3. Диплом (1229795), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Система автоматического регулирования тормозами (САРТ) так же обеспечивает получение характеристики V = Const, т. е. поддержание при движении на спусках заданной машинистом скорости движения путем автоматического регулирования тормозного усилия. Регулирование тормозной сипы осуществляется от В_min до значения, установленного машинистом. Минимальная тормозная сила В_min необходима для поддержания сцепных устройств поезда в сжатом состоянии и предотвращения нежелательных продольных реакций.

При срабатывании защиты от юза САРТ уменьшает тормозную силу до некоторого значения В_юз, при котором восстанавливается сцепление колес с рельсами и юз прекращается.

Рисунок 2.1 - Характеристики В=f (V) электрического тормоза

Элементы САРТ расположены в блоке электрического тормоза БЭТ (рисунок 2.2). БЭТ имеется свой блок питания, подключаемый к источнику постоянного напряжения 110 В. Основными органами управления являются тормозной контроллер КМ (КМЭТ), переключатель тормозной силы ПТС, а также поездной кран машиниста КМТ №395, при помощи которого электрический тормоз можно включить в режим служебного или экстренного торможения.

КМЭТ имеет позиции: 0 — нулевая позиция (тормоз отключен); П — позиция сборки схемы (подготовка к работе); 1 — позиция задания максимальной скорости; 2 — позиция остановочного торможения. Между позициями 1 и 2 расположена зона бесступенчатого задания скорости движения при торможении в пределах от максимального до-минимального значения.

Переключатель тормозной силы ПТС имеет 12 положений. При помощи ПТС задают величину ограничиваемой тормозной силы, причем на двенадцатом положении реализуется предельная тормозная характеристика.

При работе электрического тормоза сигналы уставок на потенциометре R_p4 превышают сигналы обратной связи потенциометра R_pЗ, поэтому все каналы регулирования САР тягового режима заперты и ток по обмотке управления ОУ магнитного усилителя МУ (блок БУВ) не протекает. Регулирование фазы управляющих импульсов, а следовательно, тока возбуждения, осуществляется путем изме­нения тока в обмотке управления ОУТ магнитного усилителя. Обмотка ОУТ подключена к выходному усилителю Е4 блока БЭТ. Ток протекает [11] по цепи «плюс» усилителя Е4, контакт 8/4 разъема БЭТ, провод 1386, зажим 5/23—24, провод 1385, зажим 5/21—22, провод 1384, обмотка управления ОУТ, провод 476, зажим 24/4—5, провод 1408, контакт 8/10 БЭТ, «минус» усилителя Е4.

При срабатывании защиты от юза [11] включается реле РУ16 и подает напряжение 24 В на делитель 2R11 — 2R13 по цепи: «+24 В», контакт 9/6 БЭТ, провода 1377, 1376, контакт РУ16, провода 1374, 1375, контакт 8/9 БЭТ, резисторы 2R12, 2R13, 2R11, «—24 В». К резистору 2R13 подключен делитель 2R14, 2R15, с которого и снимается сигнал уставки.

Канал регулирования скорости движения V = Const. Сигнал задания по скорости поступает с сельсина-датчика СД (рисунок 2.2), ротор которого соединен с валом тормозного контроллера КМЭТ.

Обмотка ротора сельсина [11] получает питание переменным током 80 В от блока питания БЭТ по цепи: «80 В», контакт 9/9 БЭТ, провода 1380, 1379, контакт реле РУ27, провод 1355, контакт КБ2, провод 1352, контакт контроллера КМЭТ, ротор СД, провода 1371, 1373, контакт 9/5 БЭТ, «~80В», Напряжение, трансформированное из роторной обмотки СД в статорную, зависит от угла поворота ротора, т. е. от положения рукоятки тормозного контроллера,

Это напряжение, снимаемое с зажимов Ф1, ФЗ сельсина, по проводам 1365, 1368 через контакты 10/15, 10/14 БЭТ подается на потенциометр 2RЗ, 2R1. Если управление осуществляется со второго пульта, то напряжение с его сельсина (на схеме не показан) по проводам 1366, 1369 через контакты 11/15, 11/16 БЭТ поступает на потенциометр 2R4, 2R2.

