«ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТРАМВАЙНОГО ВАГОНА «ЛМ-68М» (лекционный материал для подготовки учащихся по специальности «Водитель трамвая»). Лекционный материал подготовили: Преподаватель Учебно-курсового комбината В.Н. Минина. Мастер производственного обучения УКК А.Д. Антонов. Тема № 1. Электрический ток. Проводники, изоляторы. Электрические цепи. Лекция 2 часа. Электрическим током называют упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц по замкнутому контуру. Электрический ток бывает постоянным, пульсирующим и переменным. Постоянным током называется ток, который не изменяет своего направления. Пульсирующим током называется ток, который периодически изменяется только по величине. Переменным током называется ток, который изменяется по величине и направлению. Его характеристиками являются период и частота. Ток + Время _ период Период – это полное колебание тока. Частота – это количество колебаний в секунду. Промышленная частота переменного тока – 50 герц. Постоянный ток не меняет своего направления в течение времени. За направление постоянного тока условно принято считать движение заряженных частиц от «+» плюса источника тока к его «-» минусу по внешнему контуру. 1 Величина тока (сила тока или ток) – физическая величина, характеризующая направленное движение заряженных частиц и измеряемая величиной заряда, протекающего через поперечное сечение проводника в единицу времени. I – сила тока; единица измерения - «АМПЕР»; Контрольно-измерительный прибор – «амперметр» В условное обозначение схеме – В электрическую цепь амперметр включается последовательно. Напряжение – это разность потенциалов между двумя точками замкнутой цепи при протекании через нее электрического тока. U – электрическое напряжение; единица измерения - «ВОЛЬТ»; Контрольно-измерительный прибор – «вольтметр» В условное обозначение в схеме – В цепь вольтметр включается параллельно. Е - электродвижущая сила (ЭДС). Это разность потенциалов на зажимах источника тока при разомкнутой внешней цепи. Измеряется в вольтах. Электрическое сопротивление - свойство проводников оказывать препятствие прохождению электрического тока. Это отношение напряжения на участке цепи к току, проходящему по этому участку. Сопротивление проводника зависит от его длины, площади поперечного сечения, химического состава вещества и температуры. R – сопротивление, единица измерения - «ОМ», контрольноизмерительный прибор – «омметр», условное обозначение сопротивления в схеме – Сопротивление может быть вычислено по формуле: сопротивление «R» равно произведению величины удельного сопротивления данного вещества «РО» и частного от деления 2 длины проводника «L», выраженной в метрах и площади поперечного сечения проводника «S», выраженного в квадратных миллиметрах. Закон Ома. Если обозначить через «U» – напряжение сети в вольтах, «I» - силу тока в амперах и «R» сопротивление в оммах, то формула закона Ома будет выглядеть следующим образом: I – сила тока на участке цепи, А U – приложенное напряжение, В R – сопротивление участка цепи, Ом «Сила тока для данной цепи прямо пропорциональна напряжению на концах данного участка цепи и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка». Проводники и изоляторы. По способности проводить электрический ток все материалы подразделяются на «проводники» и «непроводники». Непроводники называют «изоляторами» или «диэлектриками». Проводники разделяют на: проводники 1-го рода, 2-го рода и полупроводники. К проводникам 1-го рода относятся вещества, у атомов которых часть электронов слабо связаны с ядром. Под воздействием электрического поля электроны свободно перемещаются по всему объему данного вещества. Такая проводимость называется электронной проводимостью. К таким проводникам относятся металлы, уголь, графит и т.д. К проводникам 2-го рода относятся водные растворы солей, кислот и щелочей. Такие растворы называются электролитами. У таких веществ под воздействием электрического поля перемещаются не электроны, а ионы. Такая проводимость называется ионной проводимостью. Полупроводники – это вещества, у которых связи между ядром и электронами в атомах гораздо сильнее, чем у проводников, но слабее, чем у непроводников (изоляторов). Поэтому и обладают они как бы промежуточными свойствами между проводниками и изоляторами (например: проводят электрический ток только при определенных условиях, имеют одностороннюю проводимость и т.д.). К таким веществам относятся селен, кремний, германий и др. Изоляторы - это вещества, которые не проводят электрический ток. К ним относятся фарфор, керамика, пластмассы, резина, сухое дерево, слюда, дистиллированная вода и др. 3 Электрическая цепь. Электрической цепью называется замкнутый контур, по которому протекает электрический ток. В простейшую электрическую цепь должны входить: 1. – источник тока; 2. – потребитель тока; 3. – выключатель; 4. – соединительные провода. Источниками тока на вагоне являются – контактная сеть; аккумуляторная батарея; генератор; ТЗУ или БПН. Потребителями тока на вагоне являются – электродвигатели; сопротивления; катушки контакторов, реле и электропневматических вентилей; лампочки; нагревательные приборы, электрические звонки, светосигнальная арматура и т.д. Выключателями в электрических цепях являются все подвижные и неподвижные контакты кнопок, педалей безопасности и песочницы, кулачковых элементов реверсора, контроллера водителя, группового реостатного контроллера, автоматических выключателей, реле и контакторов. Условные обозначения в электрической схеме: Токоприёмник Катушка реле, контактора, вентиля или БРТ Радиореакторы Катушка реле времени Электрическое соединение поводов Главные контакты контактора (замыкающие) с устройством дугогашения Пересечение проводов без их соединения Главные контакты контактора (размыкающие) с устройством дугогашения Конденсатор Контакт замыкающий (нормально разомкнутый) Аккумуляторная батарея Контакт размыкающий (нормально замкнутый) Плавкий предохранитель Контакт замыкающий с выдержкой времени при замыкании или 4 Резистор Контакт замыкающий с выдержкой времени при размыкании Регулируемый резистор Контакт размыкающий с выдержкой времени при замыкании Якорь электромашины постоянного тока Контакт размыкающий с выдержкой времени при размыкании Обмотки последовательного возбуждения Автоматический выключатель Обмотки параллельного возбуждения Кнопка с самовозвратом с замыкающим контактам Разрядник Кнопка с самовозвратом С размыкающим контактом Лампа освещения и сигнализации Электрический звонок Соединение с корпусом аппарата Штепсельная розетка Контакты регулятора давления Микрофон Диод Репродуктор Последовательное и параллельное соединение потребителей. Последовательным соединением приемников электрического тока, или, иными словами, потребителей электрического тока называется такое соединение, при котором концевая клемма первого потребителя соединяется с начальной клеммой второго потребителя и так далее. Параллельным соединением потребителей называется такое соединение, при котором к одному полюсу источника напряжения подключены все входные клеммы потребителей, а ко второму полюсу – все выходные клеммы. 5 Последовательное соединение Параллельное соединение При последовательном соединении потребителей конец первого потребителя соединяются с началом второго и т. д. При параллельном соединении потребителей их начала, и концы имеют общую точку подключения к источнику тока. 1. При этом сила тока I во всех потребителях одинакова. I общ. = I1 = I2 = … 2. Напряжение всей цепи равно сумме напряжений на отдельных участках. 1. При этом сила всей цепи равна сумме сил токов во всех параллельно включённых потребителей. I общ. = I1 + I2 + … 2. Напряжение на каждом из потребителей равно напряжению на всем соединении. Uобщ. = U1 + U2 + … Uобщ. = U1 = U2 = … 3. Общее сопротивление последовательного соединения равно сумме сопротивлений его отдельных участков. 3. Величина, обратная общему сопротивлению параллельного соединения, равна сумме величин, обратных сопротивлениям его отдельных участков. Rобщ. = R1 + R2 + … Вывод: 1. Дополнительный проводник, последовательно включенный в цепь, уменьшает в ней силу тока, т. к при последовательном соединении проводников общее сопротивление цепи увеличивается, а сила тока уменьшается – это свойство используется для уменьшения силы тока в цепи. 2. Так как все элементы цепи взаимосвязаны, то они либо все одновременно работают, либо не работают. 3. Для включения цепи необходим только один выключатель. 4. При возникновении неисправности в цепи, необходимо поочередно проверить все элементы, что затрудняет её поиск. Вывод: 1. Общее сопротивление цепи уменьшается, т. к. с увеличением площади поперечного сечения проводников сопротивление уменьшается и становится меньше наименьшего, составляющего цепи при этом общий ток увеличивается. 2. Цепи независимы друг от друга, и для их включения можно по желанию использовать как общий выключатель, так и индивидуальный выключатель на каждую цепь. 3. Каждая цепь может иметь свой аппарат 6 5. Для защиты эл. цепи необходим только один аппарат защиты. Последовательное соединение используется для одновременной работы аппаратов. защиты. 4. При возникновении неисправности в параллельно соединённых цепях, их легко можно выделить. Параллельные соединения используются для независимой работы аппаратов. Если в электрической схеме есть участки с последовательным и параллельным соединениями, то такое соединение принято считать «смешанным». Тема № 2. Работа и мощность электрического тока. Свойства электрического тока. Лекция 2 часа. Работа электрического тока При прохождении по цепи электрический ток совершает работу, при этом электрическая энергия источника тока превращается в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую и т.д.) Работа электрического тока математически выражается произведением напряжения, силы тока и времени действия. Работа А электрического тока на участке цепи с электрическим сопротивлением R за время ∆t равна: А = IU t = I2 R t Работа измеряется в ватт – секундах, ватт – часах или в киловатт – часах. За единицу работы принят джоуль, или ватт-секунда, т.е. работа, совершаемая током в 1 ампер при напряжении 1 вольт за 1 секунду. Мощностью называется работа, совершаемая током в единицу времени. Мощность электрического тока математически выражается отношением работы тока А ко времени ∆t. за которое эта работа совершена: где, P – мощность тока, Вт 7 I – сила тока, А U – электрическое напряжение, В Прохождение тока по проводнику всегда сопровождается хотя бы одним из особых явлений – действий тока. Известно три действия тока: химическое, магнитное и тепловое. Тепловое действие тока. Если на участке цепи под действием электрического тока не совершается механическая работа, и не происходят химические превращения, то работа электрического тока приводит только к нагреванию проводника. При этом работа электрического тока равна количеству тепла, выделяемого для нагревания проводника при протекании по нему электрического тока. Количество выделяемого тепла определяется по закону Джоуля – Ленца: Q = А = 0,24 I2 R t (калорий). Переводной коэффициент «0,24» - это количество тепла, выделяемого в проводнике, имеющем сопротивление 1 ом при прохождении через него тока силой в 1 ампер в течение 1 секунды. Одна малая калория (или просто калория) - количество тепла, которое необходимо для нагрева воды массой в 1 грамм на 1 градус Цельсия. Одна большая калория или килокалория равна 1000 калорий. Режим короткого замыкания. Режим короткого замыкания – явление, когда в цепи резко падает общее сопротивление (т.к. образуется параллельная цепь). По закону Ома в цепи возникает большой ток, который вызывает нагрев проводников. А если учесть, что по закону Джоуля – Ленца количество выделяемого тепла пропорционально квадрату тока, нагрев может привести к возгоранию. Плавкие предохранители. Высоковольтный предохранитель 1. Изоляционная трубка Плавкие предохранители, как аппараты защиты предназначены для защиты электрической цепи от больших токов. Действие плавких предохранителей основано на использовании теплового действия тока. При повышении тока выше допустимого выделяется большое количество теплоты, проводник плавится и разрывает цепь, предохраняя ее от тока перегрузки или короткого замыкания. 8 2. Наполнитель (среда для дугогашения) 3. Плавкая вставка (легкоплавкий проводник). 4. Контактный наконечник На вагоне применяются предохранители для защиты высоковольтных и низковольтных цепей. Высоковольтные предохранители – неразборные, их «заправляют» на специальном участке, подбирая провода определенного сечения. На корпусе делается маркировка величины тока, на которую рассчитан данный предохранитель. Предохранители низковольтной цепи – разборные, в них применяются специальные плавкие вставки. Запасные предохранители всегда должны быть в вагонной сумке. Выезжать из парка без запасных предохранителей недопустимо. Химическое действие тока. Растворы солей, кислот и щелочей в воде называются ЭЛЕКТРОЛИТАМИ. Электролиты проводят электрический ток. Это объясняется тем, что молекулы вещества в растворе делятся на ИОНЫ, т.е. частицы, несущие заряды. Ионы водорода и металлов несут положительный заряд и под воздействием напряжения между электродами движутся по направлению к КАТОДУ (отрицательному электроду). Здесь, забирая у катода электроны, они нейтрализуются и оседают на нем. Ионы остальных веществ заряжаются отрицательно и под воздействием напряжения движутся в АНОДУ (положительному электроду). Здесь, отдавая ему электроны, они нейтрализуются и оседают на нем. Следовательно, электрический ток в электролитах представляет собой движение ионов. Химическое действие тока широко используется в технике. При электролизе производится покрытие металлических предметов слоем другого металла (гальваностегия), очистка меди, получение чистого алюминия и т.д. На химическом действии тока основана работа аккумулятора. Аккумулятором называется прибор, способный в результате химических процессов накапливать электрическую энергию и хранить ее в течение определенного времени. В зависимости от используемого электролита аккумуляторы бывают кислотные и щелочные. В качестве электролита в щелочном аккумуляторе используется 20% - ный водный раствор химически чистого едкого натра. Пластины в щелочных аккумуляторах представляют собой железные решетки с различной активной массой. В положительных пластинах в качестве активной массы используется соединение водной окиси никеля, графита и электролитического никеля, а в отрицательных – губчатое железо с гидроокисью кадмия. В отличие от кислотных, щелочные аккумуляторы не требуют тщательного ухода, они не боятся сотрясений, могут долго оставаться в разряженном состоянии, без повреждений выносят короткие замыкания, которые для кислотных аккумуляторов очень опасны. Недостатки щелочных аккумуляторов: меньшее рабочее напряжение, меньший КПД (порядка 60%),большое внутреннее сопротивление. 9 Как одна из технических характеристик аккумулятора, существует такое понятие, как ЕМКОСТЬ АККУМУЛЯТОРА. Это количество электричества, которое аккумулятор может отдать при разряде его определенным током до минимально допустимого напряжения. Емкость батареи измеряется в ампер – часах. На трамвайном вагоне «ЛМ-68М» применяется никель – кадмиевая щелочная аккумуляторная батарея «НК-125». Батарея состоит из 20 элементов, соединенных последовательно. Общее напряжение – 24 вольта. Емкость батареи – 125 ампер – часов. Тема № 3. Магнетизм. Электромагнетизм. Электромагнитная индукция. Лекция 2 часа. Кусок стали, обладающий свойством притягивать к себе стальные частицы, находящиеся на небольшом расстоянии, называется МАГНИТОМ, а само явление – МАГНЕТИЗМОМ. Магнит, выполненный в виде прямоугольного бруска, обладает наибольшей силой притяжения у концов. В средней части притяжение равно нулю. Места магнита, обладающие наибольшей силой притяжения, называются полюсами. Прямоугольный магнит, подвешенный на нитке в горизонтальном направлении, устанавливается всегда так, что один его конец обращен на север, а другой – на юг. Подобное явление вызвано тем, что земля сама является магнитом, а магниты обладают свойством притяжения разноименных полюсов и отталкивания одноименных. Конец магнита, обращенный к северу, называется СЕВЕРНЫМ ПОЛЮСОМ и обозначается буквой «N»; конец, обращенный к югу, называется ЮЖНЫМ ПОЛЮСОМ и обозначается буквой «S». Пространство, в котором проявляется действие магнита, называется магнитным полем. Те линии, в направлении которых действуют силы магнита, называются магнитными силовыми линиями. Расположение магнитных силовых линий будет отчетливо видно, если на магнит положить лист бумаги и насыпать на него мелкие стальные опилки. Магнитные силовые линии могут иметь различную длину, разнообразную геометрическую форму, но обязательно являются замкнутой линией. Условно считают, что магнитные силовые линии направлены от северного полюса к южному. Один и тот же кусок стали можно намагнитить сильнее или слабее. Силу магнита условились определять числом магнитных силовых линий. Чем сильнее намагничен магнит, тем гуще расположены магнитные силовые линии. Общее число магнитных силовых линий называется магнитным потоком и обозначается буквой «Ф». Магнитное действие тока (электромагнетизм). При наличии в проводнике тока, вокруг него возникает магнитное поле. Если проводник с током пропустить через лист бумаги с насыпанными на него стальными опилками, то опилки расположатся вокруг проводника по окружности. Магнитное поле существует только в то время, когда по проводнику пропущен ток. Если изменить направление тока в проводнике, то направление магнитных силовых линий изменится на обратное. Это можно определить при помощи легкой магнитной стрелки (например, от компаса). Направление магнитных силовых линий магнитного поля вокруг проводника с током можно определить по правилу «буравчика». «Если ввинчивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление вращения рукоятки буравчика покажет направление магнитных силовых линий магнитного поля вокруг проводника с током». 