Описание цепей управления
Схема питания цепей управления и заряда аккумуляторной батареи
Источником стабилизированного напряжения 110 В для питания цепей управления электровоза служат аккумуляторные батареи (далее АБ) GB1, GB2 и статический преобразователь А2-5 (шкаф ПЧ ПСН-200). Его канал № 6 выдает постоянный ток напряжением 110 В (см. рисунок 11).
Питание цепей управление, освещения и сигнализации осуществляется от выходного канала № 6 ПСН постоянным током напряжением 110 В. При неработающем ПСН-200 питание цепей управления и освещения может осуществляться от АБ GB1 и GB2, либо от внешнего источника питания через наружные низковольтные розетки Х6 и Х7.
Система автоматического пожаротушения получает питание непосредственно от АБ через автоматический выключатель SF18.
Напряжение от АБ поступает по следующей цепи: плюсовой вывод АБ GB2, провод 308, АБ GB1, провод 304А, автоматический выключатель SF19, провод 300, и далее по двум параллельным ветвям.
Рисунок 11 – Схема питания цепей управления и заряда аккумуляторной батареи
Первая ветвь: провод 300, автоматические выключатели источников питания:
SF10 - G1 (приборы безопасности);
SF11 - G2 (первый канал системы МПСУ и Д);
SF9 - G3 (второй канал системы МПСУ и Д);
SF13 - G4 (схема УКТОЛ).
Вторая ветвь: контакт контактора КМ18, провод 301.
От 301 провода получают питание цепи питания освещения кабины, высоковольтной камеры, машинного отделения, шкафов низковольтной аппаратуры и приборов безопасности, так же низковольтные розетки 110 В Х8…Х11. Для контроля напряжения цепей управления оно через предохранитель FU3 по проводу 313 подается на вольтметр PV3 пульта управления в кабине машиниста.
Далее обе ветви объединяются проводом 600 и образуется цепь: контакт автоматического выключателя SF19, провод 305А, шунт RS8 цепи АБ, провод 103, минусовой вывод АБ GB2.
После установки выключателя цепей управления (ВЦУ) «Управление» в положение «Включено» создается цепь (см. рисунок 1.12): +50 В от источника питания локомотивного (ИП-ЛЭ-110/50) G2 и G3, провод 514, катушки электромагнитных контакторов КМ10 (КМ11), провод 298 (299), общий вывод 50 В БЦВ SWG1 (SWG2).
Рисунок 12 – Схема включения цепей управления и собственных нужд
Контакторы КМ10 и КМ11 всех секций включаются, замыкая свои силовые контакты между проводами 301 и 302, а также 600 и 600А (600Б).
От провода 302 питание 110 В поступает в следующие цепи:
управления электровозом и вспомогательными машинами;
вспомогательного компрессора и пульта управления тормозного компрессора;
сигналов «Свисток» и «Тифон»;
«Выбег»;
ламп освещения ходовых частей и буферных фонарей;
ламп прожектора, подсветки кабины и приборов пульта управления;
преобразователя напряжения постоянного тока 110/24 В G5;
обогрева спускных кранов и продувки главных резервуаров;
обогрева бака умывальника и освещения туалетного помещения.
Схема питания 110 В цепей управления и собственных нужд является двухпроводной и изолированной от корпуса электровоза. Провод 600 является общим проводом.
Для зарядки АБ служит выходной канал № 5 ПЧ ПСН-200, выдающий постоянный ток заряда напряжением 90…130 В.
После включения ПСН-200 напряжение 110 В с выходного канала № 6 подается на катушку контактор КМ18 по цепи (см. рисунок 11): контактный зажим 6.2 ПЧ ПСН (+110 В), провод 303, катушка контактора КМ18, провод 600, шунт RS9 цепей управления, провод 168, контактный зажим 6.1 ПЧ ПСН (общий вывод 110 В). Контактор КМ18 включается, разрывая своим контактом цепь между проводами 300 и 301. Происходит отключение АБ от питания цепей управления электровоза и начинается ее зарядка.
Зарядка АБ осуществляется по цепи: контактный зажим 5.1 ПЧ ПСН (плюсовой вывод), провод 300, контакт автоматического выключателя SF19, провод 304А, «плюс» АБ GB1, «минус» АБ GB1, провод 308, «плюс» АБ GB2, «минус» АБ GB2, провод 103, шунт RS8 амперметра PA2, провод 305А, контакт автоматического выключателя SF19, провод 600, контактный зажим 5.2 ПЧ ПСН (минусовой вывод).
В дальнейшем питание цепей управления электровоза осуществляется от выходного канала № 6 ПЧ ПСН-200 по цепи: контактный зажим 6.2 ПЧ ПСН (+110 В), провод 303. Провод 303 служит для подачи напряжения 110 В на блок коммутации А5 системы микроклимата.
