Все цепи управления электропоезда ЭР2, а также вспомогательные цепи низкого напряжения питаются постоянным током напряжением 50 В. Источниками энергии являются генераторы управления мощностью 10 кВт и аккумуляторные батареи, работающие в режиме постоянного подзаряда и установленные на головных и прицепных вагонах. Генератор питает: четыре двигателя вентилятора двух вагонов секции; лампы освещения салонов и тамбуров двух вагонов; цепи управления и сигнализации по секционным проводам 15, 16 и 20 (см. рис. 173 и 180); устройства для обогрева маслоотделителя компрессора; цепь заряда аккумуляторной батареи; обогреватель бака туалетного узла. Генератор Г головного вагона дополнительно питает цепи управления, подключенные к поездным проводам, прожектор, обогреватель стекол, буферные' и сигнальные фонари, а также цепи электропневматического тормоза.

Провод 15 получает напряжение от генератора (или от аккумуляторной батареи) постоянно. К нему подключают наиболее важные аппараты. Так, на головном вагоне по проводу 15 получает питание выключатель управления ВУ, а через него — цепи контроллера машиниста и поездной провод 22. На моторных вагонах по проводу 22 получают питание узлы управления главным контроллером и катушки промежуточных реле управления ПРУ. При включении ВУ срабатывают ПРУ и своими контактами подключают секционные провода 20 к секционным проводам 15. К проводу 20 подключаются потребители с относительно большой нагрузкой, которые должны получать питание при включении ВУ, например цепи управления быстродействующих выключателей и др. Подключение этих потребителей непосредственно к поездному проводу 22 привело бы к перегрузке источников питания головного вагона.

Регулятор напряжения СРН обеспечивает стабильное напряжение цепей управления независимо от нагрузки генератора и частоты вращения его вала.

Рис.180. Схема цепей генератора управления электропоезда ЭР2 с № 1028 до 1101

На электропоездах ЭР2 до № 1028 для включения батареи на заряд и отключения ее при снижении напряжения генератора служит контактор Г, которым управляет реле РОТ, работа которых описана в [71. На электропоездах ЭР2, начиная с № 1028, контактор Г и реле РОТ исключены из схемы, а батарея подключена к генератору управления через полупроводниковый вентиль ДБ (см. рис. 173 и 180), который предотвращает появление обратного тока при снижении напряжения генератора. Роль блокировки контактора Г для исключения одновременного запуска делителя напряжения и двигателя компрессора выполняют блок-контакты КБ1 и КБ2. На электропоездах ЭР2, начиная с №1101 (рис. 181), взамен исключенного из схемы регулятора напряжения СРН установлен блок регулирования и защиты генератора БРЗГ. Он служит для стабилизации напряжения генератора, работающего с аккумуляторной батареей, ограничения тока заряда батареи и защиты генератора от повышения напряжения.

Технические данные БРЗГ

Номинальное напряжение, В ......... 50

Диапазон изменения уставки регулятора, В...... 15—50

Отклонение регулируемого напряжения от уставки, не более. % 5

Номинальный выходной ток регулятора, А...... 8

Пределы изменения выходного тока регулятора, А 0,7—15

Пределы изменения выходного напряжения регулятора, В . . 5—48 Минимальное напряжение датчика тока в режиме ограничения

тока, В............... 2—3

Диапазон регулирования уставки защиты, В...... 50—75

Отклонение напряжения срабатывания защиты от уставки.

не более, %............. 5

Ток цепи «Выход защиты», не более, А....... 0,5

Регулирование тока возбуждения генератора в блоке БРЗГ осуществляется изменением времени открытого состояния регулирующего элемента в зависимости от нагрузки и частоты вращения вала генератора и от тока заряда батареи Б (рис. 182).

Генератор Г (см. рис. 181) имеет независимое возбуждение, его обмотка возбуждения Ш1-Ш2 получает питание через предохранитель ПрЗО, блок регулирования и защиты генератора, контакт реле защиты генератора РЗГ.

