Совершенствование системы управления электроаппаратами тягового электропривода электровозов переменного тока тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.07, кандидат наук Опарина Екатерина Владимировна

• Опарина Екатерина Владимировна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Опарина Екатерина Владимировна

Оглавление

Введение

1Анализ систем управления тяговым электрооборудованием магистральных электровозов

1.1 Техническая оснащенность систем управления тяговым электрооборудованием магистральных электровозов

1.1.1 Реостатно-контакторные системы управления электроподвижным составом

1.1.2 Бесконтактные аналогово-дискретные системы управления электроподвижным составом с жесткой логикой непрерывного регулирования

1.1.3 Электроподвижной состав с микропроцессорными системами управления

1.1.4 Системы управления с нейронными принципами управления

1.2 Микропроцессорные систем управления магистральных электровозов

1.2.1 Принципы построения микропроцессорных систем управления электроподвижным составом

1.2.2 Межмодульная коммуникация подсистем управления электроподвижным составом

1.2.3 Обеспечение гальванической развязки электрооборудования электроподвижного состава

1.3 Управление дискретными электроаппаратами тягового электропривода магистральных электровозов

1.4 Статистика отказов оборудования электровозов переменного тока с зонно-фазовым регулированием

2 Анализ структуры микропроцессорной системы управления электроподвижным составом и возможности ее совершенствования

2.1 Цифровая подсистема ввода-вывода дискретных сигналов микропроцессорной системы управления и диагностики

2.2 Иерархическая схема локальных коммуникационных сетей на электровозе переменного тока ЭП1

2.3 Цифровая подсистемы управления электроаппаратами с обратной связью

2.4 Надежность микропроцессорной подсистемы управления электроаппаратами электровозов переменного тока

2.4.1 Расчёт надежности цифрового канала передачи сигналов управления

2.4.2 Безопасность цифровых систем управления электроподвижным составом

3 Совершенствование алгоритмов управления тяговыми и тормозными режимами электровозов переменного тока

3.1 Техническая оснащенность систем управления тяговыми и тормозными режимами электровозов переменного тока с микропроцессорными системами управления

3.2 Анализ алгоритмов управления режимами тяги и торможения электровозов с зонно-фазовым

регулированием напряжения

3.2.1 Алгоритмы управления цепями тяги в режиме «Автоведения»

3.2.2 Алгоритм управления режимом рекуперации в режиме «Автоведения»

3.3 Исследование электромагнитных процессов в тяговом приводе электровоза переменного тока при выходе из режимов тяги и рекуперативного электрического торможения

3.4 Совершенствование цепей управления электровозов с зонно-фазовым регулированием напряжения

3.5. Управление работой вспомогательных машин

3.5.1 Цепи управления вспомогательными машинами

3.5.2 Усовершенствованные алгоритмы управления вспомогательными машинами

3.5.3 Анализ функции диагностики микропроцессорной системы управления

3.5.4 Формирование резервных контуров аварийных схем

3.6 Расчет экономической эффективности затрат на модернизацию электровозов серии ЭП1, ЭП1М

3.6.1 Определение себестоимости текущего ремонта в объеме ТР-2 для электровозов переменного тока

3.6.2 Расчет срока окупаемости затрат на модернизацию электровозов

4. Анализ помехоустойчивости и функциональности ячеек ввода-вывода дискретных сигналов микропроцессорной системы управления электроподвижным составом

4.1 Обеспечение функциональности ячеек ввода-вывода дискретных сигналов микропроцессорной системы управления

4.2 Анализ влияния длительности и амплитуды импульса наведенной ЭДС на процессы переключения оптопары канала дискретного ввода

4.3 Имитационное исследование влияния амплитуды и длительности электромагнитных импульсных помех на состояние оптической гальванической развязки канала ввода дискретных сигналов

4.4 Экспериментальное измерение электромагнитных помех в низковольтных проводах микропроцессорной системы управления

4.5 Анализ спектра и энергии непериодической функции помехи

Заключение

Список используемых источников

ПриложениеА

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование системы управления электроаппаратами тягового электропривода электровозов переменного тока»

Введение

Актуальность. Современный подвижной состав нельзя представить без применения интеллектуальных многоуровневых систем автоматического управления. Такие системы создаются на современной цифровой элементной базе с использованием в качестве среды обмена данными высокопроизводительных последовательных интерфейсных каналов.

Автоматизированные системы управления (АСУ), применяемые в настоящее время на отечественных электровозах серий ЭП1, ЭП1М, 2(3)ЭС5К, ЭП2К, базируются на комбинированных принципах управления электрооборудованием микропроцессорной системой управления с использованием «жёсткого» взаимного порядко-временного связывания работы силового оборудования посредством блокировочного аппарата контакторов и реле, что является частой причиной отказов цепей управления.

Повышение уровня автоматизации отечественных электровозов посредством применения цифровых подсистем управления электромеханическими аппаратами позволит снизить уровень отказов за счёт использования высоконадежной бесконтактной элементной базы и расширения функциональных и диагностических возможностей системы управления в целом.

Актуальность работы обусловлена направленностью на совершенствование АСУ электрического подвижного состава отечественного производства серий ЭП1, ЭП1М, 2(3)ЭС5К, ЭП2К путем упразднения принципов жесткой логики в цепях управления режимами работы электровоза и введения цифровых каналов передачи сигналов, позволяющих расширить функции контроля и управления оборудованием, а также снизить эксплуатационные расходы на обслуживание электроподвижного состава.

Степень разработанности проблемы. Весомый вклад в создание и разработку отечественных микропроцессорных СУ ЭПС внесли А.Г. Вольвич,

В.И. Плис, Д.В. Стекольщиков, А.Н. Савоськин, Л.А. Баранов и др. ученые, вопросам надежности, безопасности систем управления посвящены труды В.В. Сапожникова, Вл.В. Сапожникова, И.А. Рябинина, В.И. Шаманова и др. ученых.

Целью работы является улучшение условий работы электроаппаратов, обеспечивающих процессы переключения режимов тяги и рекуперативного торможения электровозов переменного тока, посредством применения цифровой подсистемы управления.

Объектом исследования являются системы управления тяговым электрооборудованием электровозов переменного тока серий ЭП1, ЭП1М, 2(3)ЭС5К.

Предметом исследования являются процессы управления аппаратами подготовки и включения тяговых и тормозных режимов работы электровоза переменного тока.

В соответствии с указанной целью в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:

1) разработана на основе традиционной функциональной схемы цифровая подсистема автоматического управления тормозными переключателями и коммутационными аппаратами включения тяговых и тормозных режимов электровоза переменного тока, оснащенная обратными связями и отличающаяся применением цифровых бесконтактных устройств и высокопроизводительной сетевой технологии;

2) предложена организация цифровой подсистемы автоматического управления тяговыми электроаппаратами с применением принципов многоканальной мажоритарной системы, отличающаяся высокими показателями безопасности и позволяющая предотвратить опасные отказы при дефектах аппаратных и программных средств;

3) разработаны усовершенствованные алгоритмы управления подготовкой и включением режимов тяги и рекуперативного торможения

электровозов переменного тока серии ЭП1 и ЭП1М с применением для передачи сигналов управления цифровых каналов и заменой дискретно-логических функций электромеханических реле программными средствами;

4) исследованы с применением имитационного компьютерного моделирования электромагнитные процессы в силовой цепи электровоза переменного тока при выходе из режимов тяги и рекуперативного электрического торможения, позволяющие определить необходимые минимальные интервальные задержки программного формирования управляющих команд для бестокового переключения электроаппаратов силовых цепей;

5) предложен алгоритм и исследованы электромагнитные процессы выхода из режима рекуперативного торможения электровоза переменного тока с бестоковым размыканием цепи независимого возбуждения тяговых электродвигателей;

6) определены на основе экспериментальных исследований и расчетов минимальные уровни импульсных индуцированных электромагнитных помех, которые могут быть восприняты микропроцессорной СУ электровоза как полезные сигналы.

Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись методы расчета электрических цепей, алгебра логики, методы операционного исчисления, теория надёжности, теория электрической тяги, теория вероятностей и математической статистики, экспериментальные исследования, моделирование с применением компьютерных программ МаНаЬ (пакета 81шиНпк), расчеты в среде МаШсаё.

Научная новизна диссертационной работы:

1) усовершенствование подсистемы управления электроаппаратами электровозов переменного тока серий ЭП1 и ЭП1М, заключающееся в замене функций элементов схемной логики микропроцессорными средствами и

применении алгоритмов сбора силовых цепей и цепей включения режимов тяги и электрического рекуперативного торможения;

2) предложена структурная модель цифровой подсистемы автоматического управления тяговыми электроаппаратами и вспомогательными агрегатами электровоза на основе многоканальной мажоритарной системы, отличающаяся высокими показателями безопасности и позволяющая предотвратить опасные отказы при дефектах аппаратных и программных средств.

3) обоснован выбор минимальных интервальных задержек перед формированием команд управления для бестокового переключения электромеханических коммутационных аппаратов в режимах выхода из тяги и рекуперативного торможения, необходимых при программном замещении функций электромеханических реле времени;

4) обосновано применение альтернативного алгоритма выхода из режима рекуперативного электрического торможения, отличающегося форсированным запиранием выпрямительной установки возбуждения электровоза переменного тока путем увеличения углов регулирования тиристоров до 160° и позволяющего осуществлять размыкание силовой цепи возбуждения тяговых электродвигателей без токовой нагрузки.

