книги из ГПНТБ / Скрипкин В.В. Электрооборудование изотермического подвижного состава учебник

На 5-вагонных секциях постройки БМЗ применяют схему частич­ ной автоматизации дизель-генератора ДГМА-75 (дизель 6412/14, ге­ нератор ЕС-93-4С или ЕСС-93-4М). Система автоматической защиты предусматривает остановку дизеля при повышении скорости вращения коленчатого вала более 1700 об/мин, при повышении температуры охлаждающей воды выше 105° С, при падении давления масла ниже (1,7 ± 0,2) ІО5 нім2 и снижении уровня воды в системе охлаждения ниже допустимого.

9. АВТОМАТИЗАЦИЯ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Приборы автоматики на холодильных установках, кроме защиты компрессоров от падения давления масла и их приводов от перегрузки, защищают всю установку от максимального и минимального давления хладагента и регулируют холодопронзводительность. В схемах защиты и регулирования применяют электрические, пневматические и меха­ нические устройства.

Автоматизация работы холодильных установок изотермического подвижного состава особенно целесообразна, так как они, как правило, работают в неустановившемся режиме и требуют непрерывной кор­ ректировки параметров.

При правильно выбранном режиме автоматического регулирования холодильная установка работает с максимальной холодопроизводительностыо. Отклонение от оптимального режима может быть при ре­ гулировании работы вручную, а также при неправильно подобранных

инастроенных приборах автоматического регулирования. Холодопроизводительность холодильных установок 12-вагонных

секций регулируется автоматически барорегулирующим вентилем (БРВ), а холодильных установок автономных вагонов и 5-вагонных секций— терморегулирующим вентилем (ТРВ).

В 21-вагонном поезде уровень хладагента (аммиак) в испарителе поддерживается с помощью реле уровня с индуктивным датчиком через электромагнитный вентиль и главный регулирующий вентиль.

На рис. 156 приведена схема регулирования уровня аммиака в ис­ парителе. После поступления импульса от реле уровня подается пита­ ние в катушку вентиля 1, который по трубопроводу 2 перепускает пары высокого давления в регулирующий вентиль 3 с сервоприводом. Пары высокого давления, воздействуя на поршень 5, открывают клапан 6, По достижении заданного уровня аммиака в испарителе цепь питания электромагнитного вентиля 1 разрывается, н под действием пружины 7 регулирующий вентиль закрывается. В случае выхода из строя элект­ ромагнитного вентиля регулирующий вентиль можно открыть вруч­ ную шпинделем 4.

Если испаритель переполняется аммиаком, на контрольном щите Загорается красная лампочка, срабатывает реле времени и через заданное время оно отключает холодильную установку. Аммиак'в про­ межуточный сосуд подается через электромагнитный вентиль без сервопривода.

201

Защита компрессоров по минимальному давлению масла осуще­ ствляется реле контроля за смазкой (РКС), представляющее собой дифференциальное реле давления. Защита холодильных установок по максимальному давлению нагнетания и минимальному давлению вса­ сывания осуществляется комбинированным реле (прессостат-маио- контроллер) либо двумя отдельными реле высокого и низкого давления.

Приборы контроля за холодильной установкой и ее защиты раз­ мещаются вблизи компрессора в местах, удобных для регулирования приборов и наблюдения за ними.

Чтобы исключить перегрузки компрессора, в начальный период работы холодильной установки на 21-вагонном поезде давление вса­ сывания регулируется автоматически. Для этого на всасывающем трубопроводе 5 (рис. 157) компрессора установлен аммиачный вентиль МА-50 с сервоприводом. После пуска компрессора открывается элек­ тромагнитный вентиль 2, и пары аммиака, проходящие по обводному трубопроводу через ручной дросселирующий вентиль 3 (тип 6Е003), открывают клапан всасывающего вентиля 4. Пары аммиака, находя­ щиеся под давлением всасывания, проходят через ручной дроссели­ рующий вентиль 6 (тип 6Е006) и воздействуют на поршень вентиля 1 постоянного перепада давления. Если давление во всасывающем кол­ лекторе компрессора повышается, то поршень вентиля 1 поднимается и пары аммиака проходят через обводной трубопровод. При этом дав-

Рис. 156. Устройство для регулирования уровня аммиака в испарителе

202

Рис. 157. Устройство для регулирования давления всасывания хладагента

ление на сервопоршень всасывающего вентиля 4 уменьшается, так как через вентиль 1 проходит больше паров аммиака, чем через ручной дросселирующий вентиль 3, и вентиль 4 закрывается, уменьшая на­ грузку на компрессор.

