І.  Плавкие предохранители.

    Защищают низковольтные цепи от перегрузок и короткого замыкания.

Выполняют разборными вставками из цинка толщиной 0,6 мм, болтами крепится к контактным ножам, которые крепятся к фибровой трубке и фиксируют с помо­щью шайб и накидных гаек. Трубка должна быть заполнена асбестовой бумагой; толченым мелом; кварцевым песком или мраморной крошкой для лучшего гаше­ния дуги и защиты трубки.

    125 А в цепи заряда АБ и электрический двигатель МН.

    160 А в цепи заряда АБ.

125 А ВГ 125 А МН 160 А АБ на 107 панели

ІІ. Автоматические выключатели.

    На тепловозах серии ТЭ 10 применяются автоматические выключатели типа:     1. АЕ 2532;   2. АЕ 3716 Б; 3. А – 63; 4. АЕ 3161. С 1984г. АЕ 3161 убрали.

    Автоматические выключатели служат для защиты электрических цепей от перегрузок и токов К3. По конструкции и принципу действия одинаковы. При протекании тока КЗ и перегрузки, незакрепленный конец биметаллической пла­стины давит на рейку, освобождая защелку. Под действием пружины контакты размыкаются.

ІІІ. Блокировки дверей ВВК. ВКП 2112 УЗ

    Служат для защиты лок. бр. от поражения электрическим током при откры­тии ВВК. При открытии дверей ВВК пружина разжимается, и размыкаются кон­такты в цепи катушки РУ – 2.

ІV. 105 блокировка валоповоротного механизма.ВК 411

        Исключает проворот коленвалов при ремонте с ПУ, разрывая цепь на ка­тушке Д1. Принцип работы аналогичен БД.

V. ЭТ - 54

    Управляет клапаном, перекрывающим перепускной канал под силовым порш­нем серводвигателя РЧО, обеспечивая выход реек ТНВД на подачу топлива.

U_ном=75 В, I_ном=0,11 А. Ход якоря до 8мм.

Состоит из якоря, латунной гильзы, на которую намотана катушка. На корпусе штепсельный разъём для подключения в схему.

VI. РП - 3

    Ограничивает частоту вращения колесных пар при U=105км/ч, в режиме тяги снимает нагрузку с ГГ. Цепь на катушке РУ – 13 и РУ – 19    I_гг=2250÷2600 А

Настройка включения СРПН3

VII. КМД.

        Служит для измерения разрежения в картере дизеля и остановки дизеля, если в картере появится давление Г. В пластмассовом корпусе есть два сообщаю­щих канала заполненных подсоленной жидкостью с добавлением 1,5% - 2% хромпика (для цвета). Левый канал соединен шлангом с дизелем, а в правом, ко­лодка с тремя контактами. Разряжение должно быть 10÷60 мм водного столба.

Давление: 3,5 мм (7) собирается цепь на сигнализационную лампу.

15÷17,5 (30 – 35)мм собирает цепь на катушке РУ – 7 (р. к. РУ – 7 рвет цепь на КТН).

Примечание: На 2ТЭ10Л у КДМ два контакта.

VIII. РДВ.

    Контролирует давление в ТМ. При давлении в ТМ не менее 5,0 атм., кон­такты замыкаются в цепи катушки РУ – 2. При давлении менее 3,5 атм. разры­вают цепь на катушке РУ – 2.

(Менее 4,3÷4,8 не тронется. Снимает питание при 2,7÷3,2 атм.).

Примечание: На 2ТЭ10У^m РДВ замыкается при давлении в ТМ 4,8 атм.

    В серии ТЭ10 в качестве РДВ используют:

1. АК – 11Б; 2. РДК – 3;        3. Д250Б; 4. РД – 1 – ОМ5 – 02

    Воздух давит на сильфон → сильфон на шток → сжимается пружина → замы­каются контакты. (Д – 250Б на схеме ДЩ1; ДЩ2 или КРМ 0,4 атм.).

IX. РДМ

    Защищает дизель от пониженного давления масла в верхнем коленвале.

Применяют РДК – 3 или РДМ. Принцип действия аналогичен РДВ.

РДМ1   замыкается при давлении 0,5÷0,6 атм.

РДМ2   замыкается при давлении 1,1÷1,2 атм.

X. ТРМ

    Служит для защиты дизеля от повышенной температуры воды или масла.

ТРВ регулируют на срабатывание - 92ºC

ТРМ регулируют на срабатывание - 86ºC

    При срабатывании ТРМ или ТРВ разрывается цепь на катушке РУ – 2.

Применяют: КРМ; КР – 2.

(В термобаллоне: ацетон, эфир, хлорметил. 80ºС - масло, 85

XI. РБ

    Служит для защиты ТЭД от боксования. Два РБ типа РК – 221 и одно РК – 231 объединены в блок ББ – 320 А. Блок получает питание от БДС. Особенность реле:        

1. Магнитная система разомкнута (с воздушным зазором); 

2. Якорь плунжерного типа;

3. Реле имеет высокий коэффициент возврата, не менее 80%, т.е. при ↓ тока на 20% ниже тока включения, якорь отпадает.

РБ1 срабатывает в режиме ПП при 9 В

РБ2 срабатывает в режиме ПП при 12 В

РБ3 срабатывает в режиме ОП при 2,7 В

    Примечание: На 2ТЭ10Л блок ББ – 303 состоит из реле РК – 111.

РБ срабатывает в режиме ПП при 3,5 В

РБ срабатывает в режиме ОП при 2,7 В

XII. РОП

    При обрыве полюсов ТЭД или соединительных перемычек в режиме ОП ток нагрузки ТЭД начинает протекать через резисторы СШ. Это вызовет нагрев рези­сторов докрасна, и может вызвать пожар в АВК. Поэтому с 1983 г. применяют РОП типа Р – 45Г5 – 11 с катушкой рассчитанной на срабатывание при разности потенциалов 24 В. С 1986 г. применяются РМ – 1110 (0,2А) с током срабатывания 0,2 А. Реле РМ – 1110 состоит из двух катушек: рабочей и удерживающей. Удер­живающая выполняет роль эл. защелки и получает питание по цепи: 5115 → пр. 1801 → КР3 → пр. 1802 → з.к. РОП (замыкается при срабатывании РОП) → пр. 1804 → "-".

