Контакторы. Электропневматические контакторы типа ПК-753Б, используемые для подключения тяговых электродвигателей к генератору, должны выдерживать длительный ток и отключать тяговые электродвигатели от генератора при любом токе, поэтому они выполнены с относительно большим контактным нажатием и разрывной способностью контактов. Здесь применен электропневматический привод, определяющий относительно небольшие габариты и вес контактора, а также дугогашение при помощи магнитного дутья.
Контактор (рис. 107) смонтирован на узкой изоляционной панели 2, что позволяет более рационально использовать имеющуюся площадь стенок аппаратной камеры. К верхнему кронштейну 10, отлитому из латуни, приклепан один конец дугогасительной катушки 9. Второй конец катушки, являющийся выводом для подсоединения проводов от тягового генератора, укреплен на правой торцовой стороне панели 2. Конец дугогасительной катушки шиной 15 соединен с неподвижным контактом 17, укрепленным вместе с дугогасительным рогом 16 на верхнем кронштейне 10. Внутри катушки 9 вставлен изолированный стальной сердечник 14 с прикрепленными на его торцах двумя стальными фланцами 11, изолированными от катушки и удерживающими сердечник внутри нее.
На нижнем литом чугунном кронштейне 7 внизу привернут включающий электропневматический вентиль 37 и пневматический привод. Последний состоит из чугунного цилиндра 8, внутри которого находится шток 6 с поршнем, выполненным из нескольких кожаных манжет 4, затянутых между чашкой 3 и чашеобразной пружиной 5. Поршень отжат от стальной крышки 35 цилиндра 8 пружиной 1.
Рис. 107. Контактор пневматический ПК-753Б:
1, 5, 25, 32 -• пружины; 2 - панель; 3 - чашка; 4 - кожаная манжета; 6 - шток; 7, 10 - кронштейны; 8 -цилиндр; 9 - дугогасительиая катушка; 11-фланец; /2 - крюк; 13, 24 - штифты; /4 - сердечник; 15, 22 - шины; 16, 19 - рога; /7 - неподвижный контакт; 18 - подвижной контакт; 20 - дугогасительиая камера; 21 - полюс; 23 - контактодержатель; 26, 28 - валики; 27 - гибкое соединение; 29 - медная планка; 30 - контактный палец; 31, 33 - колодки; 34 - рычаг; 35 - крышка; 31» - угольник; 37 - вентиль
Конец штока 6, проходящий через крышку 35, шарнирно связан с пово-1 рачивающимся рычагом 34, установленным на приливе крышки посредством валика 28. Вверху рычага 34 при помощи валика 26 шарнирно укреплен контактодержатель 23, к которому привернут подвижной контакт 18, выполненный, как и неподвижный контакт 17, из твердотянутой меди,
Контактодержатель 23 при отключенном положении контактора под действием пружины поворачивается против часовой стрелки в крайнее положение (до упора конца контактодержателя в рычаг 34). Подвижной контакт 18 шиной 22 и гибким соединением 27 подсоединяется к укрепленному на приливе крышки 35 угольнику 36, являющемуся выводом для подключения проводов к тяговым электродвигателям. На приливе крышки 35 укреплена также деревянная колодка 33 со стальными контактными пальцами 30 блокировочных контактов. Подвижные контакты блокировочных контактов выполнены в виде медных пластинок 29 и закреплены на пластмассовой колодке 31, установленной на поворачивающемся рычаге 34.
В верхней части контактора расположена дугогасительная камера 20. Ее асбоцементные стенки и перегородки скреплены между собой болтами. Нижние части стальных плоских полюсов 21 у боковых стенок камеры надеты на сердечник дугогасительной катушки.
Установка камеры выполнена быстросъемной. Чтобы надеть камеру, штифт 24 вводят в отверстие стальной плоской пружины 25 и дугогаситель-ного рога 19 и, отжимая пружину в сторону панели 2, камеру поворачивают против часовой стрелки так, чтобы крюки 12 завелись за штифты 13, запрессованные в кронштейн 10. Для снятия отжимают пружину в сторону панели, крюки выводят из зацепления со штифтами и камеру с некоторым поворотом по часовой стрелке снимают.
На рис. 107 контактор изображен в отключенном состоянии. При подключении катушки вентиля 37 к цепи питания сжатый воздух через вентиль поступает в пространство под поршень цилиндра. Поршень, отжимая пружину 1, вместе со штоком 6 перемещается вправо и поворачивает рычаг 34 с контактодержателем 23 до соприкосновения подвижного контакта с неподвижным. Контакты соприкасаются в верхней части. При дальнейшем повороте рычага 34 контактодержатель 23 будет поворачиваться вокруг валика 26 по часовой стрелке, сжимая пружину 32, а подвижной контакт перекатываться по неподвижному с некоторым проскальзыванием. Перемещение места соприкосновения и некоторое проскальзывание-контактов получило название «притирание» контактов.
Перемещение точки соприкосновения контактов прекращается при соприкосновении нижней плоскости с правой стороны контактодержателя с верхней частью рычага 34. При этом контакты соприкасаются в нижней части. Током нагрузки, проходящим по дугогасительной катушке, создается магнитный поток, который посредством полюсов 21 распределяется внутри дугогасительной камеры перпендикулярно ее перегородкам.
При отключении вентиля 37 полость над поршнем цилиндра сообщается с атмосферой, и под действием пружины 1 шток 6 перемещается влево, поворачивая рычаг 34 по часовой стрелке. В результате этого контактодержатель 23 под действием пружины 32 поворачивается против часовой стрелки, а подвижной контакт с некоторым проскальзыванием перекатывается по неподвижному и точка их соприкосновения перемещается вверх. При упоре нижнего конца контактодержателя в рычаг 34 поворот контактодержателя прекращается и подвижной контакт вместе с контактодержателем начнет отходить от неподвижного как одно целое с рычагом 34.
Возникающая при размыкании контактов электрическая дуга под действием сил взаимодействия магнитного поля, созданного в камере между полюсами дугогасительной катушки, и током перемещается вверх по контактам, затем перебрасывается на рога 16 и 19, чем предотвращается подгорание контактов. В дальнейшем дуга втягивается между перегородками дугогасительной камеры, растягивается и гаснет внутри камеры. Разделение дуги на несколько частей между перегородками, соприкосновение дуги с ними, а также со стенками ускоряют процесс гашения, предотвращая переброс ее на окружающие аппараты.
В результате перемещения места соприкосновения контактов при размыкании устраняется возможность подгорания рабочей поверхности их от действия дуги, а при проскальзывании вследствие трения обеспечивается очистка контактной поверхности от окислов и загрязнений. В связи с этим в эксплуатации при зачистке контактов необходимо сохранять их профиль, обеспечивающий «притирание» и, следовательно, работоспособность.
Ввиду большого тока, проходящего через контакты во включенном положении контактора, в эксплуатации должна проверяться величина конечного нажатия контактов. Недостаточное нажатие вызывает перегрев контактов, их окисление и выход из строя. Большое усилие нажатия приводит к повышенному износу контактов в процессе притирания. Также должно проверяться усилие начального нажатия, создаваемое притирающей пружиной в точке первоначального соприкосновения, так как недостаточное нажатие может приводить к отскакиванию подвижного контакта от неподвижного, образованию дуги и подгоранию.
Увеличенное значение начального нажатия может вызвать нечеткое срабатывание контактора - застревание его в лромежуточном положении. Кроме того, проверяется соответствие техническим данным таких характеристик, как «раствор» и «провал» контактов. «Раствором» контактов называется кратчайшее расстояние между подвижным и неподвижным контактами при отключенном положении контактора. «Провал» - это расстояние действительного положения точки конечного соприкосновения подвижного контакта до положения, в котором она находилась бы при отсутствии неподвижного контакта и неизменном положении привода.
Помимо проверок технических характеристик, уход сводится к зачистке главных контактов, удалению копоти и частиц расплавленного металла с внутренних стенок и перегородок дугогасительной камеры, периодической смазке внутренней поверхности цилиндра и прожировке кожаных манжет поршня цилиндра, а также проверке утечки воздуха из привода. Утечка воздуха приводит к вялой работе контакторов.
При обгорании главных контактов поверхность их зачищают «бархатным» напильником с минимальным снятием металла и сохранением профиля контактов, а также с последующей протиркой ветошью. Не разрешается чистить наждачным полотном, так как кристаллы наждака врезаются в материал контакта и надежность контактирования снижается. Также не допускается смазка контактов, так как она выгорает от дуги и контактная поверхность загрязняется продуктами горения.
Электромагнитный контактор КПВ-604 применен на тепловозах для подключения к аккумуляторной батарее тягового генератора, работающего в режиме электродвигателя, для прокрутки коленчатого вала и запуска дизеля. Контактор (рис. 108, а) собран на основной скобе 23 магнитопровода, установленной на изоляционной асбоцементной панели /. Кроме этой скобы, магнитная система контактора состоит из сердечника 22, прикрепленного к ней болтом, и якоря 20, прижимаемого к призме 4 двумя пружинами 5.
Одна полка якоря находится под воздействием возвратной пружины 19, опирающейся на скобу 21, привернутую к основной скобе магнитопровода, на которой в свою очередь установлен дугогасительный рог 17. На второй полке якоря привернута нажимная пластинка 3, являющаяся приводом блокировочных контактов 2. Втягивающая катушка 24, надетая на сердечник 22, обеспечивает надежную работу контактора при снижении напряжения до 85% номинального при горячей катушке.
На якоре смонтирована скоба 7, один конец которой является опорой притирающей пружины 18, а ка втором установлен подвижной главный кок-такт 16, соединенный гибким соединением 6 с контактным зажимом.
Дугогасительная система контактора установлена на изоляционной пластмассовой колодке 8 основной скобы магнитопровода 23. К колодке 8 жестко прикреплена скоба 9, несущая на себе все детали этой системы и одновременно являющаяся дугогасительным рогом неподвижного контакта. К нижней полке скобы 9 прикреплен неподвижный главный контакт 15 и присоединен один конец дугогасительной катушки 10. Второй конец этой катушки является контактным зажимом. Внутри катушки вставлен стальной сердечник 11, стянутый общим болтом вместе с полюсами 12, которые, кроме того, в верхней части прикреплены к скобе 9. Дугогасительную камеру 13 вставляют между полюсами, и она своими выступами заходит на отгибы пружинящих прижимных пластинок 14. Для съема камеры ее верхнюю часть необходимо повернуть вверх.
Главные контакты - съемные. Подвижной контакт выполнен плоским, неподвижный имеет цилиндрическую рабочую поверхность, что обеспечивает притирание контактов при включении контактора, т. е. перекатывание подвижного контакта по неподвижному с некоторым проскальзыванием, Как в начальный момент соприкосновения, так и во включенном состоянии контакты касаются линейно. При этом прилегание контактов должно быть не менее 75% ширины контактов.
Рис. 108. Электромагнитный контактор КПВ-604 (а) и его блок-контакты (б):
1- панель; 2 - блок-контакты; 3 - нажимная пластина; 4 - призмы; 5 - пружина; 6 - гибкое соединение; 7, 9, 21, 25 - скобы; 8 - пластмассовая колодка (основание); 10 - дугогасительная катушка; Л - сердечник; 12 - полюс; 13 - дугогасительная камера; 14 - прижимная пластинка; 15, 27 -неподвижные контакты; 16 - подвижной контакт, П - дугогасительный рог; 18 - Притирающая пружина; 19 - возвратная пружина; 20 - якорь; 22 - сердечник; 23 - скоба магнитопровода; 24 - втягивающая катушка; 26 - пластмассовое основание; 28 - траверса; 29 - контактная пружина; 30 - контактный мостнк; 31 - возвратная пружина; 32 - 'схема перестановки блок-контактов
Контактор выполнен с четырьмя блок-контактами 2, расположенными по два справа и слева от втягивающей катушки. На пластмассовом основании 26 (рис. 108, б) прикреплены неподвижные контакты 27, траверса 28 с подвижными контактными мостиками 30, отжимаемая возвратной пружиной 31, и скоба 25, являющаяся направляющей для траверсы и соединяющей все детали блок-контактов в единый узел. Рабочие накладки неподвижных контактов и контактных мостиков выполнены из серебра. Конструкция блок-контактов позволяет производить перестановку контактов за счет изменения положения деталей.
Контактор предназначен для прерывисто-продолжительного режима работы. Основные технические данные этого и других контакторов, описанных ниже, приведены в табл. 4. При работе в продолжительном режиме рабочий ток должен быть снижен не менее чем на 20- 30% по отношению к номинальному. Однако контактор позволяет отключать нагрузку при токах, значительно превосходящих номинальные, при условии относительно редких включений, что предотвращает недопустимый нагрев контактов и резкое сокращение срока службы дугогасительной камеры.
При подключении втягивающей катушки к цепи питания постоянного тока ее намагничивающей силой создается магнитный поток, вследствие чего якорь притягивается к сердечнику, преодолевая усилие возвратной пружины. Якорь поворачивается вокруг кромки призмы, приводит в соприкосновение подвижной контакт 16 с неподвижным 15 й, воздействуя на траверсу блок-контактов, производит их переключение. После включения контактора контактное нажатие главных контактов осуществляется притирающей пружиной 18.
При отключении втягивающей катушки якорь под воздействием возвратной пружины 19 отходит от сердеч-
Таблица 4
ника, размыкая главные контакты и переключая блок-контакты. Электрическая дуга при размыкании главных контактов под воздействием магнитного потока между полюсами 12, создаваемого намагничивающей силой дугогасительной катушки, перебрасывается на рога, чем устраняется подгорание контактов.
В условиях эксплуатации периодически проверяют раствор, провал и начальное нажатие главных контактов, а также состояние контактов и очищают узлы контактора от пыли и загрязнения. Практически замер провала контактов производят по зазору, образуемому между собой, на которую опирается подвижной контакт при выключенном Положении контактора, и подвижным контактом при замкнутом состоянии контактов. Контакты подлежат смене, если этот зазор уменьшается до 1/5 номинального его значения.
Регулировку начального нажатия производят подкладыванием шайб под фасонный штифт, на который опирается притирающая пружина 18. Проверяют также, нет ли жесткого удара нажимной пластинки 3 по пластмассе траверсы блок-контактов при включении контактора. Проверку производят перемещением траверсы от руки на себя; наличие люфта между толкателем траверсы и нажимной пластинкой во включенном положении контактора свидетельствует о правильной установке блок-контактов. Для обеспечения надежного контактирования провал блок-контактов должен быть порядка 2-4 мм.
При обгорании главных контактов поверхность их зачищают «бархатным» напильником с минимальным снятием металла, сохранением профиля контактов и последующей притиркой ветошью. Не разрешается зачистка контактов наждачным полотном, а также смазка контактов. Серебряные накладки блокировочных контактов протирают безворсными салфетками, смоченными бензином. Применение наждачного полотна для этих целей не допускается. Углубления, образовавшиеся на поверхности серебряных контактов, а также окисные пленки не выводят, так как они не увеличивают переходного сопротивления.