При понижении давления всасывания до давления, установленного нажатием пружины на поршень вентиля 1, последний закрывается, а всасывающий вентиль 4 открывается полностью.

10. КОТЕЛ ОТОПЛЕНИЯ, РАБОТАЮЩИЙ НА ЖИДКОМ ТОПЛИВЕ

На 21-вагонном поезде, 5- и 12-вагонных секциях вагон-дизель- электростанция и служебный вагон отапливаются автоматическим котлом, работающим на жидком (дизельном) топливе. В вагонах по­ езда установлены четыре котла (по два в служебном вагоне и в вагоне- дизель-электростанции), на секции — два. В секциях имеется возмож­ ность прогревать дизели перед запуском от котлов отопления.

Котел (рис. 158) состоит из четырех основных узлов: теплообмен­ ника 2, камеры сгорания 4, электродвигателя 8 с топливным насосом 9 и водяной помпы 10. По форме котел представляет -собой цилиндр переменного сечения. Расположенная в котле со стороны меньшего диаметра водяная помпа засасывает воду из трубопровода 11 и через патрубок 12 подает в теплообменник.

203

В камеру сгорания центробежной воздуходувкой 7 через всасы­ вающий воздухопровод 14 непрерывно подается воздух, а от топлив­ ного насоса по трубопроводу 13 направляется топливо,которое попа­ дает на вращающийся распылитель 5, смешивается с воздухом и при запуске котла воспламеняется от свечи накаливания 3. Во время работы котла в камере сгорания происходит непрерывное горение, и свеча автоматически отключается. Горение топлива продолжается в камере догорания 16; отработанные газы выводятся наружу через выхлопную трубу 15.

Водяная помпа, топливный насос, ротор воздуходувки и распыли­ тель топлива приводятся в действие от электродвигателя через вал 6, скорость вращения которого 3000 обімин. При работе электродвига­ тель охлаждается воздухом, засасываемым в камеру сгорания. Со стороны нагнетательного трубопровода 1 теплообменник котла закрыт съемной крышкой 17, позволяющей производить чистку котла.

Для автоматического контроля за работой котла в нагнетательном трубопроводе воды установлен датчик терморегулятора отопления. Свеча накаливания ввернута в камеру сгорания. Она состоит из нпхромовой спирали, укрепленной в фарфоровом изоляторе. Датчик вы­ хлопа состоит из терморезнстора, закрепленного в рамке. При нагре­ вании до 150—160° С омическое сопротивление датчика резко умень­ шается, при этом срабатывает катушка реле, включенная последова­ тельно с датчиком.

Котел питается через угольный стабилизатор напряжения. Ста­ билизатор состоит из угольных столбов / (рис. 159), включенных в цепь питания котла от осветительной батареи. Регулирование сопротивления угольных столбов осуществляется магнитной системой, состоящей из шунтовых катушек 5 с полюсными наконечниками 3. При намагничивании сердечника якорь 2, преодолевая сопротивление возвратной пружины 4, растягивает угольные столбы, поддерживая стабильное напряжение 24 в. Котлы отопления на поездах и секциях последних выпусков питаются непосредственно от аккумуляторной батареи без стабилизатора напряжения.

204

«Пуск» в утопленном состоянии, при этом горит сигнальная лампа Л1 (зеленая), включенная через резистор R2.

Одновременно напряжение подается на катушку промежуточного реле Р1 через пакетный переключатель В2, поставленный в положение а, Ь, с, сі, и размыкающие контакты терморегулятора Э2. Через замы­ кающие контакты Р1/2, размыкающие контакты Р6/1 и сопротивле­ ние R4 включается свеча накаливания ЭЗ, а также сигнальная лампа Л2 (желтая). Через контакты Р6/2 включается нагревательный эле­ мент Э4 реле времени.

