Устройство и работа системы по управлению электрооборудованием и электрической передачей тепловоза.

Включение микропроцессорной системы управления, регулирования и диагностики локомотивов (МСУ-ТП) и автоматическая загрузка программного обеспечения в устройство обработки информации (УОИ) U6 и дисплейный модуль (ДМ) U7 производится до запуска дизеля тепловоза при включении соответствующих автоматических выключателей (название, обозначение по схеме приведены в приложении Б, стр.44)

Ядром системы является УОИ, которое состоит из двух идентичных полукомплектов: А и Б, конструктивно расположенных в одном корпусе. Питание на оба полукомплекта УОИ и дискретные датчики подается от бортовой сети тепловоза ±110В через два стабилизатора постоянного тока U4 и U5 (U4 обеспечивает питание полукомплекта - А, U5 – полукомплекта Б), обеспечивающих стабильность напряжения питания, в том числе и во время запуска дизеля при глубокой просадке напряжения бортовой сети. В работе находится один полукомплект в зависимости от положения тумблера на шкафу УОИ, второй полукомплект находится в резерве. Переключение в случае необходимости с рабочего полукомплекта на резервный производится при заглушенном дизеле и отключенном питания УОИ переключением тумблера на шкафу в соответствующее положение: А или Б.

Питание на дисплейный модуль подается от бортовой сети тепловоза. Питание температурного измерителя (ИТ) U44 и комплекта аналоговых и частотных датчиков обеспечивается от УОИ.

Из электрической схемы тепловоза в УОИ поступает информация от аналоговых и частотных датчиков и преобразователей, дискретные сигналы состояния органов управления на пульте машиниста, реле и контакторов. Обмен информацией УОИ с ИТ и электронным регулятором дизеля (ЭРД) U9 производится по интерфейсу «токовая петля», с ДМ по интерфейсу RS-422, обмен по межсекционной связи проводится по двум каналам СОМ4 и СОМ5 (дублирование) по интерфейсу «токовая петля».

В соответствии с заложенными алгоритмами программного обеспечения информация обрабатывается, и в электрическую схему тепловоза выдаются управляющие сигна-

лы силовой коммутационной аппаратуре (контакторам, реле, вентилям) для управления схемой тепловоза. В соответствии с режимом работы тепловоза УОИ рассчитывает и выдает электронному регулятору дизеля (ЭРД) заданные значения частоты вращения вала дизеля и режим работы тепловоза (холостой ход, тяга, электрический тормоз), которые он должен отработать. Рассчитав заданное значение напряжения тягового генератора, УОИ оказывает соответствующие управляющие воздействия на тиристоры блока выпрямителей кремниевых БВК1012 U2, обеспечивая поддержание заданного напряжения, регулируя соответствующим образом ток возбуждения тягового генератора G3. Одновременно УОИ подает управляющее воздействие на управляемый шестиканальный выпрямитель М-ТПП-360Д U1, который обеспечивает регулирование напряжения, подводимого к тяговым электродвигателям M1-M6.

Для облегчения условий труда локомотивной бригады и обслуживающего персонала программное обеспечение УОИ обеспечивает выдачу на ДМ ряда аварийно-предупредительных сообщений о состоянии УОИ и параметрах работы тепловоза. Сообщения высвечиваются на ДМ обеих кабин, убрать сообщения с экрана можно только из кабины, на которую переведено управление тепловозом. Необходимо помнить, что выдача информации на экран ДМ возможна только при наличии связи ДМ и УОИ. Сообщение "Нет связи с ДМ" говорит об отсутствии физического обмена между УОИ и ДМ и невозможности вывода на ДМ аварийно-предупредительных сообщений.

К предупредительным сообщениям относится информация:

· о возникающих неисправностях, не требующих оперативного вмешательства (допускается продолжение движения по перегону), но машинист о них оповещен, и устранение этих неисправностей он может провести в поездке или по прибытии в депо отстоя по своему усмотрению (например, выход из строя одного из предохранителей ВУ);

· о приближении тех или иных параметров к предельно допустимым, но при которых разрешается движение (например, «Температура воды >98°C»). При этом машинист действует по своему усмотрению (снизить нагрузку и т.п.).

К аварийным сообщениям относится информация о выходе из строя какого-либо аппарата (или параметров за предельно допустимые), при этом УОИ автоматически без участия машиниста осуществляет необходимые действия (например, сброс нагрузки, останов дизеля и т.п.). Восстановление той или иной функции тепловоза возможно только при приведении неисправного аппарата в работоспособное состояние.

УОИ обеспечивает управление исполнительными аппаратами тепловоза (контакторами, реле, вентилями), регулирует ток возбуждения тягового генератора и напряжения, подаваемые на тяговые двигатели. При управлении аппаратами, имеющими обратные связи (вспомогательные блокировочные контакты, сигналы с которых заведены в УОИ), УОИ осуществляет автоматический контроль правильности исполнения команд с выдачей аварийных сообщений в случае несанкционированной работы аппарата на ДМ:

· "Наименование аппарата" не включился;

· "Наименование аппарата" самопроизвольно отключился;

· "Наименование аппарата" не отключился;

· "Наименование аппарата" самопроизвольно включился.

Контроль состояния исполнительных аппаратов осуществляется независимо от режима работы тепловоза, периодичность опроса состояния каждого аппарата составляет 50мс. При этом для каждого типа аппарата введена программная задержка опроса, необходимая на время его срабатывания (включения/выключения). Ниже приводится полный перечень наименований аппаратов, за работой которых осуществляется контроль, в дальнейшем, наименования аппаратов в данном документе даны строго в соответствии со схемой электрической принципиальной тепловоза. В Приложении Б приведён полный перечень аппаратов и их обозначение на схеме.

· реверсор QS2 вперед Р(В);

· реверсор QS2 назад Р(Н);

· тормозной переключатель QS3 тяга ТП(тяга);

· тормозной переключатель QS3 тормоз ТП(тормоз);

· поездные контакторы КМ1, КМ2, КМ3, КМ4, КМ5, КМ6;

· контактор возбуждения ТЭД в режиме электрического тормоза КМ7;

· контакторы ослабления возбуждения ТЭД КМ8, КМ9;

· контактор возбуждения генератора (КВГ) КМ11;

· контактор возбуждения возбудителя (КВВ) КМ10;

· контактор масляного насоса (КМН) КМ18;

· контактор топливного насоса (КТН) КМ19;

· контактор стартер-генератора (КД) КМ21;

· контактор регулятора напряжения (КРН) КМ22;

· контакторы параллельного соединения батарей обеих секций (КСБ) КМ20;

контактор аварийного возбуждения (КАВ) КМ13;

· вентиль электрического тормоза Y1;

· вентили песочниц Y 8,9,10,11 и вызова помощника Y12;

· зуммер боксования НА;

· реле контроля тяги К6.