Цель работы:
Исследовать устройство ипринцип действия токоприемника Л-13У1
Порядок работы:
1. Назначение
2. Конструкция
3. Принцип действия
4. Схема, рисунок
5. Вывод
Назначение:
Токоприемник Л-13У1предназначен для создания электрического контакта электрооборудованияподвижного состава с контактной сетью. Токоприемник Л-13У1 оборудован полозом сугольными вставками.
/>
Рис.1. ТокоприемникЛ-13У1
1 — верхняя рама; 2 — полоз; 3 – каретка; 4 – нижняя рама
Конструкция:
Токоприемник Л-13У1состоит из основания, двух нижних рам 4 с системой рычагов для шарнирногосоединения с пневматическим приводом и подъемными пружинами. Две верхние рамы 1шарнирно соединены между собой и с нижними рамами 4. Верхние рамы 1 несуткаретки 3 с контактной частью токоприемника — полозом 2.
Принцип действия:
Работа токоприемника осуществляетсяследующим образом (см. рис.2):
В шарнирах основания 1,укрепленного на опорных высоковольтных изоляторах, установлены два вала 2,которые могут поворачиваться в
ограниченных пределахвокруг своих осей. К каждому из двух валов жестко прикреплены нижние рамы 11, скоторыми шарнирно связаны верхние рамы. Верхние рамы связаны одна с другойтакже шарнирно специальной кареткой к которой прикреплен полоз.
/>
Рис.2. Кинематическаясхема токоприемника
1 – шарниры основания; 2– вал; 3 – цилиндр привода; 4 – опускающие пружины;
5 – промежуточные валы; 6– синхронизирующая тяга; 7 – поднимающие пружины;
8 – рычаги; 9 – поднимающиерычаги; 10 – опускающие тяги; 11 – нижние рамы
Благодаря наличиюсинхронизирующей тяги 6, соединенной с рычагами 8, валы и вместе с ними нижниерамы 11 могут поворачиваться только одновременно и симметрично (либо сходиться,либо расходиться).
При повороте нижних рамнавстречу одна другой, т. е. левого вала по часовой стрелке, а правого — противнее, токоприемник поднимается. При обратном движении валов он опускается.Растянутые пружины 7, воздействуя на рычаги 9, постоянно стремятся повернутьвалы навстречу друг другу, т. е. поднять токоприемник. Сжатые опускающиепружины 4, вмонтированные в цилиндр привода 3, стремятся сблизить поршни.Последние постоянно создают вращающие моменты, приложенные через промежуточныевалы 5 и тяги 10 к валам 2 и действующие в направлении опускания токоприемника.Таким образом, пружины 4 и 7 производят противоположные действия. Однаковоздействие опускающих пружин всегда сильнее, и, когда нет сжатого воздуха вцилиндре, токоприемник опущен. При подаче сжатого воздуха в цилиндр поршнирасходятся, сжимая опускающие пружины и тем самым давая возможность пружинам 7произвести подъем токоприемника. Под действием пружины 7 валы 2 и вместе с ниминижние рамы поворачиваются навстречу. Они поднимают и разворачивают верхниерамы, что приводит к подъему по вертикали кареток с полозом. Чтобы опуститьтокоприемник, сжатый воздух выпускают из цилиндра в атмосферу. Опускающиепружины, возвращая поршни с тягами в исходное положение (преодолевая действиеподъемных пружин), разворачивают валы в направлении опускания токоприемника.
Подъемные пружины —растянутые, а опускающие — сжатые. Так сделано для обеспечения безопасностиобслуживания. При изломе растянутой пружины токоприемник самопроизвольноподняться не может. Излом сжимающей пружины не влияет существенно на опускающееусилие. Таким образом, при любых повреждениях пружин токоприемник будет опущен,что обеспечивает безопасность обслуживающего персонала и предотвращаетпоявление опасных ситуаций, когда невозможно опустить токоприемник.
Вывод:
Исследовали токоприемникЛ-13У1, изучили его конструкцию, назначение и принцип действия
Цель работы:
Исследовать устройство и принципдействия главного выключателя ВОВ-25-4М
Порядок работы:
1. Назначение
2. Конструкция
3. Принцип действия
4. Рисунок, схема
5. Вывод
Конструкция:
1. Вывод7. Фланец
2. Поворотныйизолятор8. Кронштейн
3. Ножи9. Наклонныйизолятор
4. Неподвижныйконтакт10. Патрубок
5. Полый изолятор11.Воздушный резервуар
6. Нелинейныйрезистор12. Корпус
/>
Рис.1. Воздушныйвыключатель ВОВ-25-4М
Основой выключателяВОВ-25-4М является силуминовый корпус 12 (рис. 1), которым выключатель крепитсяк крыше электровоза. Уплотнение между корпусом и крышей обеспечиваетсярезиновым шнуром. К корпусу с помощью патрубка прикреплен воздушный резервуар11 емкостью 32 л. Во время процесса отключения сжатый воздух из/> резервуара подается в дугогасительную камеру черезпатрубок 10 и полость наклонного изолятора 9. Из резервуара выведена трубка,предназначенная для выпуска сжатого воздуха и конденсата. Трубка оканчивается вкорпусе штуцером, к которому подсоединяется труба с запорным вентилем. Другойштуцер служит для подсоединения питающего воздухопровода.
На верхней части корпусасмонтирована высоковольтная часть выключателя, к которой относитсяразъединитель, состоящий из ножей 3, укрепленных на поворотном изоляторе 2,неподвижного контакта 4 и дугогасительной камеры, смонтированной вгоризонтальном полом изоляторе 5, укрепленном на наклонном изоляторе. Нагоризонтальном изоляторе установлен нелинейный резистор 6.
Между ножамиразъединителя шарнирно укреплен вывод 1, предназначенный для присоединениявыключателя к высоковольтной цепи. Вторым выводом выключателя является фланец7, установленный на полом изоляторе 5. На корпусе закреплен кронштейн 8, накоторый заземляются ножи разъединителя в отключенном положении. Внутри корпусасмонтированы механизмы управления выключателем. Подвод низковольтных проводовуправления и сигнализации к выключателю от цепей электровоза осуществляетсячерез штепсельные разъемы.
/>
Рис.2. Принципиальнаясхема выключателя
Силовая электрическаяцепь выключателя (рис. 2) включает в себя зажим 21, нож 17 разъединителя,неподвижный контакт разъединителя 14, цилиндр 13, трубку 8 с пружиннымиконтактными ламелями 6, подвижной контакт 5, связанный штоком 9 с поршнем 10,неподвижный контакт 4, фланец 3 с выводным зажимом. Поршень 10 постоянноотжимается пружиной 12 в сторону замыкания дугогасительных контактов 5 и 4. Длясмягчения ударов поршня при перемещении его вправо (это бывает при отключениивыключателя) на нем устроен демпфер 11, набранный из резиновых и стальных шайб.Контактное нажатие между дугогасительными контактами составляет 450 Н. К фланцу3 прикреплен колпак 1 и ограничитель дуги, оканчивающийся тугоплавкимнаконечником 2. Место крепления ножей разъединителя к изолятору покрытоколпаком 19.
Контактная поверхностьтоковедущих деталей с целью обеспечения надежного электрического контактапокрыта слоем серебра. Токоведущая цепь изолирована от корпуса опорнымиизоляторами 15 и 20.
Воздушный выключательявляется основным защитным аппаратом, поэтому он должен быть постоянно готов кдействию — к отключению. Возможно и ошибочное включение выключателя накороткозамкнутую цепь, при этом он должен немедленно отключиться.Следовательно, до включения выключателя в его резервуаре должен быть сжатыйвоздух. Специальное реле давления 44 не допускает, включения выключателя принедостаточном давлении в резервуаре и вызывает его отключение, если давление,снижаясь, достигает минимального уровня. Для включения выключателя (точнее, длявключения его разъединителя) необходимо, чтобы в резервуаре 39 был сжатыйвоздух при определенном давлении, которое контролируется манометром 43 и реледавления 44. Контакт 45 замыкается в том случае, когда давление больше 568 кПа.Если давление меньше, то разомкнутым контактом отключен общий провод цепейуправления и включить выключатель невозможно. Если давление стало ниже 470,4кПа, контакты реле давления приведут в действие отключающий механизмвыключателя и произойдет отключение.
Сжатый воздух подводитсяк резервуару 39 по каналу 41 через обратный клапан 42. Обратный клапанпоставлен для предотвращения утечки воздуха из резервуара в случае снижениядавления в пневматической системе электровоза. Из резервуара воздух поступаетпо каналу 47 в полость 49 клапана отключения 31 и по каналу 50 в полость 51пускового клапана 58. Одновременно через патрон аэрации 22 по каналу 23осуществляется постоянная дозированная вентиляция полостей наклонного 15 игоризонтального 7 изоляторов. Удерживающая катушка 32 состоит из обмотки 35,якоря 33 и пружины 34. Когда на катушку подано напряжение, она удерживает якорь33 притянутым в правом положении. Если выключатель (разъединитель) отключен, тотолкатель 37, находясь в правом положении, не сжимает пружину и она независимоот наличия напряжения на удерживающей катушке не воздействует на якорь 33. Привключенном выключателе толкатель сжимает пружину, и ее усилие стремитсяпереместить якорь влево. Однако якорь удерживается электромагнитными силамикатушки в правом положении. Если разорвать цепь удерживающей катушки, то якорьпод воздействием пружины переместится влево и рычагом 28 откроет клапан 31, чтоявляется начальной операцией отключения выключателя.
Для включениякратковременно нажимается кнопку «Включение ГВ и возврат реле», имеющую пружинувозврата. Напряжение 50 В через соответствующие блок-контакты в цепи управленияи блок-контакт выключателя, замкнутый в его отключенном положении, подается навключающий электромагнит 59. Он воздействует на пусковой клапан 58. Когдаклапан откроется, сжатый воздух из полости 51 по каналу 56 устремится в цилиндри переместит поршень 55 в левое крайнее положение. Скорость перемещения поршняи соответственно скорость включения разъединителя ограничивается благодарясжатию воздуха с левой стороны поршня. Воздух в полость 52 перетекает черезверхнюю диафрагму, площадь сечения которой регулируется, и клапан 53, благодарячему устанавливается нужная скорость включения. При движении поршня со штоком60 и тягой 62 влево рычаг 63 поворачивает вал 61 с изолятором 20 на угол 60° —до замыкания ножа 17 разъединителя с контактом 14 (на виде сверху ножповорачивается против часовой стрелки).
В конце поворота валарычаг переключает блок-контакты 38, один из которых размыкает цепь включающегоэлектромагнита 59. Сердечник электромагнита возвращается в исходное положение,пусковой клапан закрывается, и сжатый воздух из цилиндра по каналам 56 и 57уходит в атмосферу. Поршень 55 остается в крайнем левом положении.
При повороте вала 61 всторону, соответствующую включению выключателя, толкатель 37 перемещаетсявлево, сжимает пружину 34, которая в свою очередь воздействует на якорь 33.Однако якорь электромагнитными силами удерживается в притянутом состоянии. Втом случае, когда по каким-либо причинам по удерживающей катушке не протекаетток, под действием пружин якорь перемещается влево, и начинается отключениевыключателя.
Чтобы отключитьвыключатель, нужно привести в действие клапан 31. Для этого необходимо либоразомкнуть цепь удерживающей катушки, либо подать напряжение на отключающийэлектромагнит 27. Цепь удерживающей катушки может быть разомкнута либо кнопкой«Выключение ГВ». При воздействии как удерживающей катушки, так и отключающегоэлектромагнита рычаг 28 поворачивается по часовой
стрелке, преодолеваяусилие пружины 29. Пусковой клапан 31 открывается, из полости 49 сжатый воздухпо каналу 30 устремляется к поршню 26, при перемещении которого влево сжимаетсяпружина 46 и открывается главный пусковой клапан 25. Теперь из резервуара 39поток сжатого воздуха по каналам 24, 16 поступает в дугогасительную камеругоризонтального изолятора и одновременно по каналу 48 в камеру 52 и через диафрагму 54, площадь сечения которой регулируется винтом, в цилиндр поршня 55 приводаразъединителя.
В дугогасительной камерепод действием возрастающего давления поршень 10 и связанный с ним подвижнойконтакт 5, сжимая пружину 12, переместятся вправо на 25 мм. Между разрывнымиконтактами возникнет электрическая дуга. Дуга, образовавшаяся между подвижным 5и неподвижным 4 контактами, выдувается и гасится потоком сжатого воздуха,который попадает в полость головки, а затем выходит в атмосферу. Для ускорениягашения дуги в зоне ее интенсивного горения помещен тугоплавкий наконечник 2,который делит дугу на несколько частей, облегчая ее гашение. Отключениевыключателя всегда сопровождается звуком удара и хлопком, соответствующимвыбросу сжатого воздуха в атмосферу.
Контакты разъединителя недолжны начинать размыкаться до погасания дуги на дугогасительных контактах. Дляобеспечения необходимой выдержки времени в выключателе предусмотрена полость 52и диафрагма 54 с регулируемым сечением: чем меньше сечение диафрагмы, тембольше будет выдержка времени. Через 0,30—0,35 с после начала размыканиядугогасительных контактов поршень 55 под действием сжатого воздуха перемещаетсяв крайнее правое положение, размыкая токоведущую цепь и поворачивая ножразъединителя до замыкания с заземляющим кронштейном 18.
При повороте вала 61 всторону отключения толкатель 37 перемещается вправо и перестает сжиматьпружину. Якорь 33, рычаг 28 и клапан 31 освобождаются от воздействия пружины 34.Пружина в полости 49 закрывает клапан 31. Воздух из-под поршня 26 уходит ватмосферу, закрывается главный клапан 25. После этого давление в камере падает,и поршень 10 с подвижным контактом 5 возвращается в крайнее левое положение:дугогасительные контакты замыкаются. Как в отключенном, так и во включенномположениях вал 61 фиксируется доводящим механизмом 36 со сжатой пружиной.Конденсат из резервуара 39 удаляется через трубку 40.
Вывод:
Исследовали главныйвыключатель ВОВ-25-4М его назначение, устройство и принцип действия
Цель работы:
Исследовать устройство ипринцип действия электропневматического контактора 1КП.006
Порядок работы:
1. Назначение
2. Конструкция
3. Принцип действия
4. Схема-рисунок
5. Вывод
Назначение:
Электропневматическиеконтакторы применяются в электрических цепях с большой мощностью, где токидостигают сотни ампер, и требуется значительное нажатие силовых контактов, а вцепях с напряжением, достигающим несколько киловольт, необходим значительныйраствор контактов чтобы исключить возможность пробоя при отключенномконтакторе.
Конструкция и принципдействия
1. Плюсовой контакт
2. Упорная планкадугогасительной камеры
3. Верхнийдугогасительный рог
4. Дугогасительныеконтакты
5. Дугогасительнаякамера
6. Пружина
7. Нижний дугогасительныйрог
8. Пружинный замокдугогасительной камеры
9. Изоляционныйкронштейн
10. Блокировочныеконтакты
11. Направляющаяизолятора подвижного контакта
12. Катушка вентиля
13. Вентиль
14. Крышка
15. Цилиндр
16. Стержень
17. Внешний вывод
18. Изолятор
19. Соединительныйпровод
20. Подвижныйконтактный держатель
21. Ось
22. Неподвижныйконтакт
23. Главные контакты
24. Изоляционнаястойка
/>
Рис.1. Устройствоэлектропневматического контактора
Все узлы и деталиконтактора собраны на изоляционном стержне 13 (рис. 1). В конструкцию аппаратавходят подвижный 9 и неподвижный 10 контакты, дугогасительная камера 15,пневматический привод и блокировочные контакты. Неподвижный контактпредставляет собой кронштейн 11 с дугогасительной катушкой 12 и собственно
контактом 10. Накронштейне 6 подвижного контакта шарнирно установлен рычаг 8 держателя 7 сконтактом 9. Рычаг связан изоляционной тягой 5 со штоком пневматическогопривода.
Привод состоит из цилиндра3, в котором находятся отключающая пружина, шток, поршень и крышкаэлектромагнитного вентиля 2. Поршень уплотнен резиновыми манжетами.
Контактор имеетлабиринтнощелевую дугогасительную камеру 15 из двух боковин (из композиционногоматериала) и перегородкой на выходе.
Блокировочные контактыизготовлены в виде отдельного узла 1. Контакты мостикового типа с контактнымидеталями из серебра закрыты прозрачным корпусом. Они установлены на цилиндре 3
пневматического привода изамыкаются или размыкаются под действием скобы 4, закрепленной на штокепривода. Сжатый воздух, поступая в цилиндр привода, перемещает поршень иподвижную
систему контактора изамыкает главные контакты, одновременно переключая блокировочные контакты.
Размыкаются главныеконтакты под действием отключающей пружины после снятия питания с катушкивентиля. Воздух из цилиндра выходит через вентиль в атмосферу, подвижнаясистема контактора возвращается в исходное положение, размыкая главныеконтакты. Возникшая между контактами дуга под действием магнитного полядугогасительной катушки затягивается в щель дугогасительной камеры, гдеохлаждается, удлиняется и гаснет.
На пневматическом выводеэлектромагнитного вентиля имеется втулка с калиброванным отверстием диаметром1,5 мм, через которое сжатый воздух равномерно поступает в цилиндр привода.Поэтому при включении контакты не испытывают ударных нагрузок.