Основные положения, выносимые на защиту:

- способ совершенствования подсистемы управления электромеханическими аппаратами электровозов переменного тока серий ЭП1 и ЭП1М, заключающийся в замене функций элементов схемной логики микропроцессорными средствами и применении усовершенствованных алгоритмов сбора силовых цепей и цепей включения режимов тяги и электрического рекуперативного торможения;

- структурная модель цифровой подсистемы управления электроаппаратами переключения тяговых и тормозных режимов и вспомогательных агрегатов электровоза переменного тока на основе

7

многоканальной системы с мажоритарным сравнением сигналов управления;

-результаты имитационных исследований по обоснованию выбора программных интервальных задержек формирования команд управления для переключения электромеханических коммутационных аппаратов в режимах выхода из тяги и рекуперативного электрического торможения без токовой нагрузки.

Личный вклад. Все результаты, излагаемые в диссертационной работе, получены автором самостоятельно, а именно:

- разработана функциональная схема цифровой многоканальной мажоритарной системы автоматического управления переключателями тормозных режимов, оснащенная обратными связями;

- разработаны блок-схемы усовершенствованных алгоритмов управления подготовкой и включением режимов тяги и рекуперативного торможения электровозов переменного тока;

- исследованы электромагнитные процессы в тяговом приводе электровоза переменного тока.

Практическая ценность работы:

-составлены рекомендации по совершенствованию алгоритма выхода из режима рекуперативного торможения с разрывом цепи возбуждения ТЭД без токовой нагрузки;

-разработаны рекомендации по дооснащению диагностическими связями электрооборудования электровозов серий ЭП1, ЭП1М, позволяющие вывести на блок индикации кабины машиниста дополнительную информацию о состоянии электроаппаратов и вспомогательных агрегатов и расширить возможности применения аварийных схем работы электровоза;

-результаты работы предназначены для схемотехнической модернизации существующих узлов управления электромеханическими аппаратами электровозов серии ЭП1, ЭП1М, 2(3)ЭС5К, ЭП2К.

Достоверность результатов обеспечивается корректностью исходных математических положений, обоснованностью принятых допущений.

Результаты работы применимы для модернизации микропроцессорных систем управления электровозов серий ЭП1, ЭП1М, ЭП2К при производстве заводского ремонта 1 и 2 объема.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационной работы обсуждались на научных конференциях: Научно-технические конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Шаг в будущее» (Санкт-Петербург, ПГУПС, 2012,2013), Всероссийская научно-практическая конференция «Электропривод на транспорте и в промышленности» (Хабаровск, ДВГУПС, 2013), П-я Международная научно-техническая и научно-методическая конференция «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании» (Санкт-Петербург, СПбГУТ, 2013), Третья международная научно-практическая конференция «Интеллектуальные системы на транспорте»(Санкт-Петербург, ПГУПС, 2013), Международный симпозиум Eltrans'2011, 2013, 2015 (Санкт-Петербург, ПГУПС, 2011, 2013, 2015 г.).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы отражено в 13 научных работах, в том числе в 5 научных статьях в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных литературных источников и 4 приложений, изложена на 174 страницах машинописного текста, содержит 15 таблиц и 50 рисунков.

1Анализ систем управления тяговым электрооборудованием магистральных электровозов

1.1 Техническая оснащенность систем управления тяговым электрооборудованием магистральных электровозов 1.1.1 Реостатно-контакторные системы управления электроподвижным

составом

По степени совершенствования современные системы управления подвижного состава можно разделить на 4 поколения:

1.реостатно-контакторные системы управления;

2.бесконтактные аналогово-дискретные системы с жесткой логикой непрерывного регулирования;

3. цифровые системы с гибкой логикой управления;

4. цифровые системы на основе нейронных сетей.

Реостатно-контакторные и дискретно-контакторные системы

косвенного управления на магистральных электровозах применяются, начиная с электровозов серии ВЛ19, ВЛ22М, ВЛ8 и ВЛ23, выпущенных в первой половине 20 века. В настоящее время на отечественных железных дорогах с данными системами управления эксплуатируются электровозы ВЛ10, ВЛ11У, ЧС2, ЧС2Т, ЧС6, ЧС200, ВЛ60к, ВЛ80к. [67]

Принципы регулирования скорости движения на ЭПС с дискретно-контакторными и реостатно-контакторными системами управления непосредственно связаны со способами изменения напряжения на зажимах тяговых электродвигателей. При этом реализуется ручное управления, основным устройством для реализации которого служит контроллер машиниста. [40,50,67] Контакторные тяговые аппараты осуществляют переключения в цепях тяговых двигателей и приводятся в действие с помощью

электропневматических приводов, управляемых дистанционно с помощью вспомогательных электрических цепей.

Контактные системы косвенного управления по конструкции аппаратов разделяются на три вида: с индивидуальными контакторами, с групповыми контакторами (групповые системы) и индивидуально-групповые системы (смешанные). [67]

Строго определённая последовательность действия индивидуальных контакторов и других аппаратов не обеспечивается разверткой контроллера, поэтому в ряде случаев приходится осуществлять соподчиненное, взаимное электрическое блокирование аппаратов. Вероятность отказов такой системы управления с увеличением числа блокировок возрастает. [67] В этой связи на электровозах чаще применяются групповые (ВЛ10 и ВЛ11) и смешанные системы (ЧС2т, ЧС200) конструкции аппаратов, обеспечивающие определенную последовательность переключений большего количества аппаратов и устраняющие наиболее сложные блокировки индивидуальной системы, связанные с перегруппировкой двигателей. [67]

Управление движением электровоза осуществляется посредством главной, тормозной и реверсивно-селективной рукояток. Все три рукоятки механически сблокированы между собой для предотвращения ошибочных действий, что вызывает усложнение алгоритмов действий машиниста при смене режимов работы электровоза. [96, 9, 67]

Дискретные реостатно-контакторные системы управления имеют следующие достоинства:

-однозначная работа оборудования;

-простота технической оснащенности электровоза для реализации алгоритмов управления.

Наряду с достоинствами имеются следующие недостатки: -усложненный алгоритм управления в тяговом и тормозном режимах из-за механического блокирования рукояток управления;

-несовершенство пускорегулирующей аппаратуры;

-большое количество манипуляций, которые необходимо совершить машинисту в связи с полностью ручным управлением;

-снижение надежности из-за применения контактных элементов; -существенно низкая оперативность переключений в процессе смены режима работы электровоза.[67]

1.1.2 Бесконтактные аналогово-дискретные системы управления электроподвижным составом с жесткой логикой непрерывного

регулирования

Общей тенденцией в совершенствовании систем управления является замена контактных аппаратов бесконтактными и переход от ручного управления к автоматическому. [67]

Применение бесконтактных систем обеспечило:

-повышение надежности электрооборудования в результате замены статическими бесконтактными устройствами контакторных аппаратов, механических и электрических блокировок;

-осуществление плавного регулирования тяговой и тормозной силы и освобождение от дополнительной пускорегулирующей аппаратуры;

-возможность создания быстродействующих САУ тяговыми электродвигателями.

Автоматическое управления впервые было применено на электровозах серии ВЛ80т, ВЛ80с для режима реостатного торможения при помощи блока управления реостатным тормозом (БУРТ) и на электровозах серии ВЛ11м, на которых процесс рекуперативного торможения автоматизирован посредством системы автоматического управления рекуперативным тормозом (САУРТ). [67] Эти аналоговые системы можно считать переходными на пути к автоматизации управления работой электроподвижного состава. [67]

Системы автоматизированного управления получили развитие в аналогово-дискретных системах управления электровозов серий ВЛ80р, ВЛ85, ВЛ65. Аналогово-дискретные системы выполняют функции контроля и поддержания тока ТЭД в пусковых режимах, стабилизацию тока ТЭД и тормозной силы в тормозных режимах, защиту при боксовании и юзе. [67]

Регулирование тока ТЭД, а также обмоток возбуждения ТЭД в процессе торможения осуществляется зонно-фазовым регулированием в соответствии с алгоритмом отпирания управляемых ключевых приборов, который формируется в электронных блоках управления. В таких электронных системах осуществляется преобразование сигналов управления непрерывного уровня в дискретные сигналы с регулируемыми интервальными задержками [40, 97, 67].

На ЭПС постоянного тока статические преобразователи применяются в импульсных схемах регулирования тока возбуждения. Наряду с применением статических преобразователей на ЭПС второго поколения остаются некоторые контактные групповые аппараты, такие как тормозные переключатели, реверсоры, переключатели выводов секций вторичной обмотки тягового трансформатора и др. Управление электрическими аппаратами неавтоматическое, косвенное посредством дискретных сигналов, подаваемых из кабины машиниста. [67]

Достоинства аналогово-дискретных бесконтактных систем управления: -автоматическое поддержание режимов работы электровоза облегчает режим работы локомотивной бригады;

-применение бесконтактных статических преобразователей уменьшает количество контактных элементов, имеющих низкую надежность;

-зонно-фазовое регулирование напряжения позволяет применять алгоритмы плавного изменения напряжения на выходе выпрямительно-инверторного преобразователя, производить рекуперативное торможение до полной остановки электровоза, избегать потерь, свойственных ступенчатому регулированию напряжения;

- плавное регулирование напряжения ТЭД позволяет увеличить тяговую и тормозную силу на 5-7% по сравнению со ступенчатым регулированием.

Недостатки аналогово-дискретных бесконтактных систем управления:

- аналоговые электронные блоки систем управления имеют жесткую логику, ограничивающую функциональность управления режимами работы ТЭД;

- расширение функций и модернизация аналоговых технических средств управления сложны и трудоемки, так как снижает общую надежность системы вследствие увеличения числа включенных в нее элементов;

- управление тяговыми и тормозными режимами производится двумя рукоятками КМ, имеющих между собой механическое блокирование для избегания ошибочных действий машиниста;

-смена режима работы электровоза сопряжена с переключениями в силовых цепях и множеством обязательных манипуляций машиниста;

-низкая оперативность при смене режимов работы, вследствие ручных манипуляций машиниста при коммутации силовых цепей;

-сохранен принцип электрического блокирования аппаратов, что снижает надежность цепей управления.

