VII.5. Электрические аппараты и устройства

Основная электрическая аппаратура управления и коммутации электрических цепей находится в аппаратных камерах. Размещение оборудования в правой камере показано на рис. 120, в левой — на рис. 121, в центральной — на рис. 122.

Контроллер машиниста КВ-1552 (рис. 123) служит для управления электрической передачей тепловоза. При переключении реверсивной рукоятки 1 контроллера получает питание соответствующий электропневматический вентиль реверсора и изменяется направление движения тепловоза. При изменении положения штурвала 2 контроллера меняется частота вращения вала дизеля (за счет комбинационного переключения электромагнитов МР1—МР4 объединенного регулятора дизеля), а следовательно, и его мощность.

Контроллер КВ-1552 является новым типом контроллера, который имеет ряд конструктивных отличий от контроллеров КВ-16А-12, КВ-1501, КВ-1508, КВ-1509. Основными отличиями являются контактная система мостикового типа, подшипники качения в узлах трения контактных элементов, главного барабана и узла фиксации, управление главным барабаном осуществляется штурвалом, отсутствует зубчатая передача. Контроллер состоит из сварного корпуса 3, стальной крышки, главного 6 и реверсивного 4 барабанов, набора кулачковых шайб 7, реверсивной рукоятки 1 и штурвала 2. На вал главного барабана набирают кулачковые шайбы, посредством которых замыкаются и размыкаются в определенной последовательности контактные элементы 5. Позиции главного и реверсивного барабанов фиксируются насаженными на их валы храповиками 12. Фиксация храповика происходит на каждой позиции штурвала или реверсивной рукоятки специальным рычагом 10, фиксатором 9 и пружинами 8 и 11. Механическая блокировка исключает перемещение реверсивной рукоятки на ходовых позициях штурвала главного барабана и перемещение штурвала на ну­левом положении реверсивной рукоятки. Это обеспечивается специальным фиксатором 9, расположенным между храповиками главного и реверсивного барабанов.

Реверсивная рукоятка съемная, причем снять ее можно только при нулевом положении штурвала. Контактный элемент мостикового типа с двойным разрывом контактов, состоящий из пластмассового изолятора 17, рычага 13, контактных болтов 14, мостика 16, держателя и пружины 15, обеспечивающих начальное и конечное контактное нажатия. В рычаге имеется ролик (подшипник), который, перемещаясь по поверхности шайбы, замыкает или размыкает контактный элемент.

Переключатель ППК-8064М (реверсор) предназначен для переключения без нагрузки обмоток возбуждения тяговых электродвигателей с целью изменения направления движения тепловоза и представляет собой многополюсный электропневматический кулачковый переключатель (рис. 124). Он имеет 12 кулачковых элементов с двусторонним расположением контактных групп и два узла вспомогательных контактов, укрепленных на приводе.

Кулачковый контактный элемент состоит из среднего изоляционного контактодержателя с двумя подвижными пальцевыми контактами 9, имеющими один общий вывод, двух изоляционных контактодержателей с неподвижными контактами 8 и кулачковой шайбой 6 (одна кулачковая шайба управляет двумя элементами: верхним и нижним).

Контакте держатели изготовлены из изоляционной пластмассы и закреплены на металлических стойках 1, кулачковые шайбы — на вале.

Замыкание и размыкание контактов производятся под воздействием пневматического привода 2 диафрагменного типа, управляемого дистанционно электропневматическими вентилями ВВ-1315. Переключатель имеет устройство для ручного переключения.

Поездные контакторы ПК-753М5 (рис. 125) предназначены для подключения цепей тяговых электродвигателей тепловоза к выпрямительной установке тягового генератора. В их конструкции имеются некоторые отличия от контакторов ПК-753Б6, ПК-753БЗ, применявшихся ранее на других тепловозах и достаточно хорошо освещенных в литературе. В пневматическом приводе контактора применены более простые и надежные в эксплуатации резиновые манжеты взамен кожаных. Для смазки резиновых манжет применяют смазку ЦИАТИМ-221. Управление пневматическим приводом осуществляется вентилем ВВ-1315 вместо ВВ-3, что повысило надежность работы контактора. Для повышения срока службы дугогасительной камеры в асбоцементных стенках помещены ситаловые вставки. Силовые контакты в контакторах ПК-753М6 крепят болтами М10 из стали Ст35 вместо применявшихся болтов М8.

Деревянные изоляционные колодки вспомогательных контактов заменены на прессованные из прессматериала К-78, что позволило повысить сопротивление изоляции.

Контактор электропневматический групповой ПКГ-566М (рис. 126) предназначен для подключения и отключения резисторов возбуждения параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей и представляет собой многополюсный электропневматический контактор с шестью контактными элементами мостикового типа и двумя узлами вспомогательных контактов. Рабочее положение — вертикальное, приводом вниз. Контактор ПКГ-566М отличается от контакторов ПКГ-566 тем, что вместо вентилей ВВ-3 применен вентиль ВВ-1315 повышенной надежности.

Контактные элементы состоят из подвижных 4 и неподвижных 3 главных контактов на контактодержателях из изоляционного прессматериала. Контактодержатели подвижных контактов смонтированы на общем подвижном штоке, а неподвижные закреплены на верхней и нижней рамах. Перемещение штока и замыкание контактов осуществляются под воздействием пневматического привода 5 диафрагменного типа, управляемого электропневматическим вентилем; размыкание контактов происходит под действием отключающей пружины при снятии напряжения с катушки вентиля.

Контактор постоянного тока КПВ-604 (рис. 127) предназначен для подключения стартер-генератора к аккумуляторной батарее при пуске дизеля, имеет один замыкающий главный контакт и представляет собой моноблочную конструкцию, все узлы и детали которой собираются на основной скобе 1 магнитопровода. На одном конце скобы укреплены сердечник 2 с втягивающей катушкой 3 и якорь 13, образующие магнитную систему. Якорь вставляется в прорезь основной скобы и двумя пружинами прижимается к призме скобы. На другом конце укреплено пластмассовое основание 4 с дугогасительной системой и главными подвижными 11 и неподвижными 7 контактами. Положение дугогасительной камеры 9 фиксируется плоскими пружинами 10, укрепленными на щеках 8, и она снимается с контактора без предварительного ослабления крепления. При прохождении тока по катушке электромагнита якорь притягивается к сердечнику. Подвижной главный контакт 11. закрепленный на скобе 14 якоря, замыкается с неподвижным. Необходимое начальное и конечное контактное нажатия обеспечиваются пружиной контактов и регулируются путем подкладывания шайб под фасонный штифт, на который опирается пружина. Вспомогательные контакты мостикового типа выполнены отдельным узлом, который собирается и регулируется до установки его на контактор. Для переключения их к якорю контактора крепится специальная нажимная пластина. Во избежание повреждения корпуса вспомогательных контактов необходимо следить за тем, чтобы во включенном положении контактора нажимная пластина не производила жесткого удара по корпусу, а траверса с подвижными контактами имела свободный ход в пределах 1 мм.

Контакторы постоянного тока ТКПД-114В (рис. 128) предназначены для соединения плюсов цепей аккумуляторных батарей двух секций тепловоза при пуске дизеля (Д1) и замыкания цепи возбуждения тягового генератора (КВ).

Контактор собран на изоляционном основании 3, к которому крепятся магнитная и дугогасительная системы. Магнитная система, состоящая из ярма 5, сердечника с катушкой 2 и якоря 10, крепится на кронштейне Р, к которому угольником 11 прикреплены вспомогательные блок-контакты 1. Якорь двумя пружинами 12 прижимается к призме, закрепленной на угольнике ярма. При отключении втягивающей катушки якорь возвращается в исходное положение под действием собственной массы. Дугогасительная система закреплена с помощью скобы и двух пластин полюсов 13. Дугогасительная камера 4 крепится специальными гайками. Для обеспечения нормальной работы контактора необходимо, чтобы во включенном и отключенном положениях контактора траверса вспомогательных контактов имела свободный ход вдоль своей оси в пределах 1 мм. Касание шпильки траверсы пластиной якоря, приводящей траверсу в движение, недопустимо.