/>
Рис.2. Кинематическаясхема электропневматического вентиля
1. Основание2. Главныйподвижный контакт
3. Главный неподвижныйконтакт4. Дугогасительная катушка
5. Разрывной подвижныйконтакт6. Рычаг
7. Отключающая пружина8.Цилиндр
9. Катушка вентиля10.Вентиль
11. Планка12.Блок-контакты
Вывод:
Исследовали электропневматическийконтактор 1КП.006 его назначение, устройство и принцип действия.
Цель работы:
Исследовать устройство ипринцип действия электропневматического вентиля
Порядок работы:
1. Назначение
2. Устройство
3. Принцип действия
4. Рисунок
5. Вывод
Назначение:
1. Корпус9. Стволвыпускного клапана
2. Выпускнойклапан10. Впускной клапан
3. Сердечник11. Пружина
4. Катушка12. Ярмо
5. ЯкорьР. Резервуарсжатого воздуха
6. КрышкаЦ. Цилиндраппарата
7. КнопкаА.Атмосфера
8. Шпильки
Многие аппаратыэлектровозов переменного тока имеют пневматический привод, который действуетпри подаче сжатого воздуха в его цилиндр. Доступ сжатому воздуху из резервуарав цилиндры приводов аппаратов и из этих цилиндров в атмосферу открывают изакрывают пневматические клапаны. Управление пневматическими клапанамиосуществляется с помощью электромагнитов.
Электромагнит и системаклапанов чаще всего размещены в одном аппарате. Простейшим таким аппаратомявляется электропневматический вентиль.
Вентиль приневозбужденном состоянии своей катушки соединяет цилиндр аппарата, на которомон установлен, с атмосферой и отсоединяет его от источника сжатого воздуха. Привозбужденном состоянии катушки вентиль соединяет цилиндр аппарата с источникомсжатого воздуха и отсоединяют его от атмосферы.
/>
Рис. 1.Электропневматический вентиль
Устройство и принципдействия:
Вентиль включающего типасостоит из корпуса 1 (рис. 1), которым он прикреплен к соответствующемуаппарату. Корпус имеет отверстия, ведущие: Р — к резервуару сжатого воздуха, Ц— к цилиндру аппарата и А — к атмосфере. Внутрь корпуса запрессована бронзоваявтулка (седло) для клапанов 2 и 10. При возбуждении катушки якорь 5 поддействием магнитного потока поворачивается относительно острой грани ярма 12 инажимает на ствол 9 выпускного клапана 2. Последний своей притирочнойповерхностью прижимается к седлу и отсоединяет цилиндр привода от отверстия А,т. е. от атмосферы. Одновременно с этим выпускной клапан 2 давит на стволвпускного клапана 10, преодолевая сопротивление пружины 11. Сжатый воздухпоступает через отверстие Р в пространство между притирочными поверхностямивпускного клапана и седла и через отверстие Ц в цилиндр привода аппарата.
При прекращении питаниякатушки 4 пружина 11, преодолев вес обоих клапанов и якоря, отжимает их кверху,вследствие чего доступ сжатого воздуха в цилиндр аппарата прекращается.Отверстие Ц соединяется при этом с отверстием А, и сжатый воздух из цилиндрааппарата выходит в атмосферу.
В сердечник 3 вклепаныдве медные шпильки 8 для предохранения якоря от залипания. Проверку работывентиля вручную производят кнопкой 7, установленной в крышке 6, из немагнитногометалла. Выход воздуха в атмосферу регулируется винтом, ввернутым в отверстиеА.
Вентили ВВ открытогоисполнения применяются двух типов: ВВ-2 и ВВ-3, различающихся расчетнымиданными катушек. Вентили ВВ-3 снабжены медными демпферными кольцами. Привключении и отключении катушки изменяющийся магнитный поток наводит в этихкольцах вихревые токи. Их магнитный поток действует соответственно навстречуили согласно со спадающим потоком катушки, в результате этого происходитзамедление и смягчение работы клапанов.
/>
Рис. 2. Кинематическаясхема вентиля
1. Кнопка проверки2.Якорь
3. Шток4. Катушка
5. Сердечник6. Ярмо
7. Выпускной клапан8.Клапанная коробка
9. Впускной клапан10.Пружина
Вывод:
Исследовали электропневматическийвентиль его назначение, устройство и принцип действия
Цель работы:
Исследовать устройство ипринцип действия выключателя цепей управления
Порядок работы:
1. Назначение
2. Устройство
3. Принцип действия
4. Рисунок
5. Вывод
Назначение:
Дистанционное управлениетокоприемниками, главным выключателем, переключателями, контакторами и другимоборудованием, не связанным с режимом ведения поезда, осуществляют с помощьюкнопочных выключателей, расположенных в кабинах машиниста и в проходах кузова.Их часто называют кнопками управления. Кнопочные выключатели работают в цепяхуправления электровоза с напряжением 50 В постоянного тока.
/>
Рис.1. Устройствокнопочного выключателя
1 – Рукоятка; 2 – Ось; 3– Пружина
Устройство и принципработы:
Рукоятка 1 (рис. 1)каждого выключателя сидит на оси 2, общей для всех выключателей. Подвижной инеподвижный контакты соединены с выводными зажимами. Пружина 3 обеспечиваетфиксированное положение выключателей, создает необходимое контактное нажатие иперекидывает подвижной контакт из одного положения в другое с большой скоростьюнезависимо от того, с какой скоростью машинист перемещает рукоятку. Большаяскорость замыкания и размыкания предотвращает длительное горение дуги и темсамым подгар контактов.
/>
Рис.2. Кнопочныйвыключатель
Выключатели монтируют вкорпусе 10 (рис. 2) со съемным щитком 8. Рукоятки 3 расположены на общей оси 7.Подвижные контакты 2 имеют дугообразную форму. Внутри дуги установлены пружины4. Подвижные и неподвижные 9 контакты соединены с выводными клеммами.
Некоторые кнопки,например «Включение ГВ и возврат реле», не имеют фиксированного включенногоположения. Такие кнопки под действием дополнительной пружины возвращаются висходное положение. Кнопочные выключатели ответственных цепей (например,токоприемников, главного выключателя и т. п). имеют съемную блокировочнуюрукоятку 1 (иногда ее называют ключом). При повороте рукоятки валик 5 с пальцем6 делает невозможным включение кнопок. Снять блокировочную рукоятку можнотолько тогда, когда кнопки заперты.
Вывод:
Исследовали выключательцепей управления его назначение, устройство и принцип действия.
Цель работы:
Исследовать устройство ипринцип работы двухпозиционного кулачкового переключателя ПКД-142
Порядок работы:
1. Назначение
2. Устройство
3. Принцип действия
4. Рисунок
5. Вывод
Назначение:
Направление движенияэлектровоза изменяют, меняя направление вращения тяговых двигателей, для чегонеобходимо изменить направление тока в обмотках главных полюсов двигателей. Дляперехода от тягового режима к режиму электрического торможения также необходимовыполнить переключения в цепях тяговых двигателей. И те, и другие переключенияпроизводят в обесточенных цепях тяговых двигателей специальными кулачковымипереключателями. Эти двухпозиционные переключатели, предназначенные длявыполнения переключений в цепях обмоток двигателей с целью изменениянаправления движения, называются реверсорами.
Устройство:
/>
Рис.1. Переключателькулачковый двухпозиционный ПКД-142
1. Боковина8.Вентиля
2. Цилиндр9. Шпильки
3. Рычаг10.Кулачковые элементы
4. Кулачковый вал11.Кулачковые шайбы
5. Блокировочныеконтакты12. Нижний подвижный контакт
6. Зубчатаяпередача13. Нижний неподвижный контакт
7. Рейка
На рейках 7 (рис. 1)каркаса, состоящего из боковин 1, стянутых шпильками 9, укреплены четырекулачковых элемента 10. Кулачковый вал 4 и электропневматический привод — двавентиля 8, цилиндр 2 и рычаг 3—смонтированы на боковинах 1. Переключатель имеетдве фиксированные позиции. В одной из них замкнуты верхние контакты, а нижние12 и 13 разомкнуты; в другой, наоборот, верхние разомкнуты, а нижние замкнуты.Включение и отключение контакторных элементов производятся фигурными кулачковымишайбами 11, сидящими на валу 4. Кулачковый элемент переключателя представляетсобой отдельно собранный блок. Дугогасящих устройств на нем нет, посколькуоперации переключения производятся при обесточенных цепях. Каждый контакторныйэлемент имеет две пары размыкаемых стыковых контакторов 12 и 13 и скользящий(неразмыкаемый) контакт. Необходимое контактное нажатие достигается пружинами.
В верхней частипереключателя установлен комплект блокировочных контактов 5. Переключение ихпроизводится кулачковыми шайбами, насаженными на специальный вал, которыйсвязан, с главным кулачковым валом через зубчатую передачу 6.
Принцип действия:
/>
Рис.2. Приводпереключателя ПКД-142
Привод переключателяПКД-142— электропневматический. В цилиндр корпуса 1 (рис. 2) помещен поршень 2.Перемещение поршня передается через тягу 3 рычагу 4, размещенному на кулачковомвалу 5. Если возбужден один вентиль 6, например правый, то поршень перемещаетсяв противоположную (левую) сторону и тягой поворачивает рычаг с кулачковым валомпо часовой стрелке, устанавливая его в одно из фиксированных положений. Привозбуждении другого вентиля поршень перемещается вправо, поворачивая вал вдругое фиксированное положение.
/>
Рис.3. Кулачковыйблокировочный контакт
Блок-контактыпредставляют собой малогабаритные кулачковые контакторы закрытого исполнения(рис. 3). В корпусе 3 сжатая пружина 7 постоянно отжимает шток 6 в положение,при котором контакты 9, соединенные с контактными зажимами 8, замыкаютсяподвижным пружинящим контактом 4. Благодаря тому, что подвижной контактвыполнен в виде коромысла, замыкание контактов происходит с притиранием; этоуменьшает переходное сопротивление и износ контактов. Если под ролик 1, сидящийна оси 2, подходит впадина кулачковой шайбы, то под действием пружины контактызамыкаются. Если же под ролик подходит выступ кулачковой шайбы, то он вместе сосью 5, штоком 6 и подвижным контактом 4, преодолевая усилие пружины,перемещается вверх.
При этом контактыразмыкаются.
В тяговом режимеэлектровоза обмотки возбуждения двигателей соединены последовательно с якорями.В тормозном режиме двигатели, работающие в генераторном режиме, имеютнезависимое возбуждение. Их обмотки возбуждения, соединяют последовательно иподключают к независимому источнику питания. Для переключения обмотоквозбуждения двигателей во время перевода электровоза из тягового режима втормозной и обратно служит тормозной переключатель, в качестве которогоиспользуют кулачковый двухпозиционный переключатель того же типа (ПКД-142).Кулачковый контакторный элемент переключателя ПКД-142 рассчитан на напряжение3000 В, длительный ток 850 А и ток короткого замыкания 15 кА в течение 0,1 с.Блок-контакты переключателя допускают длительный ток 15 А, способны отключатьток до 6 А при напряжении 50 В.
Вывод:
Исследовали двухпозиционныйкулачковый переключатель ПКД-142 его назначение, устройство и принцип работы
Цель работы:
Исследовать устройство ипринцип работы ЭКГ-8
Порядок работы:
1. Назначение
2. Устройство
3. Принцип работы
4. Рисунок
5. Вывод
Назначение:
Переход от одной ступенирегулирования напряжения к другой представляет собой короткий цикл однотипныхопераций отключения и включения с одинаковой последовательностью. Это позволяетсистему переключения ступеней регулирования, а также схему управления наэлектровозах переменного тока сделать достаточно простыми и переключающуюаппаратуру и оборудование расположить на электровозе в одном месте, иногда дажев одном агрегате, называемом переключателем ступеней, который для удобствамонтажа размещают вблизи тягового трансформатора. Переключатели ступенейпредназначены для переключения силовых цепей с целью регулирования напряженияна тяговых двигателях.
Устройство
Переключатель ступеней,выполненный в виде группового контроллера ЭКГ-8 (электровозный контроллерглавный) представляет собой набор кулачковых контакторных элементов (кулачковыхконтакторов), производящих переключения. Каждый из них имеет свою кулачковуюшайбу, профилем которой определяется включенное или отключенное состояниеконтакторного элемента на заданных позициях контроллера. Кулачковые шайбынасажены на три вала взаимно связанных соответствующими механическими передачами,благодаря чему все операции замыкания и размыкания контакторов происходят встрого определенной последовательности. С основными кулачковыми валамизубчатыми передачами связаны кулачковые валы блокировочных контакторныхэлементов (блок-контактов), замыкающихся и размыкающихся на заданных ступеняхрегулирования. При наборе позиций кулачковые валы вращаются в одну сторону иконтакторы включаются и отключаются в определенной последовательности. Впроцессе сброса позиций кулачковые валы вращаются в другую сторону и контакторывключаются и отключаются в обрат/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>ной последовательности. Необходимую очередность работыконтакторных элементов обеспечивают, подбирая для каждого элементасоответствующий профиль кулачковой шайбы. Кулачковые валы имеют двигательныйпривод, которым управляет машинист с помощью контроллера машиниста,расположенного в кабине. Одной из главных особенностей контроллера ЭКГ-8является наличие в нем контакторных элементов двух типов: с дугогашением и бездугогашения. Замыкание и размыкание силовых цепей под нагрузкой осуществляютчетыре контакторных элемента с дугогашением — А, Б, В и Г (рис. 1), апереключения в обесточенных цепях — 30 контакторных элементов без дугогашения(9 — 40, исключая 34, 38).
/>
Рис.1. Схема соединенийконтакторных элементов контроллера ЭКГ-8
/>
Рис.2. Главный контроллерЭКГ-8
1. Контакты бездугогашения5. Блок-контакты
2. Контакты сдугогашением6. Станина
3. Электропневматическиевентили7. Продольные рейки
4. Приводнойдвигатель
В контроллере ЭКГ-8 (рис.2) на четырех продольных рейках 7 закрепленных в станине 6, установлено 34контакторных элемента: четыре с дугогашением 2 и 30 без дугогашения 1. В числеих 12 контакторных элементов переключателя обмоток. Последние расположены впротивоположной стороне от привода. Для эффективного гашения дуги, возникающейна контактах при разрыве цепи с током, через электропневматические вентили 3подводится сжатый воздух к контакторным элементам с дугогашением.
Приводной двигатель 4 соспециальным редуктором расположен справа вблизи контакторных элементов сдугогашением. Двигатель через редуктор приводит во вращение три кулачковых вала:один, с которым связаны контакторные элементы переключателя ступеней бездугогашения, и второй, полый, на который насажены кулачковые шайбы контакторныхэлементов с дугогашением. Третий кулачковый вал — вал контакторных элементовпереключения обмоток (встречное или согласное соединение) — расположен спротивоположной стороны от приводного двигателя и приводится во вращение череззубчатую передачу от первого кулачкового вала.
Внизу, справа отприводного двигателя, расположены блок-контакты 5 контроллера. Их иногданазывают блокировочными контакторными элементами, или кулачковыми контакторамицепей управления.
Все контакторные элементыконтроллера ЭКГ — кулачкового типа. Это значит, что кулачковая шайба,поворачиваясь, либо отжимает рычаг с подвижным контактом — тогда контакторвыключается, либо дает возможность пружине прижать рычаг с подвижным контактомк неподвижному — тогда контактор включается. Основное назначение контактора сдугогашением — размыкать цепь под током, поэтому у него имеются устройства,обеспечивающие быстрое гашение возникающей на его контактах электрической дуги,что предотвращает интенсивный износ и повреждение контактов.
Принцип действия:
/>
Рис.3. Контакторныйэлемент с дугогашением (а), его электрическая схема (б) и общий вид (в).
Основной подвижной частьюконтактора является фигурный рычаг 6, смонтированный на оси 01, вокруг которойон может поворачиваться. В верхней части фигурного рычага жестко укрепленконтакт 16 и на оси 02 рычаг 10 с подвижным контактом 12. В нижней изогнутойчасти фигурного рычага посажен свободно вращающийся ролик 4. Пружина 1постоянно стремится повернуть рычаг вокруг оси 01 по часовой стрелке, а пружина9 — рычаг 10 вокруг оси 02 также по часовой стрелке. Таким образом, обе пружинысоздают усилия, действующие в направлении замыкания подвижных контактов снеподвижными. Однако, в каком положении находятся контакты — замкнуты они илиразомкнуты, зависит от того, на каком участке профиля кулачковой шайбы 5находится ролик 4. Если при повороте кулачкового вала ролик оказывается вовпадине профиля кулачковой шайбы (это положение показано на рис. 3а), то поддействием пружин контакты замыкаются. Если ролик находится на выступекулачковой шайбы, то контакты разомкнуты.
Проследим, как происходитотключение контактора с дугогашением. Когда под ролик подходит выступкулачковой шайбы, рычаг 6 начинает поворачиваться против часовой стрелки.Сначала, при небольшом повороте рычага, размыкаются нижние контакты 16, аверхние благодаря тому, что одновременно повернулся рычаг 10 на оси 02,остаются замкнутыми. В результате дальнейшего накатывания ролика на кулачковую,шайбу и поворота рычага 6 против часовой стрелки рычаг 10 упирается в верхнийконец 11 рычага 6, и тогда начинается размыкание верхних контактов.
