РГР. Для привода технологических установок на предприятиях железнодорожного транспорта используют в основном асинхронный двигатель
 Скачать 1.87 Mb.
|
6.5 Штатные схемы систем управления АВМ электровозов серии «Ермак»Вспомогательные цепи питаются от обмотки собственных нужд тягового трансформатора Т5. Напряжение холостого хода между выводами а4-6 обмотки 235 В, между выводами а4-х4 - 405 В. Для снижения уровня атмосферных и коммутационных перенапряжений предусмотрен ограничитель перенапряжений F4, для снижения уровня радиопомех - конденсаторы С17, С18, для защиты от токов короткого замыкания - реле КА9, при включении которого отключается главный выключатель QF1. Контроль замыкания на корпус осуществляет реле контроля «земли» KV4, при включении которого загораются индикаторы «РКЗ» на блоке сигнализации А23. Особенностью схемы питания является обеспечение нормальной работы двух групп вспомогательных машин при различных частотах питающего напряжения, различных системах преобразования числа фаз и различных способах формирования пусковых процессов. Питание двигателей вентиляторов М11, М12 и маслонасоса М15 может осуществляться либо напряжением частотой 50 Гц непосредственно от выводов а4-х4 обмотки собственных нужд тягового трансформатора через соответствующие контакторы КМ11, КМ 12 и КМ15, либо напряжением частотой 16 /3 Гц от преобразователя частоты и числа фаз U5 через соответствующие контакторы КМ7-КМ9. Преобразователь получает питание от выводов а4-6 обмотки собственных нужд тягового трансформатора. Фаза С2 является общей для обеих систем питания, переключение с одной системы на другую автоматическое в соответствии с токовой нагрузкой тяговых двигателей. Питание двигателей вентилятора М13 и компрессора М14 осуществляется только напряжением частотой 50 Гц через соответствующие контакторы КМ 13, КМ 14. При установившихся режимах с частотой 50 Гц преобразование числа фаз осуществляется при помощи симметрирующих конденсаторов, которые распределены таким образом, что при любом произвольном порядке включения величина симметрирующей емкости близка к оптимальной. При пусковых режимах конденсаторы С 101-С 106 посредством контакторов КМ1, КМ2 и КМ3 подключаются к сборным шинам фаз С2, С3. Этим обеспечивается увеличение пускового момента двигателя, включаемого первым на номинальную частоту вращения.  Рисунок 27 - Цепи вспомогательных машин электровоза 2ЭС5К «ЕРМАК» В качестве датчика окончания процесса пуска и появления трехфазной системы напряжения на сборных шинах С1, С2, С3 служит реле контроля напряжения KV01 панели А1, настроенное на напряжение включения 300±50 В. Коэффициент возврата реле принят равным 0,8. При пусках последующих машин реле остается включенным. Необходимый пусковой момент вновь включаемых двигателей обеспечивается благодаря ранее включенным машинам, выполняющим функции «расщепителя фаз». Для снятия статического заряда с конденсаторов С101-С106 после их отключения предусмотрены резисторы R31-R33. Преобразование числа фаз при работе двигателей М11, М12, М15 на низкой частоте осуществляется без использования симметрирующих конденсаторов посредством преобразователя U5. От токовых перегрузок вспомогательные машины защищены тепловыми реле КК11—КК15, при срабатывании которых отключается соответствующий контактор. На низкой частоте применены реле КК5, КК6 в цепи двигателя М15 и КК1-КК4 в цепи двигателей вентиляторов М11, М12. В депо напряжение к вспомогательным машинам может быть подано через розетки X1, Х2. Включение питания двигателя компрессора на отключенной секции осуществляется разъединителями QS28, которые должны быть включены на исправной и неисправной секциях. Подключение питания вспомогательных машин, в данном случае от сети через подкузовные розетки X1, Х2, недопустимо, так как может образоваться цепь питания вторичной обмотки тягового