После включения аккумуляторных батарей необходимо проверить внутривагонное оборудование, наличие предохранителей в шкафах с электроаппаратурой, положение выключателей в соответствии с рекомендациями табл. 23.
Таблица 23. Нормальное положение выключателей
Вагон | Выключатель (переключатель) | Нормальное положение выключателя |
Головной | В42 — “Выключение АЛСН” | Включено |
Моторный | В8 — “Торможение”
В10 — “Вспомогательный компрессор” (управление из шкафа или управление из кабины) РУМ — разъединитель управления |
Включено
Управление из кабины Включен |
Головной(прицепной) | В1 —“Выключение преобразователя”
В8 — “Переключатель вольтметра” В10 — “Включение батареи” |
Включен
“Выпрямитель” Включен |
Головной, моторный и прицепной | В22 —“Отопление”
В23 — “Дежурное освещение” |
В зависимости от сезона включен
Выключен |
Затем надо отключить и включить выключатели В10 на каждом прицепном (головном) вагоне и убедиться в том, что предохранители Пр13, Пр29, Пр30 целы, напряжение на вольтметре VБ изменяется при этом незначительно, амперметр АБ показывает соответствующий ток.
Если отсутствует сжатый воздух, токоприемники поднимают при помощи вспомогательных компрессоров. Схема управления ими не представляет трудностей: от кнопки Кн10 (рис. 4.13) в кабине управления через предохранитель Пр50 запитывается поездной провод 13. От него на каждом моторном вагоне включается реле вспомогательного компрессора РВК и своими контактами подает на двигатель МКВ питание от аккумуляторной батареи (провод 15). Давление сжатого воздуха контролируется регулятором давления РД (АК-11Б). Используя выключатель В10, вспомогательным компрессором можно управлять из шкафа данного вагона.

Рис. 4.13. Схема управления вспомогательным компрессором
Если компрессор неисправен, имеется возможность поднять токоприемники, используя воздух из специальных резервуаров. При перекрытии соответствующих кранов на пневматических панелях в шкафах моторных вагонов сжатый воздух через клапан токоприемника нагнетается в цилиндр привода.
Цепи управления токоприемниками. Для подъема токоприемников кратковременно нажимают кнопку Кн11 на пульте кабины управления (рис. 4.14). При этом от поездного провода 25 на каждом моторном вагоне получает питание катушка поднимающего вентиля клапана токоприемника КЛТ-П, и токоприемник поднимается. Нажатием кнопки Кн12 запитывают провод 26 и опускающие вентили клапанов токоприемников КЛТ-О, после чего токоприемники опускаются.

Рис. 4.14. Схема управления токоприемниками
Цепи поднятия токоприемника контролируют два реле блокировок безопасности — РББ1 и РББ2 (РББ1 должно быть включено, РББ2 — выключено). Реле РББ1 получает питание через ограничивающий резистор R57 при условии, что все устройства, находящиеся под высоким напряжением, закрыты (крышки подвагонных ящиков, двери шкафов, лестницы на крышу, высоковольтные междувагонные соединения и т.д.). В цепь блокировок безопасности введены соответствующие блокировки безопасности прицепного вагона и через них происходит соединение с проводом 30. Если в поезде имеется трехвагонная секция (дополнительный прицепной вагон), то его блокировочные устройства также включаются в данную цепь. В этом случае провода 31 и 30 соединяются на крайнем прицепном вагоне трехвагонной секции через соответствующие блок-контакты.
Вентиль КЛТ-П получит питание только в том случае, если будет обесточено реле РББ2. Например, попытка открыть высоковольтный шкаф при поднятом токоприемнике приведет к тому, что РББ1 также обесточится и своей блокировкой 21-26 А замкнет цепь опускающего вентиля и реле РББ2. Контакт РББ2 25-25А разомкнется и не позволит ошибочно поднять токоприемник, а контакт РББ217-17А обесточит реле ПРУ. Отключится двигатель преобразователя, и обесточится удерживающая катушка БВ, т.е. опускание токоприемника произойдет при отключенной нагрузке.