В процессе включения контакторного элемента все операции происходят в обратном порядке. Когда к ролику подходитвпадина кулачковой шайбы, рычаг 6 вместе с рычагом 10 поворачивается по часовойстрелке. В результате замыкаются сначала верхние контакты, а затем нижние.
В процессе отключенияконтакторного элемента сначала размыкаются токонесущие контакты, и дуга междуними практически не образуется, так как в это время существует обходнаяэлектрическая цепь через разрывные контакты. Затем размыкаются разрывныеконтакты, и между ними образуется дуга. Эти контакты размещают вдугогасительной камере, которая находится между магнитными полюсами.
Дугогасительная камераограничивает область распространения дуги, предупреждая переброс ее на соседниеконтакторы контроллера. В камере осуществляется разрыв и гашение дуги.
Таким образом, иразмыкание цепи под нагрузкой, и замыкание ее осуществляют верхние контакты(рис. 3б). Чтобы в какой-то мере уменьшить повреждение контактов, ихизготовляют из тугоплавкого материала, который может выдерживать высокиетемпературы, возникающие при горении электрической дуги. В качестве такогоматериала применяют металлокерамическую композицию МВ-70 (медь — 27%, никель —3,5% и вольфрам — 69,5%). Но такие контакты, имея сравнительно большоесопротивление, не могут длительно пропускать большой ток, так как они сильноперегреваются.
Поэтому предусмотренынижние токонесущие, или, как их иногда называют, главные контакты, черезкоторые протекает почти весь ток контакторного элемента. Изготовлены они изматериала с малым переходным сопротивлением — металлокерамической композицииСОК-15 (серебро — 85%, окись кадмия—15%). Когда контакторный элемент включен,обе пары контактов замкнуты и для тока существуют две цепи: через верхниеразрывные и через нижние токонесущие контакты. Однако сопротивление разрывныхконтактов значительно больше, чем токонесущих. Поэтому основная часть токапротекает через нижние контакты и лишь очень небольшая часть — через верхние.
Детали каждогоконтакторного элемента с дугогашением скомпонованы между двумя изоляционнымибоковинами 2 (рис. 3 а и в), которые являются несущими элементами конструкции.Боковины крепят к двум продольным изолированным рейкам с помощью полухомута иприжима, что позволяет просто и быстро снимать контакторный элемент сконтроллера.
Разрывные контактынаходятся в зоне магнитного поля, создаваемого в магнитопроводе 15 витками 14.Направление магнитного потока обеспечивает выталкивание образующейся междуконтактами дуги вверх в дугогасительную камеру 13. Этому помогает и струясжатого воздуха, подаваемого снизу вверх. В дугогасительной камере помещенадеионная решетка, которая делит дугу на ряд последовательных дуг и тем самымускоряет гашение. Чтобы предотвратить разрушение шарнирных соединений припротекании больших токов, шарнир рычага 10 с фигурным рычагом 6 шунтировангибким проводом 8. Гибким проводом 3 подводится ток к подвижному рычагу 6.
/>
Рис.4. Контакторныйэлемент без дугогашения
Контакторный элемент бездугогашения предназначен для замыкания и размыкания обесточенных электрическихцепей. Поэтому в отличие от контакторного элемента с дугогашением он не имеетразрывных контактов и дугогасительной системы. Контакты его так же, как итоконесущие контакты элемента с дугогашением, снабжают напайками нз композицииСОК-15, имеющими малое переходное сопротивление.
Детали контакторногоэлемента без дугогашения, как и элемента с дугогашением, собраны на боковине 2(рис. 4). Пружина 1 отжимает рычаг 3 в направлении поворота его вокруг оси 4 почасовой стрелке, что приводит к замыканию подвижного контакта 6 с неподвижным.Компенсатор 5 играет такую же роль, как и в контакторе с дугогашением.Крепление всех контакторных элементов унифицировано. Винтом хомут 7 прижимаетсяк верхней рейке контроллера, обхватывая ее. Нижняя часть контактора опираетсяна нижнюю рейку контроллера и снизу крепится хомут (на рисунке не показан).
Блокировочные контакторныеэлементы (блок-контакты) осуществляют замыкания и размыкания в цепях управленияна заданных позициях контроллера под током при напряжении 50 В. Поскольку притакой небольшой мощности возникающая дуга (точнее, искрение) быстро гаснет, тона блок-контактах нет необходимости предусматривать устройства для гашениядуги. Конструкция этих элементов несложна. На изолированном основании 1 (рис.5) жестко укреплен неподвижный контакт 6, на оси 3—рычаг 4 с держателем 5подвижного контакта. Рычаг состоит из двух частей, что обеспечивает притираниеконтактов при их замыкании. Сжатая пружина 7 стремится повернуть рычаг противчасовой стрелки, т. е. замкнуть контакты. Однако будут контакты замкнуты илиразомкнуты, зависит от того, в каком положении находится кулачковая шайба. Еслипод роликом 2 находится впадина кулачковой шайбы, контакты будут замкнуты, если— выступ, то разомкнуты.
/>
Рис.5. Устройствоблокировочного контакторного элемента
Кулачковые шайбы прессуютиз пластмассы АГ-4, получая готовый профиль, не требующий дополнительнойобработки. На внутреннем отверстии шайбы контакторных элементов без дугогашениясделано десять шпоночных пазов, благодаря чему шайба может быть поставлена накулачковый вал в одно из десяти положений.
Привод главногоконтроллера. Кулачковые валы контакторных элементов и одновременно кулачковыевалы блок-контактов приводятся во вращение электродвигателем работающим принапряжении цепи управления 50 В. Между этим двигателем и кулачковыми валамипоставлены предельная муфта и редуктор. Предельная муфта предотвращает в случаекакого-либо аварийного заклинивания привода или кулачковых валов (например, прнпопадании посторонних предметов) поломку привода. При заклинивании онапроскальзывает и вращающий момент от двигателя не передается редуктору икулачковым валам.
Основное назначениередуктора — преобразование равномерного вращения якоря двигателя внеравномерное вращение кулачковых валов контроллера. С одной стороны, для того,чтобы на размыкающихся контактах не возникала устойчивая дуга, они должнырасходиться быстро и соответственно кулачковый вал во время размыканияконтактов должен вращаться быстро. С другой стороны, после того, какпереключения закончились и установлена фиксированная позиция, кулачковый валдолжен сразу остановиться (чтобы не «сбить» позицию), несмотря напродолжающееся по инерции вращение двигателя и зубчатых передач.
/>
Рис.6. Устройствопередачи с мальтийским крестом
Следовательно,необходимо, чтобы кулачковый вал вращался неравномерно при равномерном вращенииприводного двигателя. Это и обеспечивает специальный редуктор, в которомпередача выполнена с использованием так называемого мальтийского креста. Наведущем валу 2 (рис. 6) посажен диск 1 с двумя поводками — цевками 3 ификсаторами 4 положения мальтийского креста 5, посаженного на ведомом валу 6. Вначале вращения ведущего вала, пока поводок не вошел в прорезь мальтийского креста,ведомый вал остается неподвижным, его положение фиксируется специальнымпрофилем креста и фиксатором. Далее поводок, войдя в прорезь — «зацепившись»,будет поворачивать мальтийский крест, причем с неравномерной скоростью.Наибольшая частота вращения ведомого вала при равномерном вращении ведущегобудет, когда поводок приблизится к ведомому валу, т. е. когда займет верхнееположение.
Рассмотрим кинематическуюсхему привода (рис. 7). От двигателя 18 вращение через шестерню ручного приводас рукояткой 17 и предельную муфту 1 передается червяку 16, а затем валучервячного колеса, который вращается равномерно, но со скоростью, в 10 разменьшей, чем двигатель. От вала червячного колеса движение передаетсякулачковым валам 12 (дугогасящие контакторы), 11 (контакторы без дугогашенияпереключателя и ступеней) и 9 (контакторы без дугогашения переключателяобмоток). Цевка поводка 3, поворачиваясь, входит в паз креста 4, поворачиваетего и через зубчатую передачу с передаточным отношением i=1:2 приводит во вращение вал 12.Одновременно от вала червячного колеса через зубчатую передачу с i=1:1,5 вращение передается поломувалу 5, на который насажен одноцевочный поводок 6. Далее через мальтийскийкрест 7, зубчатую передачу с i=3:10вращение передается кулачковому валу 11 и от него через зубчатую передачу 10валу 9. Концевой упор 8 позволяет вращаться валу 9 в пределах 342°, чтосоответствует возможности вращения вала 11 в пределах 342°х2=684° (зубчатаяпередача с i= 1:2).
/>
Рис.7. Кинематическаясхема привода ЭКГ-8
Переход с одной позициина другую совершается за 15 оборотов шестерни двигателя, или за 1,5 оборотачервячного колеса. Переход условно можно разбить на три этапа. Первый этап:поворот червячного колеса на пол-оборота (на 180°), одновременно двухцевочныйповодок 3 поворачивается на 180°, крест 4 на 60°, вал 12 на 30°, полый вал 5 иодноцевочный поводок 6 на 180°: 1,5=120°. Поскольку цевка поводка 6 не дошла докреста 7, то крест 7, шестерня 13, валы 11 и 9 остаются неподвижными. Второйэтап: червячное колесо поворачивается еще на 180°, одновременно вал 12поворачивается на 30°, и теперь уже цевка поводка 6, проходя дугу в 120°,поворачивает крест 7 на 60°, вал 11 на 18° и вал 9 на 9°. Третий этап:червячное колесо поворачивается еще на 180°, вал 12 — еще на 30°, а валы 11 и 9остаются неподвижными. Во время первого этапа отключается один из четырехконтакторов с дугогашением, во время второго один из контакторов бездугогашения размыкается, а другой затем замыкается.
Во время третьего этапазамыкается тот контактор с дугогашением, который вначале разомкнулся.
От вала червячного колесачерез зубчатую передачу 1:4,5 получает вращение кулачковый вал 2блок-контактов. Сельсин-датчик 15 через зубчатые передачи связан с валом 11. Напромежуточном валу 14 установлен указатель позиций. Второй указатель позицийнаходится на выходном конце вала 9.
Для того чтобы в зимнеевремя масло в редукторе не застывало и не создавало большого сопротивления,редуктор снабжен электрическим нагревателем мощностью 130 Вт, напряжением 50 В.
Групповой контроллеримеет многочисленные блок-контакты, объединенные в две различные группы. Перваясостоит из 14 блок-контактов и приводится в действие валом, связанным с валомчервячного колеса привода. Вторая состоит из 17 блок-контактов и приводится вдействие кулачковым валом, связанным с кулачковым валом силовых контакторныхэлементов без дугогашения. Диаграммы замыканий и размыканий блок-контактовконтроллера на различных электровозах различны.
Переход с одной ступенина другую состоит из четырех операций, выполняемых последовательно одна задругой после кратковременных пауз: отключение контакторного элемента сдугогашением, отключение одного контакторногоэлемента без дугогашения, включениедругого контакторного элемента без дугогашения и включение контакторногоэлемента с дугогашением, который отключился первым. Например, при переходе с25-й на 26-ю позицию (рис. 8) сначала размыкается контакторный элемент Б, азатем элемент 23, далее замыкается элемент 24 и после этого контакторныйэлемент Б. Отличие 26-й позиции от 25-й заключается только в том, что на 26-йвключен контакторный элемент 24, а на 25-й — 23. Оба контакторных элемента 23 и24 (без дугогашения) производят операции в обесточенных цепях, для чегопредварительно контакторный элемент Б кратковременно, только на время перехода,размыкает эти цепи. Все контакторные элементы с дугогашением А, Б, В и Г навсех позициях замкнуты и лишь кратковременно на время для переключения в «своих»цепях контакторами без дугогашения поочередно размыкаются.
/>
Рис.8. Диаграммазамыканий и размыканий контакторных элементов ЭКГ-8
/>/>/>Главный контроллер ЭКГ-8 имеет 33 фиксированныепозиции, набор которых осуществляется (при напряжении 50 В) меньше чем за 0,5мин. Контакторные элементы изолированы относительно корпуса на напряжение 3100В, рассчитаны на ток 1300 А и на напряжение 260 (с дугогашением) и 1100 В (бездугогашения); они имеют раствор контактов 20—26 (разрывные контакты) и 22—30 мм(главные контакты). Блокировочные контакты рассчитаны на ток 30 А и напряжение50 В.
Вывод:
Исследовалимногопозиционный групповой переключатель ЭКГ-8, его назначение, устройство ипринцип работы.
Цель работы:
Исследовать устройство и принципдействия контроллера машиниста КМЭ-70
Порядок работы:
1. Назначение
2. Устройство
3. Принцип действия
4. Рисунок
5. Вывод
Назначение:
В процессе ведения поездаэлектровоз работает и в режиме тяги, и в режиме торможения, и на выбеге. Силатяги и сила торможения может регулироваться вручную либо автоматически позаданным параметрам. Аппараты, используемые для регулирования работыпреобразовательных установок и тяговых двигателей — блоки управления, переключателиступеней, реверсор, контакторы, переключатели и др. имеют дистанционноеуправление. Цепи управления выведены в кабину машиниста к пульту и в основном кконтроллеру машиниста. Контроллер машиниста предназначен для управленияаппаратами силовой цепи в режиме тяги и электрического торможения. Машинист спомощью контроллера устанавливает направление движения, увеличивает силу тяги,осуществляя набор позиций, или уменьшает силу тяги, производя сброс позиций(причем он может это делать опять же с помощью контроллера, либо по однойпозиции, либо автоматически до любой выбранной им позиции), а на электровозах сэлектрическим торможением задает режим торможения для остановки поезда или дляподдержания определенной скорости.
Контроллер машинистасостоит из низковольтных аппаратов—в основном кулачковых переключателей. Наконтроллерах, предназначенных для электровозов без электрического торможения,имеются два переключателя, а с торможением — три и некоторое дополнительноеоборудование. Каждый переключатель состоит из кулачкового вала, на верхнемконце которого установлена рукоятка, и кулачковых контакторных элементов(контакторов). Переводя рукоятки контроллера из одного положения в другое,машинист меняет режим ведения поезда. Каждой кулачковой шайбе, посаженной на вал,соответствует определенный кулачковый контактор. Контроллер установлен в кабинетаким образом, что рукоятки его находятся у машиниста под левой рукой; у правойруки машиниста расположены рукоятки и кнопки управления пневматическимитормозами электровоза и поезда.
/>
Рис. 1. Внешний вид
Устройство:
1. Верхнееоснование5. Нижнее основание
2. Кулачковыйпереключатель6. Рейка
3. Рейка7. тормознойпереключатель
4. Реверсивныйпереключатель
/>
Рис.2. Контроллермашиниста КМЭ-70
Контроллер машинистаКМЭ-70 состоит из главного кулачкового переключателя 2 (рис. 2), реверсивногопереключателя 4, тормозного переключателя 7, механической блокировки,переключателя тормозной силы и сельсина, являющегося датчиком напряжения длясистемы регулиро вания реостатного напряжения. Узлы контроллера машинистасмонтированы в каркасе, представляющем собой два основания — верхнее 1 и нижнее5, жестко соединенных рейками З и 6.
Принцип действия:
При постановке рукоятки вту или другую позицию происходит замыкание одних и размыкание другихконтакторов в соответствии с диаграммой замыканий, показанной на рис. 3, 4 и 5.
/>
Рис.3. Диаграммазамыканий контакторов главного вала КМЭ
/>
Рис.4. Диаграммазамыканий контакторов реверсивного вала КМЭ
/>
Рис.5 Диаграмма замыканийконтакторов тормозного вала КМЭ
Позиции рукоятки 3 (рис. 6)главного переключателя, рукоятки 4 реверсивного и рукоятки 2 тормозногопереключателя указаны на шкалах, укрепленных на контроллере. Расположениепозиций неслучайно. Оно имеет определенный, логический смысл и закономерность.Любое изменение позиций (например, перестановка местами РП и АП) исключило бывозможность управления электровозом.
Главный переключательконтроллера служит для управления тяговым режимом электровоза. Он имеетследующие позиции: 0—нулевая; АВ—автоматическое выключение; РВ—ручноевыключение; ФВ—фиксация выключения; ФП—фиксация пуска; РП— ручной пуск;АП—автоматический пуск; БВ—быстрое выключение. Позиции АП и БВ нефиксированные, с самовозвратом рукоятки. Остальные позиции — фиксированные.
Кулачковый валреверсивного переключателя установлен соосно с валом главного переключателя.Реверсивный переключатель служит для управления реверсорами, осуществляющими изменение/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/> направления движения (вперед или назад), а также длярегулирования ослабления возбуждения тяговых двигателей. Он имеет следующиефиксированные позиции: 0 — нулевая, ПП — вперед; ОП1, ОП2, ОПЗ (соответственно1, 2 и 3-я ступени ослабления возбуждения); ПП — назад. Все позицииреверсивного переключателя — фиксированные.
