Трамвай типа Татра Т-3

В реостате ускорителя при работе выделяется большое количество тепла, поэтому для предупреждения перегрева и деформации элементов реостата ускоритель непрерывно обдувается воздухом, подаваемом вентиляторами двигателя-генератора. В холодное время нагретый ускорителем воздух направляется по каналам вдоль правого борта кузова в салон вагона, а в теплое время выбрасывается в атмосферу.

Ускоритель имеет массу 180 кг. Он подвешивается на трех шпильках 8 под кузовом в средней части вагона в специальном отсеке, закрываемом двумя крышками снизу и съемным люком в полу вагона.

Вагон Т-3 имеет три вида тормозов: электрический реостатный, механический с соленоидным приводом и электромагнитной рельсовый. Реостатное торможение является служебным. При низкой скорости вагона реостатное торможение становится малоэффективным и тогда на него автоматически накладывается механическое торможение. Механический тормоз (колодочннй) установлен на валу каждого тягового двигателя. Датчиком для автоматического замещения реостатного торможения механическим служит блокировочное реле LO. Это реле имеет две катушки: одну в цепи тормозного контура тяговых двигателей, вторую – в цепи управления, получающую питание на нулевом положении педалей на всех ходовых и первых четырёх тормозных положениях контроллера управления. Механические тормоза включаются при выключении обеих катушек блокировочного реле. Рельсовые тормоза используются только при экстренном торможении.

Цепи управления, рельсовых, механических тормозов и сигнализации питаются от генератора G мощностью 1,6 кВт с номинальным напряжением 24 В, работающего параллельно с аккумуляторной батареей, имеющей номинальную емкость 100Ач. В качестве привода генератора используют двигатель с последовательным возбуждением,

имеющий длительную мощность 5 кВт.

ленточный элемент реостата и схема развертки кулачковых контакторов 2К ускорителя

	Трамвай типа Татра Т-3
Подготовка вагона к	пуску. Устанавливают токоприемник на контактный провод.

Включают рубильник аккумуляторных батарей. Тормозная педаль должна находиться стояночном положении – на защелке, при этом кулачковый контактор тормозного контроллера ВК1 будет включен.

Контактами схемы управления готовится «сборка» схемы. Включается двигатель-генератор. Питание к двигателю генератора идет из контактной сети. Подключается генератор к аккумуляторной батарее. При этом подзаряжается аккумуляторная батарея и переводится питание цепей управления с аккумуляторной батареи на генератор. После включения двигателя генератора начинается принудительная вентиляция тяговых двигателей и пуско-тормозных реостатов ускорителя.

Реверсивную рукоятку ставят в рабочее положение, например «Вперед», и тогда замкнутся контакты реверсора и получат питание катушки реверсивных контакторов Р1–Р4 (при положении рукоятки реверсора «Назад» замкнутся контакты и включат катушки Z1–Z4).

После отпускания тормозной педали с положения защелки в нулевое положение подготавливается к включению контактор механического тормоза. Катушки соленоидов получают питание через резистор, при этом колодочные тормоза частично растормаживаются.

Пуск вагона. Педаль контроллера хода имеет пять нефиксированных положений. При нажатии на одно из положений водитель выбирает ускорение, с которым будет работать вагон.

На 1-м ходовом положений педали включаются кулачковые контакторы контроллера JK1(1–5), JK2(1–5), JK3(0–1). Происходит полное оттормаживание колодочных тормозов. Включается линейный контактор LS, после чего получают питание от контактной сети ТЭД. Ток в ТЭД идет через токоприемник, линейный контактор LS, катушку максимального реле MR и далее по двум параллельным цепям ТЭД:

1-я цепь: провод 3–MDR–якоря 4-го и 3-го ТЭД – OR–P3 – ОВ 4-го и 3-го ТЭД – Р4 – шунт амперметра Sh–M1;

2-я цепь: провод 3–Р1 – ОВ 2-го и 1-го ТЭД (параллельно через контактор F2 и индуктивный шунт) – Р2 – МDR – якорь 2-го и 1-го ТЭД – М1. Далее ток обеих цепей двигателей идет через пусковой реостат ZR, две пусковые (демпферные) ступени резисторов на провод 100. Включается контактор R1, выводящий первую ступень (0,7 Ом) демпферного резистора из цепи ТЭД. Включается контактор R2, который выключает вторую ступень (0,7 Ом) демпферного резистора. Включение на некоторое время пусковых демпферных резисторов и ослабление возбуждения 2-го и 1-го тяговых двигателей вызывает уменьшение вращающего момента ТЭД, что необходимо для выбора люфтов в силовой передаче вагона.