При включении электрического тормоза питание на усилитель Е1 (УС) подается по цепи: «+ 24 В», контакт 9/8 БЭТ, провод 1390, зажим 5/27—28, контакт реле времени РВ11, зажим 5/26, провод 1388, контакт 8/7 БЭТ, усилитель Е1 (УС).

Рассмотрим работу САРТ: торможение начинается со скорости 140 км/ч, переключатель тормозной силы ПТС находится в положении 8, а тормозной контроллер КМЭТ установлен машинистом на позицию 2, т. е. в режим остановочного торможения.

В течение первых 6 с после включения тормоза питание на усилитель Е1 (УС) с блока БЭТ не подается, поэтому напряжение на резисторах R15, R16 (Е1) равно напряжению невыключаемой уставки. Поскольку это — наименьшая из всех уставок, регулирование осуществляется по каналу, обеспечивающему поддержание минимальной тормозной силы (предварительное торможение) В_пт = В_min (рисунок 4.1). Через 6 с замыкается контакт реле времени РВ11 и на усилитель Е1 (УС) подается питание. Поскольку задающий сигнал с сельсина контроллера КМЭТ равен нулю (остановочное торможение), напряжение на резисторах R15, R16 увеличивается до максимального значения, и канал регулирования В_пт закрывается.

Отсюда резко возрастает тормозная сила, но как только она достигает значения, ограниченного предельной тормозной характеристикой (I_я· v)_max = Const, вступает в действие канал ограничения тормозного тока по коммутации тяговых электродвигателей. Далее по мере уменьшения скорости движения ток возбуждения и ток якоря электродвигателей, а также тормозная сила будут увеличиваться, пока при скорости — 115 км/ч ток якоря не достигнет максимального значения. В этой точке предельной тормозной характеристики происходит смена работы каналов регулирования: канал ограничения тока якоря по коммутации электродвигателей закрывается и вступает в работу канал регулирования тока якоря I_{Я max} = Const. Когда скорость движения уменьшится до ~95 км/ч, вступит а работу канал регулирования тормозной силы B_φ = Const, а канал регулирования тока якоря закроется.

При снижении скорости движения до 50 км/ч ток возбуждения ТЭД достигает максимального значения, поэтому вступает в работу канал регулирования тока возбуждения I_{В max} = Const, а канал регулирования тормозной силы закрывает­ся. Далее тормозная сила уменьшается в соответствии с характеристикой 1_{В max} = Const, и когда скорость снизится до 15—30 км/ч, электрический тормоз автоматически отключается и вводится в действие пневматический.

На рисунке 2.3 представлена структура системы регулирования электрической передачи тепловоза ТЭП70 в режиме ЭТ. Если машинист контроллером КМЭТ задаст определенную скорость движения при торможении, то вначале процесс торможения будет протекать аналогично описанному, т. е. по предельным тормозным характеристикам с ограничением тормозной силы в соответствии с положением переключателя тормозной силы ПТС. Однако как только фактическая скорость движения достигнет заданного значения, вступит в работу канал регулирования скорости v=Const. Далее при уменьшении скорости ниже заданной тормозная сила будет резко уменьшаться и наоборот. В результате с некоторой погрешностью будет поддерживаться заданная скорость движения.

При переводе машинистом рукоятки поездного крана КМТ в положение экстренного торможения включается реле РУ27 [11]. Одним контактом (между проводами 1355 и 1379) реле РУ27 разрывает цепь питания ротора сельсина СД и резистора R_тс, а вторым (между проводами 1379 и 1381) подает напряжение на делитель 1R17—1R19, с которого снимается сигнал уставки экстренного торможения. Теперь независимо от положения контроллера КМЭТ и переключателя ПТС торможение будет происходить по предельной тормозной характеристике (рисунок 2.1) с реализацией максимально допустимых тормозных усилий.

Упрощенная электрическая схема силовых цепей тепловоза ТЭП70 в режиме электрического тормоза показана на рисунке 2.2

Тяговые электрические двигатели (1-6), соединенные параллельно, работают в режиме генератора с независимым возбуждением, нагружены на тормозные резисторы Rт1-Rт6 и соединены с выпрямительной установкой ВУ через поездные контакторы КП1 - КП6. Возбуждение ТЭД обеспечивается подключением обмоток возбуждения ОВ1-ОВ6 на тяговый генератор ТГ через выпрямительную установку с помощью контактора КП7.

