Электрическая схема пуска дизельного двигателя

Описание электрической схемы тепловоза 2ТЭ10М

Подготовка к пуску дизеля 10Д100

На обеих секциях включить:

• Рубильник батареи ВБ

• А5 – Работа дизеля

• А4 – ТН (топливоподкачивающий насос)

На запускаемой секции необходимо:

БУ (блокировочное устройство тормоза № 367 ) установить в рабочее положение

Реверсивную рукоятку КМР установить в положение «Вперед» или «Назад» (В или Н ).

Включить тумблер «Топливный насос» ТН1 или ТН2

При запуске двухсекционного тепловоза рекомендуется в первую очередь производить пуск дизеля ведомой секции.

2. Последовательность срабатывания электрических аппаратов во время пуска дизеля:

АВ5 — МР5, ТН1 — КТН, (ВП6, ВП9, БРН в момент раскрутки коленчатых валов будут отключены ) , ПД1 — РУ6, КМН, РВ1, РУ4, Д1, ВП7, Д3, ЭТ, РВ2, Д2, РДМ1, РУ9.

2.1. В пуске дизеля 10Д100 тепловоза 2ТЭ10М принимают участия 14 электрических аппаратов:

• КТН, КМН, Д1, Д2, Д3

• РУ6, РВ1, РВ2, РУ4, РДМ1, РУ9.

Вентиль пневматический и электромагнит

• ВП7 , ЭТ , МР5

3. Назначение электрических аппаратов принимающих участие в пуске дизеля:

• КТН двух полюсный контактор – предназначен для подключения, через 1-й силовой контакт (СЗК) электродвигателя топливоподкачивающего насоса (ТН) к аккумуляторной батареи (АБ при неработающем дизеле) , когда дизель работает ТН получает питание от вспомогательного генератора (ВГ).

2-й СЗК подключает параллельную обмотку (Ш1-Ш2) ВГ и бесконтактный регулятор напряжения (БРН), электропневматические вентили (ВП6, ВП9), катушки реле управления (РУ9) и электротяговый магнит дизеля (ЭТ) , а также подготавливает цепи на электропневматические вентили П1 — П6 привода поездного контактора.

• КМН – подключает электродвигатель маслопрокачивающего насоса (МН) к АБ во время пуска дизеля для предварительной прокачки дизеля маслом в течении заданного времени.

• МР5 – электромагнит регулятора дизеля ОРД, отключает сервомотор индуктивного датчика (ИД)
• ВП7 – ускоритель пуска дизеля, нагнетает масло из масляной ванны ОРД под силовой поршень минуя гидро-аккумуляторы .
• ЭТ – предназначен для дистанционной остановки дизеля, а также обеспечивает работу дизеля на холостом ходу.

• Д1, Д2 – подключают АБ к ТГ для работы ТГ в режиме электродвигателя с последовательным возбуждением (через пусковую обмотку П1 – П2).

• Д3 – соединяет параллельно АБ двух (трех) секций на момент раскрутки коленчатого вала запускаемой секции для увеличения емкости.

РУ6 – обеспечивает автоматический пуск дизеля.

РВ1 – обеспечивает выдержку времени в течении 90 -120 секунд, что бы не включились пусковые контакторы в момент работы электродвигателя МН .

РВ2 – контролирует пуск дизеля (раскрутку коленчатых валов), когда ТГ работает в режиме электродвигателя в течении 30 секунд, если дизель по какой либо причине не запустился, предохраняя АБ от глубокого разряда.

РУ4 – промежуточное реле, собирает цепь на пусковой контактор Д1, тем самым предохраняет катушку РВ1 от перегрева.

РДМ1 – защищает дизель в момент пуска не допуская его запуска, если давление в верхнем масляном коллекторе не достигнет 0,5 – 06 кгс/см2, а также остановит дизель, если во время работы давления масла будет ниже 0,6 кгс/см2.

РУ9 – разбирает схему пуска, после удачного запуска дизеля и контролирует его работу.

Как работает дизельный двигатель?

Блокировочный выключатель стартера (ПРИ ВКЛЮЧЕННОМ СЦЕПЛЕНИИ)

Этот выключатель блокирует включение стартера в случае, если переключатель скоростей не находится в положении парковки или на нейтрали, или педаль сцепления — отпущена.

Рис. Типичная схема электрического пуска двигателя. Обратите внимание на то, что в первый момент при повороте ключа зажигания в положение «пуск» напряжение подается одновременно и на втягивающую обмотку и на удерживающую обмотку тягового реле. Как только контактный диск электромагнита замыкает клеммы В и М, через обмотку стартера начинает течь ток от аккумуляторной батареи

Проследите, как ведет себя при пуске двигателя освещение салона

При диагностике причины нарушения нормального пуска двигателя откройте дверь автомобиля и проследите за тем, как изменяется яркость лампочек освещения салона.

Будет полезно Схема аварийной сигнализации ваз 2109: установка центрального замка своими руками (видео)

Яркость свечения лампы освещения зависит от напряжения ее питания.

При нормальной работе стартера яркость освещение салона слегка уменьшается.

Если яркость освещения не изменяется, то причиной нарушения, обычно, является обрыв в цепи управления системой пуска.