1.1.3 Электроподвижной состав с микропроцессорными системами

управления

Совершенствование систем управления ЭПС идет по пути повышения автоматизации, возможности диагностирования оборудования, уменьшения доли ручного управления в процессе ведения электровоза. Это достигается заменой аналоговых электронных блоков управления бортовыми микропроцессорными контроллерами, имеющими устройства сопряжения с аппаратами электрооборудования, средствами измерения, контроля, индикации

и диагностики и образующими в совокупности микропроцессорную систему. [67]

На первых отечественных электровозах устанавливались однопроцессорные системы управления, содержащие процессорное устройство и набор функциональных устройств с «жесткой логикой», объединенных между собой параллельными каналами ввода-вывода. Сложные вычислительные функции по обработке информации осуществлял центральный процессор.

Применение недорогих микроконтроллеров позволило снизить вычислительную нагрузку центрального процессора и делегировать часть функций управления нижнего уровня на периферийные микроконтроллеры. Это послужило основой для развития принципиально новых систем управления ЭПС с распределенной (децентрализованной) структурой, объединяющейся при помощи каналов связи в общую бортовую вычислительную сеть.

На сегодняшний день в эксплуатации находится 6 серий электровозов с микропроцессорными СУ: электровозы переменного тока ЭП1, ЭП1М, 2ЭС5К, электровозы постоянного тока ЭП2К, 2ЭС4К, 2ЭС6К. Растет парк новых электровозов постоянного тока серии 2ЭС10 и электровозов двойного питания ЭП20. Увидели свет первые выставочные единицы грузовых электровозов переменного тока серии 2ЭС5, 2ЭС7 и серии 11201 объединения Бтага.

Микропроцессорные системы управления и диагностики электровозов ЭП2К, 2ЭС4К, 2ЭС6К осуществляют регулирование скорости движения посредством системы контактных аппаратов.

Пуск осуществляется ступенчатым изменением сопротивления пусковых резисторов, дальнейшее регулирование скорости производится перегруппировкой тяговых электродвигателей, изменением тока возбуждения вводом или закорачиванием резисторов ослабления возбуждения или посредством статического преобразователя, как на электровозе 2ЭС6К с независимым возбуждением тяговых двигателей.

Все переключения проводятся под управлением и контролем микропроцессорной системы управления по заданной программе. Такая система характеризуется сложным алгоритмом управления с большим числом состояний и комбинаций переключающих аппаратов, требующих для каждого силового аппарата индивидуального канала управления, как реализовано на электровозах ЭП2К, 2ЭС4К или отдельного блока управления контакторами, как на электровозах 2ЭС6К.

Выбор и задание режимов тяги, торможения, а так же направления движения электровоза осуществляется с пульта управления машиниста перемещением главной, реверсивной и тормозной рукояток контроллера машиниста или выставлением значений скорости и силы тяги или торможения соответствующими джойстиками, как на электровозах 2ЭС6К [3,

5].

Все управление электрооборудованием осуществляется посредством микропроцессорной системы управления, как в ручном, так и в автоматическом режимах.

На электровозах ЭП1,ЭП1М и 2ЭС5К (3ЭС5К) скорость движения регулируется посредством зонно-фазового управления ВИП и подачей его на зажимы ТЭД [77, 1]. Выбор и задание режимов тяги, торможения, а так же направления движения электровоза осуществляется с пульта управления машиниста перемещением главной, реверсивной и тормозной рукояток контроллера машиниста. Микропроцессорная система взаимодействует с системами безопасности движения КЛУБ-У, САУТ-ЦМ/485, УКТОЛ и др., и реализует рекуперативное торможение.

В научном объединении ОАО «ВЭлНИИ» с 2007г. разрабатывается усовершенствованная распределенная автоматическая СУ с расширенными функциями МСУД-Р применительно к электровозу 3ЭС5К[75, 76].

Принцип построения СУ децентрализованный с обменом между блоками и устройствами посредством последовательных каналов управления. Все блоки

подключены к системной и поездной шинам, обе шины имеют гальваническую развязку и резервирование. Ввод дискретной информации от оборудования электровоза, а также вывод команд на управление исполнительными устройствами выполняют блоки контроля и управления БУО-001. Блоки устанавливаются на панелях вблизи контролируемого оборудования, число блоков определяется числом контролируемого оборудования. К СУ блоки подключаются посредством системной шины САШ/САЫ2. Информация о состоянии оборудования передается на блок индикации по последовательному каналу САШ/САЖ .

Отличие усовершенствованной СУ заключается в более глубокой децентрализации модулей управления и установке их в максимальной близости от самих исполнительных устройств для сокращения количества проводного монтажа, прокладываемого по кузову. В основе разрабатываемой усовершенствованной МСУД-Р лежит задача организации универсальной распределенной системы управления с возможностью гибкой привязки модулей к объектам управления путем варьирования состава съемных модулей (кассет). В зависимости от программной прошивки и некоторой замене блоков СУ может быть применена к пассажирским электровоза ЭП1, ЭП1М, 2(3)ЭС5К и др [75].

Новые электровозы серий ЭП10, 2ЭС10, ЭП20, 2ЭС5, 2ЭС7, 11201 оборудованы асинхронным тяговым приводом и более совершенными системами управления. Отличительной особенностью микропроцессорных систем управления электровозов серий ЭП10, 2ЭС10, ЭП20, 2ЭС5, 2ЭС7, 11201 является полностью бесконтактное управление режимами работы электровоза. Включение и выключение режимов тяги и торможения производится программно, а переходы из тяги в торможение осуществляется бесктоковыми средствами. Компоновка электровозов блочно-модульная, унифицированная, отличается выраженным иерархическим построением системы управления с разделением на уровни по функциям управления.

Комплектация электровозов осуществляется зарубежными производителями, в связи с этим информация по системам управления ограничена их функциональными характеристиками.

Большое внимание выпуску грузовых электровозов с асинхронным тяговым приводом с улучшенными тяговыми свойствами обусловлено необходимостью и востребованностью оптимизации перевозочного процесса, увеличения средних участковых скоростей и коммерческой заинтересованности потребителей перевозочных услуг в повышении качества железнодорожных перевозок.

Достоинствами ЭПС с микропроцессорными системами управления являются:

- реализация управления работой электровоза в автоматическом режиме;

-возможность оперативного диагностирования оборудования и информирования машиниста о текущем функциональном состоянии оборудования;

-возможность модернизации и расширения функций микропроцессорной системы программными средствами;

-повышение оперативности при изменении режимов работы электровоза вследствие передачи основных функциональных переключений в электрической схеме электровоза микропроцессорной системе управления;

- сокращение нагрузки на локомотивную бригаду, уменьшение объёма манипуляций при ведении поезда.

Для новейших серий электровозов характерно также:

- унификация модулей, входящих в комплектацию электровоза;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Опарина Екатерина Владимировна, 2017 год

Список используемых источников

1. Аппаратура МСУД. Руководство по эксплуатации. ТЯБК.421445.003 РЭ. -ПКП «ИРИС», 2000. -50 с.

2. Электровоз магистральный 2ЭС5К (3ЭС5К). Руководство по эксплуатации. Книга 1. Описание и работа. Электрические схемы ИДМБ.661142.009РЭ1. (ЗТС.001.012РЭ1),2004. -253 с.

3. Электровоз 2ЭС4К. Руководство по эксплуатации. Книга 1. Описание и работа. Электрические схемы. ИДМБ.661141.004РЭ1, (ЗТС.000.003 РЭ1),2004.-137с.

4. Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС10 с асинхронными тяговыми двигателями. Руководство по эксплуатации. Описание и работа. Основные параметры и характеристики электровоза. Электрические схемы. Электрические машины. Часть1 2ЭС10.00.000.000 РЭ. -ОАО «СТМ», 2009. -98. с.

5. Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС6 с коллекторными тяговыми двигателями. Руководство по эксплуатации 2ЭС6.00.000.000 РЭ. Описание и работа. Технические характеристики и электрические схемы. ОАО «УЗЖМ», 2010. -96с.

6. Электровоз ЭП1. Руководство по эксплуатации.Том 1 (в четырех книгах). Книга 1. ИДМБ.661142.004РЭ1. Техническое описание. Электрические схемы.-Ростов -на-Дону, 2006. -149с.

7. О системе технического обслуживания и ремонта локомотивов: Распоряжение ОАО «РЖД» №3р: [17 янв. / 2005.].

8. ГОСТ Р 8736-2011 Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения.-М.: Стандартинформ, 2011.-12с.

9. ГОСТ 34.003-90. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения.

10. Алиев И.И., Абрамов М.Б. Электрические аппараты. Справочник / И.И. Алиев, М.Б. Абрамов. -М.: РадиоСофт, 2004. -255с.

11. Ануфриев Д.М. Конструкционные методы повышения надежности интегральных схем / Д.М. Ануфриев, М.И. Горлов, А.П. Достанко. - Минск: Интеграл-полиграф, 2007. - 264 с.

12. Баранов Л.А. Автоматизированные системы управления ЭПС: учебник в 3 ч./Л.А. Баранов, А.Н. Савоськин, О.Е. Пудовиков и др.; под ред. Л.А. Баранова, А.Н. Савоськина.-М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2013.-400 с.

13. Бадьян И.Н. Аппаратура микропроцессорной системы управления и диагностики электровоза / И.Н. Бадьян // Современные технологии автоматизации. - 2000. -№ 4. - С. 48-52.

14. Белов М.П. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов. Учебник для студ. высш. учеб.заведений/ М.П. Белов, В.А. Новиков, Л.Н. Рассудов.- М.: Издательский центр «Академия»,2007.-576 с.

