Основные приборы и механизмы тягового электровоза
Цель работы:
Исследовать устройство и принцип действия токоприемника Л-13У1
Порядок работы:
1. Назначение
2. Конструкция
3. Принцип действия
4. Схема, рисунок
5. Вывод
Назначение:
Токоприемник Л-13У1 предназначен для создания электрического контакта электрооборудования подвижного состава с контактной сетью. Токоприемник Л-13У1 оборудован полозом с угольными вставками.
Рис.1. Токоприемник Л-13У1
1 - верхняя рама; 2 - полоз; 3 – каретка; 4 – нижняя рама
Конструкция:
Токоприемник Л-13У1 состоит из основания, двух нижних рам 4 с системой рычагов для шарнирного соединения с пневматическим приводом и подъемными пружинами. Две верхние рамы 1 шарнирно соединены между собой и с нижними рамами 4. Верхние рамы 1 несут каретки 3 с контактной частью токоприемника — полозом 2.
Принцип действия:
Работа токоприемника осуществляется следующим образом (см. рис.2):
В шарнирах основания 1, укрепленного на опорных высоковольтных изоляторах, установлены два вала 2, которые могут поворачиваться в
ограниченных пределах вокруг своих осей. К каждому из двух валов жестко прикреплены нижние рамы 11, с которыми шарнирно связаны верхние рамы. Верхние рамы связаны одна с другой также шарнирно специальной кареткой к которой прикреплен полоз.
Рис.2. Кинематическая схема токоприемника
1 – шарниры основания; 2 – вал; 3 – цилиндр привода; 4 – опускающие пружины;
5 – промежуточные валы; 6 – синхронизирующая тяга; 7 – поднимающие пружины;
8 – рычаги; 9 – поднимающие рычаги; 10 – опускающие тяги; 11 – нижние рамы
Благодаря наличию синхронизирующей тяги 6, соединенной с рычагами 8, валы и вместе с ними нижние рамы 11 могут поворачиваться только одновременно и симметрично (либо сходиться, либо расходиться).
При повороте нижних рам навстречу одна другой, т. е. левого вала по часовой стрелке, а правого — против нее, токоприемник поднимается. При обратном движении валов он опускается. Растянутые пружины 7, воздействуя на рычаги 9, постоянно стремятся повернуть валы навстречу друг другу, т. е. поднять токоприемник. Сжатые опускающие пружины 4, вмонтированные в цилиндр привода 3, стремятся сблизить поршни. Последние постоянно создают вращающие моменты, приложенные через промежуточные валы 5 и тяги 10 к валам 2 и действующие в направлении опускания токоприемника. Таким образом, пружины 4 и 7 производят противоположные действия. Однако воздействие опускающих пружин всегда сильнее, и, когда нет сжатого воздуха в цилиндре, токоприемник опущен. При подаче сжатого воздуха в цилиндр поршни расходятся, сжимая опускающие пружины и тем самым давая возможность пружинам 7 произвести подъем токоприемника. Под действием пружины 7 валы 2 и вместе с ними нижние рамы поворачиваются навстречу. Они поднимают и разворачивают верхние рамы, что приводит к подъему по вертикали кареток с полозом. Чтобы опустить токоприемник, сжатый воздух выпускают из цилиндра в атмосферу. Опускающие пружины, возвращая поршни с тягами в исходное положение (преодолевая действие подъемных пружин), разворачивают валы в направлении опускания токоприемника.
Подъемные пружины — растянутые, а опускающие — сжатые. Так сделано для обеспечения безопасности обслуживания. При изломе растянутой пружины токоприемник самопроизвольно подняться не может. Излом сжимающей пружины не влияет существенно на опускающее усилие. Таким образом, при любых повреждениях пружин токоприемник будет опущен, что обеспечивает безопасность обслуживающего персонала и предотвращает появление опасных ситуаций, когда невозможно опустить токоприемник.