Рабочая катушка получает питание от БДС, например: обрыв у первого ТЭД: 1ТЭД → з.к. П1 → БДС → пр. 1320 → пр. 1324 → рабочая катушка РОП → пр. 1323 → БДС → з.к. П2÷П6 → 2÷6 ТЭД.

( ток в РОП протекает аналогично РБ).

Наоборот

1. з.к. РОП подаст питание на удерживающую катушку

2. з.к. РОП подает питание на лампу РЗ, РОП.

3. р.к. РОП разорвет цепь на катушке КВ, ВВ. Снимет нагрузку.

Для восстановления нагрузки необходимо нажать на РКЗ на ПВК.

Причины срабатывания РОП

1. Обрыв соединений ГП или ДП ТЭД.

2. Разрушение наконечников ТЭД.

3. Разрушение силовых контактов П или ПР.

4. Обрыв кабеля ТЭД.

5. Проворот шестерни на валу ТЭД.

6. Заклинивание колесной пары.

7. Разность диаметров бандажей на одной секции более 12 мм.

8. Обрыв внутри ТЭД и замыкание на корпус провода РБ.

9. Неисправность силовых контактов ВШ или сгорело СШ.

XIII. Реле заземления

Служит для снятия нагрузки с ГГ при пробое изоляции на корпус.

 До 1985 г. применяли Р – 45Г2 – 12 с механической защелкой и током срабатыва­ния 10 А, а теперь РМ 1110 с током срабатывания 0,04 А.

    РЗ старого образца срабатывало только при пробое плюсовой силовой цепи.

Недостатки:

1. Не защищало "-" силовую цепь.

2. сравнительно малое быстродействие.

РЗ типа РМ 1110 состоит из двух катушек:

a. рабочей

b. удерживающей.

Удерживающая катушка выполняет роль эл. защелки, т. е. удерживает якорь во включенном положении. Удерживающая катушка получает питание при вкл. А5 "Дизель" по цепи: А5 → Ø5/15 → пр. 1801 → КР3 → СРЗ 4 → удерживая катушку РЗ → "-".

    Примечание: К РЗ на 2ТЭ10М по рубильникам.

Но магнитного потока удерживающей катушки недостаточно для притяжения якоря и срабатывания реле. При пробое на корпус током 0,04 А и более по рабо­чей катушке пробегает ток, создается магнитный поток достаточный для притя­жения якоря и срабатывания РЗ.

    Рабочая катушка подключена к диодному мосту, который обеспечивает проте­кание тока по рабочей катушке РЗ только одного направления и к делителю напряжения. Делитель напряжения соединен с "+" и "-" силовой цепи, поэтому РЗ срабатывает при пробое в "+" и "-" цепи.

(СРЗ1 – 200Ом СРЗ2 СРЗ3 – 600Ом)

Делитель напряжения СРЗ1÷СРЗ3 выполнен несимметричным для того, чтобы напряжение в (·) Р2 резистора СР32 (у рубильника ВР32) было примерно ¼ U_гг. Это сделано, для надежного срабатывания РЗ, т. к. при перебросе дуги на корпус, её потенциал равен примерно ½ U_гг. СРЗ5 – СРЗ6 используют для ↑ чувствитель­ности. СРЗ 4 - 450Ом.

Пробой в "+" силовой цепи

"+" ГГ → корпус → пр. 1825 → левый нижний диод → пр. 1823 → СРЗ5 → рабо­чая катушка РЗ → правый верхний диод → пр. 1816 → рубильник ВРЗ2 → пр. 1815 → пр. 1813 → СРЗ1 → пр. 1814 → пр. 530 → пр. 1830 → 104 шунт → об­мотка добавочных полюсов ГГ → "-" ГГ. (Время срабатывания РЗ 0,03 сек.).

Пробой в "-" силовой цепи

"+" ГГ → пр. 531 → 01Ш25 → пр. 507 → пр. 1810 → ВРЗ1 → пр. 1811 → СРЗ 3 → пр. 1812 → СРЗ 2 → пр. 1815 → ВРЗ 2 → правый нижний диод → пр. 1821 → ра­бочая катушка РЗ → пр. 1824 → левый верхний диод → пр. 1825 → корпус → "-" ГГ.

В любом случае

Для отключения РЗ и восстановления нагрузки необходимо нажать на кнопку КРЗ на ПВК.

Пробой "+" силовой цепи на 2ТЭ10Л

"+" ГГ → корпус → пр. 517 → СРЗ → пр. 516 → катушка РЗ → пр. 500 → ВРЗ → пр. 499 → 104 шунт → добавочные полюса ГГ → "-" ГГ.

XIV. Реле времени

Назначение РВ

    Используются для создания выдержки времени в целях запуска, троганья с места, возбуждения.

Примечание: На 2ТЭ10У^m РВ2 имеет выдержку времени 20 сек., РВ5 выдержку времени 1±0,1 сек.

В серии ТЭ10 применяют:

1. Электропневматические реле типа РВП.

2. Электронные реле – ВЛ – 21; ВЛ – 31; ВЛ – 50.

3. электромагнитные реле РЭВ – 812; РЭВ – 813.

Электропневматические реле времени

Применяют в качестве реле времени РВ1 и РВ2 состоят из двух частей элек­трической и пневматической. К электрической части относят два микропере­ключателя и катушку с магнитопроводом. К пневматической воздушную ка­меру с фильтром и диафрагмой. Диафрагма соединена с верхней подвижной системой. Для замыкания микропереключателей применяют рычаги.

При подаче питания на катушку, якорь притягивается, замыкается контакт мгновенного действия и освобождается верхняя подвижная система. Под дей­ствие собственного веса и пружины начнет опускаться вниз. В полости над диафрагмой создается разряжение, воздух засасывается через игольчатый кла­пан, т. е. создается выдержка времени на замыкание и замыкается контакт с выдержкой времени. Время выдержки 0,4÷180 сек.