Электромагнитный контактор ТКПМ-111 предназначен для подключения обмоток возбуждения тягового генератора и возбудителя к цепи питания, а также для включения аккумуляторной батареи на подзарядку. На рис. 109 представлен общий вид контактора. Все узлы его собирают на металлической планке 3, при помощи которой он укреплен на каркасе аппаратной камеры.
Магнитная система состоит из ярма 22, выполненного в виде угольника и приклепанного к планке 3 сердечника 21 и якоря 18, закрепленного нa угольнике при помощи скобы 19, являющейся одновременно опорой возвратной пружины 17. На сердечнике 21 надета втягивающая катушка 20. На якоре закреплена изоляционная колодка 24, несущая подвижной главный контакт 12, и приклепана металлическая пластинка 16, отогнутый конец которой опирается на возвратную пружину 17 (прямой - является приводом блокировочных контактов 4).
Неподвижный контакт 11, дугогасительная система и узел блок-контактов смонтированы на изоляционном пластмассовом основании 5. В дуго-гасительную систему входят: катушка 7, сердечник 5, полюсы 10, рога 9 и 13 и камера 1. Дугогасительная камера зажата между полюсами 10 при помощи специальной гайки 2.
Главные контакты выполнены съемными и имеют металлокерамические накладки, которые в процессе работы в зачистке не нуждаются. Контакты при включении контактора касаются линейно (прилегание не менее 75% их ширины). Блокировочные контакты мостикового типа выполнены с серебряными накладками.
При подключении втягивающей катушки к цепи питания якорь поворачивается вокруг кромки ярма и приводит в соприкосновение подвижной контакт с неподвижным и, нажимая пластинкой 16 на траверсу блок-контактов, производит их переключение.
При отключении втягивающей катушки якорь под воздействием возвратной пружины 17 отходит от сердечника, размыкая главные контакты и переключая блок-контакты. Электрическая дуга при размыкании главных контактов под воздействием магнитного потока между полюсами 10 перебрасывается на рога 9 и 13, втягивается внутрь дугогасительной камеры, растягивается и гаснет.
Регулирование раствора и провала блокировочных контактов, а также свободного хода траверсы производят изменением положения двух верхних гаек на шпильке траверсы и легкой подгибкой конца пластинки 16 якоря. При этом необходимо обеспечить свободный ход траверсы в направлении своей оси не менее 1 мм как во включенном, так и отключенном положении контактора. Касание шпильки траверсы о пластинку 16 не допускается.
В эксплуатации в случае загрязнения главные контакты протирают, при обгорании зачищают замшей. Зачистка наждачной бумагой не допускается
Рис. 109. Электромагнитный контактор ТКПМ-111:
Iі- дугогасительная камера; 2 -гайка; 3 - планка; 4 - блок-контакты, 5 - изоляционное основание; 6- контактные зажимы главных контактов; 7 -- дугогасительная катушка; 8, 21 - сердечники; 5 -1 рог неподвижного контакта, 10 - полюсы, 11-неподвижный контакт; 12- подвижной контакт; 13 - рог подвижного контакта, 14 - контактные зажимы блок-контактов; 15 - шайба; 16 - пластинка; 17 - возвратная пружина, 18 - якорь; 19 - скоба; 20 - втягивающая катушка, 22 - ярмо; 23 - притирающая пружина, 24 - изоляционная колодку; 25 - контактные зажимы втягивающей катушки
Рис. ПО. Электромагнитный контактор типа ТКПД-П4В:
1 - изоляционная панель; 2 - дугогасительная камера; 3 - полюс; 4, 27 - дугогасительные рога; 5 - дугогасительная катушка; 6 - сердечник; 7, 19 - контактные зажимы; 8 - неподвижный контакт; 9 - подвижной контакт; 10 - специальная гайка; 11- притирающая пружина; 12, 28 - скобы; 13 - гибкое соединение; 14 - пружина; 15 - призма; 16 - угольник; Г7 - кронштейн; 18 - планка; 20 - зажимы втягивающей катушки; 21 - зажимы блок-контактов; 22 - втягивающая катушка; 23 - болт; 24 - блок-контакты; 25 - ярмо; 26 - якорь
В дугогасительной системе проверяют прилегание камеры к рогу неподвижного контакта, плотную прокладку ее на полюсы, а также прилегание полюсов 10 дугогасительной катушки к сердечнику 8. Касание подвижного контакта о рог подвижного контакта и стенки камеры не допускается.
Электромагнитный контактор ТКПД-114В предназначен для ослабления магнитного поля тяговых электродвигателей путем подключения параллельно их обмоткам возбуждения сопротивления ослабления поля. Контактор (рис. ПО) состоит из двух основных узлов - магнитной и дугогасительной систем, установленных на общей изоляционной панели 1. Магнитная система состоит из ярма 25, приклепанного к кронштейну 17, который в свою очередь прикреплен болтами к панели /. Болтом 23 к ярму привернут сердечник, на который надета втягивающая катушка 22. К ярму также привернут дугогасительный рог 27. Якорь 26 прижимается к призме 15, приклепанной на ярме двумя пружинами 14.
Блокировочные контакты мостикового типа 4, состоящие из одной пары размыкающих и одной пары замыкающих контактов, установлены на угольнике 16, привинченном к кронштейну 17. Переключение блокировочных контактов осуществляется воздействием на их траверсу планки 18 на якоре 26. Рабочая часть блокировочных контактов выполнена в виде серебряных накладок.
К горизонтальной полке якоря приклепана скоба 12, один конец которой является опорой притирающей пружины И, а на втором установлен подвижной главный контакта, который гибким соединением 13 связан с контактным зажимом 19. Подвижной главный контакт защищается от смещений при ударных сотрясениях посредством скобы 28.
Дугогасительная система контактора состоит из следующих частей: ду-гогасительного рога 4, дугогасительной катушки 5 с сердечником 6 внутри нее, полюсов 3 и дугогасительной камеры 2. Рог 4 выполнен в виде скобы, притянутой посредством двух шпилек к изоляционной панели 1. К этой скобе привернут неподвижный главный контакт 5, один конец дугогасительной катушки, второй конец которой соединяется с контактным зажимом 7.
Полюсы 3 прикреплены шпильками к изоляционной панели и, кроме того, притянуты к сердечнику дугогасительной катушки проходящим внутри него болтом. Дугогасительная камера вставлена между полюсами и зажата при помощи двух специальных гаек 10. Для съема камеры необходимо, ослабив гайки 10, подать ее на себя.
Главные контакты имеют металлокерамические накладки и в процессе работы в зачистке не нуждаются. Контакты как в момент начального касания, так и во включенном положении контактора должны касаться линейно. При этом прилегание контактов должно быть не менее 75% их ширины. Контакты выполнены съемными для возможности их замены в случае износа накладок. Работа, регулировка и обслуживание контакторов ТКПД-114В аналогичны описанному выше контактору ТКПМ-111, но в отличие от последнего не имеют возвратной пружины и якорь их возвращается в исходное положение при отключении катушки под действием собственного веса.
Реле. Реле переходов типа Р-42Б предназначено для автоматического управления режимами работы тяговых электродвигателей и обеспечения работы тягового генератора в гиперболической зоне внешней характеристики путем изменения схемы соединения электродвигателей и включения и выключения ослабления их магнитного поля. На изоляционной асбоцементной панели 1 (рис. 111) укреплена магнитная система, состоящая из стальной планки 2, стоек 14, двух сердечников 7, двух плунжеров 9 с латунной напайкой 8, якоря 16 и противовеса 13. Катушка 3 (токовая) надета на нижний сердечник, катушка 6 (напряжения) - на верхний. Катушки закреплены за нижнюю шайбу каркаса тремя винтами 4 на панели 1; выводные клеммы 19 катушек выполнены в виде медных ленточных зажимов с припаянной планкой для резьбы. Якорь 16 с противовесом 13 подвешен на оси 20, опирающейся на стойки 14. На обоих концах якоря укреплены плунжеры 9, а на изоляционных прокладках - подвижные контакты 18, представляющие собой пластинчатые бронзовые пружины с серебряной напайкой.
Неподвижные контакты 17 (стальные винты с серебряной напайкой) смонтированы на концах изоляционной колодки И, установленной жестко на стойках 14. На этой колодке также размещены контактные зажимы 12 подвижных контактов 18, связанные с контактами гибкими соединениями, а также установлены дугогасительиые конденсаторы 5.
Токовая и катушка напряжения реле через дополнительные резисторы подключены в цепь тягового генератора так, что ток в них пропорционален соответственно напряжению и току генератора. Направление токов в катушках таково, что намагничивающие силы катушек направлены встречно, в результате чего создаваемый каждой катушкой магнитный поток замыкается через свой сердечник 7 и плунжер 9 и далее якорь 16, противовес 13, стойки 14 и планку 2.
Магнитные усилия каждой катушки стремятся притянуть свои плунжеры к сердечникам и соответственно повернуть якорь 16 в противоположные направления. При этом против усилия катушки напряжения действует пружина 15. Таким образом, усилие этой катушки стремится повернуть якорь на замыкание контактов, а усилие пружины и токовой катушки удерживает якорь при разомкнутом положении контактов.
Рис. 111. Реле перехода Р-42Б:
1- панель; 2- планка; 3 - токовая катушка; 4- винт; 5 - конденсатор; 6- катушка напряжения; 7 - сердечник; 8 - немагнитная напайка; 9 - плуйжер; 10, 18 - подвижные контакты; 11-колодка; 12 - зажим; 13 - противовес; 14 - стойка; 15 - пружина; 16 - якорь; 17 - неподвижный контакт; 19 - клемма катушки; 20 - ось
С увеличением скорости движения тепловоза по мере снижения тока нагрузки и увеличения напряжения тягового генератора усилие токовой катушки соответственно уменьшается, а катушки напряжения - возрастает. При некотором соотношении токов усилие катушки напряжения превысит совместное противодействующее усилие токовой катушки и пружины и якорь повернется, замкнув контакты.
После срабатывания реле воздушный зазор между верхним плунжером и сердечником уменьшится до толщины немагнитной прокладки, а между нижним плунжером и сердечником станет наибольшим. В результате этого усилие, действующее на верхний плунжер, сильно увеличится, а на нижний- значительно уменьшится, несмотря на то, что отжимающее усилие пружины, действующее согласнр с усилием токовой катушки, возрастает. Для возврата якоря в прежнее положение под действием пружины и токовой катушки потребуется значительное снижение тока в катушке напряжения.
Настройку реле производят по четырем точкам: по току срабатывания и отпадания в катушке напряжения при отсутствии тока и при токе в токовой катушке (табл. 5). На рис. 112 приведена характеристика, показывающая соотношения токов в катушках, при которых может происходить срабатывание и отпадание якоря реле. Поскольку токи в катушках реле пропорциональны напряжению и току тягового генератора, то отпадание якоря и срабатывание реле происходят также при определенных соотношениях между током нагрузки /г и напряжением Ur генератора.
Как видно из рис. 112, характеристики срабатывания и отпадания якоря реле при меньших токах в токовой катушке понижаются неравномерно. Это свидетельствует о повышении коэффициента возврата, т. е. увеличении отношения тока отпадания к току срабатывания в катушке напряжения.
С увеличением коэффициента возврата появляется опасность так называемой «звонковой работы», т. е. включения и последующего непредусмотренного отпадания якоря реле. Коэффициент возврата уменьшается при увеличении хода подвижной системы. Это достигается удалением плунжеров от сердечников, так как при этом увеличивается ток включения и уменьшается ток отключения катушки напряжения. Коэффициент возврата снижается также при уменьшении толщины немагнитной напайки на плунжере катушки напряжения или увеличении напайки на плунжере токовой катушки, а также при уменьшении затяжки пружины.
Увеличение нажатия контактов за счет провала контактов повышает коэффициент возврата, так как отжимающее усилие контактов увеличивает ток отпадания без изменения тока срабатывания. На тепловозе регулировку срабатывания и отпадания реле при необходимом токе тягоьюго генератора достигают изменением величины сопротивлений в цепи катушек реле на 8-й позиции контроллера машиниста. На промежуточных позициях контроллера параметры генератора, при которых происходит срабатывание и отпадание реле/определяются характеристиками реле.
Регулировку коэффициента возврата осуществляет завод-изготовитель или ремонтный завод. В эксплуатации, как правило, ограничиваются только регулировкой сопротивлений в цепи катушек реле. Регулировку разрыва и провала контактов осуществляют перемещением неподвижных контактов.
Для обеспечения необходимого распределения магнитных потоков токовой и катушки напряжения и, следовательно, сохранения характеристик реле при подключении его следует соблюдать указанную на катушках полярность.
На тепловозах ТЭМ1 применено реле типа Р-42Б-1, на тепловозе ТЭМ2- Р-42Б-3 и РД-3010.
Реле переходов типа РД-3010 устанавливают, начиная с тепловоза ТЭМ2 № 209, взамен реле типа Р-42Б. По исполнению реле является электромагнитным аппаратом дифференциального типа, т. е. реле реагирует на разность токов в катушках, питаемых от разных цепей.
Магнитная система (рис. 113) состоит из ярма 2, выполненного в виде скобы, сердечников 4, 7 и якоря 5, поворачивающегося на оси 9, установленной на стойке 19. Якорь при обесточенных катушках пружиной 23 прижимается к упорному винту контактодержателя 21.
На нижней полке ярма при помощи винтов закреплена катушка напряжения 3, на верхней полке - токовая 8.
Подвижные контакты 15 посредством контактодержателя 21 установлены на якоре, неподвижные контакты 14 - на изоляционной колодке 13. Контактная система закрыта кожухом 12, прикрепляемым к стойке 19 двумя винтами 18. Выводы катушек и контактов соединены с контактными зажимами 10, установленными на изоляционной панели 11.
Работа реле РД-3010 аналогична работе реле типа Р-42Б. Намагничивающие силы катушек направлены встречно и создают магнитные потоки, каждый из которых замыкается через свой сердечник, якорь и верхнюю или нижнюю часть ярма. Усилия, создаваемые магнитным потоком каждой катушки, стремятся притянуть якорь к своему сердечнику. При этом усилие катушки напряжения направлено на срабатывание реле (замыкание контактов), а совместное усилие токовой катушки и пружины 23 - на отпадание якоря (размыкание контактов).
Регулировку и настройку реле производят на заводе-изготовителе, при этом кожух 12 пломбируют.
Регулировку разрыва контактов осуществляют перемещением неподвижных контактов. Совпадение центров замыкающих контактов регулируют при помощи овальных отверстий в контактодержателе 21 подвижных контактов.