15. Белоусов Н.И. Электрические кабели, провода и шнуры: справочник / Н.И. Белоусов, А.Е. Саакян, А.И. Яковлева. - М.: Энергия, 1979. - 416 с.

16. Беляев Ю.К. Надежность технических систем: Справочник / Под ред. И.А. Ушакова. - М.: Радио и связь, 1985. - 608 с.

17. Бойченко Е.В. Локальные вычислительные сети/ Е.В. Бойченко, В. Кальфа, В.В. Овчинников. - М.: Радио и связь, 1985 - 304с.

18. Болл Стюарт Р. Аналоговые интерфейсы микроконтроллеров /Болл Стюарт Р. - М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2007.-360 с.

19. Боровиков С.М. Расчёт показателей надёжности радиоэлектронных средств / С.М. Боровиков, И.Н. Цырельчук. - Минск: БГУИР, 2010. - 68 с.

20. Боровиков С.М. Теоретические основы конструирования и надежности. Учебник для студ. инж.-тех. спец. вузов / С.М. Боровиков. -Минск: Дизайн ПРО, 1998. - 336 с.

21. Браммер Ю.А. Импульсные и цифровые устройства/ Ю.А. Браммер, И.Н. Пащук. - М.: Высшая школа, 2003. - 351с.

22. Браславский И.Я. Синтез нейронного наблюдателя для асинхронного привода с прямым управлением моментом/ И.Я. Браславский,А. М. Зюзев//Электротехника.-2001.-№ 12.-С.31-34.

23. Быстрицкий Х.Я. Устройство и работа электровозов переменного тока/ Х.Я. Быстрицкий, З.М. Дубровский, Б.Н. Ребрик.-М.: Транспорт,1982.-456с.

24. Васильева М.Г. О надежности трактов связи, предназначенных для передачи дискретной информации при горячем резервировании/М.Г. Васильева//Вопросы теории надежности аппаратуры и каналов связи. Сборник статей. Ташкентский электротехнический институт связи. - 1965.-С. 270-276.

25. Викулов И.П. Усовершенствование алгоритмов управления тяговыми электродвигателями электропоезда переменного тока с зонно-фазовым регулированием.: дис. канд.техн. наук:05.22.07/ Викулов Илья Павлович. -СПб.,2009. -168с.

26. Виноградов А. Адаптивно-векторная СУ бездатчикового асинхронного электропривода серии ЭПВ/ А. Виноградов, А Сибирцев, И. Колодин // Силовая Электроника. -2006. -№3.-С.50-55.

27. Гапанович В.А. Перспективы обновления подвижного состава Российских железных дорог/ В.А. Гапанович//Транспорт Российской Федерации.-2006.- №2, №3-С. 43-45.

28. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: учебник для вузов.-4-е изд., перераб. И доп.-М.: Радио и связь, 1986.-512 с: ил.

29. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в МЛТЬЛБ6.0: Учебное пособие / С.Г. Герман-Галкин. - СПб.: КОРОНА принт, 2001. - 320 с.

30. Гинзбург С.Г. Методы решения задач по переходным процессам в электрических цепях/ С.Г Гинзбург .-М.: Высшая школа, 1967.-387с.

31. Горелов Г.В. Теория передачи сигналов на железнодорожном транспорте: Учеб. для вузов ж.-д. трансп./ Г.В. Горелов, А.А. Волков, В.К. Котов. -М.: Транспорт, 1999.-415с.

32. Гришин В.В. Микросхемы приемопередатчиков для основных типов мультиплексных каналов информационного обмена/ В.Н. Гришин, П.Н. Еремеев, Н.П. Зубов, С.С. Муратов, Н.В. Шелепин//Компоненты и технологии. -2002. - №5.- С. 68-74.

33. Гришин В.В. Направление создания перспективных отказоустойчивых бортовых вычислительных систем, управляющих космическими аппаратами/ В.В. Гришин, П.Н. Еремеев, В.Г. Сиренко // Тезисы докладов III международной научно-технической конференции «Микроэлектроника и информатика». -1998. - С.45-49.

34. Грищенко А.В. Микропроцессорные системы автоматического регулирования электропередачи тепловозов. Учебное пособие для студентов вузов ж.д. транспорта /А.В. Грищенко, В.В. Грачев, С.И. Ким, Ю.И. Клименко.-М.:Маршрут, 2004. - 172 с.

35. Гук М. Аппаратные средства ПК. Энциклопедия / М.Гук.-СПб.: Питер, 2002. - 528 с.

36. Гурина Л.А. Электромагнитные помехи и методы защиты от них: Учебное пособие. Благовещенск: Амурский гос. Ун-т, 2006.

37. Гурьев Д.Е. Разработка устройств сопряжения мультиплексного канала обмена (MIL-STD-1553) / Д.Е. Гурьев, П.Ю. Демьянов, Н.Ю. Миронов, В.А. Харин // Сборник трудов первой международной научно -практической конференции «Современные информационные технологии и ИТ-образование».- 2006.- С. 47-54.

38. Денисенко В.В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием / В.В. Денисенко.-М.: Горячая линия-Телеком, 2009. - 608 с.

39. Дубровский З.М. Грузовые электровозы переменного тока. Справочник/З.М. Дубровский, В.И. Попов, Б.А. Тушканов.-М.: Транспорт, 1991.- 471 с.

40. Жиц М.З. Переходные процессы в машинах постоянного тока/М.З. Жиц.-М.: Энергия, 1974.-112с.

41. Зарифьян А.А. Динамические процессы в асинхронном тяговом приводе магистральных электровозов/ А.А. Зарифьян. - М.: Маршрут, 2006.374 с.

42. Засов В.А. Устройства ввода-вывода аналоговых и дискртеных сигналов для компьютерных систем. Методические указания для студентов специальностей «Информационные системы и технологии» и «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте».-Самара, СамИИТ,2002.-43 с.

43. Ицхоки Я.С. Импульсные устройства / Я.С. Ицхоки. - М.: Советское радио, 1959. - 728 с.

44. Каган Б.М. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики / Б.М. Каган, В.В. Сташин. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 304 с.

45. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и многопроцессорные системы / Б.А. Калабеков. - М.: Горячая линия-Телеком, 2003. - 336 с.

46. Калантаров П.Л. Расчет индуктивностей: Справочная книга / П.Л. Калантаров, Л.А. Цейтлин. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр.отд-ние, 1986. -488 с.

47. Каптелкин В.А. Пассажирские электровозы ЧС4 и ЧС4Т/ В.А. Каптелкин,Ю.В. Колесин, И.П. Ильин.-М.: Транспорт, 1975. - 384 с.

48. Карпенко Е.В. Возможности СЛК-протокола/Е.В. Карпенко// Современные технологии автоматизации.-1998.-№4.-С. 45-48.

49. Кевин Смит. БИС и пара скрученных проводов образуют простую локальную сеть связи/ Кевин Смит //Электроника. -1980.- №19.-С.19-20.

50. Кикнадзе О.А. Электровозы ВЛ10 и ВЛ11у. Руководство по эксплуатации / О.А. Кикнадзе.-М.: Транспорт,1981. - 519 с.

51. Козлов Б.А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики / А.Б. Козлов, И.А. Ушаков. - М.: Советское радио, 1975. - 472 с.

52. Козлов О.С. Архитектура многопроцессорных вычислительных систем / О.С. Козлов, Е.А. Метлицкий, А.В. Экало.- Л.: Изд-во ЛГУ,1981.-104 с.

53. Комашинский В.И. Нейронные сети и их применение в системах управления и связи / В.И. Комашинский, Д.А Смирнов.- М.: Горячая линия-Телеком, 2003. - 94 с.

54. Коняхин В.С. Цифро-аналоговая ИС для приемопередатчика мультиплексной шины/В.С. Коняхин, С.С. Муратов, Н.Н. Шелепин//Компоненты и технологии.-2001.-№2.-С. 32-35

55. Лапидус Б.М. Техническая политика как инструмент реализации стратегии на железнодорожном транспорте. Подходы к методологии. Монография/ Б.М. Лапидус.- М.: Маршрут, 2004. - 208 с.

56. Лапин А.А. Интерфейсы. Выбор и реализация / А.А. Лапин. - М.: Техносфера, 2005.- 168 с.

57. Локотков А.С. Интерфейсы последовательной передачи данных. Стандарты EIARS-422/RS-485 / А.С. Ануфриев // Современные технологии автоматизации. - 1997. - №3. - С.110-119.

58. Михайлов Е.В. Помехозащищенность информационно-измерительных систем / Е.В. Михайлов.-М.: Энергия, 1975.-104с.

59. Надежность электрорадиоизделий. Справочник / С.Ф. Прытков, В.М. Горбачева, А.А. Борисов, В.Я. Власов, Р.Г. Ковалева и др.-М.: ЦНИИИ МО, 2002 г.-574с.

60. Николайчук О.И. Системы малой автоматизации/ О.И. Николайчук. - М.: СОЛОН-Пресс, 2003. - 256 с.

61. НикульскийИ.Е. Оптические интерфейсы цифровых коммутационных станций и сети доступа / И.Е. Никульский. - М.: Техносфера, 2006. - 256с.

62. Новиков Ю.В. Аппаратура локальных сетей: функции, выбор, разработка/ Ю.В. Новиков, Д.Г. Карпенко. - М.: Издательство ЭКОМ, 1998. -288 с.

63. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования / Ю.В. Новиков. - М.: Мир, 2001. - 379 с.

64. Острейковский В.А. Теория надежности: учеб.для вузов / В.А, Острейковский.-М.: Высш. шк., 2003.-463 с.