Электронные реле времени

Применяются в качестве РВ1 и РВ2, типа ВЛ – 21 На 2ТЭ10Л; ВЛ – 31; ВЛ – 50 2ТЭ10У.

Схема

ПУ – пороговый усилитель

ВУ – выходное устройство

Р – электромагнитное реле

Цепочка С – R является время задающей, а регулируемый резистор R изменяет выдержку времени от 2 до 200 сек.

    Подаем питание на блок питания, с этого момента начинается выдержка вре­мени → заряжается конденсатор → срабатывает пороговый усилитель→ полу­чает питание выходное устройство → срабатывает реле → замыкается (размыка­ются для РВ2) контакты. (Время заряда С определяет время выдержки, чем больше R, тем дольше заряжается С и =› дольше выдержка времени).

Электромагнитные реле времени

    Применяют в качестве РВ3÷РВ5, ТИПА РЭВ – 812; РЭВ – 813.

На алюминиевом основании крепится:

а. Катушка, внутри которой находится медная гильза;

б. Короткозамкнутый алюминиевый виток;

в. На изоляционных контактодержателях неподвижные контакты.

Подвижные контакты крепятся на якоре.

    При подаче питания на катушку контакты замыкаются (размыкаются) мгно­венно.

    При снятии питания с катушки в короткозамкнутым алюминиевом витке и медной гильзе катушки появляется ЭДС самоиндукции, удерживающая якорь в притянутом состоянии. Время выдержки регулируется затяжкой пружины и тол­щиной немагнитных прокладок.

РЭВ 812 имеет выдержку 0,8÷2,5 сек. (отрегул. 1,5)

РЭВ 813 имеет выдержку 2,0÷3,5 сек. (отрегул. 3,0)

Примечание: На 2ТЭ10У РВ5 (РЭВ – 812) отрегулировано 1±0,1 сек.

Регуляторы напряжения

Назначение регуляторов напряжения

    Служат для поддержания постоянного напряжения ВГ независимо от оборо­тов коленвала. Принцип работы – изменения I_в ВГ.

В серии ТЭ10 применяют регуляторы:

1. ТРН, БРН – 3 А на 2ТЭ10Л.

2. БРН – 3В на 2ТЭ10М.

3. БРН – 3Г на 2ТЭ10У; 2ТЭ10У^m.

Регулятор ТРН – 1

На 1÷6 поз. КМ 75±2 В; на 7÷15 поз. 75±1 В

ТРН состоит из:

1. трех катушек:

а. неподвижная U

б. подвижная I

в. подвижная U

2. двух нагрузочных сопротивлений.

3. двух сопротивлений обратной связи.

4. контактная система пальцевого типа, планка выполнена под наклоном для размыкания пальцев по очереди.

5. подвижная система с противовесом.

Принцип работы: замыкаются – размыкаются пальцы =› ↑ или ↓ I_в ВГ.

1. При U_вг ↓ 75 В планка поднята вверх → замкнуты все контакты → R_min → I_в ВГ max → U_вг  ↑.

2. U_вг ↑ 75 В → магнитные потоки катушки U притягивают планку вниз → сжи­маются пружины подвижной системы → размыкаются пальцы (по од­ному с каждой стороны) → ↑ R в ОВ ВГ → I_в ВГ ↓ → U_вг ↓

3. U_вг ↓ 75 → усилие пружин становится больше, чем магнитные потоки ка­тушки U → планка идет вверх → замыкаются пальцы → R ↓ → I_в ВГ ↑ → U_вг  ↑.

Обратная связь, состоящая из I катушки и двух резисторов обеспечивают работу только одной пары контактов.

Регулятор БРН – 3В

    Поддерживая U ВГ 75±1 В на всех позициях КМ выпускались с 1972 по 1990 г.

Схема

ИО – измерительный орган (измеряет U_вг)

ПО – преобразующий орган

РО – регулирующий орган

ДО – добавочный орган

УСС – узел сравнивания сигнала

U – разница U м/д. заданным и реальным ВГ

U_у – U управления для корректировки I_в

n_вг – обороты якоря ВГ

I_в – ток возбуждения Вг

I_вг – ток ВГ в схеме

U_вг – U ВГ в схеме

U_on – опорное (заданное или исходное) U для ВГ.

Принцип работы

    Задает U_вг=75 В. При изменении U_вг получает питание измерительный ор­ган, через обратную связь. Узел сравнивая, сравнивает заданное напряжение с ре­альным и подает корректирующий сигнал на преобразующий орган. Рабочий ре­гулировочный орган изменяет ток возбуждения ВГ а =› и U_вг.

Регулятор БРН – 3Г

    Поддерживает U_вг=75±1 В на всех позициях КМ.

Выпускается с 1990 г.

Выполнен с использованием трех микросхем. Принцип работы аналогичен БРН – 3В, но дополнительно применен узел ограничения тока, для защиты ВГ от пере­грузок.

Схема

Бесконтактный тахометрический блок БА – 420

Назначение БА – 420

    Питает задающую обмотку АВ – 3А током, пропорциональным (зависящим от) частоте вращения коленвала (частоты СПВ).

Техническая характеристика

Конструкция и принцип действия

    В корпусе располагается:

1. Два трансформатора: насыщающий (большой) и компенсирующий (малый);

2. Диодный мост для выпрямления тока;

3. Фильтр состоящий из дросселя; двух конденсаторов и сопротивления (2 кОм, 8 кОм)

Насыщающий сердечник выполнен из пермаллоя с прямоугольной петлей гисте­резиса. Пермаллой свойство: если частота тока изменится хотя бы два раза за пе­риод, то сердечник насытится, т. е. напряжение во вторичной обмотке при этой частоте становится постоянным и не зависит от изменения напряжение на пер­вичной обмотке, что видно из графика. Поэтому напряжение во вторичной об­мотке (на выходе) будет зависеть только от частоты питающего тока (частоты СВП) =› от оборотов коленвала.