10 Силовые линии магнитного поля располагаются в плоскостях перпендикулярных проводнику и имеют форму концентрических окружностей. Направление силовых линий магнитного поля вокруг проводника с током можно определить, например, «правилом буравчика» . т.е. – «если буравчик ввинчивать по направлению тока, то рукоятка будет вращаться по направлению силовых линий магнитного поля». Если проводник изогнуть в форме кольца и по данному кольцу пропустить ток, то все магнитные силовые линии внутри кольца будут направлены в одну сторону, а вне кольца в противоположную. Если намотать несколько витков проводника в одну сторону, то получится катушка. И по этой катушке пропустить ток, то вокруг неё так же образуется магнитное поле, по форме полностью совпадающее с магнитным полем прямолинейного магнита. Направление силовых линий магнитного поля зависит от направления тока. Число магнитных силовых линий катушки тем больше, чем большее число витков имеет катушка и чем больший ток по ней протекает. Для определения полюсов катушки (соленоида) существует правило: если взять катушку в правую руку так, чтобы пальцы совпадали с направлением тока, то отставленный большой палец покажет направление магнитного поля внутри катушки, т.е. северный полюс. 11 Если внутрь катушки поместить стальной сердечник (ферромагнетик), то он будет значительно усиливать начальное значение магнитного потока, и значит усиливать силу притяжения. Магнитный поток в стали образуется значительно легче, чем в воздухе, поэтому в электрических машинах и аппаратах все участки, несущие магнитные потоки, изготавливаются из чугуна или стали. Катушка со стальным сердечником - это электромагнит. После размыкания цепи и исчезновения тока в катушке электромагнита, магнитные свойства сердечника не исчезают совершенно, в нем остается некоторый магнетизм, называемый остаточным. Проводник с током в магнитном поле. Электромагнитная индукция. Если проводник поместить в магнитное поле и пропустить по проводнику ток, то проводник начнёт двигаться перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Это происходит в результате взаимодействия 2-х магнитных полей: магнитного поля постоянного магнита и магнитного поля, образующегося вокруг проводника с током. Условно принято изображать сечение проводника в виде окружности 〇, а направление тока в нём изображается стрелой с оперением. Если в центре окружности стоит точка , то ток направлен к нам. Если ток в проводнике направлен от нас, в окружности стоит крестик . Для определения направления движения проводника с током в магнитном поле пользуются правилом «левой руки». 12 Правило левой руки. «Если положить ладонь так, чтобы вытянутые пальцы указывали направление тока, а линии магнитного поля входят в ладонь, то отставленный большой палец укажет направление электромагнитной силы F, действующий на проводник». Действие магнитного поля на рамку с током. Если проволочную рамку прямоугольной формы поместить между полюсами магнита и её концы подключить к источнику тока, то рамка повернётся. Появился момент вращения. Наблюдаем преобразование электрической энергии в механическую работу. Явление перемещения проводника с током в магнитном поле есть физическая основа устройства и работы электродвигателей постоянного тока. Электромагнитная индукция. Если проводник поместить в магнитном поле и двигать его (с помощью какой-либо механической силы) так чтобы он пересекал силовые линии магнитного поля, то в проводнике появится электродвижущая сила, т.е. произойдёт разделение зарядов и на конце проводника появится разность потенциалов. Если к концам проводника подключить потребитель, то к потребителю потечёт ток. Это явление называется - принципом электромагнитной индукции. В проводнике появится индукционный ток и ЭДС - индукции. Направление ЭДС – индукции и индукционного тока определяется правилом правой руки. Правило правой руки Если расположить правую руку так, чтобы магнитные силовые линии магнитного поля постоянного магнита входили в ладонь и отогнутый большой палец показывал направление принудительного перемещения проводника 13 в магнитном поле, то четыре вытянутых пальца покажут направление возникшего в проводнике индукционного тока. Физический принцип действия электрической машины постоянного тока как генератора основан на явлении возникновения ЭДС индукции в рамке из проводника при принудительном вращении её в магнитном поле. В проводнике, помещённом в магнитное поле, произошло преобразование механической энергии в электрическую энергию. Примечание: ИНДУКЦИЯ [лат. < induction – возбуждение] – возбуждение электрического тока в каком-либо проводнике или изменение вокруг него магнитного поля Устройство двигателя и генератора. Электрические машины — это электромеханические преобразователи, в которых осуществляется преобразование электрической энергии в механическую энергию, или преобразование механической энергии в электрическую энергию. Устройство двигателя и генератора постоянного тока одинаково. Особенностью электрических машин постоянного тока является свойство, которое называется обратимостью электрических машин, т. е. возможность использования машины как в качестве электродвигателя (преобразование электрической энергии в механическую), так и в качестве генератора (преобразование механической работы в электрическую энергию). У любой электрической машины постоянного тока есть две основные части: корпус и якорь. Корпус электрической машины. Корпус представляет собой стальную трубу, на которой закреплены стальные сердечники с надетыми на них катушками (электромагниты). Электромагниты предназначены для создания магнитного поля в электрической машине и называются полюсами. Корпус является магнитопроводом. Катушки электромагнитов носят название обмотки возбуждения. В электрических схемах изображаются специальными обозначениями только обмотки возбуждения. Якорь электрической машины представляет собой систему проводников, уложенных в пазы стального вала. При подаче электрического тока в проводники они начинают перемещаться в магнитном поле, за счет чего происходит вращение якоря. Якорь – 14 подвижная часть электрической машины. Проводники, уложенные в пазы стального вала носят название обмотка якоря. Двигатель 1) Корпус – создаёт магнитное поле в машине. Генератор 1) Корпус – создаёт магнитное поле в машине. В схеме 2) Якорь – система проводников в магнитном поле - вращается, если по нему потечёт ток. В схеме 2) Якорь – система проводников в магнитном поле – вырабатывает ЭДС (Е), если его принудительно вращать. В схеме - Чтобы машина постоянного тока работала в режиме двигателя нужно на обмотку якоря и в обмотки возбуждения подать электрический ток. В схеме - Чтобы машина постоянного тока работала в режиме генератора необходимо подать электрический ток в обмотки возбуждения, а якорь вращать с помощью механической силы, и тогда в обмотках якоря появиться ЭДС индукции. Тема № 4. Способы возбуждение электрических машин. Лекция 2 часа. Последовательное возбуждение При последовательном возбуждении обмотка возбуждения включается последовательно с якорем двигателя. Обмотки возбуждения, включенные последовательно, называются сериесными обмотками. Параллельное возбуждение. При параллельном возбуждении обмотка возбуждения включается параллельно якорю двигателя. Обмотки возбуждения, включенные параллельно, называются шунтовыми обмотками. 15 1. 1. n – скорость вращения вала n – скорость изменяется в широких приделах. 2. n - скорость почти не зависит от нагрузки. 2. М ~I2 якоря М~I М – вращающий момент Двигатели последовательного возбуждения используются на электротранспорте в качестве тяговых т.к. обеспечивают широкий диапазон регулирования скорости. Двигатели параллельного возбуждения используются там, где необходима постоянная скорость вращения ( привод станков, насосы и т.д.) На подвижном составе в качестве тяговых двигателей применяются двигатели смешанного возбуждения. У такого двигателя есть: - одна обмотка якоря - две обмотки возбуждения: последовательная (сериесная) и параллельная (шунтовая). Шунтовая обмотка необходима для возбуждения тягового двигателя работающего в генераторном режиме при электродинамическом торможении. Тема № 5. Противо ЭДС двигателя. Чтобы машина работала двигателем необходимо подать ток на обмотку якорь и на обмотки возбуждения, тогда якорь начнёт ↻ вращаться (правило левой руки). 16 При вращении якоря, его обмотка пересекает силовые линии магнитного поля обмоток возбуждения. По этому в ней, по закону электромагнитной индукции (см. правило правой руки) возникает ЭДС индукции. Направление этой электродвижущей силы будет противоположно приложенному на двигатель напряжению и поэтому она называется – «ПРОТИВО-ЭДС» двигателя. где, E – противо-ЭДС n – Скорость вращения вала двигателя Ф – Магнитный поток с - постоянный коэффициент (конструкции двигателя) Вывод: «ПРОТИВО-ЭДС» появляется и нарастает при увеличении скорости вращения якоря двигателя. «ПРОТИВО-ЭДС» уменьшает ток якоря двигателя. Реостатный пуск двигателя. При пуске двигателя в начальный момент скорость вращения равна нулю, значит и «противо ЭДС» равна нулю. Поэтому сила тока при пуске двигателя будет равна частному от деления приложенного напряжения на величину внутреннего сопротивления якоря двигателя. Поскольку внутреннее сопротивление якоря крайне мало, то величина пускового тока будет большой. Для предотвращения токовых перегрузок, в цепь обмотки якоря последовательно включают дополнительное сопротивление, или так назывпаемый пусковой реостат, что даёт возможность уменьшить величину пускового тока. Скорость вращения двигателя. Из формулы можно вывести скорость вращения вала двигателя. Из формулы вытекает, что скорость вращения вала двигателя можно изменять тремя способами: Изменением напряжения на двигатель. Изменением сопротивления в цепи якоря двигателя. Изменением величины магнитного потока. 17 На вагоне установлено четыре тяговых электродвигателя смешанного возбуждения. Они соединены в две группы, причем, двигатели в группе соединены последовательно, а группы между собой – параллельно. Соединение тяговых двигателей остается неизменным, поэтому напряжение на двигателях постоянно (275В). Скорость вращения якорей двигателей, а значит и скорость движения вагона можно изменять только 2-мя способами: Способом реостатного регулирования т.е. изменением сопротивления в цепи якоря. При пуске электродвигателей полностью вводиться пусковой реостат, а затем постепенно (ступенями) осуществляется его выведение, что приводит к увеличению силы протекающего тока в цепи якорей. Реостат – электрический аппарат, сопротивление которого можно изменять за счёт выведения его частей, т.е. уменьшения длинны проводника. Реостаты служат для регулирования тока в цепи. Изменением величины магнитного потока. В двигателях смешанного возбуждения магнитное поле создается шунтовыми и сериесными обмотками. Для получения наименьшей скорости при пуске – включаются обе обмотки возбуждения. Для увеличения скорости вращения двигателя – необходимо ослабить магнитное поле. Ослабление магнитного поля двигателя осуществляется путем отключения шунтовых обмоток возбуждения двигателя, а затем подключением в цепь последовательных обмоток возбуждения двигателей реостатов ослабления поля. При этом ток в цепи якоря разделяется на две цепи: часть поступает на реостат ослабления поля и только часть попадает в последовательную обмотку возбуждения, тока в обмотке возбуждения станет меньше чем в якоре. Эти действия приводит к процессу ослаблением магнитного поля и за счёт этого скорость вагона в итоге увеличивается в два раза. Торможение двигателей постоянного тока. Для остановки вращения валов якорей тяговых электродвигателей применяется принцип электродинамического реостатного торможения. При электродинамическом реостатном торможении тормозное усилие реализуется самими тяговыми двигателями, работающими в режиме генератора. При этом производится преобразование кинетической энергии движения вагона в электрическую энергию, которая гасится на тормозных реостатах. 18 Для перевода двигателя в генераторный режим работы необходимо сделать следующие переключения: 1). Вращающийся по инерции якорь, за счет запасённой кинетической энергии отключить от контактной сети ( V ≥ 10 км/час.) . 2). Замкнуть цепь якоря на тормозной реостат, создав тормозной контур. 3) Цепь шунтовых обмоток возбуждения подключить к контактной сети. Получается генератор независимого возбуждения. После отключения тяговых двигателей от источника электропитания (контактной сети) вагон продолжает движение, за счет запасенной кинетической энергии разгона. Теперь колесные пары будут вращать валы якорей тяговых двигателей. Якорь вращается в магнитном поле (шунтовых отмоток возбуждения), и в обмотках якоря появляется Э.Д.С. индукции. Цепь якоря замкнута на тормозные реостаты и создана цепь тормозного контура, то по данной цепи потечет «тормозной» ток. Направление этого тока будет противоположно тяговому режиму. Под воздействием Э.Д.С. индукции ток якоря изменяет направление (т.е. направление этого тока в якоре противоположно направлению току в тяговом режиме), и генераторный электромагнитный момент тормозит якорь ( появиться вращающий момент, который будет пытаться развернуть якорь, а вмести с ним и ось колесной пары в обратном направление). Правило и . Вместе со снижением скорости вращения вала якоря уменьшаются Э.Д.С, ток в цепи якоря, так и тормозной момент. 19 Тема № 6. ИСТОЧНИКИ ТОКА НА ТРАМВАЙНОМ ВАГОНЕ И ИХ КОНТРОЛЬ. Источниками тока на вагоне являются: 1) Контактная сеть для питания высоковольтного оборудования (вспомогательная и силовые цепи). 2) Аккумуляторная батарея, как основной источник питания двух видов тормозов: а) башмаков рельсового тормоза б) сериесных обмоток при аварийном режиме торможения, а также, для питания низковольтных цепей. 3) Генератор для питания низковольтных цепей (вспомогательных цепей и цепей управления) и подзаряда аккумуляторной батареи. По напряжению их принято разделять на высоковольтные и низковольтные (сокращения – в/в; н/в). Главным потребителем высоковольтного напряжения являются ТЭД. Силу тока в их цепи водитель может контролировать по 2-м амперметрам установленным на пульте управления. Школа делений 500-0-500А. Амперметры включены последовательно в цепь обмоток якорей и сериесных обмоток возбуждения. Рабочий ток в цепи ТЭД при установившейся скорости ~ 200250А. Показания амперметров должна быть одинаковой. При токе 400А в цепи любой из групп двигателей на вагоне должна сработать защита от токовых перегрузок – РП (реле перегрузки). Напряжение в контактной цепи изменяется в зависимости от наличия подвижного числа состава на линии, т.е. числа потребителей, от 500 до 750В. Опасным является режим исчезновения или резкого падения напряжения в контактной сети, т. К. при повторном включении могут пострадать ТЭД от механических толчков, а при электродинамическом служебном торможении не будут получать питание шунтовые обмотки возбуждения. Для контроля напряжения в контактной сети на вагоне установлено РН (реле напряжения). При падении напряжения в контактной сети менее 350В РН в тяговом режиме через линейные контакторы отключит питание ТЭД от контактной сети. При отключении реле напряжения на всех тормозных позициях контроллера водителя служебный тормоз автоматически заменяется аварийным (батарейным) тормозом, т. Е. возбуждение тяговых двигателей в режиме электродинамического торможения производится сериесными обмотками возбуждения, которые подключены к аккумуляторной батареи. При отключении РН в кабине водителя звонит звонок сигнальная лампа «НАПРЯЖЕНИЕ СЕТИ» (В сх. - и на пульте управления загорается ЛС7) Тема № 7. СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ КОНТАКТОРНОГО ТРАМВАЙНОГО ВАГОНА «ЛМ-68М». Лекция 2 часа. В зависимости от источника электропитания все электрические цепи трамвайного вагона делятся на: Высоковольтные электрические цепи. Низковольтные электрические цепи. В свою очередь высоковольтные электрические цепи делятся на: 20 Силовую цепь. Высоковольтную вспомогательную цепь. В силовую цепь входят тяговые электродвигатели (ТЭД) и пускорегулирующая аппаратура. В высоковольтную вспомогательную цепь входят: Цепь мотора – компрессора. Цепь мотора – генератора. Цепь освещения салона. Цепь отопления салона. Цепь отопления кабины. Цепь обогрева песочниц. Цепь стеклообогрева (оконных реостатов). Низковольтные электрические цепи делятся на: Цепь управления тяговыми двигателями, или просто цепь управления. Низковольтную вспомогательную цепь. В цепь управления тяговыми электродвигателями входят катушки электромагнитов косвенных выключателей, с помощью которых осуществляются переключения в силовой цепи. В низковольтную вспомогательную цепь входят катушки электромагнитов косвенных выключателей для переключения аппаратов высоковольтной вспомогательной цепи, а также светосигнальное оборудование (фары, указатели поворота, стоп-сигналы, задние фонари), аварийное освещение салона, освещение кабины, сигнальные лампы на пульте, радиотрансляционная установка и др. оборудование. Тема № 8. КОНСТРУКЦИЯ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. Конструкция тягового электродвигателя на трамвайном вагоне должна обеспечивать: Наименьшие оптимальные размеры двигателя из-за ограниченного места на тележке вагона при достаточной механической прочности деталей и узлов. Плотное прилегание подшипниковых щитов и коллекторных крышек для исключения попадания внутрь двигателя снега, воды и пыли. Нормальную работу при различных частотах вращения якоря двигателя, перегрузках и частых пусках. Широкую зону безыскровой коммутации при вращении двигателя в разные стороны. Высокую электрическую прочность изоляции. Основные части тягового электродвигателя. К ним относятся: 21 1. Корпус двигателя. Представляет собой стальную трубу диаметром 485 мм, которая внутри выкрашена электроэмалью за исключением мест посадки полюсов. С обеих сторон корпус имеет по два отверстия для ввода проводов. Со стороны коллектора на корпусе имеются два люка для осмотра коллектора, которые закрываются съемными коллекторными крышками. Снаружи к корпусу приварены четыре кронштейна для подвески двигателя. 