Трамвай типа Татра Т-3

Это делает плавным начальный момент пуска вагона.

После включения контакторов LS и R2 блок-контакты контакторов замыкают цепь питания якоря серводвигателя РМ. Серводвигатель начинает вращать крестовину ускорителя в направлении от 1-й к 99-й позиции, выводя пусковой реостат из цепи тяговых двигателей под контролем ограничительного реле ОR, поддерживая значение пускового тока, которое определяется уставками ограничительного реле. Во время пуска вагон разгоняется с ускорением. Пуск происходит при наименьшем токе в цепи тяговых двигателей 200–230 А на вагон, что соответствует ускорению 0,6 м/с2 при ненагруженном вагоне. Во время пуска на втором положений педали увеличивается ток в силовой цепи до 280–300 А (в обеих цепях тяговых двигателей), и ускорение увеличивается до 0,95 м/с2.

На 3-м и 4-м положениях педали ток в регулировочной катушке RC уменьшается, а на 5-м положении педали ток в силовой цепи увеличивается, соответственно, растет и ускорение движения вагона: на 3-м положения педали - 1,2 м/с2; на 4-м - 1,5 м/с2; на 5-м - 1,8 м/с2. На любом положений выбранного ускорений пуск заканчивается выходом на максимальное ослабление возбуждения.

На 75-й позиции ускорителя его кулачковый контактор включает катушку контактора М2 и завершается реостатный пуск. Крестовина ускорителя поворачивается дальше под контролем ограничительного реле. На 80-й позиции кулачковый контактор ZR4 включает контактор F4, создавая первую ступень ослабления возбуждения 2-го и 1-го тяговых двигателей. На 85-й позиции кулачковый контактор 2,8,6 ускорителя включает контактор создающий первую ступень ослабления 4-го и 3-го ТЭД. На 90-й позиции контактами ZR5 включается контактор создавая вторую ступень ослабления возбуждения 3- го и 4-го, ТЭД, и на 95-й позиции контактами ZR3 включается контактор Р2, создающий вторую ступень ослабления возбуждения 2-го и 1-го ТЭД. Во время поочередного включения ступеней ослабления возбуждения ТЭД получаются меньшие колебания силы тяги вагона по сравнению с одновременным включением обеих групп ТЭД.

Трамвай типа Татра Т-3

Выбег. При возврате пусковой педали в нулевое положение размыкаются кулачковые контакторы контроллера хода JK (кроме JK3). Катушки контакторов LS, М1 и М2 продолжают получать питание. Кулачковый контактор JK2 отключает питание катушки R1, затем блок-контакт контактора R1 отключает питание катушки R2 и в цепь ТЭД поочередно вводятся демпферные резисторы. После выключения контактора R2 его блок-контактами выключаются контакторы LS, M1 и M2 и питание ТЭД прекращается. Такая последовательность отключения ТЭД от контактной сети обеспечивает более плавное уменьшение ускорения, облегчает работу дугогасительных устройств контакторов и коммутацию ТЭД.