Контакторы постоянного токаТКПМ-111 (рис. 129) и ТКПМ-121 предназначены для коммутации цепей постоянного тока 110 В.

Магнитная система контактора ТКПМ-11 закреплена на ярме 14, к которому прикреплена также планка крепления контактора к каркасу аппаратной камеры. Подвижной главный контакт 6 установлен на изоляционной колодке 8, закрепленной на якоре 11. Неподвижный главный контакт 5 с дугогасительной системой собирается на изоляционном основании 1, которое тремя винтами крепится к угольнику ярма. На якоре контактора прикреплена металлическая планка, один конец которой является опорой главной пружины Р, возвращающей якорь в исходное положение.

Контактор ТКПМ-121 в отличие от ТКПМ-111 имеет две пары главных замыкающих контактов. Основание контактора выполнено так, что с правой стороны его устанавливают вторую дугогасительную систему и неподвижный контакт. На якоре контактора с правой стороны закреплена вторая колодка с подвижным контактом. Одновременное касание силовых контактов при включении или отключении контактора должно быть не менее 1 мм. Свободный ход траверсы вспомогательных контактов, как и у контакторов ТКДД-114, должен быть в пределах 1 мм.

Трехполюсные контакторы переменного тока КМ-2334 (К1—К4) (рис. 130) предназначены для включения мотор-вентиляторов холодильной камеры. Они состоят из следующих основных узлов: контактной и дугогасительной систем, подвижной системы, электромагнитной системы, вспомогательных контактов, основания. Контактная система мостикового типа. Неподвижные главные контакты 7 расположены в камере дугогашения. Узел подвижных главных контактов укреплен на планке 16. Подвижной контакт 11 установлен на направляющей колодке 12 в контактодержателе 14. Контактное нажатие создается пружиной 13 и регулируется шайбами 15. Гашение электрической дуги осуществляется двойным разрывом цепи с гашением дуги в замкнутом пространстве камеры дугогашения 8, имеющей основание и крышку 10, изготовленных  из  дугостойких   пресс-материалов.

Подвижная система, состоящая из скобы 21 и планки 16, связана шарнирно с якорем 20. На планке 16 крепятся, помимо узла подвижных главных контактов, подвижные части вспомогательных контактов. С помощью рычагов 18 подвижная система уравновешена грузом противовеса 4.

Электромагнитная система состоит из Е-образного сердечника 17, Т-образного якоря и втягивающей двухсекционной катушки 19 постоянного тока. Секция 1 создает ампервитки включения. Обе секции 1 и 11, соединенные последовательно, создают ампер-витки удерживания после включения мостиковых размыкающих вспомогательных контактов.

Все узлы контактора крепятся на металлическом основании  1.

Автоматические воздушные выключатели (рис. 131) различных серий предназначены для защиты электрических установок постоянного и переменного тока при перегрузках и коротких замыканиях, а также для нечастых оперативных коммутаций силовых электрических цепей.

На тепловозе 2ТЭ116 применены автоматические выключатели А63, АК63, А3100. Автоматические выключатели А63 и АК63 — одно- и двухполюсные предназначены для коммутации и защиты цепей постоянного тока напряжением ИОВ; автоматический выключатель АК63-ЗМГ-32-12 I_н коммутирует цепь электродвигателя привода охлаждения выпрямительной установки, питаемый трехфазным напряжением от одной из звезд тягового генератора. Автоматические выключатели АЗ100 предназначены для защиты при перегрузках и коротких замыканиях и для нечастых оперативных коммутаций цепей электродвигателей вентиляторов обдува тяговых электродвигателей и мотор-вентиляторов холодильной камеры.

На рис. 131 приведен общий вид выключателя АК63, смонтированного в корпусе 14, который с одной стороны закрывается крышкой 18, имеющей прорезь для перемещения рукоятки 20, с другой стороны — дном 1. Контакты 27 коммутирующего устройства прикреплены к корпусу 14, а контакты 28 с помощью пружины 25 и стержня 26 — к барабану 23. Механизм управления состоит из системы рычагов, стойки 24 и пружины 21, обеспечивающих мгновенное замыкание и размыкание контактов 27, 28 независимо от скорости движения рукоятки. Система рычагов одним концом оси крепится к барабану 23, другим через пружину 21 — к рукоятке 20. Барабан 23 связан со стойкой 24 осью 22.

Выключатель включают перемещением рукоятки 20 из положения а в положение в. Движение рукоятки 20 через пружину 21, систему рычагов механизма управления передается барабану 23. Вместе с барабаном перемещаются контакты 28, замыкая цепь. Система рычагов удерживается в определенном положении рычагом 13. Отключение выключателя вручную производится обратным движением рукоятки.

Автоматически выключатель отключается расцепителем при токах перегрузки и токах короткого замыкания независимо от того, удерживается или не удерживается рукоятка 20 во включенном положении. Расцепитель состоит из реле, коромысла, рейки и механизма свободного расцепления. Реле расцепителя с гидравлическим замедлением представляет собой электромагнитную систему с двумя подвижными частями: якорем 9 и плунжером 2. Якорь и плунжер являются частью магнитопровода. Плунжер 2 и пружина 6 перемещаются внутри трубки 3. Трубка размещена внутри катушки 4. В трубку заливается кремнийорганическая жидкость 5, замедляющая движение плунжера.

Якорь 9 притягивается к полюсному наконечнику 7 при токах пе­регрузки  (1,2—2)I_н,  когда плунжер подходит к полюсному наконечнику. При больших токах и токах отсечки якорь притягивается до подхода плунжера. Движение якоря через коромысло 10 передается рейке 12. Перемещение рейки выводит из зацепления рычаг 13 механизма свободного расцепления, который приводит в движение систему рычагов механизма управления. Оба механизма под действием пружины 21 возвращаются в первоначальное положение.

Барабан 23 поворачивается. Контакты 28, 27 размыкаются, производя двойной разрыв цепи. Рукоятка 20 занимает положение в. Якорь 9 и рейка 12 под действием пружин 8 и 11 возвращаются в исходное положение. Для включения выключателя после автоматического отключения необходимо перевести рукоятку 20 в положение а для того, чтобы рычаг 13 вошел в зацепление с рейкой, а затем в положение в.

Промежуточные и специальные реле применяют для дистанционного управления и защиты электрических цепей. На тепловозе 2ТЭ116 устанавливают различные типы реле и датчиков-реле в зависимости от выполняемых функций, напряжения втягивающей катушки и коли­чества контактов.

Реле промежуточные ТРПУ-1 предназначены для коммутации электрических цепей управления тепловоза напряжением до ПО В постоянного тока. Реле смонтированы на панели реле управления. Связь реле управления с электрической схемой тепловоза осуществляется с помощью штепсельных разъемов.

Устройство реле показано на рис. 132. Реле работает на электро­магнитном принципе. Электромагнит клапанного типа состоит из скобы 11, сердечника 10 с катушкой 9 и плоского якоря 8. Ход якоря ограничивается угольником 7, возврат якоря осуществляется пружиной 13. На якоре установлена пластмассовая траверса 6, воздействующая на подвижные пластины замыкающих 3 и размыкающих 4 контактов. На траверсе имеются три перегородки, разделяющие вертикальные ряды контактов, что препятствует перебросу дуги при коммутации больших нагрузок двумя рядом расположенными контактами. Контактные пластины, выводы катушки и электромагнит зафиксированы на пластмассовом корпусе 1 и закрыты кожухом 2.

При подаче напряжения на катушку якорь реле притягивается к скобе и через траверсу осуществляет замыкание замыкающих и размыкание размыкающих контактов. При отключении напряжения с катушки возвратная пружина возвращает якорь в исходное положение, при этом происходит размыкание замыкающих контактов и замыкание размыкающих.

