NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNGTRÊN ĐẦU MÁY D12E

Đồ án tốt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

Chương I
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG
TRÊN ĐẦU MÁY D12E
1.1. Khái quát chung về đầu máy D12E.

Hình 1.1. Đầu máy D12E tại xí nghiệp đầu máy Hà Nội.
Đầu máy D12E là đầu máy diezel truyền động điện một chiều, công suất 1200
MI, tốc độ cấu tạo 80 km/h, có nguồn động lực là động cơ K6s230DR. Đầu máy
D12E do Tiệp Khắc (cũ) sản xuất được đưa vào Việt Nam và giao cho xí nghiệp
đầu máy Đà Nẵng sử dụng từ năm 1986 với số lượng 25 chiếc, sau đó xí nghiệp
đầu máy Hà Nội 15 chiếc. Từ năm 1996 trở đi, do có sự điều chỉnh sức kéo của
ngành, xí nghiệp đầu máy Đà Nẵng đã giao lại cho các xí nghiệp đầu máy Hà Nội
và Hà Lào 12 đầu máy D12E, do đó hiện nay xí nghiệp Hà Nội sử dụng 22 chiếc
và xí nghiệp Hà Lào sử dụng 5 chiếc. Hiện nay, Việt Nam có 40 chiếc được giao
SV: Phạm Chí Hào

Lớp: DM-TX_K48


§å ¸n t«t nghiÖp

GVHD: Th.s Ph¹m V¨n TiÕn

cho xí nghiệp đầu máy Hà Nội và xí nghiệp đầu máy Hà Lào quản lí. Loại đầu máy
này có chất lượng tương đối ổn định, làm việc khá an toàn đã và đang đóng góp rất
lớn cho nhu cầu vận tải của ngành đường sắt Việt Nam.
1.1.1. Kết cấu tổng thể của đầu máy D12E.

Hình 1.2. Kết cấu chung của đầu máy D12E.
Đầu máy D12E được trang bị 2 giá chuyển hướng 2 trục. Bốn đôi bánh xe chủ
động (2 đôi bánh trong một giá chuyển hướng) được dẫn động độc lập từ động cơ
điện kéo có kiểu treo tựa trục. Khung giá đầu máy được đặt trực tiếp lên 2 giá
chuyển nhờ mặt phẳng của ắc cối. Ắc cối có nhiệm vụ truyền lực hãm, lực kéo lên
khung đầu máy. Ca bin được đặt trên khung giá xe qua các khối giảm chấn phía
trên giá chuyển trước, tất cả thiết bị máy được bố trí trên giá xe chính sau ca bin và
có mui che. Phía trước ca bin có một tủ nhỏ, trong đó có bố trí các thiết bị hãm,
xung quanh ở hành lang đi lại có lót các tấm thép chống trượt. Thùng nhiên liệu
được treo lên khung chính giữa 2 giá chuyển. Các bình ắc quy được đặt trong
khoang của giá xe phía dưới lối đi.
SV: Phạm Chí Hào

Lớp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

Thit b ng lc ca u mỏy l ng c diezel K6S230DR ni trc tip vi
mỏy phỏt in chớnh thnh mt cm. Cỏc mỏy phỏt in ph c dn ng t
ng c diezel. H thng lm mỏt c b trớ thnh 2 vũng tun hon riờng bit.
Kột lm mỏt v qut c b trớ thnh mt khi lm mỏt. Giú nộn hóm v dựng
cho cỏc thit b khỏc c cung cp t mỏy nộn giú K3LOK3.
Sự bố trí kết cấu đầu máy cho phép dễ dàng kiểm tra chăm sóc và bảo dỡng.
Hộp trục có thể tiếp cận đợc từ phía ngoài đầu máy một cách dễ dàng. Các lò xo và
giảm chấn thuỷ lực cũng tiếp cận một cách dễ dàng và cho phép kiểm tra đợc bằng
mắt thờng, cổ góp máy phát điện chính, động cơ điện kéo và chổi than có thể kiểm

tra qua lỗ kiểm tra. Cơ cấu biên của động cơ có thể kiểm tra qua các cửa trên thân
động cơ. Cơ cấu phối khí và cung cấp nhiên liệu có thể đi đến quan sát từ lối đi dọc
theo máy.
1.1.2. Các thông số kĩ thuật của đầu máy D12E.
Bảng 1.1. Các thông số cơ bản của đầu máy D12E.
STT
Tên thông số
Giá trị
1
Loại động cơ diezel
K6S230DR
2
Công suất động cơ
1200Ml (736KW)
3
Phơng thức truyền động
Điện DC-DC
4
Khổ đờng
1000 mm
5
Khối lợng ĐC-MP
11400 kg
6
Khối lợng MFĐC
3940 kg
7
Khối lợng ĐCĐK
1760 kg
8

Hệ thống hãm
Dako
9
Tải trọng trục
14 T/trục
10
Trọng lợng chỉnh bị
56 tấn
11
Sức kéo khởi động
14600 kG
12
Sức kéo dài hạn
11700 kG
13
Tốc độ cấu tạo
80 km/h
14
Tốc độ dài hạn
16 km/h
15
Bán kính cong bé nhất Rmin
75 m
16
Kích thớc tới hạn
Mm
Dài
13306
Rộng
2754

Cao
3854
17
Chiều cao đầu đấm
825 mm
18
Cự ly tâm cối chuyển
6700 mm
19
Cự ly tâm trục bánh
2400 mm
20
Dự trữ nhiên liệu
2200 l
21
Dự trữ dầu bôi trơn
385 kg
22
Dung tích nớc làm mát
23
Dự trữ cát
300 kg
24
Công thức trục
Bo Bo
25
Khoảng cách giữa hai đầu đấm
13306 mm
26
Chiều dài khung đầu máy

12200 mm
27
Chiếu rộng lớn nhất của đầu máy
2754
SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp
28
29
30
31

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

Khoảng cách giữa hai trục bánh xe xa
nhất
đờng kính bánh xe với băng đa mới
Khoảng cách nhỏ nhất từ mặt ray đến vỏ
hộp răng khi băng đa mới
Lực kéo trên các vành bánh xe chạy trên
đờng bằng không trợt, mặt ray khô

9100 mm
1000 mm
135 mm

KG

Có sử dụng cát bằng 30% trọng lợng 167361
bán của đầu máy
Không có xả cát bằng 25% trọng lợng 1400
bám của đầu máy
32

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

21

Lực kéo ổn định trên vành bánh xe có 12058 KG
mòn trung bình 960 mm khi có tốc độ
16 km/h
Bảng 1.2. Thông số kĩ thuật của động cơ Diezel K6S23DR.
Tên thông số
Giá trị
Ký hiệu động cơ
K6S23DR
Công suất định mức
736 KW
Vòng quay định mức
1150 v/ph
Vòng quay tối thiểu
500 v/ph
Số kỳ của động cơ
4
Phơng pháp phun nhiên liệu
Phun trực tiếp
Phơng pháp nạp khí
Có tăng áp, làm mát
Số xilanh và cách bố trí
6 xilanh, thẳng hàng
Đờng kính xilanh
230 mm
Hành trình piston
260 mm
Dung tích làm việc của động cơ
64,8 lít
Tỷ số nén

13,5 0,3
Vận tốc trợt của pittông
9,97 m/s
áp suất có ích trung bình
11,1 KG/cm2
Chiều quay của động cơ (nhìn từ phía bơm Phải
nớc)
Thứ tự nổ (thứ tự xi lanh nhìn từ phía bơm 1-3-5-6-4-2
nớc)
Suất tiêu hao nhiên liệu
228 g/kwh
Suất tiêu hao dầu bôi trơn (sau khi đã rà 2,7 - 5,5 g/kwh
trơn 1500km)
Khối lợng dầu bôi trơn trong động cơ
385 lít
Thiết bị phun nhiên liệu
Bơm cao áp 6 cái
PC1C20PTRM-1885
Thân vòi phun 6 cái
VN225T953F-1148
Đầu phun 6 cái
DO/50T935-4509
Bảo vệ động cơ khỏi siêu tốc
Bộ khoá khí nạp bằng điện
1270 - 1230 v/ph

SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48

Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

Bộ điều chỉnh an toàn bằng điều tốc cơ khí

1340 - 1400 v/ph

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Bảng 1.3. Các thông số kỹ thuật của MFĐK TD805D.
Tên thông số
Giá trị
Kí hiệu
TD-805D
Chế độ dòng điện
Một chiều

Công suất định mức: Pđm (KW)
800
Điện áp định mức: Uđm (V)
850
Dòng điện định mức: Iđm (A)
940
Vòng quay định mức: nđm (v/ phút)
1150
Số cực từ chính: pc
6
Số cực từ phụ: pt
6
Máy kích thích
D112T
Phơng thúc làm mát
Cỡng bức
Trọng lợng (Kg)
3150
Cấp cách điện
F

STT
1
2
3
4
5
6
7
8

9
10
11
12
13
14
15

Bảng 1.4. Bảng các thông số kỹ thuật của ĐCĐK TEO-15B.
Tên thông số
Giá trị
Kí hiệu
TEO-15B
Công suất định mức (Kw)
156
Điện áp định mức (V)
284/390
Tốc độ quay định mức (v/phút)
435/1730
Dòng điện định mức (A)
550/400
Momen (N.m)
3006/785
Chế độ giảm yếu từ trờng (%)
100/25
Cấp cách điện
F
3
1.33
Lu lợng gió làm mát định mức (m /phút)

0,01965
Trị số điện trở phần ứng ở 20C ()
0.01213
Điện trở cuặc từ chính ()
0.00985
Điện trở cực từ phụ ()
Tỉ số truyền hộp giảm tốc
16/77
Trọng lợng ĐCĐK (Kg)
1750
Giới hạn nhiệt độ cho phép (cun dây rôto) 155

16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

(C)
Số răng phần ứng
Chiều dày lớp cách điện rãnh của một phía
(mm)
Số lỗ thông gió dọc trục
Đờng kính lỗ thông gió dọc trục (mm)
Tiết diện dây dẫn (phần ứng, kích từ chính,

phụ) (mm)
Đờng kính và chiều dài cổ góp (mm)
Khe hở không khí giữa stato và rôto (mm)
Số thanh dẫn của dây quấn phần ứng
Số đôi mạch nhánh song song
Bớc răng phần ứng

SV: Phm Chớ Ho

58
0.5
24
18
6x4
324/97
2.5
464
2
24.9 mm
Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

26
27
28
29

30
31
32
33
34

Chiều rộng rãnh phần ứng
Chiều rộng răng
Đờng kính phần ứng
Chiều dài phần ứng
Chiều cao chân răng phần ứng
Chiều cao cực từ chính
Chiều rộng cực từ chính
Chiều dài cực từ chính
đờng kính trong lõi thép phần ứng

7.7 mm
17.2 mm
460 mm
270 mm
39 mm
44 mm
190 mm
270 mm
120 mm

STT
1
2
3

4
5

Bảng 1.5. Thông số kĩ thuật của máy phát kích từ.
Tên thông số
Giá trị
Kí hiệu
D212T
5KW
Công sut
Số vòng quay tối đa (v/phút)
3000
Cấp cách điện
F
Phơng thức làm mát
Gió

STT
1
2
3
4
5
6

Bảng 1.6. Thông số máy phát điện phụ một chiều.
Tên thông số
Giá trị
Kí hiệu
D206T

Công suet
7,3 KW
Số vòng quay tối đa (v/phút)
300
Cấp cách điện
F
Gió
Phơng thức lm mát
Bình điện kiểu
75 EC 150

1.2. S truyn ng trờn u mỏy D12E.
Đầu máy D12E là đầu máy diezel truyền động điện một chiều, với máy phát
điện kéo và động cơ điện kéo đều là máy phát điện một chiều. Sơ đồ truyền động
của nó nh sau:
+ Z là động cơ diezel.
+ F là máy phát điện một chiều.
+ Đ là động cơ điện một chiều.
+BX là bánh xe đầu máy.

SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

Z

F

Đ

BX

Hình 1.3. Sơ đồ truyền động của đầu máy
...D12E
1.2.1. Nguyờn lý lm vic.
Động cơ diezel (Z) kéo máy phát điện (F) tạo thành tổ hợp máy phát điện diezel
để phát ra dòng điện một chiều i cung cấp cho các động cơ điện kéo Đ thông qua
cặp bánh răng truyền động sẽ làm cho bánh xe quay. Khi bánh xe quay tác động
với đờng ray tạo thành sức kéo, kéo đoàn tàu này nh sau:
cơ năng -> điện năng -> cơ năng
1.2.2. u im ca h thng truyn ng D12E.
Có đờng đặc tính sức kéo (Fk.Vk) gần với dạng Hypecbol nên có thể coi đờng
đặc tính sức kéo của loại đầu máy D12E gần với đờng đặc tính sức kéo lý tởng. Bởi
vì đầu máy D12E sử dụng động cơ điện kéo là loại động cơ điện kéo một chiều
kích từ nối tiếp; loại động cơ này có đặc tính mềm; mặt khác sự liên kết có thể biến
đổi vô hạn trong bất kỳ dải tốc độ nào, do đó công suất của động cơ diezel cũng
nh máy phát điện luôn cân bằng và phát huy triệt để.
Có năng lực quá tải lớn, có khả năng tự động bảo vệ quá tải và tự động khống
chế các phụ tải.
Đầu máy D12E có khả năng thực hiện tự động và đơn giản hoá cả quá trình
điều khiển hoặc thao tác đầu máy: nh khởi động không tải đầu máy, đảo chiều, điều
chỉnh tốc độ đoàn tàu, xử lý sự cố. Hơn nữa do hệ thống điều khiển và truyền dẫn
công suất đều là hệ thống điện nên rất thuận tiện cho việc ghép đôi các đầu máy để
tăng công suất kéo đoàn tàu.
1.2.3. H thng in trờn u mỏy.

Hệ thống điện trên đầu máy D12E đợc trang bị mạch điện VA36, nó gồm 14
phân nhánh:
1. Mạch kích từ.
2. Mạch điện động lực.
SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

3. Mạch ăc quy và nạp ăc quy.
4. Mạch điều chỉnh.
5. Mạch khởi động và tắt máy.
6. Mạch điều chỉnh hoạt động của đoàn tàu và công tắc động lực.
7. Mạch công tắc Sun.
8. Mạch điều chỉnh vòng quay động cơ diezel.
9. Mạch các van điện không.
10. Mạch các van động cơ nhỏ.
11. Mạch tín hiệu.
12. Mạch đồng hồ tốc độ.
13. Mạch thiết bị đo lờng.
14. Mạch chiếu sáng.
Toàn bộ các mạch điện trừ điện động lực, hệ thống điện đều sử dụng điện áp
110 Vol DC.
Thiết bị điện VA36 đợc thiết kế, tính toán đạt các yêu cầu sau:
Có độ tin cậy cao trong vận hành.
-

ảm bảo tính kinh tế phù hợp với động cơ diezel.
Bảo dỡng đơn giản, điều kiện thuận lợi.

-

ảm bảo sức kéo bám của đầu máy.

SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

1.3. Mt s mch in chớnh lp trờn u mỏy D12E.
202
200

1

G1
S2
20

B2

D2

R9
F2

F1

66

A2/B1

R10

D2

D3
B2

PZ

R4

"Z"

+
+

69

70

460

6

RO

R11

54

CR
JV(R)

53

A1

12

R13/1

JV(P)

JV(R)

JKR
(P)

R6

A1

R37

KR
G2

3
4

101

SH1

101

5

2

R13

1F1 1F2

B2

SI

CR

PZ

2F2

99

411

412

410

"P"

BG
2F1

444

"Z1"

F4
25

12

"P1"

15

F2

R3

B

4

3

24

C1

0/I V

1000V

+ 0 -

26

13

F3

16

14

R1

R2

23

402
400
401

A1

IRP

CR

22

12

D1

52

420

A1

B2

F1

64
65

72

B2

53

RB/2

HG

CR

A1
M4
D1

D2

R5

BG

RD RE

67

A1
M2
D1

C2 V

27

3a

17

CR 400 CS/B
- 7b
CR

JV(R)

RV
RB/1

+ 00/I

21

430 + 6b

6a

CR400 CS/A
- 7a
CR

3b

430 +

11

B2

62

CR

D2

1

M3

D1

402
400
401

D2

R7

1000V

10

A1

A1
D1
M1

RS

RA

51

68

S1

CR
83
100
3
4

Hình 1.4.Sơ đồ mạch động lực và mạch kích thích lắp trên đầu máy D12E.
1.3.1. Mạch động lực.

Trên đầu máy diezel truyền động điện mạch động lực là hệ thống chuyển hoá
cơ năng của động cơ điezel thành năng lợng điện và truyền dẫn công suất đó làm
quay bánh xe đầu máy.
1.3.1.1. Sơ đồ mạch động lực đầu máy D12E (Hình 1.4).
1.3.1.2. Các thiết bị chính của mạch động lực đầu máy D12E.
Máy phát điện chính (ký hiệu HG):
Trên đầu máy D12E lắp máy phát điện chính loại TD805T. Máy phát điện
chính đợc dẫn động từ động cơ diezel thông qua mặt biên nối. Nhiệm vụ của máy
phát điện chính là phát ra nguồn điện để cung cấp cho các động cơ điện kéo, đồng
thời nó làm nhiệm vụ khởi động động cơ diezel.
Máy phát điện chính TD805T là loại máy điện một chiều một ổ đỡ, kích thích
độc lập. Có các cuộn dây khởi động D 1, D2 ở cực từ chính và cực từ phụ, các cuộn
dây này nối tiếp với các cuộn dây rôto ; F1, F2 là cuộn dây kích thích cho máy phát
điện chính ; B1, B2 là cuộn dây cực từ phụ của máy phát điện chính.
-

Rơle chạm mát: R0 .

-

Cảm báo phản hồi điện áp: C2.

SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

-

Cảm báo phản hồi dòng điện: C1.

-

Đồng hồ để đo dòng điện kéo: A1.

-

Shunt : SH1 có trị số: 2000A/ 60 mV.

-

Công tắc chạm mát : S1; S2.

-

Động cơ điện kéo: M1; M2 ; M3; M4 .

-

Điện trở ghép shunt : R1 ; R2; R3 ; R4.

-

Công tắc đảo chiều: PZ.

-

Cảm báo chống trợt : CS/B ; CS/A.

-

F1; F2 ; F3; F4 : tiếp điểm của công tắc tơ ghép shunt.

-

G1; G2 : là tiếp điểm của công tắc tơ khởi động.

-

Dây 200 và dây 202 : là dây nối với điện dơng của ăcquy.

Dây 83 và dây100 : là dây nối với điện âm của ăcquy.
1.3.1.3. Nguyên lý làm việc của mạch điện động lực.
Khi khởi động động cơ diezel tài xế bấm nút khởi động làm cho công tắc tơ
G1; G2 làm việc, nguồn điện từ ắc quy đợc cấp cho máy phát điện chính (HG) lúc
này HG làm việc ở chế độ động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp kéo quay trục
khuỷu động cơ diezel làm cho động cơ diezel làm việc.
Mạch điện cấp cho HG nh sau:
Điện từ dây 200 G1HG cuộn dây cực từ phụ (A2/B1)B2cuộn dây
khởi động D1D2tiếp điểm công tăc tơ G2 dây 83 cực âm ắcquy.
Sau khi động cơ diezel làm việc tài xế nhả nút ấn khi đó công tắc tơ G 1, G2
không làm việc điện ăcquy sẽ tách khỏi máy phát.
Lúc này động cơ diezel truyền động lực làm quay rô to máy phát điện chính,
máy phát điện chính phát ra điện nếu điều khiển cho tiếp điểm công tăctơ S 1; S2
đóng thì máy phát điện chính HG sẽ làm việc ở chế độ máy phát, phát điện cấp cho
4 động cơ điện kéo làm việc.

1.3.2. Mạch kích thích.
Mạch kích thích gồm 2 bộ phận: mch kớch t chớnh v b iu chnh kớch
thớch t d b.
1.3.2.1. Mạch kích từ chính.

SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

Máy phát kích từ chính (B) là loại máy phát điện một chiều kích từ phân cực
phát ra dòng điện và đợc điều chỉnh để cấp cho cuộn dây kích từ của máy phát điện
chính (HG).
Máy kích từ chính (B) có 2 cuộn kích từ, cuộn kích từ ngoài và cuộn phản kích
từ, cuộn kích từ ngoài qua các thiết bị điều khiển và điều chỉnh đợc nối với nguồn
điện thế định mức 110V.
Điều khiển dòng kích từ ngoài ở chế độ vận hành thực hiện nhờ công tắc điều
tiết JV. Trong trờng hợp bình thờng công tăc JV ở vị trí R, cuộn dây kích từ ngoài
lúc đó đợc nối với cực dơng của mach điện phụ (dây dẫn 202) qua tiếp điểm JV (R)
của công tắc điều tiết điện trở R9, R10 và các tiếp điểm phụ của công tăc tơ BG,
cuộn kích thích đợc nối với cực âm của mạch phụ qua công tắc JV(R) và thành
phần xung của CR là các transtor chuyển mạch của YKS (trong bộ CR) chúng làm
việc ở chế độ điều tiết xung ngang, transtor chuyển mạch xung điều tiết độ lớn của
dòng kích từ trong mạch kích thích kết hợp cùng với điốt D3 tạo nên dòng kích từ
cần thiết.
Biến trở điều chỉnh KR của bộ điều chỉnh liên hợp giữa nhiên liệu (thanh răng

nhiên liệu) và kích từ nằm trong chế độ hoạt động của bộ CR (JV(R)). Biến trở điều
chỉnh KR đợc nối với lới điện áp U=110V (dây dẫn 202;101), các tín hiệu về các
chế độ tải của động cơ diezel nh độ lệch vị trí của biến trở điều chỉnh KR so với
điểm ban đầu (0) đợc đa tín hiệu vào bộ CR.
1.3.2.2. Bộ điều chỉnh kích thích từ dự bị.
Trong trờng hợp bộ điều chỉnh kích từ chính bị hỏng trên đầu máy có lắp bộ
điều chỉnh kích từ dự bị, lúc này công tắc kích thích bật sang vị trí P. Cuộn kích
thích từ phía ngoài của máy phát B trong trờng hợp này đợc nối với cực dơng của
máy phụ (dây 202) qua các điện trở R7; R8/1; R8/2; R9; R10 và tiếp điểm phụ BG.
Các điện trở R7; R8/1; R8/2 phụ thuộc vào vị trí tay máy JR lần lợt đợc loại
trừ nhờ các rơle RA; RV; RD, do đó tạo ra dòng kích từ ngoài của máy B theo các
nấc tay máy từ 10ữ 90. Cuộn kích thích đợc nối với cực âm sau cuộn liên hợp song
song của các điện trở R11; RK; hay R37, bằng phơng pháp này cho phép bộ điều
chỉnh liên hợp nhiên liệu và kích từ hoạt động trong cả trờng hợp dự phòng JV(P).
Cuộn phản kích từ của máy(B) đợc nối qua điện trở R6 đến các cực từ phụ của
máy HG dòng kích từ này gây ra bởi điện áp rơi trên các cuộn đây kích từ phụ của
máy HG do đó tỷ lệ với dòng sức kéo. Bằng tác dụng của mình cuộn phản kích từ
có tác dụng chống lại cuộn kích thích ngoài (LF1; LF2) và nh thế tạo ra dạng thích
hợp của đờng đặc tính ngoài của máy HG. Khi dòng tăng lên thì điện áp giảm.

SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


200

509

502

352

351

354

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến
353

Đồ án tôt nghiệp

200

202

202

211

211

212

212

J1
201

(6-9)

354

TL2

301

JS

309
(0,3/0,36)

2

305

2

8

RPB

504
2

101

RPO

D9

R100

RPA

RPB
101

509

501

343

322
R100

R100

RPA
101

320
RPB
101

R100

RE
101

R100

RD
101

R100

RC
101

101

101

R100

RA

R100

274
101

F4

R50/3 R50/6
R50/2

MW

RV

R

344

342

321

277
273
R100

F2

RPA

9

101

357

308

F2

101

R100

F3
101

R100

R100

271
101

F1
100

F3

R25

345

7

307
312

F1

R24

2

306

RTL

R23

101

311

304

101

314

310

341

358

356

353

352

351

RE
RTL

315

R100

RTL

2
303

JM1(0)

JM2(1) JM2(0)

RZ2

RZ1

302

RE 313

355

204

RS

TZ1 TZ2 TZ3

RC

RD

JM1(1)

RPO

RV

2

(4,5,6,7)

KP01R KRS KP02
103
103

(3,4,7,8)

JK8 JK8*

2

JK7JK7*

502

JK6 JK6*

103

JK5 JK5*

(2-9)

Hình 1.5. Sơ đồ mach điện điều chỉnh vòng quay và mạch ghép shunt.

1.3.3. Mạch điều chỉnh vòng quay động cơ diezel.
Mạch điều chỉnh vòng quay động cơ diezel là bộ điều chỉnh trục điều khiển
thanh răng nhiên liệu để điều chỉnh tốc độ vòng quay động cơ đúng với vị trí theo
yêu cầu của tay máy JB .
Mạch cung cấp điện cho bộ xác định vòng quay đợc bảo vệ bằng cầu chì tự
động J1, các tiếp điểm của bộ Rơle liên hợp RG, RD, RE chuyển các thông báo về
vị trí tay máy từ mã BCD từ 1 đến 8 dòng điện cung cấp luôn đợc dẫn qua 1
trong 8 tiếp điểm của bộ xác định vị trí JS .
Trong trờng hợp RV ngắt thì bất kể vị trí tay ga và trạng thái của các rơle
liên hợp thế nào thì dòng điện ngắt cả 2 rơle JM1, JM2. Phần cơ của các tiếp điểm
xoay sẽ bật các tiếp điểm của bộ xác định vị trí trên 2 vành góp, các tiếp điểm
thuộc các nấc thấp hơn so với vị trí đang làm việc đợc nối với vành góp cấp điện
cho RPB, chuẩn bị sẵn sàng đa vòng quay xuống, các tiếp điểm thuộc các nấc cao
hơn đợc nối với vành góp giành cho việc nâng cao vòng quay.
Bảng 1.7. Tốc độ vòng quay ứng với từng vị trí tay máy.

SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48

100


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

Việc làm quay trục của bộ xác định vị trí đợc tiến hành bởi mô tơ của bộ xác
định vị trí RVV, khi rơle RPA đóng rôtor của mô tơ RVV sẽ quay theo hớng nâng
cao vòng quay và công suất của động cơ. Khi rơle RPB đóng rôtor của mô tơ RVV
sẽ quay theo hớng giảm vòng quay và công suất của động cơ. Nếu cả hai rơle RPA
và RPB cùng đóng thì mô tơ RVV đợc hãm lại. Các điện trở R23, R24, R25 dùng
để điều chỉnh tốc độ chuyển động của mô tơ bộ điều chỉnh. Toàn bộ thiết bị hoạt
động nhịp nhàng đảm bảo cho mô tơ quay trục đợc xác định bằng JS của bộ xác
định đến vị trí đáp ứng phù hợp với vị trí tay ga JK theo yêu cầu.
1.3.4. Mạch ghép shunt.
Mạch ghép shunt có tác dụng tăng tốc độ động cơ điện kéo bằng cách giảm
yếu từ trờng, do đó tăng tốc độ đầu máy.
Mạch ghép shunt bao gồm có rơ le RZ 1; RZ2 và công tắc tơ ghép shunt F 1,
F2,F3, F4. ng với từng dải tốc độ đoàn tàu thì tiếp điểm đóng mở các mạch thích
hợp để các công tắc tơ làm việc, khi đó điện trở R 1 và R2 sẽ đợc đấu với cuộn dây
kích từ P1, P2 của các động cơ điện kéo M1, M2 theo kiểu song song hay nối tiếp.
ng với mỗi cách đấu làm cho dòng điện chạy trong cuộn kích từ của động cơ điện
kéo thay đổi, dẫn đến từ trờng của động cơ điện kéo cũng thay đổi.
Sau khi đóng công tắc tơ chạy ST, bằng các tín hiệu ra bộ CR điều khiển lần lợt đóng các công tắc tơ giảm từ trờng F1, F2 và F3, F4 bằng việc điều khiển các rơ
le RZ1, RZ2, các tiếp điểm này đợc đóng một cách tuần tự nhờ việc khống chế các
tiếp điểm của chúng.

Việc điều khiển đầu máy bằng việc điều khiển 9 nấc tay ga. Nấc 1 và 2 vòng
quay động cơ ở 500 v/ph, từ nấc 3 đến 9 công suất đợc điều khiển bằng cách tăng
vòng quay động cơ diezel. nấc 1 của tay ga JR các công tắc tơ S1, S2 đóng và BG
đóng nhờ rơle chuyển động RJ và công tắc tơ chuyển động SJ đóng.

SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

251

245

252

250

233

234

218

219

213

109

202

nấc 2 của tay ga JR đóng các rơle kích thích RA rơle này phát tín hiệu cho
bộ CR để tăng dòng và công suất từ 330A lên 520A và từ 20KW đến 60KW.
Từ nấc 3 đến nấc 9 theo thứ tự các cam của tay ga JR sẽ đóng các rơle liên
hợp RC, RD, RE, rơ le RC đợc đóng bằng cam tay ga JR6 (3, 4, 7, 8) rơle RD đợc
đóng bằng cam tay ga JR7 (4, 5, 6, 7), rơle RE đợc đóng bằng cam JR8 (7, 8, 9).

200

200

202

202
219

252

R100

R100

264

266

JM2
(0)

S2

ROR

265

R22

JM2
(1)

BG

R100

C2 D8

101

R100

VS2

101

R100

VS1
101

R100

263

262

RO
JM1
(1)

261

257
R100

SJ
101

VZ
101

R100

VP
101

RPO

R100

RV

101

C1 D6

R100

244
R100

FP VR

260

256

243
FP2

101

R100

101

D4

2

RR
101

R100

241

FP1

498

CR

CR

R21

101

R100

227
G1
101

R100

SC
101

101
100

G2

RR

240

228

226

225

S2
CR

TT

G1

JM1
(0)

S1

D7

101

239

D5

ROR
S1

480

253
254
255

TP1

RR

204

RK

250

224

238

TT

CR

RJ

252

*

251

TP

SJ

PZ(z)

PZ(p)

246

242

237

CR

TKFN

223

V02

CR

RH

JR3 (D)

V01
490

*
JK4 JK4
(1-9)

*
JR7 JR6
(Z) (P)

236

TK2

*
JR4 SJ

*
JR6 JR7
(P) (Z)
251

JR4
(D)

*
JR5

JR5
(P,Z)

249

*
JK3 JK3
(3-9)

248

RR

235

*
TP2

211

*

JR3 (D)

SC

JD
(1)

JD
(2)

245

JD
(2)

TP(2)

233

JK2
(0)

212

JR1*
(0)
*

JK1
(0)

*
JR2
(0)
*
JK2
(0)

267

221

JR2
(0)

231

220

JD
(1)

222

218

215

JK1
(0)

217

216

JR1
(0)

212

JD(2)

232

213

JD(2)

JD(2)