65. Опарина Е.В Оптимизация системы управления электрическими аппаратами пассажирских электровозов ЭП1 и ЭП2К с помощью мультиплексных каналов/ Е.В. Опарина, А.Я. Якушев//Известия Петербургского университета путей сообщения.-2013.- №2(35). - С.192 -200.

66. Опарина Е.В. Оптимизация цепей управления тормозными переключателями магистральных электровозов переменного тока/ А.Я. Якушев, Е.В. Опарина//Труды Всероссийской научно-практической конференции «Электропривод на транспорте и в промышленности» под ред. С.В. Власьевского, О.А. Малышевой. Изд. ДВГУПС. - 2013.- С. 55-61.

67. Опарина Е.В. Совершенствование системы управления электроподвижным составом применением мультиплексных каналов: Шр:// dslib.net . Дата обращения 20.04.2016г.

68. Опарина Е.В. Применение последовательных интерфейсов для оптимизации системы управления электрическими аппаратами пассажирских электровозов серии ЭП1[Электронный ресурс]/ Е.В. Опарина // «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании». 11-я Международная научно-техническая и научно-методическая конференция: сб.научных статей под ред. С.М. Доценко, сост. А.Г. Владыко, Е.А. Аникевич, Л.М. Минаков. - СПб.: СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, 2013. - С. 496-499.

69. Опарина Е.В. Пути оптимизации подсистемы управления электрическими аппаратами электроподвижного состава / Е.В. Опарина // Электроника и электрооборудование транспорта. - 2013. - №6. - С. 25-29.

70. Опарина, Е.В. Повышение безопасности микропроцессорной подсистемы управления аппаратами электроподвижного состава/ Е.В. Опарина, А.Я. Якушев, А.В. Плакс // Известия Петербургского университета путей сообщения.-2015.-№4(45). - С.192 - 200.

71. Опарина Е.В. Управление электромеханическими аппаратами ЭПС при помощи микропроцессорных средств / Е.В. Опарина, Е.В. Опарин // Локомотив. - 2013. - №11. - С. 41-44.

72. Опарина Е.В. Аспекты безопасности и надежности при проектировании оптимизированной подсистемы управления электромеханическими аппаратами ЭПС / Е.В. Опарина // Транспортная

159

инфраструктура Сибирского региона: материалы пятой международной научно-практической конференции посвященной 40-летию начала строительства Байкало-Амурской магистрали, В 2 т. - Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2014.-760с.

73. Плакс А.В. Системы управления электрическим подвижным составом/ А.В. Плакс. - М.: Маршрут, 2005. - 360 с.

74. Плакс А.В. Параметры коллекторных тяговых двигателей при моделировании переходных процессов в цепях электровозов/ А.В. Плакс, М.Ю Изварин // Вестник ВЭлНИИ. - 2004. - №1. - С.112-118.

75. Плис В.И. Усовершенствование системы управления современными электровозами переменного тока / В.И. Плис // Вестник ВЭлНИИ. - 2008. - №1(55). - С.114-122.

76. Плис. В.И. Электронные системы управления электровозами и коллекторными тяговыми двигателями / В.И. Плис, Б.К. Сокут // Вестник ВЭлНИИ. - 2008. - 2(56). - С. 179-188.

77. Покровский С.В. Система управления и диагностики электровоза ЭП10/ С.В. Покровского, М.И. Корешков, С.В. Волконовский, А.И. Шутко. -М.: Интекст, 2009. - 356 с.

78. Половко А.М. Вычислительные системы / И.В. Панфилов, А.М. Половко. - М.: Сов.радио, 1984. - 304 с.

79. Половко А.М. Сборник задач по теории надежности/А.М. Половко, И.М. Мальков, А.Н. Жигарев, В.И. Зарудный.- М.: Изд-во «Советское радио», 1972. - 408 с.

80. Постол Б.Г. Организация производства при техническом обслуживании и ремонте локомотивов в депо: учеб. пособие / Б.Г. Постол.-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2010. -123 с.

81. Ринзбург С.Г. Методы решения задач по переходным процессам в электрических цепях/С.Г. Ринзбург.-М.: «Высшая школа»,1967. - 387с.

82. Рюденберг Р. Переходные процессы в электроэнергетических системах/Р. Рюденберг..-М.: Изд-во иностранной литературы,1955.-714с.

83. Розенфельд В.Е. Теория электрической тяги. Учебник для вузов ж.-д. трансп. / В.Е. Розенфельд, И.П. Исаев, Н.Н. Сидоров.- М.: Транспорт, 1983. - 328 с.

84. Райншке К., Ушаков И.А. Оценка надежности систем с использованием графов/ под. ред. И.А. Ушакова - М.:Радио и связь ,1988. -209 с.

85. Савоськин А.Н. Математическое моделирование электромагнитных процессов в динамической системе контактная сеть-электровоз/А.Н. Савоськин, Ю.М. Кулинич, А.С. Алексеев // Электричество. - 2001. - №10 . - С. 29-35.

86. Сапожников В.В. Теория дискретных устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: учеб.для вузов ж.-д. трансп./ В.В. Сапожников, Вл.В Сапожников, Ю.А. Кравцов. - М.: УМК МПС России,2001.-312 с.

87. Сапожников Вл.В. Методы построения безопасных микроэлектронных систем железнодорожной автоматики / В.В. Сапожников, Вл.В. Сапожников, Д.В. Гавзов, Х.А. Христов.-М.:Транспорт, 1995. - 272 с.

88. Сапожников Вл.В. Надежность систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учебное пособие для вузов ж.д. трансп. Издание первое / Вл.В Сапожников, В.В. Сапожников, В.И. Шаманов.- М.: УМК МПС РФ, 2003.- 262 с.

89. Сапожников Вл.В. Сертификация и доказательство безопасности систем железнодорожной автоматики/ Вл.В. Сапожников, В.В. Сапожников, В.И. Талалаев. - М.:Транспорт, 1997. - 288 с.

90. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013613095. Модель электропоезда переменного тока ЭД9Э для

режима тяги/А.А. Богдан, А.М. Евстафьев, А.Н. Сычугов, А.Я. Якушев, И.П. Викулов; правообладатель ФГБОУ ВПО ПГУПС. - заявка № 2013611050, заявл. 08.02.2013; зарегистр. 25.03.2013.

91. Сирая (Опарина) Е.В. Использование мультиплексных каналов для управления электрическими аппаратами на электроподвижном составе/Е.В. Сирая (Опарина) // Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2012. - №4(33). - С. 67-72.

92. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013613094. Модель электропоезда переменного тока ЭД9Э для режима рекуперативного торможения /А.А. Богдан, А.М. Евстафьев, А.Н. Сычугов, А.Я. Якушев, И.П. Викулов; правообладатель ФГБОУ ВПО ПГУПС. - заявка № 2013611043, заявл. 08.02.2013; зарегистр. 25.03.2013.

93. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013613096. Модель тягового электродвигателя ТЭД2У электропоездов постоянного тока /А.А. Богдан, А.М. Евстафьев, А.Н. Сычугов, А.Я. Якушев; правообладатель ФГБОУ ВПО ПГУПС. - заявка № 2013611055, заявл. 08.02.2013; зарегистр. 25.03.2013.

94. Сотсков Б.С. Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники /Б.С. Сотсков. - М.: «Высшая школа», 1970. - 269 с.

95. Тихменев Б.Н. Электровозы переменного тока с тиристорными преобразователями/ Б.Н. Тихменев, В.А. Кучумов.-М.: Транспорт,1988. - 311

96. Тихменев Б.Н. Подвижной состав электрифицированных железных дорог. Теория работы электрооборудования. Электрические схемы и аппараты. Учебник для вузов ж.-д. трансп.- М.: Транспорт, 1980. - 471 с.

97. Трахтман Л.М. Электрическое торможение электроподвижного состава/Л.М. Трахтман.-М.:Транспорт, 1965. - 204 с.

98. Тушканов Б.А. Электровоз ВЛ85. Руководство по эксплуатации/ Б.А. Тушканов, Н.Г. Пушкарев.-М.: Транспорт, 1992.- 480 с.

99. Хартов В.Я. Микроконтроллеры AVR. Практикум/ В.Я.Хартов.-М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.-240 с.

100. Харкевич А.А. Спектры и анализ/А.А. Харкевич - М.: Государственное издательство техико-теоретической литературы, 1951.-196с.

101. Хвощ С.Т. Мультиплексные каналы межмодульного обмена корабельных систем / С.Т. Хвощ, В.В, Дорошенко, С.В, Бочкарев, В.Т. Лебедев, А.Н. Васильев. - Л.: ЦНИИ «Румб», 1986. - 144 с.

102. Хвощ С.Т. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления / С.Т. Хвощ, Н.Н. Варлинский, Е.А. Попов.- Л.: «Машиностроение», 1989. - 605 с.

103. Хвощ С.Т. Организация мультиплексных каналов на основе интерфейсного комплекта БИС.-Л.:ЛДНТП,1984.- 26 с.

104. Хвощ С.Т. Организация последовательных мультиплексных каналов систем автоматического управления / С.Т.Хвощ, В.В.Дорошенко, В.В.Горовой. - Л.: Машиностроение, 1989. - 271 с.

105. Хелд Г. Технология передачи данных / Г. Хелд. - СПб.: Питер, Издательская группа BHV, 2003. - 720 с.

106. Чернышев А.А. Основы надежности полупроводниковых приборов и интегральных микросхем / А.А. Чернышев. - М.: Радио и связь, 1988. - 256 с.

107. Шапиро Д.Н. Основы теории электромагнитного экранирования / Д.Н. Шапиро. - Л.: «Энергия», 1975. - 112 с.

108. Шварцман В.О. Взаимные влияния в кабелях связи / В.О. Шварцман. - М.: Связь, 1966.-431 с.

109. Шишмарёв В.Ю. Автоматизация производственных процессов в машиностроении / В.Ю. Шишмарёв. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 368 с.