Реле Р-45 (рис. 133) служат для коммутации электрических цепей управления и защиты тепловоза. Каждое реле состоит из магнитной системы клапанного типа, контактов рычажного 7 и мостикового 8 типов, установленных на панели. К магнитной системе реле относится ярмо 2, сердечник с катушкой 3 и подвижной якорь 4. Рычажные и мостиковые контакты могут быть как размыкающими, так и замыкающими. Детали и узлы всех типов реле Р-45, кроме катушек (исполнены на разные номинальные напряжения) и панелей, взаимозаменяемы.

Реле Р-45Г2-12 в отличие от других реле серии Р-45 имеет токовую катушку вместо катушки напряжения и механическую защелку, удерживающую якорь реле во включенном состоянии после снятия напряжения. Реле Р-45ГЗ-11 имеет катушку на 75 В, реле Р-45Г5-11 — на 24 В. Оба эти реле имеют по одному замыкающему и одному размыкающему контакту рычажного типа, а контактов мостикового типа не имеют. Срабатывание реле регулируется изменением сжатия пружины 5 путем вращения болта 6.

Реле дифференциальное РД-3010 (рис. 134) автоматически управляет контакторами возбуждения тяговых электродвигателей тепловоза в зависимости от тока и напряжения на зажимах выпрямительной установки. Магнитная система реле состоит из магнитного сердечника и двух катушек: токовой 6 и напряжения 2, включаемых на сигнал, пропорциональный току и напряжению тягового генератора соответственно. Реле имеет один замыкающий контакт 9 с двойным разрывом. Контактная система закрыта защитным прозрачным кожухом 7. Реле срабатывает под воздействием электромагнитного усилия, создаваемого катушкой напряжения, которому противодействует усилие токовой катушки и пружины. Соответственно при уменьшении тока в катушке напряжения и увеличении тока в токовой катушке до определенной величины якорь 4 реле отпадает и контакты размыкаются.

Блок боксования ББ-320А (рис. 135) автоматически защищает тяговые электродвигатели от разносного боксования. Блок представляет собой три панели, на которых смонтированы два реле РК-221 и одно реле РК-231, защищенные кожухами. Реле РК-231 отличается от реле РК-221 сопротивлением катушки: 1,1 Ом вместо 4,95 Ом.

На панели имеются выводные зажимы, внутренний монтаж выполнен гибким проводом. Реле имеет разомкнутую магнитную систему с втягивающим якорем, укрепленным на поворотном рычаге. Контактная система имеет один замыкающий и один размыкающий контакты перекидного типа с общим подвижным контактом. У реле высокий коэффициент возврата — не менее 0,85, т. е. якорь отпадает при токе в катушке лишь на 15% ниже тока, при котором он притягивается.

Реле времени РЭВ-800 (РЭВ-812, РЭВ-813) предназначены для задержки времени включения или отключения коммутирующих аппаратов или элементов электрических цепей (контакторы ослабления возбуждения ВШ1—ВШ2 — реле РВ-2, контакторы поездные П1—П6 — реле РВ-3, резистор ССБ2 — реле РВ-4).

Принципиально конструкция реле РЭВ-813 аналогична конструкции реле РЭВ-812 и отличается возможностью регулирования более длительных выдержек времени (рис. 136). Выдержка времени осуществляется при отключении катушки реле за счет замедленного спадания потока в магнитном сердечнике. При отключении катушки и изменении потока в съемных демпферах 3 из медной втулки и из витка алюминия 10, установленных на сердечнике 6 и угольнике 11, наводятся токи самоиндукции. Они препятствуют изменению (уменьшению) основного магнитного потока и тем самым увеличивают время отпадания якоря 8. Выдержка времени регулируется подбором толщины немагнитных прокладок 7 (грубая регулировка) и изменением натяжения возвратной пружины 9 (точная регулировка).

Датчик-реле уровня жидкости двухпозиционный ДРУ1 (РУВ) предназначен для контроля нижнего уровня воды в расширительном баке водяной системы тепловоза. Принцип работы реле основан на изменении положения поплавка 2 (рис. 137) под воздействием выталкивающей силы воды в расширительном баке. Функцию разделителя между водой в баке и окружающей средой выполняет сильфон 3. При снижении уровня воды поплавок 2 опускается и рычагом 16 освобождает кнопку микропереключателя 11. Его контакты переключаются и замыкают электрическую цепь сигнальной лампы на панели сигнализации. При повышении уровня воды рычаг поплавка вновь нажимает на кнопку микропереключателя и последний производит обратное переключение своих контактов, разрывая цепь питания сигнальной лампы. Реле на уровень срабатывания регулируют болтом 13, ввернутым в рычаг поплавка. Для настройки необходимо опустить вниз поплавок так, чтобы рычаг 16 уперся в верхний срез кронштейна 15 (буква Н на фланце 8 занимает верхнее положение). Затем, вворачивая болт 13, добиться переключения контактов микропереключателя, после чего довернуть болт еще на ¹/₃ оборота и в этом положении законтрить его контргайкой. Стопорный винт 10 служит для фиксации положения поплавка 2 при транспортировании реле. Поплавок в рабочее положение переводят поворотом винта на 180° против часовой стрелки из транспортного положения до совмещения индекса с буквой Э. При этом кольцо пружинное 7 должно быть в поджатом состоянии.

Датчики-реле       давления Д250Б   и  РД-1-ОМ и темпе­ратуры   Т-35   предназначены для  контроля давления масла в системе дизеля в момент пуска     (Д250Б),     контроля давления воздуха  в   тормозной и питательной магистралях воздушной   системы тепловоза    (РД-1-ОМ5-02,    рис. 138)  и контроля температуры в водяной  и  масляной системах   тепловоза   (Т-35-01-03). Работу и устройство рассмотрим     на    примере датчика-реле   РД-1-ОМ5-02.   Датчик-реле   состоит   из следующих основных    частей:    чувствительной   системы,   узла   настройки   уставки,    узла   настройки зоны   нечувствительности,    передаточного   механизма,  переключателя, демпфера и штепсельного разъема.

Принцип действия прибора основан  на уравновешивании силы, создаваемой давлением    контролируемой    среды на сильфон, силами упругих деформаций   сильфона и пружины.   Изменение  равновесия  сил,   вызванное   изменением давления    контролируемой   среды,   приводит    к перемещению   рычагов,   осуществляющих    переключение контактов  прибора.

Узел настройки уставок состоит из пружины сжатия 5, снабженной гайкой (пробкой) с индексом 14 и винта настройки 12, с помощью которого задается давление срабатывания. Индекс 14 показывает по шкале 10 уставок значение контролируемого давления. Степень сжатия пружины 5 определяет контролируемое давление. Узел настройки зоны нечувствительности состоит из пружины растяжения 7, снабженной гайкой (пробкой) с индексом 8, и винта настройки 11. С помощью винта 11 производится настройка зоны нечувствительности, значение которой можно оценить по положению индекса на шкале 9. Величина зоны нечувствительности определяется степенью растяжения пружины 7.

Передаточный механизм прибора включает в себя шток 3 и закрепленный на оси 20 угловой рычаг 18, состоящий из двух рычагов — горизонтального и вертикального, взаимное положение которых регулируется с помощью винта 19. Переключатель 17 состоит из рычага 28, пружины 26, вилки 27, контактной пружины с контактом 25, двух неподвижных контактов 23 и 24. Демпфер представляет собой угловой рычаг 15 с грузом 13 на конце, шарнирно связанным с рычагом 18 передаточного механизма. Введение демпфера в прибор обеспечивает ему устойчивую работу при механических нагрузках. Электрический кабель к приборам присоединяют через штепсельный разъем 22. В приборах типа Т-35 чувствительная система представляет собой термобаллон, заряженный специальной жидкостью, который совместно с капиллярной трубкой и сильфоном образует манометрическую жидкостную термосистему. При изменении температуры контролируемой среды, окружающей термосистему, объем жидкости в ней изменяется и воздействует на сильфон, что приводит к перемещению рычагов, осуществляющих переключение контактов прибора.