График

    Компенсирующий трансформатор выполнен из альсифера и имеет низкую насыщаемость, т. е. при изменении U и во вторичной обмотке. Компенсирующий трансформатор служит для сглаживания пульсаций выходного тока.

U_бт = U₂^нас – U₂^ком

Первичные обмотки трансформаторов включены последовательно – согласно, а вторичные последовательно – встречно.

    Фильтр также служит для сглаживания пульсации тока на выходе БТ.

Сопротивление также защищает БТ от перегрузок при обрыве ОЗ.

Цепь питания БТ

Альсифер – сплав Al+Si+Fe

Пермолой – железоникелевый сплав с добавлением молибдена, хрома, меди, мар­ганца.

Стабилизирующий трансформатор

Назначение СТР

    Улучшает динамические характеристики, обеспечивая плавное увеличение или уменьшение мощности ГГ. Питает ОС АВ – 3А.

Техническая характеристика ТС – 2

Конструкция и работа СТР

На П – образном сердечнике намотаны обмотки залитые компаундом.

При наборе позиций направление тока в ОС совпадает с током в ОУ, т. е. размаг­ничивает сердечник АВ → ↓ ток в рабочих обмотках АВ =› рост мощности ГГ бу­дет плавный.

При сбросе позиций направление тока в ОС совпадает с направлением тока в ОЗ и ОР, т. е. подмагничивает сердечник АВ =› не дает резко ↓ току в рабочих обмот­ках АВ =› снижение мощности ГГ будет плавным.

Цепи питания СТР

1. Первичная обмотка

"+" В → пр. 923 → пр. 495 → СТС → пр.477 → Н1 – К1 СТР → пр. 476 → "-" В

2. Вторичная обмотка

Распределительный трансформатор

Назначение ТР

    Служит для питания: ТПТ; ТПН; ИД; АВ – 3В, т. е. для распределения U СПВ по цепям схемы возбуждения.

Техническая характеристика ТР

Масса ТР – 23 – 4,2 кг.

    ТР – 5 – 10 кг.

Частота – 133 Гц

Конструкция и принцип действия

От СПВ к первичной обмотке ТР подводится переменное напряжение, по ней протекает ток создающий магнитный поток Ф, направленный по стали замкнутого магнитопровода. Во вторичных обмотках от потока Ф индуктируется переменное напряжение, величина которого зависит от отношения числа витков первичной и вторичной обмотки.

Цепи питания ТР

Трансформатор постоянного тока

Назначение ТПТ

    Служит для подачи сигнала на управляющую обмотку АВ – 3А пропорцио­нального току ГГ, обеспечивают работу селективного узла, формирующего харак­теристики ГГ.

Техническая характеристика ТПТ

Конструкция и принцип действия

    Трансформаторы ТПТ - 21 и ТПТ – 22 имеют два тороидальных (круглых) сердечника выполненных из пермаллоя. На каждом сердечнике намотана одна ра­бочая обмотка, состоящая из: 690 витков у ТПТ – 21 и 1360 витков у ТПТ – 22, т. к. у ТПТ – 22 больше витков, то =› больше и коэффициент трансформации. По­этому ТПТ – 21 контролируют два ТЭД (2; 3 и 4; 5), а ТПТ – 22 контролирует один ТЭД (1 и 6), что обеспечивает равенство выходных сигналов (токов) при равных токах ТЭД.

Трансформаторы ТПТ – 10 выполнены из двух тороидальных (круглых) сердеч­ников из пермаллоя. На каждом сердечнике намотано 680 витков рабочей об­мотки.

    В качестве управляющей обмотки используют силовые кабели ТЭД или шины силовой цепи. Рабочие обмотки ТПТ включены для снижения ЭДС само­индукции.

Рабочие обмотки представляют собой индуктивное сопротивление X_L, согласно закона Ома

U – напряжение (СПВ)

P – 3,14

f – частота питаемого тока (СПВ)

L – индуктивность

При увеличении тока ТЭД сердечники ТПТ насыщаются =› X_L уменьшается =› увеличивается ток в рабочих обмотках.

С помощью постоянного тока намагничивания (управляющей обмотки) можно изменять величину ~ тока в рабочих катушках, т. е. изменять ток в ОУ АВ – 3В (т. е. чем ↑ I в управляющей обмотке, тем I ↓ R сердечника).

Р – 3,14

f – частота

 - магнитная проницаемость при подмагничивании сердечника ↓

 - количество витков

S – площадь поперечного сечения

l – длина сердечника

U и f – пропорциональны частоте вращения ротора СПВ, поэтому ток зависит от L, а L будет ↓ при подмагничивании.

Трансформатор постоянного напряжения

Назначение ТПН

    Служит для подачи сигнала (тока) на ОУ пропорционального напряжения ГГ, обеспечивает работу селективного узла.

Техническая характеристика ТПН

Конструкция и принцип действия

    Состоит из двух тороидальных сердечников, на которых намотаны рабочие обмотки (2×260). Поверх рабочих обмоток намотана обмотка управления (420 витков). Обмотка управления подключена к ГГ, а рабочие обмотки к ТР. Рабочие обмотки соединены последовательно – встречно.

Чем дольше ток в управляющей обмотке, тем больше подмагничивание сердечни­ков ТПН =› ↓ X_L =› I рабочих обмоток или ток выхода ↑.

Цепи питания ТПН и ТПТ

ТПН рабочие обмотки

Обмотка управления ТПН

″+″ ГГ → пр. 531 → пр. 508 → СТН → обмотка управления ТПН → пр. 498 → до­бавочные полюса ГГ → ″-″ ГГ.

Рабочие обмотки ТПТ – 1

(·)10 ТР → пр. 1076 → рабочие обмотки ТПТ – 1 → левый нижний диод моста В3 → пр. 115 → а далее двумя путями:

АВ – суммирует сигналы по I, U и частоте вращения ГГ, по мощности дизель - ге­нератора и подает усиленный сигнал на ОВ возбудителя.