Чтобы повысить надежность системы опускания токоприемников, в схему ввели поездной провод 21. Напряжение на него подается по нескольким цепям: через предохранитель Пр51 и диоды Д14, Д15; через диоды Д25 и Д26 при включенном ВУ (на головном вагоне); через диоды Д52, Д53 (на моторном вагоне).
В схеме предусмотрено автоматическое опускание токоприемника при опасном повышении температуры в шкафах или чердачных помещениях. Для этого служит промежуточное реле термосигнализации ПТРС: оно срабатывает и запитывает секционный провод 90. Независимо от того, на каком вагоне сработало реле ПТРС — на моторном или на прицепном, от провода 90 поступает питание на провод 26А, включаются опускающий вентиль КЛТ-О и реле РББ2. Диод Д51 исключает подачу напряжения на поездной провод 26, поэтому остальные токоприемники электропоезда не опустятся.
Управление преобразователем. При поднятом токоприемнике двигатель преобразователя получает питание от сети напряжением 3000 В через высоковольтный предохранитель моторного вагона, высоковольтные междувагонные соединения Ш1, Ш2, предохранитель Пр2, контактор КП, пусковой резистор R5 демпферный резистор R4 (см. рис. 4.12, 4.15).

Рис. 4.15. Пуск преобразователя и питания катушек БВ
Для включения контактора преобразователя КП необходимо включить реле управления ПРУ. Оно включается при замыкании контактов ВУ в кабине управления по цепи: провод 15, контакты ВУ, поездной провод 22. На каждом моторном вагоне от провода 22 через предохранитель Пр19, провод 22П, контакты реле блокировок безопасности РББ1, провод 17А, контакты реле РББ2, провод 17 запитывается катушка реле ПРУ. Своими контактами 20Г-20В оно создает цепь питания катушки контактора КП: провод 15, предохранитель Пр26, провод 15Ж, выключатель ВI, контакты ПРУ, ПКП, катушка КП, реле защиты РЗПЗ, тепловое реле ТР7 (его нагревательный элемент введен в цепь независимой обмотки Н1-Н2 двигателя преобразователя), блокировка разъема питания трансформатора ТрУ Ш17-19 (она исключает пуск преобразователя при разомкнутом разъеме), блокировка автоматического выключателя Q1, блок БУП, в котором провод 30АЯ соединяется с минусовым проводом 30.
После включения контактора КП происходит пуск преобразователя. Под действием пускового тока включается реле обратного тока РОТ (см. рис. 4.12) и своим блок-контактом 15И-20Е подает питание на вход блока БУП “Реле тока”.
В момент пуска преобразователя обмотка возбуждения генератора И1-И2 получает первоначальное возбуждение от аккумуляторной батареи по цепи: провод 15Ж, контакты КП, ПКП, БК, резистор R11, обмотка возбуждения И1-И2, провода 73Б, 73Е, контакты реле Р3П3, тиристор Тт1, контакты КП, КГ, провод 30. Одновременно с включением контактора КП от провода 15 через предохранитель Пр26 напряжение поступает на вход блока БУП “Регулятор”. Это обеспечивает подачу управляющих импульсов на тиристор Тт1.
По мере увеличения частоты вращения двигателя преобразователя на его статорных обмотках (а значит, и на фазах 81-82-83) появляется переменное напряжение. Когда оно станет близким номинальному, включается контактор генератора КГ, который своей блокировкой 20В-20С шунтирует блокировочный контакт контактора ПКП в цепи контактора КП.
Контактор КГ включается по цепи: провод 84А (нейтраль генератора), предохранитель Пр3, катушка КГ, контакт КП, провод 30Ц, диоды Д8, Д10, автоматический выключатель Q1, фазы генератора С1 и С2. Через предохранители Пр41…Пр43 он запитывает резервную трехфазную магистраль 66…68.
Примерно через 3 с после появления входного сигнала “Реле тока” блок БУП обеспечивает выходной сигнал “Задержка” и по проводу 20Ш подается питание на катушку ПКП, который включается и выводит пусковой резистор R5 из высоковольтной цепи двигателя преобразователя. По проводу 15АД с выхода блока “Заряд” подается сигнал на катушку БК.