211

100

Hình 1.6. Sơ đồ mạch khởi động và mạch điều khiển đoàn tàu.
1.3.5. Mạch khởi động động cơ và tắt máy.
Mạch khởi động có tác dụng khởi động động cơ diezel hoạt động. Nhiệm vụ
của mạch khởi động là bơm dầu bôi trơn trớc khi khởi động, cung cấp điện một

chiều từ ắc quy cho máy phát điện chính HG để lúc đó máy phát HG đóng vai trò
động cơ khởi động làm quay trục khuỷu của động cơ diezel. Mạch khởi động chỉ có
tác dụng khi tay ga ở vị trí số 0 tay đảo chiều ở vị trí khởi động và trớc khi ấn nút
SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

khởi động TT phải bơm dầu bôi trơn trớc. Khi tài xế ấn nút khởi động TT các thiết
bị sau sẽ có điện: rơle khởi động RR, công tắc tơ bơm dầu bôi trơn SC, công tắc tơ
G1, công tắc tơ khởi động G2 đợc điều khiển nhờ bộ CR, nam châm kéo thanh răng
nhiên liệu FP van điện không của van không tải VR. Sau khi động cơ diezel làm
việc tài xế nhả nút khởi động thì khi đó mạch khởi động không làm việc nữa.
Mạch tắt máy: khi ấn nút tắt máy ở bàn chính hoặc bàn phụ thì công tắc tơ SC
mất điện còn rơle RR vẫn có điện lúc này yêu cầu van điện không VR sau 5 giây
mới đợc mất điện việc làm trễ này nhờ tụ C1 và điện trở R21sau đó cuộn dây nam
châm để kéo thanh răng nhiên liệu sẽ không có điện do đó động cơ sẽ dừng làm
việc.
1.3.6. Mạch điều khiển đoàn tàu.
Mạch điều khiển đoàn tàu có tác dụng đóng các tiếp điểm khi đoàn tàu vận
hành, làm cho van điện không VS 1, VS2 làm việc sẽ cấp gió cho công tắc tơ S 1và S2
làm việc. Khi S1, S2 làm việc sẽ đóng tiếp điểm chính của nó để cấp điện cho mạch
điện động lực .
Mạch điều khiển đoàn tàu phục vụ cho các thiết bị nh : rơle chạy (RJ) van
điều khiển tiến (VP), công tắc tơ chạy (SJ) van điện không VS, VS 2 cấp gió điều
khiển cho công tắctơ S1 và S2; công tắc tơ kích thích (BG).

Việc điều khiển vận hành đầu máy đợc thực hiện bằng tay ga và tay gạt đảo
chiều, trớc hết phải xác định hớng chuyển động của đầu máy, đa tay gạt đảo chiều
về vị trí theo hớng đã chọn. Giả sử đầu máy chạy theo hớng tiến, tay gạt đảo chiều
đa về vị trí tiến. Lúc này tiếp điểm JR6 (P) của tay gạt đảo chiều đóng, cấp điện
cho van điện không đảo chiều tiến VP. Van điện không mở gió đẩy xilanh đảo
chiều chuyển các tiếp điểm đảo chiều kích thích máy phát kích từ (PZ) sang chiều
tiến. Tiếp điểm phụ PZ (P) đóng lại chuẩn bị cung cấp điện cho rơle chạy SJ. Đồng
thời lúc này tiếp điểm tay gạt đảo chiều JR (5) chuẩn bị cung cấp điện cho rơle
chạy RJ. Rơle RJ đợc cấp điện khi tay ga rời khỏi nấc không (O). Tiếp điểm chính
của JR đóng mạch cung cấp cho công tắc tơ SJ (mạch điện, dây 221, TR6(P), 251,
253, RJ 254, RK, 255, ROR, 256, RO 257, SJ). Trên đờng dây cấp cho SJ có lắp
thêm các tiếp điểm khống chế.
Tiếp điểm chính của SJ cung cấp điện điều khiển cho 2 van điện không VS1,
VS2 đóng các công tắc tơ kéo S1, S2 (qua tiếp điểm công tắc JM1, JM2 theo mạch
202SJ204điốt D7260JM1VS1JM2VS2) đồng thời công tắc tơ
BG đóng cung cấp kích thích cho HG đầu máy bắt đầu chuyển động (tín hiệu vào
RIBG).
1.3.7. Bộ điều khiển trung tâm CR.

SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

Bộ điều khiển trung tâm CR trên đầu máy D12E là nơi tập trung điều khiển
điện tử của đầu máy. Trong quá trình vận hành đoàn tàu những tín hiệu điều khiển,

điều chỉnh thông qua các thiết bị chuyên dùng cảm báo chuyển thành các tín hiệu
điện chuyển tới bộ CR, bộ CR phân tích, so sánh từ đó đa ra tín hiệu điều khiển.
Nhiệm vụ của bộ điều khiển trung tâm CR đối với những mạch điện có liên
quan đến bộ CR nh sau:
202

P1

+UBS

478

479

TBS3*

TBS2*

TBS3

497

477

473

496

471

480

424

490

422

423

R100

495

R100

493

R100

492

R100

491

202

409

408

TBS1*
TBS2

83

487

RIRA RIRV RIP3 CMP CHE CK

RIBG

CH

499

100

C1,2

C1,2

C1

C2

CS/AB B

KR

RJ

ISB

C3

IT3

SC

IM

1+

FN

2-

-

CDI ~

(457

ET1 ET1 ET1

B
A

~

E03

N1 N2
464
465

461
462
463

637
121
622

488
FN

IP
251

(455)
(456)

G2

332

CCR +U BN CN M1 M2 M3 ~2 ~1

498

+UBC
225

IOR
250

IRP
444

KS
460

ISO
430

U1
420

I1
412

+15
402

400

401

452

451

101

454

0

CS/A,B

458

87

P2

A2

-15

C1,2

CDI

3

A2

101

606

+

605

OB

A4

A3
A1

TOR

-U B H1 H2

457

ROR

(1)

+DI -DI

4

(3)

PMH

81

D
DM
C

453

663

87

662
(2)

Z20/3

CZ2

VSB

0,05/0,15

B

482
485

483

87

SH3

Z20/4

BA

407

484
481

R38 R39
Z20/2

RH

CR

661

V

CZ1

RZ2

B2

491

92

P4

CS0

RZ1

ND

F2

89

85

F1

P6

NZ

A1 +UB1 +U B2 +UB3 +U3 COR

RS

A2

A1

88

82

D2
TK1

ROR

421

P3

203

R15

JN(A)
UR*
(v>6)

UK*
(v<6)

Y01 Y02

91
Z4

HK2

86

203

R16 R172 R182 R192

RPB

BG RA RV

489

419

417

J12

JN(T)

SBS

JV(R)

202

TBS1

J3

J2

83

BA

R171 R181 R191

JD(1,2)

470

KN
80

Z20/1

202

90

494

OB

200
202

R100

-84

R50/1

R100

D1

200

418

200

1
V VP

~

E02
100

SH2
100
3

4

EH

Hỡnh 1.7. Sơ đồ mach điều khiển CR và mạch điện nạp ắc quy.
1.3.7.1. Điều chỉnh sức kéo.
Việc điều chỉnh sức kéo của bộ CR bằng cách điều khiển dòng điện kích thích
máy phát điện chính, đóng các công tắc tơ ghép shunt động cơ điện kéo.
Các phần tử điều chỉnh sức kéo:
ữ UB1: Nối với cực dơng cho nguồn YNZ/ ữ18 qua R17/1,2.
ữ UB2: Nối với cực dơng cho nguồn YNZ/-18 qua R18/1,2.
ữ UB3: Nối với cực dơng cho nguồnYKS qua R19/1,2.
ữ GSO: Điều khiển sự làm việc của rơle giãy máy.
ữ CZ1: Điều khiển sự làm việc của rơle giảm từ trờng nấc thứ 1 RZ1
ữ CZ2: Điều khiển sự làm việc của rơle giảm từ trờng nấc thứ 2 RZ2.
ữ RIBG: Tín hiệu logic vào- đóng công tắc tơ kích thích BG.
RIRA: Tín hiệu logic vào- đóng rơle kích thích RA.
RIRV: Tín hiệu logic vào đóng rơle công suất RV.
RIRB: Tín hiệu logic vào đóng rơle định vị dới RPB.
SV: Phm Chớ Ho