Амплистат возбуждения АВ – 3А

Назначение АВ

    Служит для регулирования тока возбуждения ГГ.

Техническая характеристика АВ

1. Частота питания – 133 Гц;

2. Напряжение питания (эффективное) - 60 В;

3. напряжение выхода – 30 В;

4. Ток длительного режима – 8,6 А;

5. Масса – 12 кг.

Конструкция АВ – 3А

Амплистат в переводе с латыни – статический (подвижный) усилитель.

Ампли – от amplicato – усиление, увеличение стат – от statos – стоящий (неподвижный).

Амплистат – это магнитный усилитель с самоподмагничиванием и выходом постоянного тока.

Амплистат выполнен из двух сердечников, набранных из листов электротехнической стали толщиной 0,35 мм. Сверху и снизу сердечники стянуты уголками и катушки залиты компаундом. На верхних уголках изоляционных панелей крепятся выводы.

    Рабочие обмотки Н1 – К1 и Н2 – К2 наматываются каждая на свой сердечник. Все остальные обмотки: ОС; ОУ; ОР; ОЗ нанизываются одновременно на два сердечника.

Принцип действия АВ – 3А

    Основан на использовании явления магнитного насыщения стали. Рабочие обмотки (обмотки переменного тока) представляют для переменного тока индуктивное сопротивление. При ↑ частоты питающего тока (тока СПВ) сталь сердечников насыщается =› X_L ↓ (X_L= 2PfL)=› ток выхода амплистата будет увеличиваться, а L с ↑ f будет снижаться из-за µ.

    Если управляющие обмотки (ОР; ОУ; ОЗ; ОС) питать постоянным током, то будет увеличиваться насыщение сердечника АВ Þ ↓ индуктивность =› X_L =› ↑ рабочих нагрузок.

    Чем больше ток управления, тем меньше индуктивное сопротивление рабочих обмоток и тем больше ток нагрузки (рабочих обмоток).

ОЗ и ОР создают намагничивающие потоки и будут намагничивать сердечник АВ =› ↑ ток в рабочих обмотках.

ОУ создает размагничивающий магнитный поток → размагничиваются сердечники АВ =› ↓ в рабочих обмотках.

     Амплистат имеет большой коэффициент усиления, который достигает за счет:

1. Самоподмагничивания или внутренней положительной (обратной) связи, т. е. ток, протекает по рабочим обмоткам → ↑ подмагничивание сердечников → возрастает ток в рабочих обмотках, что приводит к еще большему подмагничиванию сердечников АВ Þ к еще большему ↑ тока в рабочих обмотках.

Обратная связь – дополнительное подмагничивание сердечников за счет выходного тока.

2. Ток выхода амплистата проходит через диодный мост, а ток на выходе моста Равен удвоенному значению тока протекающего через плечо (рабочую обмотку), диодный мост и намагничивающая обмотка образуют эквивалент, (подобие) транзистора, что вызывает усиление сигнала.

Назначение обмоток амплистата

1. Задающая обмотка ОЗ создает основной магнитный поток. Ток в ОЗ зависит от оборотов дизеля. Получает питание от БТ.

2. Регулировочная обмотка ОР создает намагничивающий магнитный поток. Ток в ОЗ зависит от величины нагрузки на дизель. (При отключении компрессора, вентилятора ток ОР ↑ ). Получает питание от ТР через ИД и з. к. РУ – 10.

3. Управляющая обмотка ОУ создает размагничивающий магнитный поток. Ток в ОУ зависит от тока и напряжения ГГ. Получает питание от ТПТ ТПН.

4. Стабилизирующая обмотка ОС создает размагничивающий магнитный поток (при наборе позиций) или намагничивающий магнитный поток (при сбросе позиций). Ток в ОС зависит от изменения напряжения В. Получает питание от СТР, работает только при наборе или сбросе позиций КМ.

5. Рабочие обмотки подают результирующий сигнал на ОВ В – 600 и за счет Самоподмагничивания осуществляют внутреннюю положительную обратную связь. Получает питание от ТР с выводов 1и 3.

Цепи питания ОЗ

1. 1 позиция КМ. Получает питание кат. РУ – 4 (·)2 БТ → пр. 1143 →Ø 5/11 → а далее двумя путями:

а. пр. 1042 → р. к. РУ – 17 →пр. 419 → Ø5/5

б. при вкл. автомате АУР пр. 1553 → Ø25/6 → пр. 1565 → з. к. АУР → пр. 1564 → Ø25/7 → пр. 1552 → р. к. РУ – 16 → пр. 1551 → Ø5/5

Ø5/5 → пр. 1344 → пр. 424 → первая ступень СОЗ → вторая ступень СОЗ → пр. 1902 → Ø 5/8 → пр. 427 → р. к. РУ – 10 → пр. 432 → Ø5/1 → пр. 1907 → пр. 443 → ОЗ → пр. 496 → 115 шунт → пр. 740 → (·)3 БТ.

2. 2 позиция КМ. Получает питание кат. РУ – 8. З. К. РУ – 8 выводит из работы вторую ступень СОЗ.

 (·)2 БТ → пр. 1143 → Ø5/11 → а далее двумя путями:

а. При включенном автомате АУР пр. 1553 → Ø 25/6 → з. к. АУР → пр. 1564 → Ø25/7 → пр. 1552 → р. к. РУ – 16 → пр. 1551 →Ø5/5 → пр. 419 → р. к. РУ – 15

б.пр. 1042 → р. к. РУ – 17 → р. к. РУ – 15

р. к. РУ – 15 → з. к. РУ – 8 → пр. 417 → Ø5/12 → пр. 425 → вторая ступень СОЗ → пр. 1902 → Ø 5/8 → пр. 427 → р. к. РУ – 10 → пр. 432 → Ø5/1 → пр. 1907 → пр. 443 → ОЗ → пр. 496 → 115 шунт → пр. 740 → (·)3 БТ.