Тормознойпереключательпредназначен для управления электровозом в режиме реостатного торможения и дляплавного регулирования тока возбуждения двигателей, работающих при этом вгенераторном режиме. Позиции тормозного переключателя: 0 — нулевая (на рисункеона над рукояткой); П — подготовка цепей к торможению; ПТ- предварительноеторможение с тормозной силой до 120 кН; Торможение. Позиции 0, П, ПТ и крайниеположения зоны «Торможение» фиксированные. Остальные позиции зоны «Торможение»нефиксированные. На валу тормозного переключателя, кроме кулачковых, установленапрофильная шайба, с помощью которой производится поворот ротора сельсина.Поворот рукоятки по часовой стрелке от позиции ПТ до крайнего положения зоныторможения вызывает плавное уменьшение выход/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>ного напряжения сельсина от 24 В донуля. На верхнем основании контроллера установлен переключатель тормозной силыПТС (см. рис. 6, рукоятка 1). Положение его рукоятки определяет тормозную силуэлектровоза. Для предотвращения ошибочных действий машиниста все три групповыхпереключателя контроллера сблокированы специальными дисками, рычагами ипружинами. Это обеспечивает перемещения:
главной рукоятки, еслиреверсивная не находится на позиции 0 и тормозная установлена в положение 0;
тормозной рукоятки, еслиреверсивная находится в положении ПП и главная установлена в положение 0;
реверсивной рукоятки вположения ОП1, ОП2, ОПЗ, если тормозная находится в положении 0;
реверсивной рукоятки вположение 0 при нахождении главной и тормозной рукояток в положении 0.
Перемещения главной итормозной рукояток невозможны, если реверсивная рукоятка находится в положении0.
/>
Рис.6. Контроллер КМЭ-70(вид сверху)
Устройство кулачковыхконтакторных элементов на всех контроллерах примерно 4одинаково, ноконструктивное исполнение различное. Для примера рассмотрим кулачковыйконтактор КЭ-153. На изоляционном основании 2 (рис. 7) укреплен рычаг 6,который может поворачиваться на оси 7 в ограниченных пределах. На одном егоконце укреплен подвижной контакт 4, а на другом — ролик 8.
/>
Рис.7. Контакторкулачковый КЭ-153
Рычаг отжимается пружиной9 в сторону замыкания подвижного контакта 4 с неподвижным 3. Подвижной контактзамыкается с неподвижным с притиранием благодаря упругости специальновыбираемой конструкции держателя 5 подвижного контакта. Латунные выводы 1контактов закреплены на основании контактора. Контакты контактора нормальнозамкнуты. Если под ролик 8 подходит выступающая часть кулачковой шайбы — онотжимается, рычаг поворачивается и контакты размыкаются. Все контактные поверхностиобычно посеребрены.
Вывод:
Исследовали контроллермашиниста КМЭ-70, его назначение, устройство и принцип действия
Цель работы:
Исследовать устройство ипринцип действия блока дифференциальных реле БРД
Порядок работы:
1. Назначение
2. Устройство
3. Принцип действия
4. Рисунок
5. Вывод
/>
Рис.1. Внешний вид
Назначение
На электровозах длязащиты электрооборудования от токов короткого замыкания на вторичной сторонетягового трансформатора используется дифференциальная защита. Основным органомее является блок БРД (блок реле дифференциальной защиты). При аварийном режиметок в силовой цепи резко возрастает. Блок БРД постоянно контролирует скоростьвозрастания тока. Если она превышает наибольшую, которая может быть в рабочемрежиме, то он срабатывает и своими контактами воздействует на отключающиймеханизм ГВ.
Устройство и принципдействия
Он состоит из двуходинаковых электромагнитных реле 3 и 7. Якорь 2 реле, с которым связан рычаг 5,переключающий контакты 6, постоянно отжимается
пружиной 1 вверх. Намагнитопроводе реле помещена удерживающая (она же и включающая) катушка 4.Катушки обоих реле соединены
последовательно иполучают питание от напряжения 50 В. Ток в их цепи, ограниченный резисторами r 34 и r35, достаточен для удержания якорей
/>
Рис.2. Устройство блокадифференциальных реле
притянутыми инедостаточен для их притягивания. При восстановлении реле резисторы замыкаютсянакоротко контактом реле 207, что происходит при нажатии кнопки «Включение ГВ ивозврат реле». Ток удерживающих катушек возрастает, якоря притягиваются.Включенное положение обоих реле свидетельствует о готовности защиты, чтоавтоматически контролируется включенным положением главного выключателя, таккак в цепь его удерживающей катушки введены контакты обоих реле.
Шина 11 разрезана на двечасти — параллельные ветви 10 и 9. Сквозь окна магнитопроводов каждого реле этиветви пропущены одна навстречу другой. В случае если через блокдифференциальных реле протекает постоянный и неизменный по значению ток, тообщий ток i делится между цепями примерно поровну: i = i1 + i2, a i1 = i2.Магнитные потоки Ф1 и Ф2, вызванные соответственно токами i1 и i2, равны ипротивоположно направлены, т. е. взаимно компенсированы. Результирующий поток вмагнитной системе каждого реле определяется лишь магнитным потоком удерживающейкатушки. Магнитные потоки Ф удерживающих катушек направлены по часовой стрелке(чтобы не загромождать рисунка, они не показаны). В реле 3 поток Ф совпадает смагнитным потоком Ф2, а в реле 7—с магнитным потоком Ф1. Взаимная компенсацияпотоков Ф1 и Ф2 происходит при условии, что через шину 11 протекает постоянныйи неизменный по значению ток i.
Теперь представим, чтоток i, протекающий через блок слева направо, быстро возрастает. На одну шинку(с током i1) посажен пакет стальных шайб, и индуктивность ее больше, чем другойшинки (с током i2). Поэтому ток i1нарастает значительно медленнее, чем ток i2. Соответственно и магнитные потоки Ф2 в обоих реле возрастают значительно быстрее, чем потоки Ф1. Поэтому вобоих реле появится поток, равный разности Ф2 — Ф1 и направленный так же, какпоток Ф2.
В магнитопроводе реле 3магнитный поток Ф2 совпадает с потоком Ф от удерживающей катушки.Следовательно, результирующий поток в реле 3 будет увеличиваться и якорь релебудет притягиваться к магнитопроводу с еще большим усилием. Одновременно вмагнитопроводе реле 7 магнитный поток Ф2 направлен противоположно магнитномупотоку Ф. Следовательно, />/>/>/>/>/>/>результирующий поток в реле 7 будет уменьшаться иякорь под воздействием пружин отпадет от сердечника реле 7.
Если через БРД будетпротекать нарастающий ток в обратном направлении—справа налево, то произойдетобратное: якорь реле 7 будет притягиваться к сердечнику с большей силой, аякорь реле 3 отпадет, т. е. сработает реле 3. Аналогичное соотношение магнитныхпотоков в реле будет и в случае быстро уменьшающегося тока в БРД.
Блок БРД контролирует незначение протекающего через него тока, а лишь скорость его изменения: однимреле — в одном направлении, другим реле — в другом. Блок БРД срабатывает приразности токов в силовых витках 500 А. Время срабатывания — от моментадостижения током уставки до начала соприкосновения размыкающих контактов в цепипеременного тока— при скорости нарастания силового тока 1,3-106 А/ссоставляет 0,01 с.
Если через БРД протекаетмедленно возрастающий, медленно уменьшающийся или вообще неизменный ток, ниодно его реле не сработает.
При отпадании якорялюбого из двух реле БРД контакты этого реле выполняют три операции: замыкаютцепь отключающей катушки ГВ, размыкают цепь его удерживающей катушки и замыкаютцепь красной сигнальной лампы.
/>
Рис.3. Блокдифференциальных реле
Блок БРД (рис. 3)содержит два реле со специальной ошиновкой. На одной из шин поставлен пакетстальных шайб 8. Каждое реле состоит из шихтованного магнитопровода 1, якоря 5,катушки 7, контактов 6. Якорь может поворачиваться на оси 4. Одним концом онпроизводит переключение контактов. На другой его конец действует отключающаяпружина, усилие которой регулируют гайкой. Реле закрыто прозрачным кожухом.Силовая шина 2 с индуктивным шунтом с помощью клиц укреплена на каркасе,который состоит из двух панелей 3, скрепленных шпильками.
На верхней панелиразмещены добавочные резисторы и выводы. Размыкающие и замыкающие контактысгруппированы в одном блоке.
Вывод
Исследовали устройство ипринцип действия блока дифференциальных реле БРД
Цель работы:
Исследовать силовыеэлектрические цепи электровозов постоянного тока
Порядок работы:
1. Назначение
2. Принцип действия
3. Схема
4. Вывод
Назначение
Силовые электрическиецепи предназначены, посредством специальных электрических аппаратов, для подачинапряжения на тяговые двигатели электровоза.
После того как подняттокоприемник, включен главный выключатель, подано высокое напряжение и введеныв работу вспомогательные машины и устройства электровоза, могут быть приведеныв действие силовые цепи электровоза.
Принципиальные схемытяговых силовых цепей электровозов выполняют разнесенным способом. Отдельныецепи на схеме располагают горизонтально одна под другой. Силовые цепи различныхэлектровозов отличаются одна от другой, прежде всего числом тяговых двигателей.Кроме того, на построении схемы сказывается наличие или отсутствиерекуперативного либо реостатного торможения, используемый способ перехода содного соединения двигателей на другое, число ступеней ослабления возбуждения,способы защиты силовых цепей.
Контакты аппаратов насиловых схемах показывают в положении, соответствующем условиям их изображения.Как уже было отмечено, контакты аппаратов, не имеющие отключенного положения,изображают для положения, принятого за исходное (нормальное).
/>
Рис.1. Схема силовыхцепей электровоза ВЛ15
Принцип действия схемырассмотри на примере рекуперативного торможения.
Рекуперативный режим.Перед переходом в режим рекуперации электродвигатели вентиляторов переводят наработу в режиме «Высокая скорость» и включают тиристорные преобразователи U1.2,U 1.3 и U1.4 (см. рис. 1) и реле моторного тока КА2. Затемреверсивно-селективную рукоятку устанавливают в положение, соответствующеесоединению тяговых двигателей (П, СП или С). Соединение тяговых двигателейвыбирает машинист в зависимости от скорости движения и напряжения в контактнойсети. Рабочие зоны действия рекуперативного торможения электровоза следующие: от100 до 50 км/ч — параллельное соединение тяговых двигателей, от 64 до 33 км/ч —последовательно-параллельное, от 34 до 17,5 км/ч — последовательное.
При нахождении тормознойи главной рукояток контроллера машиниста на нулевой позиции и установкереверсивно-селективиой рукоятки в положение П валы групповых переключателей Q1и Q2 поворачиваются в положение, соответствующее параллельному соединениюдвигателей. После перемещения тормозной рукоятки на позицию П валы тормозныхпереключателей Q5 и Q6 устанавливаются в положение, соответствующее тормозномурежиму; при этом включаются контакторы К45, К46, К47, подсоединяющие цепиобмоток возбуждения двигателей к зажимам тиристорных преобразователей Vl-2,Vl-3, V1-4; линейные контакторы К2, К4 и К6, подготавливающие силовые цепиобмоток якорей тяговых двигателей к рекуперативному режиму. При установкетормозной рукоятки на позицию ПТ включаются контакторы КМБ4 (см. рис. 1),запускающие тиристорные преобразователи. При этом начинает расти токвозбуждения и соответственно э. д. с. тяговых двигателей, однако рекуперацияначнется лишь в момент, когда э. д. с. двигателей станет больше напряжения вконтактной сети.
Это обеспечивается тем,что включение линейных контакторов К1, КЗ, К5 поставлено в зависимость отсрабатывания соответственно реле рекуперации KV6, KV5, KV4. После того как онисработают, включаются линейные контакторы К1, КЗ, К5 (рис. 2), и образуются цепитока рекуперации.
На позиции ПТ происходитпредварительное торможение, осуществляется питание задатчика тока и задатчикаскорости, ввод цепей электровоза в режим рекуперации с ограничением тока якорядо 100 А.
Переключение обмотокякорей с параллельного соединения на последовательно-параллельноеосуществляется контактами группового переключателя Q2 в режиме выбега послеисчерпания возможности реализации необходимой тормозной силы на соединении Пиз-за снижения скорости движения электровоза. Переключение обмоток якорей споследовательно-параллельного на последовательное соединение, когдапрекращается реализация тормозной силы, осуществляется также в режиме выбегаконтактами группового переключателя Q1.
/>
Рис.2. Схема прохождениятока при рекуперации на параллельном соединении тяговых двигателей
Вывод
Исследовали силовыеэлектрические цепи электровозов постоянного тока
Цель работы:
Исследовать электрическиецепи управления электровозов постоянного тока
Порядок работы:
1. Назначение
2. Принцип действия
3. Схема
4. Вывод
Назначение
Цепи управления предназначеныдля управления электрическими аппаратами электровоза (токоприемники, главныйвыключатель, главный контроллер и т.д.) для регулирования напряжения на тяговыхдвигателях.
Чтобы лучше понятьвзаимную связь электрических машин, электрической аппаратуры и другогоэлектрооборудования, реально существующие электрические цепи электровозовпредставляют в виде схем. Знание электрических схем требуется не только дляпонимания работы оборудования электровозов, управления электровозов, но и длябыстрого обнаружения появляющихся в процессе эксплуатации отдельныхнеисправностей электрооборудования. Необходимо уметь читать схему, т. е.,пользуясь условным ее графическим изображением, проследить путь прохождениятока в электрических цепях локомотива при всех режимах его работы, определитьсвязь и взаимодействие всего электрического оборудования. Для облегчения поискапровода, изображаемые на электрической схеме электровоза в виде линий,пронумерованы по участкам.
/>
Рис.1. Схема цепейуправления электровоза ВЛ15
Продолжим рассмотрениесхемы рекуперативного торможения со стороны цепей управления.
Рекуперативный режим.Перед переходом на рекуперативное торможение включают тиристорныепреобразователи (ТП) и реле моторного тока КА2 обеих секций. При этом главная итормозная рукоятки должны находиться на нулевой позиции. Затемреверсивно-селективную рукоятку переводят в одно из выбранных положений П, СПили С в зависимости от скорости движения электровоза. При установкереверсивно-селективной рукоятки в положение П по проводам Э564 и Э565напряжение подается на катушки вентилей групповых переключателей Q1, Q2 и ихвалы занимают положения соответственно СП-П и П. Контакты Q1 и Q2 замыкают цепьпитания от провода Э565 (замыкающий контакт Q1, провод 572, замыкающий контактQ2, провод 575) катушки реле времени КТ11.
При установке тормознойрукоятки на позицию П от провода 501 через контакт 105-106 тормозного вала,контакт 13-14 реверсивно-селективного вала, провод Э566, контакты QFl, KV24,KV31, КА2, Q10 напряжение подается на катушки вентилей Т тормозныхпереключателей Q5 и Q6. Их катушки возбуждаются, и валы тормозныхпереключателей занимают положение, соответствующее рекуперативному режиму. Отпровода 505 через контакт 15-16 реверсивно-селективного вала, контакт 101-102тормозного вала, провод Э533, контакты Q5 и Q6 получают питание катушкивентилей контакторов К45, К46, К47, которые подключают обмотки возбуждениятяговых двигателей к тиристорным преобразователям. От провода 604 черезконтакты Q5, Q6, Q9, Q15 напряжение подается на катушки вентилей линейныхконтакторов К2, К4, К6. Они включаются, но линейные контакторы К1, КЗ, К5 ещеотключены; они включатся после того, как сработает реле рекуперации KV4, KV5,KV6.
При переводе тормознойрукоятки на позицию ПТ провод Э537 через контакт 115-116 контроллера машинистасоединяется с корпусом и от провода 604, через контакт реле SP3, замыкающиеконтакты контакторов КМ64, КМ71, К47 и К45 напряжение подается на катушкиконтактора КМ72 и промежуточных реле KV21 и KV22. После включения контактораКМ72 получает питание система управления преобразователями по проводу Э524,преобразователи начинают работать. Контактами реле KV21 и KV22 подготавливаютсяцепи включения реостатных контакторов. Цепи рекуперации собираются послевключения линейных контакторов К1, КЗ и К5. На катушки их вентилей напряжениеподается от провода Э566, но они не возбуждаются до тех пор, пока не сработаютреле рекуперации KV6, KV5, KV4. Реле KV4, KV5 и KV6 включаются на позиции ПТ,когда суммарная ЭДС тяговых двигателей превысит напряжение контактной сети.Катушки вентилей контакторов К1, КЗ и К5 соединяются с корпусом кузова по цепи:провода 606, 642, 643, замыкающие контакты контакторов К47, К46, К45, провода608, 607 и 605, контакты реле KV6, KV5, KV4, провод 612, кнопка S17 (проверкаСАУРТ), провод Э537, контакт 115-116 тормозного вала контроллера, провод 600,корпус.
На соединении П попроводу Э565 через замыкающий контакт Q2, провод 591, контакты контакторов Kl,К5 и КЗ напряжение подается к катушкам реостатных контакторов К22, К23, К17,К18, К12, К13. Цепи этих катушек соединены с корпусом при замкнутых контактахреле KV21 и KV22. При включении контакторов К12, К13, К17, К18 и К22, К23 выводятся соответствующие пусковые резисторы.
На позиции ПТ тормознойрукоятки получает питание электроблокировочный вентиль SP6 по проводу Э534через контакты тормозного переключателя Q5, контактора К2 и пневматическоговыключателя управления SP2. Вентиль SP6 отключает тормозные цилиндры секции отвоздухораспределителей во избежание заклинивания колесных пар при служебномторможении поезда во время рекуперации. Допускается возможность примененияэлектрического торможения и одновременно приведение в действие вспомогательногокрана при давлении в тормозных цилиндрах ниже 130—150 кПа. При более высокомдавлении цепи электрического тормоза разбираются пневматическим выключателемуправления SP3, контакт которого включен в цепь катушек контактора КМ72, релеKV21 и KV22. После разрыва контактором КМ72 цепи управления преобразователямиток возбуждения тяговых двигателей падает и они переходят в тяговый режим, притоке 100 А отключается реле КА2, которое своим контактом разрывает цепь питаниякатушек вентилей линейных контакторов.