Срабатывание и отпадание реле при отсутствии тока в токовой катушке регулируют изменением затяжки пружины 23; увеличение тока отпадания при этом определяется неприлеганием якоря к сердечнику катушки напряжения. Прилегание должно быть не менее 80% поверхности наконечника сердечника. При необходимости уменьшение тока отпадания достигается уменьшением толщины немагнитной напайки 6 на якоре со стороны катушки напряжения.
Срабатывание реле при наличии тока в токовой катушке регулируют уменьшением или увеличением зазора между сердечником токовой катушки и якорем путем ввинчивания или вывинчивания этого сердечника. Отпадание реле регулируют изменением положения упорного винта 18: вывинчивая винт и одновременно ввинчивая сердечник токовой катушки поднимают величину тока отпадания и наоборот. Кроме того, ток отпадания зависит от величины зазора между сердечником токовой катушки и якорем, а также от толщины немагнитной напайки на якоре со стороны катушки напряжения.
На тепловозе регулировку срабатывания и отпадания реле при необходимом токе тягового генератора выполняют изменением величины сопротивления в цепи катушек реле на 8-й позиции контроллера машиниста.
Реле боксов ания Р-46Б-1 предназначено для снижения мощности дизель-генератора при начавшемся боксовании колесных пар. При этом снижается сила тяги тепловоза и прекращается боксование; тем самым осуществляется защита тяговых электродвигателей от «разноса» (при боксовании). Реле боксования является чувствительным электромагнитным реле с высоким коэффициентом возврата.
Рис. 113. Реле переходов РД-3010:
1- болт; 2 - ярмо; 3 - катушка напряжения; 4, 7 - сердечники; 5 - якорь; 6 - немагнитная напайка; В - катушка токовая; 9 - ось; 10 - контактный зажим; И - изоляционная панель; 12 - кожух; 13 - изоляционная колодка; 14 - неподвижные контакты; 15 - подвижные контакты; 16 - контактная пружина; 17 - заполнитель; 18 - винт; 19, 20 - стойки; 21 - контактодержатель; 22 - шнилька; 23 - пружина
Рис. 114. Реле боксования Р-46Б-1:
1- панель; 2, 11 - скобы; 3, 9 - контактные винты; 4 - подвижной контакт; 5 - стойка; 6 - неподвижный контакт; 7 - рычаг; 8 - ось; 10 - гибкое соединение; 12, 13 - регулировочные винты; 14 - пружина; 15 - планка; 16 - плунжер; 17 - катушка; 18 - сердечник; 19-• винт; 20 - выводы катушкн; 21 - немагнитная напайка
На изоляционной ас-боцеметной панели 1 (рис. 114) установлена магнитная система, состоящая из скобы 2, планки 15, плунжера 16 и круглого сердечника 18. Катушка реле 17 надета на сердечник и прикреплена посредством четырех винтов 19 за нижнюю шайбу катушки к панели 1.
Плунжер 16 укреплен на штампованном алюминиевом рычаге 7, установленном шарнирно на скобе 2, посредством оси 8. На нижний конец рычага надета пружина 14. Другой конец пружины связан регулировочным винтом 18 с неподвижной скобой 11. На верхнем конце рычага укреплен подвижной контакт 4, выполненный в виде плоской пружины с серебряной напайкой. Неподвижные контакты 6 выполнены в виде регулируемых винтов с серебряной напайкой, укрепленных на стойках 5.
Выводы катушки 20 для подвода тока выполнены из медной ленты с припаянной планкой для резьбы. Подключение подвижного контакта к внешней цепи осуществляется через рычаг 7 и гибкое соединение 10 контактным, винтом 9, неподвижных контактов-через стойки 5 контактными винтами 3.
При отсутствии боксования в катушке реле боксования протекает небольшой ток, определяемый допускаемыми расхождениями характеристик тяговых электродвигателей на ±4% согласно ГОСТ 2582-72 и отклонением от номинальных величин сопротивлений плеч моста (см. вклейки) на ±5% согласно ГОСТ 6513-75, а также разностью диаметров колесных пар. Этого тока недостаточно для создания магнитного поля, необходимого для срабатывания реле.
При боксовании с увеличением частоты вращения одного из тяговых электродвигателей и достижении тока в катушке реле 0,05 А усилие притяжения якоря преодолевает действие пружины 14 и рычаг 7 поворачивается вокруг оси 8, перекидывая подвижной контакт от размыкающего к замыкающему.
Высокая чувствительность реле, необходимая для срабатывания в начале боксования, достигается путем облегчения веса, уменьшения трения, тщательной балансировки подвижной системы, а также уменьшения усилия возвратной пружины. Своевременное отпадание реле после прекращения боксования для исключения большого снижения силы тяги тепловоза обеспечивается высоким коэффициентом возврата (отношением тока отпадания реле к току срабатывания). Коэффициент возврата, равный 0,85-0,9, получен в результате выполнения реле с небольшим воздушным зазором между якорем и сердечником (небольшим ходом якоря) относительно общего воздушного пути прохождения магнитного потока, благодаря чему при срабатывании реле не происходит существенного увеличения магнитного потока и, следовательно, усилия притяжения якоря. В результате этого для отпадания реле достаточно небольшого уменьшения тока в его катушке.
Для предотвращения залипання якоря при снижении тока в катушке до тока отпадания на торце плунжера предусмотрена латунная напайка.
Ток срабатывания реле регулируют изменением натяжения пружины 14 регулировочным винтом 13. Ток отпадания регулируют, как правило, на заводе-изготовителе изменением хода подвижной системы посредством поворота винта 12 с последующей проверкой тока срабатывания. Разрыв контактов при их износе регулируют ввинчиванием или вывинчиванием винтов неподвижных контактов 6.
Панель с реле ограничения тока типа ПР-27А-3 предназначена для защиты тягового генератора от чрезмерного тока перегрузки посредством снижения возбуждения генератора. На панели (рис. 115) установлены чувствительное реле электромагнитного типа, два конденсатора 12 для облегчения дугогашения и резистор 18 с двумя регулируемыми ступенями, не соединенными между собой. По исполнению реле аналогично реле боксования и отличается от него конструкцией подвижного контакта и катушки. Подвижной контакт 9 выполнен жестким в виде пластинки с двумя серебряными напайками на конце.
В отличие от реле боксования, имеющего одну катушку, реле ограничения тока имеет две катушки: вибрационную 4 и токовую 5, надетые на сердечник 3. Вибрационная катушка прикреплена к изоляционной панели 7 за нижнюю шайбу своего каркаса. Токовая катушка выполнена в виде одного витка из медной шины, концы которого припаяны к массивным медным выводам 1, укрепленным винтами на изоляционной планке 2. Кроме того, у реле ограничения тока в отличие от реле боксования планка 14 выполнена из немагнитного металла, что увеличивает путь магнитного потока по воздуху и тем самым повышает коэффициент возврата, который у этого реле достигает 0,92-0,95.
Подвод тока к контактам реле и выводам вибрационной катушки осуществляется посредством зажимов 17, установленных на изоляционной колодке 16. При максимальном токе генератора намагничивающая сила токовой катушки также максимальна и ее усилие преодолевает усилие пружины, рычаг 13 поворачивается вокруг неподвижной оси 6, размыкая размыкающие контакты и изменяя возбуждение тягового генератора.
Вибрационная катушка предназначена для ускорения вибрации подвижного контакта при срабатывании реле. Ток вибрационной катушки устанавливается на 8-й позиции контроллера равным 1,5 А изменением величины верхней ступени резистора 18, включенной в цепь этой катушки. Ток срабатывания реле регулируют изменением натяжения пружины 15 аналогично реле боксования.
Панель реле обратного тока типа ПР-26А-1 служит для своевременного автоматического отключения аккумуляторной батареи от вспомогательного генератора при понижении напряжения последнего ниже напряжения батареи, а также для подключения аккумуляторной батареи к вспомогательному генератору для ее подзарядки, когда напряжение генератора становится выше напряжения батареи.
Рис. 115. Панель с реле ограничения тока ПР-27А-2:
1- выводы токовой катушки; 2 - изоляционная планка; 3 -г сердечник; 4- вибрационная катушка; 5 - токовая катушка; 6 - ось; 7 - панель; 8, 10 - неподвижные контакты; 9 - подвижной контакт; - кожух; 12 - конденсатор; 13 - рычаг; 14 - немагнитная планка, 15 - пружина; 16 - изоляционная колодка; 17 - контактные зажимы; 18 - трубка резистора
На изоляционной асбоцементной панели 1 установлены реле обратного тока типа Р-44А-0 и два резистора 2 типа ПЭ-50 (рис. 116). На сердечники надеты катушки: напряжения 5, токовая 18 и дифференциальная 19. Катушки закреплены на планке 3 за нижние шайбы каркаса винтами 21. Выводами катушки 18 являются концы обмотки. Выводы катушек напряжения и дифференциальной выполнены из ленточной меди с впаянной пластинкой с нарезкой для контактного винта. Между сердечниками 6 и 17 этих катушек и планкой 3 установлены необходимые для настройки реле немагнитные шайбы 20.
На якоре 7, поворачивающемся на держателе 12, в верхней части имеется регулировочный болт 8 с гайкой. В нижней части якоря ввинчен неподвижной контакт 16, выполненный в виде регулируемого винта с серебряной напайкой на головке. Подвижный контакт 15 сделан из пластинчатой бронзовой пружины с серебряной напайкой и укреплен посредством изоляционной планки 14 на скобе 9. Пружина 11 опирается посредством регулировочного винта 10 на скобу 9 и планкой 13 прижимает якорь 7 к нижнему сердечнику 17.
Катушка напряжения реле через добавочный резистор подключается на напряжение вспомогательного генератора, дифференциальная - на разность напряжений вспомогательного генератора и аккумуляторной батареи, токовая - включается в цепь тока нагрузки вспомогательного генератора.
При отсутствии напряжения на зажимах .вспомогательного генератора по дифференциальной катушке проходит ток от аккумуляторной батареи к якорю генератора, в результате чего создаваемый этой катушкой магнитный поток имеет наибольшее значение и проходит в основном по сердечникам дифференциальной и токовой катушек ввиду наличия воздушного промежутка между верхним сердечником 6 и якорем 7. Этот поток создает усилие, прижимающее якорь вместе с пружиной 11 к нижнему сердечнику.
При запуске дизеля с увеличением частоты вращения якоря и напряжения вспомогательного генератора возрастает ток катушки напряжения и создаваемый ею магнитный поток. Этот поток проходит по пути: верхний сердечник 6, планка 3, нижний сердечник 17, якорь 7, воздушный зазор между якорем и верхним сердечником - и складывается в нижнем сердечнике с магнитным потоком дифференциальной катушки, усиливая притяжения якоря к нижнему сердечнику.
Одновременно с увеличением напряжения вспомогательного генератора уменьшается ток в дифференциальной катушке и становится равным нулю при равенстве напряжений генератора и аккумуляторной батареи. При дальнейшем увеличении напряжения вспомогательного генератора ток в дифференциальной катушке меняет направление на противоположное. В этом случае намагничивающая сила этой катушки действует против намагничивающей силы катушки напряжения, вследствие чего магнитный поток в нижнем сердечнике и усилие притяжения якоря этим сердечником уменьшаются.
Рис. 116. Реле обратного тока ПР-26А-1:
1-панель; 2- резистор; 3, 13 - планки; 4, 6, 17 - сердечники; 5 - катушка напряжения; 7 - якорь; « - регулировочный болт; 9 - скоба; 10 - регулировочный винт; 11- пружина; 12 - держатель; 14 - изоляционная планка; 15-подвижной контакт; 16 - неподвижный контакт; 18 - токовая катушка; 19 - дифференциальная катушка; 20 - немагнитная шайба; 21 - крепежные винты
При превышении напряжения вспомогательного генератора против напряжения батареи на 2-3 В усилие магнитного потока верхнего сердечника преодолевает совместное усилие пружины 11 и магнитного потока сердечника дифференциальной катушки. В этом случае якорь притягивается к сердечнику катушки напряжения. Контакты реле замыкаются, включая контактор Б (см. вкладку), после чего вспомогательный генератор будет подзаряжать аккумуляторную батарею и питать цепи вспомогательной нагрузки тепловоза.
Размыкающими блок-контактами контактора Б в цепь катушки напряжения вводится добавочный резистор, что уменьшает ее усилие и подготавливает реле для отключения в случае снижения напряжения вспомогательного генератора и появления обратного тока разрядки батарей на якорь генератора.
Ток нагрузки вспомогательного генератора, проходя по токовой катушке, создает магнитный поток, замыкающийся практически только через верхний и средний сердечники ввиду наличия воздушного зазора между нижним сердечником и якорем. Создаваемый токовой катушкой поток направлен согласно с потоком катушки напряжения и удерживает якорь во включенном положении.
При снижении напряжения вспомогательного генератора ток нагрузки его падает, достигает нуля и затем возникает ток разрядки аккумуляторной батареи на якорь вспомогательного генератора. Направление тока разрядки противоположно току нагрузки генератора. Намагничивающая сила токовой катушки действует теперь против намагничивающей силы катушки напряжения. Вследствие этого уменьшается магнитный поток в среднем и верхнем сердечниках, снижая усилие притяжения якоря к верхнему сердечнику.
Часть магнитного потока, создаваемого катушкой напряжения, будет замыкаться теперь через нижний сердечник, создавая усилие притяжения якоря к нижнему сердечнику.
При обратном токе 7-8 А усилия пружины и притяжения якоря к нижнему сердечнику преодолевают усилие притяжения верхнего сердечника, и якорь притягивается к нижнему сердечнику, размыкая контакты и отключая вспомогательный генератор от аккумуляторной батареи.
Требуемые минимальная разность напряжений вспомогательного генератора и аккумуляторной батареи при срабатывании и минимальная величина обратного тока отпадания якоря реле обеспечиваются за счет точного соблюдения необходимых размеров и воздушных зазоров магнитной системы. Подрегулировку характеристик реле при изготовлении и ремонте осуществляют изменением числа немагнитных шайб 20 под сердечниками 6 и 17,
Регулировку напряжения срабатывания реле в эксплуатации производят изменением затяжки пружины 11 винтом 10. Ослабление пружины уменьшает разность напряжения срабатывания реле и увеличивает обратный ток отпадания якоря. Величину обратного тока отпадания регулируют поворотом болта 8. Ввертывание болта и, следовательно, уменьшение воздушного зазора между якорем и нижним сердечником уменьшают обратный ток срабатывания, но одновременно уменьшают Нровал и нажатие контактов. Нажатие и провал контактов регулируют ввертыванием или вывертыванием подвижного контакта.