Если освещение почти или полностью гаснет, то причиной нарушения, скорее всего, является короткое замыкание или пробой на массу обмоток возбуждения стартера или неисправность аккумуляторной батареи.

Не стучите по стартеру!

В прошлом нередко можно было наблюдать, как техник стучал по стартеру, пытаясь выяснить, почему он не работает. Часто под действием ударной нагрузки происходило выравнивание или смещение токосъемных щеток, ротора и вкладышей подшипников. Во многих случаях после удара по стартеру его работоспособность — пусть даже и ненадолго — восстанавливалась.

Но в конструкции большинства современных стартеров используются постоянные магниты, которые отличаются хрупкостью и при ударе по стартеру могут расколоться. Разбитый магнит распадается на несколько слабых магнитов. В ряде первых конструкций стартеров с постоянными магнитами, магниты приклеивались к корпусу статора. При сильном ударе по стартеру эти магниты разлетались на куски, которые, попав на ротор или в гнезда подшипников, приводили стартер в полную негодность.

Двигатель ПД-10

Основной деталью конструкции ПД-10 является чугунный картер, собранный из двух половин. К картеру посредством четырех шпилек крепится чугунный цилиндр, к передней стенке которого прикреплен карбюратор, к задней — глушитель. Чугунная головка закрывает цилиндр сверху, зажигательная искровая свеча ввернута в центральное отверстие. Наклонное отверстие, или краник, предназначается для продувки цилиндра и заливки топлива.

Коленчатый вал размещен на шарикоподшипниках и роликовых подшипниках во внутренней полости картера. Шестерня крепится на переднем конце коленчатого вала, а на заднем — маховик. Самоподжимные сальники уплотняют места выхода коленчатого вала из картера. Сам коленчатый вал обладает составной конструкцией.

Система питания представлена воздухоочистителем, топливным баком, карбюратором, фильтром-отстойником, топливопроводом, который соединяет карбюратор и отстойник бачка.

В качестве топлива для однофазного двигателя с пусковой обмоткой используется смесь из дизельного масла и бензина в соотношении 1:15. Одновременно с этим смесь применяется для смазки поверхностей трущихся деталей двигателя.

Система охлаждения двигателя общая с дизелем и является водяной термосифонной.

Система зажигания представлена магнето правого вращения, проводами и свечами. Шестерни коленчатого вала приводятся в действие магнето.

Электрический стартер провоцирует пусковой момент двигателя ПД-10. Маховик соединяется с шестерней стартера специальным венцом и имеет канавку, предназначенную для ручного запуска двигателя.

После запуска двигатель с пусковой обмоткой соединяется посредством механизма передачи с основным двигателем трактора. Механизм передачи состоит из фрикционного многодискового сцепления, автомата включения, обгонной муфты и понижающей шестеренной передачи. В пусковой момент асинхронного двигателя автомат включения цепляет шестерню с зубчатым маховиком, приводя в движение фрикционную муфту. Частота вращения коленчатого вала основного двигателя набирается до тех пор, пока он не начнет самостоятельно работать. После этого активируются сцепление и автомат включения. Пускач останавливается после разрыва электрической цепи.

Для обеспечения корректного пускового момента асинхронного двигателя топливная смесь подается к цилиндрам карбюраторных двигателей системой питания, от которой зависят основные показатели двигателя — экономичность, мощность, токсичность отработанных газов. Система должна содержаться в отличном техническом состоянии при эксплуатации пускачей.

Принцип работы системы электрического запуска ДВС

Система электрического запуска стоит на различных типах двигателей (двухтактные и четырехтактные, бензиновые, дизельные, роторно-поршневые, газовые и т.д.)

Общий принцип работы заключается в следующем:

После того, как водитель поворачивает ключ в замке зажигания, электрический ток от АКБ подается на контакты тягового реле (на втягивающее стартера). В то время, когда ток начинает проходить по обмоткам тягового реле, осуществляется втягивание якоря. Указанный якорь перемещает рычаг механизма привода, в результате осуществляется зацепление ведущей шестерни и зубчатого венца маховика.

Параллельно якорь замыкает контакты реле, благодаря чему реализуется питание электрическим током обмоток статора и якоря. Это позволяет стартеру вращаться, передавая крутящий момент на коленчатый вал.

Интернет в авто и не только: особенности технологии…

Покрытие автомобиля керамикой: что нужно знать

После запуска двигателя обороты коленвала увеличиваются. В этот момент срабатывает обгонная муфта, отсоединяющая стартер от двигателя, при этом стартер еще продолжает свое вращение. Затем при помощи возвратной пружины тягового реле происходит обратное перемещение якоря. Это позволяет вернуть механизм привода в обратное положение.

Кстати, если говорить о различных штатных блокировках стартера при запуске двигателя, такие решения встречаются, однако не на всех моделях авто. Основной задачей является повышение комфорта эксплуатации и безопасности. Если просто, стартер не будет работать, пока водитель не выжмет сцепление или не включит нейтральную передачу перед запуском двигателя.

Рекомендуем также прочитать статью о том, почему «проваливается» напряжение во время запуска двигателя. Из этой статьи вы узнаете о причинах падения напряжения в бортовой автомобильной сети, а также на какие моменты и нюансы следует обратить внимание при диагностике подобных неполадок.

