II по ограничению мощности.

Участок АБ характеристики соответствует ограничению напряжения. В самом деле, при дальнейшем увеличении напряжения на выходе выпрямителя увеличивается сигнал обратной связи по напряжению. Сигнал рассогласования, поступающий в управляющую обмотку МУ, будет увеличивать угол регулирования а тиристоров выпрямителя УВВ, в результате чего ток возбуждения и напряжение генератора уменьшаются. Дальнейшее возрастание напряжения будет прохоходить менее интенсивно и повлечет еще большее увеличение угла регулирования a. Эти величины как бы контролируют друг друга и увеличение напряжения происходит на небольшую величину, иначе говоря, происходит ограничение напряжения генератора.

Ограничиваемое напряжение изменяют перемещением регулировочного хомута Р5 на потенциометре ССУ2, изменяя уставку по напряжению U_P5-P3 Это сделано потому, что потенциометром Р8 — Р9 на ССУ1 устанавливается (при настройке электрической схемы) напряжение выпрямителя и сигнал обратной связи по напряжению в номинальном режиме. В дальнейшем эти величины являются основой (базой) .для сравнения с другими величинами при регулировании.

При передвижении регулировочного хомута от точки РЗ потенциометра ССУ2 к точке Р5 напряжение задания U_P5-P3 увеличивается. Следовательно, для включения канала III необходим большой сигнал обратной связи по напряжению, а это возможно только при большем напряжении на выходе выпрямителя. При смещении регулировочного хомута потенциометра от точки Р5 к точке РЗ общей минусовой шины ССУ2 напряжение задания уменьшается, уменьшая ограничиваемое напряжение выпрямителя.

Как видно из изложенного, схема селективного узла тепловоза 2ТЭ116 позволяет осуществлять независимую регулировку отдельных участков селективной характеристики, что делает более удобным процесс настройки схемы тепловоза.

Формирование внешней гиперболической характеристики генератора. Прямолинейная характеристика генератора, проходящая через точки Б и Г внешней гиперболической характеристики, дает равенство мощности дизеля и генератора только в этих точках. В остальных точках она будет проходить значительно выше гиперболической характеристики постоянной мощности. Мощность генератора будет больше мощности дизеля и наступит перегрузка дизеля (с уменьшением частоты вращения вала). Дополнительная перегрузка возникает также при включении потребителей собственных нужд, например, компрессора. Чтобы этого не происходило и дизель работал с номинальной мощностью и номинальной частотой вращения вала на всех режимах, применяется система дополнительного регулирования мощности с помощью объединенного регулятора дизеля.

В канале II задания по мощности потенциометра ССУ2 включен потенциометр СИД (см. рис. 163, а), напряжение на котором зависит от индуктивного сопротивления катушки индуктивного датчика. Это напряжение, как уже отмечалось ранее, складывается с напряжением задания U_P4-P3 потенциометра ССУ2. Таким образом благодаря действию индуктивного датчика ИД сигнал задания по мощности может меняться.

Рассмотрим действие объединенного регулятора при перегрузке дизеля, когда напряжение и ток выпрямителя соответствуют точке K₁, находящейся выше внешней характеристики (см. рис. 164). При перегрузке дизеля частота вращения вала дизеля уменьшается, и объединенный регулятор вдвигает якорь индуктивного датчика внутрь катушки, увеличивая сопротивление цепи и уменьшая ток и падение напряжения на потенциометре СИД. Тем самым уменьшается величина уставки по мощности, а сигнал рассогласования, поступающий в управляющую обмотку МУ, увеличивается. Угол регулирования а тиристоров выпрямителя УВВ также увеличивается. В свою очередь это повлечет за собой уменьшение тока возбуждения и напряжения генератора. При понижении отбираемой мощности и достижении равенства с мощностью дизеля частота вращения вала дизеля станет номинальной и объединенный регулятор приостановит перемещение индуктивного датчика. Результирующий сигнал задания будет меньше, а сигнал рассогласования будет больше и точка K₁ займет положение точки K₁ на гиперболической части внешней характеристики.

При недогрузке дизеля (увеличении частоты вращения вала) якорь индуктивного датчика выдвигается из катушки, увеличивая ток и падение напряжения на потенциометре СИД, и процесс регулирования повторяется в обратной последовательности.

