Цепи возбуждения тягового генератора

Тяговая силовая цепь

Тяговая силовая цепь (рис. 1.1) включает в себя синхронный тяговый генератор Г, выпрямительную установку ВУ, тяговые электродвигатели 1—6, поездные контакторы П1—П6, групповые контакторы ослабления возбуждения ВШ1, ВШ2, резисторы ослабления возбуждения СШ1—СШ6 и реверсивный переключатель ПР.

Рис. 1 - Тяговая силовая схема

Цепь питания 1-го ТЭД: +ВУ; кабели 527,526; кабель в окне ТПТ1; з.к.П1; кабель 551; обмотка якоря 1-го ТЭД; обмотка добавочного полюса; кабель 581; р.к. реверсора ПР, замкнутый в положении "Вперед"; кабель 591; С1-С2 обмотка возбуждения 1-го ТЭД; кабель 590; второй р.к. реверсора ПР; кабель 541; шунт амперметра Ш1; кабели 524 и 525; "минус" ВУ.

В режиме тяги переменное шестифазное напряжение синхронного генератора поступает на выпрямительную установку ВУ, с которой выпрямленное напряжение подаётся через замкнутые контакты контакторов П1—П6 на тяговые электродвигатели 1—6, приводящие тепловоз в движение. Последовательно с якорем каждого из двигателей включена обмотка возбуждения С1-С2, направление тока в ней задаётся контактами реверсивного переключателя ПР и определяет направление движения тепловоза.

При определённом соотношении тока и напряжения генератора включается групповой контактор ВШ1 и параллельно обмоткам возбуждения тяговых электродвигателей включаются резисторы, осуществляя первую ступень ослабления возбуждения. При дальнейшем увеличении скорости движения включается групповой контактор ВШ2 и параллельно к ранее включенным резисторам включаются новые, осуществляя вторую ступень ослабления возбуждения.

При снижении скорости движения сначала отключается вторая ступень ослабления возбуждения, а затем первая. В режиме холостого хода тяговый генератор обеспечивает питание переменным током асинхронных электродвигателей вентиляторов холодильника и охлаждения тяговых электродвигателей.

Цепь независимого возбуждения тягового генератора

В эту цепь входят возбудитель СВ, управляемый выпрямительный мост УВВ и узел коррекции, включающий в себя трансформатор коррекции ТК и выпрямительный мост БСТ1.1.

Ток возбуждения в цепи тягового генератора регулируют изменением частоты вращения ротора возбудителя и изменением выпрямленного напряжения выпрямителя УВВ. Выпрямленное напряжение регулируется с помощью тиристоров путем изменения момента их включения, а следовательно, продолжительности их открытого состояния.

Формирование управляющих импульсов осуществляется блоком управления возбуждением БУВ, который является выходным узлом системы автоматического регулирования возбуждения.

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

Узел коррекции

Предназначен для компенсации реакции ротора синхронного возбудителя подпиткой обмотки статора U1-U2 возбудителя СВ током узла коррекции, пропорциональным току ротора.

В узел коррекции входят трансформатор тока ТК и выпрямительный мост БСТ1.1. Первичная обмотка Н1-К1 трансформатора ТК включена в силовую цепь обмотки возбуждения генератора (провода 531, 364). С вторичной обмотки Н2-О2 (провода 368, 367) переменное напряжение подаётся на контакты 2, 12 и 1, 11 выпрямительного моста БСТ1.1. Отсюда выпрямленное напряжение поступает на обмотку U1-U2 статора возбудителя СВ.

Цепи возбудителя

Возбуждение синхронного возбудителя СВ осуществляется от стартер-генератора.

 

 

Рис. 2 - Возбуждение синхронного возбудителя, нормальный режим

При рабочем положении контактов переключателя АП напряжение на обмотку статора возбудителя подаётся по цепи: зажим 24/1, автоматический выключатель А1 "Возбудитель", провод 535, зажим 21/6, провод 372, обмотка статора U1-U2, провод 371, провод 352, шунт Ш5, провода 539, 536, зажим Р1, сопротивление СВВ, регулируемое сопротивление САВ.1, провод 359, контакт Р6-Р7 переключателя АП, установленного в положение "Нормальное возбуждение", провод 357, зажим Р2, провода 355, 589, 571, замыкающий главный контакт контактора ВВ, провод 548, провод 520, контакт разъёма ЗМ-7,12, "минус" цепи.