Реле управления типа Р-45М, применяемое для обеспечения необходимой последовательности срабатывания элементов электросхемы или увеличения числа контактов, представляет собой электромагнитное реле нейтрального типа, одинаково реагирующее на постоянный ток обоих направлений, протекающий по его обмотке. В зависимости от числа контактов реле имеет несколько исполнений. Две последние цифры в обозначении типа реле показывают число и вид контактов. Например, реле Р-45М11 имеет 1 р. и 1 з. контакты; Р-45М-20- р. контактов нет, з. - 2; Р-45М-02 -з. контактов нет, р. - 2.
Рис. 117. Реле управления Р-45М-22:
1 - панель; 2 - винт; 3 - ско0а; 4 - сердечник; 5 - якорь; 6 - планка; 7 - угольник; 3 - пружина; 9 - регулировочный вннт; 10 - притирающая пружина; - штифт; 12 - гайка; 13 - серебряная напайка; 14 - подвижной контакт; 15 - изоляционная планка; 16 - шпилька замыкающихся контактов; 17 - шпилька размыкающихся контактов; 18 - гибкое соединение; 19 - мостиковые контакты; 20 - контактный болт
Скоба 3 магнитной системы реле (рис. 117) укреплена на изоляционной асбоцементной панели Г, якорь 5 установлен на скобе 3 при помощи планки 6, которая краями выреза входит в прорези на якоре. От перемещений в вырезе планки 6 якорь ограничен угольником 7 и может только поворачиваться на острой кромке скобы 3.
На нижнем конце якоря укреплена изоляционная планка 15 с подвижными контактами 14, имеющими серебряные контакты-напайки. Подвижные контакты прижимаются к планке пружинами 10, надетыми на штифты 11. Отвод тока от подвижных контактов осуществляется через гибкое соединение 18 и контактные болты 20; установленные на изоляционной панелн 1.
Неподвижные контакты выполнены в виде шпилек 16, 17, привернутых к панели 1, с глухой гайкой 12 на конце и серебряной напайкой 13 на ней. Шпилька размыкающихся контактов 17 выполнена прямой, замыкающихся - изогнутой в виде скобы.
Помимо описанных так называемых пальцевых контактов, на реле с числом контактов более двух устанавливают контакты мости кового типа с одной парой размыкающихся и одной парой замыкающихся контактов 19. Мостиковые контакты реле управления показаны на рис. 118.
При отсутствии тока в катушке пружина 8 (см. рис. 117) отжимает якорь к упорной шпильке. Этому положению якоря соответствует разомкнутое состояние замыкающихся и замкнутое состояние размыкающихся контактов. При подключении катушки на напряжение вспомогательного генератора или аккумуляторной батареи создаваемое магнитным потоком усилие преодолевает сопротивление пружины, якорь поворачивается вокруг кромки скобы 3 и притягивается к сердечнику 4; при этом замыкающиеся контакты замыкаются, а размыкающиеся - размыкаются, производя необходимые изменения в электрической схеме тепловоза.
Регулировку тока срабатывания производят изменением сжатия пружины 8 посредством поворота регулировочного винта 9. Регулировку раствора кольцевых контактов осуществляют изменением положения гаек 12 на шпильках 16, 17 неподвижных контактов.
Реле заземления типа Р-45Г предназначено для защиты тяговых электрических машин и силовой цепи от аварийных режимов.
Рис. 118. Мостиковые контакты реле управления:
1- неподвижные контакты; 2 - контактные мостнкн; 3 - контактодержатель; 4, 7 - пружины, 5 - головка; 6 - контактный зажим; 8 - шток
1- скоба; 2 - ось; 3 - штифт; 4 - пружина; 5 - защелка; 6 - планка; 7 - якорь; в - контактные винты
Реле снимает возбуждение тягового генератора при нарушении изоляции силовой цепи, круговом огне на коллекторах тяговых электрических машин и коротких замыканиях в них, так как эти явления обычно сопровождаются замыканием токоведущих частей силовой цепи на корпус тепловоза. Кроме того, реле защищает силовую цепь от повышенной утечки тока, которая может быть при наличии влаги и грязи в отдельных участках изоляции силовой цепи.
По конструктивному исполнению реле заземления аналогично реле управления и отличается от него механической защелкой, удерживаю щей якорь в притянутом положении после снятия напряжения с катушки, и усиленной изоляцией катушки. Для возвращения якоря в исходное положение защелку отводят вручную вверх, и якорь под действием пружины отпадает. Конструкция защелки показана нарис. 119. На тепловозе ТЭМ1 применено реле Р-45ГЗ-11, на тепловозе ТЭМ2 - Р-45Г2-01. Реле Р-45Г2-01 имеет катушку с малым омическим сопротивлением и незначительной индуктивностью, что обеспечивает увеличение быстродействия при срабатывании.
Пневматическое реле времени РВП-22 используют на тепловозах для обеспечения необходимого времени предварительной автоматической прокачки масла перед запуском дизеля. Принцип действия реле основан на получении выдержки времени за счет поступления воздуха через регулируемое отверстие из одной пневматической камеры в другую.
Реле (рис. 120) состоит из пневматической приставки времени 6 и электромагнитного привода 2, установленных на общем основании 1. На приставке смонтирован микропереключатель 8 с выдержкой времени, а на приводе - микропереключатель 12 без выдержки времени. Каждый из микропереключателей имеет один замыкающий и один размыкающий контакты без общей точки.
Рабочий цикл реле состоит из двух фаз: первая - взведение, вторая - выдержка времени. При отключении катушки электромагнита 11 отцепи питания якорь 4 под действием возвратной пружины 13 воздействует вверх на шток 14 и жестко соединенную с ним мембрану 15, которая разделяет пневматические камеры А и Б. При этом воздух из камеры Б мембраной 15 вытесняется через клапан 16 в камеру А и мембрана устанавливается в верхнее положение. При этом рычаги 9 и 10 освобождают штифты микропереключателей 8 и 12 и контакты переключаются.
При подключении катушки электромагнита к цепи питания якорь, преодолевая усилие возвратной пружины, притягивается к ярму 3 и рычагом 10 осуществляется нажатие на штифт микропереключателя 12 и соответственно переключение контактов без выдержки времени. Одновременно якорь освобождает шток 14, который под действием пружины 17 стремится переместить мембрану 15 в нижнее положение (фаза выдержки времени). Однако перемещению мембраны вниз препятствует возникающее в камере Б разряжение, так как клапан 16 закрыт и воздух в камеру Б через него не поступает. В связи с разряжением в камере Б воздух в нее начинает поступать из камеры А через дроссель, проходное сечение которого регулируют винтом 7. По мере поступления воздуха в камеру Б из камеры А мембрана и связанный с ней шток 14 опускаются вниз, поворачивая рычаг 9 вокруг оси
Рис. 120. Пневматическое реле времени РВП-22:
1- основание; 2 - электромагнитный привод; ГЗ - ярмо электромагнита; 4-якорь электромагнита; 5, 17- пружины; 6 -пневматическая приставка; 7 - регулировочный винт; 8, 12 - микропереключатели; 9, 10 - рычаги; 11- катушка электромагнита; 13 - возвратная пружина; 14 - шток; 15 - мембрана; 16 -клапан; 18 - ось; 1- фаза взведения; 11- фаза выдержки времени 18, который по истечении некоторого времени нажимает на штифт верхнего микропереключателя 8 и осуществляет преключение контактов с выдержкой времени.
Регулировку выдержки времени осуществляют регулировочным винтом 7, изменяющим проходное сечение дросселя и, следовательно, скорость заполнения воздухом камеры Б, а значит и скорость поворота рычага 9 и время переключения верхнего микропереключателя после отключения катушки электромагнита реле от цепи питания.
В процессе эксплуатации не реже одного раза в месяц рекомендуется проверять чистоту рабочих поверхностей электромагнита, целостность пружин, затяжку винтовых соединений, состояние изоляции и др. Поверхность реле обдувают сухим сжатым воздухом, грязь удаляют хлопчатобумажной салфеткой, смоченной слегка в бензине или уайт-спирите. При необходимости величину уставки выдержки времени регулируют вращением винта 7. Допустимая величина разброса выдержки времени составляет 15%. Причиной завышенного разброса выдержки времени может быть загрязнение проходного сечения дросселя. При необходимости винт вывинчивают и промывают бензином или уайт-спиритом. Причиной отсутствия переключения микропереключателей может быть их смещение по плоскости крепления. В этом случае требуется выставить микропереключатель на положение четного переключения и затянуть винты крепления.
На тепловозах более раннего выпуска применяли пневматическое реле времени типа РВП-1М, исп. 2 и РВП-2, конструкция которых аналогична рассмотренному реле.
Электромагнитное реле времени типа РЭВ-800 применяют на тепловозах для обеспечения последовательности срабатывания реле переходов и задержки отпадания силовых контакторов после отключения контакторов возбуждения. Выдержка времени создается на принципе наведения э. д. с. самоиндукции в медном или алюминиевом демпфере, а также алюминиевом основании. Выключение катушки приводит к появлению вихревых токов в них и задерживает спадание магнитного потока в магнито-проводе, в результате чего происходит задержка отпадания якоря. Все узлы реле (рис. 121) смонтированы на литом алюминиевом основании 21, имеющем два отверстия для крепления К каркасу аппаратной камеры посредством двух болтов 20.
Неподвижная часть магнитопровода состоит из сердечника 1 и скобы 6, которые в месте их соединения залиты непосредственно в основание. На сердечник надета катушка 22, на скобу - демпфер 19, выполненный в виде гильзы. На скобе 6 укреплены угольник 18 и пластина 7, образуя опору якоря 5, вокруг которой осуществляется вращение якоря. На якоре укреплена планка 9, несущая изоляционную пластмассовую колодку 10 с подвижными контактами 11, выполненными в виде контактных мостиков. Планка 9 позволяет в процессе эксплуатации по мере износа ограничивать люфт якоря путем ее перемещения. Пластинки неподвижных контактов 13 закреплены шпильками 12 на изоляционной пластмассовой колодке 14, которая укреплена на основании 21 при помощи планки 15.
Контакты реле представляют собой узел, позволяющий при небходимо-сти путем перестановки одних и тех же деталей получить любую комбинацию контактов (р. или з.) в пределах существующего общего количества. Для перестановки контактного узла необходимо снять узел подвижного контакта 11, повернуть его и установить с обратной стороны изоляционной колодки 10, у неподвижных контактов снять контактные пластинки 13 и перевернуть их контактными накладками в противоположную сторону. Контактные накладки неподвижных контактов и контактных мостиков изготовляют из серебра.
Возврат якоря 5 в отключенное состояние осуществляется пружиной 16, опирающейся на угольник 18, и посредством шпильки 17 с регулирующей гайкой 8, отжимающей якорь при помощи планки 9.
Для осуществления плавной регулировки выдержки времени на якоре установлена регулировочная отжимная пружина 3. С противоположной стороны якоря установлена немагнитная прокладка 2, служащая для устранения его залипания при отключении катушки. Точность выдержки времени обеспечивается равной ± 10% при условии, что приложенное к катушке
Рис. 121. Реле времени РЭВ-800:
1- сердечник; 2 - немагнитная прокладка; 3 - отжимная пружина; 4, 8 - гайки; 5 - якорь; 6 - скоба; 7 - пластина; 9, 15 - планки; 10, 14 - изоляционные колодки; 11- узел подвижного контакта; 12 - шпильки; 13 - пластинки неподвижных контактов; 16'- возвратная пружина; 17 - шпилька; 18 - угольник; 19 - демпфер; 20 - болт; 21 - алюминиевое основание; 22 - катушка
напряжение не будет менее 60% номинального, а катушка находится в холодном состоянии (температура 20 ± ± 5° С). При увеличении температуры катушки выдержка времени уменьшается, при уменьшении - возрастает.
Регулировку выдержки времени производят изменением толщины немагнитной прокладки 2 (грубая) и натяжением отжимной пружины 3 (плавная) при помощи гайки 4. Незначительное изменение выдержки времени можно регулировать изменением натяжения возвратной пружины 16 гайкой 8. Однако затяжку возвратной пружины следует производить только для обеспечения четкого отпадания якоря и необходимого провала размыкающих контактов. Регулировку провалов и зазоров контактов производят перемещением неподвижных контактов.
В условиях эксплуатации периодически проверяют, нет ли заедания подвижных частей, прилегание якоря к маг-нитопроводу без зазора, состояние пружин, надежность затяжки крепежных винтов, состояние немагнитной прокладки и рабочей поверхности контактов, а также их раствор и провал. Изношенные немагнитные прокладки заменяют новыми. Подогревшие контакты слегка зачищают «бархатным» напильником при сохранении конфигурации контактов; зачистка наждачным полотном не допускается. Протирку контактов выполняют безворсной салфеткой, смоченной бензином.
Выключатели. Выключатель (тумблер) ТВ1 применяют для включения осветительных и сигнальных электроламп, электропневматических вентилей и цепей с относительно небольшой нагрузкой.
Внутри рамки 5 (рис. 122) размещен сектор 14, имеющий возможность поворачиваться на оси 4. На нижней стороне рамки укреплены неподвижные серебряные контакты 3 с контактными латунными выводами 1. В прорези сектора 14 вставлены цилиндрические контактные мостики 17 с проточками посередине, в которые упираются штырьки 16, отжимаемые пружинами 15, осуществляющими контактное нажатие.
На рамку 5 надет кожух 2, ограничивающий осевое перемещение сектора 14. Кожух, рамка и сектор сделаны из пластмассы. Сверху кожуха надета литая крышка 6 из алюминиевого сплава с патрубком 8 и фиксирующим штифтом 12, при помощи которого выключатель закрепляют на панели пульта управления.
Внутри патрубка вставлена и укреплена на оси 10 ручка 9. В сверлении ручки 9 устанавлена пружина 11 со стальным шариком 13, который прижимается этой пружиной к сектору 14. При повороте ручки 9 шарик скользит по цилиндрическому скосу сектора 14. В связи с тем, что расстояние от оси 10 до средней части скоса является наименьшим относительно остальных точек скоса, ручка при повороте переходит в одно из крайних положений под действием пружины 11, соответственно поворачивая сектор 14 также в одно из крайних положений. При этом один из контактных мостиков сходит с пары неподвижных контактов, размыкая их, а второй находит на вторую пару неподвижных контактов и замыкает их. Крышка 6, кожух 2 и рамка 5 наглухо скреплены между собой при помощи двух заклепок. Выключатель в эксплуатации не требует обслуживания.