2

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

-UB: Nối với cực âm.
-15: Cực âm của điện thế ổn định.
ữ15: Cực dơng của điện thế ổn định .
0 : Điện thế 0.
I1: Tín hiệu vào- tín hiệu từ cảm ứng dòng C1.
V1: Tín hiệu vào- tín hiệu từ cảm ứng quay trợt CSA/B .
KS: Tín hiệu ra-cung cấp cho công tắc tơ kích thích máy.
IRP: Tín hiệu vào- tín hiệu từ cảm ứng nhiên liệu.
~1; ~2: Tín hiệu vào từ cảm ứng vòng quay E02.
Tác dụng của bộ CR đối với mạch điều chỉnh sức kéo:
Khi điều khiển đầu máy: xác định tốc độ quay và công suất của động cơ
diezel theo nấc tay ga đã chọn. Bộ xác định vị trí JS trong bộ điều chỉnh nhiên liệu
của động cơ sẽ quay trục cam nhiên liệu và vòng quay tới vị trí tơng ứng để cho
vòng quay thực tế đáp ứng với nhu cầu. Tín hiệu từ cảm ứng E02 qua tín hiệu vào
1; 2 báo vòng quay thực tế của động cơ vào bộ CR qua đơn vị YPR, YZV (trên
hình 1.7. Sơ đồ khối của bộ CR.), hai đơn vị này xác định độ lớn công suất của máy
phát HG đảm bảo phù hợp với động cơ (lợng nhiên liệu tiêu thụ trung bình thấp
nhất) bằng các tín hiệu ra qua đơn vị YPS, YKS (hình 1.7) bộ CR điều khiển kích
thích của máy kích từ B và đồng thời của máy phát HG sao cho công suất thực tế
của máy phát. Các thông số về dòng và áp của máy HG, bộ CR nhận đợc từ các
cảm ứng dòng điện C1 và cảm ứng điện áp C2 (hình 1.7) các cảm ứng C1, C2 đợc
nối với điện áp ổn định 15 vôn từ bộ CR.
- Trong trờng hợp độ lớn công suất yêu cầu đợc tính toán theo số vòng quay vợt
quá công suất lớn nhất có thể có của động cơ (tơng ứng với vị trí giới hạn cao nhất
của bơm nhiên liệu) thì tín hiệu từ bộ điều chỉnh liên hợp nhiên liệu kích thích đợc
phát ra (do điện trở KR dịch chuyển) đa vào bộ CR và công suất điện giảm đi sao
cho động cơ không bị quá tải.
- Để đảm bảo khi khởi động đoàn tàu đợc êm nhẹ, công suất cần thiết của máy
phát điện chính đợc thiết kế thấp hơn công suất của động cơ diezel ở vòng tốc độ
quay cơ bản, vì vậy ở nấc 1 và nấc 2 của tay máy công suất đợc điều chỉnh thấp

hơn, đơn vị YZJR nhận các tín hiệu vào RIBG, RIBA, RIBV (tiếp điểm phụ của
công tắc tơ kích thích đợc đóng ở nấc 1, rơle RA đóng ở nấc 2 và rơ le công suất
đóng ở nấc 3).
- Khi tăng vòng quay thì công suất tăng lên khi giảm vòng quay thì công suất
giảm, sự cắt giảm kích thích đợc điều chỉnh nhanh chóng nhờ tín hiệu vào RIPB
SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

(hình 1.7) đa tới đơn vị YZV (hình 1.7). Thông báo về việc giảm vòng quay của
động cơ nhờ tiếp điểm phụ của rơ le RPB.
- Bộ CR đồng thời cũng điều khiển các nấc giảm từ của các máy phát kích từ, từ
tay máy số 1 đến số 4 thông qua các Rơ le RZ1, RZ2 điều khiển các công tắc tơ
shunt P1, F2, F3, F4, đơn vị YSH mệnh lệnh để đóng nấc giảm từ đợc bộ CR phát
ra luôn luôn sát với thời điểm đạt đợc điện thế lớn nhất của máy phát HG. Việc
điều khiển đó đảm bảo sao cho trên tất cả các nấc tay ga đều sử dụng hết công suất
toàn phần của động cơ trong cả giải vận tốc. Việc giảm từ chỉ hoạt động trong hệ
thống điều chỉnh điện tử bởi vậy trong mạch của cuộn dây RZ1, RZ2 đợc lắp thêm
công tắc tơ JV(R).
- Dòng khởi động đợc điều khiển phối hợp giữa vị trí tay máy JR và vòng quay
động cơ diezel bằng đơn vị YRI sao cho mọi yêu cầu đợc thực hiện đảm bảo điều
khiển đầu máy thuận lợi trong mọi điều kiện vận hành khác nhau.
- Hệ thống chống trợt YODU, YKA, YSSO là một phần của bộ CR tác động sao
cho đầu máy hoạt động với sức kéo lớn nhất trong mọi điều kiện sức bám. Việc
tăng hay giảm điện thế của máy HG do hệ thống chống giãy máy điều khiển sao

cho lực kéo ứng với dòng điện của máy phát HG gần trùng với điểm giới hạn của
hệ số bám.
1.3.7.2. Điều chỉnh điện áp tự động cho mạch nạp bình ắc quy.
Các phần tử trong mạch CR điều chỉnh điện áp nạp bình ăcquy (trong hình
1.7. Sơ đồ khối của bộ CR):
A1:
Nối với cực dơng.
A2: Tín hiệu vào-điện trở của máy phát .
B:
Tín hiệu ra-cung cấp cho máy nạp ND.
D:
Nối vào cực âm.
DM, C:
Tín hiệu vào tủ điện trở thành shunt dòng nạp SH2.
Tác dụng của bộ CR đối với mạch nạp bình ắcquy:
Điều tiết nạp bình ắc quy YRN làm việc ở hai chế độ đóng hoặc ngắt mạch
kích thích của máy nạp ND. Bộ điều chỉnh có 2 nhánh điều tiết: Điện thế (tín hiệu
vào A2) và dòng điện (tín hiệu vào DM, C-tín hiệu từ điện trở shunt hạn chế dòng
SH3) điều tiết luôn luôn đảm bảo điện thế 115V với cờng độ dòng điện giới hạn
63A ở mọi chế độ vòng quay động cơ.
1.3.7.3. Bảo vệ máy phát điện kéo HG.
Các phần tử trong mạch CR điều chỉnh bảo vệ máy phát điện kéo HG (hình
1.7. Sơ đồ khối bộ CR):
CDI
: Bộ cảm ứng thay đổi dòng điện(cảm ứng chạm mát).
SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48

Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

+DI, -DI : Tín hiệu vào-tín hiệu từ CDI.
IOR
: Tín hiệu logic vào.
GOR : Điều khiển đóng mạch rơ le bảo vệ ROR.
Tác dụng của bộ CR đối với mạch bảo vệ máy phát điện kéo HG:
Thiết bị này phản ứng nhanh đối với những thay đổi bất ngờ của dòng điện sức
kéo. Nhiệm vụ của mạch bảo vệ máy phát điện kéo là khi có sự cố thì phát ra các
tín hiệu điều khiển cho rơ le ROR ngắt mạch sức kéo và ngừng phát ra dòng điện
kích thích đến máy HG. Bộ cảm ứng thay đổi dòng điện CDI đảm bảo phân loại các
xung điện và các thành phần 1 chiều. Nh vậy tín hiệu đã đợc chỉnh lý (+DI, -DI ) đợc đa vào bộ điều chỉnh trung tâm CR và rơ le ROR đợc kích thích. Rơle ROR có
tiếp điểm tự giữ, đợc mắc nối tiếp cùng với nút ấn phục hồi TOR.
1.3.7.4. Định thời gian khởi động cho động cơ diezel (bảo vệ cho ăc quy).
Các phần tử trong mạch CR điều khiển rơle thời gian khởi động (YCR) (hình
1.7):
ữ UBC

:

CCR
:
M1,M2,M3 :

Điện thế nối vào.
Điều khiển đóng mạch công tắc tơ khởi động G2.
Tín hiệu vào từ bộ cảm ứng nhiệt độ đầu ET1.