Для служебного снятиярекуперативного торможения тормозную рукоятку перемещают в сторону нулевойпозиции до тех пор, пока ток в цепи тяговых двигателей не достигнет 100 А; приэтом срабатывает реле КА2 и своим контактом разрывает цепь питания катушек вентилейлинейных контакторов, контактора КМ72, реле KV21 и KV22 Линейные контакторыразрывают цепь тяговых двигателей, а контактор КМ72 — цепь управленияпреобразователями. При срыве рекуперации размыкается контакт контактора К2,вентиль SP6 теряет питание и открывается доступ воздуху в тормозные цилиндрынезависимо от положения крана машиниста. Это обеспечиваетсяэлектроблокировочным вентилем У9, который, возбуждаясь, через размыкающийконтакт контактора К2 создает параллельную цепь питания тормозных цилиндров.
При разрядке тормозноймагистрали до 290—270 кПа контакт пневматического выключателя SP2 размыкается иотключает катушку вентиля SP6, в результате чего приводится в действиепневматический тормоз и при давлении в тормозных цилиндрах 190—150 кПа цепиэлектрического торможения разбираются, так как размыкаются контакты реле.
Последующий сбор цепейрекуперативного торможения возможен после установки тормозной рукоятки впозицию 0, на которой происходит включение реле КА2. Во избежание срыварекуперативного торможения в результате отключения реле КУ4, KV5, KV6 контактыэтих реле в цепи линейных контакторов шунтируются замыкающими контактами соответствующихлинейных контакторов К5, КЗ и К1.
На соединении СПвключаются контакторы КЗ и К5. При этом от провода Э564 по цепи: размыкающийконтакт Q2, провод 591, замыкающий контакт линейных контакторов КЗ и К5напряжение подается к катушкам реостатных контакторов К17, К18 и К12, K13. Насоединении С включается линейный контактор К1 и через провода Э582, Э534, контактQ5, размыкающий контакт группового переключателя Q1, провод 591, замыкающийконтакт К1, провод 681 напряжение подается к катушкам реостатных контакторовК22, К23, а от провода 681 через размыкающие контакты Q1 по проводам 639, 680 —соответственно к катушкам реостатных контакторов K12, К13 и К17, К18.
Аналогично действию цепейуправления на соединении П протекает работа цепей управления электровоза врежиме рекуперативного торможения на СП или С соединения тяговыхэлектродвигателей.
При установке реверсивно-селективнойрукоятки в положение СП прекращается подача напряжения на включающие катушкивентилей групповых переключателей Q2 и их валы занимают положение С-СП, а приустановке реверсивно-селективной рукоятки в положение С прекращается подачанапряжения на включающие катушки вентилей групповых переключателей Q1 и онизанимают положение С.
Вывод
Исследовали электрическиецепи управления электровозов постоянного тока
Цель работы:
Исследовать силовыеэлектрические цепи электропоезда постоянного тока
Порядок работы:
1. Назначение
2. Принцип действия
3. Схема
4. Вывод
Назначение
Силовые электрическиецепи предназначены, посредством специальных электрических аппаратов, для подачинапряжения на тяговые двигатели и другие устройства электропоезда.
После того как подняттокоприемник, включен главный выключатель, подано высокое напряжение и введеныв работу вспомогательные машины и устройства, могут быть приведены в действиесиловые цепи электропоезда.
Схема электропоездаобеспечивает:
1. Автоматическоеэлектродинамическое торможение до скорости 10-15 км/ч с автоматическимдотормаживанием.
2. Автоматическийпуск (разгон) поезда с нулевой до максимальной скорости под контролем блокарегулятора ускорения БРУ.
3. Изменениеинтенсивности разгона и торможения из кабины машиниста.
4. Рекуперативноеторможение с независимым возбуждением с максимальной скорости до скорости 45-50км/ч и автоматический переход на реостатное торможение с независимымвозбуждением с максимальной скорости до скорости 45-50 км/ч при повышении напряженияв контактной сети более (3950 ± 50) вольт.
5. Реостатноеторможение с самовозбуждением со скорости 45-50 км/ч до скорости 10-15 км/ч.
6. Автоматическоедотормаживание электропневматическим тормозом со скорости 10-15 км/ч до полнойостановки.
7. Автоматическоезамещение электропневматическим тормозом электродинамического тормоза даннойсекции.
8. Комбинированноеторможение электродинамическим тормозом моторных вагонов иэлектропневматическим тормозом прицепных вагонов.
9. Сбор схемыавтоматического резервного питания от преобразователя соседней секции в случаевыхода из строя собственного преобразователя секции.
10. Автоматическое поддерживаниемикроклимата во всем составе поезда
по информации от датчика-реле температуры (Т419-2М).
Аппараты и устройствазащиты электропоезда обеспечивают защиту от:
1. Перенапряжений вконтактной сети, для чего в схеме предусмотрены униполярные вилитовыеразрядники.
2. Радиопомех,вызванных искрением на токоприемнике, коммутацией тяговых двигателей иаппаратов силовой цепи.
3. Токов короткогозамыкания, перегрузки и токов утечек в силовой цепи и цепях вспомогательныхмашин.
4. Сбора схемы приотсутствии напряжения в контактной сети.
5. Перегрузки вслучае боксования, разносного боксования, юза и заклинивания колесных пар.
6. Обратных токов вцепи двигателя преобразователя.
7. Коммутационныхперенапряжений.
Режим электрического торможения.
Силовая цепь в режимеэлектрического торможения обеспечивает: реостатное торможение с независимымвозбуждением тяговых двигателей; рекуперативное торможение, реостатноеторможение с самовозбуждением тяговых двигателей, совместное действиеэлектропневматических тормозов всех вагонов и реостатного торможения моторныхвагонов в конце торможения и до полной остановки; замещение в случае отказаэлектрического торможения электропневматическим. Кроме того, предусмотреныследующие переходы: с реостатного торможения с независимым возбуждением нарекуперативное, с рекуперативного торможения на реостатное с самовозбуждением,с рекуперативного торможения на реостатное с независимым возбуждением в случаеповышения напряжения в контактной сети, с реостатного торможения с независимымвозбуждением на реостатное с самовозбуждением.
/>
Рис.1. Схема силовыхцепей моторного вагона электропоезда ЭР2Т
При установке главнойрукоятки контроллера машиниста в 3-е тормозное положение в силовой цепипроизойдут следующие переключения: вал силового реостатного контроллеравозвратится на 1-ю позицию; вал тормозного переключателя перейдет в положениетормозного режима; включится контактор ОВ (см. рис. 1), подключая обмоткивозбуждения тяговых двигателей к тиристорному преобразователю; включитсяконтактор KB, подающий питание в систему САУТ и через трансформатор возбужденияТрВ на тиристорный преобразователь; включатся контакторы Т и ЛКТ, и системаСАУТ начнет выдавать управляющие импульсы на тиристоры преобразователя. Цепиначнут работать в режиме реостатного торможения с независимым возбуждением. Приэтом возрастет ток возбуждения двигателей, а вследствие этого и их ЭДС. Когданапряжение якоря на тяговых двигателях становится близким к напряжению вконтактной сети, срабатывает реле включения рекуперации (РВР) электронногоблока БЭР и включает линейный контактор ЛК. В этот момент на реостатноеторможение с независимым возбуждением накладывается кратковременнорекуперативное торможение. Начать рекуперативное торможение возможно только принапряжении в контактной сети менее 3750 В.
После включения линейногоконтактора ЛК отключается тормозной контактор Т и остается собранной лишь цепьрекуперативного торможения. Она состоит из цепи тока возбуждения тяговыхдвигателей и цепи тормозного тока. Когда ток возбуждения достигнет 250 А, всистеме автоматического управления сработает реле самовозбуждения РСВ ипереведет силовую цепь тормозного режима с независимым возбуждением нареостатное торможение с самовозбуждением. При этом происходит кратковременнорекуперативно-реостатное торможение. После включения тормозного контактора Т отключаетсялинейный контактор ЛК.
В дальнейшем приуменьшении тормозного тока по мере снижения скорости СУРК выдает команду напереключение силового реостатного контроллера. При повороте его вала с 1-йпозиции на 2-ю запирается тиристорный преобразователь и отключается контакторОВ. Контактор 16 реостатного контроллера подключает обмотки возбуждениядвигателей к обмоткам якорей с постоянным ослаблением возбуждения до 80%. Наэтом завершается переход на реостатное торможение с самовозбуждением.
Параллельно обмоткамвозбуждения подключена шунтирующая цепь: тормозной контактор Т, резисторыослабления возбуждения R24, R11, R12, R13, R14, R15, шунт амперметра А2. На 3-й позиции реостатногоконтроллера контактор KB отключается. В дальнейшем для поддержания тормознойсилы реостатный контроллер начинает постепенно выводить ступени пуско-тормозныхрезисторов под контролем СУРК БЭР до 14-й позиции. В конце реостатноготорможения на 11-й позиции реостатного контроллера начинает действоватьэлектропневматическое торможение и совместно с реостатным продолжается дополной остановки. При отключении торможения на высоких скоростях силовая цепьвначале переключается с рекуперативного торможения на реостатное, затемснимается возбуждение тяговых двигателей и после этого с выдержкой времениразмыкаются контакты контакторов Т и ЛКТ. Отключение электрического торможенияна низких скоростях осуществляется с предварительным снятием ослаблениявозбуждения тяговых двигателей контактором Ш Такая последовательность переключенийуменьшает искрение на коллекторах тяговых двигателей и облегчает условия работыконтакторов ЛК, Т и ЛКТ.
Если рукоятка контроллерамашиниста установлена в тормозное положение П4, переход на электрическоеторможение происходит аналогично рассмотренному. При установке рукояткиконтроллера машиниста в тормозное положение П5 электропневматическое торможениеначинается на всех вагонах поезда. На моторном вагоне оно накладывается наэлектрическое, что может привести к юзу. Поэтому в том случае, когда давление втормозных цилиндрах достигнет уставки автоматического выключателя торможения(АВТ) цепи электрического торможения отключаются.
Вывод
Исследовали силовыеэлектрические цепи электропоезда постоянного тока
Цель работы:
Исследовать электрическиецепи управления электропоезда постоянного тока
Порядок работы:
1. Назначение
2. Принцип действия
3. Схема
4. Вывод
Назначение
Цепи управленияпредназначены для управления электрическими аппаратами локомотива(токоприемники, главный выключатель, главный контроллер и т.д.) длярегулирования напряжения на тяговых двигателях.
Чтобы лучше понятьвзаимную связь электрических машин, электрической аппаратуры и другогоэлектрооборудования, реально существующие электрические цепи представляют ввиде схем. Знание электрических схем требуется не только для понимания работыоборудования, управления локомотивом, но и для быстрого обнаруженияпоявляющихся в процессе эксплуатации отдельных неисправностейэлектрооборудования. Необходимо уметь читать схему, т. е., пользуясь условнымее графическим изображением, проследить путь прохождения тока в электрическихцепях локомотива при всех режимах его работы, определить связь и взаимодействиевсего электрического оборудования. Для облегчения поиска провода, изображаемыена электрической схеме в виде линий, пронумерованы по участкам.
/>
Рис.1. Схема цепейуправления электропоезда ЭР2Т
Режимы торможения.Главная рукоятка может быть установлена в следующие тормозные положения:
1-е положение фиксациялюбой тормозной позиции, например при торможении для ограничения скорости науклоне;
2-е положение — автоматическое электрическое торможение с пониженным замедлением идотормаживанием электропневматическим тормозом;
3-е положение — нормальное электрическое торможение и дотормаживание электропневматическим тормозом;
4-е положение — нормальное электрическое торможение совместно с электропневматическимторможением на прицепных вагонах;
5-е положение — нормальное электрическое торможение совместно с электропневматическим торможением на всех вагонах.
При установке главнойрукоятки контроллера машиниста сразу в 3-е тормозное положение (нормальное)замыкаются контакты 9 главного вала, в результате чего подается напряжение напровод 22Г. Замыкаются также контакты 8 главного вала, подающие напряжение накатушку контактора времени торможения КВТ по цепи: провод 22Д, контакт кнопки «Возвратзащиты», контакт 3 реверсивного вала, провод 22В, контакты 9 главного вала,провод 22Г, контакт 8 главного вала, катушка контактора КВТ, провод 30.Контактор КВТ включается, в результате чего получают питание провода 40Я, 22М и11 главного вала контроллера машиниста, подающие напряжение на провод 3 икатушку вентиля контактора Ш. Контактор Ш включается и своим контактом впроводах 22П—22Г замыкает цепь питания реле-повторителя ПШ.
Нажав кнопку «Торможение»на пульте управления в головной кабине, подают напряжение по проводу 40(контакты переключателя «Торможение», провод 40А, контакты РУМ, провод 42А,контакт ПЛКТ) на катушку вентиля тормозного переключателя ТП-Т. Вал этогопереключателя устанавливается в тормозное положение, его контакт ТТ11 впроводах 22П—22Я подает напряжение на катушку реле повторителя ПТП-Т. Попроводу 40 получают питание катушки контакторов ОВ и КВ. Контактор ОВподключает обмотки возбуждения двигателей к тиристорному преобразователю,контактор KB подает напряжение на трансформатор возбуждения ТрВ (см. схемусиловых цепей электропоезда).
После включенияреле-повторитель ПТП-Т замыкает контакт в проводах 40Г—40Н, в результате чегоподается напряжение на катушку вентиля контактора Т. Включившись, этотконтактор своим контактом в проводах 22П—22ГВ подает напряжение нареле-повторитель ПТ, а оно своим контактом в проводах 11Б—11В — на катушкуконтактора ЛКТ, замыкающего своим контактом в проводах 22П—22ГА цепь питанияреле-повторителя ПЛК.
Включением контакторовOB, KB, T и ЛКТ заканчивается сбор силовой цепи. Мгновенное загораниесигнальной лампы ЛК и Т свидетельствует о том, что реле-повторители ПТконтакторов Т на всех моторных вагонах возбуждены и происходит реостатное торможениес независимым возбуждением.
Размыкание контактов ЛКТв проводах 20А—87Л ведет к плавному нарастанию тока и напряжения якорейдвигателей. Когда ЭДС двигателей станет близкой к напряжению контактной сети,сработает реле включения рекуперации РВР в БЭР и своим контактом в проводах40Т—40АЖ подаст напряжение на катушку контактора ЛК по цепи: провод 40,контакты переключателя «Торможение», контакты РУМ, РСФ, РРБ, КЗ, ПТПТ, РНМ, ПШ,РВР, РМТ, ПТП-Т, РРБ, БЭР, РН, БВ, катушка контактора ЛК, контактор РК1, провод30А, контакты РУМ, провод 30. Контактор ЛК, включившись, замыкает цепь питанияреле-повторителя ПЛК, а оно своим контактом в проводах 40Н— 40Л отключаетконтактор Т, который контактом в проводах 22П—22ГВ отключает реле-повторительПТ.
Это приводит к переходу среостатного торможения с независимым возбуждением на рекуперативное. Еслинапряжение контактной сети превысит уставку реле РМН (3950 В), то релесработает и своим контактом в проводах 40Н—40Л подаст питание на контактор Т, аон — на реле-повторитель ПТ. Контакт реле РМН в проводах 40У—40Б отключитконтактор ЛК, а он — реле-повторитель ПЛК. Таким образом, произойдет переход нареостатное торможение с независимым возбуждением. Контакт ПТ в проводах 40Т—40Нобеспечивает перекрышу между контакторами ЛК и Т, что исключает полноепрекращение тормозного тока при переходе.
Некоторые неисправности вцепях могут привести к уменьшению ЭДС двигателей и изменению направления тока якорей,т е. вместо режима торможения возникает режим тяги, что недопустимо. Наизменение направления тока якоря реагирует реле РМТ, которое, разомкнув свойконтакт в проводах 40АЖ—40Х, отключает контактор ЛК, а он — реле ПЛК. Реле ПЛКсвоим контактом в проводах 40Н—40Л замыкает цепь питания контактора Т, а он —реле ПТ, в результате чего осуществляется переход с рекуперативного торможенияна реостатное с независимым возбуждением.