Рис. 181. Схема питания цепей управления электропоезда ЭР2 с № 1101 и подключения полупроводникового регулятора БРЗГ

БРЗГ воздействует на ток возбуждения генератора, поддерживая в нем номи нальное напряжение. При опасном повышении напряжения БРЗГ отключает реле защиты генератора, которое своим контактом 15АЕ-Ш1 вводит в цепь обмотки ОВ резистор резко уменьшая ток возбуждения и, следовательно, напряжение генератора; контактом 15АЖ-15АЕ шунтирует регулирующий выход БРЗГ, что облегчает его последующий ввод в действие; контактом 16-16БІ отключает контакторы КБ1 и КБ2, переключая батарею в режим разряда.

Восстановление защиты осуществляется кнопкой на БРЗГ (на схеме не показана). Кроме того, защита восстановится автоматически после снятия напряжения с провода 20, т. е. после отключения ВУ.

Измеритель регулятора ИР (см. рис. 182) выполнен по схеме нелинейного моста и обеспечивает сравнение напряжения на резисторах Р26, Р1 (рис. 183),

Рис. 182. Схема электрическая функциональная регулирования и защиты геиепатооа управления к к

пропорционального напряжению генератора, с опорным напряжением на стабилитроне ПП1. Разность этих напряжений (сигнал рассогласования) подается на усилитель регулятора УР (см. рис. 182 и 183), выполненный на транзисторах Т2—Т5. Он усиливает сигнал рассогласования и управляет работой формирователя импульсов ФИ, выполненного на тиристорах .77/ и Тт2. Формирователь импульсов обеспечивает поочередную подачу импульсов управления на тиристоры ТтЗ и 774, которые образуют тиристорный триггер ТТ. Тиристор Тт4 обеспечивает импульсное питание цепи возбуждения генератора Г, а вспомогательный тиристор ТтЗ служит для запирания основного тиристора с помощью коммутирующего конденсатора Сб.

Делитель ПД, содержащий резисторы 924, 9,12—914 и стабилитроны ППЗ и ПП4, подключен к аккумуляторной батарее />. Он обеспечивает питание усилителя' УР и формирователя импульсов ФИ, максимальное напряжение на которых ограничено соответственно стабилитронами ППЗ и ПП4.

Датчик тока ДТ вырабатывает сигнал, равный разности напряжений генератора и батареи и зависящий от тока батареи. Этот сигнал подается на ограничитель тока ОТ, выполненный на транзисторе 77 и стабилитроне ПП2. Ограничитель ОТ обеспечивает шунтирование стабилитрона ПП1 и уменьшение уставки регулятора при больших токах заряда батареи.

Измеритель защиты ИЗ, выполненный по схеме нелинейного моста, обеспечивает сравнение напряжения на резисторах 928, 9,29, пропорциональное напряжению генератора, с опорным напряжением на стабилитроне ПП5. Разность этих напряжений подается на усилитель защиты УЗ, выполненный на транзисторе Тб и реле РМН, размыкающие контакты которого включены в иепь катушки реле защиты генератора РЗГ.

Рис. 183. Принципиальная схема полупроводникового регулятора напряжения БРЗГ

Питание блока БРЗГ осуществляется следующим образом. После включения батареи Б «плюс» напряжения подается на провод 8 через UI1ÎA6, на провод 19 через 9Л, ПрЗО и 11111 Al, А2 и на провод 9 через 9а, ПрЗО, размыкающий контакт РЗГ и Ш1/АЗ, A4, а «минус» — на провод 15 через Ш1ІБ5. От провода 19 получает питание тиристорный триггер ТТ, по проводу 8 — питающий делитель ПД, а от провода 9 через диод Д9 заряжается конденсатор СЗ.

От делителя ПД получают питание транзисторы ТЗ--Т5 усилителя У Р. При этом транзистор ТЗ, базовая пепь которого подключена к «минусу» через резисторы 96 и 97, открывается, а транзистор Т4 закрывается напряжением смещения, снимаемым с резистора R13. Диод Д4 закрыт напряжением на конденсаторе СЗ, следовательно, закрыт и транзистор Т5. -Обмотка возбуждения генератора получает подпитку через размыкающий контакт РЗГ и резистор 9 (см. рис. 181).

Возбуждение генератора осуществляется следующим образом. При подаче напряжения получает питание катушка РЗГ, подключенная к общему «минусу» через размыкающие контакты РМН. РЗГ срабатывает и своим размыкающим контактом разрывает иепь подпитки обмотки возбуждения, а замыкающим контактом шунтирует резистор R и подключает обмотку возбуждения генератора к выходу регулятора (к тиристору Тт4).