После включения кнопки Кні спираль свечи накаливания нагре­ вается в течение 30 сек, затем сопротивление терморезистора R9 умень­ шается и включается катушка промежуточного реле Р5. Своими замы­ кающими контактами Р5/3 она включает электродвигатель М котла,

двигатель подает в камеру сгорания воздух и распыленное топливо, и через 10—15 сек происходит вспышка горючей смеси. Выхлопные газы нагревают датчик R6, размещенный в выхлопной трубе. Сопротивле­ ние терморезпстора датчика быстро уменьшается, и срабатывает реле РЗ, через контакты РЗ/1 которого включается катушка промежуточ­ ного реле Р6. Размыкаются контакты P6U и отключается свеча нака­

205

ливания и сигнальная лампа Л2. Одновременно через замыкающие контакты Р6І4 обеспечивается питание электродвигателя. Реле Рб отключает контактами Р6І2 реле Р5, которое размыкает контакты

Р5/1, Р5І2 и Р5/3.

Когда температура воды в нагнетательном трубопроводе котла достигнет заданной величины, контакты терморегулятора разорвут цепь питания катушки реле Р1, которое через замыкающие контакты Р1/2 обесточит электродвигатель, и котел выключится.

Если при пуске котла по какой-либо причине после запуска электро­ двигателя не произойдет вспышки, то через 180 сек терморезистор R9 выключит реле Р4, которое через размыкающие контакты P4U обесто­ чит катушку реле Р2, удерживающую пусковую кнопку Кні, и уста­ новка выключится.

Для уменьшения нагрузки на стабилизатор напряжения при за­ пуске котла смонтирована обводная цепь с размыкающим контактом Р6ІЗ, замыкающим Р1І1 и резистором R1. Свеча накаливания при включении потребляет большой ток, при этом питание свечи обеспе­ чивается через контакты РШ \ после отключения свечи контакты Р6/3 разрывают отводную цепь питания. Электродвигатель котла при работе потребляет ток 3,5—4 а. Котел отключается кнопкой Кн2 («Стоп») или главным выключателем В1.

В процессе эксплуатации котла иногда выходит из строя датчик выхлопа или реле времени Э4. В этом случае управление работой котла осуществляется вручную. Для включения котла вручную на шкале тер­ морегулятора устанавливают заданную температуру воды, затем вклю­ чают главный выключатель В1, импульсным включателем ВЗ подклю­ чают свечу накаливания. Через 30 сек пакетным переключателем В2, поставленным в положение е, /, q, h, включают электродвигатель котла и в течение 10—15 сек продолжают держать свечу накаливания вклю­ ченной. После воспламенения горючей смеси свечу отключают.

g j Кні Кн2 Р і/2

206

нии любой неисправности. Так, при сгорании спирали свечи накали­ вания разрывается цепь питания удерживающей катушки Р2, и кнопка Кні отключает котел от сети. Если неисправен датчик R6 вых­ лопа, то катушка реле РЗ обесточивается и разрывает цепь питания катушки реле Р6, которое размыкающими контактами Р6/2 включает реле времени. Через 30 сек после включения реле времени будет вклю­ чена катушка реле Р5 и замкнутся контакты Р5/2, а через 180 сек включится через терморезистор R9 реле Р4. Контакты P4U разомкнут­ ся и отключат удерживающую катушку Р2, кнопка Кні отключит котел.

Часть секций с машинным охлаждением оборудована полуавтома­ тической системой отопления: остановка котла происходит автомати­ чески, а запуск — вручную.

Реле времени состоит из полупроводниковых терморезисторов (термисторы), нагреваемых нихромовой спиралью 3 (рис. 161) с выво­ дами 2. Спираль заключена в металлическую трубку 4 и закрыта элект­ роизоляционной эмалью. К трубке прикрепляется термистор /, кото­ рый, прогреваясь через 30 сек после включения спирали до 130—135° С, резко уменьшает свое сопротивление и включает промежуточное реле, катушка которого включена последовательно с термистором. Второй термистор 6 укреплен на металлической пластинке 5 и включает катуш­ ку промежуточного реле лишь через 180 сек после включения нагре­ вательного элемента.