Рис. 3 - Режим аварийного возбуждения

Если переключатель АП находится в положении "Аварийное возбуждение", контакт Р6-Р7 разомкнут, поэтому от зажима Р1 резистора СВВ ток возбуждения пойдёт по цепи: с 1-й по 4-ю позиции контроллера машиниста КМ — регулируемые сопротивления САВ.2, САВ.З, провод 355; с 4-й по 15-ю позиции контроллера машиниста КМ — регулируемое сопротивление САВ.2, провод 356, замкнутый контакт контактора КАВ, провод 589 и далее аналогично схеме нормального возбуждения.

Ток возбуждения тягового генератора регулируют изменением переменного напряжения на выходе возбудителя при изменении частоты вращения его ротора и выпрямленного напряжения выпрямителя УВВ. Выходное переменное напряжение возбудителя с зажимов обмотки ротора С1—С2 через плавкий предохранитель ПР1, провод 361, контакты переключателя АП подаётся на вход управляемого выпрямительного моста УВВ.

Рис. 4 - Режим нормального возбуждения

При работе в режиме нормального возбуждения (переключатель АП установлен в положение "Нормальное возбуждение") при положительном полупериоде выходного напряжения возбудителя и открытом тиристоре +Т путь тока будет следующим: зажим обмотки ротора С1, провод 366, предохранитель ПР1, контакт переключателя Р4-Р2,РЗ провод 531, первичная обмотка Н1-К1 трансформатора тока ТК, провод 364, зажим 1 выпрямителя УВВ, тиристор +Т, диод Д1, провод 426, шунт ШЗ, провод 429, замыкающий главный контакт контактора КВ, провод 431, обмотка U1-U2 возбуждения генератора, провод 432, диод Д4, зажим 2 выпрямителя УВВ, провод 365, зажим обмотки ротора С2.

Рис. 5 - Возбуждение при отрицательном полупериоде и открытом тиристоре

При отрицательном полупериоде и открытом тиристоре - Т ток течет по цепи: зажим 2 выпрямителя УВВ, диод Д3, провод 426, шунт Ш3, провод 429, замыкающий главный контакт контактора КВ, провод 431, обмотка U1-U2 возбуждения генератора, провод 432, диод Д2, открытый тиристор -Т, зажим 1 выпрямителя УВВ, провод 364, первичная обмотка К1-Н1 трансформатора тока ТК, провод 531, контакт Р4-Р2 переключателя АП.

Управляющие импульсы для открытия тиристоров подаются на управляющий электрод соответствующего тиристора в положительный или отрицательный полупериод синхронно с поступающим на тиристор синусоидальным напряжением.

Рис. 6 - Аварийное возбуждение генератора

При переводе переключателя в положение "Аварийное возбуждение" замыкаются его контакты Р4-Р3 и Р1 (провода 361, 362 и 363), шунтируя тиристоры +Т и -Т. Выпрямление переменного тока в выпрямителе УВВ происходит по обычной двухполупериодной схеме с четырьмя силовыми диодами Д1—Д4. Питание обмотки возбуждения генератора в положительный полупериод напряжения возбудителя СВ происходит по цепи: зажим С1 возбудителя, предохранитель ПР1, контакт переключателя АП Р4-Р3, диод Д1, провод 426, шунт Ш3, провод 429, замыкающий главный контакт контактора КВ, провод 431, обмотка U1-U2 возбуждения генератора, провод 432, диод Д4, зажим 2 выпрямителя УВВ, провод 365, зажим С2 возбудителя. В отрицательный полупериод напряжения возбудителя СВ ток течет по цепи: зажим 2 выпрямителя УВВ, диод ДЗ, шунт Ш3, провод 429, замыкающий главный контакт контактора КВ, провод 431, обмотка U1-U2 возбуждения генератора, провод 432, диод Д2, провод 363, контакт Р1-Р4 переключателя АП.

Напряжение синхронного возбудителя с обмотки ротора С1-С2 подаётся на первичные обмотки 1-2 трансформаторов ТР1 (используется для питания цепи синхронизации блока управления возбуждением БУВ) и ТР2 (используется для питания рабочих обмоток трансформаторов постоянного тока ТПТ1—ТПТ4 через выводы 3—10 и трансформатора постоянного напряжения ТПН через выводы 11—12) по цепи: провод 376, клемма 20/20, провод 1053, провод 1052, клемма 21/20, провода 360, 366.