По мере снижения скоростидвижения САУТ увеличивает ток возбуждения двигателей. Когда он достигнетмаксимального значения, срабатывает реле перехода на самовозбуждение РСВ(уставка 250 А) Реле РСВ контактом в проводах 40Н—40Л подает питание наконтактор Т. Контакт РСВ в проводах 40Б—40Н и контакт ПТ в проводах 40Т—40Нотключают контактор ЛК, который разрывает цепь питания реле-повторителя ПЛК,осуществляя переход с рекуперативного торможения на реостатное ссамовозбуждением. Кроме того, контакты ПТ (в проводах 3Е— 1X), ПЛК (в проводах 1X—1П),РСВ (в проводах 1П—1М) и контакт РК1-10, замыкаясь, собирают цепь питаниясистемы СУРК: провод 22Г, контакт 10 главного вала, провод 1, контакты РУМ,контакт РК1-13, контакт ПШ, контакт РК1-10, контакты ПТ, ПЛК, РСВ, провод 1М,система СУРК. Система СУРК начинает осуществлять управление реостатнымконтроллером так же, как в режиме тяги. На позиции 2 вала РК замыкается контакторРК2-11 (в проводах 87Н—20А) и после отключения контактора ЛК уставка системыСАУТ становится нулевой, к этому моменту отключается контактор ОВ (разомкнулсяконтактор РК1 в проводах 40В—40Я). Цепь реостатного торможения ссамовозбуждением уже собрана, и торможение продолжается, в процессе еговыводятся пуско-тормозные резисторы. При переходе на позицию 3 контакт РК1-2 впроводах 40Г—40К размыкается, отключая контактор KB, контакты которогоразмыкают цепь трансформатора возбуждения ТрВ (см. схему силовых цепейэлектропоезда); тиристорный преобразователь выключается.
Разомкнутый контакт ПТП-Мв проводах 30Е—30ИЯ исключает повторное включение контактора ЛК, которое можетпроизойти из-за отпадания якоря реле РСВ при отключении контактора КВ. На 11-йпозиции размыкается контакт РК1-10 в проводах ЗЕ—ЗГ и вал реостатногоконтроллера останавливается. Дальнейшее электрическое торможение ссамовозбуждением становится малоэффективным, и тогда подключаетсяэлектропневматический тормоз, действующий до полной остановки электропоезда. Навсех тормозных позициях рукоятки контроллера замкнут контакт 20 главного вала,в результате чего подается напряжение с провода 44 на провод 49, подводящийпитание к катушкам вентилей отпуска ВО электропневматического тормоза.
На 11-й позицииреостатного контроллера замыкается контакт РК11-20, который подает напряжениена провод 9 (реле РЗТ в блоке БЭР включено), а по нему — на катушки релевремени торможения РВТ2 всех моторных вагонов по цепи: провод 1А, контактор РК11-20,контакт реле ПРТ, катушка реле РВТ2, провод 30. Реле РВТ2 срабатывает и своимконтактом подает напряжение на катушку промежуточного реле торможения ПРТ. РелеПРТ включается, замыкает контакты в проводах 1Ж—IP (становится на самоподпитку)и 44—44х (подает напряжение на провод 50, в результате чего катушки вентилейторможения ВТ моторного и прицепного вагонов возбуждаются). Начинаетсянаполнение тормозных цилиндров моторного и прицепного вагонов. Контакт ПРТ впроводах 1Н—1Д размыкается, якорь реле РВТ2 отпадает с выдержкой времени, иреле размыкает свой контакт в проводах 44—50, разрывая им цепь питания катушеквентилей торможения ВТ.
При установке главнойрукоятки контроллера во 2-е тормозное положение цепи работают аналогично.Однако контакт 15 главного вала не замкнут и провод 41 обесточен. Питаниесистемы САУТ переведено на другой канал, которому соответствует более низкаяуставка системы, в результате чего торможение происходит при пониженномзамедлении.
В 1-м тормозном положениирукоятки замыкается контакт 14 главного вала и по проводу 4 напряжение подаетсяна катушку реле пониженной уставки РПУ. Оно своими контактами переводит системуСАУТ на питание по каналу, которому соответствует минимальная уставка по току.В то же время провод теряет питание, так как контакт 10 главного валаразомкнут. Данное положение используют для так называемого отпускаэлектрического торможения без разбора цепей. Так как напряжение с провода 1снято, то не может включиться электропневматический тормоз.
При установке главнойрукоятки контроллера в 4-е тормозное положение на моторных вагонах будетпродолжаться электрическое торможение с нормальной уставкой. Однакодополнительно замкнется контакт 18 главного вала, который подает напряжение накатушки вентилей ВТ всех прицепных вагонов по проводу 8 (включается релеторможения промежуточное РТП). Катушка вентиля ВО через кнопку «Отпуск» попроводу 49 получает питание при всех тормозных положениях рукоятки контроллера.Таким образом, совместно с электрическим торможением на моторных вагонах действуетэлектропневматический тормоз на прицепных вагонах
Для полного отпускатормозов необходимо главную рукоятку контроллера установить в положение 0. Еслитребуется сохранить электрическое торможение на моторных вагонах, то главнуюрукоятку необходимо перевести в 3-е или 2-е тормозное положение и кнопкой «Отпуск»снять напряжение с катушек вентилей ВО прицепных вагонов.
В случае необходимостиступенчатого торможения электропневматическим тормозом прицепных вагоновглавную рукоятку контроллера переставляют из 3-го положения в 4-е и обратно.Если рукоятка контроллера установлена в 4-е тормозное положение, можно получитьзамедленное электрическое торможение, нажав кнопку «Пониженная уставка».
При установке главнойрукоятки контроллера в 5-е тормозное положение происходит электрическоеторможение на моторных вагонах и одновременно действуют электропневматическиетормоза всех вагонов. Дополнительно включается контакт 19 главного вала, и попроводу 47 напряжение подается на катушку реле контроля тормоза РКТ, которое,включившись, своим контактом в проводах 47—50 подает напряжение на провод 50 икатушки вентилей ВТ моторных и прицепных вагонов. Начинается электропневматическоеторможение, которое накладывается на электрическое, что может привести кзаклиниванию колес В этом случае давление в тормозных цилиндрах моторныхвагонов не должно превышать 240—250 кПа, иначе сработает автоматическийвыключатель торможения АВТ и своими контактами в проводах ЗА—ЗБ отключитконтактор Ш, а он — повторитель ПШ. Если успела собраться цепь рекуперативноготорможения, то контакты реле ПШ в проводах 40Т—40У и 40Н—40Л осуществят переходна реостатное торможение. Одновременно в системе САУТ контакты ПШ в проводах20А—87Н и ПЛК в проводах 87Н—87Л переведут питание системы на другой канал, чторавносильно уменьшению уставки до нуля. Электрическое торможение таким образомпрекращается. Давление в тормозных цилиндрах при электропневматическомторможении определяется временем нахождения главной рукоятки в 5-м положении.Для ограничения силы торможения рукоятку контроллера следует перевести в 3—1-еположение. Чтобы получить ступенчатое торможение, необходимо главную рукояткуконтроллера переставлять из 5-го тормозного положения в 4-е и обратно.Ступенчатый отпуск производят, нажав кнопку «Отпуск». При этом кнопка «Торможение»в проводе 8 должна быть включена.
При срыве электрическоготорможения на каком-нибудь моторном вагоне при 2, 3, 4 или 5-м положениирукоятки контроллера машиниста автоматически вступает в действиеэлектропневматический тормоз на данном вагоне. На остальных моторных вагонахбудет продолжаться электрическое торможение Это происходит следующим образом.При нахождении рукоятки контроллера в одном из тормозных положений контакт 16главного вала разомкнут, провод 42 обесточен и реле времени торможения РВТ1отключено. Контакт 10 главного вала замкнут (2—5-е положения), напряжениеподается на провод 1, а по нему и на катушку реле РВТ2. Так как ток якорейдвигателей отсутствует, то реле РЗТ не возбуждено и его контакт в проводах1А—1Н замкнут. Если же возникнет ток в якорях, то реле РЗТ сработает и своимконтактом в проводах 1А—1Н предотвратит включение электропневматическоготормоза.
Если же ток якорей невозникнет, то по истечении выдержки времени якорь реле РВТ1 отпадет и оно своимконтактом в проводах 1Н—1Ж включит реле ПРТ. Дальнейшая работаэлектропневматического тормоза аналогична режиму дотормаживания. Отличиезаключается в том, что контакты РЗТ в проводах 9—1Н препятствуют срабатываниюэлектропневматического тормоза на остальных вагонах. Кроме того, посколькукатушка реле РВТ2 находилась под напряжением более длительное время, товыдержка времени РВТ2 будет больше, следовательно, и торможение будет болееэффективным, что необходимо на высоких скоростях. При снижении скорости до 40—30км/ч производят ступенчатый отпуск электропневматического тормоза кнопкой «Отпуск».
Для прекращенияторможения устанавливают главную рукоятку контроллера машиниста в положение 0.Если это происходит при рекуперативном торможении, то размыкаются контакторы 11и 8 главного вала (отключаются контакторы Ш и КВТ) Контакты ПШ в проводах40Т—40У и 40Н—40Л осуществляют перевод на реостатное торможение с независимымвозбуждением, а контакты ПШ и ПЛК в проводах 20А—87Н, 87Н—87Л в системе САУТуменьшают до 0 уставку по току. При этом осуществляется плавное уменьшениетормозной силы. По истечении выдержки времени, обеспечиваемой конденсаторомС12, отпадает якорь контакторов ЛК и ЛКТ, которые выключаются почти без разрыватока.
Аналогично прекращаютреостатное торможение при независимом возбуждении. Порядок отключенияконтакторов Ш, Т, ЛКТ при реостатном торможении с самовозбуждением сохраняетсяпрежний, но воздействие на систему САУТ незначительно. Однако контактор Швводит в цепь возбуждения резистор R23, что приводит к значительному уменьшениютормозного тока.
Вывод:
Исследовали электрическиецепи управления электропоезда постоянного тока
Цель работы:
Исследовать силовыеэлектрические цепи электровоза переменного тока
Порядок работы:
1. Назначение
2. Принцип действия
3. Схема
4. Вывод
Назначение
Силовые электрическиецепи предназначены, посредством специальных электрических аппаратов, для подачинапряжения на тяговые двигатели и другие устройства электровоза.
После того как подняттокоприемник, включен главный выключатель, подано высокое напряжение и введеныв работу вспомогательные машины и устройства, могут быть приведены в действиесиловые цепи электровоза.
После подъематокоприемника и включения ГВ на секции электровоза с поднятым токоприемникомток будет протекать от контактного провода в рельсовую цепь следующим образом:
/>/>/>/>/>/>/>/>/>«к.п.» 1 ДП 2 4 10 ТТ 3 23 «корпус».
Высоковольтная цепь (рис.1) включает в себя следующее оборудование:
1 — токоприемник Л-13У1;
ДП — дроссель Д-51 дляподавления радиопомех, которые возникают при работе электровоза;
2 — разъединитель высшегонапряжения РВН-2, служащий для
отключения неисправного токоприемника;
3 — первичная обмоткатягового трансформатора ОДЦЭ-5000/25Б-02 с выводами А-Х;
4 — главный выключательтипа ВОВ-25А, служащий для автоматического отключения питания первичной обмоткитрансформатора 3 от токоприемника;
10 — фильтр типа Ф6,служит для подавления радиопомех, создаваемых работой электрическогооборудования электровоза, не пропуская их в контактную сеть; настроен начастоту поездной радиосвязи 2,13 МГц;
ТТ — трансформатор токатипа ТПОФ-25, служит для ввода высокого напряжения в кузов и является датчикомдля реле максимального тока;
23 — трансформатор токаТКЛП-0,66, служит датчиком для токовой обмотки счетчика электроэнергии 103.
/>
Рис.1. Схема силовыхцепей электровоза ВЛ80с
Питание первичной обмоткитягового трансформатора соседней секции (с опущенным токоприемником)осуществляется через межсекционный разъединитель 6 типа РВН-2, который служитдля непосредственного отключения высоковольтной цепи одной секции электровозаот другой при повреждениях. От атмосферных перенапряжений высоковольтные цепизащищены разрядником РВЭ-25М (5) или ограничителем перенапряжений ОПН-25 (5). Откоммутационных перенапряжений высоковольтные цепи защищены нелинейнымсопротивлением НС, которое шунтирует разрывные контакты ГВ. От токовыхперегрузок и коротких замыканий в первичной обмотке тягового трансформатораслужит реле максимального тока РМТ, которое воздействует на отключение ГВ, еслиток в первичной обмотке тягового трансформатора достигнет значения 250±25 А.
Работа силовой схемы на 1позиции ЭКГ
После подъематокоприемника и включения ГВ от контактной сети по первичной обмотке тяговоготрансформатора начнет протекать переменный ток: через токоприемник 1, черездроссель ДП, через разъединитель токоприемника 2, через контакты ГВ, черезфильтр 10, по токоведущему стержню трансформатора тока ТТ, по первичной обмоткетягового трансформатора З(А-Х), через шину трансформатора тока 23, пометаллическому кузову электровоза и далее в рельсовую цепь. На другую секциюток идёт через межсекционный разъединитель 6.
Если напряжение вконтактной сети 25 кВ, то на выводах тяговых вторичных обмоток трансформаторабудут следующие значения напряжения: на каждой нерегулируемой обмотке свыводами al-xl и а2-х2 — по 638 В; на каждой регулируемой обмотке с выводами1-01 и 5-02 — по 580 В, из них в каждой секции регулируемой обмотки — по 145 В.
Ha «0» позиции ЭКГ всеконтакторы ПС (переключателя ступеней, кроме контактора 30) и все контакторы ПО(переключателя обмоток, кроме контакторов 32, 33) отключены и нет замкнутойцепи для протекания тока через ТЭД.
На любой позиции ЭКГ (см.рис. 1) результирующее напряжение, которое подводится к выпрямительнымустановкам, всегда снимается с вывода нерегулируемой обмотки трансформатора и свывода средней точки ПРА (переходного реактора), т.е. с выводов а 1-01 и а2-0.
Переход с нулевой позицииЭКГ на первую происходит через промежуточную позицию «П1», без остановки ЭКГ наэтой позиции. При переходе с «0» позиции на «П1» вначале размыкается контакторА, затем замыкается контактор 11 ПС и далее снова замыкается контактор А и размыкаетсяконтактор 30 ПС. Таким образом на выводах а 1-01, появляется напряжение дляпитания ТЭД, а на выводах а2-0 напряжения нет, поэтому для исключениядлительной работы электровоза на такой позиции главный контроллер неостанавливаясь осуществляет переход с позиции «П1» на первую позицию. Припереходе с позиции «П1» на «1» вначале размыкается контактор Г, затемзамыкаются контакторы 15 ПС и 36, 37 ПО, после чего вновь замыкается контакторГ. В результате на выводах а2-0 также появляется напряжение для питания ТЭД.
На «1» позиции включеныследующие контакторы ЭКГ: А, Б, В, Г (контакторы с дугогашением включены насерединах всех позиций); 11,15 ПС; 32, 33 и 36, 37 ПО (включены до 17 позиции).
В первый полупериод попервичной обмотке тягового трансформатора ток идет от контактного провода крельсам. В результате чего напряжение во всех вторичных обмотках трансформатораусловно направлено слева направо. При этом ТЭД обеих тележек (на каждой секцииэлектровоза) получают питание по двум параллельным цепям по обычной мостовойсхеме:
1-я цепь, питание ТЭД1, 2— от плюсового (в этот полупериод) вывода a1 нерегулируемой обмоткитрансформатора, по шине В2, через крайний нож разъединителя 81, через плечо 1ВУ (выпрямительной установки) 61, по плюсовой шине В303 и далее по двумпараллельным цепям ТЭД1 и ТЭД2. (Для примера рассмотрим цепь через ТЭД1: черезконтакт тормозного переключателя 49 замкнутый в режиме тяги, через ножразъединителя ОД1, через контакт реверсора 63, замкнутый при движении секциивперед, по обмотке возбуждения ТЭД1 (КК1-К1), через замкнутые контакты 63, 49,по якорной обмотке (ЯЯ1-Я1) ТЭД1, по шунту амперметра 89, по катушке (шине)реле перегрузки РП1, через силовые контакты линейного контактора 51). Далее токдвух цепей ТЭД1 и ТЭД2 идет по силовой шине В55, через СР (сглаживающийреактор) 55, через плечо 3 ВУ 61, через средний нож разъединителя 81, посиловой шине В1, через одно плечо 01-Х1 ПРА 25, через контактор с дугогашениемА ЭКГ, через замкнутый контактор 11 ПС ЭКГ, по силовой шине В85, по всемчетырем секциям регулируемой обмотки трансформатора 1-01 против их ЭДС, посиловой шине В85, через контакторы 32 и 33 ПО ЭКГ, по силовой шине В82 кминусовому (в этот полупериод) выводу xl нерегулируемой обмотки трансформатора.Таким образом, получилась полная замкнутая цепь.
2-я цепь, питание ТЭДЗ,4—от плюсового (в этот полупериод) вывода х2 нерегулируемой обмоткитрансформатора, по шине В89, через контакторы ПО 36, 37 ЭКГ, по силовой шинеВ86, по всем четырем секциям регулируемой обмотки трансформатора 02-5 против ихЭДС, по силовой шине В88, через контактор ПС 15 ЭКГ, через контактор сдугогашением Г ЭКГ, по силовой шине В4, по одному плечу А-0 ПРА 25, по силовойшине В13, через крайний нож разъединителя 82, через плечо 1 ВУ62, по плюсовойшине В403 и далее по двум параллельным цепям ТЭДЗ и ТЭД4, по силовой шине В56,через СР 56, через плечо 3 ВУ 62, через средний нож разъединителя 82, посиловой шине В10 на минусовой (в этот полупериод) вывод а2 нерегулируемойобмотки трансформатора.