Во время работы прибора РД-1-ОМ5-02 жидкость поступает в полость между корпусом 1 и сильфоном 2. При повышении контролируемого давления относительно значения, установленного на шкале 10, сильфон 2 сжимается, шток 3 перемещается вверх, преодолевая сопротивление пружины 5, и поворачивает рычаг 18 вокруг оси 20 по часовой стрелке. Свободный конец горизонтальной части углового рычага 18, войдя в зацепление с рычагом 6 зоны нечувствительности, подключает пружину зоны нечувствительности. Для настройки прибора на заданные давления срабатывания служат винты 11 и 12. Тяговые электромагниты ЭТ-52Б и ЭТ-54Б (рис. 139, а, б) предназначены для работы в системе объединенного регулятора дизеля; представляют собой прямоходовые электромагниты с коническим стопом. Конструктивно электромагниты состоят из корпуса, в котором размещены катушка и якорь. Возвратной пружины электромагниты не имеют. Крепят электромагнит ЭТ-52Б с помощью резьбовой части корпуса, а электромагнит ЭТ-54Б — с помощью отверстий во фланце. Ход якоря электромагнитов регулируют регулировочными винтами.

Индуктивный датчик ИД-32 (рис. 140, 141) — это бесконтактный аппарат, который линейным перемещением подвижной части — якоря изменяет полное электрическое сопротивление катушки. Индуктивный датчик конструктивно состоит из корпуса, в котором размещены катушка и якорь. Катушка, магнитный сердечник и штепсельный разъем залиты эпоксидным компаундом и представляют собой единый неразъемный узел. Якорь датчика сочленяется со штоком сервомотора регулятора мощности.

Электропневматические вентили ВВ-1000 (рис. 142) предназначены для дистанционного управления пневматическими приводами тепловоза и представляют собой трехлинейные двухпозиционные пневмораспределители с электромагнитным приводом и пружинным возвратом. Пневмораспределитель и электромагнит соединены между собой двумя болтами и являются автономными узлами вентиля.

Включающий и выключающий вентили различаются только конструкцией пневмораспределителя (клапанного механизма).

Клапанный механизм вентиля состоит из корпуса 35 с расположенными в нем верхним 34 и нижним 33 затворами и заглушкой 1, установленными по подвижной посадке и уплотненными резиновыми кольцами 27.

Фиксация затворов и заглушки в корпусе осуществляется пружинными кольцами 7 и дистанционной втулкой 31. Клапан удерживается в исходном положении пружиной 29 и штоком 32. Электромагнит вентиля состоит из ярма 8 с катушкой 11 и установленных в нем по неподвижной посадке втулки 13 с якорем 12 и сердечника 10 со штоком 9. Втулка 13 фиксируется в ярме пружинным кольцом 15. Для защиты полости электромагнита от загрязнения служат резиновый колпачок 16 и кольца 14.

Для ручного включения вентиля (аварийная ситуация, наладочные работы и др.) имеется кнопка, выполненная заодно с якорем 12 и закрытая резиновым колпачком 16.

Трансформаторы, примененные на тепловозе, предназначены для преобразования и распределения переменного напряжения и питания различных цепей ТР-21 (ТР2) и ТР-26 (ТР-1), а также для измерения постоянного тока, питающего тяговые электродвигатели ТПТ-23 (ТПТ-1, ТПТ-4) и ТПТ-24 (ТПТ-2, ТПТ-3) или напряжения на выходе выпрямительной установки ТПН-4 (777Я). Трансформатор ТТ-30 (Г/С) предназначен для измерения тока в цепи возбуждения тягового генератора и обеспечивает подмагничивающую коррекцию возбудите­ля при больших его токовых нагрузках.

Трансформаторы ТР-20 (ТР-21, ТР-26) состоят из сердечника, намотанного в кольцо из ленты электротехнической стали, и обмоток, расположенных на сердечнике. Концы обмоток припаяны к выводам, собранным на изоляционной панели. Сердечник, обмотки и панель залиты компаундом на основе эпоксидной смолы. Слой эпоксидной смолы на торце, противоположном панели выводов, служит привалочной поверхностью для крепления трансформатора на тепловозе. Крепление трансформатора   осуществляется   болтом,   проходящим  через  центральное отверстие сердечника.

От синхронного возбудителя к первичной обмотке подводится переменное напряжение. Ток, протекающий в этой обмотке, создает магнитный поток, направленный по стали замкнутого магнитного сердечника. Во вторичных обмотках от потока индуктируется переменное напряжение, величина которого зависит от числа витков первичной и вторичной обмоток. От выводов вторичных обмоток питание распре, деляется к трансформаторам ТПТ и ТПН и блоку управления возбуждением (БУВ). Электрические схемы трансформаторов ТР-20 приведены на рис. 143.

Трансформаторы постоянного тока ТПТ-23 и ТПТ-24 служат для измерения постоянного тока тяговых электродвигателей и состоят их двух кольцевых сердечников, выполненных из железоникелевого сплава. На каждом сердечнике намотана рабочая обмотка, состоящая из четырех секций, соединенных параллельно.

Электрические схемы этих трансформаторов приведены на рис. 144.

Управляющей обмоткой служит силовая шина, пропускаемая через центральное отверстие трансформатора. Сердечники с рабочими обмотками и шпильками залиты компаундом на основе эпоксидной смолы. К шпилькам крепятся угольники, с помощью которых трансформатор устанавливается на тепловозе.

Трансформатор постоянного напряжения ТПН-4 служит для измерения напряжения на выходе выпрямителя тягового генератора и состоит из двух кольцевых сердечников, выполненных из железоникелевого сплава, на каждом из которых намотана рабочая обмотка. Управляющая обмотка охватывает оба сердечника. Электрическая схема трансформатора приведена на рис. 145. Сердечники с обмотками и шпильками залиты компаундом на основе эпоксидной смолы.  К шпилькам крепятся угольники, с помощью которых трансформатор устанавливают на тепловозе.

Трансформатор ТТ-30 броневого типа состоит из магнитного сердечника и катушек. Магнитный сердечник набран из листов электро­технической стали, стянутых шпильками и угольниками. Катушка имеет первичную и вторичную обмотки, является бескаркасной и залита компаундом на основе эпоксидной смолы. Панель выводов закрыта кожухом. Электрическая схема трансформатора приведена на рис. 146.

Измерительные приборы на тепловозе необходимы для измерения тока, напряжения, сопротивления изоляции, т. е. для контроля работы тепловоза.

Амперметры М4200 магнитоэлектрической системы включены в силовую цепь контроля за нагрузкой тягового генератора, а также в цепь аккумуляторной батареи для измерения зарядного и разрядного тока. Так как амперметры не рассчитаны на протекание большого тока по виткам их подвижной рамки, то их присоединяют калиброванными, т. е. проводами, имеющими строго установленное сопротивление, к шунтам, установленным в силовые цепи. Амперметр в силовой цепи имеет шкалу от 0 до 6000 А, амперметр в цепи аккумуляторной бата­реи от 150 до 0 —150 А.

Вольтметр М4200, измеряющий напряжение тягового генератора, имеет шкалу на 1000 В. Он включен через добавочный резистор Р-103. Для измерения напряжения и сопротивления изоляции низковольтных цепей постоянного тока применен вольтметр магнитоэлектрической системы М151. Шкала вольтметра на 125 В. Вольтметр М151 укомплектован двумя кнопками, позволяющими при измерении сопротивления изоляции производить контроль как в плюсовой, так и в минусовой цепях тепловоза путем изменения подключения вольтметра. При нажатии кнопки «+» или «—» определяется замыкание на корпус в плюсовой или минусовой цепи постоянного тока. Правила определения сопротивления изоляции изложены на табличке кнопочного переключателя.

Электрические термометры сопротивления ТП-2 предназначены для дистанционного измерения температуры воды и масла дизеля. В комплект прибора ТП-2 входят указатель (измеритель) ТУЭ-8А и датчик (приемник) ПП-2. Указатель устанавливают на пульте машиниста, а датчик — в трубопровод соответствующей системы охлаждения дизеля.

Принцип действия электрического термометра основан на том, что при изменении температуры измеряемой среды изменяется сопротивление теплочувствительного элемента датчика, включенного в одно из плеч моста (I или II) (рис. 147). В результате этого изменяется отношение токов в рамках магнитоэлектрического логометра и стрелка прибора занимает положение, соответствующее измеряемой температуре.