Наличие такой блокировки позволяет избежать рывков и случайного перемещения ТС, что часто случается, когда водитель начинает заводить двигатель от стартера с включенной передачей.

Cистема запуска двигателя. Стартер

Система запуска двигателя предназначена для создания первичного крутящего момента коленвала двигателя с оборотами, необходимыми для образования нужной степени сжатия, для воспламенения горючей смеси. Управление системой запуска может быть ручным, автоматическим и дистанционным.

Система пуска двигателя состоит из основных функциональных устройств:

1. Аккумуляторная батарея
2. Стартер
3. Механизмы управления запуска (замок зажигания, блок управления автоматическим пуском, система дистанционного управления)
4. Соединительные провода большого сечения (многопроволочные медные).

Предъявляемые требования к системе запуска:

• надежность работы стартера (отсутствие поломок в 45-50 тыс. км. пробега)
• возможность уверенного запуска в условиях пониженных температур
• способность системы к многоразовым пускам в течение короткого времени.

Пневматический пуск дизеля

Пневматический пуск применяется в качестве вспомогательного на дизель-электрическом тракторе ДЭТ-250М для дизеля В-31 с рабочим объемом 38,88 л. Сущность данной системы пуска заключается в том, что сжатый воздух с помощью специальной воздухораспределительной системы подается непосредственно в цилиндры двигателя и под действием давления на поршни приводит во вращение коленчатый вал.

Воздухораспределитель пневматической системы пуска имеет корпус 1, в котором выполнено двенадцать (по числу цилиндров) каналов. В каждом канале сделано резьбовое отверстие, в которое ввертывается зажим 2, крепящий поворотный угольник 16, от которого идет трубка 17, подводящая воздух в цилиндр двигателя. Распределительный диск 14, имеющий золотниковое отверстие, расположен на шлицах втулки 13, которая, в свою очередь, находится на шлицах валика 10. Золотниковое отверстие на распределительном диске овальной формы и выполнено по дуге 60. Радиус расположения золотникового отверстия равен радиусу расположения отверстий каналов 18 в корпусе 1. Распределительный диск прижат к корпусу пружиной 11, с обеих сторон которой установлены упорные шайбы 5. Одна из шайб упирается в распределительный диск 14, а другая удерживается на валике штифтом 9. Полость А закрывается колпачком 3. В колпак ввернут зажим 8, крепящий поворотный угольник 7, к которому подводится воздух от баллона со сжатым воздухом, заряженным под давлением 15 МПа. Валик 10 соединен с одной из шестерен 19, вращающейся в 2 раза медленнее коленчатого вала. В головки цилиндров ввернуты пусковые клапаны.

Рис. Воздухораспределитель пневматической системы пуска: 1 — корпус; 2 — зажим; 3 — колпачок; 4, 15 — прокладки; 5 — упорные шайбы; 6 — крышка; 7, 16 — поворотные угольники; 8 — зажимы: 9 — штифт; 10 — валик; 11 — пружина; 12 — стопор; 13 — регулировочная втулка; 14 — распределительный диск; 17 — воздухораспределительные трубки; 18 — канал; 19 — шестерня; А — полость.

Рис. Пусковой клапан: 1 — клапан; 2 — корпус клапана; 3 — пружина; 4 — гайка; 5 — шплинт; 6 — колпак; 7 — угольник; 8 — уплотнительное кольцо; а — впускные отверстия

Соединение угольников 16 воздухораспределителя трубками 77 с угольниками пусковых клапанов производится по схеме, обеспечивающей поочередную подачу сжатого воздуха в соответствии с порядком работы цилиндров.

Регулировка воздухораспределителя должна быть такой, чтобы подача воздуха в цилиндр начиналась в конце такта сжатия за 5-10 до ВМТ (по углу поворота коленчатого вала). Полное открытие наклонных каналов 18 в корпусе 1 соответствует 25-30″ после ВМТ в такте расширения. Регулировка воздухораспределения производится изменением положения распределительного диска 14 относительно валика 10. При этом устанавливают необходимый момент подачи воздуха в цилиндр с точностью до 1″.

Пневматический пуск осуществляется следующим образом. При открытии запорного вентиля баллона сжатого воздуха и перепускного крана воздух поступает к поворотному угольнику 7 и затем в полость А воздухораспределителя. В зависимости от положения золотникового отверстия в распределительном диске воздух поступает в один из пусковых клапанов. Клапан 1 под давлением воздуха отходит от седла, и воздух поступает в соответствующий цилиндр. Причем по манометру наблюдают, чтобы давление в системе пуска было не более 9 МПа. Благодаря высокому давлению воздуха на поршень коленчатый вал начинает вращаться. Воздух поступает в цилиндры двигателя соответственно порядку работы цилиндров. Прокручивание двигателя производят в течение 1-2 с, после чего нажатием педали подают топливо в цилиндр. Как только двигатель начинает самостоятельно работать, закрывают перепускной кран и вентиль воздушного баллона.