От провода 303 через диод VD132 получают питание цепи управления, запитанные от провода 301, а через силовые контакты контакторов КМ10 и КМ11 – запитанные от провода 302. Для контроля величины напряжения цепей управления от 301 провода через предохранитель FU3 напряжение поступает по проводу 313 на вольтметр PV3 пульта управления.
Микропроцессорная система управления и диагностики МПСУ и Д
МПСУ и Д включает в себя микропроцессорную систему управления локомотивом (МСУЛ-А), подсистему аналоговых измерений (подсистема СИ), подсистему автоведения (подсистема А) и подсистему диагностики (подсистема Д).
МПСУ и Д обеспечивает:
автоматизированное управление в режимах «Ручное регулирование» и «Авторегулирование» с учетом профиля пути и сигналов, получаемых от датчиков и аппаратов электровоза;
контроль состояния оборудования и агрегатов электровоза;
диагностику оборудования и агрегатов электровоза.
Ниже приведен перечень блоков, входящих в МПСУ и Д, в скобках указано их сокращенное название на рисунках и схемах.
Состав системы МСУЛ-А:
блок связи с пультом (БСП);
блок управления контакторами (БУК-3);
блок входных сигналов (БВС);
блок центрального вычислителя (БЦВ);пульт управления (ПУ-МСУЛ);
комплект мониторного блока (монитор, клавиатура);
источник питания локомотивной электронной аппаратуры (ИП-ЛЭ).
Состав подсистемы СИ:
блок связи со средствами измерения (БС-СИ);
преобразователь напряжения в код (ПНКВ);
делитель напряжения (ДН);
датчик давления (преобразователь) (ДД);
блок связи с ДД (БС-ДД);
измеритель сопротивления изоляции (МГМ);
счетчик электрический постоянного тока (СКВТ).
Состав подсистемы А:
блок автоведения (БА).
МПСУ и Д обеспечивает совместную работу с другими системами и подсистемами электровоза:
с системой автоматического управления торможением поезда (САУТ-ЦМ/485К);
с комплексным локомотивным устройством безопасности (КЛУБ-У);
с системой взаимодействия с локомотивом посредством цифровой технологической радиосвязи (СВЛ ТР);
с подсистемой авторегулирования (подсистема ПСН);
с подсистемой выявления боксования и юза (подсистема ПБЗ).
Все устройства входящие в МПСУ и Д и взаимодействующие с ней разделяются на три уровня:
1-й уровень:
подсистема СИ;
подсистема ПСН (в МПСУ и Д не входит);
подсистема ПБЗ (в МПСУ и Д не входит).
2-й уровень: система МСУЛ-А.
3-й уровень:
подсистема А;
подсистема Д;
система СВЛ ТР (в МПСУ и Д не входит).
Электропитание МПСУ и Д двухканальное и осуществляется от бортовой сети через источники питания ИП-ЛЭ (см. рисунок 1.13). Электропитание каждого канала осуществляется от своего ИП-ЛЭ, что позволяет в случае неисправности одного источника электропитания (или одного канала) продолжать работу МПСУ и Д.
Организация обмена информацией приведена на рисунке 1.14. Для связи систем 2-го и подсистем 3-го уровней использован интерфейс CAN 2,0. Для связи системы 2-го и подсистем 1-го уровней используется сдвоенный (с резервированием) интерфейс RS485. В каждой линии связи присутствует информация от трех каналов МСУЛ-А, т.к. для обеспечения надежности режимов работы главные узлы МСУЛ-А выполнены трехканальными.
Блоки, входящие в состав МСУЛ-А одной секции, соединены между собой двумя независимыми линиями связи стандарта RS485. Блоки подсистемы СИ соединены между собой одноканальной линией связи, но информация от них дублируется в блоке БС-СИ на оба канала МСУЛ-А. Применение двухканальной линии связи позволяет МСУЛ-А при повреждении одного из каналов сохранять работоспособность.
Для связи отдельных секций локомотива также используется двухканальная линия связи стандарта RS485, но с увеличенным до 12 В напряжением.
Рисунок 13 – Организация обмена информации
Система МПСУ и Д строит свою работу по управлению электровозом на основе поступающих в нее входных аналоговых и дискретных сигналов. Входные аналоговые сигналы приведены в таблице 1.6.