Резисторы и предохранители установлены в цепях регулирования и управления тепловозом. Применяются три типа резисторов: проволочные СР, проволочные эмалированные ПЭ и ленточные ЛС.

Резисторы СР (рис. 148) выполнены в виде полых фарфоровых цилиндров, на которые намотана проволока высокого омического сопротивления. Цилиндры шпильками и держателями крепятся к основанию, выполненному из пластмассовых унифицированных панелей, стянутых шпильками в единый блок. Монтажные провода присоединяют к болтам, вставленным в панель, к которым в свою очередь подходят провода от регулировочных хомутов, с помощью которых устанавливается требуемое сопротивление секции (части) цилиндра.

Аналогично выполнены панели с резисторами ПЭВ и ПЭВР, на которых установлены резисторы мощностью 50 и 100 Вт. Выполнены резисторы в виде полых керамических трубок, на которые намотана проволока из нихрома или константана, покрытых высокопрочной эмалью. Применяют нерегулируемые резисторы ПЭВ и регулируемые ПЭВР. На поверхности последних имеется свободная от эмали дорожка провода для закрепления регулировочного хомута. С помощью хомута устанавливают требуемое сопротивление.

Ленточные резисторы ЛС (рис. 149) выполнены из фехралевой ленты в виде бескаркасного зигзаго­образного элемента, который закрепляется с помощью стальных держателей между изоляторами. Изоляторы стягивают шпильками. На прямолинейных участках лента имеет выштампованные в продольном направлении гофры, придающие ей жесткость. Лента в местах перегиба крепится держателями, обеспечивающими температурную компенсацию ленты и возможные технологические отклонения. Ленточные резисторы выполняют из одного или двух элементов, в последнем случае элементы устанавливают друг над другом и стягивают болтами. Технические данные панелей типа ПС с установленными на них резисторами СР, ПЭВ или ПЭВР и ленточных резисторов типа ЛС представлены в приложении.

Предохранители ПП-5011 (ПР-1), ПР-2 (ПР-3), ПП-4010 (ПР-4, ПР-5) предназначены для защиты от перегрузок различных электрических цепей тепловоза. Конструктивно панель с предохранителем выполнена в виде изоляционного основания из асбоцемента или пресс-материала с укрепленными на нем контактными стойками и крепежными деталями для присоединения к защищаемым цепям. Причем прессованное основание для установки нескольких предохранителей собрано из одиночных панелей, соединенных вместе посредством двух шпилек.

Принцип работы предохранителя заключается в том, что при повышении тока в защищаемой цепи сверх допустимого значения сменная часть (плавкая вставка) предохранителя перегорает (плавится), разрывая цепь и отключая потребитель от источника питания. Технические данные предохранителей представлены в приложении.

Шунты калиброванные стационарные 75-ШС и 75-ШСМ предназначены для расширения пределов измерения амперметров постоянного тока и счетчиков. Шунты выполнены в виде пластин из манганина, впаянных твердым припоем в наконечник из латуни или меди, укрепленных на пластмассовом основании (75-ШС) или без него (75-ШСМ). Наконечники имеют резьбовые отверстия для потенциальных зажимов — винтов и отверстия для токоведущих зажимов — болтов. Основные технические данные шунтов представлены в приложении.

Извещатель пожарный локомотивный ИПЛ (датчик пожарной сигнализации) предназначен для включения пожарной сигнализации при превышении температуры окружающего воздуха допустимого значения. Извещатель (рис. 150) состоит из основания 1 и крышки 2. В крышке закреплены два пружинных контакта 3, соединенных между собой заклепкой 4. При повышении температуры 105—120 °С заклепка расплавляется, контактные пружины расходятся на 6—8 мм, обрывая электрическую цепь. Основные технические данные извещателя представлены в приложении.

Прочие приборы и аппараты разборные и разъемные, как например-контактные соединения, применяют на тепловозе в виде колодок выводов СК-2В и штепсельных разъемов (ШР) различных типов. Колодки выводов представляют собой набор изоляционных контактных зажимов, собранных на одной стяжной шпильке, боковых изоляционных стенок и металлических лапок с отверстиями для крепления. Колодки типа СК-2В имеют 10 контактных зажимов, рассчитаны на номинальный ток до 20 А и номинальное напряжение 110 В и отличаются от ранее выпускающихся колодок СК-2, СК-2А, СК-2Б тем, что выполнены из цельнопрессованной панели из термореактивной пластмассы, обеспечивающей повышенную прочность панели, стабильность присоединительных и установочных размеров, ремонтопригодность и простоту обслуживания в эксплуатации.

Штепсельные разъемы состоят из двух частей: колодки, имеющей фланец, необходимый для крепления разъема на агрегатах, приборах, блоках, и вставки, снабженной накидной гайкой, необходимой для соединения кабеля или проводов с колодкой. Буквенные и цифровые обозначения в типе разъема, например, СШР48П26ЭШЗ означают следующее: СШР — специальный штепсельный разъем; 48 — посадочный диаметр корпуса; П — прямой корпус; 26 — общее число контактных пар; Э — экранированный присоединяемый кабель (Н — неэкранированный); Ш — в колодке расположены штыри (Г — гнезда); 3 — условное обозначение сочетания контактных пар по каталогу.

Штепсельные розетки РЗ-8Б служат для включения двухполюсных штепселей переносных ламп и электронагревательных приборов.

Конечные выключатели нажимные и рычажные ВПК-2110 и ВК-200Б служат для электрического блокирования отключенного положения валоповоротного механизма дизеля и открытых дверей аппаратных камер (БД2—БД9). Они переключают контакты при нажатии на их шток или рычаг с установленным на его конце роликом. В остальном выполнены одинаково. Возвращаются контакты в исходное положение пружиной.

Тумблеры, переключатели и кнопки различных типов применяют на тепловозе в качестве коммутационных электрических аппаратов ручного действия, Их устройство аналогично ранее применяемым на других тепловозах.

Полупроводниковые устройства служат для автоматизации процессов управления электропередачей, пуска дизель-генератора и компрессора, стабилизации напряжения стартер-генератора и  преобразования переменного тока в выпрямленный.

Выпрямительная установка (ВУ) УВКТ-5 на силовых диодах ВЛ-200 (полупроводниковых, кремниевых, лавинных) предназначена для питания выпрямленным током тяговых электродвигателей и состоит из одного шкафа с вентилями (диодами).

Электрическая схема ВУ(рис. 151) представляет собой два параллельно соединенных трехфазных моста, питаемых от синхронного генератора, статорные обмотки которого сдвинуты на 30° относительно друг друга. Каждый мост состоит из шести плеч (по два на каждую фазу), каждое плечо состоит из десяти параллельно соединенных ветвей, в каждой ветви по два последовательно соединенных вентиля. Конструкция ВУ допускает двустороннее обслуживание. На каждой стороне ВУ размещен один трехфазный мост. Вентили собраны в отдельные блоки с охладителями по 8 шт. в каждом. На каждой стороне расположено по 15 блоков. Все блоки съемные, что обеспечивает доступ для очистки воздушного канала и смены охладителей. Вентили охлаждаются воздухом от вентилятора с электроприводом, установленным над ВУ. Двери ВУ имеют блокировочные контакты (конечные выключатели), которые отключают ВУ при открытии дверей. ВУ имеет снизу и сверху фланцы для присоединения к системе охлаждающего воздуха. Выводные и вводные кабели соединяют с шинами через открытое дно ВУ.

Блок выпрямителей кремниевых БВК-Ю12 предназначен для управления питанием обмотки возбуждения тягового генератора тепловоза. В блоке имеется управляемый выпрямитель (УВВ) и диод заряда батареи (ДЗБ), Принципиальная электрическая схема приведена на рис. 152.

Внешнее присоединение цепей управления осуществляется с помощью штепсельного разъема, а силовых цепей - с помощью зажимов.

Диод заряда батареи служит для предотвращения протекания тока от аккумуляторной батареи через якорь стартер-генератора.