трансформатора и возникновение на первичной обмотке трансформатора напряжения 25 кВ. При работе двух электровозов или электровоза и секции по системе многих единиц соединение цепей напряжением 380 В между электровозами или электровозом и третьей секцией не предусмотрено. Управление вспомогательными машинами осуществляется тумблером S56 Вспомогательные машины, выключателями Компрессор, Вентиляторы 1, 2 блока выключателей S20, установленными на пульте машиниста, и тумблерами S14 Компрессор, S11 Вентилятор 1, S12 Вентилятор 2, S13 ПЧФ, S17 Маслонасос, установленными в проходном коридоре (рис. 1.13). Тумблеры предназначены для отключения при необходимости соответствующих двигателей (например, в случае неисправности). Двигатель вентилятора М13 управляется контроллером машиниста в режиме рекуперативного торможения. Для обеспечения питания цепей управления вспомогательными машинами необходимо включить выключатели SF25 Вспомогательные машины, SF26 Вентиляторы 1, 2, SF27 Компрессор.  Рисунок 28 – Схема цепей управления вспомогательными машинами электровоза 2ЭС5К «ЕРМАК» При подготовке машин к пуску предварительно должен быть включен тумблер S56 Вспомогательные машины. При этом через контакты реле контроля напряжения KV01 панели А1, панели диодов U66, U67, U58 подается напряжение на катушки электромагнитных контакторов КМ1-КМ3. Включившись, контакторы подключают конденсаторы С101-С103, С104- С106 к цепям вспомогательных машин и замыкают цепь питания катушки реле времени КТ6. Реле включается, замыкая свои контакты в цепях питания катушек электромагнитных контакторов КМ11-КМ14, обеспечивая возможность пуска первой из вспомогательных машин при условии, что в ее цепь включены все вышеуказанные конденсаторы. Чтобы исключить возможность звонковой работы контактора КМ 14 при включении компрессора во время отключения вентиляторов, реле КТ6 выполнено с задержкой на выключение 1-1,5 с. Панели диодов U66, U67, U58 исключают подачу напряжения на провод Н244 от проводов Н241, Н242, Н246 после включения реле контроля напряжения KV01 панели А1 при пуске машин, исключая тем самым паразитную связь между проводами Н241, Н242, Н246 и подачу напряжения на блок управления А55 от этих проводов. При включении выключателя Компрессор через контакты датчика реле давления SF6 подается напряжение на катушку реле KV48, которое своими контактами включает электромагнитный контактор КМ14, осуществляя пуск двигателя компрессора. В процессе пуска напряжение между фазами С2 и СЗ увеличивается, и при достижении значения (300 + 50) В контакторы КМ1-КМ3 отключаются размыкающими контактами реле контроля напряжения KV01 панели А1, отключая конденсаторы С101-С103, С106 и С105. Реле КТ6 остается включенным, получая питание через замыкающие контакты реле контроля напряжения. О срабатывании реле контроля напряжения KV01 панели А1 выдается информация на дисплей кабины. Если реле KV01 не включается, то до выявления и устранения причины работа компрессора (как и любой другой машины) разрешается только при работающих вентиляторах 1, 2. При достижении давления воздуха в питательной магистрали 0,9±0,025 МПа (9±0,25 кгс/см ) контакты датчика-реле давления SF6 размыкаются, отключая реле KV48, которое отключает контактор КМ14. Компрессор при этом останавливается, а разгрузочный клапан У5, включившись вспомогательными контактами контактора КМ 14, соединяет нагнетательный патрубок компрессора с атмосферой, облегчая в дальнейшем пуск двигателя компрессора. Для обеспечения возможности включения компрессора при разомкнутых контактах SF6 параллельно им включены контакты выключателя S9 Компрессор с самовозвратом. При отключении неисправного компрессора (или его электропривода) тумблером S14 Компрессор обеспечивается возможность включения исправного компрессора другой секции при управлении из кабины управления. Реле KV48 