Для создания определенного запаса по регулированию в реальных условиях сигнал задания по мощности выбирается таким, чтобы при полностью вдвинутом внутрь якоре индуктивного датчика (минимальный упор) селективная характеристика А'Б'Г'Д' проходила несколько ниже внешней гиперболической, при полностью выдвинутом из катушки якоре индуктивного датчика (максимальный упор) проходила выше гиперболической части через точки Б и Г.

Таким образом, в результате действия объединенного регулятора дизеля внешняя характеристика выпрямителя корректируется в гиперболическую, при работе на которой полностью используется сво­бодная мощность дизеля.

Для формирования внешних характеристик при различных режимах работы генератора в селективном узле применен еще ряд элементов, назначение которых следующее (см. рис. 163, а). Для облегчения корректировки рабочего участка селективной характеристики из прямолинейного в гиперболический в схему потенциометра обратной связи по мощности Р1 — Р9 на ССУ1 в канале II установлены диоды между проводами 441, 442 и 441, 439. Они включены в обратном направлении и положение регулировочных хомутов Р4 — Р6 определяет соответственно величины обратной связи i_TT и i_тн в образовании суммарного сигнала по току и напряжению (по мощности). Это приводит к изменению наклона отдельных частей селективной характеристики и она трансформируется в ломаную линию (показана штрихпунктиром на рис. 164).

Резисторы СНП, ССБ1 и ССУ2 (провода 472, 484, см. рис. 163, а) включаются соответствующими контактами реле параллельно участку потенциометра ССУ2 Р5 — РЗ, который определяет напряжение U_P5-P3 Поэтому каждое из них уменьшает сопротивление участка Р5 — РЗ и напряжение U_P5-P3, снижая напряжение генератора. Резистор СНП (нулевой позиции) включен размыкающими контактами РУ8 до 2-й позиции контроллера и снижает напряжение генератора на нулевой и 1-й позициях контроллера. Резистор ССУ2 (провода 472, 484) включен размыкающим контактом реле РУ5 и снижает напряжение генератора в режимах холостого хода. Этот же резистор ССУ2 (провода 472, 484) и резистор ССБ1 (провода 472, 699) включаются при боксовании колесных пар для ограничения режима боксования замыкающими контактами реле РУН, РУ17 и РУ18, снижая напряжение генератора. Кроме того, при боксовании колесных пар параллельно участку потенциометра Р4 — РЗ на ССУ2 замыкающими контактами реле РВ4 включается резистор ССБ2. Сопротивление участка Р4—РЗ уменьшается, уменьшая напряжение задания по мощности U_P5-P3 и мощность на выходе выпрямителя при боксовании.

Резистор Р1 — Р2 подключен последовательно потенциометру Р4 — РЗ в цепи задания по мощности на ССУ2. В результате этого напряжение задания U_P4-P3 и мощность на первых позициях снижаются тем больше, чем больше сопротивление резистора Р1 — Р2. При повышении напряжения задания на ССУ2 по позициям контроллера пробивается стабилитрон (провода 469, 468) и шунтирует резистор  Р1 -- Р2,  увеличивая  напряжение задания  U_P4-P3 и мощность на выходе выпрямителя.

Стабилитрон в цепи задания по току (провода 444, 470) предназначен для шунтировки потенциометра Р10 — РП на ССУ2. При достижении определенного напряжения (примерно на 10-й — 11-й позициях контроллера) стабилитрон пробивается, устанавливая постоянное напряжение задания по току, не зависящее от позиции (12-й —15-й) контроллера.

Работа схемы возбуждения на промежуточных позициях контроллера. При переводе контроллера с 15-й на промежуточные позиции внешние характеристики выпрямителя снижаются (см. рис. 164). Это происходит следующим образом:

при уменьшении частоты вращения вала дизеля и подачи топлива в соответствии с работой объединенного регулятора уменьшается напряжение на выходе тахометрического блока БЗВ пропорционально частоте вращения вала дизеля. Следовательно, уменьшается напряжение на потенциометрах задания ССУ2, определяющее ток возбуждения генератора по позициям;

уменьшается частота вращения якорей генератора и возбудителя, окончательно устанавливая напряжение и ток на выходе выпрямителя.

Аварийный режим возбуждения тягового генератора. При выходе из строя автоматического регулирования возбуждения тягового генератора переключением переключателя АП в положение «Аварийное» собирается аварийная схема возбуждения (см. рис. 163, а). Цепь питания обмотки возбуждения возбудителя: выключатель А1, провода 535, 372, обмотка возбуждения Ul— U2, провода 371, 352, шунт Ш5, провода 539, 536, резисторы СВВ, CAB, провод 358, резистор CAB, провода 355, 589, 574, 571, замыкающие главные контакты ВВ, провода 548, 520, 640, минус цепи управления ШP2М—13, 14.

