Электрическое оборудование электровоза. Общее устройство
Оборудование э.п.с. по назначению и принципам действия делится на электрическое, пневматическое и механическое.
Электрическое оборудование - это токоприемники, статические и вращающиеся преобразователи энергии (в том числе и тяговые двигатели), высоковольтная и низковольтная коммутационная (переключающая) аппаратура, а также измерительные и осветительные приборы. Все эти устройства имеют специальное тяговое исполнение, определяемое условиями их работы и размещением на э. п. с.: они должны выдерживать определенные механические воздействия, не нагреваться сверх допускаемой температуры, не терять изоляционных свойств при неблагоприятных режимах работы, сохранять работоспособность в течение установленного времени. При работе э. п. с. токоприемники непрерывно соединяют его электрические цепи с контактной сетью. Токоприемник имеет полозы, закрепленные на подвижном устройстве - каретке, упруго прикрепленной к его раме. Рама токоприемника жестко крепится на изоляторах, расположенных на крыше э. п. с.
Преобразователями энергии являются тяговые двигатели. На э. п. с. переменного тока установлены тяговые трансформаторы, понижающие напряжение контактной сети до значения, допустимого по условиям работы тяговых двигателей, и статические преобразователи переменного тока в постоянный (пульсирующий). На э. п. с. постоянного тока нет таких трансформаторов: регулирование напряжения на тяговых двигателях осуществляется с помощью резисторов. Э. п. с. выпуска последних лет оборудован специальными (импульсными) системами преобразования энергии и управления режимами тяги и электрического торможения.
Аппаратами защиты электрооборудования от коротких замыканий, перегрузок и перенапряжений служат быстродействующие автоматические выключатели, быстродействующие контакторы, разрядники, предохранители, защитные конденсаторы и фильтры.
Коммутационными аппаратами в силовых цепях являются индивидуальные и групповые контакторы, переключающие эти цепи под нагрузкой и потому снабженные специальными камерами для гашения дуги, образующейся при разрыве цепи. Такие коммутационные аппараты, как реверсоры, служащие для изменения направления движения э. п. с. путем переключения обмоток возбуждения тяговых двигателей, а также тормозные переключатели, отключатели и разъединители тяговых двигателей не имеют дугогасительных камер, так как выполняют переключения только в обесточенных цепях.
По условиям безопасности обслуживающего персонала силовая коммутационная аппаратура имеет косвенный дистанционный привод, т. е. замыканием и размыканием ее контактов, включенных в высоковольтную цепь, управляет машинист из кабины с пульта управления, подавая низкое напряжение на катушку привода.
К вспомогательным цепям принято относить, помимо цепейуправления, освещения и сигнализации, цепь управления так называемыми вспомогательными машинами. Это агрегаты, состоящие из вспомогательных механизмов — вентилятора, компрессора, насоса и их приводных двигателей.
Мотор - вентиляторы обеспечивают принудительное охлаждение тяговых двигателей, пускотормозных резисторов, статических преобразователей, вентиляцию пассажирских помещений и кабин машинистов.
Мотор -компрессоры обеспечивают э. п. с. сжатым воздухом, необходимым для действия пневматических тормозов э. п. с. и состава, а также для пневматического привода высоковольтных коммутационных аппаратов.
Мотор-насосы используют на э. п. с. переменного тока для . принудительной циркуляции охлаждающего масла в трансформа- торах.
Чтобы привести в действие эти агрегаты, на э. п. с. постоянного тока применяют двигатели постоянного тока высокого напряжения. На моторных вагонах электропоездов постоянного тока для питания этих двигателей устанавливают делители напряжения — двухколлекторные машины постоянного тока, снижающие напряжение контактной сети с 3000 до 1500 В. На э. п. с: переменного тока с этой целью используют короткозамкнутые трехфазные асинхронные двигатели, к которым подводится напряжение 380 В от специального агрегата — так называемого расщепителя фаз. Расщепитель фаз представляет собой однофазный короткозамкнутый асинхронный двигатель, имеющий специальные обмотки, которые создают вращающееся поле и, следовательно, вырабатывают трехфазный ток.
На валу расщепителя фаз размещен генератор управления постоянного тока низкого напряжения для питания цепей управления, освещения и сигнализации. На э. п, с. переменного тока последних лет выпуска генератор управления заменен статическим преобразователем. На моторных вагонах электропоездов генераторы управления имеют отдельные двигатели, питающиеся от делителя напряжения.
Электрические цепи э. п. с. делят на силовые — это цепи тяговых двигателей, цепи вспомогательных машин и отопительных устройств, цепи управления и сигнализации. Графическое изображение электрической цепи называют электрической схемой. На такой схеме каждый аппарат или устройство обозначают стандартным условным изображением, отображающим принцип его работы.