110. Шубинский И. Б. Структурная надёжность информационных систем. Методы анализа / И. Б. Шубинский. - Ульяновск : Печатный двор, 2012. - 216 с.

111. Электровоз ВЛ8. Руководство по эксплуатации.-М.: Транспорт, 1961. - 320 с.

112. Энергетическая стратегия железнодорожного транспорта за период 2010 года и на перспективу до 2020 года. Основные направления. Приоритеты. Эффективность// Железнодорожный транспорт. - 2004. -№4. -С. 52-55.

113. Энергетическая стратегия железнодорожного транспорта по материалам Научно-технического совета ОАО «РЖД»// Железнодорожный транспорт. - 2004. - №8.-С. 33-34.

114. Юренко К.И. Современные требования к программному обеспечению бортовых систем управления подвижного состава / К.И. Юренко // Вестник ВЭлНИИ. - 2007. - №2(54). - С. 148-158.

115. Ютт В.Е. Электронные системы управления ДВС и методы их диагностирования. / В.Е. Ютт. - М.: Высшая школа, 2007. - 240 с.

116. Якушев А.Я. Исследование системы автоматического управления тяговыми электродвигателями электровозов переменного тока: учебное пособие / А.Я. Якушев, И.П. Викулов. - СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2011. - 41 с.

к

о

К

о «

Я

>

О

X

О) 2 Р

а

О)

а

О)

Кс

а

ё й О)

К К >а

О

н «

о к н

о й й

О) р

1 к к к

о

н р

Главный Реверсивно-режимный ш 1

ь и N I II 3 0 в в ------------------- I [1 и Зг

1

1

Г|_-----г-гт--г--------

я я ч и и (1 5 м ; ; ; и \ »5 Р ^ № " г \ ^ у и 1 ¿МЙЙй^ ЧОРр^Ч 0 В Й л 4 ц Е ч

Лт О)

ГР о' й

я

та о

X

Г6

ЕС

Г6 >

СП 1Л

Рисунок П А.2-Схема цепей управления аппаратами KM41,KM42

Управление тяговым режимом электровоза ЭП1

Для включения тягового режима из остановочного состояния электровоза необходимо установить штурвала контроллера машиниста (КМ )SM1 (SM2) в положение 0 и включить выключатель «МСУД». При этом получают питание промежуточные реле KV21, KV22, KV23, контролирующие нулевое положение главного вала КМ. Через вспомогательные блокировки реле KV21 питание поступает к катушке контактора KM43, который после включения становится на «самопитание». Контактор KM43 подает напряжение от шкафа питания А25 к источнику питания МСУД А53 и от обмотки собственных нужд тягового трансформатора к панелям питания А51, А52 для питания датчиков тока ТЭД, а также через включенный контактор KM40 на трансформаторы T36 или питания сельсинов-задатчиков силы тяги и скорости. Контакты блокировочного переключателя SA3(SA4) обеспечивают возможность включения МСУД только из рабочей кабины (рис.3.3, позиция 1).

При установке реверсивно-режимной рукоятки в положение Вперед-ПП (или Назад-ПП) и включении выключателя «Тяга» SF19 (SF20) подается питание через блокировки 13-14 SM1 на провод Н29 и включаются промежуточные реле KV13, KV16, KV19. Катушка реле KV16 получает питание от блока А40 системы КЛУБ-У. При скорости выше 40 км/ч блок А40 обесточивает катушку KV16, тем самым включая пневматическое устройство У5, обеспечивающее повышенное давление в тормозных цилиндрах в случае экстренного торможения (при этом контакты KV12 или KV13 замыкаются). Контакты реле KV19 включены в цепь У5 для исключения его срабатывания при включении питания цепи. В цепь питания катушки промежуточного реле KV13 включены контакты блокировочного переключателя SA3(SA4), блокировки крана машиниста SQ3 (SQ4) и крана экстренного торможения SQ7 (SQ8), предназначенные для разбора цепи питания реле KV15 при экстренном торможении краном машиниста или краном экстренноготорможения (рис 3.3, позиция 2). Питание подается также на катушку Вперед (Назад) реверсивного переключателя A11-QP1 и A12-QP1. Переключатели устанавливаются в соответствующее положение и включают реле времени KT10, предназначенное для контроля переключения реверсоров. Включившись, реле времени KT10 подготавливает цепь питания катушки промежуточного реле KV15.

Реле KV13 своими н.р. контактами замыкает цепь питания катушек тормозных переключателей QT1-Тяга, обеспечивая их переключение в

положение «Тяга» и подготавливает цепь питания катушки реле KV15. В цепь питания катушки QT1-Тяга включены н.з. контакты электропневматического клапана автостопа У25 (У26),н.р. контакты электропневматического выключателя управления SP4, промежуточных реле KV12-KV14 и реле времени ^Л (рис.3.3, позиция 3). При срабатывании электропневматического клапана автостопа У25(У26) реле KV12 включается или своими н.з. контактами отключает реле KV15. Реле KV14 получает питание от цепей МСУД и предназначено для автоматического снятия питания с реле KV15 при переходе из режима тяги в режим торможения.

Сбор схемы силовых цепей в режиме тяги завершается после перевода штурвала контроллера машиниста в положение П и подачи питания на усилители-формирователи управления тиристорными плечами ВИП посредством включения электромагнитных контакторов KM41 и KM42.

Промежуточное реле KV15 контролирует в режиме тяги: положение клапанов электропневматического автостопа У25 (У26), пневматического выключателя SP4, промежуточных реле KV12, KV13, KV14, тормозных переключателей A11-QT1, A12-QT1 и промежуточного реле KV22, разрешающего сбор цепи тяги только в положении «0-П» контроллера машиниста. Все перечисленное оборудование, кроме клапанов автостопа У25 (У26), имеет последовательно включенные н.р. блокировки в цепи реле KV15. Включение промежуточного реле KV15 подчинено условию выполнения логического перемножения (И) рабочего положения перечисленных аппаратов (рис.3.3, позиция 4).

В свою очередь в цепях питания контакторов KM41, KM42 включены н.р. блокировки реле KV15 и тормозного переключателя QT-Тяга. Включение контакторов KM41, KM42 происходит после перехода тормозного переключателя QT1 в положение «Тяга» и включения реле KV15. В цепи катушек KM41,KM42 включены н.р. блокировки разъединителей ВИП и выводов тяговых обмоток трансформатора QS3 (QS4), QS5 (QS6), н.р. блокировки электродвигателей вентиляторов KM7и KM11н.р. блокировки промежуточного реле KV23, служащие для включения контакторов KM41, KM42 только в положении «П» КМ (рис.3.3, позиция 5). Собственные контакты KM41, KM42 обеспечивают питание катушек в положениях «НР-4» контроллера машиниста.

Контакторы KM41, KM42 своими силовыми контактами подают напряжение на блоки питания A61, A62 от обмотки собственных нужд тягового трансформатора, а вспомогательными контактами включают реле времени ^П.

Реле ^П предназначено для задержки перехода тормозных переключателей QT1 из тормозного положения в тяговое на время затухания переходных процессов в ВИП и ТЭД после отключения тяговой нагрузки (рис.3.3, позиция 6).Реле времени с выдержкой 1-1,5 с замыкает контакты в цепи электромагнитных клапанов QT-Торможение, обеспечивая возможность их переключения в тормозное положение без токовой нагрузки. За время 1-1,5с успевают затухнуть переходные процессы в цепях тяговых двигателей и ВИП.

Приложение Б

Вход в режим тяги МСУД осуществляет в следующей последовательности (н.з. блокировки подчеркнуты):

1. Включение промежуточных реле КУ21, КУ22, КУ23 подачей питания на провод Н83 от МСУД.

2. Включение промежуточного реле КУ14 подачей напряжения из МСУД на провод А 272.

3. Сбор схемы питания клапана QT-Тяга через обратную блокировку реле времени КТ1:

A11-QT1, A12-QT1(Тяга)= плюс питания по проводу Н29* У25(26^Р4*КУ12* КУ13 *КУ14*КТ1

При переходе тормозного переключателя QT в положение «Тяга», клапан QT-Тяга становится на «самопитание».

4. Подача напряжения на катушку промежуточного реле КУ15 через

^ 14:

КУ15= плюс питания по проводу

Н29*У25(26)*SP4*KV12*KV13*KV14*A11-QT1*A12-QT1*KT10*KV22

5. Включение контакторов КМ41,КМ42 через реле КУ15:

КМ41,КМ42 = плюс питания по проводу Н09*QS3(4)*QS5(6)*KV23*KV15*A11-QT1 ^12-

QT1)*(KM7(8)vKM11(12)vKV45(46))

6. подача напряжения на реле времени КТ1:

КТ1=плюс питания по проводу Н09 * предохранитель F37*(KM41vKM42)

7. Снятие напряжения с промежуточных реле КУ21, КУ22, КУ23

8. Питание реле КУ 15 через собственные блокировки

КУ15 = плюс питания по проводу

Н29*У25(26)*SP4*KУ12*KУ13*KУ14*A11-QT1*A12-QT1*KT10*KT1*KV15

Выход из режима тяги МСУД осуществляет в следующей последовательности :

1. Включение промежуточных реле КУ21, КУ22, КУ23 подачей питания на провод Н83 от МСУД;

2. Отключение промежуточного реле КУ 14 снятием напряжения с провода А272.

3. Разбор схемы питания клапана QT-Тяга размыканием блокировок реле КУ14.