Согласно инструкции к трактору ДЭТ-250М перед пуском дизеля В-31 при температуре не выше 5 С производят его предпусковой подогрев. При стабильном процессе сгорания давление в цилиндрах на такте расширения возрастает и под его действием клапан 1 прижимается к седлу, а давление воздуха в системе пуска становится недостаточным для открытия пускового клапана, вследствие этого воздух из пневматической системы пуска не поступает в цилиндры.

На отечественных автомобилях-самосвалах БелАЗ грузоподъемностью до 170 т для дизелей 9-26 ДГ и Д-12А-375-Б в качестве основного применяется пневматический пуск. Для пуска используют два баллона со сжатым воздухом объемом по 130 л каждый и при давлении до 6 МПа. Для заполнения баллонов в эксплуатации используются специальные передвижные компрессорные установки.

Достоинством пневматического пуска является экономия дефицитных материалов — свинца и меди. В некоторых случаях такая система легче электростартерной. К недостаткам ее относятся:

• ограниченный запас энергии, которого хватает только на 10-20 пусков
• возможность утечки воздуха через неплотности
• усложнение конструкции двигателя
• переохлаждение стенок цилиндров и камер сгорания при расширении вводимого в них сжатого воздуха
• трудность размещения пусковых клапанов при малых размерах цилиндров
• коррозия деталей двигателя при влажном воздухе

У бензиновых двигателей перегрев клапанов приводит к детонации.

В связи с указанными недостатками пневматический пуск с непосредственной подачей сжатого воздуха в цилиндры применяется преимущественно на дизелях большого рабочего объема, для которых электростартерная система пуска громоздка. Кроме того, пуск таких дизелей разрешается при положительной температуре (5-10 С»), когда не проявляются недостатки пневматической системы, связанные с длительным прокручиванием.

Работа схемы при остановке дизеля.

Остановка дизеля производится отключением тумблера ТН1 «Топливный насос I», контакт которого размыкает «минусовую» цепь питания катушек контактора КРН и реле РУ10. В резуль­тате выключаются регулятор напряжения и контакторы возбуждения генератора КВ и ВВ. Напряжение стартер-генератора падает до нуля, а диод Д3Б, выполняя разделительную функцию, не допускает короткого замыкания аккумуляторной батареи через якорь СГ. Реле РУ10 отключает электромагнит МР6 регулятора дизеля, вследствие чего рейки топливных насосов дизеля становятся в положение нулевой подачи топлива. Дизель останавливается, давление масла падает, и реле РДМ4 отключает реле РУ9. При этом замыкается цепь питания катушки контактора КМН: «плюс» от автоматического выключателя А3 «Дизель», провод 1148, зажим 16/1,2, провода 1123, 1159, контакт разъема 25-8, замкнутые контакты реле РУ9, РУ10, контакт разъема 26-34, провод 1746, замкнутый размыкающий контакт контактора КТН, провод 1223, контакт разъема 25-2, замкнутые контакты реле РУ23, провода 1226, 1227, замкнутый размыкающий контакт тумблера ОМН «Масляный насос», провод 1220, катушка контактора КМН, далее на «минус» по цепи: провод 1711, зажим 22/9, провод 1719, контакт разъема 2М-9. Контакты КМН обеспечивают включение электродвигателя маслопрокачивающего насоса и реле времени РВП1 (см. выше). По истечении 60 с, в течение которых прокачивается масляная система дизеля, реле РВП1 размыкает контакты между проводами 1743 и 1747, что приводит к отключению реле РУ23, которое в свою очередь отключает контактор КМН. Электрическая схема возвращается в исходное для пуска дизеля состояние.

Экстренная остановка дизеля может быть произведена кратковременным нажатием на кнопку аварийной остановки КА (контакт между проводами 827 и 1690) (см. рис. 1.2). Контакт кнопки замыкает цепи питания катушек вентилей ВТ тифона и реле РУЗ обеих секций:

1) катушки вентиля ВТ — зажим 3/7,8, провод 827, контакт кнопки КА, провода 1690, 1691, зажим 17/2, провод 2440, катушка вентиля ВТ, провода 2441, 1092, контакты разъема 2М-18,19, на «минус»;

2) катушки реле РУЗ — «плюс» от автомата АУ «Управление общее», провода 1684, 1685, контакт блокировки тормоза БУ, провод 1686, зажим 3/5,6, провод 1687, контакт реверсивного механизма контроллера машиниста КМ, провод 1688, зажим 3/7,8, провод 827, контакт кнопки КА, провода 1690, 1691, зажим 17/2, провод 1636, катушка реле РУЗ, далее на «минус» блока реле.

Реле РУЗ, включившись, осуществляет следующее:

1) контактом между проводом 1666 и собственной катушкой замыкает цепь самопитания от зажима 3/7,8;

2) замыкающим контактом между проводами 1666 и 1351 создает цепь питания катушек вентилей 1КП1, 1КП2, 2КП1, 2КП2 электропневматических клапанов песочницы;

3) контактом между проводами 1636 и 1576 замыкает цепь питания катушки электропневматического вентиля ВА предельного выключателя дизеля;

контактами между проводами 1159 и 1748 размыкает цепь питания катушек реле РУ10 и контактора КРН, что приводит к остановке дизеля.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТОЙ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ДИЗЕЛЯ

Изменение частоты вращения вала дизеля достигается путем изменения затяжки всережимной пружины регулятора дизеля при помощи электромагнитов МР1-МР4, которые включаются и выключаются в определенной последовательности при повороте штурвала контроллера. Переключение производится изменением позиций контроллера машиниста с 1-й по 15-ю при положении реверсивной рукоятки контроллера в одном из рабочих состояний «Вперед» или «Назад».