Блоки выпрямителей кремниевых БВК-220А, БВК-250, БВК-320 представляют собой каждый изоляционную панель с полупроводниковыми элементами схемы, установленными в разборный металлический корпус. Схемы блоков показаны на рис. 153.

Функциональное назначение блоков следующее:

БВК-220А — выпрямители трансформатора напряжения и индуктивного датчика. БВК-250, БВК-320 — выпрямители трансформаторов тока и селективного узла.

Блок выпрямителей кремниевых БВК-140 предназначен для выпрямления тока коррекции и для стабилизации работы электропередачи. БВК-140 представляет собой изоляционную панель с элементами схемы, установленную в кассету, которая вставлена в металлический корпус. Электрическая схема блока приведена на рис. 154. Внешнее присоединение блока к электрической схеме тепловоза осуществляется с помощью штепсельного разъема, маркировка выводов которого соответствует маркировке выводов на схеме блока.

Блок диодов сравнения Б В-1203 представляет собой набор выпрямителей, соединенных по мостовой шестифазной схеме, работающих на общую нагрузку. Назначение блока — выделение наибольшего сигнала пары боксующего и небоксующего тяговых электродвигателей тепловоза в схеме с жесткими динамическими характеристиками. Кон струкция разборная металлическая, на дно которой установлена изоляционная панель с элементами схемы. Подключение блока к электрической схеме тепловоза осуществляется посредством штепсельного разъема. Электрическая схема блока представлена на рис. 155.

Бесконтактный тахометрический блок БА-430 служит для получения выходных напряжений, пропорциональных частоте вращения коленчатого вала дизеля. Электрическая схема блока представлена на рис. 156.

Блок состоит из насыщающегося трансформатора Тр1, компенсирующего трансформатора Тр2, выпрямительного моста, сглаживающего фильтра и резистора R, размещенных в металлическом корпусе. Насыщающийся трансформатор выполнен на кольцевом сердечнике из пермаллоя, компенсирующий трансформатор — на кольцевом альсиферовом сердечнике. Обмотки трансформаторов залиты эпоксидным компаундом. Выпрямительный мост В состоит из четырех кремниевых диодов Д234Б, закрепленных на алюминиевых радиаторах. Конденсатор и диоды смонтированы на изоляционной панели. Сглаживающий фильтр С состоит из дросселя на Ш-образном сердечнике с воздушным зазором и электролитического конденсатора К50—20—160—100 мкФ, включенных параллельно. Воздушный зазор дросселя можно регулировать. Подробнее работа блока рассмотрена в главе VIII «Электрическая схема». Технические данные блока приведены в приложении.

Блок управления БА-520 предназначен для управления блоком БВК-1012 в зависимости от сигналов по току и напряжению тягового генератора и состоит из двух одинаковых секций, помещенных в ме­таллический корпус. Каждая секция имеет две панели.

Все полупроводниковые элементы, резисторы, конденсаторы собраны на печатной плате — верхней панели. На нижней панели размещены магнитные усилители, два трансформатора блокинг-генера-оров (Тр2, ТрЗ) и трансформатор преобразователя напряжения (Тр1). Магнитный усилитель и трансформаторы блокинг-генераторов выполнены на кольцевых сердечниках. Трансформатор преобразователя собран на сердечнике из электротехнической стали. Межпанельное соединение монтажных проводов выполнено штепсельным разъемом (ШР). Функциональная схема блока управления БА-520 приведена на рис. 157.

Блок состоит из следующих функциональных узлов: синхронизирующей цепи (СЦ); ведомого преобразователя напряжения (ПН); широтно-импульсного модулятора (ШИМ); распределительной цепочки (РЦ); блокинг-генераторов (БГУ, БГ2). Входное напряжение переменного тока с обмотки распределительного трансформатора Тр1, первичная обмотка которого подключена к синхронному возбудителю ВС-650В, предназначенного для питания управляемого выпрямителя БВК-1012, подается на синхронизирующую цепь (СЦ), осуществляющую переключение транзисторов преобразователя напряжения (ПН) синхронно с частотой напряжения питания БВК-1012. ПН питает широтно-импульсный модулятор (Я/ЯМ). ШИМ через распределительную цепь РЦ запускает поочередно блокинг-генераторы БГ1 и БГ2, которые формируют импульсы заданной длительности и напряжения. Импульсы с блокинг-генераторов подаются нацепи управления тиристоров управляемого выпрямителя. Фаза импульсов управления относительно напряжения синхронизации определяется сигналом рассогласования от селективного узла и блока задания (БЗВ). ПН, БГ1 и БГ2 получают питание от стабилизированного источника постоянного тока. Принципиальная схема блока управления БА-520 приведена на рис. 158.

Синхронизирующая цепь (СЦ) (см. рис. 157) предназначена для синхронизации преобразователя напряжения ПН по частоте с синхронным возбудителем ВС-650В и состоит из встречно включенных стабилизаторов Ст1 и Ст2 (см. рис. 158) и резистора R1. Синхронизирующее напряжение подается на контакты 9—10 ШР и обеспечивает переключение транзисторов Т1 и Т2 преобразователя напряжения постоянным по величине сигналом независимо от входного переменного напряжения, которое изменяется в широких пределах. Диоды Д1 и Д2 в один полупериод входного напряжения переменного тока пропускают ток по цепи: R1, Д1, переход эмиттер-база транзистора Т2, во второй полупериод — по цепи: Д2, переход эмиттер-база транзистора T1, R1, вызывая поочередное переключение транзисторов T1 и T2.

Двухтактный преобразователь напряжения предназначен для преобразования постоянного напряжения в переменное с частотой, определяемой входным напряжением синхронизации. Переменное напряжение необходимо для питания ШИМ, а также для получения изолированных источников постоянного тока для смещения переходов эмиттер-база транзисторов ТЗ и Т4 блокинг-генераторов в обратном направлении и для питания токоограничительного узла.

Преобразователь состоит из трансформатора Тр1, сердечник которого выполнен из электротехнической стали, транзисторов Т1,Т2, резисторов К2, КЗ, диодов ДЗ, Д4, выпрямителей В1, В2, ВЗ, конденсаторов СЗ, С2, С4.

Трансформатор имеет коллекторные обмотки W1, W2, базовые обмотки WЗ, W4, выходные обмотки W5, W6, W7, W8. Параметры цепи обратной связи преобразователя, образованные базовыми обмотками и резисторами R2, RЗ, выбраны так, что обеспечивают работу транзисторов T1 и T2 в режиме переключения. Выходная обмотка W5 питает ШИМ. Выходные обмотки W6, W7, W8 совместно с выпрямительными мостиками В1, В2, ВЗ и конденсаторами СЗ, С2, С4 образуют изолированные источники постоянного тока.

Широтно-импульсный модулятор (ШИМ) (см. рис. 157) предназначен для модуляции фазы выходных импульсов блокинг-генераторов относительно входного переменного напряжения в зависимости от величины сигнала рассогласования на его входе, представляет собой магнитный усилитель с отрицательной внутренней обратной связью с выходом на переменном токе.

Магнитный усилитель имеет три обмотки управления с одинаковыми параметрами. Сигнал рассогласования через токоограничительный узел, состоящий из выпрямительного моста ВЗ (см. рис. 158), резистора R12, емкости С4 и диода Д13, подается на обмотку управления к контактам 3 и 6ШР. Одна из обмоток стабилизирующая, остальные запасные. Импульсы для запуска блокинг-генераторов снимаются с резистора нагрузки R8.

Распределительная цепь (РЦ) (см. рис. 157) предназначена для формирования импульсов, запускающих блокинг-генераторы от переднего фронта импульсов напряжения на резисторе R8 (см. рис. 158), и распределения их в зависимости от полярности между блокинг-генераторами. РЦ состоит из стабилитронов СтЗ, Ст4, конденсатора С1, диодов Д7, Д8. Стабилитроны СтЗ, Ст4 исключают ложный запуск блокинг-генераторов при перемене полярности напряжения преобразователя.

