2.2.2 Цепи режима тяги.

Схемы составлены при наличии напряжения в контактной сети и поднятом токоприемнике.

Для подготовки электровоза к работе необходимо включить аккумуляторные батареи всех секций, закрыть двери шкафов высоковольтных аппаратов, шкафов быстродействующего выключателя, тяговых преобразователей и крышевые люки. При отсутствии воздуха в питающей системе электровоза, необходимо включить вспомогательные компрессоры.

После достижения необходимого давления сжатого воздуха поднимают токоприемники.

После поднятия токоприемников включают быстродействующие выключатели QF1 на всех секциях и запускают вспомогательные машины.

После включения быстродействующего выключателя QF1 при поднятых токоприемниках кратковременно замыкается контактор К6. Создается цепь зарядки конденсаторов постоянного тока преобразователя С_DC.

По завершению зарядки конденсаторов цепи постоянного тока замыкается контактор линии питания Q4. По команде контроллера машиниста инверторы тяговых преобразователей (A_PRWA, A_PRWB) начинают работать в режиме, который обеспечивает необходимую частоту и напряжение для вращения тяговых электродвигателей.

2.2.3 Цепи режима электрического торможения.

На электровозе 2ЭС10 применяется рекуперативное и реостатное торможение. Переход в режим электрического торможения осуществляется по команде контроллера машиниста.

В режиме рекуперативного торможения тяговые электродвигатели переходят в генераторный режим, а тяговые преобразователи преобразуют переменный ток в выпрямленный. При этом начинается рекуперация электроэнергии в контактную сеть.

Переход из режима рекуперативного торможения в режим реостатного торможения производится системой МПСУиД без разбора силовой схемы. При увеличении напряжения в контактной сети свыше 3,8 кВ путем управления тормозным прерывателем A_BST в тяговых преобразователях в цепь тяговых электродвигателей М1…М4 вводятся тормозные резисторы R1…R4. При снижении напряжения контактной сети до 3,4 кВ тормозные резисторы выводятся из цепи тяговых электродвигателей.

2.2.4 Работа силовых цепей в аварийных режимах.

Отключение тяговых электродвигателей М1…М4 при выходе их из строя осуществляется с помощью автоматического вывода из работы соответствующих инверторов.

Ручное управление отключением тяговых электродвигателей осуществляется соответствующими переключателями на пульте машиниста.

2.2.5 Цепи вспомогательных машин и аппаратов.

Цепи вспомогательных машин и аппаратов одной секции представляют собой цепи питания электродвигателей и устройств для обеспечения бесперебойной работы основных узлов и аппаратов, таких как:

- тяговый преобразователь;

- тяговый электродвигатель;

- тормозной резистор;

- дроссель сетевого фильтра;

- тормозное оборудование.

Цепи питания вспомогательных машин и аппаратов снабжены всеми необходимыми устройствами коммутации и защиты.

На рисунке 2.2 представлена электрическая схема цепей вспомогательных машин и аппаратов одной секции.

Рисунок 2.2 – Электрическая схема цепей вспомогательных машин и аппаратов одной секции.

Трансформатор собственных нужд (ТСН) А3 предназначен для питания вспомогательных электродвигателей и устройств переменным трехфазным напряжением по двум раздельным каналам регулируемой и нерегулируемой частоты.

В состав ТСН входят два трехфазных трансформатора TV_A и TV_B, которые подключены раздельно к соответствующим инверторам тяговых преобразователей, а их вторичные обмотки образуют отдельные трехфазные линии:

- регулируемой частоты от 10 до 50 Гц и напряжением от 78 до 380 В (канал 1);

- нерегулируемой частоты 50 Гц, напряжением 380 В (канал 2).

Блок вспомогательных трансформаторов обеспечивает гальваническую развязку от высоковольтных цепей электровоза и синус-фильтрацию выходного переменного напряжения инверторов тягового преобразователя. На выходе трансформаторов TV_A, TV_B включены фильтрующие конденсаторы С_A, С_B.

