I Авторегулирование в режиме тяги.

При авторегулировании в режиме тяги схема обеспечивает:

- разгон электровоза до заданной скорости и автоматически поддерживаемой

величиной тока якоря тяговых электродвигателей и последующим автоматическим

поддерживанием заданной скорости (при отсутствии ускорения за счет уклона пути);

- плавное нарастание тока тяговых электродвигателей до заданной величины, при

этом скорость нарастания тока должна быть в пределах 50-100 А/с;

последовательное автоматическое включение ступеней ослабления возбуждения (ОП 1, ОП 2, ОП3) после полного открытия тиристоров ВИП в четвертой зоне регулирования для поддержания тока якоря на заданном уровне, если скорость не достигла заданной и вывод соответствующего сообщения на экране блока индикации;

- ограничение тока якорей тяговых электродвигателей при скорости нарастания тока не более 1000 А/с;

- снятие импульсов управления тиристорами ВИП и включение индикации на

дисплее машиниста при скорости нарастания тока якорей тяговых

электродвигателей свыше 1000 А/с (короткое замыкание);

- защиту от боксования колесных пар;

- регулирование частоты вращения вентиляторов В1, В2 с заданным алгоритмом.

Схема собирается после установки рукоятки усилия контроллера в положение «П», при этом включаются контакторы КМ41, КМ42, обеспечивая подачу напряжения от обмотки собственных нужд тягового трансформатора на блоки питания ВИП А73, А74.

Скорость электровоза задается путем установки рукоятки скорости контроллера в положение «Н» (плавный набор) или в положение «УН» (ускоренный набор). При этом величина задаваемой скорости выводится на экран блока индикации БИ 1. При установке рукоятки скорости в положение «Ф» достигнутое значение задаваемой скорости фиксируется, при установке рукоятки в положение «С» происходит плавный сброс величины задаваемой скорости, а при установке рукоятки в положение «О» быстрый сброс задания в ноль. Сила тяги тяговых электродвигателей задается путем установки рукоятки усилия контроллера в положение «Н» (плавный набор) или в положение «УН» (ускоренный набор). При этом величина задаваемой силы (тока якоря) выводится на экран блока индикации БИ 1. При установке рукоятки усилия в положение «Ф» достигнутое значение задаваемой силы (тока якоря) фиксируется. При установке рукоятки в положение «С» происходит плавный сброс задания, а в положение «П» - быстрый сброс в ноль. Напряжение, пропорциональное величине тока якоря, от панели резисторов RI00 подается к шкафу МСУДI (выводы I-I, 4-5 разъема XI3). При срабатывании токовой защиты шкаф МСУД1 обеспечивает снятие импульсов управления с проводов А 101-А109. Информация о срабатывании защиты выводится на экран блока индикации БИ 1.

Функциональная схема САУ в режиме тяги представляет собой два замкнутых контура регулирования, а именно: контур регулирования тока якоря (внутренний) и контур регулирования скорости движения (внешний) а также включает в себя токовую защиту путем снятия импульсов управления выпрямительно-инверторными преобразователями.

Оба контура регулирования состоят из: задающего момента ( задатчик тока якоря и задатчик скорости) – контроллера машиниста КМ; шкафа МСУД1; выпрямительно - инверторного преобразователя ВИП; тягового трансформатора Т; тягового электродвигателя ТД; звеньев обратной связи - датчика тока ДТЯ совместно с панелью резисторов ПР и датчика угла поворота ДПС. Контур регулирования тока якорей тяговых электродвигателей работает по принципу стабилизации тока.

При пуске заданное значение тока якоря (I₃) сравнивается со значением тока якоря, вычисленного в контуре регулирования скорости, выполняющего функции автоматического задатчика тока якоря для контура тока. Наименьшее значение этих величин определяет скорость нарастания (заданную интенсивность) тока якорей и заданное значение тока в контуре регулирования тока. Контур регулирования тока обеспечивает плавное нарастание (с заданной интенсивностью) тока якорей до заданной величины и ограничение тока на уровне (1400 +50)А. Полученное значение задания тока (ограниченное на уровне (1400 +50)А) сравнивается с наибольшим фактическим значением тока якорей, поступающих с панели резисторов ПР.