Вывод:
Исследовали токоприемник Л-13У1, изучили его конструкцию, назначение и принцип действия
Цель работы:
Исследовать устройство и принцип действия главного выключателя ВОВ-25-4М
Порядок работы:
1. Назначение
2. Конструкция
3. Принцип действия
4. Рисунок, схема
5. Вывод
Конструкция:
1. Вывод7. Фланец
2. Поворотный изолятор8. Кронштейн
3. Ножи9. Наклонный изолятор
4. Неподвижный контакт10. Патрубок
5. Полый изолятор11. Воздушный резервуар
6. Нелинейный резистор12. Корпус
Рис.1. Воздушный выключатель ВОВ-25-4М
Основой выключателя ВОВ-25-4М является силуминовый корпус 12 (рис. 1), которым выключатель крепится к крыше электровоза. Уплотнение между корпусом и крышей обеспечивается резиновым шнуром. К корпусу с помощью патрубка прикреплен воздушный резервуар 11 емкостью 32 л. Во время процесса отключения сжатый воздух из
резервуара подается в дугогасительную камеру через патрубок 10 и полость наклонного изолятора 9. Из резервуара выведена трубка, предназначенная для выпуска сжатого воздуха и конденсата. Трубка оканчивается в корпусе штуцером, к которому подсоединяется труба с запорным вентилем. Другой штуцер служит для подсоединения питающего воздухопровода.
На верхней части корпуса смонтирована высоковольтная часть выключателя, к которой относится разъединитель, состоящий из ножей 3, укрепленных на поворотном изоляторе 2, неподвижного контакта 4 и дугогасительной камеры, смонтированной в горизонтальном полом изоляторе 5, укрепленном на наклонном изоляторе. На горизонтальном изоляторе установлен нелинейный резистор 6.
Между ножами разъединителя шарнирно укреплен вывод 1, предназначенный для присоединения выключателя к высоковольтной цепи. Вторым выводом выключателя является фланец 7, установленный на полом изоляторе 5. На корпусе закреплен кронштейн 8, на который заземляются ножи разъединителя в отключенном положении. Внутри корпуса смонтированы механизмы управления выключателем. Подвод низковольтных проводов управления и сигнализации к выключателю от цепей электровоза осуществляется через штепсельные разъемы.
Рис.2. Принципиальная схема выключателя
Силовая электрическая цепь выключателя (рис. 2) включает в себя зажим 21, нож 17 разъединителя, неподвижный контакт разъединителя 14, цилиндр 13, трубку 8 с пружинными контактными ламелями 6, подвижной контакт 5, связанный штоком 9 с поршнем 10, неподвижный контакт 4, фланец 3 с выводным зажимом. Поршень 10 постоянно отжимается пружиной 12 в сторону замыкания дугогасительных контактов 5 и 4. Для смягчения ударов поршня при перемещении его вправо (это бывает при отключении выключателя) на нем устроен демпфер 11, набранный из резиновых и стальных шайб. Контактное нажатие между дугогасительными контактами составляет 450 Н. К фланцу 3 прикреплен колпак 1 и ограничитель дуги, оканчивающийся тугоплавким наконечником 2. Место крепления ножей разъединителя к изолятору покрыто колпаком 19.
Контактная поверхность токоведущих деталей с целью обеспечения надежного электрического контакта покрыта слоем серебра. Токоведущая цепь изолирована от корпуса опорными изоляторами 15 и 20.
Воздушный выключатель является основным защитным аппаратом, поэтому он должен быть постоянно готов к действию — к отключению. Возможно и ошибочное включение выключателя на короткозамкнутую цепь, при этом он должен немедленно отключиться. Следовательно, до включения выключателя в его резервуаре должен быть сжатый воздух. Специальное реле давления 44 не допускает, включения выключателя при недостаточном давлении в резервуаре и вызывает его отключение, если давление, снижаясь, достигает минимального уровня. Для включения выключателя (точнее, для включения его разъединителя) необходимо, чтобы в резервуаре 39 был сжатый воздух при определенном давлении, которое контролируется манометром 43 и реле давления 44. Контакт 45 замыкается в том случае, когда давление больше 568 кПа. Если давление меньше, то разомкнутым контактом отключен общий провод цепей управления и включить выключатель невозможно. Если давление стало ниже 470,4 кПа, контакты реле давления приведут в действие отключающий механизм выключателя и произойдет отключение.