После срабатывания РЗГ начинается заряд конденсатора С4 через резисторы 925, 915 (см. рис. 183), диод Д5, провод 9 и замыкающий контакт РЗГ, а также разряд конденсатора СЗ через резистор R16. До тех пор, пока напряжение конденсатора СЗ остается выше напряжения стабилитрона ППЗ, диод Д4 и транзистор Т5 закрыты. Когда напряжение на конденсаторе СЗ станет меньше напряжения на стабилитроне ППЗ, открываются диод Д4, транзистор Т5 и тиристор 772. К этому моменту конденсатор С4 зарядился, и после включения тиристора Тт2 начинается его разряд через резистор R18 и управляющий электрод тиристора Тт4. Тиристор Тт4 включается, и обмотка возбуждения генератора получает питание от батареи по проводу 19 через тиристор Тт4 и замыкающий контакт РЗГ. Конденсатор С4 шунтируется диодом Д6 и тиристором Тт4 и быстро разряжается, благодаря чему облегчаются условия работы тиристора 772.

По мере нарастания частоты вращения якоря генератора увеличивается его напряжение и при достижении уставки в системе устанавливается релейно-вибрационный режим работы, характеризующийся поочередным включением тиристоров ТтЗ, Тт4 и импульсным питанием обмотки возбуждения генератора. После каждого включения тиристора Тт4 конденсатор Сб заряжается до напряжения питания через резистор 927 и диод ДІЇ.

Поддерживание постоянства напряжения генератора обеспечивается следующим образом. При повышении напряжения генератора выше заданного уровня в момент îj (рис. 184) падение напряжения на резисторах 91, R26, сглаженное конденсатором Cl, становится больше напряжения на стабилитроне ПП1; транзистор Т2 открывается, транзистор ТЗ закрывается, транзистор Т4 открывается и отпирает тиристоры 77/ и ТтЗ. В интервале ti—t3 происходит перезаряд конденсатора Сб через тиристор ТтЗ и обмотку возбуждения генератора. В интервале tx—t-i, пока на конденсаторе сохраняется прежняя полярность, к тиристору Тт4 приложено обратное напряжение. В интервале t3--ti ток обмотки возбуждения, обусловленный действием э. д. с. самоиндукции, замыкается по цепи через шунтирующий диод Д13. При этом напряжение обмотки возбуждения близко к нулю, а ток возбуждения и напряжение генератора уменьшаются.

При уменьшении напряжения генератора ниже заданного уровня в момент U транзистор Т2 запирается, транзистор ТЗ открывается, транзистор Т4 запирается, транзистор Т5 отпирается и включает тиристор 7*72. Конденсатор С4 разряжается через резистор 918 и тиристор 772 на управляющую пепь

основного тиристора Тт4. Последний включается И подает питание на обмотку возбуждения, после чего напряжение генератора начинает увеличиваться. Одновременно начинается перезаряд конденсатора С6 через тиристор Тт4, резистор R27 и диод ДІЇ, В интервале tA—ts, пока на конденсаторе сохраняется прежняя полярность напряжения, к тиристору ТтЗ приложено обратное напряжение, обеспечивающее его выключение.

При изменении условий работы генератора (частоты вращения или нагрузки) обеспечивается автоматическое изменение относительного времени включения основного тиристора Тт4, так что соответствующим образом изменяется среднее значение тока возбуждения генератора и напряжение генератора поддерживается в заданных пределах.

Обратная связь, осуществляемая с помощью резистора R9 и цепочки R5-C2 (см. рис. 183), обеспечивает повышение частоты переключения тиристора и уменьшение пульсаций напряжения генератора. После каждого выключения основного тиристора транзистор Т5 блокируется в запертом состоянии конденсатором СЗ на время, необходимое для заряда конденсатора С4. Это исключает возможность повторного включения тиристора Тт2 до полного заряда конденсатора С4 и обеспечивает надежное включение основного тиристора Тт4.