Во второй полупериод токпо первичной обмотке трансформатора идет от рельсов в контактную сеть, анапряжение во всех вторичных обмотках трансформатора условно направлены справоналево. При этом ТЭД обеих тележек на каждой секции получают питание по двумпараллельным цепям, по перекрестной схеме. 1-я цепь: питание ТЭД1,2 — отплюсового вывода а2 нерегулируемой обмотки трансформатора, по шине В10, черезкрайний нож разъединителя 81, через плечо 2 ВУ61, по шине В303, далее по двум параллельнымцепям ТЭД1 и ТЭД2, по шине В55, через СР 55, через плечо 4 ВУ 61, через другойкрайний нож разъединителя 81, по шине В2, по силовым шинам дифференциальныхреле 21 и 22, по шине В13, по одному плечу 0-А ПРА 25, по шине В4, черезконтактор с дугогашением Г ЭКГ, через контактор 15 ПС ЭКГ, по шине В88, по всемчетырем секциям 5-02 регулируемой обмотки трансформатора против их ЭДС, по шинеВ86, через контакторы 36 и 37 ПО ЭКГ, по шине В89 к минусовому выводу х2нерегулируемой обмотки трансформатора.
2-я цепь: питание ТЭДЗ,4— от плюсового вывода x1 нерегулируемой обмотки трансформатора, по шине В82,через контакторы 32 и 33 ПО ЭКГ, по шине В85, по всем четырем секциямрегулируемой обмотки трансформатора 01-1 против их ЭДС, по шине В83, черезконтактор 11 ПС ЭКГ, через контактор с дугогашением А ЭКГ, по шине В5, поодному плечу xl-01 ПРА 25, по шине В1, через крайний нож разъединителя 82,через плечо 2 ВУ 62, по шине В403, далее по двум параллельным цепям ТЭДЗ иТЭД4, по шине В56, через СР 56, через плечо 4 ВУ 62, через другой крайний ножразъединителя 82, по шине В13, по силовым шинам дифференциальных реле 22 и 21,по шине В2 к минусовому выводу a1 нерегулируемой обмотки трансформатора.
На первой позициинерегулируемые и регулируемые обмотки включены встречно и замкнуты контакты11,15 ПС главного контроллера. В результате в цепи протекания токов ТЭДоказываются включенными полуобмотки переходных реакторов 25, которые будутсоздавать дополнительное сопротивление токам ТЭД, что необходимо для болееплавного приведения электровоза в движение на первой позиции.
Вывод:
Исследовали силовыеэлектрические цепи электровоза переменного тока
Цель работы:
Исследовать электрическиецепи управления электровоза переменного тока
Порядок работы:
1. Назначение
2. Принцип действия
3. Схема
4. Вывод
Назначение
Цепи управленияпредназначены для управления электрическими аппаратами локомотива(токоприемники, главный выключатель, главный контроллер и т.д.) длярегулирования напряжения на тяговых двигателях.
Чтобы лучше понятьвзаимную связь электрических машин, электрической аппаратуры и другогоэлектрооборудования, реально существующие электрические цепи представляют ввиде схем. Знание электрических схем требуется не только для понимания работыоборудования, управления локомотивом, но и для быстрого обнаружения появляющихсяв процессе эксплуатации отдельных неисправностей электрооборудования.Необходимо уметь читать схему, т. е., пользуясь условным ее графическимизображением, проследить путь прохождения тока в электрических цепях локомотивапри всех режимах его работы, определить связь и взаимодействие всегоэлектрического оборудования. Для облегчения поиска провода, изображаемые наэлектрической схеме в виде линий, пронумерованы по участкам.
Цепи управления главнымивыключателями
Для включения главныхвыключателей на всех секциях электровоза необходимо, чтобы были обеспеченыследующие условия:
— давление воздуха врезервуаре ГВ на каждой секции должно быть не менее 5,6-5,8 кгс/см2 (длявключения реле минимального давления РД, которое своим контактом соединяеткатушки ГВ 4Удерж. и 4Вкл. с корпусом электровоза) проверяется по показаниямманометра МН2 на резервуаре ГВ каждой секции;
— валы главныхконтроллеров ЭКГ на всех секциях электровоза должны находиться на «0» позиции,что подтверждается замыканием их блокировочных контактов ГП0 в цепи катушек ГВ4Удерж. и 4Вкл. (горят зеленые сигнальные лампы «0ХП» на пульте управленияведущей секции);
/>
Рис.1. Схема цепейуправления главным выключателем
— на каждой секцииэлектровоза должно быть включено реле 248, которое замыкает свои блокировки вцепи катушек ГВ 4Удерж. и 4Вкл.;
— переключатели режимовПР на каждой секции электровоза должны находиться в положении «Включено», чтоподтверждается замкнутым состоянием их контактов ПР в цепи катушек ГВ 4Удерж. и4Вкл.
Цепи управления ГВ также, как и цепи управления токоприемниками, защищены автоматическим выключателемВА1 «Токоприемники», который должен находиться во включенном положении на всехсекциях электровоза.
Для включения ГВнеобходимо на пульте выполнить следующие действия (см. рис. 1):
I. Включить выключатель«Выключение ГВ», при этом от провода Н01 через контакт выключателя по проводуН88 через контакт главного вала контроллера машиниста КМЭ (61-62) в рабочей кабине(замкнутый во всех положениях кроме «БВ») получает питание провод Э13 на всехсекциях.
На каждой секцииэлектровоза от провода Э13 через замыкающую блокировку реле 248 по проводу Н68через размыкающую блокировку переключателя режимов ПР получает питание проводН72, от которого питаются следующие три цепи:
— от провода Н72 черезрезисторы г34 и г35 (по 47 Ом) получают питание катушки дифференциальных реле21 и 22, при этом сами реле 21 и 22 не включаются;
— от провода Н72 черезразмыкающую блокировку ГП, замкнутую на серединах всех позиций, по проводу Н89получает питание катушка реле времени 204. Реле времени 204 включается иразмыкающим контактом размыкает цепь на красную сигнальную лампу «ГП», азамыкающим контактом создает цепь на удерживающую катушку ГВ 4Удерж.
— после включения релевремени 204 от провода Н72 катушка 4Удерж. получает питание по цепи:
«+»Н72 -» ГПО -» Н73-> 204 -» Н74 -> 88 -> Н75 -> 113 -» Н76 -> -» Н76 -> РТВ1 -»Н77 -> РМТ -> 4Удерж. -> РД «-».
Получив питание,удерживающая катушка ГВ создает свой магнитный поток, но никаких изменений всхеме от этого не происходит.
II. Включить на 1-3 с выключатель ссамовозвратом «Включение ГВ и возврат реле», при этом от провода Н01 черезконтакт выключателя получает питание провод Э14.
1. На каждой секцииэлектровоза от провода Э14 включающая катушка ГВ 4Вкл. получит питание по цепи:
«+»Э14 -» 510 -> Н19-» 248 -> Н85 -» ПР -> Н99 -» ГПО -> Н86 -» -» 207 -> Н87 -> БП-» Н84 -> Р1 -» 4Вкл. -» РД «-».
Получив питание,включающая катушка воздействует на включающий клапан, который пропускает воздухиз резервуара ГВ под поршень пневматического привода разъединителя, чтоприводит к повороту разъединителя ГВ на 30° во включенное положение (остальные30° разъединитель поворачивается за счет пружины доводящего устройства), приэтом блокировочные контакты ГВ (1/2) своими блокировками выполняют следующиедействия:
размыкается контакт 4 вцепи сигнальной лампы «ГВ», размыкается контакт Р1 и включающая катушка ГВ4Вкл. теряет питание, при этом включающий клапан садится на седло и выпускаетвоздух из пневматического привода разъединителя в атмосферу;
замыкаются двепараллельно включенные блокировки Р1, в результате чего от провода Н86 череззамкнутые блокировки Р1 получает питание катушка промежуточного реле 207.
2. Включившись,промежуточное реле 207 одним замыкающим контактом ставит себя на самопитание отпровода Н86. За счет этого реле 207 останется включенным все время, пока нажатвыключатель «Включение ГВ и возврат реле», в результате чего его размыкающий контакт207 в цепи включающей катушки ГВ останется все время разомкнутым. Этимпредотвращается
«звонковая» работа ГВ при его включении на аварийный режим.
Другой замыкающий контактреле 207 шунтирует токоограничивающие резисторы R34 и R35 (по 47 Ом) в цепи катушекдифференциальных реле 21, 22. Тогда ток от провода Н01 через катушкидифференциальных реле увеличивается и дифференциальные реле 21, 22 включаются.
3. Включившись, реле 21 и22 своими контактами выполняют следующие действия:
размыкается по одному размыкающемуконтакту 21 и 22 в цепи красных сигнальных ламп «ВУ1» и «ВУ2»;
размыкается по одномуразмыкающему контакту в цепи катушки ГВ 40ткл., разъединяя ее с обмоткойсобственных нужд;
замыкается по одномузамыкающему контакту в цепи катушки промежуточного реле 264 катушка которого отпровода Н72 получит питание по цепи:
«+»Н72 -» ГПО -» Н73 -»22 -> 21 -> Н71 -» РП1 -» РП2 -» -> РПЗ -» РП4 -» Н83 -» 264 «-».
4. Включившись,промежуточное реле 264 размыкает контакт в цепи красной сигнальной лампы «РП» изамыкает контакт 264 в цепи катушки ГВ 4Удерж. На позициях ЭКГ блокировочныйконтакт ГПО будет разомкнут, но цепь на удерживающую катушку не прервется и онабудет продолжать получать питание от провода Н72 через замкнутый контакт реле264 и через замкнутые контакты дифференциальных реле 21, 22.
Отключение ГВ. Отключениеглавного выключателя может происходить по команде с пульта машиниста иавтоматически, при возникновении неисправностей в схеме электровоза.
Вывод
Исследовали электрическиецепи управления электровоза переменного тока
Цель работы:
Исследовать силовыеэлектрические цепи моторного вагона электропоезда переменного тока ЭР9Е
Порядок работы:
1. Назначение
2. Принцип действия
3. Схема
4. Вывод
Назначение
Силовые электрическиецепи предназначены, посредством специальных электрических аппаратов, для подачинапряжения на тяговые двигатели и другие устройства электропоезда.
После того как подняттокоприемник, включен главный выключатель, подано высокое напряжение и введеныв работу вспомогательные машины и устройства, могут быть приведены в действиесиловые цепи электропоезда.
Все электрическоеоборудование на электропоездах соединяют в электрические цепи: силовую,вспомогательную и управления, которые графически изображают схемами. Наэлектрической схеме условными изображениями показывают электрические аппараты,приборы и соединения между ними в той последовательности, в какой они выполненына вагоне.
Электрическая схемапозволяет проследить путь прохождения тока, взаимодействие аппаратов,определить возможные неисправности. Существуют принципиальные и монтажныесхемы. На принципиальных схемах показывают лишь условные изображения катушек иконтактов и соединяющие их провода. На монтажных схемах показывают все выводныезажимы аппаратов и приборов, клеммовые рейки, провода с их отпайками иразветвлениями, полную нумерацию и буквенные обозначения проводов.Электрические схемы вычерчивают отдельно для каждого типа вагона: моторного,головного и прицепного. Кроме того, для облегчения изучения и скорейшего усвоениясхемы моторного, головного и прицепного вагонов условно разделяют на схемы силовой цепи, вспомогательных цепей и цепей управления.
/>
Рис.1. Схема силовыхэлектрических цепей моторного вагона ЭР9Е
В силовую цепь моторноговагона входят аппараты, питающиеся от контактной сети напряжением 25 кВ. К нимотносятся токоприемник, устройство защиты от радиопомех, разрядник,высоковольтный выключатель и первичная обмотка трансформатора. В силовую цепьвходят также все устройства, питающиеся от вторичной тяговой обмоткитрансформатора. К таким устройствам относят тяговые двигатели, линейныеконтакторы, сглаживающий реактор, реверсор, выпрямительную установку, силовойконтроллер, с помощью которого выпрямительная установка подключается к выводамсекций вторичной обмотки трансформатора, и т. д.
В принципиальныхэлектрических схемах приборы и аппараты условно изображают в положении, вкотором они находятся при обесточенной цепи управления, отсутствии напряжения вконтактной сети, заземленной обмотке высшего напряжения силовоготрансформатора, открытых дверях высоковольтных шкафов и открытой лестницеподъема на крышу. При этом отсутствует сжатый воздух в цепях управления, валреверсора находится в положении «Вперед», вал группового переключателя — на 1-йпозиции.
Провода, соединяющиеотдельные элементы электрооборудования данного вагона и непосредственно несвязанные с проводами других вагонов, обозначают теми же номерами с добавлениембуквенных индексов (1А, 1Б и т. д.)
В силовую схему моторноговагона входят: тяговый трансформатор ГТ (рис. 1), главный контроллер ГК,полупроводниковая выпрямительная установка ВК1 — ВК4, тяговые электродвигателиM1 — М4, сглаживающий реактор СР, линейные контакторы ЛК1 и ЛК2, резисторы идругие аппараты.
Переменный токнапряжением 25 кВ подается от токоприемника Т через дроссель защиты отрадиопомех ДР и воздушный высоковольтный выключатель ВВ на обмотку высшегонапряжения А — А" тягового трансформатора. Второй конец обмотки высшегонапряжения соединен с «землей» — рельсами посредством щеточного заземляющего устройства,расположенного на оси колесной пары.
Для предохраненияэлектрооборудования от попадания высокого напряжения на низковольтные цепи приобрыве цепи заземляющих щеток имеется второе соединение обмотки трансформаторас корпусом вагона через дроссель заземления ДЗТ. В нормальном режиме токобмотки высшего напряжения идет через заземляющее устройство, так как оно имеетменьшее по сравнению с дросселем сопротивление. При токе обмотки высшегонапряжения 40 — 80 А падение напряжения на дросселе составляет 18 — 20 В.
Обмотка низшегонапряжения трансформатора (тяговая) состоит из восьми равных по напряжениюсекций, соединенных последовательно, и имеет девять выводов 0...8. Средняяточка тяговой обмотки заземлена через обмотку реле заземления РЗ и резистор0-Р17. Резистор 0-Р17 предназначен для ограничения тока при замыкании силовойцепи на землю. Общее сопротивление заземляющей цепи около 5 Ом.
При аварийном замыканиисиловой цепи на «землю» (вследствие нарушения изоляции, переброса на корпус идр.) реле заземления срабатывает и отключает высоковольтный выключатель ВВ. Этонеобходимо для того, чтобы исключить возможность образования в силовой«цепи двух заземлений, при которых возможны незащищенные контуры короткогозамыкания вторичной обмотки трансформатора.
Для питания тяговыхдвигателей постоянным током к обмотке низшего напряжения трансформатора черезконтакты, силового контроллера 1...10 подключена по однофазной мостовой схемевыпрямительная установка, состоящая из четырех групп кремниевых вентилей ВК1 — ВК4.Два плеча моста ВК1 и ВК2 имеют так называемую расщепленную часть, в которуювключены вентили перехода ВП1 — ВП4.
Расщепленные плечи мостасоединены со сборными шинами четных и нечетных контакторов 1...10. Контакторы1...10 подключаются к выводам секций обмотки низшего напряжения трансформатора.
Со стороны переменноготока нерасщепленная часть выпрямительного моста постоянно соединена с крайнимвыводом обмотки 8. Благодаря наличию вентилей перехода в плечах выпрямительногомоста осуществлена схема бестокового переключения контакторов силовогоконтроллера. При этом отпадает необходимость устанавливать переходные реакторы,и дугогасительные устройства контакторов силового контроллера.
К выпрямительнойустановке подключены 4 тяговых двигателя M1 — М4, соединенные в двепараллельные группы по два двигателя последовательно. Включение двигателейосуществляется двумя линейными контакторами ЛК1 и ЛК2.
Контакты контактора ЛК2включены так, чтобы исключить образование тормозного контура, который можетвозникнуть в результате генераторного тока при движении моторного вагона сотключенными тяговыми двигателями. Контакты контактора ЛК1 включеныпоследовательно для облегчения гашения дуги при разрыве общего тока двух групптяговых двигателей. Для снижения пульсаций выпрямленного тока в общую цепьтяговых двигателей включен сглаживающий реактор СР. Для дополнительногоуменьшения пульсаций тока в обмотках возбуждения и, следовательно, магнитногопотока двигателя обмотки возбуждения тяговых двигателей шунтируются постоянновключенными резисторами R3 (Р4 — Р10) и R9 (Р7 — РП), которые обеспечиваютпостоянное ослабление возбуждения до 92,5%.
Резисторы R4 (Р4—Р5); R5(Р5—Р6) и R7 (Р7—Р8); R8 (Р8—Р9), а также контакторы силового контроллера Ш1 иШ4 служат для двухступенчатого ослабления возбуждения тяговых двигателей до53,5 и 32% на последних позициях силового контроллера. Контакторы Ш1 и ШЗ вотличие от остальных выполнены с дугогашением, так как при возврате контроллерас 19-й на 1-ю позицию они размыкают цепь под током.
Для заземления тяговойобмотки трансформатора при производстве работ с высоковольтным оборудованиемпредусмотрен двухполюсный рубильник с ручным приводом — заземлительтрансформатора ЗТ.
Рассмотрим работусилового электрооборудования при пуске электропоезда. Изменение величинынапряжения осуществляют последовательным подключением главным контроллером ГКразличного числа секций обмотки низшего напряжения трансформатора. Приполностью включенной тяговой обмотке трансформатора регулирование скоростиосуществляют ослаблением поля тяговых двигателей.
/>
Рис.2. Схемы питаниятяговых двигателей
На 1-й позиции вала ГКзамкнуты контакторы 1, 11, 12. На рис. 2а дана схема питания тяговых двигателейот одной секции 7—8 обмотки трансформатора через добавочный резистор Р1—Р2,который ограничивает пусковой ток. Эту ступень используют в качествеманевровой. Она необходима для движения с небольшой скоростью и малымускорением при трогании с места. На 2-й позиции ГК замыкается контактор 9 (рис.2б), который выводит пусковой реостат. Сплошными стрелками показан путь токапри э. д. с. вторичной обмотки, направленной от вывода 8 к выводу 7, ипунктирными — путь тока
при обратной полярности.На 2-й позиции ток протекает через контакторы 1, 9, 11.
При повороте ГК на 3-юпозицию вначале размыкается контактор 12, не обтекаемый током, а затемзамыкается контактор 2. Таким образом, на 3-й позиции замкнуты контакторы 1, 2,9, 11. Напряжение на двигателях повышается, так как в полупериод, когда э. д.с. вторичной обмотки трансформатора направлена от вывода 6 к выводу 8, квыпрямительной установке приложено напряжение двух секций тяговой обмоткитрансформатора. Путь тока на рис. 2в в этом случае показан пунктирнымистрелками. Во второй полупериод, когда э. д. с. обмотки трансформаторанаправлена от вывода 8 к выводу 6, на двигатели подается напряжение толькоодной секции 7 — 8, так как цепь соединения выпрямителя с выводом 6 черезвентили перехода ВП1 разорвана контактором 12 (путь тока в этот полупериодпоказан сплошными стрелками). Таким образом, 3-я позиция отличается повышеннойпульсацией, так как в первый полупериод напряжение на двигателях равнонапряжению двух секций обмотки трансформатора, а во второй полупериод — напряжению одной секции.
Повышенную пульсациюиз-за неравенства подводимого напряжения в разные полупериоды имеют всепоследующие нечетные позиции до 15-й включительно. Эти позиции используюттолько как переходные в процессе пуска.
На 4-й позиции включаетсяконтактор 12 (см. рис. 2г), и в оба полупериода двигатели получают питание отдвух секций вторичной обмотки трансформатора. Контакторы 1 и 11 на 4-й позицииобесточены, так как цепь тока проходит только по вентилям перехода ВП1 и ВПЗ.Это объясняется тем, что потенциал точки Б, связанной с выводом 6 двух секцийтрансформатора, в один из полупериодов выше потенциала точки А (э. д. с.направлена от вывода 8 к выводу 6 — сплошные стрелки), а в другой полупериодпотенциал точки Б ниже потенциала А (э. д. с. направлена от вывода 6 к выводу 8- пунктирные стрелки).
Необходимо отметить, тоналичие вентилей перехода препятствует образованию тока короткого замыкания приодновременном включении контакторов 1 и 2, И и 12 или других, аналогичных посхеме. Благодаря этому при переходе на 5-ю позицию контакторы силовогоконтроллера 1 и 11 отключаются без разрыва тока, что позволило их выполнить бездугогашения.
На 5-й позиции послеразмыкания контакторов 1 и 11 замыкается контактор 3. При этом вновь создаетсярежим выпрямления с повышенной пульсацией. Питание электродвигателей в первыйполупериод осуществляется напряжением />/>/>/>/>/>/>/>/>/>/>от трех секций 5 — 8 тяговой обмотки трансформатора поцепи вентилей перехода ВП4, во второй полупериод — от двух секций 6 — 8 по цепивентилей перехода ВП1.
Дальнейший процессповышения напряжения на тяговых двигателях до 16-й позиции аналогиченописанному выше: на нечетных позициях разомкнут один из контакторов 11 или 12 иосуществляется несимметричный режим выпрямления с повышенной пульсацией, а начетных позициях контакторы 11 и 12 замкнуты и осуществляется двухполупериодноевыпрямление с нормальной пульсацией тока.
На 16-й позициивыпрямительный мост оказывается включенным на полное напряжение всех восьмисекций обмотки низшего напряжения трансформатора. Для уменьшения нагреваконтактора 8 параллельно ему включен контактор 10.
На 17-й и 18-й позицияхвключаются контакторы Ш1 и ШЗ, ослабление возбуждения двигателей достигает53,5%. На 19-й, последней, рабочей позиции главного контроллера поле двигателейдополнительно ослабляется до 32% включением контакторов Ш2 и Ш4. Эта позициясоответствует положению IV контроллера машиниста и позволяет реализовать наивысшуюскорость поезда.
На электропоездах ЭР9Е сцелью повышения сцепного веса моторного вагона применена схема поосноговыравнивания коэффициентов тяги. При замыкании силовой цепи обмотки возбуждениятяговых двигателей разгруженных колесных пар (первой и третьей по ходу движенияпоезда) постоянно зашунтированы резисторами. Для этого между средними точкамиобмоток возбуждения тяговых двигателей М1-М2 (МЗ-М4) и общими точкамиконтакторов реверсора В1-Н1 (ВЗ-НЗ) включены резисторы Р12-Р4 (Р13-Р7). Взависимости от направления движения эти резисторы подключаются параллельнообмоткам возбуждения двигателей Ml и МЗ (при движении вперед) или М2 и М4 (придвижении назад).
Таким образом,обеспечивается автоматическое ослабление поля разгруженных колесных пар шунтированиемих обмоток возбуждения от момента пуска до выхода на автоматическуюхарактеристику полного возбуждения. В дальнейшем электропоезд разгоняетсяослаблением возбуждения другой пары двигателей замыканием контакторов Ш1 и ШЗ(17 и 18 позиции ГК) и более глубоким ослаблением возбуждения всех двигателейвключением контакторов Ш2 и Ш4 (19 позиция ГК).
20-я позиция являетсяхолостой. Она обеспечивает равномерное вращение главного контроллера припереходе на 1-ю позицию после «сброса» рукоятки контроллера машиниста — вначалевыключаются контакторы 8, 10, Ш4, а затем Ш1, Ш2, ШЗ.
Изменение направлениядвижения поезда осуществляется при помощи реверсоров В1—В4 и HI—Н4 изменяющихнаправление тока в обмотках возбуждения. В цепь тяговых двигателей МЗ и М4включена обмотка управления магнитного усилителя УМ электронного релеускорения. Для определения расхода электроэнергии использован счетчик Wh,токовая обмотка которого питается через трансформатор тока ТТ1, а обмотканапряжения — от вспомогательной обмотки трансформатора 220 В. К этой же обмоткеподключен вольтметр, показывающий напряжение в контактной сети с учетомкоэффициента трансформации вспомогательной обмотки тягового трансформатора. Токдвигателей контролируют амперметром. А, включенным через трансформатор тока ТТ2.
В силовую цепь входятустройства защиты. На стороне высшего напряжения — высоковольтный вилитовыйразрядник РВС; воздушный высоковольтный выключатель ВВ; реле отключениявысоковольтного выключателя РОВ, обмотка которого питается от трансформатора токаТТЗ. На стороне низшего напряжения и на стороне постоянного тока установленыреле заземления РЗ и конденсаторы С2, СЗ, С4. В цепь обеих групп тяговыхдвигателей включены реле перегрузки РП1 и РП2 и быстродействующеедифференциальное реле БДР. К средним точкам двух групп двигателей подключенореле боксования РБ.
Вывод
Исследовали силовыеэлектрические цепи моторного вагона электропоезда переменного тока ЭР9Е
Цель работы:
Исследовать электрическиецепи управления моторного вагона электропоезда переменного тока ЭР9Е
Порядок работы:
1. Назначение
2. Принцип действия
3. Схема
4. Вывод
Назначение
Цепи управленияпредназначены для управления электрическими аппаратами локомотива(токоприемники, главный выключатель, главный контроллер и т.д.) длярегулирования напряжения на тяговых двигателях.
Чтобы лучше понятьвзаимную связь электрических машин, электрической аппаратуры и другогоэлектрооборудования, реально существующие электрические цепи представляют ввиде схем. Знание электрических схем требуется не только для понимания работыоборудования, управления локомотивом, но и для быстрого обнаруженияпоявляющихся в процессе эксплуатации отдельных неисправностейэлектрооборудования. Необходимо уметь читать схему, т. е., пользуясь условнымее графическим изображением, проследить путь прохождения тока в электрическихцепях локомотива при всех режимах его работы, определить связь и взаимодействиевсего электрического оборудования. Для облегчения поиска провода, изображаемыена электрической схеме в виде линий, пронумерованы по участкам.
К цепям управленияотносят устройства, связывающие контроллер машиниста с низковольтными катушкамиприборов и аппаратов, контактами реле и блок-контактами силовых аппаратов длянеобходимой последовательности работы электрооборудования.
В принципиальныхэлектрических схемах приборы и аппараты условно изображают в положении, вкотором они находятся при обесточенной цепи управления, отсутствии напряжения вконтактной сети, заземленной обмотке высшего напряжения силовоготрансформатора, открытых дверях высоковольтных шкафов и открытой лестницеподъема на крышу. При этом отсутствует сжатый воздух в цепях управления, валреверсора находится в положении «Вперед», вал группового переключателя — на 1-йпозиции.
На электропоезде ЭР9Еприменена косвенная система управления несколькими вагонами с одного постауправления из кабины машиниста. Питание цепей управления осуществляется черезпоездные и секционные провода. Поездные провода — это провода цепи управлениявагона, связанные через междувагонные соединения с одноименными проводамидругих вагонов в пределах всего поезда. Секционные провода, в отличие отпоездных проводов, имеют соединения с одноименными проводами в пределах однойсекции М+П или М+Г. Провода цепи управления имеют обозначения. Поездные исекционные провода обозначают номерами 1, 2, 3, 4 и т. д. без индекса.
/>
Рис.1 Схема цепейуправления ГВ
Схема питанияудерживающей катушки выключателя ВВ-У и промежуточного реле ПВВ1 наэлектропоездах ЭР9Е представлена на рис.1.
Здесь в отличие от схемыэлектропоезда ЭР9М катушки ВБ-У, ПВВ1 и РОП получают дополнительное питание отпровода 56 (плюс аккумуляторной батареи). Тем самым исключено самопроизвольноеотключение ВВ и опускание токоприемника при кратковременной потере питанияпровода 15.
Реле ПВВ1 контролируетналичие питания на катушке ВВ-У. При отсутствии питания контакт ПВВ1 в проводах25А—25Б в цепи катушки КЛП-П не позволяет поднять токоприемник данного вагона,а замыкающий контакт ПВВ1 в проводах 7Ю-7Я в цепи включающей катушки ВВ непозволяет включить ВВ.
Включение высоковольтныхвыключателей производят нажатием импульсной кнопки на пульте управления«Восстановление ВВ, защита». Контакт этой кнопки в проводах 15Д-7 замыкается иподает питание на включающую катушку ВВ-В по цепи: провод 15, предохранительПр25, контакт РПТ, контакт кнопки в проводах 15Д-У, поездной провод 7. Намоторном вагоне: провод 7, размыкающий контакт кнопки «Вкл. ВВ», 7Ш,размыкающий контакт ПВВ-2, замыкающий контакт ПВВ1, собственная блокировка ВВ,включающая катушка ВВ-В, блок-контакт ГК7, провод 30.
После подачи напряженияна включающую катушку ВВ-В (при наличии питания на удерживающей катушке ВВ-У иреле ПВВ1) высоковольтный выключатель включается. Размыкающий блок-контакт ВВ впроводах 7Я-7Ж разрывает цепь питания импульсной катушки ВВ после окончательноговключения выключателя, а замыкающий блок-контакт ВВ в проводах 7Ш-7Р подаетпитание на катушку промежуточного реле ПВВ2 от провода 7. Реле ПВВ2 включаетсяи своим замыкающим контактом в проводах 7Ш-7Р шунтирует блок-контакт ВВ, аразмыкающим контактом в проводах 7Ш-7Ю снимает питание с импульсной катушкиВВ-В.
Если в силовой схемеимеется неисправность, которая ведет к автоматическому отключению ВВ, тоблагодаря реле ПВВ2 повторного включения не произой/>/>/>/>дет хотя на проводе 7 есть еще напряжение.Таким образом, реле ПBB2 обеспечивает однократность подачи импульса навключение ВВ независимо от длительности нажатия кнопки. Этим самым исключаетсявозможность повторного включения ВВ и звонковой работы аппарата при короткомзамыкании в силовой цепи.
Блок-контакт ГК7,замкнутый только на 1-й позиции ГК контролирует нахождение силового контроллерана 1-й позиции в момент включения ВВ».
Включение выключателя наданном моторном вагоне производят нажатием импульсной кнопки «Вкл. ВВ».Замыкающий контакт кнопки в проводах 15В-7Ш подает питание от провода 15В напровод 7Ш и далее на катушки ВВ-В и ПВВ2, а второй размыкающий контакт впроводах 7-7Ш отсоединяет поездной провод 7, что обеспечивает включениевыключателя только на данном вагоне.
Оперативное отключение ВВпроизводят нажатием кнопки «Отключение ВВ» на головном вагоне. При этом контакткнопки соединяет провод 19 с проводом 30 через замкнутую блокировку ВВ вприводах 19-15В. Подача минусового потенциала на провод 19 приводит к тому, чтореле ПВВ1 и катушка ЩВ-У оказываются закороченными и ВВ отключается;
Наличие диода Д1параллельно цепи ВВ-У и ПВВ1 в схемах электропоездов ЭР9М облегчает условиягашения электрической дуги при разрыве цепи блок-контактами ВВ в проводах15ВА-19.
На электропоездах ЭР9Епровод 19 через замыкающий блок-контакт ВВ и диод ДЗ соединен с катушкой ПВВ1.Подача минусового потенциала на провод 19 приводит сначала к отключению релеПВВ1 и последующему отключению выключателя.
Для предотвращениякороткого замыкания включен токоограничивающий резистор R12: в схемахэлектропоездов ЭР9М — между проводами 15В и 19, а в схемах электропоездов ЭР9Е — между проводами 15ВУ — 15ВС.
Оперативное отключение ВВна данном вагоне производят также пакетным выключателем «Откл. ВВ», который разрываетцепь удерживающей катушки ВВ.
Автоматическое отключениевыключателя происходит при возникновении следующих аварийных режимов работыэлектрооборудования:
при достижении токакороткого замыкания в обмотке высшего напряжения силового трансформатора 80 — 120А. При этом срабатывает реле РОВ, включенное в цепь трансформатора тока ТТ-3.контактом РОВ в проводах 15ВЕ-15ВК отключается цепь удерживающей катушкивыключателя ВВ-У;
при возникновениикругового огня на коллекторе тягового двигателя или при коротком замыкании настороне постоянного тока при достижении тока в цепи обмотки низшего напряжениятрансформатора 1200 А. В этих случаях на отключающую катушку выключателя ВВ-0подается импульс от блока ускоренного отключения ВВ-БУО;
при понижений давления врезервуаре высоковольтного выключателя ниже 0,48 – 0,02 МПа (4,8 — 0.2 кгс/см2).При этом контакты автомата минимального давления АМД в проводах 15ВИ-30разрывают цепь удерживающей катушки ВВ-У. Для повторного1 включения ВВнеобходимо иметь достаточное давление сжатого воздуха, для чего нужно включитьвспомогательный компрессор, который дает сжатый воздух в резервуарытокоприёмника и высоковольтного выключателя. Вспомогательные компрессорыустановлены на каждом моторном вагоне. Запуск двигателей вспомогательныхкомпрессоров осуществляется из головного вагона кнопкой ВВ-К «Включениевспомогательного компрессора». При этом от провода 15 через предохранитель Пр22и контакты кнопки ВВ-С получает питание поездной провод 13 к которомуподключаются двигатели на всех моторных вагонах по цепи: провод 13, включенныйконтакт пакетного выключателя вспомогательного компрессора ПВК, предохранительПр8, включенный контакт пакетного выключателя «Откл. ВВ», контакт реле давленияРД, электродвигатель ДВК, провод 30. На электропоездах ЭР9Е после подачипитания на поездной провод 13 на моторных вагонах включаются реле включения компрессораРВК. Замыкающий контакт РВК 15К-15КА подключает двигатель вспомогательногокомпрессора к проводу 15 через предохранитель Пр8, При достижении в резервуарахВВ и токоприемника необходимого давления контакты реле давления РД отключаютдвигатель. После подъема токоприемника и включения ВВ начинают работать главныекомпрессоры поезда и кнопка ВВК должна быть выключена. Электродвигатель ДВКможет быть включен из моторного вагона переключением пакетного выключателя ПВК.Питание ДВК осуществляется от провода 15, при этом второй контакт выключателяотсоединяет поездной провод 13, предотвращая включение электродвигателей ДВК надругих моторных вагонах;
при повышении переменногонапряжения во вспомогательных цепях до 240 В. При этом срабатывает реле РМН вблоке БЗМН, которое своим размыкающим контактом 15ВМ-15ВЛ разрывает цепьудерживающей катушки ВВ-У;
при прочих причинахпотери питания катушки ВВ-У, например, при сгорании предохранителя ПрЗ и т. п.
При отключениивысоковольтного выключателя в кабине загорается лампа «ВВ», которая получаетпитание от провода 15 через предохранитель Пр7, размыкающие контакты РУМ впроводах 15А-15Я и ВВ в проводах 15Я-32.
Вывод
Исследовать электрическиецепи управления моторного вагона электропоезда переменного тока ЭР9Е