Сжатый воздух подводится к резервуару 39 по каналу 41 через обратный клапан 42. Обратный клапан поставлен для предотвращения утечки воздуха из резервуара в случае снижения давления в пневматической системе электровоза. Из резервуара воздух поступает по каналу 47 в полость 49 клапана отключения 31 и по каналу 50 в полость 51 пускового клапана 58. Одновременно через патрон аэрации 22 по каналу 23 осуществляется постоянная дозированная вентиляция полостей наклонного 15 и горизонтального 7 изоляторов. Удерживающая катушка 32 состоит из обмотки 35, якоря 33 и пружины 34. Когда на катушку подано напряжение, она удерживает якорь 33 притянутым в правом положении. Если выключатель (разъединитель) отключен, то толкатель 37, находясь в правом положении, не сжимает пружину и она независимо от наличия напряжения на удерживающей катушке не воздействует на якорь 33. При включенном выключателе толкатель сжимает пружину, и ее усилие стремится переместить якорь влево. Однако якорь удерживается электромагнитными силами катушки в правом положении. Если разорвать цепь удерживающей катушки, то якорь под воздействием пружины переместится влево и рычагом 28 откроет клапан 31, что является начальной операцией отключения выключателя.
Для включения кратковременно нажимается кнопку «Включение ГВ и возврат реле», имеющую пружину возврата. Напряжение 50 В через соответствующие блок-контакты в цепи управления и блок-контакт выключателя, замкнутый в его отключенном положении, подается на включающий электромагнит 59. Он воздействует на пусковой клапан 58. Когда клапан откроется, сжатый воздух из полости 51 по каналу 56 устремится в цилиндр и переместит поршень 55 в левое крайнее положение. Скорость перемещения поршня и соответственно скорость включения разъединителя ограничивается благодаря сжатию воздуха с левой стороны поршня. Воздух в полость 52 перетекает через верхнюю диафрагму, площадь сечения которой регулируется, и клапан 53, благодаря чему устанавливается нужная скорость включения. При движении поршня со штоком 60 и тягой 62 влево рычаг 63 поворачивает вал 61 с изолятором 20 на угол 60° — до замыкания ножа 17 разъединителя с контактом 14 (на виде сверху нож поворачивается против часовой стрелки).
В конце поворота вала рычаг переключает блок-контакты 38, один из которых размыкает цепь включающего электромагнита 59. Сердечник электромагнита возвращается в исходное положение, пусковой клапан закрывается, и сжатый воздух из цилиндра по каналам 56 и 57 уходит в атмосферу. Поршень 55 остается в крайнем левом положении.
При повороте вала 61 в сторону, соответствующую включению выключателя, толкатель 37 перемещается влево, сжимает пружину 34, которая в свою очередь воздействует на якорь 33. Однако якорь электромагнитными силами удерживается в притянутом состоянии. В том случае, когда по каким-либо причинам по удерживающей катушке не протекает ток, под действием пружин якорь перемещается влево, и начинается отключение выключателя.
Чтобы отключить выключатель, нужно привести в действие клапан 31. Для этого необходимо либо разомкнуть цепь удерживающей катушки, либо подать напряжение на отключающий электромагнит 27. Цепь удерживающей катушки может быть разомкнута либо кнопкой «Выключение ГВ». При воздействии как удерживающей катушки, так и отключающего электромагнита рычаг 28 поворачивается по часовой
стрелке, преодолевая усилие пружины 29. Пусковой клапан 31 открывается, из полости 49 сжатый воздух по каналу 30 устремляется к поршню 26, при перемещении которого влево сжимается пружина 46 и открывается главный пусковой клапан 25. Теперь из резервуара 39 поток сжатого воздуха по каналам 24, 16 поступает в дугогасительную камеру горизонтального изолятора и одновременно по каналу 48 в камеру 52 и через диафрагму 54, площадь сечения которой регулируется винтом, в цилиндр поршня 55 привода разъединителя.
В дугогасительной камере под действием возрастающего давления поршень 10 и связанный с ним подвижной контакт 5, сжимая пружину 12, переместятся вправо на 25 мм. Между разрывными контактами возникнет электрическая дуга. Дуга, образовавшаяся между подвижным 5 и неподвижным 4 контактами, выдувается и гасится потоком сжатого воздуха, который попадает в полость головки, а затем выходит в атмосферу. Для ускорения гашения дуги в зоне ее интенсивного горения помещен тугоплавкий наконечник 2, который делит дугу на несколько частей, облегчая ее гашение. Отключение выключателя всегда сопровождается звуком удара и хлопком, соответствующим выбросу сжатого воздуха в атмосферу.
Контакты разъединителя не должны начинать размыкаться до погасания дуги на дугогасительных контактах. Для обеспечения необходимой выдержки времени в выключателе предусмотрена полость 52 и диафрагма 54 с регулируемым сечением: чем меньше сечение диафрагмы, тем больше будет выдержка времени. Через 0,30—0,35 с после начала размыкания дугогасительных контактов поршень 55 под действием сжатого воздуха перемещается в крайнее правое положение, размыкая токоведущую цепь и поворачивая нож разъединителя до замыкания с заземляющим кронштейном 18.
