Реле перехода (Т/77, Р112). Реле перехода предназначено для автоматического включения и выключения контакторов ослабления возбуждения в зависимости от определенного соотношения тока и
Т а б л и ц а 7.5
напряжения тягового генератора (скорости движения тепловоза), а также изменения схемы соединения тяговых электродвигателей.
На тепловозах более раннего выпуска используется реле перехода Р-42Б, а на современных тепловозах применяется дифференциальное реле РД-3010 (рис. 7.21, а). На магнитопроводе (ярме) 1 П-образной формы укреплены катушки с сердечниками 5 и 3, токовая 6 и напряжения 2. Сердечник 5 токовой катушки с помощью винта может перемещаться для изменения воздушного зазора между якорем и сердечником 3. Якорь 4 Г-образной формы поворачивается на оси 9. При обесточенных катушках якорь прижимается пружиной II к упорному винту 12. Неподвижные контакты 7 реле установлены на изоляционной колодке, а подвижные 8- па якоре. Реле имеет один замыкающий контакт с двойным разрывом. Раствор контактов регулируют перемещением неподвижных контактов, а совпадение центров замыкающих поверхностей - перемещением подвижных контактов на контактодержателе. Раствор контактов не менее 2 мм, а нажатие 4 Н. Контактная система закрыта прозрачным кожухом 10. Техническая характеристика реле и данные его настройки приведены в табл. 7.5.
Катушка напряжения 11 (рис. 7.21, б) через добавочный резистор И2 включается на напряжение генератора Г, так что ток в ней пропорционален напряжению тягового генератора. Токовая катушка Т последовательно с добавочным резистором 1?1 подключается параллельно обмотке добавочных полюсов ДП генератора, т. е. ток в ней пропорционален току тягового генератора.
Реле срабатывает под воздействием электромагнитного усилия, создаваемого катушкой напряжения 2, которому противодействует усилие токовой катушки 6 и пружины 11 (см. рис. 7.21, а).
Катушка напряжения при возрастании тока в ней (напряжения генератора) вызывает срабатывание реле, а токовая катушка при возрастании тока в ней (тока тягового генератора) вызывает отпадание реле. Благодаря этому характеристики реле перехода имеют вид, показанный на рис. 7.22. На этом рисунке характеристики реле нанесены на внешние характеристики тягового генератора, поскольку срабатывание и отпадание реле происходят в зависимости от определенного соотношения напряжения и тока генератора.
Верхняя часть характеристики (рис. 7.22, а) является характеристикой срабатывания, г. е. в любой ее точке реле срабатывает и остается включенным до тех нор, пока не будет достигнута нижняя часть характеристики отпадания. Таким образом, в зоне 1 реле всегда включено, в зоне 11 реле всегда выключено, а в зоне 1/1 реле может быть и включено, и выключено в зависимости от того, в какой зоне (1 или 1/) на внешней характеристике работала электропередача до этого. Как видно из рис. 7.22, о, срабатывание реле происходит тогда, когда напряжение генератора приближается к максимальному значению. В результате включения ослабления возбуждения (переключения двигателей) ток генератора скачком увеличивается вдоль гиперболической характеристики.
Схема должна быть настроена гак, чтобы при возрастании тока не была достигнута характеристика отпадания. В противном случае реле вновь отпадет, что приведет к уменьшению тока до исходного значения и вызовет повторное срабатывание реле и т. д. Возникает так называемый звонковый режим, когда реле перехода и управляемые им контакторы включаются и вы-
Рис. 7.22. Характеристики реле перехода: а - зоны срабатывания и отпадания; 6 - переход на ступени ослабления возбуждения; ІІ- - напряжение генератора; 1г - ток генератора; 1, 2 - срабатывание и отпадание реле при 1-й и 2-й ступенях ослабления возбуждения ключаются с большей частотой. Этот режим недопустим, поскольку нарушается нормальная работа электропередачи и обгорают контакты реле перехода и управляемых ими контакторов. Наклонные характеристики 1, 2 реле перехода позволяют удобно управлять переходом не только при крайнем положении рукоятки контроллера машиниста, но и на целой группе низших позиций. Однако на низших позициях опасность возникновения звонковой работы возрастает, поскольку интервал между характеристиками срабатывания и отпадания реле уменьшается. Чтобы избежать звонковой работы, обычно применяют на низших позициях пк сдвиг характеристики отпадания реле в новое положение, показанное штриховой линией на рис. 7.22, a w б. Кроме того, встречаются случаи, когда звонковая работа возникает из-за того, что при включении ослабления возбуждения или переключении электродвигателей ток в переходном процессе возрастает больше, чем это определяется по параметрам электрической цепи, т. е. происходит «заброс» гока. В процессе заброса реле может отпасть, что приведет к звонковой работе. Это явление наблюдается не только на низших позициях, но и при крайнем положении рукоятки контроллера машиниста. Регулирование реле перехода на тепловозе производится с помощью резисторов R1 и R2 (см. рис. 7.21, б).