Рис. 122. Выключатель (тумблер) ТВ1:
1- вывод; 2 - кожух; 3 - неподвижный контакт; 4, 10 - оси; 5 - рамка; 6-крышка; 7 - гайка; 8 - патрубок; 9 - ручка; /1, 15 - пружины; 12 - штифт; 13 - шарик; 14 - сектор; 16 - штырек; 17 - контактный мостнк
Переключатель двухполюсный П2Т предназначен для переключения вольтметра при проверке сопротивления изоляции низковольтной цепи, а также для включения калорифера, радиостанции и ламп буферных фонарей. На донышке пластмассового корпуса 16 переключателя (рис. 123) закреплены неподвижные контакты 2. Внутри патрубка 9 на оси 7 установлена ручка 8; конец ручки вставлен в отверстие изоляционной колодки 14. Два колпачка 15 посредством пружин 4 отжимают контак-тодержатели 3, осуществляя нажатие контактов. Для получения необходимого контактного нажатия между опорным буртиком ручки 8 и колодки 14 устанавливают шайбы.
Переключатели изготовляют с фиксацией ручки в одном, двух и трех положениях. На рис. 123 показан переключатель с фиксацией ручки в среднем положении. В этом случае между крышкой 12 и вкладышем 13 имеются две пружины 5. В переключателях с двумя фиксированными положениями ручки имеется одна пружина, с тремя - пружины не устанавливаются. При повороте ручки 8 из одного положения в другое колпачки 15 скользят по контактодержателям 3, поворачивают их и соответственно переключают контакты. Для снижения трения поверхности соприкосновения колодки, колпачков, контактодержателей и пружин смазаны тонким слоем смазки.
Электрические параметры переключателя П2Т: при переменном токе ЗА (частота 50 Гц) напряжение 220 В, при 5 А - 127 В; при постоянном токе 0,2 А напряжение 300 В, при 6 А - 28 В.
Рис. 124. Автоматический воздушный выключатель А3161:
1- основание; 2, 11 -- контактные зажимы; 3 - крышка; 4 - гибкое соединение; 5 - тепловой рас-цепитель; 6, 14 - неподвижные оси; 7 - рукоятка; 8 - контакт подвижной; 9 - контакт неподвижный; 10 - шина; 12 - дугогасительная камера; 13 - металлические пластины; 15 - пружины; 16 - рычаги переключения; 17 - контактный рычаг; 18 - рычаг взвода; 19 - штырек; 20 - термобнме-таллическая пластина; 21 - ось; а - выключатель взведен и включен; б - отключен вручную; в - отключен автоматически
В эксплуатации необходимо следить за тем, чтобы внутрь переключателя не попали пыль, влага. Перевод ручки в крайнее положение следует производить до отказа; медленный перевод ручки из одного положения в Другое не допускается. Во избежание повреждения переключателя длительность проверки проводов должна быть не более 5-10 с.
Автоматический воздушный выключатель т и -п а А3161 применен для защиты цепей управления, освещения и вспомогательных нагрузок от недопустимых токов при коротких замыканиях и перегрузках, а также для включения и отключения отдельных электрических цепей.
Выключатель (рис. 124) состоит из следующих узлов: кожуха, коммутирующего устройства, дугогасительной камеры, механизма управления и теплового расцепителя. Кожух выключателя (основание 1 и крышка 3) закрывает токоведущие части. Все части выключателя укреплены на основании.
Коммутирующее устройство - это подвижной контакт 8 и неподвижный 9. Контакты изготовлены из металлокерамического материала на основе серебра, поэтому они в пределах коммутационной способности выключателя не свариваются и устойчиво работают без ухода. Неподвижный контакт 9 шиной 10 соединен с верхним контактным зажимом 11, а контакт 8 гибким соединением 4 связан с тепловым расцепителем 5. Контакты размещены в дугогасительной камере 12, состоящей из металлических пластин 13, укрепленных на каркасе из листовой фибры.
Механизм управления автоматическим выключателем обеспечивает замыкание и размыкание контактов с постоянной скоростью, не зависящей от скорости движения рукоятки. Он состоит из рукоятки 7, пружин 15, рычагов переключателя 16, контактного рычага 17 и рычага взвода 18.
Тепловым расцепителем выключателя служит инвар-стальная термобиметаллическая пластина 20 со штырьком 19, удерживающим рычаг взвода 18. Разделитель срабатывает при изгибе биметаллической пластины вследствие различного удлинения инвара и стали при нагреве проходящим по ней предельно допустимым током.
Выключатель включается только в том случае, когда механизм управления взведен для последующего автоматического отключения по предельно допустимому току. Для взведения механизма рукоятку управления 7 переводят в нижнее положение. При этом рычаг взвода 18 поворачивается вокруг оси 14 и его конец вводится под штырек 19 расцепителя. Только после этого переводом рукоятки 7 в верхнее положение выклю-/ чатель включается. При этом смещается вверх относительно оси 21 Рис. 125. Характеристика срабатывания вы- точка закрепления растянутых ключателя А3161 пр ужи н 15, под воздействием которых рычаги 16 перебрасываются вверх, контактный рычаг 17 поворачивается вокруг неподвижной оси 6 и подвижной контакт 8 замыкается с неподвижным контактом 9 выключателя.
Неавтоматическое выключение выключателя осуществляют переводом рукоятки вниз. При этом точка закрепления пружин 15 смещается вниз относительно оси 21 и под воздействием усилия растяжения этих пружин рычаги 16 перебрасываются вниз, размыкая контакты 8 и 9.
Если ток в цепи возрастает выше предельно допустимых значений, происходит автоматическое выключение выключателя. При этом биметаллическая пластина 20 в результате нагрева изгибается вниз и перемещением штырька 19 освобождает рычаг взвода 18. Пружины 15 поворачивают рычаг 18 вокруг неподвижной оси 14; соответственно ось 21 перемещается вверх, что приводит к перебросу рычагов 16 вниз и размыканию контактов. После автоматического выключения выключателя рукоятка занимает среднее положение.
При включении автоматического выключателя гашение дуги происходит в дугогасительной камере путем дробления дуги и деионизации ее поперечными металлическими пластинами 13. После автоматического выключения и по истечении 1 мин, необходимой для остывания и выпрямления биметаллической пластинки расцепителя, выключатель может быть взведен поворотом рукоятки вниз и включен последующим поворотом рукоятки вверх.
В эксплуатации коммутационное положение контактов определяют по положению рукоятки: при включенном положении автомата рукоятка занимает верхнее положение, при отключенном вручную - нижнее, а при автоматическом - промежуточное.
Основные данные автоматических выключателей А3161 для температуры окружающего воздуха 25°С следующие: номинальный ток 25 А; номинальное напряжение постоянного тока ПО В; номинальные токи тепловых рас-целителей /н = 15-7-25 А; предельно допустимое максимальное значение тока короткого замыкания 2000-2800 А; допустимое количество отключений не менее 7-5.
Тепловой расцепитель не срабатывает при токе 1,1 /н; ток срабатывания 1,25 /н, но не свыше 1,35 /н в течение не более 1 ч.
Тепловой расцепитель срабатывает с обратно зависимой от тока выдержкой времени при перегрузках и коротких замыканиях. На рис. 125 приведена характеристика срабатывания выключателей при нагрузке их с холодного состояния при номинальной температуре среды -+- 25° С. Время отключения при предельных токах короткого замыкания не более 0,04 с.
Рис. 126. Универсальный переключатель серии УП-5300:
1- рукоятка; 2 - установочные винты; 3 - храповик; 4 - ножка; 5 - передняя стойка; 6 - пружина; 7 - велик; 8 - перегородка; 9 - шпильки; 10 - задняя стойка; и - контактный палец; 12 - серебряные контакты; 13 - изоляционная рейка; 14 - рычаг; 15 - неподвижная контактная скоба; 16 - кулачковая шайба; 17 - шнп; 18 - скоба включення; 19 - контактные зажимы
Универсальный переключатель серии УП-5300 применен на тепловозах для отключения отдельных групп тяговых электродвигателей в случае неисправности одного из них. Такие переключатели яв-лются малогабаритными открытыми аппаратами (рис. 126) и состоят из набора секций, стянутых шпильками 9 между передней 5 и задней 10 стойками. Через все секции проходит центральный валик 7, на одном конце которого укреплена пластмассовая рукоятка /. Для крепления аппарата к каркасу аппаратной камеры на передней стойке переключателя имеются три ножки 4 с отверстиями под установочные винты 2. Каждая секция отделяется от другой пластмассовой перегородкой 8 и состоит из двух контактных пальцев 11 с серебряными контактами 12, двух скоб 18 включения пальцев, контактных зажимов /5 для подсоединения проводов, неподвижной скобы 15 с двумя приваренными серебряными контактами 12, укрепленной на изоляционной рейке 13, и кулачковой шайбы 16, насаженной на центральный валик 7.
Кулачковая шайба имеет три участка рабочей поверхности: один из крайних участков предназначен для включения левого контактного пальца, второй крайний - для включения правого пальца и средний - для отключения как левого, так и правого пальцев. Изменение положения контактных пальцев от «Включено» до «Отключено» происходит при повороте кулачковой шайбы 16 на 45° под воздействием валика 7 от рукоятки /. Фиксация положения рукоятки осуществляется специальным устройством, смонтированным на передней стойке и состоящим из храповика 3, жестко укрепленного на валике 7, рычага 14 с роликом и пружины 6.
Включение контактов происходит следующим образом: при повороте валика 7 с насаженными на него кулачковыми шайбами в ту или другую сторону выступом рабочей поверхности крайнего левого (или правого) участка производится нажатие на хвостовик скобы включения 18. Скоба и
Рис. 127. Контроллер машиниста КВ-0800:
1- дно; 2 - главный барабан; 3 - корпус; 4, 29 - угольники; 5, 26, 31 - рычаги; б -главный вал; 7 - кронштейн; 8 - реверсивный вал; 9 - верхняя крышка; 10 - реверсивная рукоятка; 11- глав-вая рукоятка; 12 - изоляционные стойки: 13 - тяга, 14 - реверсивный барабан; 15, 21, 27, 32 - пружины; 16 - подвижной контакт; 17, 18 - серебряные пластинки; 19 - неподвижный контакт (стальная плаика); 20, 24 - ролики; 22, 25 - храповики; 23 - фиксатор; 28 - пластмассовая шайба; 30 - гибкое соединение
палец поворачиваются, замыкая контакты 12. Шипы 17 пальцев в это время входят во впадины среднего участка (левый рисунок). Отключение пальцев происходит при нажатии выступом рабочей поверхности среднего участка шайбы на шип 17. Хвостовик скобы включения 18 в это время входит во впадину соответствующего левого или правого участка шайбы (правый рисунок).
Таким образом, включение и отключение контактных пальцев являются жесткими. Если произойдет приваривание контактов, то и в этом случае усилием руки можно будет оторвать подвижной контакт от неподвижного. При значительном приваривании контактов усилие руки может оказаться недостаточным, и повернуть рукоятку в этом случае будет затруднительно, что послужит сигналом о неисправности переключателя.
При номинальном напряжении ПО В длительный ток через контакты равен 20 А. Отключаемый ток при активной нагрузке одной парой контактов равен 3 А, двумя парами - 20 А, при индуктивной нагрузке-соответственно 0,4 и 2,5 А. В эксплуатации необходимо содержать аппарат сухим и чистым, проверять надежность крепления подходящих проводов и крепежных деталей, а также провал и раствор контактов.
Контроллер машиниста служит для управления движением тепловоза, воздействуя на электропневматические вентили привода регулятора частоты вращения вала дизеля и одновременно производя необходимые переключения в цепях управления электрической передачи.
Контроллер машиниста КВ-0800 (рис. 127) установлен на тепловозе ТЭМ1. Верхняя крышка 9 и дно 1 корпуса контроллера жестко связаны между собой двумя угольниками 4. В корпусе 3 установлен главный вал 6, один конец которого опирается на дно 1, второй проходит через крышку 9. На верхнем конце вала насажена главная рукоятка //. На нижней части вала, имеющий квадратное сечение, размещен главный барабан 2
контроллера, состоящий из набора пластмассовых шайб с вырезами по окружности, расположенными на каждой шайбе в определенной последовательности. На верхней части вала 6 свободно надет реверсивный барабан 14, состоящий из втулки и жестко насаженных на нее двух шайб. Реверсивный барабан свободно вращается на главном валу и приводится посредством рычага 5 и тяги 13 от реверсивного вала 8. Верхний конец реверсивного вала выведен над верхней крышкой. На него надета головка реверсивного вала, в пазы которого вставлена реверсивная рукоятка 10. Нижний конец реверсивного вала вращается в сверлении кронштейна 7, неподвижно закрепленного на корпусе контроллера.
Главная рукоятка 11, имеющая восемь положений движения и одно «нулевое» положение, соответствующее работе дизеля на холостом ходу, может поворачивать только шайбы нижнего главного барабана и служит для изменения скорости движения тепловоза. Угол поворота главной рукоятки из нулевого положения на 1-е равен 17°, на последующие положения - 15°.
Реверсивная рукоятка 10, имеющая положения «Вперед», «Назад» и «Нейтраль», управляет только шайбами верхнего реверсивного барабана и предназначена для изменения направления движения тепловоза. Угол поворота реверсивной рукоятки от нейтрального положения в положение «Вперед» или «Назад» составляет 30е.
С левой и правой стороны от барабанов установлены изоляционные стойки 12. На левой стойке укреплены неподвижные контакты, состоящие из стальной планки 19 и серебряной пластинки 18. Подвижные контакты правой стойки состоят из угольника 29 и шарнирно укрепленного на нем штампованного из листовой стали рычага 31, на конце которого укреплен контакт 16 с серебряной пластинкой 17. В средней части рычага на оси свободно вращается ролик 20. Рычаг 31 под действием пружины 32 прижимается роликом к шайбе 28 барабана 2. Отвод тока от подвижного контакта выполняется посредством гибкого соединения 30 на контактный винт угольника 29. При повороте рукоятки ролик 20 перекатывается по профилю шайбы 28. Если ролик находится на невырезанном участке, то контакты разомкнуты и подвижной контакт 16 пружиной 15 прижат к рычагу 31. При попадании ролика в вырез шайбы рычаг 31 пружиной 32 прижимается к угольнику 29, подвижной контакт 16 приходит в соприкосновение с неподвижным 19 и отжимается от рычага 31. Нажатие на контакт осуществляется усилием сжатия притирающей пружины 15.
Последовательность замыкания контактов главного барабана при вращении главной рукоятки зависит от расположения вырезов на шайбах и определяется электрической схемой тепловоза. Контакты одной шайбы реверсивного барабана замыкаются только на положении реверсивной рукоятки «Вперед», второй - только на положении «Назад».
Фиксация главного барабана на каждом из положений рукоятки осу ■ ществляется посредством жестко связанного с валом 6 храповика 25, во впадины которого западают стальные ролики 24, укрепленные на двух рычагах 26, поворачивающихся на неподвижной оси. Рычаги 26 при помощи пружин 27 прижимают ролики 24 во впадины храповика 25. Выполнение храповика 25 с двумя рядами зубьев обусловлено необходимостью получить достаточную глубину впадин. При одном ряде зубьев требуемой глубины впадин конструктивно не получается. Увеличение угла поворота для увеличения глубины впадин нецелесообразно по условиям удобства управления.