При повороте вала 61 в сторону отключения толкатель 37 перемещается вправо и перестает сжимать пружину. Якорь 33, рычаг 28 и клапан 31 освобождаются от воздействия пружины 34. Пружина в полости 49 закрывает клапан 31. Воздух из-под поршня 26 уходит в атмосферу, закрывается главный клапан 25. После этого давление в камере падает, и поршень 10 с подвижным контактом 5 возвращается в крайнее левое положение: дугогасительные контакты замыкаются. Как в отключенном, так и во включенном положениях вал 61 фиксируется доводящим механизмом 36 со сжатой пружиной. Конденсат из резервуара 39 удаляется через трубку 40.
Вывод:
Исследовали главный выключатель ВОВ-25-4М его назначение, устройство и принцип действия
Цель работы:
Исследовать устройство и принцип действия электропневматического контактора 1КП.006
Порядок работы:
1. Назначение
2. Конструкция
3. Принцип действия
4. Схема-рисунок
5. Вывод
Назначение:
Электропневматические контакторы применяются в электрических цепях с большой мощностью, где токи достигают сотни ампер, и требуется значительное нажатие силовых контактов, а в цепях с напряжением, достигающим несколько киловольт, необходим значительный раствор контактов чтобы исключить возможность пробоя при отключенном контакторе.
Конструкция и принцип действия
1. Плюсовой контакт
2. Упорная планка дугогасительной камеры
3. Верхний дугогасительный рог
4. Дугогасительные контакты
5. Дугогасительная камера
6. Пружина
7. Нижний дугогасительный рог
8. Пружинный замок дугогасительной камеры
9. Изоляционный кронштейн
10. Блокировочные контакты
11. Направляющая изолятора подвижного контакта
12. Катушка вентиля
13. Вентиль
14. Крышка
15. Цилиндр
16. Стержень
17. Внешний вывод
18. Изолятор
19. Соединительный провод
20. Подвижный контактный держатель
21. Ось
22. Неподвижный контакт
23. Главные контакты
24. Изоляционная стойка
Рис.1. Устройство электропневматического контактора
Все узлы и детали контактора собраны на изоляционном стержне 13 (рис. 1). В конструкцию аппарата входят подвижный 9 и неподвижный 10 контакты, дугогасительная камера 15, пневматический привод и блокировочные контакты. Неподвижный контакт представляет собой кронштейн 11 с дугогасительной катушкой 12 и собственно
контактом 10. На кронштейне 6 подвижного контакта шарнирно установлен рычаг 8 держателя 7 с контактом 9. Рычаг связан изоляционной тягой 5 со штоком пневматического привода.
Привод состоит из цилиндра 3, в котором находятся отключающая пружина, шток, поршень и крышка электромагнитного вентиля 2. Поршень уплотнен резиновыми манжетами.
Контактор имеет лабиринтнощелевую дугогасительную камеру 15 из двух боковин (из композиционного материала) и перегородкой на выходе.
Блокировочные контакты изготовлены в виде отдельного узла 1. Контакты мостикового типа с контактными деталями из серебра закрыты прозрачным корпусом. Они установлены на цилиндре 3
пневматического привода и замыкаются или размыкаются под действием скобы 4, закрепленной на штоке привода. Сжатый воздух, поступая в цилиндр привода, перемещает поршень и подвижную
систему контактора и замыкает главные контакты, одновременно переключая блокировочные контакты.
Размыкаются главные контакты под действием отключающей пружины после снятия питания с катушки вентиля. Воздух из цилиндра выходит через вентиль в атмосферу, подвижная система контактора возвращается в исходное положение, размыкая главные контакты. Возникшая между контактами дуга под действием магнитного поля дугогасительной катушки затягивается в щель дугогасительной камеры, где охлаждается, удлиняется и гаснет.
На пневматическом выводе электромагнитного вентиля имеется втулка с калиброванным отверстием диаметром 1,5 мм, через которое сжатый воздух равномерно поступает в цилиндр привода. Поэтому при включении контакты не испытывают ударных нагрузок.
Рис.2. Кинематическая схема электропневматического вентиля
1. Основание2. Главный подвижный контакт
3. Главный неподвижный контакт4. Дугогасительная катушка
5. Разрывной подвижный контакт6. Рычаг
7. Отключающая пружина8. Цилиндр
9. Катушка вентиля10. Вентиль
11. Планка12. Блок-контакты
Вывод:
Исследовали электропневматический контактор 1КП.006 его назначение, устройство и принцип действия.