играет роль промежуточного аппарата для управления контакторами, так как непосредственное управление ими датчиком реле давления SF6 недопустимо из-за низкой коммутационной способности датчика. При отключении секции электровоза переключателем SA5 контактор КМ 14 данной секции отключается контактом с проводами Э46-Н253. При работе компрессора на отключенной секции по аварийной схеме от другой секции контакт SA5 (Э46-Н253) шунтируется контактом переключателя Q6. Контроль давления масла в компрессорах осуществляется с помощью датчика SF15, контакты которого подают сигнал в блок МСУД А55. При включении компрессора сигнал поступает и после пуска исчезает. Если сигнал продолжает поступать, то соответствующий компрессор должен быть немедленно отключен. Сигнал поступает на дисплей в кабине машиниста. При включении выключателей Вентиляторы 1, 2 блока контакторов S20 включаются электромагнитные контакторы КМ 11, КМ 12, которые силовыми контактами включают соответствующие двигатели вентиляторов, а вспомогательными контактами соответствующие из контакторов КМ1, КМ2. Если до включения указанных выключателей не работает ни одна из вспомогательных машин, то пуск двигателя вентилятора осуществляется при включенных контакторах КМ1-КМ3 (всех) аналогично описанному выше пуску двигателя компрессора. Отличие состоит в том, что после размыкания контактов реле контроля напряжения KV01 панели А1 один из контакторов КМ1-КМ3 остается включенным. При включении вентиляторов 1 и 2 через панели диодов U53, U54 (провода Н261, Н265) подается питание на контактный зажим Х4/3 ПЧФ, U5 и далее от блока U5 на контактор маслонасоса КМ 15 тягового трансформатора. Силовыми контактами контактора включается двигатель маслонасоса. В цепь питания катушки контактора КМ 15 включены контакты промежуточного реле KV47, не допускающие включения контактора при включенном тумблере S18 нагрев масла. При установке главной рукоятки контроллера машиниста в положение П Рекуперация включается электромагнитный контактор КМ13, силовыми контактами которого включается двигатель вентилятора 3. При этом по проводу Н61 через панель диодов U57 подается питание катушке контактора КМ3, который подключает конденсаторы С106 и С105 в качестве рабочих для двигателя М13. Для обеспечения возможности работы двигателей вентиляторов М11, М12 и маслонасоса М15 с низкой частотой вращения (с питанием от преобразователя частоты и числа фаз U5) необходимо включить тумблер S55 ПЧФ. Контакты SA5 в цепи питания преобразователя Н5 служат для отключения секции. Запрещается включать преобразователь U5 при работающих двигателях вентиляторов М11, М12 на нормальной частоте вращения во избежание возможности перехода их в генераторный режим с большими тормозными токами. При включении преобразователя U5 и отсутствии тока тяговых двигателей пуск и работа двигателей вентиляторов М11, М12 и маслонасоса М15 осуществляется с питанием от указанного преобразователя напряжением частотой 16 /3 Гц (включаются контакторы КМ7-КМ9). Контакты КМ11, КМ 12 в цепи катушек контакторов КМ7, КМ8 обеспечивают возможность включения данных контакторов только после отключения контакторов КМ11, КМ 12. Аналогичное назначение КМ 15 в цепи катушки контактора КМ9. При повышении тока тяговых двигателей до 600 А и более через 80±5 с отключается контактор КМ7 и включается контактор КМ11, подключая двигатель вентилятора М11 к обмотке собственных нужд тягового трансформатора на питание напряжением частоты 50 Гц. Аналогично осуществляется поочередное, с интервалом 2-3 с, переключение двигателя вентилятора М12 и маслонасоса М15. При снижении тока тяговых двигателей до величины менее 500 А контакторы КМ11, КМ12, КМ 15 через 80 ± 5 с отключаются и включаются контакторы КМ7-КМ9, в течение 10±1 с двигатели находятся в состоянии выбега, а потом одновременно получают питание от преобразователя