2.4.5. Синтез и анализ схем управления стрелочными
приводами переменного тока
В настоящее время в силу ряда эксплуатационных преимуществ трехфазного асинхронного электродвигателя перед сериесным постоянного тока предпочтение отдается стрелочным приводам переменного тока. В связи с этим актуальной является задача разработки для них схемы управления, не уступающей по своим совокупным показателям доминирующей двухпроводной.
Если в основу построения схемы управления приводом переменного тока положить раздельное выполнение составляющих ее цепей с применением нейтральных реле, то получится одиннадцатипроводная схема (см.рис.2.16,а и 2.17,б), не имеющая перспектив из-за многопроводности. Неконкурентоспособной является и схема с использованием комбинированных реле, хотя в ней количество линейных проводов снижается до девяти (см.рис.2.16,б и 2.17,в). Существенное уменьшение числа проводов достигается только в результате совмещения в одном канале рабочей и контрольной цепей. Если применить вентильную контрольную цепь (см.рис.2.18,г) и центральное реверсирование электродвигателя, то получится пятипроводная схема (см.рис.2.16,б), если местное то трехпроводная (см.рис.2.16,в).
Трехпроводная схема по своему алгоритму наиболее приближается к типовой двухпроводной (рис.2.22). Расчеты показывают, что по расходу жил кабеля трехпроводная схема является конкурентоспособной по отношению к двухпроводной, а для дальних расстояний даже экономичнее ее.
Однако по расходу аппаратуры она значительно уступает двухпроводной, имея дополнительно фазочувствительный блок и сложное фазоконтрольное устройство (рабочий ток трансформируется из низкоомных обмоток реле НС1, НС2, НС3 в высокоомные и там выпрямляется диодами VD1, VD2, VD3). Все это не позволило перейти трехпроводной схеме из стадии опытной эксплуатации в постоянную.
В настоящее время при новом строительстве рекомендуется к внедрению пятипроводная схема с центральным реверсированием (рис.2.23).
Она хотя и требует по сравнению с двухпроводной схемой несколько большего расхода кабеля (на 30-35%), зато по аппаратурным затратам равноценна ей и, кроме того, имеет определенные эксплуатационные преимущества. Ей не свойственны такие недостатки, как ложный контроль положения стрелки при перепутывании линейных проводов или ошибочном подключении диода по отношению к реле К, так как каждое положение стрелки контролируется по отдельным парам проводов, а отсутствие щеточно-коллекторного узла снимает вопросы подавления дуги в нем и затрат времени на его обслуживание. В отличие от трехпроводной схемы в пятипроводной для блокирования реле НПС по низкоомной обмотке применяется блок фазового контроля (БФК), состоящий из трех малогабаритных трансформаторов (Тр1Тр3) и выпрямительного моста (В). При протекании по первичным обмоткам трансформаторов рабочего тока их магнитопроводы насыщаются, вследствие чего магнитные потоки становятся несинусоидальными и, кроме основной, содержат третью гармонику. Во вторичных обмотках при этом индуктируются ЭДС, которые также содержат основную и третью гармоники. При последовательном соединении вторичных обмоток сумма основных гармоник ЭДС, сдвинутых относительно друг друга на 120 , равна нулю, а третьих, совпадающих по фазе, некоторому значению выходного напряжения, достаточного для блокирования реле НПС. При обрыве одной из фаз вторичные обмотки трансформаторов оказываются включенными встречно, и сумма напряжений на выходных клеммах БФК становится равной нулю.
При магистральном (или местном) питании приводов переменного тока, используя для включения реверсирующего реле типовой блок ПС-220, можно получить довольно экономичную схему по аппаратурным и кабельным затратам (рис.2.24).
Однако в ней для блокирования реле Р рабочим током требуется установка дополнительных приборов (R, В), работающих в путевых условиях. Схема нашла применение на предприятиях промышленного транспорта.
тока при магистральном питании