Цель работы:
Исследовать устройство и принцип действия электропневматического вентиля
Порядок работы:
1. Назначение
2. Устройство
3. Принцип действия
4. Рисунок
5. Вывод
Назначение:
1. Корпус9. Ствол выпускного клапана
2. Выпускной клапан10. Впускной клапан
3. Сердечник11. Пружина
4. Катушка12. Ярмо
5. ЯкорьР. Резервуар сжатого воздуха
6. КрышкаЦ. Цилиндр аппарата
7. КнопкаА. Атмосфера
8. Шпильки
Многие аппараты электровозов переменного тока имеют пневматический привод, который действует при подаче сжатого воздуха в его цилиндр. Доступ сжатому воздуху из резервуара в цилиндры приводов аппаратов и из этих цилиндров в атмосферу открывают и закрывают пневматические клапаны. Управление пневматическими клапанами осуществляется с помощью электромагнитов.
Электромагнит и система клапанов чаще всего размещены в одном аппарате. Простейшим таким аппаратом является электропневматический вентиль.
Вентиль при невозбужденном состоянии своей катушки соединяет цилиндр аппарата, на котором он установлен, с атмосферой и отсоединяет его от источника сжатого воздуха. При возбужденном состоянии катушки вентиль соединяет цилиндр аппарата с источником сжатого воздуха и отсоединяют его от атмосферы.
Рис. 1. Электропневматический вентиль
Устройство и принцип действия:
Вентиль включающего типа состоит из корпуса 1 (рис. 1), которым он прикреплен к соответствующему аппарату. Корпус имеет отверстия, ведущие: Р — к резервуару сжатого воздуха, Ц — к цилиндру аппарата и А — к атмосфере. Внутрь корпуса запрессована бронзовая втулка (седло) для клапанов 2 и 10. При возбуждении катушки якорь 5 под действием магнитного потока поворачивается относительно острой грани ярма 12 и нажимает на ствол 9 выпускного клапана 2. Последний своей притирочной поверхностью прижимается к седлу и отсоединяет цилиндр привода от отверстия А, т. е. от атмосферы. Одновременно с этим выпускной клапан 2 давит на ствол впускного клапана 10, преодолевая сопротивление пружины 11. Сжатый воздух поступает через отверстие Р в пространство между притирочными поверхностями впускного клапана и седла и через отверстие Ц в цилиндр привода аппарата.
При прекращении питания катушки 4 пружина 11, преодолев вес обоих клапанов и якоря, отжимает их кверху, вследствие чего доступ сжатого воздуха в цилиндр аппарата прекращается. Отверстие Ц соединяется при этом с отверстием А, и сжатый воздух из цилиндра аппарата выходит в атмосферу.
В сердечник 3 вклепаны две медные шпильки 8 для предохранения якоря от залипания. Проверку работы вентиля вручную производят кнопкой 7, установленной в крышке 6, из немагнитного металла. Выход воздуха в атмосферу регулируется винтом, ввернутым в отверстие А.
Вентили ВВ открытого исполнения применяются двух типов: ВВ-2 и ВВ-3, различающихся расчетными данными катушек. Вентили ВВ-3 снабжены медными демпферными кольцами. При включении и отключении катушки изменяющийся магнитный поток наводит в этих кольцах вихревые токи. Их магнитный поток действует соответственно навстречу или согласно со спадающим потоком катушки, в результате этого происходит замедление и смягчение работы клапанов.
Рис. 2. Кинематическая схема вентиля
1. Кнопка проверки2. Якорь
3. Шток4. Катушка
5. Сердечник6. Ярмо
7. Выпускной клапан8. Клапанная коробка
9. Впускной клапан10. Пружина
Вывод:
Исследовали электропневматический вентиль его назначение, устройство и принцип действия
Цель работы:
Исследовать устройство и принцип действия выключателя цепей управления
Порядок работы:
1. Назначение
2. Устройство
3. Принцип действия
4. Рисунок
5. Вывод
Назначение:
Дистанционное управление токоприемниками, главным выключателем, переключателями, контакторами и другим оборудованием, не связанным с режимом ведения поезда, осуществляют с помощью кнопочных выключателей, расположенных в кабинах машиниста и в проходах кузова. Их часто называют кнопками управления. Кнопочные выключатели работают в цепях управления электровоза с напряжением 50 В постоянного тока.
