1.4.8.1 Защита тягового генератора от внешнего короткого замыкания, перегрузки и перенапряжения.
Кроме указанных в техническом описании на тепловоз ТЭ10М защит и сигнализации, система УСТА дополнительно выполняет защиту тягового генератора от внешнего короткого замыкания, перегрузки и перенапряжения. Для этого в схему управления тяговым режимом включено реле РВ5, которое в серийной схеме использовалось в режиме боксования.
Катушка реле РВ5 подключена к истоку выходного ключа блока регулирования системы УСТА по цепи: контакт С4 внешнего разъема XS2 блока регулирования УСТА, провод 5034, катушка реле РВ5, провод 5035, минус РУ16 (провода 381, 1858). Питание на сток транзистора выходного ключа подается по цепи: плюс, рейка 1/4, провод 5038, контакт А4 разъема XS2 блока УСТА.
При увеличении напряжения генератора свыше 850 В или при увеличении тока генератора свыше 7200 А в блоке регулирования УСТА формируется управляющий сигнал, который включает выходной ключ, подающий питание на реле РВ5, реле срабатывает и через свои замыкающие контакты (провода 5037, 5036) замыкает цепь питания катушки реле РУ19. При этом срабатывает реле РУ19 и своим размыкающим контактом размыкает цепь питания катушки реле РУ2, контакт которого, в свою очередь, размыкает цепь питания катушек KB и ВВ, а другим размыкающим контактом размыкает цепь питания катушки реле РВЗ. Таким образом происходит сброс нагрузки с включением сигнальной лампы ЛН1.
1.4.8.2 Защита от боксования.
Электрическая схема тепловоза предусматривает работу тягового генератора при отсутствии боксования по внешней характеристике, а в случае его возникновения по характеристикам с малоизменяющимся напряжением (жестким динамическим характеристикам по напряжению), препятствующим развитию боксования. Для получения таких характеристик применяется алгоритм корректировки возбуждения тягового генератора по сигналу с блока БДС. Вход блока БДС соединен с каждым тяговым электродвигателем через замыкающие вспомогательные контакты поездных контакторов: П1 (провода 1101, 1314); П2 (провода 1112, 1315); ПЗ (провода 1107, 1316): П4(провода 1317, 1122); П5 (провода 1318, 1117); П6 (провода 1319, 1127).
В блоке БДС проводится сравнение потенциалов, поступающих с обмоток возбуждения тяговых электродвигателей и выделение их максимальной разности.
На выход блока БДС подключен датчик напряжения ДМс (провода 5003, 5004), в котором сигнал максимальной разности преобразуется в пропорциональный нормализованный токовый сигнал с уровнем ± 5 мА.
Кроме этого, на выход блока БДС включено реле боксования РБ2. При боксовании РБ2 срабатывает и через его замыкающий контакт подается питание на реле РУ5. Замыкающие контакты реле РУ5 подают напряжение на сигнальную сирену СБ и лампу ЛН1. Информация о срабатывании реле боксования РБ2 не поступает в блок регулирования УСТА.
При боксовании тепловоза алгоритм управления возбуждением тягового генератора предусматривает два способа определения режима боксования системой УСТА: статический более грубый, и динамический, более точный, и две ступени уменьшения мощности тягового генератора при боксовании.
1.4.8.2.1 Статический режим
Из-за различия скоростных характеристик тяговых двигателей и износа бандажей колесных пар даже при отсутствии боксования на выходе блока БДС выделяется опорный сигнал. Поэтому в статическом режиме задаются две уставки, величина которых превышает опорный сигнал.
В случае возникновения боксования сигнал максимальной разности на выходе блока БДС увеличивается и, когда он становится больше первой уставки, записанной в управляющей программе, в блоке регулирования УСТА формируется команда на поддержание напряжения генератора постоянным, что способствует прекращению боксования.
Если боксование не прекращается и продолжает развиваться, сигнал максимальной разности также увеличивается. Когда величина его становится больше второй уставки, то в блоке регулирования УСТА формируется команда на медленное уменьшение напряжения генератора, что приводит к прекращению боксования.
1.4.8.2.2 Динамический режим
Динамический режим характеризуется тем, что в блоке регулирования УСТА формируются управляющие сигналы по скорости измененения сигнала максимальной разности.
При боксовании скорость изменения сигнала максимальной разности увеличивается и, если она будет больше заданной уставки, то в блоке регулирования УСТА формируется команда на поддержание напряжения генератора постоянным.
Если же боксование не прекращается и продолжает развиваться, то и скорость изменения максимальной разности будет увеличиваться. При этом в блоке регулирования формируется команда на медленное уменьшение напряжения тягового генератора. Уменьшение напряжения будет происходить до прекращения боксования.
После прекращения боксования система регулирования УСТА переходит на регулирование мощности тягового генератора по внешней характеристике.
Сигналы обратных связей со штатных реле боксования в систему УСТА не заведены. Реле боксования РБ1, РБ2, РБЗ реализованы программно. Напряжение срабатывания программного РБ1-8,8В, программного РБ2-17,6В, программного РБЗ-26,ЗВ.
При достижении напряжения БДС порога срабатывания программного РБ1 темп роста напряжения генератора снижается до 0 В.
При достижения напряжения БДС порога срабатывания программного РБ2 напряжение генератора снижается с медленным темпом.
При достижения напряжения БДС порога срабатывания программного РБЗ напряжение генератора снижается с высоким темпом.