Блокинг-генераторы (БГ1 и БГ2) (см. рис. 157) предназначены для «формирования импульсов управления тиристорами управляемого выпрямителя и состоят из следующих элементов (см. рис. 158): БГ1 —транзистор ТЗ, трансформатор Тр2, диоды Д9, Д10, резисторы R4, R6, R10; БГ2 — транзистор Т4, трансформатор ТрЗ, диоды Д11, Д12, резисторы R5, R7, R11.

Трансформатор каждого блокинг-генератора имеет три обмотки: первичную W3, обмотку обратной связи W1 и входную W2.

Параметры схемы блокинг-генератора таковы, что степень положительной обратной связи (обмотка W1) выше критической, однако при отсутствии входного сигнала транзистор БГ полностью закрыт благодаря наличию нелинейности в цепи обратной связи (переход эмиттер-база) и дополнительному положительному напряжению смещения, подаваемому на базу транзистора по цени Wl, R4, Д8 для БГ1. При поступлении запускающего импульса на транзистор ТЗ по цепи (когда «+». между R8 и Cl): R8, С/, переход база-эмиттер ТЗ, Д7, СтЗ, Cm4, R8 транзистор открывается и удерживается в открытом состоянии положительной обратной связью.

На выходе (контакты 7 и 8ШР) вырабатывается импульс напряжения заданной амплитуды и длительности. Длительность импульса определяется временем насыщения трансформатора. После запирания транзистора происходит размагничивание сердечника трансформатора. При перемене полярности на R8 открывается транзистор Т4 по цепи: R8, СтЗ, Ст4, переход базаэмиттер Т4, Д8, C1, R8, выходные контакты 13 и 14ШР.

Стабилитроны Ст5 и Ст6, подключенные между эмиттером и коллектором транзисторов, защищают их от повреждения повышенным напряжением.

Блок пуска дизеля БПД-4 предназначен для обеспечения: временного интервала прокачки масла перед пуском и после остановки дизеля (в дальнейшем именуемого первой выдержкой времени); временного интервала прекращения пуска при стоповых режимах дизеля или тяжелых пусках (в дальнейшем именуемого третьей выдержкой времени); временного интервала прокрутки дизеля стартер-генератором (в дальнейшем именуемого второй выдержкой времени); отключения пускового контактора по окончании нормального пуска дизеля.

Блок пуска дизеля состоит из узла формирования временных интервалов и узла контроля частоты вращения коленчатого вала дизеля. Узел контроля частоты вращения вала дизеля состоит из измерительного трансформатора, полупроводниковых усилителей, исполнительных реле. Узел формирования временных интервалов состоит из источника импульсного напряжения, интегрирующего контура, полупроводникового усилителя с релейным эффектом и исполнительных реле. Схема, поясняющая работу узла формирования временных ин­тервалов, приведена на рис. 159.  

Необходимые временные интервалы получают посредством интегрирующих цепочек (RC). При этом предельные значения сопротивлений R ограничиваются при заданной точности работы блока чувствительностью усилителя, утечкой конденсатора С и обратным током диода  ДО.  Для   уменьшения ограничения,    накладываемого    чувствительностью усилителя,   последова­ельно  с емкостью С включен источник импульсного (коммутирующего)    напряжения   е_к.    До    тех пор    пока     U_с+e_н»U_с>E₀ диод  ДО заперт   и   источник  импульсного напряжения практически не влияет на состояние схемы. Когда потенциал точки 1, равный U_c + е_н,    приближается к  значению Е₀,  диод ДО открывается   и очередной   импульс   коммутирующего напряжения открывает   полупроводниковый   усилитель   с  релейным эффектом. Поскольку емкость С  и   стабилитроны   представляют для импульсного напряжения е_к   ничтожно малое сопротивление, то после открытия диода ДО практически   все   коммутирующее напряжение   прикладывается   к входу усилителя за   вычетом   падения напряжения на диоде ДО.

Таким образом, введение коммутирующего напряжения позволяет обеспечить срабатывание усилителя независимо от значения зарядного сопротивления R.

Принципиальная электрическая схема блока приведена на рис. 160. В качестве источника импульсного напряжения применен блокинг-генератор, собранный на транзисторе Г/. Импульсное напряжение, генерируемое блокинг-генератором, дифференцируется RС-цепочкой С4, R5 и выделяется на резисторе R9, включенном последовательно с зарядными емкостями С5—С7. Питание на блокинг-генератор подается со стабилитрона Д32. Цепь смещения транзистора TJ создается резистором R3 со стабилитронов Д32 и ДЭЗ. Формирование временных интервалов осуществляется времязадающими RС-цепями, собранными на резисторах R6—R8 и конденсаторах С5—С7. Длительность выдержек времени определяется параметрами резисторов и конденсаторов:

R8, С7 — первая выдержка времени;

R7, С6 — вторая выдержка времени;

R6, С5 — третья выдержка времени.  

В блоке имеются два релейных усилителя, собранных на. транзисторах Т2, ТЗ и Т4, Т5. Первый из них на транзисторах Т2, ТЗ служит для обеспечения первой выдержки времени, а второй — для получения второй и третьей выдержек времени.

В исходном состоянии при отсутствии сигнала на пуск дизеля питание на блок не подается.

При подаче напряжения на блок диод Д7и переход эмиттер-база транзистора Т2 будут заперты более высоким потенциалом на конденсаторе С7 относительно эмиттера транзистора Т2, поскольку последний включен на среднюю точку источника питания на стабилитронах ДЗО-—ДЗЗ. По мере заряда конденсатора С7 через резистор R8 потенциал на нем падает и в тот момент, когда он станет меньше потенциала эмиттера транзистора Т2, последний откроется, соответственно откроется транзистор ТЗ и тиристор ВУ1. Тиристор ВУ1 включает реле Р1, которое своими замыкающими контактами включает цепь питания катушки контактора Д2 — пуска дизеля. Таким образом заканчивается цикл первой выдержки времени.

В период действия первой выдержки времени параллельные времязадающие цепи второй выдержки времени R7, С6 и третьей R6, С5 будут заблокированы и участвовать в работе не будут. Произойдет это следующим образом. До момента включения тиристор ВУ1 обладает очень большим сопротивлением, поэтому полный плюс источника питания через обмотку реле Р1, фильтр на резисторах R14 и R17 и емкости СИ поступает на анод диода Д11 и открывает его. Падение напряжения на этом диоде примерно 0,7—1,0В прикладывается к нижним по схеме обкладкам конденсаторов С5 и С6 с одной стороны и через диоды Д6, Д8 с другой стороны. Конденсаторы находятся в разреженном состоянии, поскольку потенциалы их обкладок примерно одинаковы. Релейный усилитель собран на транзисторах разного типа проводимостей с положительной обратной связью. В исходном состоянии и в момент отсчета выдержек времени при запертом диоде Д7 транзисторы заперты и тока не потребляют. По окончании выдержки времени через переход эмиттер-база транзистора Т2 и диод Д7 начинает идти ток управления, вызывающий открытие транзистора Т2. Открытие транзистора Т2 ведет к увеличению тока коллектора, а следовательно, и управляющего тока базы транзистора ТЗ. Транзистор ТЗ начинает открываться, напряжение на его коллекторе падает и это падение напряжения через цепочку положительной обратной связи C10, R15, Д11, С7, Д7 прикладывается к базе транзистора Т2, что вызывает дальнейший рост управляющего тока транзистора. Процесс переключения нарастает лавинообразно и происходит в течение нескольких микросекунд. Резистор R16 коллекторной нагрузки транзистора ТЗ служит также для ограничения тока управления тиристора ВУ1.