Рис.1. Устройство кнопочного выключателя
1 – Рукоятка; 2 – Ось; 3 – Пружина
Устройство и принцип работы:
Рукоятка 1 (рис. 1) каждого выключателя сидит на оси 2, общей для всех выключателей. Подвижной и неподвижный контакты соединены с выводными зажимами. Пружина 3 обеспечивает фиксированное положение выключателей, создает необходимое контактное нажатие и перекидывает подвижной контакт из одного положения в другое с большой скоростью независимо от того, с какой скоростью машинист перемещает рукоятку. Большая скорость замыкания и размыкания предотвращает длительное горение дуги и тем самым подгар контактов.
Рис.2. Кнопочный выключатель
Выключатели монтируют в корпусе 10 (рис. 2) со съемным щитком 8. Рукоятки 3 расположены на общей оси 7. Подвижные контакты 2 имеют дугообразную форму. Внутри дуги установлены пружины 4. Подвижные и неподвижные 9 контакты соединены с выводными клеммами.
Некоторые кнопки, например «Включение ГВ и возврат реле», не имеют фиксированного включенного положения. Такие кнопки под действием дополнительной пружины возвращаются в исходное положение. Кнопочные выключатели ответственных цепей (например, токоприемников, главного выключателя и т. п). имеют съемную блокировочную рукоятку 1 (иногда ее называют ключом). При повороте рукоятки валик 5 с пальцем 6 делает невозможным включение кнопок. Снять блокировочную рукоятку можно только тогда, когда кнопки заперты.
Вывод:
Исследовали выключатель цепей управления его назначение, устройство и принцип действия.
Цель работы:
Исследовать устройство и принцип работы двухпозиционного кулачкового переключателя ПКД-142
Порядок работы:
1. Назначение
2. Устройство
3. Принцип действия
4. Рисунок
5. Вывод
Назначение:
Направление движения электровоза изменяют, меняя направление вращения тяговых двигателей, для чего необходимо изменить направление тока в обмотках главных полюсов двигателей. Для перехода от тягового режима к режиму электрического торможения также необходимо выполнить переключения в цепях тяговых двигателей. И те, и другие переключения производят в обесточенных цепях тяговых двигателей специальными кулачковыми переключателями. Эти двухпозиционные переключатели, предназначенные для выполнения переключений в цепях обмоток двигателей с целью изменения направления движения, называются реверсорами.
Устройство:
Рис.1. Переключатель кулачковый двухпозиционный ПКД-142
1. Боковина8. Вентиля
2. Цилиндр9. Шпильки
3. Рычаг10. Кулачковые элементы
4. Кулачковый вал11. Кулачковые шайбы
5. Блокировочные контакты12. Нижний подвижный контакт
6. Зубчатая передача13. Нижний неподвижный контакт
7. Рейка
На рейках 7 (рис. 1) каркаса, состоящего из боковин 1, стянутых шпильками 9, укреплены четыре кулачковых элемента 10. Кулачковый вал 4 и электропневматический привод — два вентиля 8, цилиндр 2 и рычаг 3—смонтированы на боковинах 1. Переключатель имеет две фиксированные позиции. В одной из них замкнуты верхние контакты, а нижние 12 и 13 разомкнуты; в другой, наоборот, верхние разомкнуты, а нижние замкнуты. Включение и отключение контакторных элементов производятся фигурными кулачковыми шайбами 11, сидящими на валу 4. Кулачковый элемент переключателя представляет собой отдельно собранный блок. Дугогасящих устройств на нем нет, поскольку операции переключения производятся при обесточенных цепях. Каждый контакторный элемент имеет две пары размыкаемых стыковых контакторов 12 и 13 и скользящий (неразмыкаемый) контакт. Необходимое контактное нажатие достигается пружинами.
В верхней части переключателя установлен комплект блокировочных контактов 5. Переключение их производится кулачковыми шайбами, насаженными на специальный вал, который связан, с главным кулачковым валом через зубчатую передачу 6.
Принцип действия:
Рис.2. Привод переключателя ПКД-142
Привод переключателя ПКД-142— электропневматический. В цилиндр корпуса 1 (рис. 2) помещен поршень 2. Перемещение поршня передается через тягу 3 рычагу 4, размещенному на кулачковом валу 5. Если возбужден один вентиль 6, например правый, то поршень перемещается в противоположную (левую) сторону и тягой поворачивает рычаг с кулачковым валом по часовой стрелке, устанавливая его в одно из фиксированных положений. При возбуждении другого вентиля поршень перемещается вправо, поворачивая вал в другое фиксированное положение.