Включаются тормозные контакторы В1 и В2, включается контактор F2, создающий максимальное ослабление возбуждения 1-го и 2-го ТЭД, что снижает тормозную силу вагона. После включения тормозных контакторов В1 и В2 в силовой цепи собираются два тормозных контура. Вагон Т-3 чистого выбега не имеет, тяговые двигатели при выбеге работают в генераторном режиме. Группы ТЭД включаются между собой параллельно по перекрестной схеме. Тормозной ток якорей 3-го и 4-го ТЭД замыкается по цепи MDR–P1 – ОВ 2-го и 1-го ТЭД (параллельно ток идет через контактор F2 и индуктивный шунт) – Р2–В2 – тормозной реостат ускорителя ZR–В1–LО – якоря 3-го и 4-го ТЭД. Аналогично тормозной ток якорей 1-го и 2-го тяговых двигателей замыкается по цепи MDR–В2 – тормозной реостат ускорителя ZR–В1–LO–OR–P3 – ОВ 4-го и 3-го ТЭД –Р4–Sh – якоря 1-го и 2-го ТЭД.

Замедление от электрического торможения не превышает 0,14 м/с2. Направление тока в якоре РМ изменяется и крестовина ускорителя под контролем ограничительного реле перемещается с 99-й позиции в направлений 1-й позиции по мере снижения скорости вагона.

Если во время выбега скорость вагона повысится (например, при движении на спуске), то увеличится тормозной ток двигателей, при этом контакты ограничительного реле OR разомкнутся. В этом случае изменится направление тока и направление вращения якоря серводвигателя РМ и крестовина ускорителя будет перемещаться в сторону увеличения тормозного сопротивления (вводится тормозной реостат) в тормозном контуре. Это будет продолжаться до тех пор, пока ток не снизится до 25–30 А. Таким образом, и в случае выбега крестовина ускорителя фиксирует соответствующую позицию в соответствии со скоростью вагона (большей скорости вагона соответствует более высокая позиция ускорителя).

Трамвай типа К-1

Электропривод КПТТ-1 предназначен для регулирования режимов работы (безреостатный пуск, ослабление поля, рекуперативное торможение с замещающим реостатным) и обеспечения плавного пуска и электродинамического торможения вагона трамвайного.

ЭП осуществляет импульсное регулирование напряжения и тока возбуждения ТЭД при следующих режимах работы трамвая в эксплуатации:

-движения трамвая с различными скоростями в диапазоне от 5 до 70 км/ч;

-движение трамвая в режиме «выбег»;

-плавное рекуперативное торможение при наличии подключенного к контактной сети потребителя;

-реостатное - при отсутствии потребителя.

При этом тот или иной вид торможения обеспечивается в зависимости от указанных условий автоматически, без необходимости ручного вмешательства водителя.

ЭП обеспечивает пуск трамвая при наличии отрицательной ЭДС электродвигателей величиной до 50 В (режим отката до 1,5 км/ч).

Схемой ЭП также предусмотрены электронные устройства защиты и контроля при различных отклонениях питающего напряжения контактной сети (превышение, снижение, полное отсутствие).

Трамвай типа К-1 Схема ЭП включает в себя следующие основные узлы:

•разъединитель-заземлитель (U7);

•основной линейный контактор с электромагнитным расцепителем тока КМ11 (блок линейного контактора);

•вспомогательный линейный контактор КМ0З;

•реактор (дроссель) входного

фильтра LF;

•тормозные и балластные резисторы силовой цепи, резистор стрелки (R1, R2, R4, R5, R10);

•ТЭД М1, М2.

•блок ИП-А, ИП-В.

Управление блоками ИП-А, ИП-В осуществляется от блока управления.

Блок ИП предназначен для регулирования режимов работы ТЭД одной тележки трамвайного вагона с целью обеспечения плавного безреостатного пуска и рекуперативно-реостатного торможения.

Трамвай типа К-1

Схема ИП содержит следующие основные элементы:

•транзистор регулятора напряжения (РН) VТ2;

•транзистор управления возбуждением электродвигателей (РП) VТ1;

•транзистор управления реостатным торможением VТЗ;

•фильтр СF1...СF8;

•контактор КL1 предназначенный для отключения блока ИП;

•контакторы КL2, КLЗ для переключения направления движения;

•вспомогательный преобразователь напряжения (ВПН);

•датчик тока (ТА);

•контакторы КМ, КР, КТ для переключения режимов работы;

•платы формирователей импульсов;

•узел питания цепей управления блока ИП;

•RCD - цепи, предохраняющие полупроводниковые приборы от перенапряжений;

•F1 предохранитель.