После включения контакторов КГ, ПКП и БК цепь начального возбуждения генератора разбирается и обмотка возбуждения питается от собственных статорных обмоток через выпрямитель Д8…Д12.
Если за 3 с на генераторе не появляется номинальное напряжение, контактор КГ не включится, и схема пуска преобразователя разберется (отключится контактор КП).
В силовой цепи двигателя преобразователя резистор R5 является пусковым, а резистор R4 — демпферным, ограничивающим броски тока при резких колебаниях напряжения контактной сети. Предохранитель Пр2 защищает двигатель от коротких замыканий. От перегрузок двигатель защищен реле РПП, которое воздействует на реле защиты Р3П3. Срабатывая, реле Р3П3 встает на самоподхват и отключает контактор КП блокировкой 30АЭ — 30АЮ. Блокировкой 73М-73Е оно разрывает цепь обмотки возбуждения генератора, обеспечивая быстрое снижение его напряжения. Реле РЗПЗ может включаться и от блока БУП при неблагоприятных входных сигналах. Чтобы восстановить схему и снять реле с самоподхвата, надо выключить и включить выключатель В1 в шкафу или кнопку управления ВУ в головной кабине.
При аварийном снятии напряжения в контактной сети якорь двигателя преобразователя некоторое время будет вращаться по инерции. Поскольку его низковольтная обмотка Н1-Н2 находится под напряжением и продолжает создавать нормальный магнитный поток, двигатель перейдет в генераторный режим. Кратковременный толчок обратного тока протекает через диод Д50. Диод Д4 запирается, и реле обратного тока РОТ обесточивается. С блока БУП снимается сигнал “Реле тока”, и примерно через 1 с отключается контактор ПКП. В силовую схему двигателя вводится резистор R5, и восстановление напряжения в контактной сети опасности не представляет. Резисторы R1…R3 выравнивают обратные напряжения на диодах Д1… ДЗ, которые препятствуют прохождению генераторного тока. Если при колебаниях напряжения контактной сети длительность обратного тока относительно невелика, блок БУП не отключает контактор ПКП.
Таким образом, блок БУП обеспечивает:
- двухступенчатый пуск двигателя преобразователя — сначала включается контактор КП, затем с задержкой по времени — контактор ПКП;
- выполнение функций защиты и регулирования.
Блок БУП выдает выходной сигнал “Защита” и отключает контактор КП с помощью реле Р3П3 в следующих случаях:
- при фазном напряжении генератора на входе “Фаза — Нейтраль” более 160 В и частоте 50 Гц или при частоте свыше 75 Гц и фазном напряжении 127 В. При этом обеспечивается задержка, которая исключает ложные срабатывания в переходных режимах (защита от разноса преобразователя и от повышенного фазного напряжения);
- при длительном (более 1 с) повышении напряжения генератора “Uвх” более 125 В;
- при длительном (более 1 с) снижении напряжения генератора “Uвх” менее 85 В (в этом случае отключается контактор БК, и провода 15 соединяются с аккумуляторной батареей).
Во время работы электрического торможения с независимым возбуждением включается реле защиты РЗП1 и своими контактами 84-84Б подсоединяет на вход блока БУП “Нейтраль” резистор R16 для загрубления защиты и предотвращения ложных срабатываний, поскольку нагрузка генератора становится очень большой. Для защиты от понижения частоты в трехфазной магистрали (низкой частоты вращения якоря преобразователя), возможной из-за повышения тока в обмотке Н1-Н2, служит тепловое реле ТР7. Срабатывая, оно отключает контактор КП. Блокировка разъема Ш17…Ш19 предотвращает пуск преобразователя при разъединенном штепсельном разъеме.