3. 4 позиция КМ. Получает питание кат. РУ – 10. З. К. РУ – 10 подает питание на ОР; ЗК; и РК РУ – 10 увеличивают сопротивление второй ступени СОЗ, обеспечивая перелом внешней характеристики ГГ.

(·)2 БТ → пр. 1143 → Ø5/11 → а далее двумя путями:

а.В режиме ПП при вкл. автомате АУР пр. 1553 → Ø25/6 → пр. 1565 → з. к. АУР → пр. 1564 → Ø25/7 → пр. 1552 → р. к. РУ – 16 → пр. 1551 → Ø5/5 → пр. 419 → р. к. РУ – 15.

б.пр. 1042 → р. к. РУ – 17 → р. к. РУ – 15

р. к. РУ – 15 → з. к. РУ – 8 → пр. 417 → Ø5/12 → пр. 425 → вторая ступень СОЗ → пр. 431 → Ø5/2 → пр. 420 → з. к. РУ – 10 → пр. 1859 → з. к. РУ – 4 → пр. 1904 → Ø5/1 → пр. 1907 → пр. 443 → ОЗ → пр. 496 → 155 шунт → пр. 740 → (·)3 БТ.

4. 8 позиция КМ. Получает питание кат. РУ – 15. р. к. РУ – 15 выводит из работы вторую ступень СОЗ; з. к. РУ – 15 вводит в работу первую ступень СОЗ.

(·)2 БТ → пр.1143 → Ø5/11 → пр. 1042 → р. к. РУ – 17 → пр. 419 → Ø5/5 →пр. 1344 → пр. 424 → первая ступень СОЗ → пр. 1901 → Ø5/4 → пр. 1905 → з. к. РУ – 15 → з. к. РУ – 4 → пр. 1094 → Ø5/1 → пр. 1097 → пр. 443 → ОЗ → пр. 496 → 115 шунт → пр. 740 → (·)3 БТ.

5. 12 позиция КМ. Теряет питание кат. РУ – 4, вступает в работу третья ступень СОЗ через р. к. РУ – 4, выводятся из работы вторая и первая ступень СОЗ через РУ – 4.

(·)2 БТ → пр. 1143 → Ø5/11→ пр. 1042 → р. к. РУ – 17 → р. к. РУ – 4 → пр. 1906 → Ø5/13 → пр. 412 → ОМ6÷ОМ1 → пр. 421 → третья ступень СОЗ → пр. 443 → ОЗ → пр. 496 → 115 шунт → пр. 740 → (·)3 БТ.

Из схемы видно, что при отк. Одного ТЭД мощность Гг будет снижаться только на 12÷15 поз. КМ, т. к. ток потечет через вторую и третью ступень СОЗ → ↓ ток в ОЗ→ … → ↓ мощность ГГ. На низших поз. КМ 1÷11 отключение ТЭД не будет вызывать снижение мощности ГГ.

Принципиальная схема ОЗ 2ТЭ10М

Схема

Цепи питания ОУ

а. ОТ ТПН

I полупериод (·)6 ТР → рабочие обмотки ТПН → пр. 1904 → левый верхний диод → а далее двумя путями:

1. пр. 1093 → Ø5/7 → пр. 1035 → СБТН → пр. 1137 → пр. 1096 → правый нижний диод → пр. 1092 → (·)5 ТР.

2. За счет падения U на СБТН открывается диод В7 → пр. 1097 → 115 шунт → пр. 480 → СОУ → ОУ → пр. 1100 → пр. 1137 → пр. 1096 → правый нижний диод → пр. 1092 → (·)5 ТР.

II полупериод (·)5 ТР → пр. 1092 → левый нижний диод → а далее двумя путями:

1. пр. 1093 → Ø5/7 → пр. 1035 → СБТН → пр. 1137 → пр. 1096 → правый верхний диод → пр. 1094 → рабочие обмотки ТПН → пр. 1091 → (·)6 ТР.

2. за счет падения U на СБТН открывается диод В7 → пр. 1097 → 115 шунт → пр. 480 → СОУ → ОУ → пр. 1100 → пр. 1094 → рабочие обмотки ТПН → пр. 1091 → (·)6 ТР.

б. от ТПТ

I полупериод (·)10 ТР → пр. 1076 → рабочие обмотки ТПТ1 → пр. 1085 → левый нижний диод → пр. 115 → а далее двумя путями:

1. пр. 1095 → СБТТ → пр. 1137 → пр. 1100 → пр. 527.

2. За счет падения U на СБТТ открывается диод В5 → пр. 1097 → 115 шунт → пр. 480 → СОУ → пр. 478 → ОУ → пр. 527

пр. 527 → токовые катушки РП1÷РП3 → пр. 1961 → правый верхний диод моста В6 → пр. 1081 → Ø7/13 → пр. 433 → (·)3 ТР → (·)1 ТР → пр. 450 → Ø10/11 → пр. 755 → Ø3/12 → пр. 1080 → рабочие обмотки ТПТ4 → левый нижний диод моста В6 → правый верхний диод моста В1 → пр. 1075 → (·)11 ТР → (·)12 ТР → пр. 1074 → рабочие обмотки ТПТ3 → пр. 1083 → левый нижний диод моста В1 → правый верхний диод моста В2 → пр. 1079 → (·)7 ТР → (·)8 ТР → пр. 1078 → рабочие обмотки ТПТ2 → пр. 1084 → левый нижний диод моста В2 → правый верхний диод моста В3 → пр. 1077 → (·)9 ТР.

II полупериод (·)9 ТР → пр. 1077 → левый нижний диод моста В3 → пр. 115 → а далее двумя путями:

1. пр. 1095 → СБТТ → пр. 1137 → пр. 1100 → пр. 527.