Для обеспечения питания вспомогательных электродвигателей и оборудования при отказе одной из питающих линий трансформатор собственных нужд оснащен контакторами К_A, К_B, К_E. В режиме работы при отказе неисправная питающая линия отключается путем размыкания соответствующего контактора (К_A, К_B). Резервирование питания потребителей, подключенной нормально к неисправной питающей линии обеспечивается путем замыкания контактора К_E. В аварийном режиме потребители обеих линий питаются переменным напряжением 380 В частотой 50 Гц.

Для обеспечения работы в режиме ввода в депо трансформатор собственных нужд имеет отдельное подключение к внешнему источнику питания. В этом режиме необходимо наличие трехфазного напряжения 380В частотой 50Гц на одной из внешних розеток (Х1, Х2) и отсутствие напряжения на токоприемнике (токоприемник опущен). По умолчанию ввод электровоза в депо осуществляется на первом тяговом двигателе М1. При этом в трансформаторе собственных нужд замыкаются контакторы К_F, К_E, К_A, К_CA, создавая цепь зарядки звена постоянного тока С_DC в первом тяговом преобразователе. По завершению зарядки замыкается контактор К_G, импульсный инвертор A_PRWA первого тягового двигателя готов к работе в тяговом режиме.

Для подключения вспомогательных машин и аппаратов к соответствующим каналам питания предназначены контактора К5…К19, а также устройства плавного пуска А7, А8.

Контакторы К21, К22 служат для подключения своих потребителей на канал нерегулируемой частоты в летнем режиме работы. При этом размыкаются контакторы К18, К19 соответственно.

Выбор режима выполняется МПСУиД в зависимости от перехода среднесуточных температур региона через отметку «0» градусов Цельсия в соответствии с Инструкцией «По подготовке к работе и техническому обслуживанию электровозов в зимних и летних условиях» № ЦТ-814. При фиксации МПСУиД астрономической даты 06.04.ХХХХ и времени 00 часов 00 минут происходит переход из режима «Зима» в режим «Лето». При фиксации МПСУиД астрономической даты 20.10.ХХХХ и времени 00 часов 00 минут происходит переход из режима «Лето» в режим «Зима».

Все контакторы за исключением К20 снабжены тепловыми реле для защиты цепей от перегрузки.

В таблице 2.5 представлены вспомогательные машины и аппараты и соответствующие им коммутирующие устройства.

Таблица 2.5 – Вспомогательные машины и аппараты и коммутирующие устройства.

Потребитель	Назначение		Контактор
А4	Преобразователь питания цепей управления		-
М5	Вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей M1, M2		К5
М6	Вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей M3, M4		К6
М7	Вентиляторы башни охлаждения 1		К7
М8	Вентиляторы башни охлаждения 2		К8
М9	Вентилятор охлаждения тормозного резистора R1		К9
М10	Вентилятор охлаждения тормозных резисторов R2		К10
Продолжение таблицы 2.5
Потребитель		Назначение	Контактор
М11		Электродвигатель агрегата компрессорного A10	К11
М12		Масляный насос дросселя сетевого фильтра L3	К12
М13		Масляный насос дросселя сетевого фильтра L4	К13
М14		Водяной насос тягового преобразователя А1	К14
М15		Водяной насос тягового преобразователя А2	К15
М16		Вентилятор охлаждения тягового преобразователя А1	К16
М17		Вентилятор охлаждения тягового преобразователя А2	К17
М18		Вентилятор охлаждения трансформатора собственных нужд А3	К18/К21
М19		Вентилятор наддува воздуха	К19/К22
TV1		Трансформатор понижающий	-

Преобразователь питания цепей управления А4 служит:

- для питания постоянным стабилизированным напряжением 110 В электрических потребителей основных цепей управления и отдельных узлов систем безопасности и связи;

- для зарядки аккумуляторной батареи постоянным током до 35 А и напряжением до 160 В;

- для питания ИП-ЛЭ постоянным напряжением 160 В;

- для бесперебойного питания постоянным напряжением 110 В электрических потребителей основных цепей управления и отдельных узлов систем безопасности и связи от аккумуляторной батареи при неработающем источнике питания 380 В.