В том случае, когда в поезде имеется трехвагонная секция, т.е. между моторным и прицепным вагонами вцеплен дополнительный вагон (М+П+П) (рис. 4.16), питание поступает на провод 17 для включения реле ПРУ крайнего прицепного вагона с некоторой задержкой, чтобы исключить одновременный пуск двух преобразователей. Это позволяет избежать перегорание высоковольтных предохранителей моторного вагона от двойного пускового тока (Пр2 — на электропоезде ЭР2Т, Пр6 и Пр7 — на поездах ЭД2Т).

Рис. 4.16. Схема задержки пуска преобразователя па крайнем прицепном вагоне в трехвагонной секции
Задержка подачи питания на провод 17 крайнего прицепного вагона осуществляется с помощью реле времени пуска РВП и цепи R-C (R110 — С14…С 16), установленных на среднем прицепном вагоне. Здесь промежуточное реле управление ПРУ получает питание одновременно с остальными вагонами поезда, а на крайнем вагоне провод 171, соединяющийся с проводом 17, получит питание только после включения реле РВП среднего вагона, т.е. с некоторой задержкой.
Сразу же после включения ВУ на пульте управления загораются сигнальные лампы “Преобразователь”, “Вспомогательные цепи”, “БВ”. Через 3…4 с сигнальные лампы “Преобразователь” и “Вспомогателные цепи” должны погаснуть, что указывает на нормальный пуск преобразователей. Необходимо пройти по вагонам и проверить работу преобразователей и компрессоров. В шкафах по приборам следует проконтролировать напряжение и частоту генераторов, напряжение в цепи управления, наличие зарядного тока аккумуляторных батарей (оно должно соответствовать значениям, приведенным в табл. 19).
После того как давление в напорной магистрали достигнет 5…6 ат, кнопку “Вспомогательный компрессор” отключают. Открывают краны на напорной и тормозной магистралях (последнюю заряжают сжатым воздухом до давления 4,5 ат).
Управление главными компрессорами. При малом давлении сжатого воздуха (или его отсутствии) мотор-компрессоры после пуска преобразователей включаются автоматически. Управление двигателями компрессоров осуществляется по поездному (синхронизирующему) проводу 27 при включенных регуляторах давления АК на головном или хвостовом вагоне. Все компрессоры поезда одновременно включаются или выключаются по цепи (рис. 4.17): провод 22, предохранитель Пр17, провод 22К, регулятор давления АК, провод 27, блокировка реле защиты преобразователя РЗП1, блокировка контактора ПКП, предохранитель Пр25, контакты реле напряжения РНК, катушки контактора К, провод 30. Контактор К включается и подсоединяет двигатель компрессора к магистрали переменного тока напряжением 220 В. Контакты регулятора давления автоматически замыкаются при давлении (6,5±0,2) ат и размыкаются при давлении (8±0,2) ат. Реле защиты РЗП 1 включается во время электрического торможения с независимым возбуждением. Его блокировка 27-27А замыкается, предотвращая включение двигателей компрессоров при независимом возбуждении, так как из-за большого пускового тока в момент включения компрессоров нагрузка на синхронный генератор будет слишком велика. Блокировочный контакт контактора К ставит контактор на само-подхват, шунтируя болокировку реле РЗП 1. Он не позволяет компрессорам отключиться, если компрессоры работали к моменту начала торможения с независимым возбуждением.

Рис. 4.17. Управление двигателем компрессора
Контакты реле напряжения компрессора РНК 27В-27Т отключают двигатель компрессора при перегрузках, сгорании предохранителей Пр15, Пр16, срабатывании тепловых реле ТР5, ТР6. Блокировочный контакт контактора ПКП 27А-27Б включает двигатель компрессора после того, как закончится процесс пуска преобразователя, и препятствует одновременному пуску двух вспомогательных машин.
Регулирование напряжения и частоты синхронного генератора. Во время работы преобразователя требуется постоянно регулировать напряжение и частоту генератора, которые меняются из-за колебаний напряжения контактной сети и нагрузки генератора. Для поддержания напряжения в пределах 220 В регулируют ток в обмотке возбуждения генератора И1-И2. Поддержание постоянной частоты вращения двигателя преобразователя, а следовательно, и стандартной частоты вырабатываемого переменного напряжения 50 Гц достигается регулированием тока возбуждения в обмотке двигателя Н1-Н2 (рис. 4.18).
