transportszynowy.pl

najobszerniejsze centrum wiedzy o transporcie szynowym po polsku

Lokomotywy elektryczne serii EU07, EP07, EP09, ET21, ET22 itp. > Rozruch i jazda - elementy układu rozruchu

Omawiane pojazdy wyposażoe są w układ rozruchu oporowego. Rozruch oporowy polega na tym, że w obwód silników trakcyjnych włączone są szeregowo rezystory rozruchowe.
Odłączanie kolejnych oporników, czyli zmniejszanie rezystancji w obwodzie głównym powoduje zasilenie silników prądem o większej wartości i zwiększanie prędkości obrotowej silników, a co z tego wynika również zwiększanie prędkości lokomotywy.
Oporniki rozruchowe są odłączane za pośrednictwem styczników sterowanych niskim napięciem (tzw. układ pośredniego sterowania rozruchem), których pracą steruje maszynista, obracając odpowiednio kołem wału głównego nastawnika jazdy.

Kliknij aby powiększyć    Nastawnik jazdy - EU07

Kliknij aby powiększyć    Nastawnik jazdy - ET22 2000

Kliknij aby powiększyć    Styczniki rozruchowe w przedziale WN - EU07

Kliknij aby powiększyć    Styczniki w przedziale WN - ET21


Wał nastawnika jazdy we wszystkich lokomotywach elektrycznych jest dwukierunkowy przez co możemy regulować rozruch, zmniejszając lub zwiększając ilość oporników włączonych do obwodu głównego.

Po wyłączeniu ostatniego opornika z obwodu silników następuje przejście na pozycję bezoporową. Jest to pozycja jazdy ciągłej przy której silniki pobierają napięcie bezpośrednio z sieci trakcyjnej. Jazda wtedy jest najbardziej ekonomiczna, gdyż podczas rozruchu oporowego następują duże straty energii elektrycznej spowodowane zmniejszaniem mocy kosztem ciepła wydzielanego na elementach oporowych.
Z powodu mocnego nagrzewania się oporników podczas rozruchu konieczne jest ich chłodzenie, które realizowane jest przez wentylatory oporników rozruchowych. Powietrze do chłodzenia zasysane jest przez kraty nawiewowe.

Kliknij aby powiększyć    Kraty nawiewowe chłodzenia oporników - EU/EP07/ET41

Kliknij aby powiększyć    Szafa z urządzeniami WN - EP09 (opis na pow.)

Kliknij aby powiększyć    Szafy z urządzeniami WN - ET21

Kliknij aby powiększyć    Konterner oporników rozruchowych

Kliknij aby powiększyć    Osłony szaf WN - EP09


O jeździe na rezystorach rozruchowych informuje nas lampka sygnalizacyjna "jazda na opornikach rozruchowych" umieszczona na pulpicie maszynisty. Gdy zgaśnie to oznacza, że lokomotywa jedzie na pozycji bezoporowej i możliwe jest np. rozpoczęcie bocznikowania lub kontynuowanie jazdy na dalszych pozycjach jeżeli aktualna nie jest ostatnią pozycją bezoporową.

Maszynista prowadząc elektrowóz powinien jechać jak najkrócej na włączonych w obwód opornikach. Sterując rozruchem powinien jednak nie przekraczać natężenia prądu na silnikach powyżej 500 A.

Prąd jaki pobierają silniki trakcyjne odczytuje się na amperomierzach WN umieszczonych na pulpicie maszynisty. Obok amperomierzów WN są również amperomierze NN i woltomierz WN i NN.

Kliknij aby powiększyć    Amperomierze i woltomierze EU07 i pochodne (opis na pow.)

Kliknij aby powiększyć    Amperomierze i woltomierze - ET21


Należy również unikać dopuszczania do sytuacji wpadania zestawów kołowych w poślizg..
Jeżeli już zestawy kołowe wpadną w poślizg (informuje o tym odpowiednia lampka sygnalizacyjna na pulpicie) to natychmiastowo należy cofnąć nastawnik jazdy, aby zmniejszyć wartość prądu pobieranego przez silniki w celu zmniejszenia ich prędkości obrotowej i przywrócenia przyczepności pomiędzy kołami, a szynami.