2. Подшипниковые щиты. С обеих сторон закрывают корпус двигателя. Крепятся к корпусу шестью болтами. В щиты запрессованы подшипни5ки, в которые устанавливается вал якоря двигателя. 3. Главные и дополнительные полюсы двигателя. Главные полюсы (4 полюса) крепятся в местах посадки полюсов к корпусу двигателя под углом 45 градусов к горизонтали. Сердечник главного полюса собран из штампованных стальных листов толщиной 1,5 мм и спрессован усилием 30 тонн. К корпусу двигателя сердечник крепится на шпильках. Дополнительные полюсы (4 полюса) закреплены под углом 90 градусов к горизонтали. Зазор между якорем и главными полюсами – 2,5 мм, зазор между дополнительными полюсами и якорем – 3,5 мм. На главные полюсы установлены катушки, включенные последовательно (сериесные обмотки возбуждения) и параллельно (шунтовые обмотки возбуждения). Сериесные обмотки возбуждения изготовлены из полосовой меди, 21 виток, сопротивление – 0,0415 ом. Шунтовые обмотки возбуждения изготовлены из круглой меди сечением 0,96 кв. мм, 700 витков, сопротивление – 49,5 ом. Сериесные обмотки дополнительных полюсов изготовлены из шинной меди, 26 витков, сопротивление – 0,027 ом. 4. Якорь двигателя. Представляет собой вал с напрессованным на него стальным наборным пакетом из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, которые спрессованы и изолированы друг от друга с использованием бакелитового лака. На наружной поверхности пакета имеется 35 пазов, в которые уложено 35 секций обмотки якоря. Сформированные секции обмотки якоря изолированы от металлического паза в наборном пакете с помощью уложенной в паз микабумаги, которая сложена в виде коробочки. В пазовой части обмотка якоря удерживается клиньями из текстолита. Сопротивление обмотки якоря 0,055 ом. 5. Вентилятор. Литая конструкция из силумина. Закреплен на валу якоря со стороны, противоположной коллектору. 6. Коллектор. Устройство, предназначенное для подачи питания в якорь ТЭД при работе в режиме электродвигателя и для снятия тока при работе ТЭД в генераторном режиме. В составе коллектора 175 пластин, собранных в конструкцию в виде кольца диаметром 245 мм. 22 7. Щеткодержатель и щетки. Устройство, с помощью которого формируется подвижный контакт с коллектором двигателя. Щеткодержатель состоит из корпуса с пазом, в который устанавливается графитовая щетка и нажимного устройства с нажимным пальцем и пружиной. Допустимый износ щетки до 25 мм. Сила нажатия на щетку – 22 кгс. Характерные неисправности тяговых электродвигателей. Износ щеток и коллектора. Износ коллектора должен происходить по всей поверхности коллектора и не должен превышать 0,25 мм. Допустимый износ щеток до 25 мм. Подгары пластин коллектора. Перекос щеткодержателя более 2 мм. Заедание щетки в щеткодержателе. Заедания в подшипниках вала якоря или разрушение подшипников. Разрушение крыльчатки вентилятора из-за плохой балансировки. Обрывы в секциях обмотки якоря или в катушках главных и дополнительных полюсов. Пробой изоляции на корпус. Обрывы проводов питания обмотки якоря и обмоток возбуждения двигателя. Тема № 9. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ. Лекция 2 часа. К вспомогательным электрическим машинам на вагоне «ЛМ-68М» относятся: Приводной двигатель генератора «ДК-659А». Генератор постоянного тока «Г-732». Двигатель компрессора «ДК-408В». Служебный двигатель привода группового реостатного контроллера «ПЛ072Д». Приводной двигатель генератора «ДК-659А» - электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением мощностью 2 киловатта, получает питание от контактной сети 550 вольт через демпферный резистор 5,4 ом. Вентиляция двигателя принудительная. Число оборотов – 1700 об/мин. На корпусе двигателя для создания магнитного поля закреплены 4 главных и 4 дополнительных полюса. Обмотка якоря уложена в 27 пазов. В двигателе установлены 4 щеткодержателя, сила нажатия на щетку 0,85 кгс. Износ щеток допускается до 12 мм. М асса двигателя – 130 кг. 23 Генератор постоянного тока «Г-732» - это генератор закрытого типа с самовентиляцией. Корпус и полюсы изготовлены из низкоуглеродистой стали. Полюсы расположены под углом 180 градусов. Мощность генератора 1,2 кВт, напряжение на коллекторе 28 вольт, номинальный ток – 43 ампера при скорости вращения 2700 об/мин. Вес – 45 кг. В генераторе установлены 4 щеткодержателя, нажатие на щетки – 0,5 кгс. В каждый щеткодержатель установлено по 2 щетки. Допустимый износ щеток – 12 мм. Двигатель компрессора «ДК-408» - электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением напряжением 550 вольт мощностью 3,5 кВт, рассчитан на работу в повторно-кратковременном режиме (ПВ = 50%). Скорость вращения – 1100 об/мин. Двигатель имеет 4 главных полюса, два щеткодержателя с одной щеткой в каждом. Нажатие на щетку – 1,2 кгс. Допустимый износ щетки – до 17 мм. Масса двигателя – 157 кг. Служебный двигатель для привода группового реостатного контроллера «ПЛ072Д» – электродвигатель постоянного тока с независимым (параллельным) возбуждением. Напряжение питания – 24 вольта, мощность двигателя – 150 Вт. Двигатель рассчитан на работу в повторно-кратковременном режиме. Скорость вращения – 1350 об/мин. Передача вращающего момента осуществляется через двухступенчатый редуктор с передаточным числом i=43,5. Двигатель имеет 2 полюса с катушками, которые намотаны проводом диаметром 0,69 мм, количество витков – 370. Двигатель имеет 2 щеткодержателя про 1 щетке в каждом, нажатие на щетку – 0,42 кгс, износ щеток – до 10 мм. масса двигателя – 7,5 кг. Тема № 10. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТРАМВАЙНЫМ ВАГОНОМ. На трамвайных вагонах используются две системы управления: Непосредственная система управления вагоном; Косвенная система управления вагоном. При непосредственной системе управления водитель вручную включает высоковольтный аппарат – контроллер водителя, создающий непосредственную цепь электропитания тяговых электродвигателей вагона. До ввода в эксплуатацию трамвайного вагона «ЛМ-68» и «ЛМ-68М», все предыдущие модели ленинградских трамвайных вагонов имели непосредственную систему управления вагоном. Непосредственная система управления вагоном проста, но достаточно травмоопасна, требует значительных физических усилий водителя и не обеспечивает должной плавности хода при работе трамвая. 24 Косвенная система управления трамвайным вагоном значительно сложнее по устройству и техническому исполнению, но более безопасна, не требует от водителя значительных физических усилий при управлении вагоном, позволяет использовать автоматические устройства. Она характеризуется наличием промежуточных аппаратов – косвенных выключателей, которые включают ток высокого напряжения, а водитель управляет такими аппаратами с использованием низковольтного контроллера водителя (24 или 50 вольт). Автоматические устройства облегчают работу водителя и позволяют избежать ошибок, ведущих к появлению толчков или недостаточной плавности движения. Благодаря плавности пуска и торможения трамвайного вагона, можно достичь больших ускорений и замедлений, что повышает маневренность и скорость движения трамвая. Все современные трамвайные вагоны оборудованы косвенной системой управления с автоматическим пуском. Тема № 11. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОСВЕННЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ. КОНТАКТОР. Лекция 2 часа. Для включения цепи электропитания высоковольтных потребителей используются электромагнитные косвенные выключатели. Безусловно, самому водителю включать питание высоковольтных потребителей небезопасно, это делает ………. обычный электромагнит. Получается, что не сам водитель, лично, включает питание на высоковольтные потребители, а делается это каким-то другим способом, т.е. косвенно. И первый представитель косвенных выключателей – электромагнитный контактор. Электромагнитный контактор – это косвенный выключатель, который предназначен для производства переключений в высоковольтных цепях. Основные составные части контактора: Электромагнит (катушка со стальным сердечником). Якорь – пластина, которая притягивается к якорю. Контакты (подвижные и неподвижные). Подвижные и неподвижные контакты у контактора делятся на две группы. Это, прежде всего, силовые или главные контакты, которые переключаются в высоковольтных цепях. Подвижный контакт главной контактной группы укреплен на якоре. Кроме того, у некоторых контакторов имеются блокировочные, или блок-контакты, которые переключаются с помощью того же якоря, но работают в низковольтных цепях. Дугогасительное устройство. Оно состоит из дугогасительной катушки, полюсов и дугогасительной камеры. Дуга – это проводник с током без изоляции. При размыкании силовых контактов дуга попадает в магнитное 25 поле дугогасительной катушки и выталкивается в дугогасительную камеру, где она удлиняется, расщепляется и гаснет. Гибкий медный шунт. Притирающая и выключающая пружины. Входная и выходная клеммы. Рассмотрим работу электромагнитного контактора. При подаче питания от низковольтной сери в катушку электромагнита, последний притягивает якорь и закрепленный на якоре подвижный контакт входит в непосредственное соприкосновение с неподвижным. Плотность прижатия контактов обеспечивает притирающая пружина. Цепь замкнулась и ток пошел к высоковольтному потребителю. Одновременно замкнулись и блокировочные контакты, если у данного контактора они есть. Наиболее характерные неисправности контакторов: Подгары, износы и залипание контактов. Короткое замыкание в катушке электромагнита. Заедание подвижных частей контактора. Обрывы шунтов, изломы пружин. Ослабления крепления проводов. Назначение контакторов в силовой цепи: ЛК-1, ЛК-4 - подключают питание на якоря ТЭД. ЛК-2 - подключает первую группу ТЭД к электропитанию от контактной сети в режиме тяги и отключает в режиме торможения. Р - на ходовой позиции КВ «Х-1» полностью отключает пусковой реостат. Т-1 и Т-2 - тормозные контакторы, подключают тормозные реостаты в цепь якорей ТЭД, образуя два тормозных контура. КТ-1 и КТ-2 - подготавливают цепь для постепенного выведения тормозных реостатов. Ш - подключает питание от контактной сети на шунтовые обмотки ТЭД. Ш-1 и Ш-2 - решают задачу частичного, а затем и полного выведения добавочного сопротивления в цепи шунтовых обмоток ТЭД. ТБ и ЛК-3 - контакторы цепи аварийного тормоза. Тема № 12. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ РЕЛЕ. МАКСИМАЛЬНЫЕ И МИНИМАЛЬНЫЕ РЕЛЕ. СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВКИ РЕЛЕ. Лекция 2 часа. Реле называется электрический аппарат, срабатывающий при определенных параметрах, на которые аппарат предназначен реагировать (например, при 26 достижении какой-либо величиной определенного значения), и воздействующий при этом своими контактами на электрические цепи или непосредственно на соответствующий механизм. Реле классифицируют в зависимости от исполняемой функции контроля тех или иных параметров. К таким параметрам относятся величина тока, напряжения, выдержка времени, причем, реле срабатывает только при достижении определенной величины контролируемого параметра. Эта величина называется уставка реле. В зависимости от уставки, различают максимальные и минимальные реле. Максимальным называется реле, уставка которого выше среднего значения контролируемого параметра. Примером может служить реле перегрузки (РП), уставка которого 400 ампер, а среднее значение тока в ТЭД – 200 ампер. Минимальным называется реле, уставка которого ниже среднего значения контролируемого параметра, Пример – реле напряжения (РН), его уставка 350 вольт, а среднее значение напряжения в контактной сети – 550 вольт. Реле могут исполнять функции защиты, контроля и автоматического регулирования. Непосредственно функции защиты и контроля выполняет катушка реле, поэтому она может включаться как в высоковольтную, так и в низковольтную цепь, в зависимости от того, где этот контроль необходим. Контакты реле переключаются только в низковольтных цепях, поэтому устройств дугогашения реле не имеют. Основные составные части реле: Катушка электромагнита. Якорь. Несколько пар контактов. Усиленная магнитная система (ярмо). Пружины: регулировочная, притирающая (контактная), включающая и выключающая. Входные и выходные клеммы. Чтобы задать уставку реле, его необходимо отрегулировать (настроить). Реле можно регулировать: С помощью изменения усилия регулировочной пружины. С помощью изменения зазора между якорем и электромагнитом. С помощью регулировочной катушки. 27 Тема № 13. РАБОТА КОНТАКТОРОВ В ЭЛЕКТРОСХЕМЕ. ВКЛЮЧЕНИЕ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ. ВКЛЮЧЕНИЕ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ. Лекция 2 часа. В электрической схеме трамвайного вагона необходимо найти две основные составные части любого контактора: катушку электромагнита и контакты (силовые и блокировочные). Причем, если контактор производит переключения в силовой цепи, то именно здесь необходимо искать его силовые контакты, а катушку электромагнита такого контактора необходимо искать в цепи управления. Если же контактор производит переключения в высоковольтной вспомогательной цепи, то в ней будут обозначены силовые контакты, а катушку электромагнита такого контактора необходимо искать в низковольтной вспомогательной цепи. Блокировочные контакты контакторов работают только в низковольтных цепях. Но есть и исключения. У двух контакторов – КЦУ и КРТ силовые контакты находятся в низковольтной цепи. Включение аккумуляторной батареи. Аккумуляторная батарея включается с помощью двух выключателей. Прежде всего, включается ВНЦ – выключатель низковольтных цепей (в схеме это выключатель В1. Контрольных признаков неисправности цепи еще нет. На вагоне работает только один аппарат – рельсовый тормоз, который можно включить с помощью переключателя на пульте. Затем на дополнительном пульте включается тумблер «Батарея» (в схеме это выключатель В3), подается питание на катушку КЦУ. Контрольные признаки исправности цепи: Звук включения КЦУ. Показание вольтметра низковольтных цепей на пульте управления – не менее 22 вольт. На пульте загораются сигнальные лампы: «Мотор-генератор» (в схеме – лампа ЛС-2) и «Напряжение сети» (в схеме – лампа ЛС-7) В кабине водителя звенит звонок. Сигнальная лампа «Мотор-генератор» горит потому, что генератор еще не работает, а горение сигнальной лампы «Напряжение сети» и звучание звонка в кабине говорят о том, что на вагон не подано высокое напряжение. Контактор цепи управления «КЦУ» подключает питание на основной провод цепи управления и в низковольтную вспомогательную цепь. А теперь о контрольных признаках неисправности цепи. 28 Вольтметр показывает менее 20 вольт – слабая батарея (может вызвать низкую эффективность рельсового и аварийного тормозов). Выезжать на линию с такой батареей недопустимо. Вольтметр показывает «0» - питание от аккумуляторной батареи не поступает в низковольтные цепи вагона. Рассмотрим возможные неисправности, явившиеся причиной такой ситуации: 1. Неисправна сама аккумуляторная батарея. 2. Нарушен контакт или неисправен ВНЦ. 3. Неисправен тумблер «Батарея». 