На тепловозах ТЭЗ, типа 2ТЭ10Л, 2ТЭ116 и др. устанавливают два реле перехода, которые управляют включением и отключением 1-й и 2-й ступеней ослабления возбуждения (0/71 и 0112).
Характеристику первого и второго реле настраивают таким образом, чтобы они были несколько сдвинуты одна относительно другой (см. рис. 7.22, б). Благодаря этому вначале срабатывает реле первой ступени. Реле второй ступени включается после того, как напряжение генератора вновь поднимается по гиперболической характеристике при разгоне тепловоза с поездом. Реле второй ступени отпадает первым.
На стенде регулировку реле переходов проверяют двумя амперметрами, которыми фиксируют токи в катушках в момент включения и выключения реле. В небольших пределах токи включения и выключения могут регулироваться изменением затяжки пружины.
Реле времени электромагнитное. Реле типа РЭВ-812 (РВЗ, РВ4, РВ5) с выдержкой времени при размыкании (рис. 7.23) установлено на тепловозах типов 2ТЭ10Л, 2ТЭ116 и др. Реле с выдержкой времени 1,5 с используется для задержки отключения поездных контакторов после снятия напряжения с тягового генератора (РВЗ), для ступенчатого восстановления нагрузки генератора после прекращения боксования (РВ5) и с выдержкой времени 3 с для исключения ложного включения контакторов ослабления возбуждения двигателей в момент боксования (РВ4).
При отключении катушки вследствие уменьшения магнитного поля появляются индукционные токи в медной гильзе 2 и алюминиевом короткозамкнутом витке 8 (съемный демпфер), которые задерживают уменьшение поля и тем самым увеличивают время отпадания якоря. Выдержка времени регулируется подбором толщины немагнитных прокладок 5 (грубая регулировка) и изменением натяжения пружины 9 (точная регулировка). Увеличение толщины прокладок и затяжки пружины уменьшает выдержку времени реле при размыкании. Пределы регулировки выдержки времени 0,8-2,5 с. Катушка реле имеет 6750 витков из провода марки ПЭВ-1.
Электромагнитное реле типа РЭ-813 имеет более массивный короткозамкнутый виток и увеличенную выдержку времени, до 3,5 с.
Реле времени типов ВЛ31 и ВЛ50 (РВ1, РВ2). Реле используются для ограничения времени работы маслопрокачивающ'его насоса дизеля (90 с) и времени раскрутки вала дизеля при его пуске. Рассмотрим работу полупроводникового реле ВЛ31 (рис. 7.24, а). При подаче напряжения на вход реле срабатывает электромагнитное реле Р2 и создает размыкающими вспомогательными контактами цепь заряда конденсатора С через высокоомный резистор 1?. Вследствие этого потенциал точки а повышается, и когда он пре-
Рис. 7.23. Реле времени РЭВ-812: 1 алюминиевое основание; 2 медная гильза; 3- катушка; 4 сердечник; 5- немагнитные прокладки; 6- отжимная пружина; 7- якорь; 8 - виток короткозамкнутый; 9- возвратная пружина; 10 подвижные контакты; 1/- неподвижные контакты
Рис. 7.24. Схемы полупроводниковых реле времени: а типа ВЛЗІ; б ВЛ50
высит потенциал точки б, то через диод Д потечет ток и начнется заряд конденсатора СЛ.
При определенном значении напряжения на конденсаторе, которое суммируется с импульсами, посылаемыми от генератора импульсов ГИ, произойдет срабатывание чувствительного триггера Т, и проходящий через него ток включит электромагнитное реле РЗ. Замыкающие контакты реле РЗ создадут цепь питания катушки электромагнитного реле Р1. Полупроводниковое реле имеет по одному замыкающему и одному размыкающему контакту мгновенного действия (2Р2 и ЗР2) и по одному размыкающему и но одному замыкающему контакту с выдержкой времени [1Р1 и 2Р1). Выдержка времени обеспечивается параметрами 1?С цепи и опорного диода Д. Регулируя сопротивление резистора 1?, можно изменять скорость заряда конденсатора С, а следовательно, и вьідержку времени реле.
С 1983 г. вместо реле ВЛ31 на тепловозах устанавливается полупроводниковое реле времени ВЛ50, обеспечивающее большую выдержку времени, высокую надежность и малые габаритные размеры. Реле состоит (рис. 7.24, б) из блока питания БП РХ-цепи, определяющей выдержку времени, порогового усилителя ПУ, открывающего выходное устройство ВУ, в результате чего срабатывает реле Р и переключает выходные контакты.
Амплистат возбуждения типа АВ-ЗА (ЛВ). Амплистат предназначен для регулирования тока возбуждения возбудителя В. Он представляет собой магнитный усилитель с внутренней обратной связью. Амплистат имеет следующую техническую характеристику.
Напряжение питания, В 60
Напряжение выхода, В 35
Ток продолжительного режима, А 8,5
Сопротивление нагрузки, Ом 6
Амплистат (рис. 7.25) состоит из двух магнитопроводов, на которых расположено по одной рабочей обмотке (обмотки переменного тока). Обмотки подмагничивания - управления, задающая, регулировочная, стабилизирующая - охватывают оба магнитопро-
Рис. 7.25. Амплистат АВ-ЗА: а общий вид; б - схема; Н1-К1, Н2- К2- начало' и конец рабочих обмоток; НС-КС - стабилизирующая обмотка; ИЗ-КЗ - задающая; НР-КР- регулировочная; НУ-КУ-управления
Таблица7.6
|
Основные данные |
Обмотки |
||||
|
рабочая |
управляющая |
задающая |
регулировочная |
стабилизирующая |
|
|
Марка провода |
псд |
ПЭВ-2 |
ПЭВ-2 |
ПЭВ-2 |
ПЭВ-2 |
|
Диаметр провода, мм |
1,35 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
|
Число витков |
236 |
500 |
500 |
200 |
1000 |
|
Сопротивление при 20°С, Ом |
0,415 |
4 |
4 |
1,5 |
10,65 |
вода. Катушки выполнены без каркаса и залиты эпоксидным компаундом! Данные обмоток приведены в табл. 7.6.
Трансформаторы постоянного тока (ТПТ). Трансформаторы предназначены для формирования сигналов, пропорциональных току тяговых электродвигателей или току тягового генератора, использующихся в системе регулирования возбуждения генератора (в обмотке управления амплистата).
Трансформатор постоянного тока представляет собой два тороидальных сердечника, выполненных из пермаллоя. Рабочая обмотка состоит из двух частей, расположенных на каждом из сердечников и соединенных Между собой последовательно и встречно. Управляющей обмоткой являются один или два кабеля силовой цепи, проходящих через центральное отверстие трансформатора. Трансформаторы типов ТПТ-21, ТПТ-22, установленные на тепловозах типа ТЭК), имеют рабочую обмотку, выполненную из четырех секций, соединенных между собой параллельно, что уменьшает влияние помех.
Основные данные трансформаторов приведены в табл. 7.7.
Трансформатор постоянного напряжения (ТПН) типа ТПН-ЗА служит для подачи сигнала, пропорционального напряжения тягового генератора. Сигнал от ТПН поступает в обмотку управления амплистата.
Намотка рабочих обмоток и конструкция сердечников (рис. 7.26) такие же, как у ТПТ. Управляющая обмотка охватывает оба сердечника. Сердечники ТПТ и ТПН с обмотками и шпильками зали та б л и и а 7.7
|
Основные данные |
Тип трансформатора |
||
|
ТПТ-21 |
ТПТ-22 |
ТПН-ЗА |
|
|
Диапазон измерений тока или напряже- |
ЗОО-ПООА |
200 -800 А |
25-750 В |
|
ния |
|||
|
Напряжение питания (эффективное), В |
60 |
60 |
30 |
|
Номинальная частота, Гц |
133 |
133 |
133 |
|
Погрешность измерения. % |
± 2,5 |
± 2,5 |
3 |
149
Рис. 7.26. Общий вид трансформатора постоянного напряжения: Н1-К1, Н2-К2 зажимы рабочей обмотки; НУ-КУ-зажимы управляющей обмоткиты эпоксидным компаундом. С 1984 г. взамен трансформаторов ТПН-ЗА устанавливаются трансформаторы ТПН-61, имеющие те же самые электрические параметры.
Трансформатор ТПН-61 крепится через центральное отверстие с помощью болта на' металлической планке и фиксируется за счет паза на установочной поверхности в литой оболочке трансформатора. Основные параметры трансформатора приведены в табл. 7.7.
Трансформатор стабилизирующий (СТР). Трансформатор типа ТС-2 устраняет незатухающие колебания узла возбуждения при резких изменениях нагрузки. Первичная обмотка, включенная на напряжение возбудителя, намотана из провода ПЭТВ-ТС диаметром 1 мм и имеет 1900 витков. Вторичная обмотка питает стабилизирующую обмотку амплистата; она выполнена из того же привода, но имеет 1000 витков.
Трансформатор СТР работает только во время переходных процессов в системе.
Трансформатор распределительный (ТР). Трансформатор типа ТР-23 служит для питания цепей переменного тока: трансформаторов постоянного тока, постоянного напряжения, амплистата возбуждения и индуктивного датчика.
Основные данные трансформатора при частоте 133 Гц приведены в табл. 7.8.
Трансформатор имеет тороидальный сердечник из холоднокатаной стали.
Сердечник, обмотки и плата (куда выведены концы обмоток) залиты эпоксидным компаундом. Допуск на значение вторичного напряжения ±2,5 %.
Таблица 7.8
|
Основные данные |
Маркировка зажимов |
||||||
|
1 - 4 |
1 -3 |
5 6 |
7-8 |
9-10 |
11 - 12 |
2 - 3 |
|
|
Напряжение, В Продолжительный ток, А |
100 |
60 11 |
31,5 2,5 |
60 2,6 |
60 2,6 |
60 2,6 |
10 1,4 |
150
⇐ | Коммутационные аппараты | | Рудая К. И., Логинова Е. Ю. Тепловозы. Электрическое оборудование и схемы. Устройство и ремонт | | Аппараты контроля и защиты | ⇒