Проверка и настройка электронного регулятора напряжения тепловоза ЧМЭ3Т

Проверка и настройка электронного регулятора напряжения тепловоза ЧМЭ3Т.

Функцию электронного регулятора напряжения (ЭРН) на тепловозе ЧМЭ3Т выполняет плата YRN3 электронного регулятора GC-43 (GC-40). Плата установлена в левой части верхнего ряда корзины регулятора рис. 1.

Рис.1

Функциональная схема ЭРН представлена на рис.2.

 

А2 В

С

Рис.2

Схема ЭРН содержит элемент сравнения, пропорционально-интегрального регулятор, генератор ШИМ, транзисторный ключ, вспомогательный генератор, аккумуляторную батарею, датчик тока заряда аккумуляторной батареи и представляет собой одноконтурную систему стабилизации напряжения бортовой сети 115 В с коррекцией по току заряда аккумуляторной батареи.

Текущее значение напряжения вспомогательного генератора через вход А2 подается на элемент сравнения, где сравнивается с опорным напряжением. Величина рассогласования ∆=Uоп - Uа2 подается на ШИМ генератор, где формируется ШИМ сигнал пропорциональный величине рассогласования. Сформированный ШИМ сигнал усиливается транзисторным ключом, нагрузкой которого является обмотка параллельного возбуждения вспомогательного генератора. При отклонении текущего значения напряжения вспомогательного генератора от номинального значения 115 В, ток в обмотке параллельного возбуждения изменяется пропорционально величине рассогласования, соответственно, изменяется текущее значение напряжения вспомогательного генератора. Напряжение вспомогательного генератора используется для зарядки аккумуляторной батарей, ток зарядки аккумуляторной батареи создает падение напряжения на датчике зарядки аккумуляторной батареи, которое через вход С поступает на элемент сравнения. При отклонении Uс от значения опорного напряжения на элементе сравнения формируется величина рассогласования, которая воздействуют на регулятор, в результате понижается напряжение вспомогательного генератора, тем самым ограничивается ток заряда аккумуляторной батареи.

Принципиальная электрическая схема платы YRN3 представлена на рис.3.

Рис.3

На схеме рис.3 функции элемента сравнения и ПИ регулятора выполняет микросхема NL1. Принципиальная схема NL1 представлена на рис.4. Опорное напряжение с вывода 4 NL1 через резистор R5 подается на вход элемента сравнения вывод 3 NL1. С вывода А2, контакт 53,54, через делитель R4, R20, R21, текущее значение напряжения вспомогательного генератора подается на вывод 2 NL1.

С вывода С, контакт 21,22, напряжение пропорциональное току зарядки аккумуляторной батареи подается на вывод 10 NL1. Регулирующее напряжение, сформированное по ПИ

Рис.4.

закону, с вывода 6 NL1, через резистор R7, поступает на вход ШИМ генератора, который выполнен на микросхеме NL2, вывод 2. С выхода NL2, вывод 6, ШИМ сигнал подается на транзисторный ключ, который состоит из трех транзисторов, VT1, VT2, VT3. В коллектор составного транзистора VT2, VT3 включена обмотка параллельного возбуждения вспомогательного генератора.

К проверке и настройке электронного регулятора напряжения тепловоза ЧМЭ3Т при капитальном ремонте в условиях завода и текущем ремонте в условия депо предъявляются отличающиеся друг от друга требования.

При капитальном ремонте в условиях завода, проверка и настройка электронного регулятора напряжения тепловоза ЧМЭ3Т должна производится в соответствии с «Правилами капитального ремонта электронного оборудования тепловозов ЧМЭ3Э, ЧМЭ3Т № ЦТ-ЦТВР-394».

На основании п.2.2 правил ЦТ-ЦТВР-394 все блоки электронных регуляторов, находящиеся в эксплуатации более 15 лет, изготавливаются вновь.

Тепловозы ЧМЭ3Т выпускались с 1984 по 1991 год, т. е. с момента выпуска последнего тепловоза прошло более 20 лет, следовательно, при капитальном ремонте электронного регулятора напряжения тепловоза ЧМЭ3Т, плата YRN3 должна быть заменена на новую настроенную и проверенную.

При текущем ремонте в условия депо проверка и настройка электронного регулятора напряжения тепловоза ЧМЭ3Т должна производится в соответствии с ТИ 705 « Техническое обслуживание и ремонт электронных регуляторов GC-43, GC-35 тепловозов ЧМЭ3Т» п.6.5. В соответствии с п. п. 6.5.1.1 – 6.5.1.5 ТИ 705 требуется проверить функционирование петли тока и напряжения, а также переходную характеристику регулятора.