4. Перегорел низковольтный предохранитель 13П. 5. Неисправен контактор цепи управления (КЦУ). Для уточнения причины неисправности включаем рельсовый тормоз с помощью переключателя на пульте. Если рельсовый тормоз не включился, то неисправна сама АБ, или отсутствует контакт в ВНЦ. Необходимо произвести несколько переключений ВНЦ, и, если цепь не восстановилась, вагон готовится к буксировке. Если рельсовый тормоз включился, аккумуляторная батарея и ВНЦ исправны. Неисправность необходимо искать в цепи КЦУ: несколько раз переключить тумблер «Батарея», проверить и, при необходимости, заменить предохранитель 13П, осмотреть на предмет исправности сам КЦУ. При возникновении неисправности КЦУ на линии, его можно замкнуть принудительно. Переходим к вопросу о включении высоковольтных вспомогательных цепей. Прежде чем включать высоковольтные вспомогательные цепи, необходимо, соблюдая все требования безопасности, поднять токоприемник и включить автоматический выключатель высоковольтных вспомогательных цепей «АВ-2». В качестве примера рассмотрим Включение освещения салона. Освещение салона осуществляется 24-мя электролампами накаливания (в схеме Л-1 – Л-24), которые разделены на две группы по 12 ламп. Группы освещения салона подключаются к цепи механическими выключателями В-27 и В-28. Эти выключатели расположены в кабине за спиной водителя в блоке выключателей под блоком высоковольтных предохранителей. Цепь освещения салона включается с помощью контактора освещения салона «КОС». Катушку КОС необходимо искать в низковольтной вспомогательной цепи. Питание на катушку контактора включается тумблером «ОСВЕЩЕНИЕ САЛОНА», расположенном на дополнительном пульте (в схеме – выключатель 16В). Контактор срабатывает: электромагнит притягивает якорь контактора и в высоковольтной вспомогательной цепи замыкаются силовые контакты КОС. Цепь питания ламп освещения салона замыкается и в салоне становится светло. Цепь питания катушки КОС защищает низковольтный предохранитель 20П. 29 Цепь питания ламп освещения защищает высоковольтный предохранитель 5П. Включение мотора-компрессора. Приводной двигатель компрессора включается с помощью контактора моторакомпрессора «КМК». Катушку КМК необходимо искать в низковольтной вспомогательной цепи. Питание на катушку контактора включается с помощью тумблера «МОТОР-КОМПРЕССОР», расположенного на дополнительном пульте (в схеме – выключатель 4В). В цепи катушки КМК имеются контакты РД (электропневморегулятор давления «АК-11Б») и, если в пневмосистеме нет сжатого воздуха, эти контакты замкнуты. Как только на катушку электромагнита КМК поступило питание, контактор срабатывает, якорь притягивается к электромагниту и в высоковольтной вспомогательной цепи замыкаются силовые контакты КМК. Питание поступает на якорь и обмотку возбуждения приводного двигателя, компрессор начинает работать и заполнять пневмосистему сжатым воздухом. Цепь катушки КМК защищает низковольтный предохранитель 14П. Цепь приводного двигателя защищает высоковольтный предохранитель 6П. Тема № 14. ВКЛЮЧЕНИЕ МОТОРА – ГЕНЕРАТОРА. Лекция 2 часа. Прежде всего, необходимо отметить, что мотор-генератор – это двухмашинная установка, состоящая из низковольтного генератора и высоковольтного приводного двигателя, который еще известен под названием мотор-вентилятор (коротко рассказать историю происхождения этого названия). Валы генератора и приводного двигателя соединены с помощью эластичной ременной муфты. Приводной двигатель генератора включается с помощью контактора моторагенератора «КМГ». Питание на катушку КМГ включается с помощью тумблера «МОТОР-ГЕНЕРАТОР» (в схеме – выключатель 8В). Как только на катушку электромагнита КМГ поступает питание, контактор срабатывает, якорь притягивается к электромагниту и в высоковольтной вспомогательной цепи замыкаются силовые контакты КМГ. Питание поступает на якорь и обмотку возбуждения приводного двигателя, который начинает работать и, через эластичную ременную муфту, вращать вал генератора. В цепь якоря и сериесных (последовательных) обмоток возбуждения приводного двигателя последовательно включены: добавочное сопротивление (балластный резистор) 24 Ом и катушка «РТД» (реле токового добавочного). Добавочное сопротивление ограничивает частоту вращения приводного двигателя при 30 отсутствии нагрузки на генератор. Добавочное сопротивление зашунтировано контактором добавочного сопротивления «КДС». Контактор «КДС» срабатывает в зависимости от работы реле «РТД». При наличии нагрузки на генераторе, РТД срабатывает и его контакты в цепи провода 61 низковольтной вспомогательной цепи замыкаются. Катушка КДС получает питание, его силовые контакты в цепи приводного двигателя замыкаются и частично выводят добавочное сопротивление. Скорость вращения приводного двигателя увеличивается. При недостаточной нагрузке РТД выключается, катушка КДС теряет питание и полностью вводит добавочное сопротивление в цепь питания приводного двигателя. Цепь якоря и обмоток возбуждения приводного двигателя зашунтированы резисторами 5100 Ом по цепи 125 и 126 проводов и соединены последовательно с катушкой реле РВ-2, которое предназначено для сигнализации о работе приводного двигателя. Во время работы двигателя контакты РВ-2 в цепи сигнальной лампы «ЛС2» разомкнуты и сигнальная лампа не горит. При выключении двигателя эти контакты замыкаются по проводам 34 и 41 и сигнальная лампа «ЛС-2» загорается. Цепь катушки КМГ защищает низковольтный предохранитель 14П. Цепь приводного двигателя защищает высоковольтный предохранитель 12П Цепь катушки КДС защищает низковольтный предохранитель 19П. Контрольные признаки исправности цепи мотора-генератора: Напряжение на вольтметре низковольтных цепей – 28-30 вольт. Зарядовый ток на амперметре низковольтных цепей не более 25 ампер. На пульте гаснет сигнальная лампа ЛС-2 «Мотор-генератор». Контрольные признаки возможной неисправности цепи: Показание вольтметра низковольтных цепей не более 24 вольт (при отсутствии большого разрядного тока на амперметре низковольтных цепей. Иными словами не работает рельсовый тормоз и цепь аварийного тормоза). Возможно горит сигнальная лампа ЛС-2 «Мотор-генератор». Неисправности, которые могут создать подобную ситуацию: 1. Перегорел низковольтный предохранитель 14П. Однако исправность предохранителя 14П можно проверить по работе мотора-компрессора, ведь КМК и КМГ защищает один предохранитель. 2. Неисправен КМГ. 3. Перегорел предохранитель 12П. 4. Неисправен приводной двигатель. 5. Нарушена механическая связь между приводным двигателем и генератором. 6. Неисправен генератор. 7. Залипание контактов реле - регулятора тока «РРТ». РРТ предназначено для обеспечения совместной работы генератора и аккумуляторной батареи. Оно состоит из 5 реле, смонтированных на одном основании. Два из них 31 поддерживают напряжение на генераторе в диапазоне 28 – 30 вольт. Еще два реле ограничивают зарядовый ток. Последнее реле называется реле обратного тока (РОТ). Оно отключает генератор, если напряжение генератора становится меньше, чем напряжение АБ. Водителю не разрешается открывать крышку РРТ и производить какие-либо работы. Для ликвидации возможного залипания контактов РРТ водитель может слегка постучать рукой по крышке РРТ. Если при работе на линии возникла не исправность в цепи мотора-генератора, водитель должен осуществить следующие действия: Проверить целостность предохранителя 14П. необходимо иметь ввиду, если предохранитель 14П перегорел, сигнальная лампа «Мотор-генератор» загораться не будет. Проверить целостность предохранителя 12П. При неисправности КМГ на линии, его можно замкнуть принудительно. Постучать рукой по крышке РРТ для ликвидации возможного залипания контактов. Тема № 15. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ. РЕЗИСТОРЫ. АППАРАТЫ НА КРЫШЕ ВАГОНА. Лекция 2 часа. Автоматические выключатели предназначены для защиты высоковольтных цепей от больших токов. На вагоне «ЛМ-68М» установлены два автоматических выключателя: АВ-1 - автоматический выключатель для защиты силовой цепи. Уставка тока – 800 или 900 ампер. АВ-2 автоматический выключатель для защиты высоковольтной вспомогательной цепи. Уставка тока – 80 ампер. Рассмотрим устройство автоматического выключателя на примере выключателя марки «АВ-8А-1». Основные составные части автоматического выключателя: 1. Приводной рычаг с рукояткой и держателем. 2. Силовые контакты (подвижный и неподвижный). 3. Защелка и валик. 4. Выключающая пружина. 5. Электромагнит (катушка со стальным сердечником). 6. Якорь с бойком. 7. Регулировочная пружина и регулировочный винт. 8. Входная и выходная клеммы. 9. Дугогасительное устройство. 32 При включении автоматического выключателя (далее по тексту АВ), водитель резким движением перемещает рукоятку вправо и приводит в движение рычаг с держателем. Закрепленный на держателе подвижный контакт плотно смыкается с неподвижным, выключающая пружина сжимается, защелка захватывает валик и удерживает рычаг с держателем в положении «ВКЛЮЧЕНО». При ручном выключении АВ, водитель перемещает рукоятку влево. Защелка освобождает валик, выключающая пружина разжимается и под ее воздействием рычаг с держателем возвращаются в исходное положение. Силовые контакты размыкаются. При возрастании тока до величины, равной или выше уставки, электромагнит пересиливает регулировочную пружину и якорь притягивается. Боек якоря ударяет по защелке, которая, в свою очередь, освобождает валик. Выключающаяся пружина разжимается, рычаг с держателем возвращаются в исходное положение. Силовые контакты размыкаются. Образовавшаяся дуга гасится дугогасительным устройством, устройство и принцип действия которого изучались ранее. На крыше трамвайного вагона «ЛМ-68М» установлены: Токоприемник. Радиореактор. Вилитовый грозоразрядник. Токоприемник предназначен для съема тока высокого напряжения с контактного провода и передачи его в высоковольтные цепи трамвайного вагона. Токоприемники бывают: Штанговые (используются на подвижном составе троллейбуса). Дуговые (использовались на старых типах подвижного состава трамвая) Симметричные двухрычажные (ТПЛ-1). Асимметричные однорычажные (ТПБ-0000). Токоприемник трамвайного вагона должен обеспечить надежный токосъем при: 1. Наибольшей допустимой скорости 80 км/час. 2. Высоте контактного провода над головкой рельса в пределах от 4,1 до 6,3 метра. 3. Давлении на контактный провод от 3,5 до 6,0 кгс. (3,5 – 4,5 кгс летом, 5,0 – 6,0 кгс зимой). 4. Длительной токовой нагрузке 500 ампер. 5. Износе контактной вставки до 16 мм. На трамвайном вагоне «ЛМ-68М» используется двухрычажный симметричный токоприемник с веревочным приводом ТПЛ-1. Основные составные части данного токоприемника: Основание токоприемника. Фарфоровые изоляторы. Соединительная тяга. 33 Подъемно-регулировочные пружины. Две нижние рамы (на каждой две продольные составляющие и трубчатая растяжка). Два вала с подшипниками для крепления нижних рам. Две верхние рамы (на каждой две продольные составляющие и трубчатая растяжка). Гибкие шунты для шунтирования шарнирных соединений. Каретка токоприемника, основными составными частями которой являются: 1. Два рога каретки. 2. Два рычага каретки. 3. Контактная вставка. 4. Кареточные пружины. Клемма для подключения кабеля ввода в вагон. Крюк. Приводная веревка на пряжковом изоляторе. Наиболее характерные неисправности токоприемника: Неисправности контактной вставки (зазубрины, уступы, прорези, предельный износ). Низкое или чрезмерно высокое давление токоприемника на контактный провод. Изломы кареточных пружин. Нарушение угла наклона каретки (нормальный наклон от 8 до 15 градусов вперед). Отгорание наконечника кабеля ввода в вагон. Заедания в шарнирных соединениях токоприемника. Перекос токоприемника. Радиореактор является составной частью полосового фильтра и предназначен для гашения токов высокой частоты и предотвращения их распространения в контактную сеть, а от нее, как от антенны передающей радиостанции, в атмосферу. Радиореактор включается в силовую цепь непосредственно за токоприемником. Грозоразрядник предназначен для защиты электрооборудования вагона от атмосферных разрядов и перенапряжений в контактной сети. Трамвайные вагоны «ЛМ-68М» оснащены вилитовыми грозоразрядниками, установленными на крыше. Принцип их действия основан на свойстве вилита (вещества, получаемого путем обжига карбида кремния с добавлением глины и графита) изменять сопротивление в зависимости от приложенного напряжения. При низком напряжении (от 550 до 34 850 вольт) его сопротивление крайне велико, а при достижении 850 вольт и более – резко уменьшается. Пробивное напряжение от 2500 вольт. В разряднике имеется два вилитовых диска, которые соединены последовательно с искровым промежутком. Один провод к грозоразряднику идет от токоприемника, а другой соединен с рамой трамвайного вагона (заземлен). При нормальном напряжении ток, вследствие большого сопротивления вилита, не проходит через грозоразрядник. При повышенном напряжении он свободно проходит через воздушный промежуток и вилит. После пропускания импульса тока (продолжительностью в пределах 10мксек.), напряжение снижается до нормального и вилитовые диски восстанавливают свое сопротивление. Грозоразрядник может срабатывать 8-9 раз. Резисторы (или реостаты) служат для ограничения тока в электрических цепях. Пуско-тормозные реостаты осуществляют ограничение тока тяговых электродвигателей в режиме пуска и торможения. Комплект реостатов состоит из элементов типа «КФ». Они имеют различную длину, сечение, число витков и сопротивление. Любой элемент «КФ» состоит из спирали, немотаной на ребристый изолятор. Спираль представляет собой фехралевую ленту (сплав железа, хрома и алюминия). Изоляторы закреплены на плоском металлическом держателе. К концам спирали латунью приварены плоские наконечники. С целью подбора нужных значений сопротивления часть элементов имеет промежуточные выводы. Резистор (добавочное сопротивление) в цепи шунтовых обмоток ТЭД изготовлен из круглой фехралевой проволоки и намотан в канавки фарфорового цилиндра, расположенные по винтовой линии. Проволочные резисторы, применяемые в цепи управления и вспомогательных цепях, намотаны константановой или нихромовой проволокой и значительно меньше по своим размерам. Они могут иметь промежуточные выводы, которые выполнены в виде хомута, скрепленного винтом и касающегося проволоки в определенной точке. Тема № 16. АППАРАТЫ КУЛАЧКОВОГО ТИПА. КОНТРОЛЛЕР ВОДИТЕЛЯ. 1. Общая характеристика аппаратов кулачкового типа. Аппараты кулачкового типа - это косвенные многопозиционные выключатели, контакты которых имеют механический привод. Основные составные части аппаратов кулачкового типа: Кулачковый вал с фигурными шайбами. Каждая фигурная шайба выполнена из электроизоляционного материала, боковая поверхность каждой фигурной шайбы есть комбинация выступов и впадин. Кулачковые элементы (кулачковые контакторы). Включающая пружина. 35 Основные составные части кулачкового элемента (кулачкового контактора): Основание из электроизоляционного материала (карболит, текстолит). Неподвижный контакт. Подвижный рычаг с подвижным контактом и роликом. Включающая пружина. Притирающая пружина. Гибкий шунт. Входная и выходная клеммы. Дугогасительное устройство. В аппаратах кулачкового типа при меняются кулачковые элементы (кулпачковые контакторы) типа «КЭ-46А» (с устройством дугогашения), «КЭ-47Б» (без устройства дугогашения) и «КЭ-42А» (низковольтные). Каждый кулачковый элемент (кулачковый контактор), закрепленный неподвижно, имеет подвижный рычаг, на котором закреплен подвижный контакт. На другом конце подвижного рычага смонтирован ролик. Подвижный и неподвижный контакты кулачкового элемента замыкаются под действием включающей пружины. Ролик кулачкового элемента находится в плотном соприкосновении с боковой поверхностью фигурной шайбы. Для того, чтобы аппарат кулачкового типа работал, необходимо привести во вращение кулачковый вал, при этом ролики кулачковых элементов будут, как по лекалу, прокатываться по боковой поверхности фигурной шайбы. При попадании ролика на выступ фигурной шайбы, подвижный рычаг сжимает включающую пружину и подвижный и неподвижный контакты размыкаются. При попадании и ролика на впадину фигурной шайбы, включающая пружина разжимается и контакты кулачкового элемента замыкаются. Кулачковые элементы аппаратов кулачкового типа производят переключения как в высоковольтных, так и в низковольтных цепях, высоковольтные кулачковые элементы могут выполняться с устройствами дугогашения или же без них. Для привода во вращение кулачкового вала аппаратов кулачкового типа электродвигатель, пневматический привод или мускульная сила водителя. На трамвайном вагоне «ЛМ-68М» установлены три аппарата кулачкового типа: Контроллер водителя «КВ-42Г». Групповой реостатный контроллер «ЭКГ-33Б». Реверсор «ПР-759В-2». Наиболее характерные неисправности аппаратов кулачкового типа: Износ фигурных шайб. Неисправности и заедания в подшипниках крепления кулачковых валов. Подгорание или износы контактов. Изломы пружин. Обрывы шунтов. 36 Износы осей и развальцовка отверстий роликов. 2. Контроллер водителя «КВ-42Г». Контроллер водителя «КВ-42Г» - многопозиционный выключатель, предназначенный для косвенного управления тяговыми электродвигателями и пускорегулирующей аппаратурой. Основная функция контроллера водителя реализуется путем включения и выключения электропитания на необходимые проводы цепи управления. Особенностью конструкции контроллера водителя, как аппарата кулачкового типа, является наличие двух кулачковых валов – главного и реверсивного. Основные составные части контроллера водителя: Стальной корпус. Основание. Верхняя крышка. Главный вал. Реверсивный вал. Кулачковые элементы КЭ-42А – 17 шт. и КЭ-48А – 1 шт. для производства переключений при вращении главного вала и КЭ-42А – 2 шт. для производства переключений при переводе реверсивного вала. Реверсивный вал имеет три положения: «Нулевое», «Вперед» и «Назад» Приводится во вращение с помощью съемной рукоятки реверсивного вала («стоповой ручки»). Главный вал имеет 10 положений (или позиций), а именно: «Нулевая позиция», 4 позиции на ход – «Маневровая», «Х-1», «Х-2» и «Х-3» и 5 позиций на тормоз – «Т-1», «Т-2», «Т-3», «Т-4», и «Т-Р». Главный вал приводится во вращение с помощью несъемной рукоятки главного вала. Реверсивный и главный валы контроллера водителя заблокированы между собой следующим образом: Рукоятку главного вала можно перевести из нулевого положения на ходовые или тормозные позиции только тогда, когда реверсивный вал переведен в положение «Вперед» или «Назад». Рукоятка реверсивного вала может быть установлена и реверсивный вал может быть приведен во вращение только при нулевом положении рукоятки главного вала. В цепи управления дана развертка контроллера водителя. На развертке указаны: Два кулачковых вала и их позиции. Позиции обозначены буквенными обозначениями и вертикальными пунктирными линиями, проходящими через всю длину развертки. Контакты кулачковых элементов. Они нанесены посередине развертки КВ. Если контакты кулачкового элемента замкнуты и питание в данный провод подано, то на пунктирной линии, соответствующей той или иеной позиции КВ под обозначением провода ставится «точка». 