U5. Сигнал на изменение частоты вращения двигателей вентиляторов подается в преобразователь U5 от шкафа А55 по проводу А271, в виде напряжения 50 В соответствует нормальной частоте вращения, в виде нулевого напряжения - низкой частоте вращения. Провод Н311 предусмотрен для передачи при необходимости информации о температуре воздуха в кузове электровоза в МСУД. С целью исключения разбора схемы электровоза в период отключенного состояния двигателей вентиляторов при переводе их с низкой частоты вращения на нормальную и наоборот параллельно контактам КМ7-КМ9, КМ11, КМ12, КМ 15 и КМ47 в цепях питания катушек КМ41, КМ42, КТ7 включены контакты промежуточного реле KV46, размыкающиеся после переключения двигателей на соответствующую частоту вращения. Реле KV46 управляется блоком управления преобразователя частоты и числа фаз U5. При срабатывании тепловых реле КК11—КК15 отключается контактор соответствующего двигателя. Восстановить сработавшее тепловое реле можно дистанционно путем кратковременного включения выключателя Возврат реле блока выключателей S20. При срабатывании тепловых реле КК1-КК6 отключаются контакторы КМ7-КМ9. Восстановление реле ручное. Проводами Н408, Н409 передается в шкаф МСУД (А55) информация о наличии напряжения на катушках контакторов КМ15, КМ9 соответственно. На секции электровоза, наряду с главным компрессором, двигатель которого питается от обмотки собственных нужд тягового трансформатора, установлен вспомогательный компрессор, двигатель которого М35 питается от цепей управления напряжением 50 В. Указанный компрессор служит для подъема токоприемника и включения главного выключателя при отсутствии сжатого воздуха в питательной магистрали. Для включения двигателя вспомогательного компрессора необходимо включить тумблер S25 Компрессор токоприемника, установленный в блоке пневматики. При этом включается электромагнитный контактор КМ35, который обеспечивает включение двигателя компрессора. Напряжение подается через предохранитель F36 и контакты пневматичецского выключателя SF7. В случае если давление в магистрали главного выключателя поднимается до 0,67-0,73 МПа (6,7-7,3 кгс/см ), контактор КМ35 отключается пневматическим выключателем SF7, отключая при этом двигатель компрессора М35. 7 Сравнительный анализ по энергетическим характеристикам АВМТаблица 7.1 – Сравнение АВМ
Из всех перечисленных в таблице двигателей, по энергетическим характеристикам наиболее лучшим является АВМ типа АП-82-4 так как: Во-первых, у этого двигателя самый наименьший процент скольжения из представленных в таблице, следовательно, это позволяет уменьшить потери в обмотке ротора, обеспечивает оптимальный КПД и уменьшает нагрев двигателя. Во – вторых, коэффициент мощности равен 0,86, известно, что чем ближе cosφ к единице, тем меньше реактивная мощность двигателя, следовательно, меньше тепловые потери двигателя. В – третьих, наибольший коэффициент полезного действия, который составляет 90,5%, следовательно, выполняется больше полезной работы. Список используемой литературы1. Худоногов А.М., Смирнов В.П., Худоногов И.А. Асинхронный электропривод технологических установок железнодорожного транспорта: Учебное пособие. – Иркутск: ИрИИТ, 2015. – 94 с. 2. Кацман М.М. Электрические машины. Учеб для студентов сред.проф. учебных заведений. – 3-е изд., испр. – М.: Высш. шк.; Издательский центр «Академия»; 2001. – 463 с. 3. Дульский Е.Ю, Иванов П.Ю, Гарев Н.Н МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы электропривода технологических установок» для студентов всех форм обучения– Иркутск : ИрГУПС, 2015. – 35 с. 4. Проектирование привода вспомогательных механизмов ЭПС с асинхронным двигателем: учеб. пособие/ А.М. Худоногов, В.В.Макаров, В.П.Смирнов и др.; под ред. А.М. Худоногова. – М.: ФГБОУ “Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте”, 2011. – 311с. |