W przypadku, gdy rozruch ma odbywać się z ciężkim składem towarowym możliwe jest załączenie tzw. funkcji wysokiego rozruchu. Ustawienie przełącznika pulpitowego na pozycję wysoki rozruch możliwe jest zwiększenie wartości progowych jakimi zasilane mogą być silniki trakcyjne do 750 A, czyli większej od nastawionej na przekaźniku nadmiarowym rozruchu niskiego wartości progowej 650 A. (Zobacz opis przekaźników nadmiarowych).


Rozruch w poszczególnych typach lokomotyw elektrycznych

Lokomotywa czterosilnikowa (np. EU06, EU/EP07, itp.)
Ma dwie grupy silników w każdej po dwa silniki połączone ze sobą szeregowo. Gdy ruszamy lokomotywą te dwie grupy silników połączone są ze sobą też szeregowo, czyli można powiedzieć że wszystkie cztery silniki połączone są szeregowo, a w ich uzwojenie włączone są szeregowo oporniki rozruchowe. Kolejne rezystory są odłączane i po odłączeniu ich wszystkich następuje zamknięcie pierwszego układu. Nastawnik jazdy znajduje się wtedy na pierwszej pozycji bezoporowej (szeregowej). Jest to 28 pozycja nastawnika jazdy i na niej kontynuujemy jazdę dowolnie długą.
Jeżeli prędkość, z którą porusza się lokomotywa jest niewystarczająca i chcemy ją zwiększyć przechodzimy nastawnikiem jazdy na kolejne pozycje. Powoduje to, że pierwsza grupa silników połączona zostaje z drugą grupą silników równolegle, a w obwód silników wpięte są ponownie oporniki rozruchowe, które wyłączamy z obwodu, przestawiając nastawnik jazdy na kolejne pozycje aż do odłączenia wszystkich rezystorów i wtedy następuje zamknięcie drugiego układu. Nastawnik znajduje się na drugiej pozycji bezoporowej (równoległej). Jest to 43 pozycja nastawnika jazdy i w niej możemy kontynuować jazdę tak jak przy pierwszej pozycji bez ograniczeń czasowych.
Nastawnik jazdy lokomotyw czterosilnikowych (Bo'Bo') ma w sumie 43 pozycje w tym dwie bezoporowe (28 i 43), a pozostałe oporowe.


Lokomotywa sześciosilnikowa (np. serii ET22)
W takiej lokomotywie występują trzy, a nie dwa jak wcześniej połączenia grup silników:
- połączenie szeregowe - 3 grupy silników w każdej po dwa silniki połączone szeregowo i grupy połączone ze sobą szeregowo.
Pozycja bezoporowa połączenia szeregowego jest na 21 pozycji nastawnika jazdy.
- połączenie szeregowo-równoległe - (nie było go w lokomotywach czterosilnikowych) polega na połączeniu 3 siników w grupę, czyli są dwie grupy po trzy silniki połączone szeregowo, a grupa pierwsza z drugą połączona jest równolegle.
Pozycja bezoporowa połączenia szeregowo - równoległego jest na 36 pozycji nastawnika jazdy.
- połączenie równoległe - czyli znowu 3 grupy silników. W każdej z nich dwa silniki połączone szeregowo, a każda z grup połączona równolegle z następną.
Pozycja bezoporowa połączenia równoległego jest na 48 pozycji nastawnika jazdy.
Nastawnik jazdy lokomotyw sześciosilnikowych (Co'Co') ma w sumie 48 pozycji w tym trzy bezoporowe (21, 36 i 48), a pozostałe oporowe.