37 Тема № 17. ГРУППОВОЙ РЕОСТАТНЫЙ КОНТРОЛЛЕР (ГРК) «ЭКГ-33Б». ВКЛЮЧЕНИЕ ГРК И СТОП – РЕЛЕ (СР). Лекция 2 часа. Групповой реостатный контроллер «ЭКГ-33Б» осуществляет коммутацию силовой цепи в режимах пуска, ослабления магнитного поля ТЭД и торможения. Иными словами, групповой реостатный контроллер (ГРК) предназначен для переключения трех групп реостатов: пусковых, тормозных и реостатов ослабления поля. Это аппарат кулачкового типа, основными элементами которого являются: Рама, представляющая собою конструкцию, состоящую из трех силуминовых боковин, соединенных двумя стальными угольниками. Кулачковый вал с установленными на нем фигурными шайбами. Шарикоподшипники, в которых вращается кулачковый вал. Подшипники установлены только в крайних боковинах рамы ГРК. Кулачковые контакторы (кулачковые элементы). На рейках, прикрепленных к раме ГРК, установлено 35 кулачковых элементов, из них 22 - работают в силовой цепи (8 – в цепи пусковых реостатов, 8 – в цепи тормозных реостатов и 6 – в цепи реостатов ослабления поля), а оставшиеся 13 - в низковольтной цепи управления. Дугогасительные устройства на кулачковых элементах. Служебный двигатель (серводвигатель, сервомотор). Двухступенчатый редуктор. Кроме того, на раме группового реостатного контроллера установлены: Реле обмотки возбуждения (РОВ). Предназначено для подключения питания на обмотку возбуждения служебного двигателя при возврате ГРК на 1 позицию Полупроводниковые диоды «Д-1» и «Д-2». ГРК приводится во вращение служебным двигателем, вал ГРК вращается только в одну сторону, вращение от служебного двигателя на вал ГРК передается через двухступенчатый редуктор с передаточным числом 43,5. ГРК имеет 17 позиций, из них на четырех позициях он обязательно останавливается. Эти позиции называются фиксированными. К ним относится 1-я позиция ГРК, а также 14 и 17 позиции на ход и 9 позиция на тормоз. Остановку ГРК на фиксированных позициях производит стоп-реле (СР), в этом и состоит его назначение. Кулачковые элементы в электрической схеме вагона обозначаются буквами «РК». Чтобы проследить последовательность включения и выключения кулачковых элементов, необходимо иметь развертку ГРК. В то же время для водителя последовательность включения и выключения кулачковых элементов в силовой 38 цепи принципиального значения не имеет. А для того, чтобы определить замыкание кулачковых элементов ГРК в цепи управления, достаточно воспользоваться обозначением кулачкового элемента. Например: РК-1 - замкнут только на 1 позиции. РК-13-17 - разомкнут с 1 по 12 позицию, на 13 позиции замыкается и по 17 позицию замкнут. РКМ-1 и РКМ-2 - замкнуты между позициями ГРК, а на позициях разомкнуты. РКП – замкнуты на всех позициях ГРК, а между позициями разомкнуты. Чтобы привести во вращение кулачковый вал ГРК, необходимо подать питание на якорь и обмотку возбуждения служебного двигателя. Питание подается с помощью КВ по 1 проводу (показать схему питания якоря и обмотки возбуждения СД). Остановка ГРК на фиксированных позициях производится с помощью стоп-реле (СР) и это единственная задача, которую оно должно выполнять. Катушка стоп-реле может получать электропитание через контроллер водителя по проводам 11, 12 и 13, но, чтобы питание по данным проводам дошло до катушки СР, должны включиться кулачковые элементы ГРК: или РК-17, или РК-13-14, или РК8-9. Стоп-реле имеет две пары контактов, одна из которых замкнута, а другая разомкнута. Причем, нормально замкнутые контакты включены последовательно с якорем СД, а нормально разомкнутые – параллельно. Когда стоп-реле не работает, питание на якорь СД подается по 1 проводу через нормально замкнутые контакты и СД вращает вал ГРК. Происходит постепенное выведение ступеней пускового реостата. Как только ГРК довернется до 13 позиции, замыкается кулачковый элемент РК-13-14 и подается питание на катушку СР. Как только катушка СР получила питание, якорь притягивается к электромагниту и контакты СР переключаются. В результате этого якорь СД теряет питание, переходит в генераторный режим и, через замкнутые контакты СР и РКП, подключается на короткозамкнутый тормозной контур. Рассмотрим совместную работу ГРК и КВ: На маневровой позиции КВ – ГРК не вращается, позиция не автоматическая, пусковые реостаты введены полностью. На ходовых позициях «Х-1» и «Х-2» - ГРК выводит пусковые реостаты, работают силовые кулачковые элементы в пусковых реостатах РК-1 – РК-8. ГРК вращается до 13 позиции, питание катушки стоп-реле включается через кулачковый элемент РК-13-14 по 12 проводу. На ходовой позиции «Х-3» - ГРК подключает полностью, а потом частично выводит реостаты ослабления поля. Работают силовые кулачковые элементы РК-17 – РК-22. ГРК вращается до 17 позиции, питание катушки стоп-реле включается через кулачковый элемент РК-17 по 11 проводу. 39 На тормозных позициях «Т-4» и «Т-Р» - ГРК постепенно выводит тормозные реостаты. Работают силовые кулачковые элементы РК-9 – РК-16. ГРК вращается до 8 позиции, питание катушки стоп-реле включается через кулачковый элемент РК-8-9 по 13 проводу. Рассмотрим цепь возврата ГРК на 1 позицию и работу реле обмотки возбуждения (РОВ). При постановке рукоятки КВ на «0» после ходовых позиций, или при отключении линейных контакторов по каким-то иным причинам, ГРК возвращается на 1 позицию. Поскольку при этом 1 цепи управления провод питания не получает, служебный двигатель и катушка стоп-реле включаются по 17 проводу. Это силовой провод цепи управления, на включенном вагоне он всегда находится под питанием. Цепь питания якоря служебного двигателя: 17 провод – блокировочные контакты ЛК-1 – КТ-1 – КТ-2 – кулачковый элемент РК-2-17, -- диод Д-2 – сопротивление – нормально замкнутые контакты СР и РУТ – якорь СД – «земля». Цепь питания обмотки возбуждения служебного двигателя: 17 провод – ЛК-1 – КТ-1 – КТ-2 – РК-2-17 – катушка РОВ – 17 провод – контакты РОВ – обмотка возбуждения СД – «земля». Служебный двигатель получает питание, вал ГРК вращается до 1 позиции. На 1 позиции включается стоп-реле и ГРК останавливается. Рассмотрим цепь питания катушки стоп-реле: 17 провод – ЛК-1 – КТ-1 – КТ-2 – кулачковый элемент РК-1 – катушка СР – «земля». Наиболее характерные неисправности ГРК и стоп-реле: ГРК присущи все неисправности, характерные для аппаратов кулачкового типа. Возможны неисправности привода ГРК (служебный двигатель и редуктор). Работу ГРК водитель контролирует по сигнальной лампе на пульте управления «Служебный двигатель» (в схеме – сигнальная лампа «ЛС-8»). При исправности схемы, на тех позициях КВ, где должен работать ГРК, сигнальная лампа загорается, а при остановке ГРК на фиксированных позициях – гаснет. Рассмотрим некоторые аварийные ситуации: 1. При включении КВ с маневровой на ходовые позиции, вагон не набирает скорость более маневровой, сигнальная лампа «Служебный двигатель не горит. Возможные причины: перегорел предохранитель 32П, или неисправен служебный двигатель. 2. При разгоне вагон идет толчками, на пульте управления мерцающим светом постоянно горит лампа «Служебный двигатель». Возможные причины: неисправность в цепи стоп-реле, ГРК не останавливается на фиксированных позициях. В данной ситуации либо перегорел предохранитель 33П, либо неисправно само стоп-реле. 40 3. Вагон не идет с места, на пульте управления ровным светом постоянно горит лампа «Служебный двигатель». В результате механического заедания ГРК не вернулся на 1 позицию. Для того, чтобы вернуть ГРК на 1 позицию, водитель должен выполнить следующие действия: Несколько раз переключить контроллер водителя по схеме «0 – Т-4 – 0», возможно такая манипуляция позволит устранить заедание. Несколько раз переключить контроллер водителя по схеме «0 - Т-4 – 0», предварительно включив «Аварийный пуск СД». Кнопка или тумблер «Аварийный пуск СД» находится на дополнительном пульте. В схеме это кнопка «Кн-7». При нажатии кнопки питание на якорь СД по 17 проводу (рукоятка КВ на нуле) пойдет без добавочного сопротивления, а на обмотку возбуждения – без РОВ. Вращающий момент СД увеличивается, возможно, это приведет к ликвидации заедания. Если достигнут положительный результат и ГРК возвратился на 1 позицию, продолжаем работу на линии. Если заедание ГРК повторилось, его необходимо ликвидировать и, не допуская задержки движения, следовать до ближайшей конечной станции или до парка, управляя вагоном по схеме «маневровая – выбег», максимально используя выбег вагона. Если положительного результата не достигнуто, вагон готовится к буксировке. Если трамвайный вагон прошел модернизацию и электрооборудование вынесено в салон, можно ликвидировать заедание ГРК путем проворачивания ГРК вручную за хвостовик редуктора. Тема № 18. РЕВЕРСОР. РЕЛЕ ХОДА. Лекция 2 часа. Реверсор предназначен для изменения направления движения трамвайного вагона путем изменения направления тока в якорях ТЭД. Это аппарат кулачкового типа, имеет один кулачковый вал, 8 силовых кулачковых элементов без устройств дугогашения, работающих в цепи якорей ТЭД и 2 пары низковольтных кулачковых элементов, работающих во втором и третьем проводах цепи управления. Контакты кулачковых элементов реверсора обозначаются буквенными символами «ВП» и «Н». Реверсор имеет только два положения. Для поворота вала реверсора используется сжатый воздух. Реверсор находится слева под кабиной водителя, поэтому водитель имеет возможность контролировать по звуку перевод реверсора. Рассмотрим схему привода реверсора: Водитель – рукоятка реверсивного вала «НАЗАД» – 3 провод цепи управления -- ЭПВ «НАЗАД» -- сжатый воздух в цилиндр привода реверсора – шток – 41 поворот кулачкового вала -- контакты кулачкового элемента реверсора в 3 проводе цепи управления – включение «РХ». Чтобы переключить реверсор, водитель переводит рукоятку реверсивного вала в положение «вперед» или «назад», при этом подключается питание по 2 или 3 проводу. По этим проводам получает питание катушка электропневматического вентиля (по 2 проводу – вперед, по 3 проводу – назад). Вентиль открывает доступ сжатого воздуха в пневмоцилиндр привода реверсора, поршень перемещается и шток поворачивает кулачковый вал реверсора. Контакты кулачковых элементов реверсора замыкаются в цепи якорей тяговых электродвигателей и в цепи управления. В цепи управления контакты кулачковых элементов реверсора включают питание на катушку реле хода (РХ) и на катушку реле рельсового тормоза рельсового тормоза (РРТ-1). Реле хода находится в высоковольтном шкафу в кабине водителя, поэтому его работу можно контролировать на слух и делать вывод о работе реверсора. РЕЛЕ ХОДА (РХ) выполняет две функции: Контролирует положение реверсора. Подготавливает к включению линейные контакторы. Катушка реле хода получает питание по 2 проводу только тогда, когда реверсор займет положение, соответствующее положению реверсивного вала КВ, т.к. питание на катушку подключается кулачковым элементом реверсора. Контроль положения реверсора осуществляется на слух по работе РХ. Реле хода имеет две пары контактов, которые включаются по 4 и 5 проводам. Если контакты РХ не замкнутся, катушки линейных контакторов питания не получат, линейные контакторы не включатся, питание на тяговые электродвигатели подаваться не будет, вагон с места не пойдет. Проверка работы реверсора осуществляется при подготовке вагона к пуску путем перевода рукоятки реверсивного вала по схеме: «0» - «ВПЕРЕД» - «0» - «НАЗАД» «0» - «ВПЕРЕД» и контроля на слух по звуку переключения реверсора и щелчку реле хода. Реверсор переводится при давлении сжатого воздуха в пневмосистеме не менее 3,5 атм. Рассмотрим некоторые ситуации, которые могут свидетельствовать о неисправности реверсора и реле хода: При проверке работы реверсора и реле хода не слышно ни звука перевода реверсора, ни щелчка реле хода – перегорел предохранитель 31П или же неисправен сам реверсор. При проверке работы реверсора и реле хода не слышно щелчка реле хода – необходимо рассмотреть 3 причины: 1. На вагоне включился рельсовый тормоз (разомкнуты блокировочные контакты КРТ по 2 проводу). 42 2. На вагоне неплотно закрыты, либо полностью открыты двери (разомкнуты контакты РС по 2 проводу. 3. Неисправно само РХ. Замыкать РХ принудительно не разрешается. В противном случае при включении рельсового тормоза на вагоне не будут отключаться тяговые электродвигатели и вагон может начать движение в направлении, не соответствующем положению КВ. При отсутствии сжатого воздуха на вагоне или неисправности электропневматического вентиля, реверсор может быть переведен вручную при помощи рукоятки реверсивного вала, которая устанавливается в пазы головки кулачкового вала. Переключение реверсора осуществляется только при обесточенных ТЭД. Тема № 19. ОТКЛЮЧАТЕЛЬ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ. ПЕДАЛЬ БЕЗОПАСНОСТИ. Лекция 2 часа. Отключатель тяговых электродвигатель, или отключатель моторов «ОМ-23Б», которым оборудованы некоторые вагоны «ЛМ-68М», предназначен для отключения неисправной пары ТЭД с последующим использованием исправной пары для того, чтобы убрать неисправный вагон с линии до ближайшей конечной станции или до парка. Это высоковольтный аппарат барабанного типа, расположен в кабине рядом с контроллером водителя. Основные составные части отключателя тяговых электродвигателей: Корпус. Два фланца с подшипниками скольжения для установки вала барабана. Головка отключателя ТЭД с прорезями для установки рукоятки реверсивного вала. Барабан. Пластмассовые шайбы с гнездами для установки сегментов. Медные сегменты. Стальные пальцы с контактными сухариками. Усилие при нажатии контактного сухарика на сегмент – 2-3 кгс. Величина тока при нормальной работе – 200 ампер. Вал отключателя ТЭД приводится во вращение с помощью рукоятки реверсивного вала и имеет 3 положения: переднее, среднее и заднее. Среднее положение вала отключателя ТЭД соответствует работе обеих групп ТЭД. На пульте среднее положение обозначается цифровым символом 1-3, 2-4. Переднее положение соответствует работе только первой группы ТЭД и обозначается 43 цифровым символом 1-3. Заднее положение соответствует работе только второй группы и обозначается цифровым символом 2-4. Все переключения отключателем ТЭД производятся при отключенных двигателях. Для включения или выключения используется контакт между медным сегментом и контактным сухариком. При отключении неисправной группы ТЭД отключается как цепь якорей и сериесных обмоток ТЭД, так и цепь шунтовых обмоток. ПЕДАЛЬ БЕЗОПАСНОСТИ предназначена для отключения тяговых электродвигателей и остановки вагона с использованием рельсового и механического тормозов при возможной чрезвычайной ситуации с водителем или потере им бдительности. Контакты педали безопасности работают в 4 проводе цепи управления и замыкаются механическим способом (при нажатии левой ногой на педаль безопасности и удержании педали в нажатом положении). Для удержания педали безопасности в нажатом положении запрещается закладывать ее какими-либо тяжелыми предметами. Перед началом движения водитель нажимает ногой на педаль безопасности, при этом по 4 проводу получают питание катушка реле рельсового тормоза РРТ-1 и катушки вентилей дотормаживания ВТ-1 и ВТ-2. Для того, чтобы наиболее отчетливо понять работу ПБ, необходимо, прежде всего, подробно рассмотреть работу реле рельсового тормоза РРТ-1 и РРТ-2. Эти реле могут включить на вагоне рельсовый тормоз. Рельсовый тормоз будет работать в том случае, если подать питание от аккумуляторной батареи по 31 проводу на катушку контактора рельсового тормоза (КРТ) через замкнутые контакты РРТ-1 и РРТ-2. Чтобы контакты РРТ-2 остались замкнутыми, необходимо сделать так, чтобы питание на катушку РРТ-2 не поступало. Это произойдет, если ПБ будет отпущена (катушка РРТ-2 находится в 4 проводе). Чтобы контакты РРТ-1 замкнулись, необходимо подать питание на катушку реле. Это произойдет при переводе реверсора (катушка РРТ-1 находится во 2 втором проводе). Чтобы рельсовый тормоз не включился при начале движения трамвайного вагона¸ необходимо вначале нажать ПБ (катушка РРТ-2 получит питание и контакты РРТ-2 разомкнутся), а затем переводить рукоятку реверсивного вала в положение «вперед» или «назад» (катушка РРТ-1 получит питание и ее контакты замкнутся). При выключении вагона сначала выключается реверсор, а затем отпускается ПБ. В конечном итоге, если на включенном вагоне отпустить ПБ, то контакты РРТ-2 замкнутся, а контакты РРТ-1 уже замкнуты (т.к. включен реверсор), катушка КРТ по 31 проводу получит питание и на вагоне сработает рельсовый тормоз. Одновременно по 4 проводу потеряют питание катушки электропневматических вентилей ВТ-1 и ВТ-2 (вентили выключающего типа), но по 8 проводу они тоже 44 отключены, т.