Фактически, в соответствии с п. п. 6.5.1.1 – 6.5.1.5 ТИ 705 производится проверка регулятора в статическом режиме, т. е. с разомкнутой петлей обратной связи по току и напряжению. В статическом режиме проверяется исправность элементов электрической рис. 3, подобная проверка не позволяет сделать заключение о исправности электронного регулятора напряжения тепловоза ЧМЭ3Т, например, при сдаче его контролеру ОТК.

Проверка электронного регулятора напряжения тепловоза ЧМЭ3Т с замкнутой петлей обратной связи по напряжению и подключением реальных силовых агрегатов, т. е. фактической нагрузки возможна на «Стенде испытания электрических аппаратов тепловозов и дизель-агрегатов А2288».

Для подключения платы YRN3 к стенду испытания электрических аппаратов тепловозов и дизель-агрегатов А2288 изготавливается приспособление, схема приспособления и схема проверки платы YRN3 представлена на рис.5.

Приспособление состоит типового разъема URS электронного регулятора GC-43, предназначенного для подключения платы YRN3, электрической схемы содержащей резистор, диод, лампу накаливания мощностью 8 Вт на напряжение 110 В и четырехштырьковой вилки типа ШРГ20У4.

Рис.5.

Приспособление подключается к разъему Х1 стенда А2288. Проверка платы YRN3 производится в соответствии с инструкцией «Стенд испытания электрических аппаратов тепловозов и дизель-агрегатов» А2288.00.00. ПС п.8.5 «Регуляторы напряжения».

Проверка электронного регулятора напряжения тепловоза ЧМЭ3Т на стенде А2288 позволяет решить множество спорных вопросов связанных с его эксплуатацией, но стенд А2288 не позволяет произвести проверку работы петли обратной связи регулятора по току зарядки аккумуляторной батареи тепловоза.

В «Спецификации испытания регулятора GC-43 Т-50974» для настройки и контроля работы петли обратной связи по напряжению предлагается использовать приспособление рис.6. Параллельно конденсатору С1 подключается вольтметр с диапазоном измерения 0-150 В. Для проверки работы петли обратной связи по напряжению необходимо изменять напряжение +Uв в пределах 100-130 В. При исправной плате YRN3 вольтметр должен показывать напряжение не более 115 В.

Рис.6.

Для проверки и настройки петли обратной связи по току в схему рис.6 необходимо внести изменения в соответствии с рис.7.

Рис.7.

При замыкании выключателя В1 подключается петля обратной связи по току. Для проверки работы петли обратной связи по току необходимо изменять напряжение +Uв в пределах 100-130 В. При исправной плате YRN3 вольтметр V 0-1 В должен показывать напряжение не более 0,65 В.

При помощи приспособления рис.7 были проверены электронные регуляторы напряжения тепловоза ЧМЭ3Т различных производителей. Результаты проверки представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Наиме нование входа	Uв В	YRN3 3-38-520-571	YRN3 3-38-520-571	YRN3 3-38-520-571	БРНТ ЦБРИ 75871 5006 № 000	БРНТ ЦБРИ 75871 5006 №8	YRN3 3-39-205	ТRN3 Транс порт	YRN3 Спектр № 000 3173	YRN3 3-38-520-571
А2	110	106	105,9	105,9	105,9	105,9	106	105,7	106,4	106
120	115,6	115,6	114,8	115,6	115,6	115,7	115,3	115,0	115,1
130	115,3	116,7	114,8	115,8	115,6	116,4	115,4	115,5	115,1
С	110	0,57	0,58	0,58	0,6	0,6	0,63	0,59	5,14	0,67
120	0,58	0,59	0,59	0,6	0,6	0,68	0,59	5,6	0,66
130	0,59	0,59	0,59	0,6	0,6	0,72	0,6	6,6	0,66

Параметры по входу А2 были получены при отключенном выключателе В1. Параметры по входу С были получены при включенном В1. По результатам проверки можно сделать вывод о том, что все платы находятся в рабочем состоянии.

Значения по входу С платы YRN3 TY5173211/09 № 000 в 10 раз превышают аналогичные значения других плат. Причина заключается в том, что плата YRN3 № 000 выполнена по не стандартной схеме и имеет по входу С большое входное сопротивление.

О причине выхода из строя платыYRN3 можно написать. Для кого?

С уважением ЛКП