Питание электромагнитов осуществляется от выключателя АУ «Управление общее» по следующей цепи (см. рис. 1.3): выключатель АУ «Управление общее», провод 1684, клемма 4/5, провод 1685, контакт блокировки тормоза усл. № 367, провод 1686, зажим3/5,6,провод 1687, контакт реверсивной рукоятки контроллера, замкнутый в ее рабочем положении, провод 1696, «плюсовая» шина контроллера (см. рис. 1.4), далее через следующие контакты контроллера машиниста: контакт 10 (провода 1637, 1638, 1503) — питание катушки МР1; контакт 9 (провода 1625, 1626, 1500) — питание катушки МР2; контакт 8 (провода 1643, 1644, 1506) — питание катушки МР3; контакт 2 (провода 1647, 1648, 1507) — питание катушки МР4. «Минус» на катушки блок-магнитов подается от контакта разъема 2М-24 по цепи: провода 1205, 1203, контакты 11, 12 разъема регулятора.

ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ КОНТАКТОРАМИ ТЯГОВОЙ СИЛОВОЙ ЦЕПИ И ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА

Холостой ход дизеля.

На холостом ходу дизеля питание схемы управления контакторами возбуждения ТГ осуществляется от автоматического выключателя А4 «Управление возбуждением».

После завершения пуска и выхода дизеля на режим холостого хода получает питание катушка реле управления контакторами возбуждения РКВ по цепи: «плюс» от автоматического выключателя А4 «Управление возбуждением», провод 1307, зажим 20/3,4, провод 1435, зажим 29/1, провода 1555, 1471, замкнутый контакт реле РВ3, провод 1437, замкнутые размыкающие вспомогательные контакты поездных контакторов П1-П6, провода 669, 694-697, провод 898, зажим 20/13, провод 1442, контакт разъема 25-30, размыкающий контакт РУ5, контакт разъема 25-27, провод 1311, зажим 20/9, провод 1337, контакт разъема 33-8, замкнутый размыкающий контакт РУ4, контакт разъема 33-9, провод 1338, зажим 10/9, провод 1005, замкнутый вспомогательный контакт контактора КРН, провод 3037, катушка реле РКВ, провода 3038, 1373, 1380, зажим 31/3, провод 1575, контакт разъема ЗМ-3, «минус» цепи. Реле управления контактами возбуждения РКВ своим контактом между проводами 3033 и 3034 замыкает цепь питания катушки контактора возбуждения КВ: зажим 29/1, провод 3033, контакт РКВ, провод 3034, размыкающие контакты реле РЗ, РОП, РМ2, последовательно соединенные проводами 1341, 1359, замкнутые контакты блокировок дверей БД2-БД8, БВУ, соединенные проводами 1343, 1344, 1346, 1340, 1336, 1339, 1347, 1342, 1358, 1368, 1364, 1365, 1362, 1367, 1369, 1363, зажим 25/2, провод 1378, катушка КВ, провода 1373, 1380, зажим 31/3, провод 1575, «минусовой» контакт разъема ЗМ-3.

От «плюсового» зажима катушки контактора КВ по проводу 1372 получает питание катушка контактора ВВ.

Создающиеся при этом цепи питания обмотки возбуждения тягового генератора от возбудителя СВ через управляемый выпрямитель УВВ описаны ранее. В результате на зажимах тягового генератора возникает напряжение, необходимое для питания электродвигателей собственных нужд переменного тока.

Режим тяги.

Для приведения тепловоза в движение необходимо включить тумблеры УТ «Управление тепловозом», ТД «Движение», повернуть в рабочее положение ключ ЭПК, установить реверсивную рукоятку контроллера в положение «Вперед» или «Назад», перевести штурвал контроллера на первую позицию. При этом получает питание катушка В или Н электропневматического привода реверсора ПР по цепи: «плюс» от «плюсовой» шины контроллера, контакты 1, 3 контроллера, замкнутые на 1-15-й его позициях, провод 1604, зажим 4/17, провод 1552, замкнутый контакт ключа ЭПК, провода 1551, 1548, замкнутые контакты тумблеров УТ «Управление тепловозом» и ТД «Движение», провод 1547, контакт реверсивного механизма контроллера «В» (при движении назад — контакт «Н»), провода 1539, 1538, зажим 18/20, провод 1528, катушка В (при движении назад — провода 1542, 1541, зажим 18/19, провод 1529, катушка Н), провода 1532, 1527, 1525, зажим 25/19, провод 1622, «минусовой» зажим 22/4.

Главные контакты ПР, замыкаясь, подготавливают цепи питания обмоток возбуждения С1-С2 тяговых электродвигателей 1-6 током, проходящим в соответствующем направлении (см. рис. 1.1).