Tác dụng của bộ CR đối với rơle thời gian khởi động(YCR):
Rơle thời gian khởi động bảo đảm thời gian làm việc chính xác khi khởi động
động cơ, ở thời điểm khi ấn nút khởi động TT công tắc tơ bơm dầu SC và cộng tắc
tơ khởi động G1 đóng công tắc tơ G2 sẽ đợc đóng bởi bộ CR đơn vị YCR trong bộ
CR tín hiệu ra CCR. Sau mt thời gian nhất định, thời gian này phụ thuộc vào nhiệt
độ dầu động cơ. Việc làm chậm thời gian này đảm bảo bôi trơn các chi tiết làm
việc trớc khi động cơ quay nhờ bơm dầu bôi trơn trớc (MG). Khi còn lạnh thời gian
bôi trơn trớc kéo dài 60 giây. Khi nhiệt độ dầu nóng trên 500C thời gian bôi trơn trớc kéo dài 10 giây, tín hiệu về nhiệt độ dầu đợc đa vào bộ CR từ bộ cảm ứng nhiệt
độ dầu ET1 (tín hiệu vào M1, M2, M3).
1.3.7.5. Ngoài ra mạch CR còn có các chức năng điều khiển các hệ thống bảo
vệ an toàn khác.
Cảnh báo mức nớc:
H1,H2 :
Tín hiệu vào từ càm ứng mức nớc.
CH :
Điều khiển đóng mạch rơle báo mức nớc.
Thiết bị cảnh báo mức nớc phản ứng với sự thay đổi mức nớc trong thùng tiêu
hao của hệ thống làm mát đầu máy. Trong trờng hợp mức nớc bị giảm, cảm báo
mức nớc EH cảm báo về CH và cuối cùng là đơn vị YHV của bộ CR phát tín hiệu
SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

cấp điện cho rơ le RH để tắt động cơ. Trong mạch rơle mức nớc có lắp cảnh báo
mức nớc JRH, bằng tiếp điểm này trong trờng hợp cần thiết có thể tách toàn bộ hệ

thống này ra khỏi mạch.
Tắt máy khẩn cấp (YNS):
ữ UBN:

Điện thế đầu vào.

CH:
Điều khiển đóng mach cuộn dây của nam châm tắt máy FN.
N1, N2: Tín hiệu vào-Từ cảm ứng vòng quay EO3.
Khi cần tắt máy khẩn cấp mà lại tránh không đụng chạm đến phần cơ cấu điều
khiển bơm cao áp của động cơ ngời ta bố trí một cánh bớm ngắt gió nạp vào động
cơ làm cho động cơ tắt máy ngay. vị trí làm việc cánh bớm đợc giữ bởi nam
châm tắt máy khẩn cấp FN. Trong trờng hợp vòng quay động cơ vợt quá giới hạn
cho phép (1300 v/ph), tín hiệu vòng quay động cơ đợc đa vào bộ CR từ bộ cảm ứng
vòng quay E03. Đơn vị YNS cắt mạch điện cung cấp cho nam châm tắt máy khẩn
cấp, cánh bớm tự động đóng lại ngắt gió nạp vào động cơ.
Điều khiển mạch chống ngủ gật:
Thiết bị chống ngủ gật nhằm kiểm tra một cách tích cực mức độ tỉnh táo của
tài xế. Khi tài xế không thờng xuyên ấn nút chống ngủ gật TBS1-3 thì sau 80 giây
thiết bị sẽ phát tín hiệu còi báo và sau 80 giây nữa thì hệ thống hãm sẽ làm việc.
Thiết bị này đợc nối qua tiếp điểm tay máy JS và qua công tắc an toàn SBC và tiếp
điểm rơle áp suất ống gió hãm TL3 đợc đóng vào mạch hãm trực tiếp của đầu máy.
1.3.8. Mạch nạp ắc quy.
Nhiệm vụ của mạch nạp ắc quy là lấy điện từ máy phát điện phụ (ND) với
điện áp định mức 110V điều tiết và duy trì điện áp ổn định để nạp cho bộ ắc quy
với dòng nạp ban đầu là 63A, khi bộ ắc quy (BA) no thì dòng nạp chỉ là 5A.
Bộ ắc quy (BA) đợc nối với các thiết bị điện qua cầu dao OB , nối trực tiếp
trên ắc quy chỉ có 1 phích cắm sao hình từ nguồn bên ngoài (NZ), cầu chì P3, P4 và
phân mạch chiếu sáng các đồng hồ đo (Z20/1, Z20/2, Z20/3, Z20/4), mạch này đợc
đảm bảo an toàn bằng cầu chì nóng chảy J12 (cùng với phích cắm Z4) và tự động

đóng mạch bằng tiếp điểm TK1 khi mở cửa tủ điện.
Khi động cơ hoạt động, ắc quy đợc nạp điện bằng máy phát ND, trong mạch
chính có cầu chì P1 và điốt D1. Điốt này ngăn ngừa dòng điện phóng ngợc từ ắc
quy về máy. Song song với P1 và D1 là đèn tín hiệu báo nạp bình KN và điện trở
phụ R50/1. Để kiểm tra nạp có vôn kế V và ampe kế nạp A2 với điện trở sơn SH2,
kích từ máy phát 1 chiều ND đợc điều tiết nhờ bộ điều tiết nạp bình YRN, CRN
(tín hiệu vào A1, A2, B, D, DM, C) bộ điều tiết YRN bên ngoài CR có điốt ngợc

SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

D2 điện trở bảo vệ R15 điện trở dập R16 và điện trở sơn giới hạn dòng điện SH3.
Mạch kích từ của máy phát ND đợc bảo vệ nhờ công tắc bảo vệ J3.
Khi đóng cầu dao ắc quy OB điện từ cực dơng ắc quy OB R50/1
KN A1 của ND B2SH3 SH2 OB cực âm của ắc quy. Lúc này đồng
hồ A chỉ dòng điện nhỏ.
Khi động cơ diezel nổ kéo ND làm việc nếu ta đóng cầu chì tự động J3 thì
máy phát ND phát ra điện nạp cho ắc quy, lúc này đèn KN tắt mạch điện nạp đi nh
sau:
Điện (+) từ chổi than A1 của ND P1 D1 OB (+)BA.
Điện (-) từ chổi than B2 của ND shunt SH3 SH2 A2 OB (-)BA.

SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến
Chng II

NGHIấN CU KT CU, NGUYấN TC IU CHNH CC H
HNG V BIN PHP KHC PHC MY PHT IN KẫO TD 805D

1245

ỉ395

2.1. Kết cấu của máy phát đin kéo TD 805D lắp trên đầu máy D12E.
2.1.1. Cấu tạo tổng thể của máy phát điện kéo TD 805D.

936.5
1128

65

Hình 2.1. Kết cấu tổng thể máy phát diện kéo TD 805D lắp trên đầu máy
D12E.
Kết cấu máy phát diện kéo TD805D bao gồm: Vỏ ngoài 12 của máy có dạng
hình trụ tròn, đợc cố định trực tiếp với vỏ ngoài động cơ diezel. Phần ứng lắp trên
moay ơ, liên kết trực tiếp với bánh đà động cơ bằng các bu-lông để tạo thành một
cụm máy vững chắc, đảm bảo đợc an toàn trong quá trình vận hành và rút ngắn đợc
không gian lắp đặt. Tại chỗ ghép nối giữa mặt bích rôto máy phát với bánh đà động