Панель резисторов ПР совместно с датчиками тока ДТЯ формируют напряжения, пропорциональные токам якорей тяговых электродвигателей. Таким образом, поддержание заданного значения тока якоря ведется по наиболее загруженному тяговому электродвигателю. Разность между заданным и фактическим значениями тока якоря определяет значение управляющих цифровых кодов, преобразуемых в ПТ и УВ шкафа МСУДI в импульсы управления ВИП. Шкаф МСУДI обеспечивает плавное четырехзонное регулирование напряжения на тяговых электродвигателях. При пуске, когда заданное значение скорости выше, чем фактическое, работу контура регулирования тока будет определять заданное значение тока якоря. Контур будет поддерживать ток якорей тяговых электродвигателей на заданном уровне, т.е. обеспечивать разгон электровоза с заданным значением токов якорей тяговых электродвигателей до заданной скорости.

В контуре регулирования скорости сравнивается заданное значение, поступающее с задатчика скорости, и значения скорости, поступающие с датчиков угла поворота ДПС через измеритель скорости ИС.

Импульсы напряжения датчиков ДПС с частотой, пропорциональной частоте вращения колесных пар, поступают в шкаф МСУД I, где вычисляется минимальная в режиме тяги и максимальная в режиме электрического торможения частота вращения колесных пар.

В режиме тяги поддержание заданного значения скорости движения ведется по минимальному фактическому значению частоты вращения колесных пар, так как частота вращения колесной пары, у которой произошел срыв сцепления, будет выше, чем у нормально сцепленной пары. Разность между заданным и

фактическим значением скорости определяет значение автоматически задаваемого тока якоря I_a, необходимого для поддержания скорости движения состава в соответствии с заданным значением.

При разгоне, когда фактическое значение скорости будет приближаться к заданной, значение автоматически задаваемого тока якоря I_a начинает уменьшаться и после того, как его величина станет меньше, чем заданное значение I₃ оно же I_a будет определять величину тока якорей тяговых электродвигателей. При скорости электровоза, равной заданному значению, значение тока I_a будет равным нулю, это приведет к тому, что в контуре регулирования тока будет отсутствовать задание тока якоря и САУ зарегулирует ток до нуля.

В процессе движения электровоза может возникнуть боксование как отдельных колесных пар, так и синхронное всех колесных пар. Выявление боксования отдельных колесных пар осуществляется по двум каналам:

- канал по производной от разности между максимальным и средним

значением токов якорей тяговых электродвигателей;

- канал по производной от максимальной частоты вращения колесных пар.

Значение производной от максимальной частоты вращения, превышающей уставку срабатывания, сравнивается со значением производной от разности токов. По наибольшему значению этих двух величин в МК формируется сигнал включения пескоподачи, который подается на вход устройства вывода УД 2, силовым тиристорным ключом которого включаются вентили песочниц. Режим работы вентилей при этом повторно-кратковременный: в течение 0,5 c вентили включены, затем следует пауза 0,5 с. Так продолжается до исчезновения боксования. Синхронное боксование (всех колесных пар) выявляется по производной от минимальной частоты вращения колесных пар. Если производная достигает уставки срабатывания защиты от боксования, в МК I формируется задание для контура регулирования тока якоря, обеспечивающее снижение тока якоря пропорционально величине производной.

Шкаф МСУДI предназначен также для защиты тяговых электродвигателей от аварийных токов в режиме тяги путем запрета на прохождение импульсов управления со шкафа на все ВИП электровоза с одновременным выводом информации на БИI. Значение токов, введенное в шкаф с блока ПР, сравнивается со значением, определяющим уставку срабатывания токовой защиты. При протекании аварийных токов в МК формируется команда на запрет прохождения импульсов управления со шкафа и выводится информация на БИ I. При срабатывании защиты ток в цепи тягового электродвигателя уменьшается до нуля, однако запрет на прохождение импульсов управления ВИП не снимается. Для восстановления схемы в исходное состояние необходимо рукоятку усилия контроллера КМ перевести в нулевое положение, при этом снимается запрет на прохождение импульсов управления с выхода шкафа на ВИП, и исчезает информация на БИI.

Примечание – При установке рукоятки скорости в положение ОТКЛ отключается контур регулирования скорости. При этом схема обеспечивает движение электровоза с заданной и автоматически поддерживаемой величиной тока якоря тяговых электродвигателей. Сила тяги (ток якоря) задается рукояткой усилия таким же образом, как и указано выше.