2. За счет падения U на СБТТ открывается диод В5 → пр. 1097 → 115 шунт → пр. 480 → СОУ → ОУ → пр. 527

пр. 527 → токовые катушки РП1÷РП3 → пр. 1961 → правый нижний диод моста В6 → пр. 1082 → рабочие обмотки ТПТ4 → пр. 1080 → Ø3/12 → пр. 755 → Ø10/11 → пр. 450 → (·)1 ТР → (·)3ТР → пр. 433 → Ø7/13 → пр. 1081 → левый верхний диод моста В6 → правый нижний диод моста В1 → пр. 1083 → рабочая обмотка ТПТ3 → пр. 1074 → (·)12 ТР → (·)11 ТР → пр. 1075 → левый верхний диод моста В1 → правый нижний диод моста В2 → пр. 1084 → рабочая обмотка ТПТ2 → пр. 1078 → (·)8 ТР → (·)7 ТР → пр. 1079 → левый верхний диод моста В2 → правый нижний диод моста В3 → пр. 1085 → рабочая обмотка ТПТ1 → пр. 1076 → (·)10 ТР.

Цепи питания ОР

I полупериод (·)2ТР → правый верхний диод моста БВ 2.1

→ СОР → ОР → 115 шунт → з. к. РУ – 10 → левый нижний диод моста БВ 2.1 → ИД → Ø7/13 → (·)3 ТР.

II полупериод (·)3 ТР → Ø7/13 → ИД → левый верхний диод → СОР → ОР → 115 шунт → з. к. РУ – 10 → правый нижний диод → пр. 1086 → (·)2 ТР.

Цепи питания рабочих обмоток АВ – 3А

I полупериод (·)1 ТР → левый нижний диод → 116 шунт → намагничивая ОВ В – 600 → правый нижний диод → рабочая обмотка Н1 – К1 → (·)3 ТР.

II полупериод (·)3 ТР → рабочая обмотка Н2 – К2 → левый нижний диод → 116 шунт → намагничивающая ОВ В – 600 → правый верхний диод → (·)1 ТР.

Цепи питания ОС

При наборе позиций КМ (·)К2 СТР → пр. 456 → ОС → пр. 979 → (·)Н2 СТР.

При сбросе позиций КМ (·)Н2 СТР → пр. 979 → ОС → пр. 456 → (·)К2 СТР.

Характеристика управления АВ – 3А

График

Характеристика амплистата – это зависимость тока рабочих обмоток I_p и магнитодвижущей силы обмок управления.

Результирующая магнитодвижущая сила

∑F_у=F_оз+F_ор-F_оу±F_ос

I – область работы АВ при ограничении тока;

II – область работы АВ при ограничении мощности;

III – область работы АВ при ограничении напряжения.

т. е. характеристика амплистата содержит в себе или соответствует внешней характеристике ГГ.

График

Характеристика АВ показывает зависимость тока выхода от намагничивающей силы обмоток подмагничивания или обмоток управления.

Для работы схемы возбуждения используют только наиболее крутую часть характеристики от (·) А до (·) Г. При изменении тока выхода амплистата от (·) А до (·) Г. Напряжение ГГ изменяется от min до max.

При работе тепловоза будет изменятся намагничивающая сила обмоток и Þ ток выхода АВ.

При разомкнутой силовой цепи сердечники АВ подмагничиваются за счет рабочих обмоток, в ОУ тока нет, поэтому ток и намагничивающая сила АВ max (·) Е на характеристике.

I При троганье с места получает питание ОУ, ток в ОУ ↑ (т. к. подмагничиваются сердечники ТПТ Þ ↑ ток в ОУ). При этом начнут размагничиваться сердечники АВ Þ ↓ МДС Þ изменяется ток рабочих обмоток, сначала плавно (линия Е – Г), затем резко снижается (линия Г – В) Þ I_гг и U_гг резко снижаются. В (·)В МДС ОУ=МДС ОЗ+ОР, а суммарная МДС=0, т. е. I_AB=I_XX. I_XX возникает за счет Самоподмагничивания рабочих обмоток. Ток в ОУ продолжает расти и МДСОУ становится больше МДС ОЗ, а МДС общая становится отрицательной, т. е. меняет направление Þ I_AB ↓ (·)F на характер.

Напряжении ГГ становится настолько малым, что полностью падает на сопротивление якорей обмоток ГП и ДП неподвижных ТЭД, а также кабелей силовой цепи, дальнейший ↑ I невозможен.

При троганье с места якоря ТЭД вращаются, на их зажимах растет противо ЭДС, а ток в силовой цепи падает Þ ↓ подмагничивание ТПТ, ток и МДС ОУ Þ ↑ I_AB (·)Б на характеристике.

II Ограничение по мощности. Растут обороты дизеля → обороты СПВ → ↑ ток БТ → ↑ ток ОЗ, а ток в ОУ остается практически постоянным. Поэтому происходит ↑ МДС Þ ↑ ток АВ Þ ↑ мощность ГГ. Питание ОУ происходит совместно от ТПТ и ТПН, но по мере разгона ↑ сигнал от ТПН и ↓ сигнал от ТПТ, а т. к. обмотка управления получает питание через СТН, то МДС ОУ ↓ на 8÷12% (для упрощения можно считать, что ток в ОУ не меняется), т. к. P=IU, то при ↓ тока ТПТ на такую же величину ↑ ток от ТПН, что поддерживает постоянную мощность до (·)Г.

III Ограничение по напряжению.  В(·)Г ОУ начинает получать питание только от ТПН, т. к. закрыт диод В5, а т. к. СБТН очень мало, то большая часть тока протекает по ОУ → сердечники АВ будут размагничиваться → МДС ↓, что соответствует (·)Д.

Таким образом, характеристика АВ обеспечивает плавный переход от ограничения по току, к ограничению по мощности и по напряжению.

Схема автоматического регулирования возбуждения

Остальные аппараты

Контрольно – измерительные приборы

Назначение КИП

Служат для контроля работы ТЭД; ГГ; АБ; контроля температуры воды, масла, добавления масла, топлива, воздуха.