к. этот провод работает только на тормозных позициях. Вентили соединят пневмосистему с пневмоцилиндром, на вагоне сработает механический тормоз от пневмопривода. При отпускании педали безопасности вместе с 4 проводом потеряет питание 5 провод, отключатся линейные контакторы, отключится питание и тяговых электродвигателей. Предохранитель в цепи педали безопасности – 30П. Контрольный признак перегорания предохранителя 30П – на вагоне включился рельсовый тормоз. Для уточнения причины срабатывания рельсового тормоза необходимо поставить в нулевое положение рукоятку реверсивного вала. Если рельсовый тормоз отключился, то неисправность в цепи ПБ: перегорел предохранитель 30П (заменить), неисправен ВУ-3 или сама ПБ. Если рельсовый тормоз не отключился, неисправность необходимо искать в других цепях. Тема № 20. ПОДГОТОВКА ВАГОНА К ПУСКУ. ВКЛЮЧЕНИЕ СИЛОВОЙ ЦЕПИ. Лекция 2 часа. 1. Включение аккумуляторной батареи и проверка ее работоспособности под нагрузкой. Включить ВНЦ (находится в высоковольтном шкафу в кабине водителя), в схеме - выключатель 1В. ВНЦ подключает аккумуляторную батарею к низковольтным цепям вагона. Контрольных признаков исправности цепи нет. Однако, уже можно включить рельсовый тормоз от переключателя на пульте. Тумблером «БАТАРЕЯ», расположенном на дополнительном пульте (в схеме – выключатель 3В), включить КЦУ. Он подключает питание на основной провод цепи управления и в низковольтную вспомогательную цепь. Контрольные признаки исправности цепи: в кабине слышен щелчок КЦУ и звенит звонок, на вольтметре низковольтных цепей – не менее 22 вольт, на пульте загораются сигнальные лампы «Мотор-генератор» и «Напряжение сети». Проверить работоспособность аккумуляторной батареи под нагрузкой, для чего включить рельсовый тормоз с помощью переключателя на пульте. Контрольные признаки исправности: на амперметре низковольтных цепей – разрядный ток 80-90 ампер (работают 4 БРТ), показания вольтметра низковольтных цепей – не менее 18 вольт (в течение 3-5 секунд). 2. Включение высоковольтных вспомогательных цепей. Соблюдая все требования техники безопасности, поднять токоприемник и включить автоматический выключатель высоковольтных вспомогательных цепей АВ-2. 45 Включить мотор-генератор. Для этого тумблером «МОТОР-ГЕНЕРАТОР», расположенном на дополнительном пульте (в схеме – выключатель 8В), включить КМГ. В свою очередь КМГ включает приводной двигатель генератора, который и вращает вал генератора. Контрольные признаки исправности цепи: в кабине слышен щелчок КМГ, показания вольтметра – 2830 вольт, на амперметре – ток заряда не более 25 ампер, на пульте гаснет сигнальная лампа «Мотор-генератор (в схеме – лампа ЛС-2). Включить мотор-компрессор. Для этого тумблером «МОТОР-КОМПРЕССОР» на дополнительном пульте (в схеме – выключатель 4В), включить КМК. В свою очередь КМК включает электродвигатель мотора-компрессора, компрессор начинает работать, пневмосистема вагона заполняется сжатым воздухом. Замечаем время включения мотора-компрессора. Контроль исправной работы по звуку работающего компрессора и манометрам на пульте управления. Во время заполнения пневмосистемы сжатым воздухом, необходимо проверить работу оставшихся высоковольтных цепей (освещение и отопление салона), включить отопление кабины и, при необходимости, стеклообогрев, а также проверить низковольтные вспомогательные цепи (фары, указатели поворота, и т.д.). После заполнения пневмосистемы сжатым воздухом, проверить регулировку электропневморегулятора давления «АК-11Б», работу аппаратов пневмосистемы. Проверить работу дверей, исправность сигнализации дверей и оставить двери закрытыми. Соблюдая все требования техники безопасности, выключить высоковольтные потребители, автоматический выключатель АВ-2 и опустить токоприемник. 3. Включение питания цепи управления. Внимание! Производить включение и проверку работы цепи управления разрешается только при выключенном автоматическом выключателе АВ-1 и опущенном токоприемнике. Включить ВУ-1. Питание поступает на цепи управления. Контрольный признак исправности цепи – звук включения стоп-реле. Это означает, что питание в цепь управления поступает, предохранитель 2П исправен, ГРК находится на 1 позиции. Исправность предохранителя 2П можно проверить по работе песочницы. Катушка вентиля песочницы получает питание по 17 проводу при контактов ПП. замыкании Включить ВУ-2. Питание поступает на контроллер водителя. Контрольных признаков исправности цепи нет. Включить ВУ-3 в цепи педали безопасности (при условии, если он есть). ВУ-3 используется только при работе вагонов по СМЕ для того, чтобы в аварийной 46 ситуации при разрыве поезда остановить первый и второй вагоны даже без вмешательства водителя. Включить тумблер «УПРАВЛЕНИЕ-1» на дополнительном пульте (в схеме – выключатель 2В). Контрольный признак исправности цепи: звук включения реле выдержки времени РВВ-2. РВВ-2 предназначено для предотвращения наложения автоматического дотормаживания при переходе КВ через «0», а также на всех позициях КВ, кроме Т-4 и Т-Р. По работе РВВ-2 можно проверить исправность предохранителя 33П, для этого необходимо выключить тумблер «УПРАВЛЕНИЕ-1» на дополнительном пульте и прослушать звук выключения РВВ-2 с небольшой выдержкой времени (включается РВВ-2 сразу). Проверить включение РУМ. На трамвайных вагонах РУМ должен быть всегда включен. Используется РУМ для отключения неисправной цепи управления при работе трамвайных вагонов по СМЕ. Нажать педаль безопасности, чтобы при проверке не включался рельсовый тормоз. Проверка исправности и работы цепи управления состоит из следующих этапов: 1. Проверка цепи реверсора и реле хода. Для проверки необходимо перевести рукоятку реверсивного вала по схеме «0» - «ВПЕРЕД» - «0» - «НАЗАД» - «0» «ВПЕРЕД». Контроль работы цепи - по щелчку включения РХ и звуку перевода реверсора под кабиной. 2. Проверка цепи аварийного тормоза и работы ГРК на тормозных позициях. Для проверки работы цепи аварийного тормоза необходимо поставить рукоятку КВ на позицию «Т-1». Контрольный признак исправности цепи – амперметр низковольтных цепей показывает разрядный ток в пределах 80-90 ампер, это величина тока в последовательных обмотках ТЭД. Для проверки работы ГРК на тормозных позициях по цепи аварийного тормоза, рукоятку КВ последовательно ставим на позиции «Т-4» и «Т-Р». Контроль – по свечению сигнальной лампы «СЛУЖЕБНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ», щелчку стоп-реле. На позиции «Т-Р» разрядный ток на амперметре низковольтных цепей более 100 ампер – это включился рельсовый тормоз. При постановке рукоятки КВ на «0» по свечению сигнальной лампы «СЛУЖЕБНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ» и звуку включения стоп-реле проверяется возврат ГРК на 1 позицию. 3. Проверка цепи включения линейных контакторов на маневровой позиции КВ и работы ГРК на ходовых позициях. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Перед началом проверки необходимо нажать кнопку «СЕКВЕНЦИЯ» и удерживать ее до конца проверки. Для проверки работы цепи линейных контакторов необходимо поставить рукоятку КВ на маневровую позицию. Контрольный признак исправности цепи: в высоковольтном шкафу слышны два звука (щелчка) – включения реле реверсивного «РР» и выключения стоп-реле «СР». Это означает, что цепь управления к пуску готова, линейные контакторы включаются. Для проверки работы ГРК на ходовых позициях КВ, необходимо последовательно 47 перемещать рукоятку КВ на «Х-1», «Х-2» И «Х-3». Контроль – по свечению сигнальной лампы «СЛУЖЕБНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ». Необходимо обратить внимание: на позиции «Х-2» ГРК вращаться не будет, т.к. он уже на 14 позиции. 4. Проверка работы цепи возврата ГРК на 1 позицию. Для проверки необходимо установить рукоятку КВ на «0», по свечению сигнальной лампы «СЛУЖЕБНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ» и звуку включения СР производится контроль возврата ГРК на 1 позицию. 5. Проверка работы рельсового тормоза от педали безопасности. Для проверки необходимо отпустить педаль безопасности. Контроль включения БРТ – по показаниям амперметра низковольтных цепей (разрядный ток 80 ампер). После окончания проверки необходимо перевести рукоятку реверсивного вала в нулевое положение и отпустить ПБ. Включение силовой цепи. Для включения силовой цепи необходимо: соблюдая требования техники безопасности, поднять токоприемник и включить автоматический выключатель силовой цепи АВ-1. Контрольные признаки исправности: звук включения реле напряжения «РН», на пульте гаснет сигнальная лампа «НАПРЯЖЕНИЕ СЕТИ», в кабине перестает звенеть звонок. Это означает: питание в силовую цепь поступает, предохранитель 1П исправен. Перед началом движения водитель включает высоковольтные вспомогательные цепи, необходимые высоковольтные и низковольтные потребители, занимает место за пультом управления, нажимает ПБ и переводит рукоятку реверсивного вала в положение «ВПЕРЕД». Вагон к выезду готов. Тема № 21. МАНЕВРОВАЯ ПОЗИЦИЯ. РАБОТА ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ И СИЛОВОЙ ЦЕПИ. Лекция 2 часа. Это позиция, на которой трамвайный вагон начинает движение. При постановке рукоятки КВ на маневровую позицию, получают питание провода: 25, 5 через 4 и 6. По 6 проводу получает питание катушка контактора «Ш». контактор включается и его силовые контакты подключают питание от контактной сети на шунтовые обмотки ТЭД. По 5 проводу получает питание катушка линейного контактора «ЛК-4» (РУМ всегда включен и его контакты замкнуты, контакты РХ замыкаются при включении реверсора, контакты РН замыкаются при поднятии токоприемника и включении АВ-1, контакты РП замкнуты, т.к. оно еще не срабатывало, 48 блокировочные контакты Т-1 и Т-2 замкнуты, т.к. тормозные контакторы на ходовых позициях не работают, кулачковый элемент РК-1 замкнут, т.к. ГРК находится на 1 позиции). Силовые контакты ЛК-4 замыкаются в силовой цепи, а блокировочные контакты ЛК-4 замыкаются в 25 проводе цепи управления и получает питание катушка линейного контактора «ЛК-2». Силовые контакты ЛК-2 подключают 1 группу ТЭД, а блокировочные контакты ЛК-2, замыкаясь в 5 проводе цепи управления, подают питание на катушку линейного контактора «ЛК-1». Как только силовые контакты ЛК-1 замкнутся, питание поступит на якоря и последовательные обмотки возбуждения ТЭД и трамвайный вагон начинает движение. Характеристика маневровой позиции. Это позиция, на которой вагон начинает движение. Позиция неавтоматическая, скорость вагона наименьшая (в пределах от 5 до 10 км/час.), в цепь якорей ТЭД полностью включены пусковые реостаты, магнитное поле ТЭД максимальное (работают сериесные и шунтовые обмотки ТЭД). Длительная езда на маневровой позиции не разрешается, т.к. от перегрева можно вывести из строя пусковые реостаты. Кроме того, перегрев пусковых реостатов – реальная предпосылка к возникновению возгорания на вагоне. На маневровой позиции в цепи управления, помимо включения линейных контакторов, происходит подготовка к включению следующих ходовых позиций. Рассмотрим этот вопрос более подробно. 1. По 5 проводу цепи управления получает питание катушка реле реверсивного «РР». Это реле предназначено для изменения направления тока в добавочной катушке РУТ. Таким образом, РУТ подготавливается к включению. 2. После включения линейного контактора ЛК-1, его блокировочные контакты размыкаются по 17 проводу в цепи возврата и теряет питание катушка стопреле (СР). Контакты стоп-реле приходят в исходное положение и подготавливают к включению служебный двигатель (СД). Кроме того, блокировочные контакты ЛК-1 замыкаются в 5 проводе и блокируют кулачковый элемент РК-1. Теперь питание катушек линейных контакторов ЛК-1 и ЛК-4 от кулачкового элемента РК-1 не зависит. Это также свидетельствует о подготовке ГРК к работе. Тема № 22. РЕЛЕ УСКОРЕНИЯ И ТОРМОЖЕНИЯ (РУТ). РАБОТА «РУТ» И «СР» В СХЕМЕ. Лекция 2 часа. Реле ускорения и торможения, сокращенно «РУТ», предназначено для включения и выключения служебного двигателя в зависимости от тока в тяговых электродвигателях. Тем самым РУТ осуществляет контроль за работой ГРК. Характерной особенностью РУТ является то, что оно имеет малонасыщенную 49 магнитную систему, обеспечивающую высокий коэффициент возврата. Достаточно сказать, что отношение тока отпадания к току срабатывания у реле равно 80%. На прессованном основании из карболита установлены магнитопровод с сердечником и кронштейном. На сердечнике установлены 3 катушки, две из которых включены в цепь якорей ТЭД, а третья - в цепь управления. Она называется добавочной и получает питание по 1 проводу. Направление тока во всех катушках одинаково, а это значит, что одинаковым по направлению будет и магнитный поток. Якорь реле закреплен шарнирно на конических опорах и оттягивается регулировочной пружиной, закрепленной одной стороной к скобе, а другой – к регулировочному винту. РУТ – минимальное реле. Добавочная катушка РУТ выполняет две функции: Помогает главным катушкам притянуть якорь, и в этом режиме она работает, как подъемная. В данном случае в этой катушке будет наибольший ток и включается она между всеми позициями ГРК через кулачковый элемент РКМ-2 независимо от того, ходовая это позиция или тормозная. Добавочная катушка регулирует ток отпадания якоря реле. Регулировка осуществляется за счет изменения тока в катушке, а следовательно и намагничивающей силы всей системы за счет включения добавочных сопротивлений в цепь добавочной катушки РУТ. Добавочные сопротивления включаются следующим образом: 1. На позиции Х-1: первый провод – контакты РУМ – диод Д-1 – контакты РР – добавочная катушка РУТ – контакты РР – сопротивление 20 ом – 20 провод – кулачковый элемент КВ – «земля». Уставка РУТ – 100 ампер. 2. На позиции Х-2: так же, как и на Х-1, но сопротивление 40 ом – 18 провод – кулачковый элемент КВ – «земля». Уставка РУТ – 160 ампер. 3. На позициях Х-3 и Т-4 добавочная катушка РУТ в формировании тока уставки не участвует, она отключена и работает только, как подъемная между позициями ГРК. Ток уставки задают силовые катушки РУТ и он увеличивается до 200 ампер. Если ток больше уставки в силовых катушках, то якорь РУТ притягивается, как только ток снижается до уставки, якорь РУТ отходит в исходное положение под действием регулировочной пружины. РУТ имеет две пары контактов, одна из которых включена последовательно якорю СД, а другая – параллельно. Эти контакты могут включать, или, наоборот, останавливать СД. Автоматическое регулирование скорости. Для ограничения скорости при пуске вагона, в цепь тяговых электродвигателей включен пусковой реостат. Чтобы увеличить скорость, реостат необходимо ступенями выключать. Число ступеней расчетное, чтобы обеспечить плавность разгона. 50 При выключении ступеней пускового реостата ток в ТЭД увеличивается, скорость вагона возрастает. Но при этом возрастает и противоЭДС, которая уменьшает ток в ТЭД. С уменьшением тока в ТЭД скорость вагона перестает увеличиваться и, чтобы продолжить разгон, необходимо отключить следующую ступень пускового реостата. Этот процесс продолжится до тех пор, пока не будут отключены все ступени. Вот за этими переключениями на вагоне и следит РУТ. Если ток в ТЭД меньше уставки РУТ, контакты РУТ, включенные последовательно якорю СД, замкнуты и при подаче питания на 1 провод служебный двигатель включается и проворачивает ГРК. ГРК отключает ступеньку пускового реостата, ток в ТЭД, а значит и в силовых катушках РУТ возрастает. Как только величина тока превысит уставку РУТ, якорь РУТ притягивается и контакты РУТ переключаются. Контакты РУТ, включенные последовательно якорю СД, размыкаются и обмотка якоря теряет питание. Контакты РУТ, включенные параллельно якорю СД, замыкаются и через кулачковый элемент РКП включают СД на короткозамкнутый тормозной контур. СД мгновенно останавливается. Скорость вагона нарастает, но противоЭДС уменьшает ток в ТЭД. Как только величина тока упала до уровня уставки РУТ, возвратная пружина РУТ возвращает якорь в исходное положение, контакты РУТ переключаются и все повторяется вновь. На 13 позиции стоп-реле останавливает ГРК. Все ступени пусукового реостата отключены. Темпа № 23. ХОДОВЫЕ ПОЗИЦИИ: «Х-1», «Х-2» и «Х-3». Лекция 2 часа. Это ходовые позиции, на которых возможна длительная езда. Позиции автоматические, безреостатные, дают значительное увеличение скорости движения трамвайного вагона. 1. Позиция «Х-1». На этой ходовой позиции в дополнение к маневровой получают питание провода: 20, 1, 11 и 12. По 1 проводу получает питание якорь СД (блокировочные контакты ЛК-1 замкнулись на маневровой позиции), а через диод «Д-1» по этому же проводу запитывается обмотка возбуждения служебного двигателя. СД включается, вал ГРК приводится во вращение, начинается вывод ступеней пускового реостата. ГРК работает под контролем РУТ, уставка РУТ – 100 ампер задается включением в цепь добавочной катушки РУТ сопротивления 20 Ом по 20 проводу. Уставка наименьшая и дает наименьшее ускорение движения вагона в пределах 0,50,6 м/сек. 51 ГРК работает до 13 позиции, на которой по 11 и 12 проводам получает питание катушка стоп-реле, реле срабатывает и останавливает ГРК на фиксированной позиции. Одновременно на 13 позиции ГРК в 25 проводе замыкается кулачковый элемент РК-13-17 и получает питание катушка контактора «Р». Контактор срабатывает и его силовые контакты полностью отключают пусковой реостат. Одновременно блокировочные контакты «Р», размыкаясь в 6 проводе, отключают питание катушки контактора «Ш». Силовые контакты «Ш» отключают питание шунтовых обмоток ТЭД, что дает частичное ослабление магнитного поля. Характеристика позиции «Х-1»: позиция автоматическая, скорость вагона 30-40 км/час. получена за счет полного отключения пускового реостата и частичного ослабления магнитного поля ТЭД, разгон вагона плавный и происходит с наименьшим ускорением. 2. Позиция «Х-2». На этой позиции в цепи управления включаются те же провода, что и на позиции Х-1. Исключение составляет цепь добавочной катушки РУТ, в цепь катушки включается добавочное сопротивлении 40 Ом по 18 проводу. Уставка РУТ возрастает до 160 ампер, ускорение при разгоне вагона возрастает до 1 м/сек. Конечная скорость вагона остается прежней – 30-40 км/час, в силовой цепи происходят те же переключения, что и на Х-1. Делается вывод: исходя из дорожной обстановки после маневровой позиции на вагоне можно включать либо Х-1, либо Х-2. 