На обе обмотки (И1-И2 и Н1-Н2) подается напряжение генератора через автоматический выключатель Q1, неполнофазный выпрямительный мост Д8…Д12 и тиристоры Тт1, Тт2, которые открывают соответственно блоки БУП и БРЧ. При наличии напряжения генератора указанные обмотки получают питание от фаз В и С, фаза А не попадает на нагрузку, так как запирается диодом Д10 (на схеме завода-изготовителя — это фазы С2 и С3, фаза С1 запирается) (см. рис. 4.12).
Мостовой выпрямитель Д8… Д12 требуется для того, чтобы выпрямленное напряжение, подаваемое на обмотки И1-И2 и Н1-Н2, имело бы форму импульсов (рис. 4.19), между которыми имеются нулевые интервалы (нулевые паузы).

Рис. 4.18. Схема питания обмоток возбуждения двигателя преобразователя и синхронного генератора
В моменты времени, соответствующие началам пауз между импульсами, происходит естественное запирание тиристоров Тт1 иТт2. Моменты их открытия задаются блоками БУП и БРЧ в зависимости от внешних параметров работы преобразователя. При сравнении углов регулирования на рис. 4.19,а…4.19, в видно, что α1<α2<α3 Соответственно меняется и заштрихованная площадь импульсов, поданных на нагрузку. Следовательно, при изменении моментов открытия тиристоров изменяется продолжительность их включенного состояния и длительность импульсов напряжения, подаваемого на обмотки, а значит, регулируется среднее значение напряжения и тока возбуждения.

Рис. 4.19. Форма импульсов напряжения, подаваемого на обмотки возбуждения преобразователя
Во время пауз между импульсами (длительность паузы 60 эл. градусов) токи в обмотках возбуждения не прерываются: токи самоиндукции обмоток замыкаются через обратные диоды Д5 и Д7, установленные параллельно обмоткам И1-И2, Н1-Н2.
При пуске преобразователя на обмотку возбуждения генератора И1-И2 необходимо кратковременно подать питание от аккумуляторной батареи или от выпрямителей соседних секций. Эту цепь требуется отключить, когда на генераторе появится номинальное напряжение, иначе произойдет заброс напряжения в цепях 220 В. Для обмотки возбуждения двигателя преобразователя Н1-Н2 начального возбуждения при пуске не требуется, так как оно обеспечивается высоковольтной обмоткой (см. рис. 4.12). При наборе номинальной частоты вращения двигателем преобразователя основной рабочий магнитный поток будет создавать независимая обмотка Н1-Н2. Блок регулятора частоты БРЧ начинает подавать импульсы на управляющий электрод тиристора Тт2 и в обмотке Н1-Н2 появляется ток, регулирование которого происходит аналогично регулированию тока в обмотке возбуждения генератора И1-И2.
Для защиты полупроводниковых элементов схемы от перенапряжений, возникающих на обмотке Н1-Н2 в переходных режимах, например, при пуске преобразователя из-за трансформаторной связи высоковольтной и независимой обмоток возбуждения, параллельно обмотке Н1-Н2 подсоединен ограничитель напряжения, содержащий тиристор Тт3, резистор R21 и стабилитроны ПП2…ПП4.
При напряжении, наведенном в обмотке, свыше 500 В открываются стабилитроны ПП2…ПП4, защитный тиристор Тт3. Обмотка закорачивается, и напряжение ограничивается. Цепи R-C R15-C4, R12-С10 защищают тиристоры Тт1, Тт2 и диоды Д8…Д 12 от коммутационных перенапряжений. Трансформатор ТрК и выпрямитель Д61…Д64 кратковременно увеличивают возбуждение генератора при пуске двигателя компрессора. За счет быстрого роста тока в обмотке И1-И2 уменьшают провал напряжения генератора и его влияние на лампы главного освещения.