Для обеспечения плавного трогания тепловоза резистор CAB на первых позициях контроллера включен полностью, уменьшая ток возбуждения возбудителя. С 4-й позиции часть резистора шунтируется замыкающими главными контактами КАВ (провода 355, 356), увеличивая ток возбуждения возбудителя и напряжение на выходе тягового генератора.

С вторичной обмотки С1 — С2 возбудителя переменное напряжение подается на вход выпрямительного моста УВВ. Однако при переводе переключателя в положение «.Аварийное» замыкаются контакты переключателя Р4 — РЗ и Р1 (провода 361, 362 и 363), шунтируя и выключая тиристоры +Т и —Т. Выпрямление переменного тока в выпрямителе УВВ происходит по обычной двухполупериодной схеме с четырьмя силовыми диодами. Питание обмотки возбуждения генератора происходит по цепи (положительный полу период): зажим С1 возбудителя, предохранитель Пр1, замкнутые контакты переключателя Р4— РЗ, последовательный с тиристором +Т диод Д1 выпрямительного моста, шунт ШЗ, замыкающий главный контакт KB, обмотка возбуждения тягового генератора U1 — U2, диод Д4 выпрямительного моста (провод 365), зажим С2 возбудителя.

В пределах каждой позиции контроллера аварийного режима возбудитель получает постоянное по величине возбуждение, поддерживаемое только током подпитки узла коррекции. Следовательно, ток возбуждения и напряжение тягового генератора будут зависеть только от частоты вращения вала дизеля, достигая наибольшего значения на 15-й позиции контроллера. Как уже ранее упоминалось, при индуктивной нагрузке (тяговые электродвигатели) тягового генератора реакция и падение напряжения в обмотках якоря вызывают уменьшение выходного напряжения, поэтому внешняя характеристика U_d (/_d) в аварийном режиме имеет резко падающий характер (штриховая линия на рис. 164).

Ослабление возбуждения тяговых электродвигателей. По мере разгона и увеличения скорости тепловоза ток нагрузки уменьшается, а напряжение увеличивается по гиперболической части внешней характеристики так, что поддерживается постоянной мощность дизеля. При определенной скорости наступает ограничение по напряжению. Дальнейшее увеличение скорости вызывает уменьшение тока при почти постоянном напряжении и приводит к резкому уменьшению мощности генератора. Регулятор дизеля уменьшает подачу топлива, мощность дизеля будет недоиспользоваться и дальнейшего возрастания скорости не будет или оно будет очень незначительным.

Для возврата дизель-генератора в зону нагрузки и возможности расширения диапазона скоростей применяется регулирование частоты вращения тяговых электродвигателей путем изменения их магнитного потока возбуждения (ослабление магнитного поля).

Магнитный поток прямо пропорционален намагничивающей силе Ф (i_вw_в)> т. е. току, проходящему по обмотке и количеству витков в ней. Поэтому, если параллельно обмотке возбуждения подключить с определенным сопротивлением резистор (зашунтировать), через нее будет протекать только часть тока якоря и магнитный поток уменьшится.

Ток в цепи вращающегося якоря электродвигателя с последова­тельным возбуждением зависит от разности приложенного напряжения и противо-э.  д. с.  . В свою очередь противо-э.д.с прямо пропорциональна частоте вращения якоря и магнитному потоку возбуждения E_d=СФ_dп_d. Так как скорость локомотива мгновенно измениться не может, то противо-э. д. с. в данном случае будет уменьшаться прямо пропорционально уменьшению магнитного потока возбуждения. Поэтому напряжение генератора в первый момент после подключения резисторов будет значительно превосходить противо-э.д.с. тяговых электродвигателей, а ток в них и вращающий момент должны были бы возрастать.

Система автоматического регулирования, поддерживающая мощность генератора постоянной, компенсирует возрастание тока, уменьшая напряжение. При уменьшении разности между напряжением генератора и противо-э.д.с. электродвигателей до определенной величины возрастание тока прекратится. Сопротивление шунтирующего резистора рассчитывают так, что новому режиму будет соответствовать точка в нижней части внешней характеристики генератора. Следовательно, сразу же после перехода на ослабленное возбуждение неизменному режиму движения и скорости тепловоза соответствует новый тяговый режим генератора и электродвигателей. Это позволяет вновь использовать гиперболическую часть внешней характеристики генератора при увеличении скорости.