3. Позиция «Х-3». На позиции Х-3 сначала происходят те же процессы, что и на позициях Х-1 и Х-2. ГРК по ступеням выводит пусковой реостат, но, довернувшись до 14 позиции, вал ГРК не останавливается, а продолжает вращаться дальше. Это происходит потому, что в 11 проводе разомкнулись блокировочные контакты контактора «Ш» и катушка стоп-реле может получить питание только через кулачковый элемент РК-17, когда ГРК довернется до 17 позиции. На 15 позиции ГРК включаются кулачковые элементы РК-19 и РК-22 и подключают в цепь последовательных обмоток ТЭД реостаты ослабления поля. Часть тока уйдет в реостаты и магнитное поле в ТЭД ослабеет. Скорость вагона увеличится. На 16 и 17 позициях подключаются кулачковые элементы РК-18 и РК-21, а также РК-17 и РК-20. Реостаты ослабления поля будут частично отключены. Магнитное поле ослабляется до 43% от основного, это дает увеличение скорости вагона до 70 км/час. ГРК работает под контролем РУТ, уставка РУТ - 200 ампер задается силовыми катушками. Добавочная катушка РУТ работает, как подъемная, между позициями ГРК. Ускорение при разгоне вагона – 1,2 – 1,4 м/сек. Характеристика позиции: позиция автоматическая, дает наибольшее ускорение при разгоне вагона, использовать только после Х-1 или Х-2. 52 4. Выбег вагона. Если после разгона трамвайного вагона поставить рукоятку КВ на «0», то линейные контакторы будут отключены. Вагон продолжает движение за счет запасенной кинетической энергии разгона. Этот режим движения вагона называется ВЫБЕГ ВАГОНА. ГРК возвращается на 1 позицию, питание СД по цепи возврата на 1 позицию с использованием РОВ, тем самым подготавливается новое включение вагона, как на ход, так и на тормоз. Тема № 24. ТОРМОЗНЫЕ ПОЗИЦИИ «Т-1», «Т-2» и «Т-3». Лекция 2 часа. 1. Тормозная позиция «Т-1». При постановке рукоятки КВ на позицию Т-1 получают питание провода: 6, 8, У-3, 9. По 6 проводу получает питание катушка контактора «Ш», который подключает питание от контактной сети на шунтовые обмотки ТЭД. По 8 проводу подается питание на катушки контакторов «Т-1» и «Т-2», их силовые контакты подключают тормозные реостаты в цепь якорей ТЭД и образуют два тормозных контура. По проводу «У-3» получает питание катушка реле временного «РВ-3» с выдержкой времени на отключение. Оно предназначено для улучшения работы тормозных контакторов «Т-1» и «Т-2» т.е. не позволяет им работать на размыкание под током. Сначала отключается контактор «Ш», а потом «Т-1» и «Т-2». Позиция «Т-1» не автоматическая, дает наименьшее тормозное усилие, т.к. полностью включены все тормозные реостаты и добавочное сопротивление в цепи шунтовых обмоток ТЭД. Поскольку реле «РВВ-2» по 9 проводу включено, на позиции «Т-1» автоматического дотормаживания механическим тормозом не будет, работает только электродинамический тормоз. 2. Тормозная позиция «Т-2». На тормозной позиции «Т-2», в дополнение к «Т1», включается 7 провод, по которому получает питание катушка контактора «Ш-1». Силовые контакты «Ш-1» отключают часть добавочного сопротивления в цепи шунтовых обмоток ТЭД. Ток в обмотках возрастает, магнитное поле увеличивается, тормозное усилие за счет этого нарастает. 3. Тормозная позиция «Т-3». На тормозной позиции «Т-3», в дополнение к «Т2», включается 19 провод, по которому получают питание катушки контакторов «Ш-2», «КТ-1» и «КТ-2». Силовые контакты «Ш-2» полностью отключают добавочное сопротивление к цепи шунтовых обмоток ТЭД, что дает дальнейшее увеличение тормозного усилия. Контакторы «КТ-1» и «КТ2» подготавливают цепь к выведению тормозных реостатов. Как итог: тормозные позиции «Т-1», «Т-2» и «Т-3» не автоматические, работает только электродинамический тормоз, тормозное усилие регулируется путем изменения величины тока в шунтовых обмотках ТЭД. Полной 53 остановки трамвайного вагона эти позиции не дают, используются для снижения скорости и подтормаживания при движении на спусках. Тема № 25. ТОРМОЗНЫЕ ПОЗИЦИИ «Т-4» И «Т-Р». АВТОМАТИЧЕСКОЕ ДОТОРМАЖИВАНИЕ. РЕЛЬСОВЫЙ ТОРМОЗ. Лекция 2 часа. Тормозная позиция «Т-4». На тормозной позиции «Т-4», в дополнение к «Т-3», получают питание 1 и 13 провода и теряет питание 9 провод. По 1 проводу через блокировочные контакты контактора «Т-2» получает питание якорь СД, обмотка возбуждения СД запитывается через диод Д-1. ГРК начинает работать и постепенно отключает ступени тормозных реостатов. ГРК работает под контролем РУТ, уставка РУТ – 200 ампер задается только силовыми катушками. Добавочная катушка РУТ работает, как подъемная, между позициями ГРК и включается кулачковым элементом РКМ-2. Скорость вагона значительно снижается, и, как только ГРК довернется до 8 позиции, по 13 проводу через кулачковый элемент РК-8-9 получит питание катушка стоп-реле. ГРК останавливается на 9 фиксированной позиции. Скорость вагона снижается до 45 км/час, ток в тормозных контурах уменьшается, тормозное усилие практически пропадает, электродинамический тормоз истощается и становится неэффективным. Автоматическое дотормаживание. Электродинамический тормоз стал абсолютно неэффективным, но трамвайный вагон еще продолжает движение. Полную остановку вагона можно осуществить, применив другой вид тормоза. На вагоне «ЛМ-68М» это механический тормоз от пневмопривода. При истощении электродинамического тормоза, когда ток в тормозных контурах достигнет величины менее 80 ампер, срабатывает реле минимального тока («РМТ»), катушка РМТ находится во втором тормозном контуре. Контакты РМТ замыкаются по 13 проводу, в результате чего получает питание катушка реле тормозного «РТ» (контакты РВВ-2 будут замкнуты потому, что катушка РВВ-2 потеряла питание, т.к. 9 провод на позиции Т-4 обесточен). Реле тормозное «РТ» срабатывает, его контакты в 4 и 8 проводах размыкаются и теряют питание катушки вентилей дотормаживания «ВТ-1» и «ВТ-2». Так как вентили «ВТ-1» и «ВТ-2» выключающего типа, они соединяют пневмосистему с тормозными цилиндрами, на вагоне срабатывает механический тормоз от пневмопривода и вагон полностью останавливается. Кроме того, контакты «РТ» замыкаются и по проводу 17ж, в результате чего катушка «РТ» будет получать питание по 17 проводу при постановке рукоятки КВ на «0». Оттормаживание вагона осуществляется на маневровой позиции, т.к. при включении линейного контактора «ЛК-1», его блокировочные 54 контакты по 17 проводу в цепи возврата ГРК размыкаются и отключают провод 17ж. Катушка «РТ» теряет питание. Характеристика тормозной позиции «Т-4»: позиция автоматическая, увеличение тормозного усилия осуществляется за счет последовательного выведения тормозных реостатов. Полная остановка вагона достигается за счет включения автоматического дотормаживания. Позиция «Т-4» является позицией служебного торможения, т.к. дает полную остановку трамвайного вагона. Тормозная позиция «Т-Р». На тормозной позиции «Т-Р», в дополнение к позиции «Т-4», включается 16 провод, по которому получает питание катушка контактора рельсового тормоза «КРТ». Контакты КРТ, замыкаясь в низковольтной вспомогательной цепи, включают башмаки рельсового тормоза (БРТ). На этой позиции работают три вида тормозов: электродинамический, электромагнитный (или рельсовый) и механический тормоз от пневмопривода, поэтому позиция «Т-Р» и называется позицией экстренного торможения. Для предотвращения движения вагона юзом, вместе с КРТ, через нормально замкнутые контакты «ПП» включается вентиль песочницы «ВП» и на головку рельса подается песок. Рельсовый тормоз. Электромагнитный, или рельсовый тормоз «ТРМ-5Г» состоит из катушки, заключенной в стальной каркас. Каркас изготовлен из тонкой листовой стали и служит для защиты катушки от влаги. Каркас с катушкой надеваются на магнитное ярмо (сердечник), который состоит из двух частей, соединенных между собой шестью болтами. Питание катушки от аккумуляторной батареи. Потребляемый ток – в пределах 20 ампер. Сила отрыва башмака – от 3 до 5 тонн. На вагоне установлено 4 башмака рельсового тормоза. Проверку рельсового тормоза необходимо производить при выключенном генераторе. Для проверки рельсовый тормоз включается с помощью переключателя на пульте. При исправной работе четырех башмаков разрядный ток в пределах 8090 ампер. Если не работают два башмака, разрядный ток в пределах 40-50 ампер, если не работает один башмак, разрядный ток в пределах 60-70 ампер. Если на вагоне работает генератор, то часть тока, потребляемого БРТ, сразу же компенсируется. На линии, при работающем генераторе, если сработал рельсовый тормоз, разрядный ток будет в пределах 40-50 ампер при четырех работающих БРТ. При возникновении неисправности: Если на вагоне не работает один БРТ, необходимо проверить крепление проводов. Если на вагоне не работают два БРТ, необходимо проверить исправность предохранителей 7П и 11П. Эти предохранители низковольтные, но могут 55 располагаться в блоке высоковольтных предохранителей, потому, что имеют большой ток уставки (60 ампер). Рассмотрим цепи включения КРТ, или каким образом на вагоне можно включить рельсовый тормоз. Включается от переключателя на пульте (в схеме это выключатель «В23»), с его помощью рельсовый тормоз можно включать с сеткой или без нее. Включается при постановке рукоятки КВ на позицию «Т-Р» по 16 проводу. Включается при отпускании педали безопасности (ПБ). Включается от аварийных выключателей в салоне трамвайного вагона по 31 проводу. Таких выключателей может быть: либо три (около каждой двери), либо один (только у средней двери). В электросхеме эти выключатели расположены под разверткой контроллера водителя и обозначены «В-31», «В-44» и «В-45». Включается при выходе из строя диода «Д-5» в цепи стоп-сигналов. Если на вагоне пробит диод «Д-5» в цепи стоп-сигналов, то при постановке рукоятки КВ на позицию «Т-1» буде т срабатывать рельсовый тормоз. В такой ситуации необходимо извлечь предохранитель 18П и, обеспечивая безопасность движения, следовать в парк. Тема № 26. РЕЛЕ ПЕРЕГРУЗКИ («РП»). РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ («РН»). Лекция 2 часа. Реле перегрузки - «РП» предназначено для защиты тяговых электродвигателей от больших токов. Реле максимальное, уставка реле – 400 ампер. По своей конструкции реле перегрузки является комбинированным и состоит из трех отдельных реле. Катушки двух реле - высоковольтные и включены в цепь якорей тяговых электродвигателей и обозначены в схеме «РП-1-3» и «РП-2-4». Катушка третьего реле, которое носит название «РЕЛЕ ВОЗВРАТА», – низковольтная и получает питание по 14 проводу цепи управления. В конструкцию реле также входит механическая защелка в виде валика. Если ток в любой группе ТЭД станет больше уставки, то якорь соответствующего реле притягивается и воздействует на механическую защелку. Защелка воздействует на контакты РП, они переключаются и фиксируются в этом положении. Контакты в 5 и 25 проводах размыкаются и отключают линейные контакторы, которые, в свою очередь, отключают тяговые электродвигатели. Одновременно контакты РП по 15 проводу замыкаются и на пульте загорается сигнальная лампа «Возврат РП» (в схеме – сигнальная лампа «ЛС-1»). 56 Для того, чтобы вернуть РП в исходное положение, необходимо, прежде всего, поставить рукоятку КВ в нулевое положение, потому что 14 провод получает питание только при нулевом положении главного вала КВ. После этого необходимо нажать кнопку «Возврат РП». При этом катушка реле возврата получает питание, якорь притягивается и защелка возвращается в исходное положение. Контакты РП в 5 и 25 проводах замыкаются, катушки линейных контакторов получают питание, в силовой цепи вновь подается питание на ТЭД, контакты РП в 15 проводе цепи управления размыкаются и сигнальная лампа «Возврат РП» гаснет. Реле напряжения – «РН». Реле напряжения «РН» предназначено для защиты ТЭД от резкого падения или полного исчезновения напряжения в контактной сети. Реле минимальное, уставка – 350 вольт. Катушка РН получает питание от контактной сети по следующей цепи: токоприемник – автоматический выключатель АВ-1 – предохранитель 1П – сопротивление 5100 Ом катушка РН – «земля». При срабатывании РН, его контакты: Размыкаются в 5 проводе цепи управления и отключают питание линейных контакторов. Соответственно отключается питание ТЭД. Замыкаются в 8 проводе цепи управления и подготавливают к включению контакторы цепи аварийного тормоза «ТБ» и «ЛК-3». Замыкаются в низковольтной вспомогательной цепи и включают звонок в кабине водителя, сигнальную лампу «Напряжение сети» ЛС-7 на пульте управления. Эти сигналы информируют водителя об исчезновении высокого напряжения в силовой цепи. Тема № 27. АВАРИЙНЫЙ ТОРМОЗ. Лекция 2 часа. Аварийный тормоз – это тормоз электродинамический, но включается он при пропадании на вагоне высокого напряжения. В такой ситуации при переводе тяговых электродвигателей в генераторный режим для электродинамического торможения, питание в последовательные обмотки возбуждения ТЭД подается от аккумуляторной батареи. Поскольку питание на обмотки возбуждения низковольтное, то и тормозное усилие получается слабее, чем служебное. Поэтому одновременно с аварийным включается и механический тормоз от пневмопривода. При пропадании высокого напряжения в контактной сети, на трамвайном вагоне срабатывает реле напряжения «РН», его контакты замыкаются в 8 проводе и подготавливают к включению контакторы цепи аварийного тормоза «ТБ» и «ЛК-3». Если поставить рукоятку КВ на любую тормозную позицию, катушки контакторов «ТБ» и «ЛК-3» получат питание. В результате этого силовые контакты контактора 57 «ЛК-3» в силовой цепи отключат последовательные обмотки возбуждения второй группы ТЭД от «земли», а силовые контакты контактора «ТБ» (2 пары) подключат питание от аккумуляторной батареи к последовательным обмоткам возбуждения обеих групп ТЭД. Цепь аварийного тормоза защищает предохранитель ЗП. Одновременно блокировочные контакты «ТБ» и «ЛК-3» размыкаются в 4 и 8 проводах и отключают питание вентилей автоматического дотормаживания «ВТ-1» и «ВТ-2». Являясь вентилями выключающего типа, «ВТ-1» и «ВТ-2» открывают доступ сжатого воздуха в тормозные цилиндры – срабатывает механический тормоз от пневмопривода. Под действием двух видов тормозов вагон останавливается. На тормозных позициях «Т-1», «Т-2» и «Т-3» тормозное усилие одинаково, т.к. шунтовые обмотки возбуждения при этом не работают. На позиции «Т-4» тормозное усилие несколько возрастает из-за выведения тормозных реостатов, на позиции «Т-Р» включается еще и рельсовый тормоз. Проверка цепи аварийного тормоза. Проверка цепи аварийного тормоза производится при включении вагона и подготовке его к пуску. Условия проверки: цепь управления полностью включена, автоматический выключатель АВ-1 выключен, токоприемник опущен. Реле напряжения «РН» отключено (то же самое, что сработало при пропадании напряжения в контактной сети). При постановке рукоятки КВ на позицию «Т-1» на амперметре низковольтных цепей появится показание тока, равное примерно 80-90 ампер, это и есть ток в последовательных обмотках ТЭД. Если показания на амперметре отсутствуют, проверить предохранитель 3П, предохранитель низковольтный, но находится в высоковольтном шкафу (125 ампер). Проверка эффективности аварийного тормоза производится на нулевом рейсе. Категорически запрещается выезжать на линию с неисправностями цепи аварийного тормоза. Темпа № 28. НИЗКОВОЛЬТНЫЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЦЕПИ. Лекция 2 часа. 1. Фары. Цепь фар защищает предохранителем 15П. Обозначение фар в схеме низковольтных вспомогательных цепей – лампы Л-39 и Л-40. Ближний свет включается через сопротивление. Для управления фарами на пульте управления установлен переключатель (в схеме – В47) и кнопка для кратковременного включения дальнего света фар (в схеме – Кн-6). 2. Цепь питания дверных вентилей защищена предохранителем 16П. Тумблеры управления дверями находятся на пульте управления. Дверные вентили на схеме обозначены ВД-1, ВД-2 и ВД-3. 58 3. Цепь стоп-сигналов. Защищена предохранителем 18П. Стоп-сигналы включаются автоматически: При срабатывании механического тормоза включаются с помощью АВТ. При работе электродинамического тормоза – через блокировочные контакты контактора «Т-2». При включении рельсового тормоза от переключателя на пульте управления – через диод «Д-5». 4. Цепь радиотрансляции. Включает в себя радиоусилитель (РУ), динамики Гр-1, Гр-2, Гр-3 и микрофон (МК). Включается тумблером «Управление 1» на дополнительном пульте 5. Цепь звонка в кабине водителя. Защищена предохранителем 19П. Звонок в кабине водителя звонит в следующих случаях: При исчезновении напряжения в контактной сети (вкл. контактами РН). При срабатывании и аварийного тормоза (вкл. блок-контактами «ЛК-3»). При срабатывании рельсового тормоза (вкл. блок-контактами КРТ). При нажатии кнопки звонковой сигнализации Кн-1, Кн-2 и Кн-3 в салоне вагона. 6. Цепь задних фонарей (габаритные огни). Защищена предохранителем 22П. В схеме задние фонари обозначены лампами Л-60 и Л-61. Задние фонари включаются тумблером «Задние фонари» на дополнительном пульте (в схеме выключатель В-19). 7. Цепь: освещение подножек, реле сигнализации дверей и освещение кабины защищает предохранитель 23П. Лампа освещения кабины обозначена в схеме Л-47, включается тумблером на пульте управления, который в схеме обозначен В-22. В цепь освещения подножек входят тумблер «Освещение подножек» на дополнительном пульте (в схеме выключатель В-21), лампы Л48 – Л-53, концевые выключатели КВ-1 – КВ-6, катушка реле сигнализации дверей «РС». Если хотя бы одна створка ширмовой двери вагона закрыта не плотно, концевой выключатель будет замкнут и катушка РС будет находиться под питанием. Контакты РС во втором проводе размыкаются и отключают РХ. РХ, в свою очередь, отключает линейные контакторы и вагон с места не пойдет. Чтобы вагон пошел с места, необходимо плотно закрыть все двери. Если имеется неисправность дверей, а вагон необходимо убрать с линии во избежание задержки движения, необходимо вынуть предохранитель 23П. О срабатывании РС водитель узнает по сигнальной лампе «Двери открыты « (в схеме - сигнальная лампа ЛС-4). 