Фиксация реверсивного барабана выполняется храповиком 22, жестко укрепленным на реверсивном валу 8, и фиксатором 23, прижимаемым пружиной 21. При этом на каждом из трех положений реверсивной рукоятки зуб фиксатора 23 входит во впадину храповика 22. В нейтральном положении реверсивной рукоятки зуб фиксатора входит в среднюю впадину храповика, имеющую меньшую глубину, вследствие чего выступ фиксатора 23 при нулевом положении главного барабана входит в вырез храповика 25 и передвижение главной рукоятки оказывается невозможным.
На положениях реверсивной рукоятки «Вперед» или «Назад» зуб фиксатора 23 попадает в одну из крайних, более глубоких впадин храповика 22, выходит из выреза в храповике 25 и, следовательно, не будет препятствовать повороту главного барабана 2. После перевода главной рукоятки из нулевого положения в одно из положений движения вырез храповика 25 смещается и фиксатор 23 не может выйти из впадины храповика 22, так как выступ фиксатора упирается в цилиндрическую поверхность храповика 25. В том случае поворот реверсивной рукоятки окажется невозможным. Таким образом осуществляется механическая блокировка, не позволяющая повернуть главную рукоятку при нейтральном положении реверсивной и реверсивную рукоятку на всех положениях главной рукоятки, кроме нулевого. Этим исключается недопустимая очередность переключений в силовой цепи тепловоза под током.
Кроме того, на крышке контроллера предусмотрены специальные приливы, позволяющие вынуть реверсивную рукоятку только на нейтральном положении и препятствующие выемке на положении «Вперед» или «Назад». Реверсивная рукоятка обычно находится у машиниста и, таким образом, является ключом, без которого невозможно перемещение главной рукоятки и приведение тепловоза в движение. Ниже приведены основные технические данные контроллера.
Количество шайб главного барабана........ . 9
То же реверсивного барабана........... 2
Число положений главной рукоятки......... 9
Напряжение, В................ 75
Длительный ток, А ............... 20
Нажатие контактов, кгс.............. 0,35-0,45
Разрыв контактов, мм.............. 6-8
Поворот главного барабана, град........... 122
Поворот реверсивного барабана от нейтрального положения
в обе стороны, град........ ........ 30
Масса, кг................ 20
В условиях эксплуатации проверяют надежность крепления отдельных узлов, а также периодически смазывают зубья храповика, трущиеся части и зачищают контакты.
Контроллер машиниста КВП-0854. С 1972 г. на тепловозе ТЭМ2 устанавливают контроллер машиниста КВП-0854 с пневматическим приводом (рис. 128), позволяющим осуществлять дистанционное управление. Контроллер состоит из двух самостоятельных узлов: собственно контроллера и привода, скрепленных между собой четырьмя болтами 7. Корпус контроллера состоит из сварного каркаса 8 и крышки 16. В корпусе установлен главный вал 14, нижний конец которого соединяется с пневматическим приводом 3, верхний проходит через крышку 16. На верхнем конце закреплен штурвал 19 посредством гайки 18. Под ступицей штурвала установлен диск 21 с таблицей указания позиций. На нижней части вала, имеющей квадратное сечение, жестко установлен выбор пластмассовых шайб главного барабана 9 контроллера. На средней части вала круглого сечения свободно надет реверсивный барабан //.
Поворот главного вала 14 посредством штурвала 19 предусмотрен на девять позиций: одну нулевую позицию, соответствующую работе дизеля на холостом ходу, и восемь позиций движения тепловоза. Угол поворота штурвала с одной позиции на последующую составляет 20°. При повороте штурвала главный вал свободно вращается внутри реверсивного барабана 11 и вращает только шайбы главного барабана 9. Фиксация главного барабана на каждой позиции осуществляется посредством жестко связанного с валом 14 храповика 24 и вращающегося ролика 55, установленного на рычаге 56. Последний под действием пружины 52 прижимает ролик во впадины храповика.
Вал 15 привода реверсивного барабана И вращается в сверлении кронштейна 13, неподвижно установленного на корпусе контроллера, и крышки 16. Верхний конец реверсивного вала выведен над крышкой 16, на нем укреплена головка реверсивного вала, в пазы которой вставлена реверсивная рукоятка 17. Нижний конец реверсивного вала соединен с приводом 3.
Поворот реверсивного вала 15 посредством рукоятки 17 предусмотрен на три положения: «Вперед», «Назад», «Нейтраль». Угол поворота реверсивной рукоятки от нейтрального положения составляет 35°. При повороте реверсивной рукоятки посредством вала 15, рычага 12 и тяги 26 осуществляется поворот реверсивного барабана /7 на валу 14. Фиксация реверсивного барабана выполняется храповиком 23, жестко закрепленным на валу 15, и фиксатором 20, прижимаемым пружиной 22. При этом на каждом из трех положений реверсивной рукоятки зуб фиксатора 20 входит во впадину храповика 23. В нейтральном положении реверсивного барабана зуб фиксатора входит в среднюю впадину храповика 23, имеющую меньшую глубину, вследствие чего выступ фиксатора 20 входит в вырез храповика 24. Ввиду того что вырез в храповике 24 имеетсй только на нулевой позиции главного-барабана, реверсивный барабан может быть установлен в нейтральное положение только на нулевой позиции главного барабана, когда фиксатор получает возможность перемещения за счет выреза в храповике 24. Следовательно, переключение реверсивной рукоятки с одного рабочего положения в другое, возможно только на нулевой позиции штурвала, а поворот штурвала на 1-ю и последующие рабочие позиции возможен только при положении реверсивной рукоятки «Вперед» или «Назад», когда выступ фиксатора выходит из выреза в храповике 24. Этим исключается недопустимое реверсирование тепловоза под нагрузкой.
Кроме того, реверсивная рукоятка выполнена съемной только в нейтральном положении. При снятой реверсивной рукоятке невозможно перемещение штурвала контроллера и приведение тепловоза в движение. Таким образом, рукоятка является ключом к системе управления тепловозом.
С левой и правой стороны от главного вала контроллера на рейках 10, 25 болтами 27 закреплены кулачковые элементы 28, состоящие из изолятора 57, рычага 51, контактных болтов 58, 61, подвижного контакта 50, держателя 59 и пружины 60. При повороте реверсивного или главного барабана ролик 54 перекатывается по профилю шайбы 49, имеющей вырезы в соответствии с требуемой очередностью замыкания и размыкания электрической цепи по позициям штурвала или положениям реверсивной рукоятки. Если ролик 54 находится на невырезанном участке шайбы, то подвижной контакт 50 отведен держателем 59 от неподвижных контактов 58,61. При попадании ролика в вырез шайбы рычаг 51 под действием пружины 60 поворачивается вокруг оси 53 и подвижной контакт 50 приходит в соприкосновение с неподвижным. Нажатие контактов осуществляется пружиной 60.
Привод контроллера состоит из корпуса, цилиндров перемещения главного барабана по позициям 31 (увеличение), 29 (уменьшение), цилиндра сброса позиций 63 с любой на нулевую, цилиндра поворота реверсивного барабана 48, вала 4, соединенного с главным валом контроллера, и вала 2, соединенного с реверсивным валом контроллера. Корпус привода выполнен лз двух стальных оснований 1, 6, скрепленных между собой скобами 5.
Подвод воздуха к цилиндру перемещения главного барабана осуществляется через крышку 42. В цилиндре размещены: возвратная пружина 35, поршень 34, На котором укреплена серьга 37 и толкатель 39 с пружиной 36, шток 40 и манжета 41. При подаче воздуха в цилиндр шток 40, перемещаясь, толкает поршень 34 и установленный на нем толкатель 39. При этом толкатель входит в зацепление с зубом храпового колеса 30 вала и переводит главный барабан контроллера на одну позицию. Ход поршня 34 ограничен упором 32. Изменяя положение упора 32, регулируют необходимый ход поршня для обеспечения четкого поворота главного барабана только на одну позицию. Для смягчения удара на поршне 34 установлен амортизатор 33,
Рис. 128. Контроллер машиниста КВП-0854:
1, 6 - основания приводов; 2- реверсивный вал привода; 3 - пневматический привод; 4- глав рабан; 10, 25 - рейки, И - реверсивный барабан; 12, 51, 56 - рычаги; 13 - кронштейн; 14 - глав гайка; 19 - штурвал; 20- фиксатор; 21 - диск (указатель позиций); 22, 36, 52, 60 - пружины; 30 - храповое колесо; 31 - цилиндр увеличения позиций; 32, 62 - упоры (болт); 33, 64 - амортиза 67 - штоки; 41, 44, 68-манжеты; 46, 66 - зубчатые рейки; 47, 65 - шестерни; 48 - барабан (ци 58, 61 - неподвижные контакты; 59 - держатель; 63 - цилиндр сброса позиций
После прекращения подачи воздуха в цилиндр под действием возвратной пружины 35 поршень 34 возвращает шток 40 в исходное положение. При этом толкатель 39, проходя под зубом храпового колеса и поворачиваясь вокруг оси 38, также возвращается в исходное положение под действием пружины 36. Толкатель 39 должен заходить в зацепление с зубом храпового колеса 30 в начальный момент на 3-4 мм. Регулировку зацепления осуществляют смещением цилиндра 31 относительно вала с последующей засверлов-К9Й отверстий 06АЗ под штифты в новом месте и запрессовкой штифтов.
ный вал привода; 5 - скоба; 7, 27, 43 - болты; 8-каркас корпуса контроллера; 9 - главный ба-ный вал контроллера; 15 - реверсивный вал; 16, 42 - крышки; 17 - реверсивная рукоятка; 18 - 23, 24 - храповики; 26 - тяга; 28 - кулачковые элементы; 29 - цнлиидр уменьшения позиций; торы; 34 - поршень; 35 - возвратная пружина; 37 - серьга; 38, 53 - оси; 39 - толкатель; 40, 45, лнидр) реверса; 49 - кулачковая шайба; 50 - подвижной контакт; 54, 55 - ролики; 57 - изолятор;
В цилиндре сброса позиций 63 размещены зубчатая рейка 66, шток 67 и манжета 68. На одной крышке имеется штуцер для подвода воздуха, на второй - упор 62, служащий для ограничения и регулировки хода. Зубчатая рейка 66 находится в постоянном зацеплении с шестерней 65 вала привода главного барабана контроллера. На нулевом положении штурвала рейка располагается в крайнем положении (на упоре). При наборе позиций главного барабана шестерня перемещает ее к штоку 67. В случае необходимости сброса позиций сжатый воздух подается под манжету 68 и перемещает
шток и рейку в крайнее положение до упора, устанавливая главный барабан контроллера в нулевое положение. Для смягчения удара на рейке предусмотрен амортизатор 64. При ручном управлении вместе с главным барабаном перемещается только зубчатая рейка, а манжета 68 остается в крайнем положении, чем исключается передача усилия трения манжеты на усилие переключения позиций.
В цилиндре 48 переключения реверсивного барабана размещены зубчатая рейка 46, два штока 45 и две манжеты 44. Подвод воздуха осуществлен в обе крышки через сверление в болте 43, одновременно служащем для регулировки хода рейки. При подаче воздуха рейка под действием сжатого воздуха перемещается в крайнее положение, вращая шестерню 47, чем переводится реверсивный барабан из одного рабочего положения в другое без фиксации в нейтральном положении. При необходимости перевода в нейтральное положение реверсивную рукоятку устанавливают вручную.
При осмотрах проверяют состояние контактных элементов, их целостность, надежность крепления наконечников проводов, убеждаются, нет ли подгаров и загрязнений. Провал контактов должен быть не менее 2 мм, т. е. рычаг кулачкового элемента 51 в замкнутом состоянии контактов должен иметь свободный ход между подвижным контактом 50 и изолятором 57. В разомкнутом состоянии ролик 54 должен иметь запас хода от шайбы 49. При необходимости под рейки 10, 25 подкладывают прокладку толщиной 1-2 мм. Одновременность замыканий и размыканий контактов, которые замыкаются одновременно, достигают дополнительной профилировкой кулачковых шайб. Слабую фиксацию главного и реверсивного валов устраняют заменой пружин фиксаторов.
Неисправности в работе пневматического привода вызываются нарушением свободы вращения главного и реверсивного барабанов в результате перекоса корпуса контроллера при его установке на пульте управления, несоосности сочленяемых валов контроллера и привода, затирания ступицы штурвала о крышку контроллера, а также износа опорной втулки главного вала, манжет цилиндров, толкателя цилиндров перемещения главного барабана, храповика, амортизаторов, шестерен и зубчатых реек.
Перекос корпуса контроллера и несоосность валов привода и контроллера устраняют установкой прокладок между привалочной плоскостью контроллера и одной из лап крепления контроллера и соответственно между верхним основанием привода и корпусом контроллера. Изношенные детали заменяют.
Шестерни и зубчатые рейки заменяют при таком износе зубьев, когда полностью теряется зацепление.
Переброс через одну и более позиций главного барабана вызывается потерей упругих свойств пружины фиксатора главного вала, ослаблением крепления регулировочного болта (упора), износом амортизаторов, который до толщины 5 мм устраняют изменением положения регулировочного болта {упора). При большем износе амортизатор заменяют.
Вялая работа цилиндров перемещения главного барабана вызывается потерей упругих свойств возвратной пружины и износом манжеты. Медленный возврат подвижных частей в исходное положение при отсутствии затирания и заклинивания требует замены пружины. Медленное включение или его отсутствие при давлении 3,75-4,0 кгс/см2 является признаком износа манжеты. Затирание или заклинивание подвижных частей цилиндров требует зачистки, шлифовки или притирки трущихся частей.
Работа привода обеспечивается при надлежащей смазке трущихся деталей. Полость цилиндров, где расположены манжеты, штоки, поршни и зубчатые рейки, оси толкателя, зубья храповика и шестерен, смазывают смазкой ЦИАТИМ-221 на Т02. Шейки и втулки валов главного и реверсивного барабанов смазывают техническим вазелином или смазкой ЖРО на ТРЗ. Храповики фиксации главного и реверсивного валов, оси роликов фиксаторов смазывают техническим вазелином или смазкой ЖРО на Т01.