Управление быстродействующим выключателем и контактором защиты. Как правило, оба защитных аппарата срабатывают одновременно. Для их одновременного восстановления необходимо нажать кнопку “Возврат защиты”. Чтобы включить БВ, надо подать напряжение на удерживающую катушку БВ-У и кратковременно запитать вентиль БВ-В. Для включения контактора КЗ следует подать напряжение на правую и левую включающие катушки (К32 и К33), соединенные параллельно, а затем (после включения контактора) пересоединить их последовательно через резистор R53 (рис. 4.20, см. вкладку). В цепи удерживающей катушки БВ имеется блокировка КЗ 30Ю-30. Поэтому для восстановления БВ включение КЗ обязательно (рис. 4.21, см. вкладку).
Работой катушек КЗ управляет блок защиты БЗ. Для питания блока переменным напряжением 220 В используются две фазы синхронного генератора (провода 81 и 82): предохранители Пр4, Пр41, Пр42, контакты КГ, провода 66 и 67, междувагонное соединение, тумблер В27 (“Секвенция”) на моторном вагоне, предохранители Пр23 и Пр31, разъем блока (рис. 4.22).

Рис. 4.22. Схема подачи переменного напряжения на блок защиты и блок реле ускорения
При срабатывании дифференциального реле его повторитель контактами ПДР 601-601А разрывает указанную цепь питания блока защиты, что равносильно отключению КЗ и БВ.
После включения выключателя управления ВУ, перевода переключателя ППТ головного вагона в положение I, нажатия на кнопку “Возврат защиты” подается напряжение на поездной провод 7. По нему на моторных вагонах через контакты РУМ включается реле РК31 (см. рис. 4.15) и своими блокировочными контактами соединяет провода 700-701 (см. рис. 4.20). После подачи питания на блок защиты от провода 601А через предохранитель F1 (внутри блока) запитывается провод 704. Через обратную блокировку КЗ и реле РК31 питание поступает на провод 700, по которому подаются управляющие импульсы на два тиристора в блоке (их работу здесь не рассматриваем). В результате под напряжением оказываются провод 706 и две включающие катушки, соединенные параллельно; контактор включается. Его обратная блокировка размыкается. Блокировка КЗ 704-705 замыкается и через резистор R53, провода 707 и 708 катушки пересоединяются последовательно.
Одновременно после включения промежуточного реле управления ПРУ (см. рис. 4.15) через его контакты 15-20А, предохранитель Пр23, междувагонное соединение, предохранитель Пр21, по проводу 20А запитывается удерживающая катушка быстродействующего выключателя (через блокировку включенного контактора КЗ 30Ю-30). От провода 20А через кратковременно замыкаемую блокировку реле РК31 запитывается также вентиль БВ, и аппарат включается. Конденсатор С8 облегчает условия работы контакта КЗ 30Ю-30, конденсатор С9 в определенной степени уменьшает влияние индуктивности удерживающей катушки при отключении цепи. Контактор защиты конкретного вагона можно восстановить кнопкой В28 “Восстановление защиты”, которая находится в шкафу моторного вагона.
Для отключения быстродействующего выключателя или контактора защиты на блок защиты могут поступать аварийные сигналы при срабатывании дифференцирующего трансформатора ТрД по проводам 647, 648 и по каналу токовой защиты с датчика тока якорей по проводу 638.
При поступлении на блок внешних аварийных сигналов открывается соответствующий тиристор блока защиты и через него по проводам 702-703 на размагничивающую катушку КЗ разряжаются предварительно заряженные конденсаторы. В некоторых схемах размагничивающая катушка получает кратковременный импульс через блокировку повторителя дифференциального реле ПДР 702-67Ж непосредственно от провода 67Ж.
Сигнал о срабатывании защиты поступает на сигнальную лампу “БВ” в кабину машиниста по проводу 61. При этом в шкафу моторного вагона загорается светодиод ПП39 или ПП40, указывая на срабатывание дифференциальной или токовой защиты. При восстановлении из кабины светодиод не гаснет. Чтобы его погасить, нужно в шкафу нажать кнопку В28 “Восстановление защиты”, убедившись, какой вид защиты вызвал срабатывание: БВ или КЗ.