Работа блока ИП при пуске.

Режим пуска начинается после нажатия педали блока контроллера хода БКВХ.

При пуске включение ТЭД через блок ИП осуществляется после замыкания контакторов КМ11, КМ0З, KL1, КМ.

Вначале подаются управляющие импульсы на транзистор VТ2. В момент открытого состояния транзистора VТ2 ток ТЭД нарастает и протекает по цепи КL1, КМ , параллельно - ОВМ1 , ОВМ2 , R5 и R4 , при движении вперед - КL2 , М1 , М2 , КL2 , при движении назад - КLЗ , М2, М1 , КLЗ , F1 , ТА , VТ2 , минус сети . В момент закрытого состояния транзистора VТ2 ток ТЭД замыкается через диодный модуль VD5. Благодаря энергии, накопленной в обмотках ток в ТЭД не спадает до нуля .

Описанный режим соответствует минимальной величине пускового тока с ослаблением поля λ=0.7 и необходим для выбора люфтов в механической передаче. После возрастания тока до 25-35 А блок управления выдает сигнал на включение контактора КР . Резистор R5 выводится из цепи.

Трамвай типа К-1

После этого система управления посредством включения транзистора регулятора напряжения (РН) VТ2 с ШИМ в течение 0,7-0,8с увеличивает пусковой ток до значения заданного углом нажатия педали блока контроллера хода БКВХ.

С разгоном трамвая происходит увеличение коэффициента заполнения VТ2 .

При переходе в режим выбега выключаются контакторы КМ, КР и включается контактор КТ.

С целью расширения диапазона рабочих скоростей ИП обеспечивает регулирование тока возбуждения ТЭД трамвайного вагона.

В качестве регулятора магнитного поля возбуждения (РП) используется транзистор VТ1.

При пуске РП вступает в работу после завершения работы РН, т.е. после увеличения коэффициента заполнения РН до максимума (α=0,99). После вступления в работу регулятора поля транзистор регулятора напряжения открывается полностью (α=1).

В режиме пуска РП подключается параллельно обмоткам возбуждения ТЭД.

При включении транзистора VТ1, обмотки возбуждения ТЭД шунтируются, и ток вытесняется из них через токоограничиваюший резистор R10 в транзистор VТ1.

После выключения транзистора VТ1 ток шунтовой цепи будет протекать по резистору R4. Изменением соотношения времени включенного и выключенного состояния транзистора (коэффициента заполнения импульсов) изменяется величина эффективного сопротивления R4 и, следовательно, степень ослабления поля ТЭД.

После завершения работы РП , ТЭД выходит на режим максимального ослабления поля. При этом транзистор VТ1 открывается полностью (α=1).

При повышении тока в ТЭД сверх величины задания, РП снова автоматически вступает в работу. Регулятор напряжения вступает в работу только после повторного задания пускового режима.

В режиме пуска частота работы РН и РП остается постоянной, равной 800 Гц, что обеспечивается схемой управления.

Комбинированная защита по снижению перенапряжений силовых полупроводниковых приборов выполнена на RCD - цепях и RС - цепях.

Трамвай типа К-1

Работа блока ИП в режиме торможения

Процесс торможения начинается после нажатия педали блока контроллера тормоза БКВТ . В режиме торможения контакторы КМ, КР выключены. Контактор КТ выключается (на выбеге он включен) и сразу кратковременно включается на <1 с. На это время он своими контактами подключает ВПН в цепь обмоток возбуждения для создания начального магнитного потока.

Управляющие импульсы подаются на транзистор VТ2 . При отсутствии тока якоря коэффициент заполнения увеличивается до максимального значения α=0,99 . В этом режиме система управления включает транзистор VТ1 с коэффициентом заполнения α=1. Происходит процесс самовозбуждения ТЭД.