8. Цепь указателей поворота. Защищается предохранителем 24П. Указатели поворота включаются переключателем на пульте управления (в схеме – выключатель В-46). Выключатель имеет три положения: поворот налево, поворот направо и выключено. В цепь указателей поворота входят: тепловое 59 мигающее реле СП, реле промежуточное РСП, лампы Л-54 – Л-59 и сигнальная лампа ЛС-5. 9. Аншлаг «Поезд идет в парк» включается тумблером, укрепленным на корпусе аншлага (в схеме – выключатель В-29). Цепь защищает предохранитель 25П. 10. Цепь освещения камер (ящиков с электроаппаратурой) защищает предохранитель 26П. Лампы освещения Л-72 – Л-84 включаются тумблерами, установленными непосредственно в ящиках. 11. Цепь аварийного освещения защищает предохранитель 28П. Лампы Л-41 – Л46. Сигнальная лампа «Напряжение сети» (в схеме – сигнальная лампа ЛС-7). Для работы аварийного освещения, которое включается автоматически при пропадании напряжения в контактной сети и срабатывании РН, водитель обязательно должен включить тумблер «Аварийное освещение» на дополнительном пульте ( в схеме – выключатель 20-В). Расположение низковольтных предохранителей учащиеся изучают самостоятельно с использованием учебного пособия по поиску неисправностей в ситуации «Вагон не идет с места после остановки». Тема № 29. РАСПОЛОЖЕНИЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА ВАГОНЕ. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ШКАФ. Лекция 2 часа. Рассмотрим расположение электрооборудования на панели высоковольтного шкафа, расположенного в кабине водителя. Итак, на панели высоковольтного шкафа в кабине водителя расположены следующие электроаппараты: КДС – контактор добавочного сопротивления. Под контролем РТД включает и отключает добавочное сопротивление в цепи приводного двигателя генератора, что дает возможность изменять скорость вращения приводного двигателя. Предохранители 19П, 12П. КОС – контактор освещения салона. Предназначен для включения или отключения освещения в салоне вагона. Предохранители 20П и 5П. РВ-3 – реле временное. Предназначено для улучшения работы тормозных контакторов Т-1 Т-2. За счет временной задержки сначала отключается контактор Ш, а потом Т-1 и Т-2. РВВ-2 – Предназначено для предотвращения наложения автоматического дотормаживания при переходе КВ через «0», а также на всех позициях КВ, кроме Т-4 и Т-Р. РС – реле сигнализации. Предназначено для предотвращения движения вагона с открытыми дверями. Предохранитель 23П. 60 РР – реле реверсивное. Предназначено для изменения направления тока в добавочной катушке РУТ. Предохранитель 30П. РХ – выполняет на вагоне две задачи: контролирует положение реверсора и подготавливает участок цепи включения линейных контакторов в 5 проводе цепи управления. Предохранитель 31П. КМГ – контактор мотора-генератора. Предназначен для включения приводного двигателя генератора. Предохранители 14П и 12П. КЦУ – контактор цепи управления. Предназначен для подачи питания от аккумуляторной батареи в низковольтную цепь управления. Предохранитель 13П. РН – реле напряжения. Предназначено для защиты ТЭД от резкого падения или полного исчезновения напряжения в контактной сети. Минимальное реле, уставка 350 вольт. Предохранитель 1П. СР – стоп-реле. Предназначено для остановки ГРК на фиксированных позициях. Предохранитель 33П. РУТ – реле ускорения и торможения. Предназначено для контроля за работой ГРК, т.е. включения и выключения служебного двигателя в зависимости от величины тока в ТЭД. РМТ – реле минимального тока. Предназначено для наложения автоматического дотормаживания при максимальном истощении электродинамического тормоза для полной остановки трамвайного вагона. Реле минимальное, уставка 80 ампер. Расположение электрооборудования под вагоном. Рассмотрим расположение электрооборудования вагона на тележках и под вагоном. На тележках трамвайного вагона расположены тяговые электродвигатели, которые являются основным элементом силовой цепи вагона. Для того, чтобы изучать расположение электрооборудования, смонтированного на раме и кузове под вагоном, условно разделим вагон на две части: справа и слева от диаметральной плоскости вагона. Под вагоном посередине укреплен групповой реостатный контроллер - «ГРК». Слева от диаметральной плоскости вагона расположены: Под кабиной водителя – реверсор и ящик с контакторами и реле. В ящике под кабиной водителя смонтированы: РРТ-1 и РРТ-2, КАС-1 и КАС-2. За кабиной водителя расположены: мотор-генератор, аккумуляторная батарея и три панели с контакторами и реле: ПР-114, ПР-103 и ПР-89. На панели ПР114 расположены: КМК, КО-1, ТБ, РТ, КРТ, Ш-2. На панели ПР-103 расположены: КО-2, РП, КТ-1 и КТ-2, ЛК-3, Ш-1. На панели ПР-89 расположены: РТД, Т-1 и Т-2, Р, Ш, ЛК-2. 61 Слева от диаметральной плоскости вагона, почти под задней площадкой, расположены: сопротивление цепи шунтовых обмоток ТЭД и ящик с контакторами и реле. В этом ящике находятся: ЛК-4 и ЛК-1. Справа от диаметральной плоскости вагона расположены: Мотор-компрессор, реостаты ослабления поля, пусковые и тормозные реостаты. На модернизированных вагонах «ЛМ-68М» в салоне с левого борта за кабиной водителя смонтирован аппаратный отсек, куда вынесена часть электрооборудования вагона. Из-под вагона в аппаратный отсек вынесены: ГРК и панели с контакторами и реле ПР-89, ПР-103 и ПР-114. Тема № 30. ОБНАРУЖЕНИЕ И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В СИТУАЦИИ «ВАГОН НЕ ТПРОГАЕТСЯ С МЕСТА ПОСЛЕ ОСТАНОВКИ». ПРИБОРНАЯ И НЕПРИБОРНАЯ ОЦЕНКА СИТУАЦИИ. Если после остановки вагон не трогается с места, водитель обязан провести поиск неисправности, а также, если устранение неисправности входит в его компетенцию, то устранить ее. Поиск неисправности начинается с оценки ситуации. Различают два вида оценки: Приборная оценка ситуации. Неприборная оценка ситуации. Приборная оценка ситуации – это выявление отклонений от нормы в показаниях контрольно-измерительных приборов и свечении сигнальных ламп на пульте управления. Возникает естественный вопрос, а что же считать нормой? Об этом уже неоднократно говорилось при изучении всего курса электрооборудования трамвая, но обобщим изученное ранее и повторим еще раз. Если вагон остановлен, двери вагона закрыты, то: Показание вольтметра низковольтных цепей 28-30 вольт. Показание амперметра низковольтных цепей - зарядовый ток не более 25 ампер. Показание манометра высокого давления – в пределах от 4 до 6 атмосфер. Показание манометра низкого давления – в пределах о т 2,8 до 3,2 атмосферы. Ни одна сигнальная лампа на пульте не горит, за исключением сигнальной лампы «Стоп-сигнал». Это нормальные показания приборов и сигнальных ламп у исправного вагона, или норма. Выявление отклонений от нормы и есть приборная оценка ситуации. Остановимся более подробно на некоторых отклонениях, выявленных в результате приборной оценки: 62 1. Вольтметр показывает «0» - питание от аккумуляторной батареи не поступает в низковольтные цепи вагона. Для проверки включить рельсовый тормоз от переключателя на пульте. Если рельсовый тормоз не сработал, это неисправность либо самой АБ, либо ВНЦ. Производим несколько переключений ВНЦ, затем повторно включаем рельсовый тормоз. Если положительного результата не достигнуто, вагон готовится к буксировке. Если же рельсовый тормоз сработал, то поиск неисправности нужно искать в цепи КЦУ: проверить тумблер «Батарея», проверить и, при необходимости, заменить предохранитель 13П, осмотреть КЦУ на предмет обнаружения возможной неисправности. При возникновении неисправности на линии, КЦУ можно замкнуть принудительно. 2. Вольтметр показывает менее 22 вольт и горит сигнальная лампа «Моторгенератор» - необходимо рассматривать две причины. Причина первая: разрядилась аккумуляторная батарея, так как не работает мотор-генератор. Для устранения неисправности необходимо принять меры к восстановлению цепи мотора-генератора, а именно: проверить целостность предохранителя 14П, осмотреть КМГ на предмет обнаружения неисправности (КМГ можно замыкать принудительно), проверить высоковольтный предохранитель 12П по звуку работающего приводного двигателя, слегка постучать кулаком по корпусу РРТ. Причина вторая: на вагоне включился рельсовый тормоз, при этом на амперметре низковольтных цепей большой разрядный ток (при работающем генераторе – в пределах 40-50 ампер). Для проверки поставим рукоятку реверсивного вала на «0». Если при этом рельсовый тормоз отключился, то неисправность необходимо искать в цепи педали безопасности: проверить предохранитель 30П, возможно нарушен контакт в самой ПБ, либо в ВУ-3. Предохранитель водитель должен уметь заменить, а ремонт ПБ и ВУ-3 в компетенцию водителя не входит. Если рельсовый тормоз не отключился, причин к этому может быть две: Перегорел диод «Д-5» в цепи стоп-сигналов. Чтобы определить эту неисправность, необходимо поставить рукоятку КВ на «0» и кратковременно отключить тумблер «Батарея». Если со снятием доторможивания механическим тормозом отключился и рельсовый тормоз, в цепи стопсигналов перегорел диод «Д-5». Необходимо вынуть из держателя предохранитель 18П и, обеспечивая безопасность движения, следовать в парк. В салоне включили рельсовый тормоз с помощью выключателей аварийного тормоза. Необходимо выключить выключатель в салоне и продолжить работу. Если причину включения рельсового тормоза выявить не удалось, извлекает предохранители 7П и 11П и следуем до ближайшей конечной станции или до парка. 63 3. На пульте горит сигнальная лампа «Служебный двигатель» - ГРК не возвратился на первую позицию в результате механического заедания. Для устранения неисправности необходимо: Несколько раз перевести рукоятку КВ по схеме «0 – Т-4 – 0», возможно, заедание удастся ликвидировать. Произвести те же действия, предварительно включив на дополнительном пульте тумблер «Аварийный пуск СД». Если заедание ГРК удалось ликвидировать, тумблер «Аварийный пуск СД» необходимо выключить, в противном случае ГРК не будет останавливаться на фиксированных позициях. Если ГРК вынесен в салон и располагается в аппаратном отсеке, для ликвидации заедания необходимо провернуть ГРК вручную. 4. На пульте горит сигнальная лампа «Мотор-генератор» - смотреть раздел «Вольтметр показывает менее 22 вольт». 5. На пульте горят сигнальные лампы «Мотор-генератор» и «Напряжение сети» - высокое напряжение от контактной сети на вагон не поступает. Основные причины: отсутствует напряжение в контактной сети, токоприемник не достает до контактного провода, вагон остановился на обесточенном участке (под изолятором или ТМ+ТБ пересечением), произошла поломка токоприемника, отгорел наконечник кабеля ввода в вагон, отсутствие шунтов на колесных парах (маловероятно). 6. На пульте горит сигнальная лампа «Возврат РП» - на вагоне сработало реле перегрузки. Необходимо поставить рукоятку КВ на «0» и нажать кнопку «Возврат РП». 7. На пульте горит сигнальная лампа «Напряжение сети» - высокое напряжение не поступает в силовую цепь. Необходимо проверить включение автоматического выключателя АВ-1, исправность предохранителя 1П и реле напряжения. Если АВ-1 включен, а неисправность в цепи РН устранить не удается (постоянно перегорает 1П), то вагон необходимо убрать с линии до ближайшей конечной станции или до парка на маневровой позиции при нажатой кнопке «Секвенция». Принудительно замыкать РН категорически запрещается, в противном случае на вагоне не будет аварийного тормоза. 8. На пульте горит сигнальная лампа «Двери открыты» - не отключилось реле сигнализации дверей «РС». Вагон не будет трогаться с места, т.к. разомкнуты контакты РС в цепи реле хода (РХ). Прежде всего, необходимо определиться, открыты все двери вагона, или же неплотно закрыта какая-то створка дверей. Причинами того, что на вагоне не закрываются все двери, могут быть: Неисправность тумблера управления дверями на пульте управления. Для того, закрыть все двери и продолжить движение, необходимо на 64 дополнительном пульте включить тумблер «Управление - 2». Двери вагона будут открываться от любого исправного тумблера. Включение в салоне вагона выключателя аварийного открывания дверей. Необходимо выключить выключатель аварийного открывания дверей в салоне и продолжить работу. Отсутствие запаса сжатого воздуха в пневмосистеме вагона. Необходимо определить причины отсутствия запаса сжатого воздуха, принять меры к восстановлению работы компрессора, если положительного результата не достигнуто, следовать в парк, но предварительно вынуть предохранитель 23П. Если же на вагоне произошло заедание какой-либо створки дверей, необходимо ликвидировать заедание и заложить створку. Если устранить заедание створки не удается, необходимо вынуть предохранитель 23П и следовать в парк, обеспечивая безопасность движения. В том случае, если приборная оценка ситуации не дала положительного результата и неисправность выявить не удалось, проводится неприборная оценка ситуации, которая заключается в прослушивании работы электроаппаратов в высоковольтном шкафу. При этом необходимо соблюдать следующее условие проверки – нажать кнопку «Секвенция» и сделать пробный пуск вагона на маневровой позиции. Если вагон тронулся с места, то неисправность в цепи РН. О дальнейших действиях см. в разделе «Горит сигнальная лампа «Напряжение сети». Если же пуск вагона не состоялся, необходимо прослушать работу аппаратов высоковольтного шкафа. При этом возможны три ситуации: В высоковольтном шкафу слышны два звука (щелчка): включение РР и выключение СР. Это означает, что цепь управления к пуску вагона готова, линейные контакторы включаются. Неисправность в силовой цепи. В высоковольтном шкафу не слышно ни одного звука. Это означает, что в цепь управления питание не поступает. Возможные причины: перегорел предохранитель 2П, нарушен контакт в РУМ или в ВУ-1. Для устранения неисправности необходимо проверить предохранитель 2П, произвести несколько переключений РУМ и ВУ-1. В высоковольтном шкафу слышен только один звук – включение РР. Это означает, что питание в цепь управления поступает, но линейные контакторы не включаются. Возможных причин – четыре: 1. На вагоне сработало РП, а сигнальная лампа «Возврат РП» не горит. 2. Имеется неисправность в цепи реверсора и реле хода. 3. ГРК не вернулся на первую позицию, а сигнальная лампа «Служебный двигатель» не горит. 4. Не отключились тормозные контакторы. 65 Рассмотрим указанные причины более подробно: 1. Начинаем проверку с работы сигнальной лампы и кнопки «Возврат РП». Прежде всего, проверяется исправность предохранителя 33П. Для этого необходимо на дополнительном пульте выключить тумблер «Управление 1» и послушать отключение РВВ-2 с выдержкой времени. Если предохранитель 33П исправен, ставим рукоятку КВ на «0» и нажимаем кнопку «Возврат РП». После этого производим контрольный пуск вагона на маневровой позиции. Если вагон не тронулся с места, то переходим к проверке цепи реверсора и реле хода. 2. Проверяем цепь реверсора и реле хода. Для этого производим перевод рукоятки реверсивного вала по схеме «вперед-0-назад-0-вперед» и прослушиваем звуки от работы реверсора и реле хода. Если ни одного звука не слышно, необходимо проверить предохранитель 31П. Если предохранитель цел, то неисправность в самом реверсоре. В том случае, если реверсор переводится, а звука РХ не слышно, неисправно либо само РХ, либо на вагоне неплотно закрыты двери. Необходимо несколько раз произвести открывание и закрывание дверей, проконтролировать работу сигнализации дверей. При неисправности РХ категорически запрещается замыкать его принудительно. В противном случае при включении рельсового тормоза не будут отключаться ТЭД. Если реверсор и РХ исправны, необходимо проверить возврат ГРК на 1 позицию. 3. Проверяем возврат ГРК на 1 позицию, для чего переводим рукоятку КВ по схеме «0 - Т-4 - 0». Контроль по сигнальной лампе «Служебный двигатель» и по звуку срабатывания стоп-реле. Если ГРК не возвращается на 1 позицию, необходимо действовать так, как указано в разделе «Горит сигнальная лампа «Служебный двигатель». 4. Если ГРК возвращается на 1 позицию, необходимо приступить к проверке тормозных контакторов. Для этого, прежде всего, необходимо оттормозить вагон путем кратковременного выключения тумблера «Батарея». Если после этого на пульте продолжает гореть сигнальная лампа «Стоп-сигнал» - не отключился тормозной контактор «Т-2». Рассматривается две причины не отключения тормозного контактора: При включении КВ на ходовые позиции, по 8 проводу продолжает поступать питание на контакторы Т-1 и Т-2. Причина – залипание реле временного РВ-3. По 8 проводу питание не поступает, а контактор Т-2 не отключился из-за механического заедания подвижных частей. Попробуем определить, поступает ли питание на 8 провод, или нет. Для этого воспользуемся работой цепи аварийного тормоза. Для этого проверим, чтобы рукоятка КВ была на «0» и выключим автоматический выключатель АВ-1. Если 66 только амперметр низковольтных цепей покажет большой разрядный ток, значит сработал аварийный тормоз. Следовательно, питание на 8 провод поступает, причина этого – залипание РВ-3. Если же аварийный тормоз не сработал произошло механическое заедание подвижных частей контактора Т-2. Такая неисправность водителями не устраняется, вагон необходимо взять на буксир. 67