Вентиляторы М5, М6 служат для принудительного охлаждения тяговых электродвигателей М1…М4. Вентиляторы охлаждения тяговых электродвигателей входят в систему вентиляции, в которой один вентилятор нагнетает воздух по воздуховодам к двум тяговым электродвигателям. Система вентиляции тяговых электродвигателей одной секции представляет собой два модуля, которые состоят из форкамер, механических центробежных отделителей осаждений, расположенных с двух сторон форкамер, осевого вентилятора и механизмов регулирования подачи воздуха к тяговым электродвигателям.

Вентиляторы М7, М8 служат для принудительного вентиляции башни охлаждения. Вентиляторы расположены в воздухозаборной камере башни охлаждения, через которую происходит подача охлаждающего воздуха к теплообменникам.

Вентиляторы М9, М10 служат для принудительного охлаждения тормозных резисторов R1, R2. Вентиляторы охлаждения тормозных резисторов входят в систему вентиляции, в которой один вентилятор охлаждает один тормозной резистор. Система вентиляции одной секции представляет собой модуль, состоящий из двух секторов блока тормозных резисторов, двух осевых вентиляторов. Вход и выход воздуха осуществляется через жалюзи, которые в режиме реостатного торможения имеют открытое положение.

Электродвигатель М11 входит в состав компрессорного агрегата А10, который служит источником сжатого воздуха.

Масляные насосы М12, М13 служат для обеспечения циркуляции охлаждающей жидкости в дросселе сетевого фильтра (L3, L4). Масляный насос расположен на корпусе дросселя сетевого фильтра и является частью системы охлаждения дросселя. С помощью масляного насоса нагретая охлаждающая жидкость из расширительного бака по одной трубе подается в теплообменник башни охлаждения. Охлажденная жидкость из башни охлаждения подается по второй трубе обратно в расширительный бак.

Водяные насосы М14, М15 служат для обеспечения циркуляции охлаждающей жидкости в модулях инверторов тяговых преобразователях (А1, А2). Водяной насос установлен на башне охлаждения и являются частью системы охлаждения тягового преобразователя. С помощью водяного насоса охлаждающая жидкость по трубам поступает из системы охлаждения модулей инверторов тягового преобразователя в теплообменник башни охлаждения и обратно.

Вентилятор М16, М17 служит для обеспечения циркуляции воздуха в тяговом преобразователе, предотвращая образование локальных участков местного перегрева. Кроме того, циркуляция воздуха улучшает рассеивание тепла через поверхность шкафа.

Вентилятор М18 служит для принудительной вентиляции трансформатора собственных нужд А3. Вентилятор расположен в верхней части трансформатора. Забор охлаждающего воздуха происходит через механические центробежные отделители и через воздуховод крыши подается к теплообменнику вспомогательного трансформатора.

Вентилятор М19 служит для принудительного нагнетания воздуха из задней форкамеры с целью охлаждения и создания избыточного давления в машинном отделении.

Трансформатор TV1 служит для преобразования трехфазного переменного напряжения 380 В в двухфазное напряжение 220 В для питания потребителей, расположенных в кабине машиниста. Такими потребителями является печь СВЧ и различные бытовые устройства, подключаемые к источнику переменного напряжения 220 В через розетки.

Автоматические выключатели SF50…SF52 служат для защиты цепей питания преобразователя питания цепей управления А4, цепей с переменным напряжением 220 В, цепей с переменным напряжением 380 В для нужд системы микроклимата кабины.

Контактор К20 служит для питания переменным напряжение 380 В от внешнего источника в режиме холодного отстоя. Такими устройствами являются:

- насосы тяговых преобразователей М14, М15;

- насосы дросселя сетевого фильтра М12, М13;

- преобразователь цепей управления;

- нагревательные элементы тяговых преобразователей;

- нагревательные элементы трансформатора собственных нужд;

- нагревательные элементы ШВА;

- микроклимат кабины управления.