I Амперметры

Служат для измерения тока силовой цепи (на схеме А1) и для контроля за АБ (на схеме А)

А1 включен через 104 шунт, имеет шкалу 0÷6000 А

Марка М – 42300 (М; У; УТ) или М – 4200 (М; Л) (на ПУ)

А включен через 103 шунт со шкалой 150 – 0 – 150

Марка М – 42300 (М; У; УТ) или М – 4200 (М; Л) (на ПУ)

Шунт – это сопротивление очень малой величины 10^-2÷10^-4 Ом., вкл. ½½ А. Большая часть тока идет по шунту, чем ↓ R шунта, тем больший ток меряет амперметр.

II Вольтметры

Служит для измерения напряжения силовой цепи (на схеме V1); напряжения АБ или ВГ (на схеме V); для определения неисправностей в эл. цепях (на схеме УП, с переделкой шкалы).

V1 включен через добавочное сопротивление 102

Марка М – 42300 (М; У; УТ) или М – 4200 (М; Л) со шкалой 0÷1000 В (на ПУ).

Добавочное сопротивление – вкл. последовательно с V. Основная часть V приходится на сопротивление. Чем ↑ измеряемое V, тем больше добавочное R.

V подключается м/д. Д3Б и С3Б. При заглушенном дизеле показывает V АБ; при работающем дизеле – V ВГ.

Марка М – 1611 (М; У; УТ) или М – 151 (М) или М – 4200 (Л). Шкала выполняется:

а. 0÷115 В или 0÷250 В – 2ТЭ10Л (возможна 0÷150 В)

в. 0÷120 В – 2ТЭ10М; У; УТ.

Принцип работы амперметров и вольтметров

Измерительные приборы магнитоэлектрической системы. В круглом магнитопроводе располагается постоянный магнит. Подвижная рамка вращается м/д. магнитопроводом и подвижным магнитом. Рамка связана со стрелкой. Подаем питание в цепь → возникает магнитный поток → поворачивается рамка → поворачивается стрелка → закручиваются пружины. Снимаем питание → исчезает магнитный поток → пружины раскручиваются → стрелка возвращается на ноль.

Для успокоения подвижной системы применяют грузики – успокоители. При повороте корректора поворачивается вилка → закручиваются спирали → поворачивается рамка → отклоняется стрелка.

III Электрические дистанционные манометры. ЭДМУ – 6

Служат для дистанционного измерения давления масла (на входе в дизель) и топлива (после фильтра тонкой очистки) на 2ТЭ10Л.

Применяют ЭДМУ – 6 или ЭДМУ15Ш (со шкалой на 6 кгс/см² или 15 кгс/см²).

Манометр состоит из измерителя и указателя на ПУ соединенные проводами. Рассчитаны на работу 27±2 В или 24±2 В (2ТЭ10Л). Получают питание от А6 "Управл. холодил.».

Принцип работы ЭДМУ

Масло или топливо давит на мембрану → мембрана перемещает ползушку реостата → изменяется ток, поступающий в катушку указателя на ПУ → отклоняется стрелка указателя на ПУ. В качестве указателя используют логометр.

IV Индикатор давления масла ИД – 1

С 1991 г применяется вместо ЭДМУ – 6, индикатор состоит из:

1. Приемника давления ПД – 1.

2. Указателя давления УД – 800 на ПУ.

3. Устройства питания УП – 1 на ПУ.

Принцип работы ИД – 1

Основан на изменении индуктивного сопротивления цепи двух катушек под действием мембраны. Указатель – стрелочный логометр (магнитоэлектрического типа). Питается от 75 В через устройство питания током 50±20 мА.

V Электрические термометры ТП – 2

Служат для измерения температуры воды и масла. ТП2 состоят из:

1. Приемника ПП – 2.

2. Указателя ТУЭ – 8 А.

Диапазон измерения 0÷120°С.

Принцип работы РП – 2

Теплочувствительный элемент ПП – 2 состоит из одного или двух последовательно соединенных терморезисторов.

При нагревании термосопротивление ↓ → изменяется ток, протекающий по логометру → отклоняется стрелка термометра.

Панели и блоки выпрямителей

ПВК – 6011

На схеме обозначены ДЗБ. Служит для включения ВГ на заряд АБ и откл. ВГ от АБ. Единственный диод, находящийся на патрубке охлаждающего воздуха ГГ.

Тип диода – В200

Номинальный ток – 150 А

БВК – 450

На схеме обозначены как мосты В1 – В4; В6; разделительные диоды В5; В7.

Тип диода – Д231 А

Номинальный ток – В1÷В3 → 4 А

В4 → 3 А

В5; В7 → 2 А

В6 → 1 А

БВК – 471

На схеме обозначены как БВ2.1 (диодный мост ИД) и БВ 2.2 (диодный мост рабочих обмоток АВ)

Тип диода – Д231 А

Номинальный ток – 10 А

БВ 1203

На схеме обозначен как БДС

Тип диода – ВЛ10

Номинальный ток – 3 А

БВ 1204

На схеме обозначен как БВ3, диодный мост РЗ

Тип диода – ВЛ10

Номинальный ток – 1 А

ВВУ – УЗ

На схеме обозначены как ПВ1÷ПВ3, диодные мосты системы АУР

Тип диода – ВЛ200

Номинальный ток – 60 А

Блок резисторов

На схеме обозначены БР, а диоды Д1 – Д26 для 2ТЭ10У, УТ и Д1 – Д24 для 2ТЭ10М.

Служат для защиты контактов реле от подгара

Тип диода – КД202Р

Номинальный ток – 1 А

Д – 27

Диод в цепи пожарной сигнализации 2ТЭ10У; У^T

Тип диода – ДЛ – 112 – 16

Номинальный ток –

ДГП

Диод гашения поля, защищает силовые з. к. КВ 2ТЭ10У; У^T

от подгара

Тип диода – ДЛ – 165 – 200

Сопротивления

1. Типа ЛС

Ленточные сопротивления

Выполнены из фехралевой ленты в виде зигзагообразного элемента, который крепится с помощью стальных держателей м/д. изоляторами. В схеме обозначены:

а. СЗБ номинальный ток - 100 А

б. СШ1÷СШ3 номинальный ток первой ступени – 220 А