Таблица 1.6 – Входные аналоговые сигналы
Наименование |
№ канала |
Макси- мальное значение |
Обозначение параметра |
Датчик |
Напряжение контактной сети |
1 |
5040 В |
Uks |
UZ1, UZ2 |
Ток якоря тяговых двигателей 1-2 |
2 |
1008 А |
Ia1 |
UZ5, UZ10 |
Ток якоря тяговых двигателей 3-4 |
3 |
1008 А |
Ia2 |
UZ6, UZ11 |
Ток возбуждения тяговых двигателей 1-2 |
4 |
1008 А |
Iv3 |
UZ7 |
Ток возбуждения тяговых двигателей 3-4 |
5 |
1008 А |
Iv4 |
UZ8 |
Ток в цепи собственных нужд секции |
6 |
126 А |
Ivsp |
UZ9 |
Напряжение на якорях ТЭД |
7 |
5040 В |
Etd |
UZ3, UZ4 |
Датчики тока и напряжения для сигналов таблицы 1.6 должны включаться так, чтобы напряжения имели указанные в таблице знаки в режиме тяги.
Входными дискретными сигналами являются:
от замыкания контактов ПУ-МСУЛ, в т.ч.:
переход на следующую позицию «+1»;
автоматический сброс позиций «-А».
от замыкания контактов органов управления ПУ-ЭЛ, в т.ч.:
включение цепей управления;
переход на следующую позицию «+1»;
переход на предыдущую позицию «-1»;
автоматический набор позиций «+А»;
автоматический сброс позиций «-А»;
переход в режим выбега «В»;
увеличение уставки силы тяги-торможения (+С);
уменьшение уставки силы тяги-торможения (-С);
отключение тяговых электродвигателей «1-2» (для каждой секции);
отключение тяговых электродвигателей «3-4» (для каждой секции);
отключена секция (для каждой секции);
продувка главных резервуаров «Продувка»;
обогрев спускных кранов главных резервуаров «Обогрев кранов»;
освещение ходовых частей «Освещение ходовых частей»;
отключение защиты выявления боксования и юза «Защита боксов. выкл.»;
режим работы секции (головная или прицепная) «Головная <номер секции>»;
яркость индикаторов «Яркость индикаторов» (не используется);
принудительное включение компрессора «Принудительное вкл. компрессора»;
включение компрессора «Вкл. компрессора»;
включение вентиляторов «Вентиляторы»;
включение реверсора вперед «Вперед»;
включение реверсора назад «Назад»;
подъем токоприемника в секции <номер> (четыре сигнала) «Секция <номер>»;
включение быстродействующего выключателя «БВ»;
отпуск тормозов «Отпуск тормозов»;
режимы «Фиксация скорости;
подача песка «Песок принудительно»;
включение мегомметров (два) «Включение мегомметра»;
от аппаратов электровоза (состояние включено/выключено или положение), в т.ч.:
переключатель реверсивный QP1 (положение «Вперед») – «Контроль QP1в»;
переключатель реверсивный QP1 (положение «Назад») – «Контроль QP1н»;
переключатель режимный QP2 (положение «Независимое возбуждение») – «Контроль QP2Н»;
переключатель режимный QP2 (положение «Последовательное возбуждение») – «Контроль QP2П»;
электропневматический контактор К28 «К28»;
электропневматический контактор К29 «К29»;
электропневматический контактор К30 «К30»;
электропневматический контактор К36 «К36»;
электропневматический контактор К37 «К37»;
электропневматический контактор К38 «К38»;
электропневматический контактор К39 «К39»;
электропневматический контактор К40 «К40»;
быстродействующий контактор К41 или К42 «К41 или К42»;
мотор-компрессор М13 - «Готовность компрессора»;
мотор-компрессор М13 - «Запрет»;
мотор-компрессор М13 - «Авария»;
заземлитель QS2 – «Контроль QS2-1»;
разъединитель QS1 – «Контроль QS1-1»;
ПСН-200 – «Включение преобразователя 1-я ступень»;
ПСН-200 – «Включение преобразователя 2-я ступень»;
токоприемник «Контроль подъема токоприемника»;
блокировки высоковольтных камер - «Блокировка ВВК»;
устройство управления быстродействующими контакторами А3 - «Контроль включения УУБК»;
ЭПК – подача песка при V≥10 км/ч – «При экстренном торможении и срыве ЭПК»;
быстродействующий выключатель QF1 - «Включение БВ»;
дифференциальное реле КА1 - «Дифф. реле ТД»;
дифференциальное реле КА2 - «Дифф. реле вспом. машин»;
схема цепи «Выбег» - «Режим Выбег»;
переключатели QR1 и QR2 - «Последовательное возбуждение»;
бесконтактные выключатели SQ1…SQ4 – «Контроль жалюзи»;
устройство контроля обрыва тормозной магистрали «разбор схемы при нарушении целостности ТМ». ДЭП (воздухораспределитель) датчик ДДР.
Выходные дискретные сигналы.
Перечень аппаратов, управление которыми осуществляется системой МПСУ и Д.
Электропневматические контакторы с К1 по К40
Электромагнитные контакторы: