- •Приводы групповых контакторов.
- •Двухпозиционный привод поршневого типа.
- •Многопозиционные пневматические приводы.
- •Многопозиционные электродвигательные приводы.
- •Двухпозиционный привод поршневого типа.
- •Трехпозиционный привод поршневого типа группового переключателя пкг - 13.
- •Трехпозиционный привод поршневого типа группового переключателя пкг - 305.
- •Многопозиционные пневматические приводы.
- •Многопозиционные электродвигательные приводы.
- •Переключатель кулачковый групповой пкг-13.
- •Переключатель кулачковый групповой пкг-040-01
- •Главный переключатель
- •Главный контроллер
- •Работа редуктора экг.
- •Реостатные контроллеры
- •Контроллер 1 кс-009
- •Технические данные реостатных контроллеров
- •Токоприемники
- •Реакторы
- •Индуктивные делители и индуктивные шунты
- •Реле давления масла
Индуктивные делители и индуктивные шунты
Индуктивные делители.
Для обеспечения необходимой мощности преобразователей (на электровозах ВЛ80Р и др.) из-за ограничения предельных токов тиристоры приходится соединять параллельно Для тиристоров особым режимом работы является процесс включения, обусловленный трудностями распределения токов в параллельных цепях.
Известно, что нарастание тока в каждой параллельной цепи определяется амплитудой управляющих импульсов и точностью подбора тиристоров по значению прямого падения напряжения Ди. После снятия управляющих импульсов тиристоры работают неустойчиво. В результате этого в одних параллельных цепях токи нарастают, в других спадают до нуля. Применение средств принудительного распределения тока в параллельных ветвях позволяет включать тиристоры импульсами меньшей длительности. Известно несколько способов выравнивания токов в параллельных ветвях тирристоров: с помощью резисторов и индуктивных делителей, делительных реакторов и других устройств, включаемых в цепи переменного или постоянного тока. На отечественных электровозах с этой целью применяют индуктивные делители, включенные в цепь переменного тока Их соединяют друг с другом по схеме (замкнутая цепочка), приведенной на рис. 122,а. Такой делитель состоит из шихтованного сердечника и двух обмоток.
Выравнивание токов в параллельных ветвях индуктивными делителями L15 — L28 основано на взаимодействии м.д.с. обмоток, включенных встречно и индуктивно связанных. При этом нарастание тока, например, в обмотке делителя L15 вызывает в замкнутом магнитопроводе делителя значительный нарастающий магнитный поток, который приводит к резкому повышению разности потенциалов между анодом и катодом тиристора второй ветви и его открытие. В случае дальнейшего увеличения тока делитель обеспечивает его равномерное распределение между параллельно включенными тиристорами.
Индуктивные делители выполняют ненасыщенными. Это обеспечивает принятие нагрузки плечами преобразователя с фазовым регулированием напряжения при подаче импульса управления в любом месте зоны коммутации. Это возможно только, если по всей зоне коммутации на плече будут необходимые потенциальные условия.
Индуктивность делителей определяют в зависимости от параметров преобразователя. Габаритные размеры делителя не должны превышать размеры тиристора с охладителем в плане; масса сердечника равна примерно 3 кг. Соотношение между числом витков и воздушным зазором б (рис. 122,6) выбирают таким, чтобы делитель не насыщался во всем диапазоне нагрузок. Сердечник выполняют из электротехнической стали Э-330, площадь его сечения 1200 мм2, длина средней силовой линии 0,33 мм.
Индуктивные шунты.
На электровозах и электропоездах постоянного и электровозах переменного тока для увеличения числа ходовых скоростных характеристик регулируют возбуждение тяговых двигателей, включая параллельно их об-
Ввиду значительной индуктивности LB обмотки возбуждения и отсутствия индуктивности (или ее малости) в шунтирующей цепн при работе двигателя в неустановивщемся режиме в первый момент весь ток якоря может пройти через шунтирующую цепь, минуя обмотку возбуждения. В результате этого произойдет значительный бросок тока якоря из-за резкого уменьшения э. д. с, опасный для изоляции обмотки и обусловливающий быстрое насыщение добавочных полюсов. Рост магнитного потока добавочных полюсов замедляется, в результате чего реактивная э. д. с. в коммутируемых проводниках якоря недостаточно компенсируется. Это приводит к сильному искрению под щетками, что может вызвать возникновение кругового огня по коллектору.
Индуктивность Lm шунта стремятся подобрать так, чтобы возникающие э. д. с. самоиндукции обеспечили такое распределение токов между обмоткой возбуждения и шунтирующей ее цепью, при котором коэффициент ослабления возбуждения соответствовал бы расчетному для двигателей данного типа. Обычно рекомендуется соотношение Lm/LB > 0,6.
Индуктивный шунт состоит из обмотки и магнитопровода, набранного из листов электротехнической стали толщиной 0,5—1 мм, покрытых лаком во избежание снижения индуктивности вихревыми токами.
Таблица 8
Индуктивный шунт типа | |||
Показатель |
ИШ-2К |
ИШ-95 Н-3554/41 |
ИШ-104А1 |
Серия э. п.с. Номинальное напряжение, кВ Ток, А Индуктивность, мГн Масса, кг |
ВЛ10, ВЛ10", ВЛ11 3 300 16 580 |
вл80к, вл80c чс2т ВЛ80Т, ВЛ80Р 2 3 520 290 1,5 9—18 110 607 |
ЭР2 3 35 240—350* 298 |
* При токе 50 А
Магнитные системы шунтов выполняют открытыми броневого типа в виде буквы Н с воздушным зазором посередине (индуктивные шунты ИШ-406 электровозов ВЛ8, ИШ-104А электропоездов ЭР2 и др.), стержневого типа с горизонтальным (шунты ИШ-2К, электровозов ВЛЮ, ВЛ10У, ВЛ11 и др.) и вертикальным расположением стержней, с воздушным зазором в стержнях (шунты CLVH-3254/41 электровозов ЧС2Т и др.), с одним горизонтальным радиаль-
Обмотку катушек изготовляют из изолированной медной или алюминиевой полосы, обычно намотанной на ребро с зазорами между витками для лучшего охлаждения. Шунты выполняют как с естественным, так и с принудительным воздушным охлаждением (до 20 м3/мин на отечественных электровозах переменного тока). Основные технические данные некоторых индуктивных шунтов (рис. 123) приведены в табл. 8.
Реакторы помехоподавления, цепей защиты и собственных нужд, фильтры, конденсаторы
Общие сведения.
Для сглаживания пульсаций выпрямленного тока в цепях аккумуляторных батарей и защиты от замыканий на землю, стабилизации напряжения цепей управления на электровозах и электропоездах применяют реакторы стержневые с зазорами б и управляемые (трансформаторы ТРПШ), допускающие изменения параметров током обмотки управления.
Магнитный поток Ф = BS, магнитная индукция В зависит от напряженности магнитного поля: Н = iw/l (здесь / — ток, А; ш — число витков обмотки реактора; I — длина магнитопровода, м; S — площадь сечения стержня, м2).
Изменяя ток управления, можно изменять насыщение сердечника, а следовательно, индуктивность L = шФ/j, индуктивное сопротивление х = coL и полное сопротивление рабочей обмотки Z = = /л2 -\- хг. Следовательно, током управления обмотки подмагничивания можно изменять сопротивление Z рабочей обмотки, а значит, и ток, протекающий через обмотку, так как / = U/Z, и получать как бы бесконтактное регулируемое сопротивление насыщающего реактора. Аналогично при уменьшении воздушного зазора б в стержне реактора увеличивается индуктивность L и сопротивление Z, вследствие чего ток через обмотку уменьшается
Реакторы, фильтры и конденсаторы помехоподавления.
Они служат для снижения уровня радиопомех, создаваемых при работе электровозов и электропоездов. Реактор включают на э. п. с. постоянного тока последовательно в цепь между токоприемником и быстродействующим выключателем. За реактором со стороны силовой цепи подключают конденсатор (рис. 124, б), через который высшие гармоники тягового тока замыкаются на корпус (землю), не проникая в контактную сеть и не создавая помех радиоприему. Конденсатор также снижает крутизну фронта волны атмосферного перенапряжения и, следовательно, межвитко-вое напряжение в обмотках электрических машин.
На э. п. с. переменного тока реактор включают между токоприемником и воздушным выключателем (см. рис. 240), на электровозах, кроме того, между воздушным выключателем и обмоткой высшего напряжения тягового трансформатора включают еще и фильтр.
Реактор помехоподавления (рис. 124, а и б) состоит из катушки 2, намотанной из медной ленты, без стального сердечника Ее укрепляют либо на фарфоровом изоляторе 4, применяя деревянные планки 1 и 3, либо на угольниках 5
Катушку реактора Д-51 наматывают плашмя и пропитывают в лаке ПЭ-933, реактора ДР-027Т — на узкое ребро. Реакторы выполняют с естественным воздушным охлаждением; они имеют практически постоянную, не зависящую от нагрузки индуктивность. Реакторы Д-51 устанавливают на крыше электровоза, ДР-027Т — на основании токоприемника
На э. п. с. постоянного тока отечественного производства применяют бумажно-слюдяные конденсаторы (типа КБГП-1-10-0,511 и др.), параметры которых выбирают в соответствии с уровнем радиопомех на локомотиве.
Фильтр (рис. 124, в и г) электровозов переменного тока состоит из катушки 2 (LI), конденсатора постоянной емкости 7(С1) и подстроечного конденсатора
8 (С2), смонтированных на гетинаксовом основании 9, закрепленном на изоляторе. Катушка намотана из медной ленты ЛММ 2,63x8 плашмя и магнитопровода не имеет. Ее межвитковая изоляция выполнена из электронита, покровная — из стеклоленты ЛЭС 0,25x25, пропитанной в компаунде.
Основные технические данные реакторов и фильтров помехоподавления приведены в табл. 9.
Таблица 9
Показатель |
Реактор типа |
Фильтртипа | |||
Д-51 |
ДР-027Т |
Ф-3 |
ФС-ЗБ | ||
Серия э. п. с. Номинальное |
ВЛ80Т, ВЛ80\ В Л 60", ВЛ80° |
ВЛ10, ВЛ10у, ВЛ11 |
ВЛ801, ВЛ80", В Л 60", ВЛвО* |
ЭР9П, |
ЭР9М |
напряжение изоляции, кВ |
25 |
3 |
25 |
25 |
25 |
Ток продолжительного режима, А |
400 |
1640
|
220
|
45
|
45
|
Индуктивность, м
|
Гн 200 ± 10
|
10-3 (140÷145)
|
10-3- 7,5±0,5 |
1,6
|
1,6
|
Масса, кг |
48 |
75 |
|
25* |
25* |
Без изолятора
Стержневые и броневые реакторы с воздушным зазором.
Их применяют для сглаживания пульсаций выпрямленного тока в цепях аккумуляторной батареи (ДС-1 и ДС-3 на электровозах ВЛ80Т, Д-111 на электропоездах ЭРЭП, ЭР22, ЭР22М и др.). защиты от замыкания на землю (ДЗ-1 на электровозах ВЛ80Т и др.), как элементы индуктивно-емкостных резонансных контуров (Д-110, 1ДР-001 на электропоездах ЭРЭП, ЭР22, ЭР22М и др.) и в других цепях. Магнитную систему этих реакторов броневого (ДС-1, 1ДР-001 и др., рис. 125, а) или стержневого (ДС-3, ДЗ-1, Д-110 и др., рис. 125, б) типа набирают из лакированных пластин электротехнической стали (Э22, Э330 и др.) толщиной 0,35 или 0,5 мм.
Катушки реакторов имеют одно- или двухслойные обмотки, намотанные на ребро (ДС-1 и др., провод ПСД 4,4 х ХЮ,8) или плашмя (ДС-3 и др., провод ПСД 3,53x4,7). Цилиндры катушек обычно выполняют из стеклопластика, изоляцию обмотки — из стеклянной ленты ЛЭС 0,2x35. Катушки пропитывают в лаке.
Реакторы работают в условиях естественного воздушного охлаждения; имеют технические данные, приведенные в табл. 10.
Управляемые реакторы.
К этому оборудованию на э. п. с. относят трансформаторы ТРПШ на восьмиосных электровозах переменного тока и реакторы СН-102А и СН-104Б-1 электропоездов переменного тока, служащие для стабилизации напряжения в цепях управления.
Трансформатор ТРПШ-2 (рис 126) имеет три стержневых маг-нитопровода: основной 2 и два крайних (магнитные шунты) 1 и 3. Все они набраны из листов электротехнической стали ЭЗЗО толщиной 0,35 мм. Магни-топроводы отделены друг от друга изолирующими прокладками 4. Первичная обмотка 6 состоит из двух катушек, соединенных последовательно.
С увеличением напряжения в контактной сети повышается напряжение в первичной обмотке 6, а ток в обмотке управления 5 под действием БРН уменьшается. Это вызывает снижение постоянного магнитного потока в стержнях магнито-проводов 1 и 3 (т. е. подмагничиваиия), увеличение в них переменного магнитного потока и уменьшение переменного магнитного потока в стержнях магиитопро-вода 2, а следовательно, напряжения в обмотке 7 и на выходе выпрямительного моста цепи управления, где среднее выпрямленное напряжение составляет 55 В
Обмотки трансформатора ТРПШ-2 намотаны из провода ПСД и пропитаны в лаке КП-18ТУОБ504.017 с последующей выпечкой. Трансформатор ТРПШ-2 имеет естественное воздушное охлаждение.
Управляемый реактор СН-104Б-1 электропоездов ЭР9П (начиная с № 84) имеет шихтованный магнитопро-вод с двумя стержнями и три обмотки: рабочую, управления и смещения. Магни-топровод с обмотками помещен в бак с трансформаторным маслом. Все обмотки раздельные (по две секции), конструктивно выполнены на двух катушках, расположенных на разных стержнях. Секции рабочей обмотки соединены параллельно и подключены к вторичной обмотке разделительного трансформатора, первичная обмотка которого подключена к вспомогательной обмотке 220 В тягового трансформатора (см рис. 115). Секции рабочей обмотки выполнены из провода ПБД 3,8 Хб,4 мм, каждая имеет 60 витков и активное сопротивление 0,026 Ом при 20 °С. Длительный ток рабочей обмотки 50 А. Ток в обмотке управления, изменяющий реактивное сопротивление рабочей обмотки, регулируется вибрационным регулятором напряжения.
Обмотки управления и смещения выполнены из провода ПЭЛШКД диаметром 0,86 мм. Секция обмотки управления имеет 180 витков. Секции обмотки смещения, имеющие 180 и 192 витка, расположены сверху обмотки управления. Вследствие разницы числа витков создается ток смещения, что позволяет использовать наиболее удобную часть характеристики магнитного усилителя. Межслоевая изоляция обмоток управления и смещения выполнена из лакоткани.
Магнитные усилители, датчики тока, измерительные и импульсные трансформаторы
Магнитные усилители.
На электровозах и электропоездах применяют серийные магнитные усилители с самоподмаг-ничиванием (ТУМ-А1-И, МУ-106А-1 и др.) в блоках автоматики, в зарядных агрегатах, в цепях питания обмоток возбуждения н других цепях. Каждый такой магнитный усилитель состоит из двух одинаковых реакторов, имеет две рабочие обмотки, размещенные на двух замкнутых шихтованных магнитопроводах, а также одну или несколько обмоток управления. Рабочие обмотки могут быть соединены последовательно или параллельно. Обмотки управления соединяют так, чтобы э. д. с, индуцируемые в иих основной составляющей переменного тока, были противоположны по фазе и взаимно компенсировались.
Наличие нескольких обмоток управления позволяет изменять выходное напряжение и ток нагрузки в зависимости от различных факторов В ряде случаев требуется, чтобы ток нагрузки изменялся различным образом в зависимости от полярности сигнала управления. Для этого в магнитном усилителе создают начальное подмагничивание специальной обмоткой смещения, обтекаемой постоянным током. Обмотки смещения и управления охватывают стержни двух магнитопрово-дов.
Параметры магнитного усилителя выбирают так, чтобы амплитуда потока Фт = Um/(2-4,44 fwp) была меньше потока насыщения Фнас , а коэффициент усиления мощности кму = ΔРвых /ΔРвх был возможно более постоянным, т. е чтобы кму ≈ ΔРвых /ΔРвх = const (здесь w — число витков рабочей обмотки; f — частота питающего напряжения; Um — амплитуда напряжения; ΔРвых — изменение вы ходной мощности переменного тока; ΔРвх — изменение входной мощности постоянного тока).
Датчики тока.
Для косвенных измерений постоянного тока, пропорционального токам якорей и токам возбуждения тяговых двигателей, применяют специальные индукционные датчики тока, называемые трансформаторами постоянного тока (ТПТ); они одновременно отделяют измерительную цепь от силовой. Принцип действия ТПТ основан на использовании измерения индуктивного сопротивления катушки со стальным сердечником при подмагничивании его постоянным током Конструктивно ТПТ (рис. 127, а и б)
Вторичные обмотки 2 и 3 через нагрузочный резистор R подключены к обмотке трансформатора Т напряжением 127 В. Они имеют одинаковое число витков (на электровозе ВЛ80Т— 1200 витков из про-
вода диаметром 0,55 мм с эмалевой изоляцией) и соединены последовательно и встречно, чтобы по возможности исключить влияние магнитных потоков рассеяния, которые могли бы нарушить пропорциональность токов I1 и i2. При отсутствии тока в обмотке I обмотки 2 и 3 имеют большое индуктивное сопротивление и малый намагничивающий ток i2 (рис. 127, в). При увеличении тока в обмотке I (см. рис. 127, а, б и в) сердечники 4 и 5 подмагничиваются, индуктивное сопротивление обмоток 2 и 3 уменьшается и в их цепи возникает ток i2 практически прямоугольной формы. Он меньше тока I1 в отношении, равном коэффициенту k = ώ2/ώ1.
Ток i2 изменяется пропорционально току I1, на нагрузочном резисторе R появляется напряжение, которое также прям» пропорционально току I1. Напряжение с резистора R выпрямляется мостом UZ и подается с него на измерительный прибор или на соответствующий блок автоматики.
Для защиты от коммутационных перенапряжений каждая из обмоток 2 и 3 шунтируется резистором сопротивления 3,3 кОм. Трансформатор постоянного тока и защитные резисторы установлены на гетинаксовой панели, конструктивно объединены в один самостоятельный узел с естественным воздушным охлаждением.
Измерительные трансформаторы.
Трансформаторы тока и напряжения применяют для питания цепей защиты от замыкания на землю, бесконтактного регулятора напряжения, сельсинов указателя позиций, для подключения измерительных приборов и других целей. Эти трансформаторы выполняют однофазными и трехфазными. В основном они имеют такую же конструкцию, как промышленные измерительные трансформаторы. Их маг-нитопроводы стержневого типа набраны из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, катушки выполнены большей частью бескаркасными с воздушным естественным охлаждением.
Некоторые конструктивные особенности имеют трансформаторы тока ТК-20, ТК-40 для питания токовых обмоток счетчиков электроэнергии отечественных электровозов переменного тока. Первичная обмотка трансформатора (рис. 128) выполнена в виде шины 1, проходящей через тороидальный шихтованный сердечник 9 и изоляционную стойку 6 с накладкой 5. Катушка 8, являющаяся вторичной обмоткой, и сердечник 9 удерживаются дисками 3 и 4, которые стянуты шпильками 2 и 10 и планкой 7. На трансформаторе ТК-40 сердечник с катушкой укреплен на стальном фланце.
Трансформатор тока работает в режиме короткого замыкания. Если необходимо отключить счетчик электроэнергии, на зажимы вторичной обмотки устанавливают перемычку, иначе на выводах трансформатора появится высокое напряжение и могут сгореть его обмотки.
Импульсные трансформаторы.
Такие трансформаторы широко применяют в системах автоматики, в каждом отдельном случае их параметры подбирают опытным путем. На выходные характеристики таких трансформаторов влияют материалы, из которых они изготовлены, размеры и формы сердечников, расположение катушек обмоток. Для исключения вредного влияния потоков рассеяния их сердечники, как правило, выполняют тороидальными, прессовкой из ферромагнитных порошков или навивкой из пермаллоя (никель-цинкового низкочастотного сплава с магнитной проницаемостью до 1000 Гн/м) толщиной 0,1 — 0,2 мм. Сердечники из пермаллоя для снятия внутренних напряжений, ухудшающих магнитные свойства материалов, отжигают в водороде; для защиты от внешних воздействий их помещают в специальные контейнеры. Между первичными и вторичными обмотками устанавливают заземленный экран.
Токи обмоток в импульсе составляют от 0,8 до 2,5 А, длительность импульсов 480—700 мкс при длительности фронта не более 20 мкс.
РЕЛЕ КОНТРОЛЯ ОБОРОТОВ РО-33
Назначение. Реле предназначено для управления контактором, отключающим пусковой резистор при достижении ротором расщепителя фаз частоты вращения 1350 об/мин и для подключения пускового резистора при снижении частоты вращения ротора расщепителя в процессе Bbi6eia до 1100 об/мин.
Технические данные
Номинальная частота вращения......... 1500 об/мни
Уставка срабатывания ............ 1350+40 об/мин
Частота вращения при возврате реле в исходное положение.................. 1100 об/мин
Число контактов:
замыкающих............... 1
размыкающих.............. 1
Номинальное напряжение контактов ,,,,....... 50 В Номинальный отключаемый ток контактов при постоянной времени цепи 0,05 с ,,.,,,,,.,. , 2 А
Масса .,,.,,,,,,.,..,... 7,2 кс
Конструкция.
В корпусе 1 реле (рис. 170) в роликовых конических подшипниках вращается центробежный механизм, состоящий из валика 18, рычагов 15, 16 и корпуса подшипника 17. В корпусе подшипника установлен упорный подшипник 6, напрессованный на втулку 5. На подшипник 6 опирается шток 8, на котором расположена регулировочная пружина 14. В крышку 13 ввернуты специальная гайка 7, предназначенная для регулировки реле, и втулки //, при помощи которых регулируется зазор между штоком 8 и штоком блокировки 9.
Соединение реле с валом расщепителя фаз производится при помощи вилки 2. Под болт, крепящий вилку к валику, устанавливается стопорная шайба 22, угол которой загнут на грань головки болта, этим самым предотвращается раскручивание болта во время эксплуатации.
Блокировка (рис. 171) представляет самостоятельный узел. Контакты реле переключающиеся, мгновенного действия. Состоит блокировка из двух колодок / с неподвижными контактами, контактного мостика 4 с накладками, контактных пружин 5, переключающей пружины 3, штока 6, колпачка 2. Колодки скреплены при помощи болтов 7.
При вращении валика 18 (см. рис. 170) центробежного механизма рычаги 15, 16 под действием центробежных сил перемещают корпус подшипника с подшипником и штоком 8. Шток 8, преодолевая усилие пружины 14, толкает шток блокировки, происходит переключение контактов.
Реле оборотов РКО-28
Назначение и технические данные. Реле оборотов предназначено для отключения электродвигателя
преобразователя в случае превышения допустимой частоты вращения якоря. Технические данные реле еле- | дующие:
Номинальное напряжение, В .. 50 Номинальный ток контактов, А 5 Число размыкающих контактов 1
Провал контактов, мм ........ 2 — 3
Раствор контактов, мм, не менее 4
Нажатие контактов, Н...... 1-8 — 2
Частота вращения якоря для
срабатывания реле, об/мин..... 1950
Пределы регулирования частоты вращения якоря, об/мин..... 1900 —
2000 Напряжение переменного тока частотой 50 Гц для испытания изоляции в течение 1 мин, В ......... 1500
Масса, кг............................. 8,7
Конструкция и принцип действия.
Реле оборотов (рис. 111) состоит из центробежного механизма /, регулировочной пружины 2, рычагов 3 и 4 контактов 5 и б и возвратной кнопки 8. Все детали реле смонтированы в литом корпусе 7, который закрывается крышкой 10, а центробежный механизм связан муфтой с валом якоря преобразователя. При увеличении частоты вращения вала якоря диск механизма под действием центробежной силы преодолевает усилие регулировочной пружины и поворачивает один рычаг, выводя его из зацепления с другим рычагом, и под действием пружины 9 размыкает контакты реле, которые включены в цепь катушек контакторов преобразователя. Кнопка служит для ручного возврата реле в исходное положение. Реле регулируют изменением натяжения пружины 2, которая удерживает диск в исходном положении.
Провал и раствор контактов реле проверяют при пуске электровоза в эксплуатацию, техническом обслуживании ТО-3 и текущих ремонтах.
Реле времени РЭВ-292, РЭВ-294
Назначение и технические данные.
Реле времени РЭВ-294 (рис. 112) предназначено для контроля положения ПКГ при изменении соединения тяговых электродвигателей и счетчика срабатывания БВП-5, а также со вместно с РЭВ-292 для управления с выдержкой времени аппаратами цепей управления.
Технические данные реле следующие:
Номинальное напряжение, В .. 50 Номинальный ток контактов, А 5
Время срабатывания, с....... 2 — 3
Ток срабатывания при температуре до +40 "С, А:
рЭвЪг.................... 0,11-0,14
РЭВ-294.................... 0,14-0,19
Сопротивление катушки при
температуре 20 "С, Ом ......... 148
Число контактов: РЭВ-292:
размыкающих............. 2
замыкающих.............. 1
РЭВ-294 размыкающих...... 2
Провал контактов, мм........ 1,5— 2,0
Раствор контактов, мм ....... 2,5—3,0
Напряжение переменного тока частотой 50 Гц для испытания изоляции в течение 1 мин, В ........ 2250
Масса, кг 3,15
РЕЛЕ ВРЕМЕНИ ТК
Чтобы обеспечить автоматическое включение одного аппарата, спустя заданное время после другого, на электровозе используются реле времени ТК (рис. 206). Три таких реле установлены в цепях управления вспомогательными машинами и обеспечивают выведение части резисторов из цепи электродвигателей вентиляторов и компрессоров, спустя 6 с после их включения.
При срабатывании реле приводится в' действие часовой меха-[изм, который через 6 с замыкает блокконтакты, осуществляющие включение электромагнитных контакторов. Реле времени ТК при ремонте электровозов частично заменяют на реле ЭВ133.
ТЕПЛОВЫЕ РЕЛЕ ТРТ
Реле ТРТ предназначены для защиты вспомогательных машин от регрузок. Технические данные реле приведены в табл. 15.
Конструкция. Тепловое реле ТРТ представлено на рис. 172. Биметаллические пластины 13 имеют U-образную форму и по ажены на ось 1. На правый конец пластины опирается цилиндрическая пружина 11, другой конец которой опирается на изоляционную колодку, несущую на себе подвижной контактный мостик 10 с серебряными контактами. Левый конец пластины соединен с механизмом уставки 2, 3, 4, 5, 6, позволяющим регулировать ток срабатывания путем изменения натяга биметаллических пластин. При достижении тока срабатывания термобпметаллические пластины изгибаются настолько, что поворачивают пружину 11, изменяется направление усилия на колодку 7, колодка поворачивается вокруг оси / и отключает контакт. Спустя 1—2 мин пластины остывают, занимают первоначальное положение и реле самовосстанавливается.
В корпусе 12 установлен неподвижный контакт 9. Кнопка 8 служит для принудительного восстановления реле до полного остывания пластин. Ток уставки реле увеличивается примерно на 3,5% при уменьшении температуры окружающей среды на каждые 10° С и уменьшается на то же значение при увеличении температуры.
ТЕРМОЗАЩИТНОЕ РЕЛЕ РТЗ-032
Назначение. Термозащнтное реле предназначено для otiuh нпя нагревателя калорифера обогрева стекол электровоза путем рыва цепи питания катушки контактора, включающего нагреват 1 еле срабатывает в аварийных режимах, когда температура возд в калорифере повышается до 195—205° С и может возникнуть по»
Технические данные
Номинальное напряженно ..........> 50 В
Предельный отключаемый ток......'.'.'.". 5 А
Рабочая температура .........'.'.'. 80° С
Температура срабатывания.......'.'.'.'. 195—205°С
Наибольшая температура в месте установки в'течение
25 С/ мин ........... 250° С*
Время срабатывания из рабочего состояния при скорости нарастания температуры воздуха в месте установки 25 С/мпи) ................не более 5м
Конструкция.
В колодке / (рис. 173) развальцованы две резьбовые втулки 6. К втулкам винтами прикреплены пружины 3 и 4 и упоры о. Пружины 3 выполнены из бронзовой ленты толщиной 0,2 мм. Верхние концы пружин сведены вместе и спепн-
нены с помощью плавкой вставки 2, изготовленной из сплава, состоящего из 50% свинца и 50% олова. Сплав имеет температуру плавления 195—205° С. При повышении температуры воздуха в зоне установки реле плавкая вставка плавится и концы пружин расходятся, разрывая цепь питания катушки контактора, воздействующего на нагреватель и вентилятор калорифера.
Термозащнтное реле РТЗ-032
РЕЛЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
Реле температуры предназначено для поддержания определенной еипературы воды в бачке умывальника.
Технические данные
Температура срабатывания ....... (35+1,5)° С
Разброс срабатывания ......... ±1°С
Зона нечувствительной и при температуре окружающего воздуха 20° С, относительной влажности 65% и скорости изменения температуры контролируемой среды ло 0,5° С в минуту ............... з~6° С
Номинальное- напряжение контактов .... 50 В
Мощность, коммутируемая контактами реле
при 50 В и индуктивной нагрузке 2 Гц . . . 30 Вт
Число циклов переключения....... 100 000
Масса..............., о,5 кг
Конструкция.
Реле (рис. 174) состоит из манометрической жидкостной термосистемы /, ко дну сильфона которой прижат пружиной 3 ^-------------- >, шток 2. Вторым концом
шток 2 воздействует на систему рычагов 4 и 7, шар-нирно укрепленную на оси 6 и поджатую к штоку 2 двумя пружинами кручения 8. Кинематическая связь рычагов 4 и 7 осуществляется пружиной 9 и винтом 10. При изменении температуры контролируемой среды, окружающей термосистему /, объем жидкости в ней изменяется, что приводит к перемещению дна сильфона и штока, который передает это перемещение рычагу 4. При повышении температуры рычаг 4, перемещаясь, через пружину 9 перемещает рычаг 7, который своим концом воздействует на кнопку переключателя 5.
При понижении температуры контролируемой среды объем жидкости в термосистеме уменьшается,
дно сильфона и штока переместится вниз, вместе с ним переместятся вниз под действием пружин 8 и 9 рычаги 4 и 7. Рычаг 7 отойдет от кнопки переключателя 5, и переключатель сработает в обратном направлении. Конструкция реле допускает перестройку на температуру от 0 до 100° С. Для уменьшения уставки винт 10 необходимо вращать против часовой стрелки, для увеличения уставки винт вращать по часовой стрелке.
ТЕПЛОВЫЕ РЕЛЕ ЕТ60-32
Для защиты обмоток электродвигателей компрессоров и вентиляторов, а также последовательно включенных им аппаратов от недопустимого перегрева, который может возникнуть при длительном превышении номинального тока в цепи этих машин включены тепловые реле (термореле) ЕТ60-32 (рис. 173).
Реле смонтировано по панели / и имеет биметаллический элемент 3, через который проходит ток электродвигателя. Элемент выполнен из двух скрепленных между собой пластин, материалом для которых служат металлы с различным коэффициентом расширения.
При нагревании током пластины элемента по-разному изменяют свои размеры, в результате чего элемент выгибается и размыкает помещенные в корпусе 2 контакты реле, которые обесточивают катушку электромагнитного контактора, вследствие чего силовые контакты контактора выключают цепи электродвигателя. Тепловое реле рассчитано на срабатывание при номинальном токе 13 А.
Каждое реле имеет блокировочные контакты: один замкнутый, а другой разомкнутый.
При ремонте электровозов тепловые реле частично заменялись реле перегрузки РБ-340Б, у которых к имеющемуся размыкающему блокировочному контакту, устанавливался дополнительно замыкающий контакт. Ток уставки этого реле равен 45 А.
ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ РЕЛЕ RLON2
Чтобы через блокировочные контакты основных реле (реле максимального и реле минимального напряжения) не проходил большой ток, необходимый для включения БВ, в цепь его включающих катушек подсоединяют только блок-контакты промежуточного реле. Электромагнитные катушки этих реле получают питание через блок-контакты основных реле. К промежуточным реле относятся отключающее реле 331 быстродействующего выключателя (см. рис. 221* и 238*) и реле тока управления вспомогательными машинами 400. Эти реле (тип RLON2) состоят из электромагнита и включающих контактов, рассчитанных на ток включения до 10 А и ток отключения до 8 А. Контакты изготовлены из вольфрама. Реле включается при напряжении на зажимах его катушки 36—50 В и отключается при напряжении 15—20 В. Катушка имеет сопротивление 1500 Ом±5%, максимальный зазор между контактами 1,2 мм, вес реле 1,5 кг. В качестве промежуточного реле сигнализации 542 о боксовании использовано двухобмоточное реле RL1N43, блокировочные контакты которого рассчитаны на ток 2 А. Катушки имеют сопротивление по 1500—1600 Ом. Последовательно одной из катушек, включен регулируемый резистор ТР626 на 560 Ом. Обычно его устанавливают на сопротивление 200 Ом. Параллельно двум последовательно включенным катушкам присоединен конденсатор ТС561 G1-100/110-150 для получения прерывного включения контактов. Частота включения реле составляет 80—140 в минуту. Для исключения воздействия реле боксования на систему сигнализации и защиты при отключенных
тяговых двигателях 3 или 4 на электровозах 34Е установлено аварийное реле 548, контакты которого исключают действие реле боксования 142. Аварийное реле. RP-100 (рис. 205) состоит из электромагнита 1 и трех переключающих блок-контактов 2.
ТЕРМОСТАТЫ И ТЕРМОРЕЛЕ ВРЕМЕНИ ТН41
Термостаты используют для автоматического поддержания заданной температуры воздуха в кабинах машиниста и ограничения нагрева воздуха около элементов калориферов. Контакты »тих реле отключают цепи катушек электромагнитных контакто-эов отопления при достижении гемпературы 20° С в кабине машиниста (термостаты ТН40 и ГН41) или при нагревании воздуха вблизи элементов выше 100° С (термостаты ТН10).
Термостат ТН41 (рис. 207) состоит из биметаллической полосы. Один конец ее укреплен неподвижно, а на другом конце имеется стальной якорь с подвижным кон-гактом. Против якоря помещен постоянный магнит. Нормально якорь притянут к магниту и контакты термостата замкнуты. При повышении температуры окружающего воздуха и нагревании биметаллической полосы создается усилие, стремящееся оторвать якорь от магнита. Когда это уси-лие становится больше усилия магнита, якорь мгновенно отходит от магнита и контакты размыкаются. При понижении температуры биметаллическая полоса прогибается в обратную сторону, и когда сила магнита оказывается 1ольше силы, поворачивающей
Реле
Общие сведения. На э.п.с. реле используют в устройствах защиты, при автоматизации процессов управления, а также в качестве промежуточных для размножения или передачи сигналов от одной цепи управления в другую. Наибольшее распространение получили электрические реле, а для выполнения некоторых специальных функций — тепловые, возду-хоструйные и другие. По виду контролируемого параметра (входной величины) различают реле тока, напряжения, времени, реле оборотов, давления и др. По значению параметра, на которое они реагируют, различают реле максимальные (срабатывают при возрастании контролируемой величины) и минимальные (при уменьшении ее). Реле, срабатывающие при определенных значениях разности контролируемых величин, называют дифференциальными. По принципу действия реле делят на контактные — электромагнитные, электродинамические, тепловые и т. д. и бесконтактные — магнитные, полупроводниковые.
Рассмотрим конструкции реле, наиболее распространенных на э.п.с.
Реле максимальной токовой защиты (реле перегрузки). Эти реле служат для защиты тяговых двигателей или вспомогательных машин от перегрузки и токов к.з. Реле срабатывают, когда ток в цепи тяговых двигателей или цепи вспомогательных машин превышает ток уставки реле.
Реле перегрузки электромагнитные имеют токовую катушку, включенную последовательно в защищаемую цепь. Реле выпускают без механизма возврата (самовосстанавливающиеся) и с механизмом возврата (восстанавливаемые).
К самовосстанавливающимся относят, например, реле перегрузки РП-1, РТ-253, РТ-255, РТ-406, РТ-410, РТ-430, РТ-102, РТ-500, РТ-502 различных исполнений. Якорь этих реле после размыкания цепи и исчезновения тока в катушке автоматически возвращается в исходное рабочее положение, и контакты цепи управления вновь замыкаются Указанные реле по конструкции максимально унифицированы. К восстанавливаемым относят реле перегрузки типов РП-5, РП-429, РП-19, Р-103/Р-102, РП-ЗБ, РМ-165 и РП-14А, у которых контакты после размыкания цепи не возвращаются в исходное рабочее положение. Реле этих типов используют вместе с контакторами, что обеспечивает повторное замыкание цепи только по усмотрению машиниста.
Характерной особенностью реле перегрузок является большое значение отношения тока срабатывания к номинальному току; обычно оно равно 1,5—2,0 Реле перегрузки типов РП-19, РП-14А, Р-ЮЗ/Р-102 (рис. 202) и РП-18В компактны, универсальны по конструкции, в которой использованы возможности уменьшения габаритных размеров и технологического упрощения деталей магнито-провода, определяемые условиями работы импульсных реле. Конструкция реле позволяет применить для одного, двух, трех реле и более один механизм восстановления, блок-контакты которого переключаются при срабатывании любого реле.
Зазор б между планкой 6 и шпилькой обеспечивает накопление кинетической энергии движущимся якорем. Чтобы определить цепь, в которой сработало реле, применен указатель. Когда якорь притягивается к сердечнику под действием собственного веса, указатель занимает вертикальное положение (на рис. 202 показано штриховыми линиями).
Регулируют реле перегрузки на определенный ток срабатывания, изменяя натяжение пружины 16 регулировочным винтом; требуемое усилие пружины 14 может быть установлено регулировочным винтом 13
Реле перегрузки РТ-502 электровозовВЛ11, ВЛ10У, ВЛ10-
/ — панель; 2 — катушка, 3 — магнитопровод; 4 — полюсный наконечник, 5 — якорь; 6 — указатель срабатывания; 7, 8, 11 — регулировочные шпильки; 9 — пружина, 10 — блок-контакты.
Реле напряжения. Это электромагнитные реле с многовитковой катушкой из меди малой площади сечения; применяют их в качестве реле повышенного и
пониженного напряжения, нулевых реле, промежуточных реле, реле контроля земли, реле времени, реле заземления.
Катушки таких реле обычно выполняют на напряжение до 500—600 В, а при более высоком напряжении включают последовательно с ними добавочный резистор. Это повышает надежность катушки по изоляции и обеспечивает меньшее влияние нагрева катушки на уставку реле, так как добавочный резистор делают из материала, имеющего значительно меньший температурный коэффициент (нихром, константан) по сравнению с медью.
Реле напряжения, как и реле перегрузки, подразделяют на восстанавливаемые и самовосстанавливающиеся. Однако реле напряжения с механизмом восстановления получили сравнительно небольшое распространение Более широко используются самовосстанавливающиеся реле. Они имеют простейшую конструкцию: магнитная система с якорем и катушкой и одна или несколько пар контактов.
В качестве реле максимального и пониженного напряжения, промежуточных и защитных применяют ряд электромагнитных реле различных исполнений,
Реле повышенного напряжения РПН-5 и РПН-3 электровозов ВЛ10, ВЛ8(а), реле времени РЭВ-312 (б), РЭВ-294 (в) и реле заземления РЗ-303 (г) электровозов ВЛ80К, ВЛ80Т,
ВЛ80С-
/ — панель; 2 — магнитопровод, 3 — наконечник полюсный; 4 — якорь, 5 — пружина регулировочная,
6 — упоры, 7 — регулировочная гайка; 8 — регулировочная шпилька, 9 — стойка, 10 — рычаг; // н 16 —
катушки, 12 — контакты мостикового типа; 13 — блокировка; 14 — пружина, 15 — демпферная медная
трубка; 17 — указатель срабатывания, 18 — шток
но сходных по конструкции и принципу работы. Для примера на рис. 207, а показаны реле повышенного напряжения РПН-5 и РПН-3, применяемые на электровозах ВЛ10 и ВЛ8. Аналогичную конструкцию имеет промежуточное реле РП, реле низкого напряжения РНН-3, реле контроля защиты РКЗ-3 электровозов ВЛ10, ВЛ8, ВЛ60, ВЛ60*. Во избежание прилипания якоря к сердечнику и обеспечения высокого коэффициента возврата к якорю реле указанных типов приклепана латунная прокладка. Регулировку уставки реле осуществляют натяжением пружины 5.
Дифференциальные реле. Дифференциальное реле предназначено для защиты электрооборудования при малых то ках к.з., малой скорости нарастания больших токов к.з. или при таких перебросах в цепи двигателей, когда образуется контур тока, в который не включены другие защитные аппараты. Работа дифференциальных реле основана на принципе сравнения токов в начале и конце защищаемой цепи. Дифференциальные реле, установленные на э.п.с, обычно вызывают отключение быстродействующих выключателей (при замыкании или электрических пробоях на землю в цепи тяговых двигателей) или контакторов (при аварийном режиме в цепи вспомогательных машин).
Якорь / дифференциального реле (рис. 203) к магнитопроводу 6 притягивается под действием усиленного магнитного потока подмагничивающей катушки 7, вызванного временным увеличением тока в ее витках. После притяжения якоря ток в подмагничивающей катушке уменьшается, однако якорь удерживается притянутым под действием меньшего магнитного потока. Ступенчатое изменение магнитного потока подмагничивающей катушки увеличивает чувствительность реле и уменьшает расход электроэнергии.
Одновременно с притяжением якоря к магнитопроводу замыкаются контакты 8 и 9, включенные последовательно в цепь удерживающей катушки быстродействующего выключателя БВ.
Силовые катушки 4 и 5 включены в цепи тяговых двигателей соответственно со стороны источника энергии и со стороны земли. Магнитные потоки этих катушек направлены встречно, причем магнитный поток катушки 5 имеет то же направление, что и магнитный поток
Принципиальная схема включения дифференциального реле
подмагничиваюшей катушки 7. При исправной силовой цепи результирующий магнитный поток равен нулю. Якорь / удерживается потоком катушки 3.
В случае замыкания на землю, например в точке А, через силовую катушку 4 проходит ток /, а через катушку 5 — ток / — /„, где /к — ток, ответвляющийся в землю в точке А. Неравенство токов катушек 4 и 5 вызывает появление магнитного потока, направленного встречно потоку подмагничиваюшей катушки 7. При увеличении тока / уменьшается результирующий поток, проходящий через якорь реле, и сила притяжения якоря к магнитопроводу. При некотором значении тока /к сила притяжения становится недостаточной для удержания якоря и пружина 2 отрывает якорь от магнито-провода; контакты 8 и 9 размыкают цепь удерживающей катушки БВ, и он выключается, что предотвращает возможное повреждение какого-либо аппарата или тягового двигателя. Магнитный поток, создаваемый током небаланса при большом токе к.з., проходит через магнитный шунт 3 и якорь /. Как только якорь / отпадет от сердечника, большая
часть магнитного потока будет проходить по магнитному шунту, так как воздушные зазоры между шунтом и магнитопрово-дом значительно меньше, чем воздушный зазор между якорем и магнитопроводом. Если бы не было шунта 3, то весь магнитный поток проходил бы через якорь / и перемагничивал магнитную систему реле
Конструкция дифференциального реле показана на рис. 204, а.
Иногда дифференциальные реле изготовляют с двумя низковольтными катушками подмагничивания При этом якорь в притянутом положении удерживается магнитным потоком только одной катушки.
Такими являются дифференциальные реле типов Д-2, ПР-114А, 1СВ, 7СВ и др. Когда по подмагничивающим катушкам протекает ток цепи управления и в силовой цепи нет короткого замыкания, то образуется магнитный поток Ф{ (рис. 204, б), который проходит по стержням / и /// и через воздушные зазоры а, — а4, создавая в последних одинаковые м.д с. На якорь 11 в этом случае действует только пружина 14; он прижат к упору 13.
При к.з. или перебросе в цепи тягового двигателя ток в одном из силовых проводов будет больше, чем в другом. Разность этих токов создаст в стержнях / и /// результирующий поток небаланса Ф2, который уменьшит индукцию в зазорах а2 и а3 и увеличит ее в зазорах а] и а4. М.д.с, создаваемые потоком небаланса, складываются с м.д.с. от потока катушек на одних участках и вычитаются на других. Поэтому якорь, преодолевая сопротивление пружины 14, поворачивается против часовой стрелки вокруг оси О,, размыкает контакты 12 в цепи катушки быстродействующего выключателя, и он отключается. На электропоездах переменного тока ЭР9М, ЭР9Т, ЭР9Е применяют бесконтактные дифференциальные реле РДБ-101А-1.
Блок дифференциальных реле БРД.
Блоки БРД-204 и БРД-356 устанавливают на электровозах ВЛ60", ВЛ80", ВЛ80Т, ВЛ80С для контроля скорости нарастания тока при аварийных режимах в силовых цепях. Если скорость превышает наибольшую, которая может быть в рабочем режиме, то блок срабатывает и своими контактами вызывает отключение главного выключателя.
Блок состоит из двух дифференциальных реле / и //, собранных на панелях 1 и 14 (рис. 205), скрепленных шпильками 13, и силовой шины 12 с индуктивным шунтом 15. Реле закрыто прозрачным кожухом 5. На панели / размещены добавочные резисторы 7. Ветви шины 12 пропущены через окна двух магнитопроводов 11 и 16 навстречу друг другу. Концы А и Б шины 12 подключены к силовой цепи электровоза между равнопотенциальными точками двух выпрямителей. Активные сопротивления обеих ветвей различаются незначительно, так как ветви имеют равные
Блок дифференциальных реле БРД-356 (а) и его схема (б)
длину и площадь сечения. Ветвь с индуктивным шунтом обладает большим индуктивным сопротивлением. Ток / распределяется по ветвям шины пропорционально их активным и индуктивным сопротивлениям. Поэтому при протекании общего тока /, меняющегося во времени, возникает небаланс токов: А/ = /2 — /,. Значение Д/ зависит от скорости изменения тока и соотношения индуктивно-стей в ветвях шины.
М.д.с от тока небаланса Д/ в одном реле направлена в одну сторону, в другом — в противоположную. М.д.с. от катушки 10 действует на участке якоря 9 при показанном на рис. 205, б силовом токе в реле // встречно м.д.с. от тока
небаланса, а в реле / согласно с ней. Поэтому при к.з. в блоке со стороны вывода Б резко возрастет ток в направлении от А к Б; в результате перераспределения тока в ветвях шины увеличится ток небаланса. Это вызовет срабатывание под действием отключающей пружины 8 реле //, которое своими контактами замкнет цепь отключающей катушки 17 главного выключателя. В этом случае реле / не сработает, так как на участке его действия м.д.с. от тока небаланса действует согласно с м.д.с. от удерживающей катушки 3.
При к.з. со стороны вывода А ток будет направлен от Б к А, что вызывает срабатывание реле / под действием пружины 6 и блокировки 2.
Якоря 4 и 9 реле притягиваются к сердечникам магнитопроводов 11 к 16 при подаче напряжения 50 В на последовательно соединенные катушки 3 и 10 нажатием кнопки «Выключение ГВ». После включения реле последовательно с удерживающими катушками вводятся резисторы, ограничивающие ток. При этом для удержания якорей 4 и 9 в притянутом положении достаточно меньшей м.д.с. Для регулирования тока в цепи катушек сопротивление резистора гд можно изменять.