cơ có khớp mềm để tránh va đập cơ khí và dập tắt các dao động gây ra do tải trọng
động. Phía lắp với động cơ diezel, máy phát không có ổ đỡ. Chỉ có một ổ đỡ chặn
là ổ bi trụ đặc biệt ở phía đầu tự do. Phía dới vỏ máy có các chân đế liên kết với
khung bệ của cụm máy qua đệm đàn hồi và phía trên có tai để liên kết với vỏ máy
kích từ ngoài.
Máy phát điện chính trên đầu máy D12E là dạng máy phát điện một chiều đợc
dẫn động từ động cơ Diezel thông qua biên nối. Nó là nguồn sản sinh ra năng lợng
điện để cung cấp cho độg cơ điện kéo đồng thời nó là máy khởi động.
Máy phát điện chính TD805D là loại máy điện chuyên dụng cho đầu máy có 1
ổ đỡ, kích thích ngoài và có các cuộn dây khởi động ở cực từ chính và cực từ phụ,
SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

các cuộn dây này nối tiếp với các cuộn dây rôtor. Máy phát điện chính đợc lắp ghép
lên giá đỡ bằng hai đế đỡ đợc thiết kế trên bệ lắp, phía đầu lắp nối với động cơ
ngoài việc lắp ghép giữa mặt bích còn có sự ghép nối với vỏ ngoài động cơ diezel
bằng 8 tai treo, ở mi tai treo thiết kế một l bắt bu-lông, việc ghép nối này có tác
dụng che chắn bảo vệ cụm liên kết động cơ máy phát, ngoài ra còn có tác dụng đỡ
một phần tải trọng của máy phát, giúp máy phát cân bằng hơn trong quá trình làm
việc. Máy phát điện chính có mặt bích để nối với động cơ diezel tạo thành một khối
cứng. Cả khối đó đợc đặt mềm trên khung đầu máy. Kết cấu của tai treo bắt máy
phát và động cơ diezel nh hình 2.2.
MPĐK TD805T dùng phơng thức làm mát cỡng bức, sử dụng quạt làm mát
riêng. Do môi trờng làm việc khắc nghiệt, điều kiện bôi trơn rất khó khăn nên việc

là mát cho máy phát điện kéo cũng phải đợc liên tục và đảm bảo đúng nhằm hạn
chế đến mức tối đa hỏng hóc của máy phát điện chính trong quá trình làm việc.
20

300

15

120
90

40

R 10

150

180

20

Hình 2.2. Kết cấu tai treo liên kết máy phát với vỏ ngoài động cơ diezel.
3

4 5

6

7
8

2

9

10 11
1

14
13

12

Hình 2.3 . Cấu tạo MFĐK-TD805D sử dụng trên đầu máy D12E.
SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48


Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

1-moayơ ; 2-cuộn dây phần ứng ; 3,12- vỏ máy ; 4-bulông cực từ chính ; 5lõi thép cực từ chính ; 6-lõi thép phần ứng ; 7-cuộn dây cực từ chính ; 8-cơ cấu
chổi than ; 9-vành góp ; 10-ổ và trục phần ứng ; 11-puli trích công suất dẫn động
máy phát phụ ; 13-chân bắt máy với khung giá ; 14-mặt bích để cố định MFĐK với
dộng cơ diezel.
2.1.1.1. Kết cấu phần cảm(stator).
Vỏ của máy pháy điện kéo TD 805D là bộ phận có nhiện vụ dẫn từ và, cố
định và bảo vệ các chi tiết của máy(cực từ, các ổ đỡ, chổi than, ). Vỏ máy thờng

làm bằng thép đúc kĩ thuật điện có dạng trụ tròn. Trên vỏ máy có lỗ để bắt các bu
lông để cố định các cực từ và chi tiết khác đồng thời để lắp ghép với các chi tiết
khác nh các mặt đầu mang các ổ đỡ phần ứng
Stator có kết cấu hàn và chế tạo từ thép tấm, trên stator có hàn các cánh, gờ
để làm đế tựa và các gân để đ ổ đ, các khối giảm chấn đợc lắp vào giá đỡ chính,
lõi Stator máy phát điện chính là những tấm thép silic cán nguội bề dày 0,5 mm dập
nguội hình thành quạt xếp lại với nhau, sau đó đợc ép chặt bằng vòng ép, hai đầu
thanh giằng với nhau và ghép căng với vỏ stator thành một khối.
Máy gồm có 6 cực từ chính, lõi bằng thép kỹ thuật điện có độ dẫn từ cao.
Trên lõi có quấn hai cuộn dây kích từ. Một cuộn dây kích từ độc lập, dùng để sinh
ra từ thông chính o do máy kích từ phân cực cung cấp dòng điện kích thích. Một
cuộn dùng để khởi động cơ diezel theo nguyên tắc vận hành thuận nghịch của máy
điện. Cuộn này đợc cấp điện từ các bình ắc quy và chỉ làm việc trong quá trình khởi
động cơ diezel. Xen kẽ với các cực chính là 6 cực phụ để cải thiện điều kiện nắn
điện. Lõi của cực từ phụ làm bằng thép các bon trên có cuộn dây kích từ phụ, cuộn
dây này luôn nối tiếp với cuộn dây phần ứng.
Máy phát điện chính có 3 đôi cực từ chính và 3 đôi cực từ phụ. Cực từ chính
có nhiệm vụ tạo ra từ trờng chính cho máy. Các cực từ chính đợc bắt với vỏ máy
thông qua các gudôngvà đợc chia làm 2 phần (lõi cực từ chính và các bối dây quấn
kích thích cực từ chính). Lõi cực từ chính đợc cấu tạo từ các lá thép kĩ thuật điện
(thép silic) dày 1-2 mm, đợc cách điện và ép chặt thành một khối bằng các gudông.
Các bối dây quấn kích thích cực từ chính đợc đặt quanh và ôm lấy lõi cực từ. Các
cực từ phụ cũng đợc làm từ các lá thép kĩ thuật điện (thép silic) đợc cách điện, ép
chặt với nhau va đợc bắt vào vỏ máy thông qua các bu-lông phi từ tính. Các bối dây
kích thích cực từ phụ đợc mắc nối tiếp với phần ứng bằng dây dẫn có tiết diện hình
chữ nhật. Các cực từ phụ có nhiệm vụ khử tác dụng của phần ứng khi máy làm việc
có tải và cải thiện điều kiện nắn điện.
SV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48

Đồ án tôt nghiệp

GVHD: Th.s Phạm Văn Tiến

1
2
3
4

8 7 6

5

Hình 2.4. Stator của máy phát điện kéo TD 805D.
1-Vỏ máy; 2-Dây quấn cực từ phụ; 3-Cực từ phụ; 4-Bulông bắt cực từ phụ;
5-Dây quấn cực từ chính; 6-Gugiông ép cực từ hính; 7-Cực từ chính;8-Gugiông
cực từ chính.

2.1.1.2. Kết cấu phần ứng (Rôtor).
Lõi thép phần ứng có dạng hình trụ tròn đợc ghép cách điện từ các lá thép kĩ
thuật điện dày từ 1-2 mm, dập thành hình tròn có tạo răngvà rãnh. Mặt ngoài có các
rãnh đặt dây dẫn, bên trong dọc theo trục phần ứng có các lỗ thông gió làm mát. Cả
khối lõi thép đợc cố định trên vành trục (moayơ) mà không phải lắp trực tiếp trên
trục quay. Do đó giảm nhẹ đợc trọng lợng và thuận tiện cho quá trình lắp ráp, sửa
chữa. Trong mỗi rãnh đặt dây gồm có dây quấn phần ứng và dây cân bằng điện thế.
Ngoài ra lõi thép phần ứng còn đợc giữ chặt ở trạng thái ép nhờ các vành ép.
1
2

3

4

5

6

7
10
8

9

Hình 2.5. Rôtor máy phát điện kéo TD 805D lắp trên đầu máy D12E.
1-lõi thép phần ứng ; 2-dây quấn phần ứng; 3-đai dây quấn phần
ứng(moayơ); 4-vành ép trong; 5- vành góp(phiến góp) ; 6-vành ép ngoài; 7-buSV: Phm Chớ Ho

Lp: DM-TX_K48