Для обеспечения плавности движения тепловоза в момент перехода на ослабленное возбуждение и обратно, предотвращения повреждения электрических машин в результате переходных процессов в электрической цепи генератор — электродвигатели необходимо соблюдение условия постоянства мощности до и после перехода. В связи с этим шунтирующие резисторы выбирают таким образом, чтобы переход на ослабленное возбуждение происходил непосредственно перед началом ограничения мощности на внешней характеристике генератора.

На тепловозе используется автоматическое двухступенчатое ослабление возбуждения тяговых электродвигателей с помощью реле перехода РП1 и РП2. Эти реле управляют контакторами ВШ1 и ВШ2, включающими резисторы СШ1 — СШ6 первой и второй ступеней ослабления возбуждения (см. рис. 167).

Катушки напряжения реле включены через регулировочные резисторы СРПН1 и СРПН2 на напряжение тягового генератора, поэтому ток в них пропорционален напряжению генератора и может быть отрегулирован этими резисторами. Цепь питания катушки напряжения реле РП1 (аналогична и для РП2): офщий плюс выпрямительной установки (провод 648), размыкающий вспомогательный контакт ВШ1 (провода 647, 646), ступень резистора СРПН1 (провод 639), катушка напряжения РП1 (провод 637), общий минус выпрямительной установки.

Токовые катушки реле РП1 и РП2 включены на выход выпрямительных мостов ШР-4 блока БС4; провод 549, шунт Ш6, провода 492, 491 на токовые катушки РП1, РП2, РПЗ, провода 437, 533, через резистор обратной связи по току Р1 —Р8 потенциометра ССУ1 провода 487, 503 на минус выпрямительных мостов к ШР-2 блока БСЗ.

При увеличении скорости тепловоза и уменьшении тока генератора удерживающее усилие катушки уменьшается. Одновременное увеличение напряжения усиливает действие тока катушек напряжения, что и вызывает срабатывание реле. Это происходит в определенных точках тяговой характеристики (перед началом ее ограничения по напряжению) и соответственно при определенных скоростях тепловоза, приблизительно равных для первой ступени 39—44 км/ч, для второй ступени 55—65 км/ч.

После включения реле РП1 его контакт подает питание на электропневматический вентиль группового контактора ослабления возбуждения ВШ 1 по цепи: плюс от выключателя А У через замкнутый с 4-й по 15-ю позицию контакт 7 контроллера машиниста (провоза 1615, 1814), замкнутый контакт тумблера ТУП, провода 1857, 1695, 1698, 1516, 1517, замыкающий контакт реле РП1, провода 901, 900, 2328, 1515, размыкающий с выдержкой времени на замыкание контакт реле времени РВ2 (провода 1514, 2329, 2129, 2130), катушка ВШ1 и на минус цепи управления (провода 1527, 1525, 1622, 1809) к ЩР 2М-4.

Контактор ВШ1 главными контактами подключает параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей 1—6 резисторы ослабления возбуждения (шунтировки) СШ1 — СШ6, после чего по обмоткам возбуждения пойдет 57—63% общего тока цепи. Например, для шестого тягового двигателя цепь подключения следующая: зажим С2 обмотки возбуждения (провода 630, 634), замыкающий главный контакт ВИИ, резистор СШ6 (Р5 — Р4) первой ступени ослабления возбуждения (провода 631, 629), зажим С1 обмотки возбуждения.

Вспомогательный размыкающий контакт ВШ1 (провода 647, 646) вводит в цепь катушки напряжения дополнительную ступень резистора СРПН1, необходимого для регулировки заданного режима отключения реле. Замыкающий вспомогательный контакт ВЩ1 (провода 645, 644) подготавливает цепь питания катушки реле РП2, что гарантирует необходимую последовательность включения реле.

Включение второй ступени ослабления возбуждения от реле РП2 и подключение параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей резисторов СШ1 — СШ6 второй ступени происходят аналогично. Ток, проходящий по обмотке возбуждения, уменьшается до 35—39% общего тока цепи. Уменьшение скорости движения вызывает увеличение тока тягового генератора и снижение его напряжения, что приводит к отключению реле перехода РП2 (переход на первую ступень ослабления возбуждения), а затем и РП1 (переход на полное возбуждение).

Тумблер ТУП «Управление переходом» в цепи питания катушек вентилей групповых контакторов ВШ 1 и ВШ2 служит аварийным отключателем схемы ослабления возбуждения в случае появления в ней неисправности.