В момент открытия тиристора ВУ1 и включения реле Р1 снимается блокировка с времязадающих цепочек R6, С5 и R7, С6, поскольку диод Д11 запирается минусом источника питания, который в этот момент прикладывается через фильтр R17, R14, С11 к его аноду. Одновременно происходит разряд емкости С7 по цепочке Д12, R13, чем подготавливается схема для повторного пуска. Следующей фазой работы блока во время отсчета второй и третьей выдержек времени начинается контроль процесса пуска дизеля и защиты стартер-генератора от длительных пусковых токов. Отсчет выдержек происходит после срабатывания реле Р1 и замыкания контактов в цепи обмотки трансформатора Тр2. При нормальном пуске дизеля на вторичной обмотке трансформатора Тр2 наводится переменное напряжение 1,5—2,0 В, которое запирает открытый транзистор Т6. Закрытие транзистора Т6 позволяет разрядиться конденсатору С5 через резистор R26 и диод Д5. В случае же тяжелого пуска дизеля, когда напряжение на вторичной обмотке трансформатора будет отсутствовать, транзистор Т6 останется открытым цепью смещения, создаваемой резистором R27, и заряд емкости С5 произойдет через 3 ± 0,3 с, реле Р2 включится и разберет схему пуска дизеля.

При нормальном пуске и блокировке, задающей выдержку времени цепи R6, С5, производится отсчет второй выдержки времени, задаваемой цепочкой R7, Сб. По мере заряда конденсатора С6 потенциал его верхней обкладки падает, через 12±1 с открывшийся диод Д9 и переход эмиттер-база транзистора Т4 вызовет срабатывание полупроводникового усилителя, включение тиристора ВУ2 и реле Р2.

В это время напряжение на вторичной обмотке трансформатора Тр2 растет и по достижении 26—35 В в зависимости от степени заряженности аккумуляторной батареи, что соответствует 250—300 об/мин коленчатого вала дизеля, усилитель на транзисторах 7, Т8 срабатывает, тиристор ВУЗ открывается и включает реле РУ9. Реле РУ9 своим размыкающим контактом разрывает цепь питания катушки контактора КМН, схема пуска дизеля разбирается.

Усилитель на транзисторах Т7, Т8 работает следующим образом. В момент первой выдержки времени транзистор Т7 открыт и насыщен по цепям смещения на резисторах R32, R30 и R34, R35, R30. После пуска дизеля вовремя действия второй выдержки времени напряжение на вторичной обмотке трансформатора растет и, когда дизель развивает 250—300 об/мин, напряжение на вторичной обмотке Тр2 становится достаточным для запирания транзистора Т7. Транзистор Т7 закрывается, а транзистор Т8 открывается цепью смещения на резисторе R33, уменьшение напряжения на коллекторе транзистора Т8 передается сильной положительной обратной связью, собранной на резисторе R35, на базу транзистора Т7, что вызывает дальнейшее закрытие транзистора Т7 и открытие Т8. Стабилитрон Д36 служит для исключения ложных срабатываний тиристора ВУЗ. Настройка на срабатывание реле РУ9 производится резистором R30 при напряжении питания блока, равном 75В, поскольку цепи смещения транзистора Т7 питаются как от стабилизированного, так и нестабилизированного источников питания.

Регулятор напряжения тиристорный РНТ-6 предназначен для поддержания в заданных пределах напряжения стартер-генератора в генераторном режиме при изменениях в широких пределах его частоты вращения и нагрузки и состоит из измерительного и регулирующего органов. Принципиальная электрическая схема блока приведена на рис. 161. В измерительном органе происходит сравнение регулируемого напряжения с эталонным. Он включает в себя стабилитроны Д21—Д24, на которых формируется эталонное напряжение, подключенные к делителю напряжения R15, Rl, R2, R3, питающемуся от стартер-генератора. Регулирующий орган преобразует поступающий с измерительного органа сигнал в серию импульсов, коэффициент заполнения которых пропорционален величине этого сигнала. Регулирующий орган состоит из двух мультивибраторов, собранных на тиристорах.  

Вспомогательный мультивибратор собран на тиристорах Т1 и Т2, основной мультивибратор — на тиристорах Т1 и ТЗ—Т4 и выполняет функции модулятора ширины импульсов. Тиристор Т4 этого мультивибратора является одновременно выходным усилителем мощности. Тиристор ТЗ обеспечивает открытие тиристора Т4 при пониженном напряжении аккумуляторной батареи во время пуска дизеля. С выхода усилителя импульс поступает в обмотку возбуждения стартер-генератора, где демодулируется с помощью диода Д8.

Регулятор напряжения работает следующим образом. При включении контактора КРН2, его главные контакты подают напряжение от аккумуляторной батареи на стабилитроны Д25—ДЗО и Д31—Д35, включенные в цепи управления тиристорами Т2 и ТЗ соответственно. Происходит пробой указанных стабилитронов и возникающие при этом токи управления открывают оба тиристора. При открытии тиристора ТЗ его анодный ток, проходя по цепи управляющего электрода тиристора Т4, в свою очередь открывает последний. При открытии тиристора Т4 тиристор ТЗ закрывается, так как напряжение на нем становится меньше напряжения включения. Открытие тиристоров Т2 и Т4 создает цепи заряда конденсаторов С2 и СЗ — С4 и они заряжаются до напряжения аккумуляторной батареи.

После пуска дизеля контактор регулятора напряжения (КРН) подает питание на обмотку возбуждения стартер-генератора, где появляется нарастающее напряжение. Схема регулятора рассчитана так, что при открытом тиристоре Т4 возбуждение достигает величины, при которой напряжение стартер-генератора превышает 110 В. Принапряжении выше 110 В происходит пробой стабилитронов Д21—Д24 в цепи управляющего электрода тиристора 77 и последний открывается. После открытия тиристора 77 напряжение конденсаторов СЗ, С4 оказывается приложенным к тиристору Т4 в обратном направлении и поэтому тиристор Т4 закрывается. Одновременно через открывшийся тиристор 77 напряжение конденсатора С2 закрывает тиристор Т2. Конденсатор С2, разрядившись, перезаряжается от источника питания через тиристор 77 и резисторы R6, R7. При напряжении на конденсаторе С2, достаточном для пробоя стабилитронов Д25—Д30, открывается тиристор Т2. Разрядный импульс конденсатора С2 закрывает тиристор Т1. После окончания разряда конденсатора С2 тиристор Т1 снова открывается и зарядный импульс конденсатора С2 закрывает тиристор Т2.

Таким образом, в мультивибраторе, собранном на тиристорах Т1 и Т2, возникают автоколебания с частотой Д, определяемой постоянной времени цепи разряда конденсатора С2. При закрытии тиристора Т4 в обмотке возбуждения стартер-генератора возникает э. д. с. самоиндукции, которая препятствует резкому спаданию тока, разряжаясь через диод Д8. Уменьшение тока возбуждения приводит к снижению напряжения стартер-генератора. Когда оно станет несколько меньше ПО В, то напряжение на входе цепи управления тиристором Т1 становится недостаточным для пробоя стабилитронов Д21—Д24 и тиристор Т1 закрывается. Автоколебания вспомогательного мультивибратора прекращаются. С этого момента тиристор Т2 остается открытым, создавая цепь заряда конденсатора С2 через резисторы R5—R16. В процессе заряда конденсатора потенциал зажима 3 становится благодаря диоду Д2 выше потенциала измерительного органа и, когда он станет достаточным для пробоя стабилитронов Д31— Д35, открывается тиристор ТЗ, затем Т4. Ток возбуждения увеличивается и напряжение стартер-генератора снова повышается, становясь несколько выше 110 В. Далее процесс повторяется.

Таким образом, при установившемся напряжении стартер-генератора возникает устойчивый автоколебательный режим мультивибратора на тиристорах Т1 и ТЗ—Т4 с частотой колебаний f₂, определяемой параметрами цепи возбуждения генератора и схемы регулятора напряжения.

Среднее значение тока возбуждения стартер-генератора зависит от длительности открытого и закрытого состояния тиристора Т4 или от так называемой скважности импульсов тока через тиристор Т4. Чем меньше скважность этих импульсов, т. е. чем больше времени открыт тиристор, тем больше среднее значение тока возбуждения. При увеличении частоты вращения якоря стартер-генератора скважность импульсов тока через тиристор Т4 увеличивается, а среднее значение тока возбуждения уменьшается.

Чем точнее работа измерительного органа, чем быстрее действует система, тем меньше амплитуда колебаний напряжения относительно номинального.