Рис.3. Кулачковый блокировочный контакт
Блок-контакты представляют собой малогабаритные кулачковые контакторы закрытого исполнения (рис. 3). В корпусе 3 сжатая пружина 7 постоянно отжимает шток 6 в положение, при котором контакты 9, соединенные с контактными зажимами 8, замыкаются подвижным пружинящим контактом 4. Благодаря тому, что подвижной контакт выполнен в виде коромысла, замыкание контактов происходит с притиранием; это уменьшает переходное сопротивление и износ контактов. Если под ролик 1, сидящий на оси 2, подходит впадина кулачковой шайбы, то под действием пружины контакты замыкаются. Если же под ролик подходит выступ кулачковой шайбы, то он вместе с осью 5, штоком 6 и подвижным контактом 4, преодолевая усилие пружины, перемещается вверх.
При этом контакты размыкаются.
В тяговом режиме электровоза обмотки возбуждения двигателей соединены последовательно с якорями. В тормозном режиме двигатели, работающие в генераторном режиме, имеют независимое возбуждение. Их обмотки возбуждения, соединяют последовательно и подключают к независимому источнику питания. Для переключения обмоток возбуждения двигателей во время перевода электровоза из тягового режима в тормозной и обратно служит тормозной переключатель, в качестве которого используют кулачковый двухпозиционный переключатель того же типа (ПКД-142). Кулачковый контакторный элемент переключателя ПКД-142 рассчитан на напряжение 3000 В, длительный ток 850 А и ток короткого замыкания 15 кА в течение 0,1 с. Блок-контакты переключателя допускают длительный ток 15 А, способны отключать ток до 6 А при напряжении 50 В.
Вывод:
Исследовали двухпозиционный кулачковый переключатель ПКД-142 его назначение, устройство и принцип работы
Цель работы:
Исследовать устройство и принцип работы ЭКГ-8
Порядок работы:
1. Назначение
2. Устройство
3. Принцип работы
4. Рисунок
5. Вывод
Назначение:
Переход от одной ступени регулирования напряжения к другой представляет собой короткий цикл однотипных операций отключения и включения с одинаковой последовательностью. Это позволяет систему переключения ступеней регулирования, а также схему управления на электровозах переменного тока сделать достаточно простыми и переключающую аппаратуру и оборудование расположить на электровозе в одном месте, иногда даже в одном агрегате, называемом переключателем ступеней, который для удобства монтажа размещают вблизи тягового трансформатора. Переключатели ступеней предназначены для переключения силовых цепей с целью регулирования напряжения на тяговых двигателях.
Устройство
Переключатель ступеней, выполненный в виде группового контроллера ЭКГ-8 (электровозный контроллер главный) представляет собой набор кулачковых контакторных элементов (кулачковых контакторов), производящих переключения. Каждый из них имеет свою кулачковую шайбу, профилем которой определяется включенное или отключенное состояние контакторного элемента на заданных позициях контроллера. Кулачковые шайбы насажены на три вала взаимно связанных соответствующими механическими передачами, благодаря чему все операции замыкания и размыкания контакторов происходят в строго определенной последовательности. С основными кулачковыми валами зубчатыми передачами связаны кулачковые валы блокировочных контакторных элементов (блок-контактов), замыкающихся и размыкающихся на заданных ступенях регулирования. При наборе позиций кулачковые валы вращаются в одну сторону и контакторы включаются и отключаются в определенной последовательности. В процессе сброса позиций кулачковые валы вращаются в другую сторону и контакторы включаются и отключаются в обрат
ной последовательности. Необходимую очередность работы контакторных элементов обеспечивают, подбирая для каждого элемента соответствующий профиль кулачковой шайбы. Кулачковые валы имеют двигательный привод, которым управляет машинист с помощью контроллера машиниста, расположенного в кабине. Одной из главных особенностей контроллера ЭКГ-8 является наличие в нем контакторных элементов двух типов: с дугогашением и без дугогашения. Замыкание и размыкание силовых цепей под нагрузкой осуществляют четыре контакторных элемента с дугогашением - А, Б, В и Г (рис. 1), а переключения в обесточенных цепях - 30 контакторных элементов без дугогашения (9 - 40, исключая 34, 38).