Основные технические данные контроллера
Число рабочих позиций.............. 8
Количество контактных элементов главного барабана ... 9
То же реверсивного барабана.........., . 8
Напряжение контактов, В............. 75-НО
Номинальный ток, А............... 20
Номинальный отключаемый ток, А.......... 7,5
Предельный отключаемый ток, А.......... 10
Разрыв контактов, мм .............. 10
Провал контактов, мм .............. 2
Угол поворота главного барабана, град......'. . . 160
Давление цилиндров привода, кгс/см2 ........ 3,75-6,75
Масса, кг................ 35
Реверсор ПР-720 служит для переключения обмоток возбуждения тяговых электродвигателей с целью изменения направления тока в них, в результате чего изменяется направление вращения якорей тяговых электродвигателей и, следовательно, направление движения тепловоза. Реверсор выполнен без дугогашения, поэтому указанное переключение производят при отсутствии тока в силовой цепи тепловоза. Реверсор, являющийся переключателем силовой цепи с электропневматическим приводом, состоит из следующих основных узлов (рис. 129): диафрагменного привода 1 с электропневматическим вентилем 4, сегментного барабана 6, укрепленного на шестигранном валу, неподвижных силовых контактов 9 с левой и правой стороны барабана 6 и барабана 5 блокировочных контактов, расположенного между приводом и главным барабаном.
Силовые неподвижные контакты выполнены в виде медных пальцев 8, шарнирно установленных по 4 шт. на стальных пальцедержателях 12, закрепленных на изолированных шестигранных стойках. Контактный палец опирается на пальцедержатель посредством штифта 11 и вследствие этого самоустанавливается контактной поверхностью на сегменте барабана 6.
Контактное нажатие осуществляется пружиной 10, опирающейся на скобу 15, которая при помощи шплинта предохраняет регулировочный Винт 16 от самоотвинчивания. Отвод тока от контактных пальцев к контактным зажимам выполняется гибким соединением 14 и медной планкой 13.
Силовые подвижные контакты 7 сделаны из латуни в виде литых фигурных сегментов, смонтированных попарно в две группы и закрепленных на изолированном шестигранном валу. Правая часть сегмента в каждой паре расположена напротив соседнего и отделяется от него фибровой прокладкой. Вал сегментного барабана устанавливается й верхнем и нижнем подшипниках скольжения с масленками 2 для смазки.
Неподвижные блокировочные контакты выполнены в виде контактного пальца 18 из пружинной стали, укрепленного посредством стальной пластинки 17 на деревянной колодке 19, пропитанной изолирующим составом. Деревянные колодки привернуты винтами к шестигранным стойкам.
Подвижные блокировочные контакты изготовлены из медных пластинок 23 и укреплены шурупами на пропитанных изолирующим составом деревянных сегментах 20, в свою очередь укрепленных винтами на литом стальном сегментодержателе 21 с шестигранным отверстием. Сегментодержатель гранями шестигранного отверстия прижат болтами к граням шестигранного вала 22.
Электропневматический привод состоит из корпуса 24, между фланцами которого и крышками 30 имеются полости, внутри которых крышками 30 зажаты по окружности резинотканевые диафрагмы 29. Между диафрагмами в сверлении корпуса размещен шток 27 с двумя упорными шайбами 28. К штоку привернута планка 26, в сверление которой заведена сферическая головка поводка 25, жестко закрепленного на шестигранном валу сегментного барабана 6. На корпусе привода установлены два электропневматических вентиля 4, отверстие для выходящего воздуха каждого из которых сообщается воздуховодом 3 с пространством между диафрагмой 29 и крышкой 30.
Рис. 129. Реверсор типа ПР-720
1- диафрагмениый привод; 2- масленка; 3- воздуховод; 4- электропневматнческнй вентиль; 5 - барабан блокировочных контактов; 5 - барабан сегментный; 7 - подвижные силовые контакты.
13 - пальцы контактные; 9 - неподвижные силовые контакты,' Ю - пружина; 11- штифт; 12 - нальцедержатель; 13 - планка медная; 14 - гибкое соединение; 15 -скоба; 16 - винт регулировочный; 17 - пластинка стальная; 19 - колодка деревянная; 20 - сегмент деревянный; 21 - сегменто-держатель; 22 - вал; 23 - пластинка медная; 24 - корпус привода; 25 - поводок; 26 - планка; 27 - шток; 28 - шайба упорная; 29 - диафрагма; 30 - крышка
В нейтральном положении сегментный барабан находится в среднем положении, а неподвижные правые контактные пальцы находятся на фибровых изоляционных прокладках. При установке реверсивной рукоятки контроллера машиниста в одно из положений «Вперед» или «Назад» включается один из вентилей, подавая воздух под одну из диафрагм. Диафрагма, отжимаясь через упорную шайбу 28, перемещает шток 27 в одно из крайних положений. Соответственно перемещается головка поводка 25 и поворачивается барабан 6 на 15°, создавая цепь току обмоток возбуждения тяговых электродвигателей.
При переключении реверсивной рукоятки контроллера машиниста включается второй электропневматический вентиль, а первый отключается, В этом случае воздух подается под другую диафрагму и шток 27, перемещаясь, поворачивает сегментный барабан в противоположном направлении на 30°.
Изменение направления тока в обмотках возбуждения при реверсировании показано схематично на рис. 130.
Фиксация сегментного барабана 6 (см. рис. 129) в рабочих положениях осуществляется сжатым воздухом, подаваемым электропневматическим вентилем. В случае прекращения подачи воздуха сегментный барабан устойчиво сохраняет рабочее положение за счет сил трения, создаваемых в основном нажатием контактных пальцев неподвижных силовых контактов на сегменты силовых подвижных контактов.
Основные технические данные реверсора
Напряжение максимальное, В......... 900
Ток длительный, А ............. 830
Рабочее давление, кгс/см2........... 5
Давление максимальное, кгс/см2........ 7
Давление минимальное, кгс/см2 ........ 3,75
Ход штока, мм............... ±8
Нажатие силовых контактов, кгс........ 5-6
Нажатие блокировочных контактов, кгс . ..... 0,9-2,25
Провал контактов силовых и блокировочных, мм . . 3-2
Тип электропневматического вентиля....... ВВ-32
Масса, кг................ 90
В условиях эксплуатации проверяют нажатие и провал контактов. Регулировку контактного нажатия пальцев силовых контактов осуществляют изменением затяжки пружин 10 посредством регулировочного винта 16.
Контактная поверхность сегментов и пальцев должна быть чистой и постоянно покрыта тонким слоем смазки. В подшипники сегментного барабана периодически добавляют смазку путем завинчивания крышек масленок 2.
Регулятор напряжения ТРН-1А служит на тепловозах для того, чтобы поддерживать напряжение вспомогательного генератора равным 75В ± 3% во всем рабочем диапазоне изменения частоты вращения двухмашинного агрегата, а также изменения тока нагрузки вспомогательного генератора от нуля до максимального значения.
По принципу действия регулятор является электродинамическим аппаратом вибрационного типа. Его работа основана на взаимодействии неподвижной и подвижной катушек. Напряжение 75 В поддерживается в резуль-
тате того, что регулятором устанавливается необходимая величина сопротивления в цепи обмотки возбуждения вспомогательного генератора посредством переключения двух его соседних ступеней. При этом устойчивость регулирования обеспечивается вследствие вибрации подвижной системы.
Магнитная система регулятора (рис. 131) состоит из сердечника 27 и наконечника 30, изготовляемых из специальной стали «армко», литого чугунного корпуса 14, стальной плиты 20 и стакана 28. Наконечник 30, навернутый на сердечник 27, имеет равномерно расположенные по окружности отверстия с резьбой под стопорные винты для фиксации наконечника на сердечнике.
В стакане 28 имеются шесть круглых отверстий для охлаждения неподвижной катушки и два прямоугольных для доступа к наконечнику при настройке регулятора. Корпус 14, стакан 28 и плита 20 скреплены между собой шпильками 2, сердечник 27 притянут к плите 20 болтом 23. Корпус вместе с соединенными с ним частями прикреплен через изоляционные втулки к основанию 5. Дополнительно магнитная система лрикреплена к основанию через выводную изоляционную колодку 18 посредством угольников 17, жестко связанных с плитой 20. В результате магнитная система оказывается изолированной от основания, а следовательно, и корпуса тепловоза. Кроме того, в магнитную систему входит диск 33, кольцо 34, шайба 35 и регулировочный болт 3, являющиеся составными частями подвижной системы.
На сердечник 27 надета неподвижная катушка 19, закрепленная хвостовиком гильзы этой катушки, который проходит в отверстие в плите. Выводы концов неподвижной катушки пропущены также через отверстия в плите 20. Подвижная катушка намотана на латунном каркасе, прикрепленном к шайбе 35. Катушка состоит из двух обмоток: напряжения 52 и токовой 31. Одни концы обмоток спаяны внутри катушки и соединены с каркасом, другие выведены наружу. Внизу к каркасу катушки прикреплена латунная шайба с двумя хвостовиками, соединенными с концами нижних плоских пружин; изоляционная колодка вверху катушки в свою очередь скреплена с концами верхних плоских пружин. Таким образом, подвижная катушка подвешена на четырех плоских пружинах и может перемещаться в кольцевом зазоре между наконечником 30 и корпусом /4 благодаря этому с незначительным перекосом.
1 - резисторы обратной связи, 2- шпилька; 3 - регулировочный болт; 4-перегородка; 5 - основание; Ь, 18, 37 - изоляционные колодки; 7 - пружина; 8 - пальцы, 9, 10 - винты; 11- бонка; 12 - скоба; 13 - упор; 14 - корпус; 15 - резистор СР; 16 - реостат «Корректировка напряжения»: 17 - угольник; 19 - неподвижная катушка; 20 - плита; 21 - груз; 22, 25 - осн; 23 - болт; 24 - пружина противовеса; 26 - рамка; 27 - сердечник; 28 - стакан; 29 - цилиндрическая пружина; 30 - наконечник; 31 - токовая обмотка; 32 - обмотка напряжения; 33 - диск; 34 - кольцо; 35 - шайба; 36 - подвижная колодка
На подвижной контактной колодке 36 посредством двух винтов установлена алюминиевая планка со скосом по длине под углом примерно 2°. В свою очередь на алюминиевой планке укреплены плоские контактные пластинки. Концы подвижной колодки связаны со шпильками цилиндрических пружин 29. Одни концы пружин скреплены со скобами 12, прикрепленными винтами к корпусу 14, другие концы закреплены на шпильках. Цилиндрические пружины 29 стремятся поднять подвижную планку, а следовательно, и всю подвижную систему в крайнее верхнее положение.
С обеих сторон от подвижной колодки расположены изоляционные колодки 6, закрепленные на корпусе винтами 9 и 10. На изоляционных колодках размещены контактные пальцы 8, соприкасающиеся с ^контактными пластинками колодки 36. Контактное нажатие пальцев осуществляется за счет пружин 7. Благодаря скосу на алюминиевой планке колодки 36 при движении ее вниз противоположные пальцы будут размыкаться с пластинками поочередно. Контактные пластинки и контактные напайки пальцев изготовлены из металлокерамического состава на основе серебра.
Контактные пальцы соединены проводами с секциями регулирующих резисторов 15 типа СР, установленных с задней стороны основания. Если подвижная колодка 36 находится в крайнем верхнем положении, то все контактные пальцы замкнуты и резисторы зашунтированы. Постепенное опускание подвижной колодки вниз приводит к поочередному расшунтированию отдельных секций резисторов 15.
Для предотвращения воздействия резких толчков и тряски на контактную систему подвижная система снабжена противовесом» состоящим из груза 21, рамки 26 и пружины 24. При перемещении подвижной системы рамка 26, жестко связанная со шпилькой передней цилиндрической пружины, поворачивается вокруг оси 25. Груз 21 может поворачиваться вокруг оси 22 и связан с подвижной системой через пружину 24. В случае резких толчков груз создает момент, противоположно направленный моменту, действующему на подвижную систему, вследствие этого резкие толчки практически не воздействуют на перемещение контактной планки.
Кроме того, регулятор имеет следующие элементы: резисторы обратной связи 1 типа ПЭ, круглый регулировочный реостат 16 с ползунком и конденсаторы для облегчения дугогашения.
Электрическая схема соединения отдельных элементов регулятора и подключения его к вспомогательному генератору представлена на рис. 132.
Работа регулятора происходит следующим образом. При запуске дизеля двухмашинный агрегат приводится во вращение, на его зажимах создается электрическое напряжение, повышающееся по мере роста частоты вращения.
Рис. 132. Схема включения регулятора ТРН-1А:
ВГ - вспомогательный генератор; Н - неподвижная катушка; К - конденсаторы; Ль % - регулирующие резисторы; Ле, #7 - резисторы обратной связи; Л3 - реостат «Корректировка напряжения»; /?4, /?5 - дополнительные резисторы неподвижной катушки; Ш-ШШ - обмотка возбуждения ВГ
По достижении напряжения 72-73 В электромагнитное усилие, стремящееся втянуть подвижную катушку, преодолевает усилие пружин и перемещает контактную планку из крайнего верхнего положения вниз, размыкая передние контактные пальцы, чем вводится ступень регулирующего резистора Ях и У?2 в цепь обмотки возбуждения генератора Ш - ШШ, в результате чего ток возбуждения и напряжение вспомогательного генератора снижаются.
В этом случае электромагнитное усилие притяжения неподвижной и подвижной катушек снижается и контактная планка под действием пружин переместится вверх. Разомкнувшиеся ранее контактные пальцы замыкаются, ступень сопротивления резисторов Яг и У?2 шунтируется и напряжение повышается, вследствие чего контактные пальцы под действием возросшего электромагнитного усилия повторно разомкнутся. Далее процесс повторится, и подвижная система будет вибрировать, поддерживая нужный ток возбуждения вспомогательного генератора и нижний предел регулируемого напряжения.
При переводе рукоятки контроллера на следующее положение увеличивается частота вращения валов дизеля и двухмашинного агрегата. В результате этого повышается напряжение вспомогательного генератора, что приводит к увеличению тока в подвижной и неподвижной катушках регулятора и, следовательно, к увеличению электромагнитного усилия их притяжения. Подвижная система переместится вниз, и контактная планка разомкнет очередную пару контактных пальцев, чем вводится следующая ступень сопротивления резистора в цепь обмотки возбуждения генератора, уменьшая ток возбуждения и снижая напряжение.
При уменьшении частоты вращения или увеличении тока нагрузки вспомогательного генератора снижение напряжения на его зажимах восстанавливается посредством шунтирования очередной ступени сопротивления резисторов ^ и К2 в результате снижения электромагнитного усилия притяжения катушек регулятора и перемещения подвижной планки вверх вследствие этого.
Ввиду ступенчатого изменения сопротивления резисторов /?х и плавность регулирования обеспечивается за счет достаточной частоты вибрации подвижной системы под действием стабилизирующего устройства, выполненного в виде резисторов обратной связи #в и У?7. Действие их заключа-чается в следующем. Если, например, напряжение генератора уменьшилось, планка поднимается вверх, замыкая контактные пальцы и увеличивая ток возбуждения генератора и ток в катушке напряжения регулятора, то вследствие магнитной инерции ток в обмотке возбуждения генератора мгновенно измениться не может, а ток в катушке напряжения изменяется резко в связи с незначительной ее индуктивностью. В результате увеличения тока этой катушки электромагнитное усилие втягивания подвижной катушки возрастает, что приводит к опусканию контактной планки и размыканию только что замкнувшихся контактных пальцев. Далее процесс повторяется, и контактная планка будет вибрировать с малой амплитудой около одной пары контактных пальцев, не допуская длительного замыкания пальцев, что могло бы привести к незатухающим колебаниям напряжения вспомогательного генератора со значительной амплитудой.