Через обмотку возбуждения протекает ток по цепи: положительный вывод ВПН, КТ, параллельно R5 и обмотка возбуждения ОВМ2,ОВМ1, параллельно R4 и R10, VТ1, 8 отрицательный вывод ВПН . Ток якорей возрастает по цепи М1 , М2, КL2, F1, ТА, VТ2, VD4, К07, параллельно R5 и ОВМ2, ОВМ1, параллельно R4 и R10, VТ1, КL2 ,М1.

По мере возбуждения ТЭД происходит нарастание тока в цепи якоря. После возрастания тока якоря ТЭД до 25-35 А контактор КТ выключается . Если ток не возрастет до указанного значения в течении 1 с контактор также отключается. После этого система управления посредством ШИМ регулирования транзисторами VТ1, VТ2 с постоянной частотой 800 Гц ± 5% за 0,7-0,8с увеличит ток ТЭД до значения заданного углом нажатия педали блока контроллера тормоза БКВТ .

Врежиме торможения, параллельно обмотке возбуждения ТЭД включен балластный резистор R5, который вводится в цепь ТЭД с целью обеспечения устойчивости работы рекуперативного режима в случаях, когда напряжение на ТЭД может превысить напряжение в контактной сети.

Вмомент открытого состояния транзисторов VT1, VТ2 ток ТЭД нарастает и протекает по цепи М1, М2, КL2, F1, ТА, VТ2, VD4, К07, параллельно R5 и ОВМ2 ,ОВМ1, параллельно R4 и R10 , VТ1, КL2 , М1. В момент закрытого состояния транзисторов VТ1, VТ2 ток ТЭД постепенно спадает и замыкается по цепи М1, М2, КL2, F1, ТА, VD5, КL1, КМ0З, LF, КМ11, разъединитель-заземлитель, пантограф, контактная сеть, потребитель, минус контактной сети, VD4, К07, параллельно R5 и ОВМ2, ОВМ1, R4, КL2, М1. Идет рекуперация энергии в сеть . При отсутствии потребителей в сети или их недостаточной мощности энергия вырабатываемая ТЭД накапливается в конденсаторах фильтра СF1...СF8.

Трамвай типа К-1

Работа блока ИП в режиме торможения

При превышении напряжения на конденсаторах СF1... СF8 уровня 720В блок управления выдает команду на включение транзистора VТЗ и ток замыкается через резисторы R1 , R2 на минус контактной сети. Энергия гасится на резисторах. Переход с реостатного на рекуперативное торможение и обратно происходит автоматически в зависимости от напряжения на конденсаторах фильтра. Таким образом осуществляется режим следящего рекуперативного торможения .

Импульсный преобразователь поддерживает постоянный ток в ТЭД вплоть до очень низких скоростей . На малой скорости тормозной ток в ТЭД уменьшается, и если тормозная педаль блока БКВТ нажата на угол >22° выключается реле К07 (не входит в состав КПТТ-1) (скорость примерно Зкм/ч). По сигналу от контакта этого реле включается механический тормоз.

Механический тормоз работает на двух ступенях. Сигнал на включение первой ступени выдает блок управления в зависимости от состояния системы управления ЭП . Условием для включения первой ступени служит возрастание коэффициента заполнения импульсов транзисторов регуляторов напряжения до значения близкого к максимальному (наступает на малых скоростях), либо отказ электродинамического тормоза в обеих тележках. При срабатывании защиты от юза блокируется в схеме блока управления включение первой ступени механического тормоза.

Вторая ступень механического тормоза вступает в работу после снижения тормозного тока, после выключения реле К07. Трамвайный вагон будет тормозить полным воздействием механического тормоза (вторая ступень) в том случае , если водитель нажимает педаль блока контроллера тормоза БКВТ на угол > 22° (за 2° до положение «Стоянка»)). Поэтому необходимо, чтобы водитель при каждой остановке нажал тормозную педаль до положения «Стоянка», в котором она фиксируется.

В случае выхода из строя электродинамического тормоза на обеих тележках весь тормозной момент берет на себя механический тормоз с эффективностью своей первой ступени при нажатии тормозной педали на угол <22°, и эффективностью своей второй ступени при угле нажатия >22°.