После замыкания вспомогательных контактов реверсора получает питание катушка реле РУ22 по цепи (см. рис. 1.4): контакт В или Н реверсора, провод 1531, зажим 14/16,17, провод 1445, контакты датчиков-реле температуры масла и воды ТРМ, ТРВ2, ТРВ1 (зажимы Х1/13, Х1/12, Х2/5, Х2/10, контакты разъемов 3, 2), провода 1642, 2543, 1493, контакт реле РДВ давления воздуха в тормозной магистрали (контакты разъемов 2, 1), провода 1483, 2542, 1480, далее на контакт разъема 25-36 блока реле и катушку реле РУ22.

При включении реле РУ22 создается цепь питания катушки реле РВ3: «плюс» от зажима 14/16,17, провод 1524, замкнутые вспомогательные контакты автоматических выключателей АВУ вентилятора охлаждения выпрямительной установки, 1АТ вентилятора охлаждения тяговых электродвигателей первой тележки, 2АТ вентилятора охлаждения электродвигателей второй тележки, замкнутый контакт РУ22, замкнутые размыкающие контакты реле РУ1, РУ2, РУ8, контакт разъема 25-33, провода 1490, 1487, 2540, катушка реле РВ3, провода 1494, 3038, 1373, 1380, зажим 31/3, провод 1575, «минусовой» контакт разъема ЗМ-3.

Размыкающий контакт реле РВ3 с выдержкой времени на замыкание между проводами 1471 и 1437 размыкает цепь питания катушки реле РКВ. Реле РВ3 своим замыкающим контактом с выдержкой времени на размыкание (провода 1555, 1557) через замкнутые контакты тумблеров ОМ1-ОМ6 (используются для выключения неисправного тягового электродвигателя) подает питание на катушки электропневматических вентилей П1- П6 приводов поездных контакторов. Их главные контакты соединяют цепи тяговых электродвигателей 1-6 с выходом выпрямительной установки ВУ, а вспомогательные контакты между проводами 1557 и 1333 замыкают цепь питания катушки реле РУ5. Реле РУ5, замыкая контакты между проводами 1311 и 1491, восстанавливает питание катушки реле РКВ: зажим 14/16,17, провод 1524, замкнутые контакты автоматических выключателей АВУ, 1АТ, 2АТ, замкнутый контакт РУ22, замкнутые размыкающие контакты реле РУ1, РУ2, замкнутый замыкающий контакт РУ5, контакт разъема 25-27, провод 1311, зажим 20/9, провод 1337, контакт разъема 33-8, замкнутый размыкающий контакт РУ4, контакт разъема 33-9, провод 1338, зажим 10/9, провод 1005, замкнутый контакт контактора КРН, провод 3037, катушка реле РКВ, провода 3038, 1373, 1380, зажим 31/3, провод 1575, контакт разъема ЗМ-3, «минус» цепи. Сработав, реле РКВ своими контактами восстанавливает цепь питания контакторов КВ и ВВ. Напряжение тягового генератора по собранной силовой цепи поступает на обмотки тяговых электродвигателей.

Своими вспомогательными контактами между проводами 1491 и 1484 контактор КВ осуществляет подачу питания на катушку РВ3 в обход размыкающего контакта реле РУ8.

При выключении тяги происходит кратковременное отключение возбуждения тягового генератора: при постановке рукоятки контроллера машиниста в положение «0» контакты 1, 3 контроллера машиниста разрывают цепь между проводами 1696 и 1604, а следовательно, катушки реле РВ3 и РКВ перестают получать питание. Замыкающий контакт реле РКВ между проводами 3033, 3034 разрывает цепь питания катушек контакторов КВ и ВВ. Реле РВ3 своим замыкающим контактом с выдержкой времени на размыкание (0,8 с) между проводами 1555 и 1557 снимает питание с катушек ЭПВ П1-П6 приводов поездных контакторов. После отключения поездных контакторов размыкающий контакт реле РВЗ с выдержкой времени на замыкание между проводами 1474, 1437 осуществляет сборку цепи питания катушки реле РКВ через замкнутые размыкающие вспомогательные контакты поездных контакторов П1-П6, контакт реле управления РУ5, реле-повторитель нулевой защиты Р4 и вспомогательный контакт контактора КРН. Реле управления контакторами возбуждения РКВ своим контактом между проводами 3033 и 3034 замыкает цепь питания катушек контакторов возбуждения КВ и ВВ, происходит восстановление возбуждения тягового генератора, но уже при отключенном реле РУ5, т.е. в режиме холостого хода.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Тепловоз — как он устроен и работает (часть 2)

Опубликовано 09.05.2020 · Обновлено 04.02.2021

Добро пожаловать в цикл статей об устройстве тепловозов, где изложение ведется простым и понятным языком. В материале я рассказываю о работе тех или иных узлов и агрегатов локомотивов. Чтобы начать с начала, или интересующего вопроса нет в этой статье, вот ссылка на первую часть.

Генераторы

Теперь о самом главном — генераторе. Ведь на его обмотку возбуждения необходимо подать ток, а какой агрегат это делает? Такой агрегат называется – возбудитель, это также генератор постоянного тока, только поменьше и работает он чисто на обмотку возбуждения главного генератора. Располагается он совместно на одном валу с другим генератором – вспомогательным, который служит для питания цепей управления тепловоза постоянным током, напряжением 75 вольт, зарядки АБ и питает обмотку возбуждения самого возбудителя. И называется этот тандем – двухмашинный агрегат.