Наличие обратной связи искажает характеристику регулятора в установившемся режиме. Для исключения этого влияния рядом с катушкой напряжения регулятора предусмотрена токовая катушка, намагничивающая сила которой направлена против намагничивающей силы катушки напряжения. Число витков токовой катушки подобрано таким образом, чтобы скомпенсировать влияние тока обратной связи на намагничивающую силу катушки напряжения.
Настройку регулятора на тепловозе производят после предварительного прогрева катушек регулятора в течение 15 мин на 8-й позиции контроллера. Если напряжение генератора на верхних позициях контроллера (6-8-й) выше или ниже 75 В, то подрегулирование производят реостатом
«Корректировка напряжения», предварительно отпустив фиксирующий винт реостата. При этом происходит увеличение или уменьшение тока в цепи неподвижной катушки и катушки напряжения и соответствующее изменение электромагнитного усилия, что приводит к изменению положения контактной планки. Регулирование этим реостатом на нижних положениях контроллера менее эффективно.
В том случае, если напряжение на всех положениях контроллера выше или ниже допустимого, регулирование производят изменением натяжения обеих цилиндрических пружин. Увеличение первоначального натяжения приводит к увеличению поддерживаемого напряжения, а уменьшение - к снижению напряжения. При этом происходит смещение характеристики регулятора [ивт = 1 (пвг) в рабочей части параллельно самой себе (рис. 133, а)]. На тепловозе обычно ограничиваются указанными регулировками. Однако на стенде в случае нарушения заводской регулировки, кроме этих регулировок, можно производить подрегулировку регулятора дополнительными средствами: резистором обратной связи наконечником магнитной системы и регулирующим болтом.
Изменением сопротивления резистора обратной связи изменяется ток обратной связи и, следовательно, ток в катушке напряжения; в результате этого изменяется усилие притяжения подвижной и неподвижной катушек, что в свою очередь вызывает изменение положения контактной планки и соответственно напряжения вспомогательного генератора. В связи с тем что с ростом частоты вращения двухмашинного агрегата напряжение на обмотке Ш - ШШ значительно снижается, ток обратной связи также снижается, эффект регулирования этим способом имеется только на начальных положениях контроллера. При этом следует учитывать, что изменение сопротивления обратной связи /?6 влияет на устойчивость работы регулятора, так как изменяет составляющую тока катушки напряжения, оказывающую стабилизирующее действие на подвижную систему в переходных режимах.
Магнитный поток регулятора замыкается в оснойном по следующему пути (см. рис. 131): наконечник 30, сердечник 27, плита 20, стакан 28, корпус 14 и воздушный зазор между корпусом и наконечником. Кроме того, частично магнитный поток ответвляется, помимо указанного воздушного зазора, по пути: наконечник 30, диск 33, кольцо 34, корпус 14, а также по пути: наконечник 30, болт 3, корпус 14.
Величины ответвляющихся магнитных потоков через диск 33 и регулирующий болт 3 зависят от воздушного зазора между ними и наконечником 30* Изменение этих зазоров влияет на величину основного магнитного потока по кольцевому воздушному зазору между наконечником 30 и корпусом 14 и, следовательно, на электромагнитное усилие подвижной катушки.
Правильное положение наконечника обеспечивает регулирование напряжения с минимальным отклонением от номинального во всем диапазоне положений колодки 36. Даже небольшое смещение наконечника приводит к искажению характеристики регулятора, к большим отклонениям регулируемого напряжения. Влияние положения регулировочного болта на настройку регулятора показано на рис. 133, б.
В эксплуатации необходимо следить, чтобы при износе контактов не нарушалась последовательность замыкания контактных пальцев и чтобы противоположные парные пальцы размыкались и замыкались одновременно. Контакты не допускается зачищать абразивами (наждаком, карборундом), так как мелкие абразивы въедаются в металл и ухудшают контакт. Излишний наплыв на контактах удаляют «бархатным» напильником. Выводить углубления на контактах не следует, так как это нарушает последовательность замыкания контактов, а также одновременность замыкания парных контактов.
Если отдельные контактные пальцы сильно искрят и подгорают, а контактная планка колеблется между тремя и больше парами контактных пальцев, то проверяют последовательность замыкания и размыкания контактных пальцев и целостность электрических соединений между пальцами и трубками сопротивлений.
При замене контактной планки особое внимание уделяется правильности наклона ее в сторону передней части регулятора. При замене подвижной системы проверяют центральное расположение подвижной катушки. Радиальный зазор между наконечником и каркасом подвижной катушки должен быть со всех сторон одинаковым. Также проверяют, нет ли механических повреждений на поддерживающих пружинах и шунтах, надежность их закрепления винтами.
Периодически и в случае нарушения устойчивой работы проверяют сво-бодность поворота деталей противовеса вокруг своих осей и целостность пружины противовеса. Для уменьшения трения рекомендуется вносить в подшипники противовеса примерно один раз в год по капле приборного масла.
Электропневматические вентили типа ВВ-32 применяют для дистанционного управления пневматическими приводами жалюзи, муфты вентилятора холодильника, автосцепки и песочниц, а также аппаратов. Вентиль (рис. 134) по исполнению является включающим, т. е. при обесточенной катушке проход воздуху через вентиль закрыт, а при включенной катушке - открыт, с прямоходовым якорем и состоит из двух основных узлов: электромагнитного механизма и клапанной системы. Электромагнитный механизм - это ярмо 5, катушка 6, якорь 13, сердечник 14, запрессованный в корпус 3, и немагнитная гильза 12. Клапанная система состоит из корпуса 3, запрессованной в корпус втулки
18 с внутренним и боковым отверстиями, верхнего (выпускного) 15 и нижнего (впускного) 19 клапанов. Нижнее отверстие втулки служит для поступления сжатого воздуха, боковое - для управления приводом и верхнее - для выпуска воздуха в атмосферу.
При обесточенной катушке пружина 20 совместно со сжатым воздухом прижимает нижний клапан
19 к втулке 18. Тем самым перекрывается подача сжатого воздуха к механизму, при этом верхний клапан открывает верхнее отверстие и воздушная полость управляемого ме-
Рис. 134. Электропневматический вентиль ВВ-32:
1- заглушка; 2- шайба уплотнительиая; 3- корпус; 4- болт; 5 - ярмо; 6- катушка; 7 - контактные выводы; 8 - прокладка резиновая; 9- крышка; 10 - кнопка ручного привода; 11- винт крепления крышки; 12 - гильза немагнитная; 13 - якорь; 14 - сердечник; 15 - клапан верхний; 16 - прокладка резиновая; /7 - винт регулирования скорости русла; 18 - втулка; 19 - клапан нижний; 20 - пружина
ханизма через верхнее отверстие соединяется с атмосферой. При включении в цепь катушки якорь 13 притягивается к сердечнику 14, передвигая вниз верхний клапан, который закрывает верхнее отверстие. Нижний клапан соответственно опускается вниз, открывая нижнее отверстие. Сжатый воздух будет поступать к управляемому механизму, а связь воздушной полости механизма с атмосферой будет прекращена. Выпускное отверстие выполнено с нарезкой. В это отверстие ввинчен винт 17 со скосом'по длине, благодаря чему с изменением положения винта изменяется сечение выпускного отверстия и соответственно изменяется скорость выхода воздуха из воздушной полости механизма.
Вентиль имеет кнопку ручного привода 10. При нажатии на кнопку вентиль срабатывает. После отпуска кнопки клапанная система приходит в исходное положение. Кнопка используется при проверке действий вентиля.
Основные технические данные вентиля ВВ-32 следующие: напряжение катушки 75 В, ток срабатывания 0,165 А, мощность 22 Вт, номинальное давление 5 кгс/см2, максимальное давление 6,75 кгс/см2, сечение впускного отверстия 8 мм2, выпускного 14 мм2, ход клапана 1 мм, масса 1,5 кг.
Уход за вентилем сводится к очистке, промывке, проверке хода и зазоров якоря и притирке клапанов. Грязь и влага внутри корпуса нарушают притирку клапанов, вызывают утечки воздуха, разрушают детали и могут вывести вентиль из строя. Очищают детали при помощи волосяной щетки. При необходимости все детали вентиля и корпус (кроме катушки) промывают в ацетоне или другом растворителе. После очистки клапаны и втулки вставляют в те же вентили, так как при изготовлении их притирают.
После сборки проверяют ход и зазоры, которые должны соответствовать номинальным. При необходимости верхний и нижний клапаны подгоняют подпиловкой до размеров по калибру. В случае пропуска воздуха после промывки при нормальном ходе и зазорах клапан, пропускающий воздух, притирают, применяя пасту, состоящую из тонкого порошка пемзы (0,002 мм) и машинного масла.
Сирена постоянного тока типа СС-2 (рис. 135) состоит из чугунного корпуса 9, крышки 8 и электромагнитного механизма ударного действия. Последний выполнен из двух катушек 1 со стальными сердечниками, якоря 2, снабженного ударником 14, и механизма прерывателя 7. Между корпусом сирены и основанием электромагнитного механизма 16 укреплена мембрана 13 с наковальней 15. Вибрация якоря создается переменным магнитным полем, образующимся при протекании прерывистого тока в катушках. Вибрация якоря передается при помощи ударника на наковальню, вызывая звучание мембраны. Для снижения искрения параллельно контактам прерывателя 6 подключен конденсатор, установленный на корпусе сирены. Сигнал сирены регулируют при снятой крышке изменением длины ударника 14 и при помощи контактного винта 5 прерывателя, предварительно отпустив гайку 3 и контргайку 4.
Сирена рассчитана на повторно-кратковременный режим работы. Продолжительность непрерывного сигнала свыше 8 мин по температурному режиму недопустима. Обмоточные данные катушек следующие: напряжение - ПО В, число витков - 4000, марка провода ПЭЛ 0,15, сопротивление - 240 ±5% Ом.
Резисторы. На тепловозах в зависимости от величины поглощаемой мощности применяют ленточные, проволочные и трубчатые резисторы.
Ленточные резисторы ставят в цепи ослабления поля тяговых электродвигателей и в цепи зарядки аккумуляторной батареи. Элемент (рис. 136) состоит из стального держателя 4, фарфоровых изоляторов 3, обмотки 2 и подсоединительных выводов 1. Обмотка выполнена из фехрале-вой ленты марки Х13Ю4 или 1Х17Ю5, возможно также применение нихрома. Выводы 1 выполнены из меди и припаяны к обмотке латунным припоем. Для получения нужной мощности два элемента объединяют в один ящик и соединяют медными шинами в несколько параллельных цепей для обеспечения требуемой величины сопротивления. Держатели элементов ушками с овальными вырезами опираются на стальные изолированные шпильки, прикрепленные к стойкам, при помощи которых ящик установлен в аппаратной камере. Элементы между собой и от стоек изолированы фарфоровыми изоляторами.
Рис. 135. Сирена постоянного тока типа СС-2:
1- катушка; 2 - якорь; 3 - гайка установочная; 4 - контргайка; 5 - винт регулировочный; 6 - контакт прерывателя; 7 - механизм прерывателя; в -крышка; 9 - корпус; 10, 12 - кольца уплот-нительные; 11- гайка штуцерная; 13 - мембрана; 14 - ударннк; 15 - наковальня; 16 - основание; 17 - скоба
Расчетная температура нагрева обмотки ленточных резисторов при естественном охлаждении для тепловозов принимается равной 350° С.
Проволочные резисторы типа СР (табл. 6) применяют в цепи обмотки возбуждения возбудителя и в качестве резисторов регулятора напряжения вспомогательного генератора, реле заземления и прожекторов.
Элемент резистора (рис. 137) представляет собой фарфоровый изолятор (цилиндр) 7, на поверхности которого имеются полукруглые канавки для размещения в ней обмотки 3, выполняемой из фехралевой или нихромовой проволоки. Концы обмотки закреплены на цилиндрах посредством проволоч-
Рис. 136. Элемент ленточного резистора КФ:
1- вывод; 2 - обмотка; 3 - изолятор; 4 - держатель
Таблица 6
ных бандажей 6 из стальной проволоки. Для подключения подходящих проводов к обмотке латунным припоем припаяны медные выводы 1.
С двух противоположных сторон цилиндры имеют лыски, на которых канавки отсутствуют, и вследствие этого проволока в этих местах выступает за поверхность цилиндра. Для возможности регулирования резистора на цилиндр надет хомут 4, имеющий выгибы, которыми он соприкасается с проволокой в местах лысок. Хомут изготовлен из пружинной бронзы, что обеспечивает необходимое контактное нажатие его на обмотку.
Шпилькой 8 к торцам цилиндра прижаты штампованные стойки 2, при помощи которых несколько элементов резистора установлено на одной изоляционной панели. Расчетной температурой обмотки резистора типа СР в длительном режиме работы принимается 250° С, что соответствует мощности 200 Вт.
Трубчатые резисторы применяют на тепловозах в цепи катушек реле переходов, реле боксования и других цепях, в которых не требуется поглощения значительной мощности. Элемент резистора с трубками типа ПЭ показан на рис. 138. На полый керамический цилиндр 4 намотана про-
Рис. 137. Элемент проволочного резистора СР:
1-•вывод; 2- стойка; 3 -обмотка; 4 - хомут; 5 - винт; б - бандаж; 7 -цилиндр, 3 -шпилька
1- стойка; 2 - изолятор; 3 -шпилька; 4 - керамический цилиндр; 5 -обмотка; 6 - хомут; 7 - се ребряный контакт; 4 - вывод обмоткн; 9 - винт
При помощи шпильки 3 и изолятора 2 трубка прижимается к стойкам 1, которыми элемент резистора устанавливают на изоляционной панели. Панель обеспечивает сопротивление изоляции токоведущих частей элемента относительно каркаса аппаратной камеры около 100 МОм.
Выводы 8 обмотки контактной бесприпойной пайкой присоединены к стойкам /. Подсоединение внешних проводов осуществлено непосредственно к стойкам.
Трубки типа ПЭ изготовляют по ГОСТ 6513-66 мощностью до 150 Вт двух классов: первого - с отклонением сопротивления от номинальной величины ± 5% и второго - с отклонением ± 10%. Вследствие малого диаметра проволоки в эксплуатации необходимо соблюдать осторожность при перемещении хомута во избежание повреждения обмотки.
Электрическая схема тепловоза ТЭМ2 | Маневровый тепловоз ТЭМ1 ТЭМ2 | Можнтаж электрооборудования