4. Отключение реле КУ15 размыканием блокировок КУ14 и А11-QT1*A12-QT1:

КУ15=плюс питания по проводу

Н29*У25(26)*SP4*KV12*KV13*KV14*A11-QT1*A12-QT1*KT10*KV22

5. Отключение контакторов КМ41,КМ42 размыканием блокировок

^15:

КМ41,КМ42 = плюс питания по проводу Н09*QS3(4)*QS5(6)* (KM41vKM42) * KV15*A11-QT1(A12-QT1) *(^7 (8)vKM11(12)vKV45(46))

6. Отключение реле времени КТ1 размыканием блокировок ^41,^42 :

КТ1=плюс питания по проводу Н09*предохранитель F37*(KM41vKM42)

7. Снятие напряжения с провода Н83 и отключение промежуточных реле КУ21, КУ22, КУ23.

Вход в режимрекуперации МСУД осуществляет в следующей последовательности :

1. Подача напряжения на провод Н45:

- включение клапана QT- Торможение через обратную блокировку ^П с выдержкой времени:

A11-QT1, A12-QT1(Торможение) = плюс питания по проводу Н45*KT1

- включение реле KV 15 через прямую блокировку QT1:

^15=плюс питания по проводу Н45*QF11*QF12*QF13*QT1*QF11 *QF12*QF13*QT1*SP3*KV01*KV02*KA11* KM14*KT10*KV22

-включение реле времени ^Г5 через прямую блокировку KV15:

^Г5 = плюс питания по проводу Н45*QF11*QF12*QF13*QT1 *QF11*QF12*QF13 *QT1 *KA11*KV01* ^02*^15

2. Включение контакторов KM41, KM42 через прямую блокировку реле KV15:

KM41,KM42 = плюс питания по проводу

Н09*QS3(4)*QS5(6)*KV23*KV15*KT5*(KM7(8) vKM11(12) vKV45(46))

3. Включение реле времени KT1;

О^плюс питания по проводу Н09* предохранитель F37*(KM41vKM42)

4. Включение контактора Ю через н.з. блокировки реле времени KT4 с выдержкой времени:

K1=Н45*QF11*QF12*QF13*QT1*KA11*KV01*KV02*QF11*QF12*QF13* QT1*KV15*KT4

5. Отключение промежуточных реле KV21, KV22, KV23 снятием питания с провода Н83;

6. Фазовое регулирование тока возбуждения ВУВ и регулирование тока ТЭД, начиная с 4 зоны регулирования (с 900).

Алгоритм выхода из рекуперации в режиме «Автоведения»:

1. Включение промежуточных реле KV21, KV22, KV23 подачей питания на провод Н83 от МСУД;

2. снятие напряжения с провода Н45:

- снятие напряжения с клапана QT1-Торможение;

- отключение контактора Ю

0=+:™ по проводу Н45*QF11*QF12*QF13*QT1*KA11*KV01* KV02*QF11*QF12*QF13*QT1*KV15*KT4

- отключение реле KV 15;

^15=плюс питания по проводу Н45*QF11*QF12*QF13*QT1*QF11 *QF12*QF13*QT1*KA10*SP3*KM14*KT10*KV22

- снятие напряжения с контакторов KM41,KM42 через реле времени ^5 c задержкой времени 1,5 с

™41ДМ42 = плюс питания по проводу Н09*QS3(4)*QS5(6)*KV23 *KT5*KV15*(KM7(8)vKM11(12)vKV45(46)) -отключение реле времени KT1

KT1=плюс питания по проводу Н09*предохранитель F37*(KM41vKM42) 3. Выключение реле KV21, KV22, KV23 снятием питания с провода

Н83.

Приложение В Режим торможения электровоза ЭП1

Переключение электровоза из режима тяги в режим рекуперативного торможения происходит после подготовки силовых цепей и цепей управления в следующей последовательности:

1. штурвал контроллера машиниста устанавливается в нулевое положение, при этом контактами контроллера машиниста 59-60 отключается реле времени KT10, размыкающее с выдержкой времени 1-1,5 с контакты в цепи питания катушки промежуточного реле KV15. При этом отключаются контакторы KM41,KM42. Контакторы KM41,KM42 силовыми контактами отключают блоки питания ВИП от обмотки собственных нужд тягового трансформатора, а вспомогательными н.р. контактами - реле времени KT1. Отключившись, реле KT1 размыкает н.р. контакты в цепи катушки KV15 и замыкает н.з. контакты в цепи катушек тормозных переключателей A11-QT1, Л^^И-Торможениес выдержкой времени 1-1,5 с. Таким образом обеспечивается выдержка времени на затухание переходных процессов в ТЭД при выключении токовой нагрузки перед переключением тормозных переключателей в положение торможения.

2. реверсивно-режимная рукоятка контроллера машиниста устанавливается в положение Р, при этом снимается питание с провода Н29 и подается питание на провод Н45.

Сбор цепи торможения:

1. от выключателя 8Е21(8Е22)«Торможение» подается напряжение на катушки А11^Т1, А12^Т1-Торможение, обеспечивая их переключение в положение «Торможение». Переключатели РТ1 подготавливают силовые цепи и цепи управления для работы в режиме рекуперативного торможения (рис 3.4, позиция 1);

2. контактами КМ17-18 включается реле времени КТ4, размыкая контакты в цепи катушек пневматического контактора К1 и электропневматического клапана У3 (рис 3.4, позиция 2);

3. штурвал контроллера машиниста устанавливается в положение П. При этом включается реле времени КТ10, замыкая контакты в цепи реле КУ15 и в цепи катушки электромагнитного контактора КМ 14. Контактор включается и силовыми контактами включает электродвигатель вентилятора М14, а вспомогательными - реле КУ15 (рис 3.4, позиция 3). Реле КУ15 замыкает контакты в цепи своей катушки, а так же в цепи контактора К1 и включает реле времени КТ5 (рис 3.4. позиция 4). Реле КТ5 н. р. блокировками включает контакторы КМ41, КМ42, которые силовыми контактами подключают блоки питания А61,А62 к обмотке собственных нужд тягового трансформатора, вспомогательными контактами - включают реле КТ1 и отключают реле КТ4 (рис 3.4, позиции 5, 6). Реле КТ1 размыкает свои контакты в цепи катушек тормозных переключателей РТ1 и замыкает в цепи катушки КУ15. Катушка переключателя рТ1остается на самопитании. Реле времени КТ4н.з. блокировками с выдержкой 1-1,5 с. включает контактор К1 (рис 3.4, позиция 7). Контактор силовыми контактами замыкает цепь питания обмоток возбуждения тяговых двигателей, вспомогательными контактами замыкает цепь питания усилителей-формирователей импульсов блока выпрямительной установки возбуждения ВУВ. Задержка подачи напряжения к усилителям импульсов на 11,5 с после включения контакторов КМ41,КМ42 предусмотрена для исключения сбоев в работе ВИП;

4. штурвал контроллера машиниста установить в положение НР, обеспечивающее в режиме «Автоведения» предварительное торможение электровоза. При этом отключаются реле КУ21, КУ22, КУ23.

Реле KV22, отключившись, размыкает контакты в цепи реле KV15, но цепь катушки остается замкнутой через собственные блокировки и контакты реле

Как при ручном управлении, так и при «Автоведении» величина тормозной силы задается положением штурвала при его повороте в направлении к позиции 4 с помощью сельсина В1. Тормозная сила автоматически поддерживается на заданном уровне до достижения электровозом заданной скорости. Скорость электровоза задается рукояткой скорости при помощи сельсина В2, которым задается угол открытия тиристоров ВУВ. Переключение с ручного управления на режим «Автоведения» в торможении осуществляется также тумблером S67(S68).

Приложение Г

Алгоритм управления работой вспомогательных машин

Питание цепей управления обеспечивается выключателями SF25(26) «Вспомогательные машины», SF27(28) «Компрессоры», SF29(30) «Вентиляторы».

Управления вспомогательными машинами осуществляется с блока выключателей S 19(20) в кабине машиниста и тумблерами S12-S17 с проходного коридора.

Включение вентиляторов:

1.Включение выключателей «Вентилятор 1», «Вентилятор 2», «Вентилятор 3» обеспечивает включение электромагнитных контакторов КМ11, КМ12, КМ13:

КМ11=Вентилятор «Вентилятор1»*К1*КМ7*КК11

КМ12=Вентилятор 2*S12 «Вентилятор2»*К2*КМ8*КК12

КМ13=Вентилятор 3*S13 «Вентилятор3»*К3*КМ9*КК13

2.Контакторы КМ11, КМ12, КМ13 своими вспомогательными контактами подают питание на контакторы КМ1, КМ2, КМ3,происходит подключение пусковых резисторов:

KM1=S19(20) «Вспомогательные машины»*+ИП по пр. Н240*А11-QT1*KT10*КМ11

KM2=S19(20) «Вспомогательные машины»*+ИП по пр. Н240*А11-QT1*KT10*КМ12

КМ3=Б 19(20) «Вспомогательные машины»* +ИП по пр. Н240*A11-

QT1*KT10*КМ13

Автоматическое включение ЭД вентилятора трансформатора при срабатывании датчика-реле температуры масла БК10:

KV55=S19(20) «Вспомогательные машины»*+ИП по пр. Н240*А11-ОТ1*КТ10*8К10

КМ13=Вентилятор 3*S13 «Вентилятор3»*К3*КМ9*КК13

KУ43=S 19(20) «Вспомогательные машины»* +ИП по пр. Н240*A11-ОТ1*КТ10*КМ13

Промежуточное реле КУ 43 включает контактор КМ17:

KМ17=S 19(20) «Вспомогательные машины»* +ИП по пр. Н240* S17 *КУ47*КУ43 *КМ10 *КК 17

Реле КУ47 не допускает включения контактора КМ17 маслонасоса М17 при включенном тумблере S25(26) «Нагрев масла».