Ограничение тока заряда батареи обеспечивается следующим образом. При увеличении тока заряда батареи увеличивается выходное напряжение датчика ДТ, обусловленное падением напряжения на диоде ДБ и резисторе RД. Оно подается через резистор R21 и диод Д2 на вход транзистора 77. При определенном токе заряда батареи транзистор 77 открывается, и стабилитрон ПП1 шунтируется транзистором 77 и стабилитроном ПП2, имеющим более низкий уровень напряжения стабилизации. Опорное напряжение уменьшается, и напряжение генератора снижается. В результате регулятор переходит в режим поддержания постоянства тока заряда батареи.

Защита генератора от повышения напряжения обеспечивается следующим образом. При повышении напряжения генератора выше заданного уровня напряжение, снимаемое с резисторов R28, R29 измерительного моста, становится больше, чем на стабилитроне ПП5 , и транзистор Тб открывается. Начинается заряд конденсатора СЮ через стабилитрон ПП5, транзистор Т6, диод Д12 и резистор R32. Если конденсатор С10 не успеет зарядиться до напряжения, равного напряжению срабатывания РМН, то оно не сработает. Этим исключаются ложные срабатывания защиты

Рис. 185. Схемы соединения элементов аккумуляторной батареи

в нормальных переходных режимах при кратковременном повышении напряжения генератора.

В случае длительного (более 20 мс) повышения напряжения генератора выше заданного уровня РМН срабатывает и размыкает цепь питания РЗГ. Его контакт вводит в цепь возбуждения резистор R, что приводит к уменьшению напряжения генератора. В момент размыкания контактов РМН получает подпитку катушка РМН через резистор R34, катушку РЗГ и конденсатор С9. Это обеспечивает четкое включение РМН. После замыкания контакта РМН катушка РМН получает питание через резистор РЗЗ и кнопку Возврат РМН.

Для применяемой на электропоездах ЭР2 щелочной аккумуляторной батареи 40КН-125 в процессе заряда требуется на каждый элемент около 1,55— 1,6 В, что при 40 элементах составляет примерно 63 В. Напряжение же на генераторе поддерживается на уровне 50 В. Для обеспечения нормального заряда батареи применяют схему переключения элементов. На схеме рис. 185, а элементы батареи объединены в пять групп, по восемь элементов в каждой, и соединены по схеме разряда (все 40 элементов последовательно). На схеме рис. 185, б 1-я и 2-я группы соединяются параллельно и число последовательно включенных элементов уменьшается до 32. При этом по указанным группам протекает половинный ток заряда. Для выравнивания заряда с помощью контакторов КБ1 и КБ2 при смене направления движения поезда в пункте оборота производят периодические переключения, соединяя параллельно то группы 1 и 2,то группы 4 и 5 (рис. 185, е). При движении вагона «Вперед» включается контактор КБ1, при движении вагона «Назад» — контактор КБ2 (см. рис. 181).

Управление контакторами КБ1 и КБ2 осуществляется с помощью реле ПРА, переключающие катушки которого ПРА (В) и HP А (Н) получают питание соответственно по проводам управления-реверсором 11 и 12.

При подаче напряжения на провод // возбуждается катушка реле ПРА (В) и через блок-контакт включается катушка контактора КБ1. Последний производит переключение 1-й и 2-й групп батареи и замыкает блок-контакт, подготовляющий цепь питания катушки ПРА (Н). Прекращение подачи напряжения на провод // не вызывает никаких переключений. При подаче напряжения на провод 12 включается катушка ПРА (Н) и возбуждается катушка контактора КБ2, который переключает 4-ю и 5-ю группы аккумуляторов на параллельное соединение.

Для контроля работы генератора и батареи предусмотрены амперметр генератора и вольтметр батареи. Защита от коротких замыканий осуществляется плавким предохранителем Пр1 на номинальный ток 200 А и двумя предохранителями батареи Пр2,

ПрЗ на ток 35 А (прицепные вагоны) или 60 А (головные вагоны). Для отключения батареи при отстое поезда предназначен двухполюсный рубильник Р.

Контроль изоляции проводов управления относительно «земли» осуществляется двумя лампами, которые пакетным выключателем подключены к проводам 15, 30 и к «земле» и горят вполнакала. При ухудшении состояния изоляции в цепи провода 15 или 30 одна из ламп горит ярче другой, а при полном заземлении — полным накалом (рис, 186).

Схема цепей управления | Электропоезда ЭР2 и ЭР2Р | Вентиляция и отопление