Двухмашинный агрегат тепловоза

» data-medium-file=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100-1-300×194.jpg» data-large-file=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100-1.jpg» width=»1000″ height=»648″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100-1.jpg» alt=»Двухмашинный агрегат тепловоза» data-srcset=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100-1-300×194.jpg 300w, https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100-1-768×498.jpg 768w, https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100-1.jpg 1000w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /> Двухмашинный агрегат тепловоза

Вал двухмашинного агрегата соединен с карданным валом, выходящим из редуктора отбора мощности, через который и передается вращающий момент.

Всего на тепловозе установлено четыре генератора:

• главный;
• возбудитель главного генератора;
• вспомогательный генератор;
• синхронный подвозбудитель (СПВ).

Так вот СПВ это небольшой генератор но переменного тока и работает он в системе автоматического управления электропередачей, намагничивая сердечник амплистата переменным током. Ведь из курса физики мы знаем, что для трансформации тока в трансформаторах необходим ток переменный, а амплистат и является таким трансформатором, вокруг сердечника которого имеется четыре обмотки: задающая, управляющая, регулировочная и стабилизирующая. Именно в них и наводится ЭДС, так необходимая для работы этой системы управления.

Синхронный подвозбудитель (СПВ)тепловоза

» data-medium-file=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_1-300×187.jpg» data-large-file=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_1.jpg» width=»1000″ height=»623″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_1.jpg» alt=»Синхронный подвозбудитель (СПВ)тепловоза» data-srcset=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_1-300×187.jpg 300w, https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_1-768×478.jpg 768w, https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_1.jpg 1000w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /> Синхронный подвозбудитель (СПВ)тепловоза

Вал СПВ приводится во вращение либо карданной либо ременной передачей, в зависимости от конструкции тепловоза.

А как запускается дизель?

На тепловозах с генератором постоянного тока это делается просто: сам генератор и вращает вал дизеля, только специальными электромагнитными контакторами создается цепь от аккумуляторной батареи на обмотку возбуждения и якорь генератора, которые соединяются последовательно и уже генератор работает в качестве сериесного электродвигателя. После раскрутки вала и запуска дизеля схема разбирается и все становится на свои места. На других тепловозах для запуска применяются электродвигатели – стартеры.

Ну вот дизель у нас запущен, надо ехать, все цепи собраны, электропневматический реверсор изменил направление тока в обмотках возбуждения ТЭД, чтобы мы поехали в нужную нам сторону, все в общем в работе. Машинист переводит контроллер в 1-ю позицию и … Подключаются тяговые электродвигатели к силовой цепи посредством включения электропневматических контакторов, называемых «поездными», также электромагнитые контакторы подключают возбуждение возбудителя (контактор ВВ) и возбуждение главного генератора (контактор КВ). Все, схема собрана – возбудитель возбуждает обмотку возбуждения генератора, ток вырабатывается и подается на ТЭД.

В процессе движения вся эта система работает слаженно, умно и толково, изменяя ток в обмотке возбуждения возбудителя и соответственно в обмотке возбуждения главного генератора, автоматически изменяя режимы его нагрузки ну и обороты вала дизеля через наш объединенный регулятор мощности, не меняя позиции контроллера машиниста, а машинист, имея в своем запасе 15 позиций уже сам контроллером увеличивает или уменьшает обороты вала дизеля, соответственно и его мощность.

Есть еще одна небольшая деталь в работе ТЭД из области электротехники: при трогании поезда с места ток на якорях ТЭД достигает максимальной величины, в процессе разгона и увеличения скорости ток падает, но растет напряжение, а нам так необходима полная мощность генератора на всех скоростях движения. Поэтому нужно ток нагрузки главного генератора увеличивать принудительно. Все делается просто, путем ослабления магнитного поля в обмотках возбуждения ТЭД, то есть параллельно обмотке возбуждения подключены два сопротивления, вот на них и переключается часть тока, это называется – ослабление поля. Практически на всех тепловозах применяется две ступени ослабления поля и работает эта система автоматически, сопротивления подключаются соответствующими контакторами, называемыми ВШ. Отступлю, а вот на электровозах это делается вручную машинистом, но там и ступеней ослабления побольше. Все электрические аппараты находятся в высоковольтной камере (ВВК), которая закрывается и имеет на двери блокировки, если дверь в ВВК не закрыта, то схема тяги не соберется и тепловоз не тронется с места.

Дизель

Ну конечно-же наш дизель, со всеми своими системами и заморочками. На тепловозах устанавливаются дизели разных конструкций и мощностей, в зависимости от рода службы тепловоза. Дизели по расположению шатунов с поршнями делятся на однорядные, V-образные и однорядные с раздвигающимися поршнями. Если с первыми двумя все понятно, то в третьем случае в гильзе одного цилиндра движется два поршня, один сверху, другой снизу, встречаются они одновременно в одной точке, где происходит вспышка топлива, затем один поршень идет вверх, а другой вниз. Своими шатунами они соединены с коленчатыми валами дизеля, вала два, один вверху, другой внизу, соединяются они вместе вертикальной передачей. Вот такая мощная штука.