Lokomotywa ośmiosilnikowa - dwuczłonowa (np. serii ET41)
W lokomotywach ośmiosilnikowych sytuacja wygląda dokładnie tak jak w czterosilnikowych tylko z ukrotnieniem na drugi człon, gdyż obydwa człony posiadają po cztery silniki trakcyjne.
Nastawnik jazdy lokomotyw ośmiosilnikowych (Bo'Bo'+ Bo'Bo') ma w sumie 43 pozycje w tym dwie bezoporowe (28 i 43) a pozostałe oporowe.

Wyjątkiem są lokomotywy serii ET40
Posiadają one inny od pozostałych podział pozycji nastawnika jazdy. Pierwsza pozycja zwana X - to pozycja bezprądowa, druga pozycja to pierwsza pozycja oporowa. 26 pozycja to pozycja szeregowa bezoporowa, a 38 to pozycja równoległa bezoporowa. Kolejne 5 pozycji to bocznikowanie (w innych lokomotywach do bocznikowania służy dźwignia umieszczona obok wału nastawnika jazdy).
BOCZNIKOWANIE w ET40 - załącza się również na 2,3 i 4 pozycji oporowej szeregowej.
Poza tym ten typ lokomotyw (produkcji czechosłowackiej) nie posiada przekaźników nadmiarowych. Zabezpieczenie nadprądowe polega na automatycznym blokowaniu nastawnika jazdy na pozycji, na której prąd przekroczył nadmierną wartość. Dopiero gdy pobór prądu spadnie poniżej wartości progowej, możliwe jest przestawienie nastawnika na kolejne pozycje.


Bocznikowanie
Na wszystkich pozycjach bezoporowych lokomotyw elektrycznych możliwe jest tzw. bocznikowanie, czyli osłabianie wzbudzania uzwojeń stojanów silników poprzez włączenie w ich obwód oporników i bocznika indukcyjnego, co powoduje rozkład prądów i ich spadek w obwodzie stojana.
Bocznikowanie zwiększa prędkość obrotową silników trakcyjnych przez co lokomotywa przyspiesza. Podczas bocznikowania zwieszamy prędkość przy małym momencie rozruchowym, stad bocznikowanie jest skuteczne gdy pojazd jest już rozpędzony.

Do bocznikowania służy specjalna dźwignia (nastawnik bocznikowania) umieszczona po lewej stronie nastawnika jazdy. Podczas jazdy na opornikach nastawnik bocznikowania jest zablokowany mechanicznie. Dopiero po przejściu na pozycje bezoporowe zostaje on odblokowany i możliwe jest jego przestawienie.

Kliknij aby powiększyć    Nastawnik bocznikowania


Ustalanie kierunku jazdy
Po prawej stronie nastawnika jazdy znajduje się nastawnik kierunkowy służący do ustawiania kierunku jazdy (jazda do przodu - 0 - do tyłu). Nastawnik ten składa się z wału krzywkowego, z trzpieniem, w którego wkłada się klucz w formie rękojeści.
Zmiana kierunku jazdy polega na zmianie połączeń w obwodzie zasilania silników trakcyjnych poprzez urządzenie zwane nawrotnikiem w wyniku czego silniki trakcyjne zmieniają kierunek obrotów. W efekcie tego lokomotywa porusza się w przeciwnym kierunku. Pozycja "0" nastawnika kierunkowego to pozycja neutralna. Na tej pozycji rozrząd lokomotywy jest wyłączony, nastawnik jazdy jest zablokowany mechanicznie i jazda nie jest możliwa.

Kliknij aby powiększyć    Odejmowana rękojeść nastawnika kierunku

Kliknij aby powiększyć    Nawrotnik w lokomotywie EU07


Zmiana pozycji nastawnika kierunkowego z jazdy do przodu na jazdę do tyłu może odbywać się tylko w czasie gdy pojazd jest zatrzymany, a nastawnik jazdy znajduje się na pozycji początkowej "0".


Poniżej znajduje się nastawnik jazdy z lokomotywy EU07 z nastawnikiem bocznikowania i nastawnikiem kierunku jazdy.

Kliknij aby powiększyć    Nastawnik jazdy NTA-4E (opis na pow.)


Dokładny opis napędów trakcyjnych znajduje się tutaj tutaj.