.На 21-вагонных поездах с машинным охлаждением работа котлов отопления полностью автоматизирована. На рис. 162 приведена элект­ рическая схема управления одним котлом. Питание в цепь подается через пакетный переключатель, состоящий из плат В1, В2, ВЗ, постав­ ленных в положение 1.

При этом через контакты Р4/4, Р1І2, Р1/3 питание подается к элект­ родвигателю М котла. Одновременно через контакты Р6ІЗ включается красная сигнальная лампа Л1, а через контакты Р8і2 — белая сигналь­ ная лампа ЛЗ.

Для первоначального пуска котла нажимают кнопку Кні, обес­ печивая питание тяговой катушки контактора РЗ через размыкающую кнопку Кн2, контакт Р8/1 и клемму 1 пакетного переключателя ВЗ. После включения контактора РЗ обеспечивается его самоблокировка через собственный контакт РЗ/1.

207

Через контакты Р4/4, РЗІ4 и Р5/1 включается электромагнитный вентиль ЭЗподачи топлива в котел отопления. Кроме того, через резис­ тор R3, контакт РЗ/З, тяговую катушку реле Р6 подается питание на датчик выхлопа Э6. Резистор R2 через контакты P6I1 подключен парал­ лельно тяговой катушке реле Р6 для четкого срабатывания реле. Од­ новременно через контакты 1 выключателя В2, размыкающие контакты Р6/2 и Р5І2 подается питание в тяговую катушку контактора Р4.

После включения контактора Р4 размыкаются контакты Р4/4 и отключается электродвигатель котла, ограничивается ток катушки контактора Р4 из-за разрыва контактов Р4/3 обводной цепи и подклю­ чения сопротивления RP, через контакт Р4/2 включаются индикатор накаливания Э5 и свеча накаливания 34. И наконец, через контакты P3I2, Р4/1 и резистор R4 подается питание в нагреватели реле вре­ мени 37.

По истечении 30 сек через термистор 38 включается реле Р7. При этом замыкается контакт Р7ІЗ, обеспечивающий питание электродвига­ теля котла и катушки электромагнитного вентиля 33. Если в котле произошла вспышка горючей смеси, т. е. котел начал работать, то отходящими продуктами сгорания быстро прогревается термистор­ ный датчик 36, его сопротивление резко снижается и включается реле Р6. После включения реле Р6 контактами P6U разрывается обводная цепь тяговой катушки, контактами Р6/2 отключается красная сигналь­ ная лампа Л1 и включается зеленая сигнальная лампа Л2. Переклю­ чающие контакты Р6/2 замыкают обводную цепь питания катушки электромагнитного вентиля 33 и разрывают цепь питания тяговой катушки контактора Р4.

Тогда контактами Р4/2 разрывается цепь питания индикатора и све­ чи накаливания, а контактами Р4И — цепь нагревательных элемен­ тов реле времени. Одновременно через контакт Р4/4 создается обводная цепь питания электродвигателя котла и через контакт Р4/3 подготав­ ливается цепь для повторного включения контактора Р4. На этом процесс пуска котла заканчивается.

После того как температура воды в системе отопления достигнет величины, заданной на термостате 32, его контакт переместится в по­ ложение 2, вследствие чего обесточится катушка реле Р2 и через кон­ такты Р2/1 и Р2/2 будет подготовлена обводная цепь питания электро­ двигателя котла.

Одновременно включится реле Р1 через контакты Р9І1 и кон­ такт 2 термостата 32.

При включении реле Р1 через переключающие контакты PU2 производится непосредственное подключение реле Р6 в обход датчика выхлопа 36 и отключение катушки электромагнитного вентиля 33. Электродвигатель котла продолжает работать в течение времени (5—7 мин), соответствующего установке дифференциала на термостате 32. После переключения контакта термостата 32 в положение 1 вклю­ чается реле Р2, размыкаются контакты Р2/1 и Р2І2 и электродвигатель отключается.

Процесс автоматического запуска котла начинается после снижения температуры воды до величины уставки на терморегуляторе 31. При

209