Яркий пример – дизель 10Д100, но сейчас эта схема уже не применяется на тепловозных дизелях. Дизели бывают двухтактные и четырехтактные. Двухтактные дизели уже не применяются, практически на всех тепловозах устанавливаются дизели четырехтактные и конечно-же с турбонаддувом. Турбонаддув воздуха в цилиндры дизеля обеспечивается турбиной турбокомпрессора, установленного на дизеле, турбина вращается энергией выхлопных газов. Принудительный наддув воздуха в цилиндры дизеля существенно повышает его к.п.д., топливо хорошо сгорает, отдавая всю энергию сгорания в работу, а не на выхлоп, а мощность дизеля вырастает в разы.

» data-medium-file=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_3-300×155.jpg» data-large-file=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_3.jpg» width=»1000″ height=»516″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_3.jpg» alt=»Дизель 2Д100 от тепловоза» data-srcset=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_3-300×155.jpg 300w, https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_3-768×396.jpg 768w, https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_3.jpg 1000w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /> Дизель 2Д100

Для примера, на тепловозах ТЭ3 применялся дизель с расходящимися поршнями, но без турбонаддува типа 2Д100 и его мощность составляла 2000 л.с.,хотя на нем была установлена механическая воздуходувка, но стоило конструкторам установить на этом дизеле два турбокомпрессора и его мощность поднялась до 3000 л.с., и стал известный нам дизель 10Д100, который славно потрудился на тепловозах серии 2ТЭ10. Также на многих типах дизелей воздух от турбокомпрессоров перед подачей в цилиндры еще и охлаждается, проходя через специальные воздухоохладители, в общем получается здорово.

Как было сказано выше тепловозные дизели работают в очень тяжелых условиях, они сильно нагружаются, работают и в жару, и в холод, поэтому требуют основательной смазки, охлаждения ну и конечно защиты от ненормальных всяких сбоев в работе.

Топливная система

Топливная система дизелей включает в себя топливоподкачивающий насос (ТН), который прокачивает топливо из бака, дополнительно подогретое в топливоподогревателе. Топливо пропускается по трубопроводам через фильтры грубой и тонкой очистки и поступает к топливному насосу высокого давления (ТНВД), там к специальным плунжерным парам, плунжер – это небольшой поршень, который сжимает порцию топлива до 200 и выше атмосфер, оно, проходя далее через форсунку превращается в туман, который и воспламеняется под сжимающим действием поршня. Разворот плунжеров на большую или меньшую подачу топлива посредством топливных реек осуществляет нам знакомый регулятор мощности, а очередность срабатывания плунжеров определяется кулачковым распределительным валом, находящимся в корпусе дизеля.

Оборудование топливной системы тепловозов

» data-medium-file=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_4-300×169.jpg» data-large-file=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_4-1000×565.jpg» width=»1000″ height=»565″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_4-1000×565.jpg» alt=»Оборудование топливной системы тепловозов» data-srcset=»https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_4-300×169.jpg 300w, https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_4-1000×565.jpg 1000w, https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_4-768×434.jpg 768w, https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_4-1536×867.jpg 1536w, https://cdn-dvizhenie24.jq7.ru/2020/05/dvizhenie24_ru_9100_4-2048×1156.jpg 2048w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» />

После каждого такта продукты сгорания топлива (дым) удаляются из цилиндра через клапаны или щели в цилиндровой втулке, повторюсь, все зависит от конструкции дизеля, а порция свежего холодного воздуха, подгоняемого турбокомпрессором уже поступает в цилиндр, ведь без кислорода сгорания не будет. С топливом все понятно, но все трущиеся части дизеля должны непрерывно под хорошим давлением смазываться маслом, а также им смазываются и охлаждаются втулки цилиндров, где происходит грандиозный процесс вспышек топлива.

Масляная система

На тепловозах масляные системы имеют несколько контуров и масляных насосов. Вся работа и запуск дизеля начинается с работы маслопрокачивающего насоса (МН), который подключается электрическим контактором (КМН) с подключением реле времени (РВ), чтобы за 30-40 секунд маслопрокачивающий насос поднял масло из картера дизеля и прогнал его по всем системам. Затем происходит запуск, и данная схема разбирается. На дизеле есть шестеренчатый главный масляный насос, который подает масло ко всем деталям дизеля, есть свой насос и у центробежного масляного фильтра, также масло поступает к фильтрам грубой и тонкой очистки. Существует контур на охлаждение масла.

На всех современных тепловозах масло проходит через водомаслянный теплообменник, в котором охлаждается водой, после чего поступает обратно в систему, ну а вода из теплообменника охлаждается в обычных секциях радиатора в холодильнике. На первых типах тепловозов масло охлаждалось также, как и вода в секциях, но потом стало понятно, что масло не вода, система постоянно подтекала, лопалась, приводя к большим потерям масла, поэтому водомаслянный теплообменник это лучшее, что можно придумать для охлаждения масла. По совершению своего рабочего цикла масло стекает обратно в картер дизеля.

Продолжение следует… водяная система, система вентиляции и охлаждения, система защиты дизеля.