Включение вентилятора охлаждения блока балластных резисторов

М14:

При переводе электровоза в режим рекуперативного торможения производится установка реверсивно-режимной рукоятки в положение Р и штурвала машиниста в положение П. Контакты тормозного переключателя А12-РТ1 обеспечивают включение контактора КМ 14 подачи питания на вентилятор блока балластных резисторов (ББР) только в режиме рекуперативного торможения.

1. Подача питания на контактор КМ14:

KM14=S 19(20) «Вспомогательные машины»* +ИП по пр. Н240*А12-ОТ1*КТЮ*КТ6*КК14

Для обеспечения задержки на отключение вентилятора 4 обдува ББР при переходе из рекуперации в тягу в течение 60 с осуществляется подпитка контактора КМ14 от шкафа А55 по проводу А268 через контакты промежуточного реле КУ14 и контакты А12^Т1.

Включение компрессоров

Включение ЭД компрессоров производится после включения выключателя панели S 19(20) «Вспомогательные машины» и подачи питания на контакторы КМ1,КМ2, КМ3.

Поочередная работа компрессоров обеспечивается промежуточными реле КУ51, КУ52 и реле времени КТ7.

Подача питания на реле времени KT6 производится после включения контакторов КМ1-КМ3:

KT6=S19(20)«Вспомогательные машины»*+ИП по пр. Н240*А11-QT1* KT10* КМ1*КМ2*КМ3

Включение компрессора 1 (М 15):

Подача питания на промежуточное реле KV51:

^5^19(20)«Компрессор1»*+ИП по пр.Н257 *SP9*KT6*KV52*(KT7 vKV51)

Собирается цепь питания реле времени KT7. Промежуточное реле KV51 остается на самопитании.

KT7=S 19(20)«Компрессор 1»* +ИП по пр. Н257*KV52*(KV51vKT7)

Включение контактора подачи питания КМ15 на компрессор 1 (М15):

KM15=S19(20)«Компрессор1»* +ИП по пр. Н257*KV51*KK15*KK16

При достижении давления воздуха в питательной магистрали 0,9 МПа±0,025 МПа контакты датчика-реле давления SP9 размыкаются, отключая реле KV51, которое отключает контактор KM15 и компрессор 1 соответственно:

^5^19(20)«Компрессор»*+ИП по пр.Н257* SP9*KT6*KV52*(KT7v KV51)

KM15=S19(20)«Компрессор»*+ИП по пр. Н258*KV51*S15*KK15*KK16

Реле времени KT7 остается на самопитании, не допуская повторного включения реле KV51 и обеспечивая включение реле KV52.

Питательная магистраль сообщается с атмосферой через разгрузочный клапан У15.

Включение компрессора 2 (М16):

При снижении давления воздуха в питательной магистрали до 0,75 МПа±0,025МПа датчиком-реле давления SP10 включается реле KV52, которое включает контактор KM16 и компрессор2:

KV52=S19(20)«Компрессор2»* +ИП по пр. Н258*SP10*KT6*KV51 *(KT7vKV52)

KM16=S19(20)«Компрессор»*+ИП по пр.Н258*KV52*S16*KK18*KK19

Реле времени KT7 отключается с выдержкой времени, подготавливая тем самым цепь питания реле KV51.

^7=819(20)«Компрессор»*+ИП по пр. Н257*KV52*(KV51vKT7)

При достижении давления воздуха 0,9 МПа±0,025МПа контакты датчика-реле давления БР10 размыкаются, отключая реле KV52, контактор КМ16 и компрессор 2. Тормозная магистраль сообщается с атмосферой через разгрузочный клапан У16. При следующем включении датчика -реле давления БР9 включается реле KV51, контактор KM15 и компрессор 1.

^52=819(20)«Компрессор2»*+ИП по пр. Н257*SP10*KT6*KV51 *(KT7v ^52)

KM16=S19(20)«Компрессор2»*+ИП по пр. Н257*KV52*KK18*KK19

Реле времени KT7 обеспечивает выдержку времени на включение компрессора 2 (М16) после отключения компрессора 1 (М15).

Совместная работа компрессоров обеспечивается включением тумблера 814 «Компрессор». Запрещается включать тумблер 814 при работающем компрессоре, если вентиляторы выключены или работают на частоте 16 2/3 Гц.

Отключение соответствующего компрессора осуществляется соответствующим тумблером. Запрещается выключать работающий компрессор, когда не работает ни один из вентиляторов во избежание включения второго компрессора без пусковых конденсаторов.

Контроль давления масла в компрессорах осуществляется датчиками 815, 816, контакты которых включены в цепи индикаторов ДМ1, ДМ2. При включении компрессоров индикаторы загораются и гаснут. Если индикаторы продолжают гореть, то такой компрессор необходимо отключить.

Работа вентиляторовМ11-М14 на низкой частоте

Для обеспечения возможности работы электродвигателей вентиляторов М11-М13 и маслонасоса М17 с низкой частотой вращения (с питанием от ПЧФ (и5)) необходимо включить выключатель SF94 и тумблер 889(890) ПЧФ. Запрещается включать преобразователь ПЧФ (и5) при работающих электродвигателях вентиляторов М11 -М13 на нормальной частоте вращения во избежание возможности перехода их в генераторный режим.

Питание вентиляторов М11-М13 и маслонасоса М17 от ПЧФ с напряжением частотой 16 2/3 осуществляется через контакторы KM7, KM8, KM9, KM10 при отсутствии тока тяговых двигателей или при низком токе ТЭД. Нормально замкнутые контакты КМ11, КМ12, КМ13, КМ17 в цепи питания

178

катушек контакторов КМ7, КМ8, КМ9, КМ10 соответственно обеспечивают возможность включения последних только после отключения КМ11 -КМ13 и КМ17.

Включение контакторов КМ7, КМ8, КМ9 :

КМ7=Вентилятор 1 * 8Ц «Вентилятор 1»*К1 *КМ11

КМ8=Вентилятор 2*812 «Вентилятор2»*К2*КМ 12

КМ9=Вентилятор 3*313 «Вентилятор3»*К3 *КМ 13

Включение маслонасоса М17 контактором КМ10 при питании от напряжения низкой частоты осуществляется только после включения любого из контакторов КМ7-КМ9, что обеспечивается вспомогательными контактами промежуточного реле КУ76 в цепи питания КМ10:

КУ76=+ИП по пр. 404 *КМ7*КМ8*КМ9

KМ10=S 19(20) «Вспомогательные машины»* +ИП по пр. Н240*S 17*КУ47*КУ76*КМ17*КК7*КК8

Работа ЭД вентиляторов на низкой частоте осуществляется при низком токе ТЭД. При повышении тока ТЭД до 400 А и более или тока рекуперации до 500 А и более через 80 с +-5с отключается контактор КМ7 и включается контактор КМ11, подключая вентилятор 1 (М11) к обмотке СН тягового трансформатора с питающим напряжением частотой 50 Гц. Аналогично осуществляется поочередное включение вентиляторов 2, 3 с интервалом 2-3 с. Переключение ЭД маслонасоса М17 осуществляется одновременно с переключением вентилятора 3 М13.

При снижении тока якоря ниже 400 А или тока рекуперативного торможения ниже 500 А контакторы КМ11-КМ13, КМ17 через 80 с+-5 с отключаются и включаются контакторы КМ7-КМ9, КМ10, в течение 10 с+-1с ЭД находятся в состоянии выбега, потом получают питание от ПЧФ (и5).

Сигнал на изменение частоты вращения ЭД вентиляторов подается в преобразователь и5 от шкафа МСУД А55 по проводу А271 в виде напряжения 50 В, соответствующего нормальной частоте вращения, в виде нулевого напряжения - низкой частоте вращения.

Обеспечение пуска ЭД вентиляторов на полной рабочей частоте при работе компрессоров:

Пуск любого из ЭД вентиляторов М11 -М14 на частоте питающего напряжения 50 Гц при работающих компрессорах (одного или обоих) обеспечивается повторным подключением пусковых конденсаторов. При включении любого из контакторов КМ11 -КМ14 включается реле КУ50:

КУ50= S 19(20) «Вентилятор 1 »+ИП по пр. 252 *КМ7*КУ49

Реле KV50 размыкает цепь питания реле контроля напряжения KV01, которое замыкает свои контакты в цепи питания контакторов КМ1, КМ2, КМ3 и разгрузочных клапанов У15, У16, обеспечивая их включение:

KM1(KM2,KM3)=S19(20)«Вспомогательные машины»*+ИП по пр. Н240* A11-QT1*KT10 *1<У01

У15 (У16)= 819(20)«Вспомогательные машины»*+ИП по пр. Н240* А11-QT1*KT10 *^01

Контакторы КМ1 -КМ3 подключают пусковые конденсаторы и включают реле KV49. Реле KV49 становится на самопитание и разбирает цепь питания реле KV50, замыкая цепь питания KV01. Включение реле KV01 обеспечивает отключение пусковых конденсаторов и разгрузочных клапанов после пуска ЭД вентиляторов:

КV49=S19(20)«Вспомогательные машины»*+ИП по пр. Н240* А11-QT1*KT10 *KM1 *KM2*KM3

Самоподхват реле KV49:

КV49=S 19(20)*+ИП по пр. 281*^9*^49

Отключение KV50:

KV50= 819(20) «Вентилятор 1 »+ИП по пр. 252 *КМ7*^49

Отключение реле KV50 обеспечивает замыкание цепи питания реле KV01, которое размыкает цепь питания контакторов КМ1 -КМ3 и отключение пусковых конденсаторов и разгрузочных клапанов после пуска ЭД вентиляторов.

KM1(KM2,KM3)=S19(20)«Вспомогательные машины»*+ИП по пр. Н240* A11-QT1*KT10 *^01

У15 (У16)= 819(20)«Вспомогательные машины»*+ИП по пр. Н240* А11-QT1*KT10 *^01