Сток силовых транзисторных ключей ШИМ Системы через контактор возбуждения возбудителя КВВ подключен к клемме +110В, исток ключей ШИМ подключен к обмотке возбуждения возбудителя В. Принимая сигналы обратных связей с датчиков тока ДТ2 - ДТ8 (токи якорей ТЭД и ток возбуждения ТЭД) и регулируя посредством ключей ШИМ ток возбуждения возбудителя, Система обеспечивает необходимый заданный уровень тормозной силы и скорости движения с соблюдением всех ограничений ЭТ.

Для построения системы регулирования электрической передачи тепловоза в режиме ЭТ принят принцип подчиненного регулирования. При этом имеем два вложенных друг в друга контура:

• подчиненный задающий контур регулирования тока возбуждения ТЭД;

• главный контур регулирования тормозного тока якорей ТЭД.

Пять задающих каналов регулирования тока возбуждения работают независимо друг от друга в главном контуре регулирования тормозного тока:

• канал ограничения тока якоря ТЭД;

• канал поддержания заданной скорости;

• канал ограничения тормозной силы;

• канал защиты от юза ТЭД;

• канал включения реле замещения.

Принятые обозначения:

БЗ - блок задания;

Пкм - тормозная позиция контроллера машиниста;

№ПТС - позиция переключателя тормозной силы;

Vзад - заданная скорость движения поезда;

Vос - измеренная скорость движения поезда;

Iвзад - заданный ток возбуждения ТЭД;

Iвос - измеренный ток возбуждения ТЭД;

Iвв - ток возбуждения возбудителя;

Iвг - ток возбуждения генератора;

Iяос - максимальный из 6-ти измеренный ток якоря ТЭД;

Iяmin - минимальный из 6-ти измеренный ток якоря ТЭД;

Ud - выпрямленное напряжение тягового генератора;

α - вычисленный угол открытия ключей ШИМ;

ЛУ1 - ЛУ4 - логические устройства;

РЗТ - реле замещения электрического тормоза пневматическим;

ДТ1 - ДТ6 - датчики измерения токов якорей ТЭД.

Рассмотрим представленную структуру, начиная с работы каждого из задающих каналов.

Канал ограничения тока якоря ТЭД имеет высший приоритет и формирует основное задание скорости приращения тока возбуждения ТЭД, в случае если рассчитываемое рассогласование заданного и измеренного тока якоря dI<60А, где dI=Iмакс - Iяос, Iмакс - 800А, Iяос - измеренный максимальный тормозной ток. Так же данный канал контролирует соблюдение всех ограничений, в случае выхода одного из параметров за пределы ограничений (тока якоря или коммутации), т.е. dI<0 А, в нем формируется задание на уменьшение тока возбуждения. При этом, если рассогласование dI>60 А, то скорость приращения тока возбуждения, заданная в каналах ограничения тормозной силы и поддержания скорости, остается неизменной, а канал в работу не вступает. Ввиду особой ответственности соблюдения указанных ограничений ЭТ, данный канал опрашивает параметры в 10мс цикле регулирования.

Основное задание для направления изменения тока возбуждения (прибавлять/убавлять) и величины скорости изменения напряжения на выходе выпрямительной установки формируется каналами ограничения тормозной силы тепловоза и поддержания заданной скорости. Для соблюдения ограничений по тормозной силе Система рассчитывает фактическую тормозную силу Вос, которую развивает тепловоз, исходя из выражения (2.1) и сравнивает с Взад, которая берется из таблицы констант зависимости от положения ПТС. Затем сравнивается измеренная скорость тепловоза Vос и скорость задания Vзад, которая определяется положением контроллера машиниста.

(2.1)

где К=1,74 кГс - масштабный коэффициент,

Iяос – максимальный из 6-ти якорных токов,

Vос - измеренная скорость тепловоза.

В этих каналах регулирования определяется величина рассогласования

Характеристики

Список файлов ВКР