Рис.1. Схема соединений контакторных элементов контроллера ЭКГ-8
Рис.2. Главный контроллер ЭКГ-8
1. Контакты без дугогашения5. Блок-контакты
2. Контакты с дугогашением6. Станина
3. Электропневматические вентили7. Продольные рейки
4. Приводной двигатель
В контроллере ЭКГ-8 (рис. 2) на четырех продольных рейках 7 закрепленных в станине 6, установлено 34 контакторных элемента: четыре с дугогашением 2 и 30 без дугогашения 1. В числе их 12 контакторных элементов переключателя обмоток. Последние расположены в противоположной стороне от привода. Для эффективного гашения дуги, возникающей на контактах при разрыве цепи с током, через электропневматические вентили 3 подводится сжатый воздух к контакторным элементам с дугогашением.
Приводной двигатель 4 со специальным редуктором расположен справа вблизи контакторных элементов с дугогашением. Двигатель через редуктор приводит во вращение три кулачковых вала: один, с которым связаны контакторные элементы переключателя ступеней без дугогашения, и второй, полый, на который насажены кулачковые шайбы контакторных элементов с дугогашением. Третий кулачковый вал — вал контакторных элементов переключения обмоток (встречное или согласное соединение) — расположен с противоположной стороны от приводного двигателя и приводится во вращение через зубчатую передачу от первого кулачкового вала.
Внизу, справа от приводного двигателя, расположены блок-контакты 5 контроллера. Их иногда называют блокировочными контакторными элементами, или кулачковыми контакторами цепей управления.
Все контакторные элементы контроллера ЭКГ — кулачкового типа. Это значит, что кулачковая шайба, поворачиваясь, либо отжимает рычаг с подвижным контактом — тогда контактор выключается, либо дает возможность пружине прижать рычаг с подвижным контактом к неподвижному — тогда контактор включается. Основное назначение контактора с дугогашением — размыкать цепь под током, поэтому у него имеются устройства, обеспечивающие быстрое гашение возникающей на его контактах электрической дуги, что предотвращает интенсивный износ и повреждение контактов.
Принцип действия:
Рис.3. Контакторный элемент с дугогашением (а), его электрическая схема (б) и общий вид (в).
Основной подвижной частью контактора является фигурный рычаг 6, смонтированный на оси 01, вокруг которой он может поворачиваться. В верхней части фигурного рычага жестко укреплен контакт 16 и на оси 02 рычаг 10 с подвижным контактом 12. В нижней изогнутой части фигурного рычага посажен свободно вращающийся ролик 4. Пружина 1 постоянно стремится повернуть рычаг вокруг оси 01 по часовой стрелке, а пружина 9 - рычаг 10 вокруг оси 02 также по часовой стрелке. Таким образом, обе пружины создают усилия, действующие в направлении замыкания подвижных контактов с неподвижными. Однако, в каком положении находятся контакты — замкнуты они или разомкнуты, зависит от того, на каком участке профиля кулачковой шайбы 5 находится ролик 4. Если при повороте кулачкового вала ролик оказывается во впадине профиля кулачковой шайбы (это положение показано на рис. 3а), то под действием пружин контакты замыкаются. Если ролик находится на выступе кулачковой шайбы, то контакты разомкнуты.
Проследим, как происходит отключение контактора с дугогашением. Когда под ролик подходит выступ кулачковой шайбы, рычаг 6 начинает поворачиваться против часовой стрелки. Сначала, при небольшом повороте рычага, размыкаются нижние контакты 16, а верхние благодаря тому, что одновременно повернулся рычаг 10 на оси 02, остаются замкнутыми. В результате дальнейшего накатывания ролика на кулачковую, шайбу и поворота рычага 6 против часовой стрелки рычаг 10 упирается в верхний конец 11 рычага 6, и тогда начинается размыкание верхних контактов.
В процессе включения контакторного элемента все операции происходят в обратном порядке. Когда к ролику подходит впадина кулачковой шайбы, рычаг 6 вместе с рычагом 10 поворачивается по часовой стрелке. В результате замыкаются сначала верхние контакты, а затем нижние.
В процессе отключения контакторного элемента сначала размыкаются токонесущие контакты, и дуга между ними практически не образуется, так как в это время существует обходная электрическая цепь через разрывные контакты. Затем размыкаются разрывные контакты, и между ними образуется дуга. Эти контакты размещают в дугогасительной камере, которая находится между магнитными по