4.6 Самоутримуючі комбіновані реле

С амоутримуючі комбіновані реле СКШ1–250 і СКР1– 270 застосовують в системах автоблокування постійного струму в якості лінійних реле для керування вогнями світлофора. Ці реле, крім нейтрального і поляризованого якорів, доповнюються самоутримуючою системою, яка забезпечує утримання нейтрального якоря в притягнутому положенні при зміні полярності струму в обмотках реле. Самоутримуюча система включає в себе дві допоміжні обмотки 1 надягнуті на осердя основної магнітної системи і зєднані з утримуючими обмотками 2, які розташовані на осердя 3 самоутримуючої магнітної системи з утримуючим якорем 4, жорстко зєднаним за допомогою кронштейна 5 з основним нейтральним якорем 6.

При зміні полярності струму в основній обмотці 7, наприклад внаслідок розмикання тилових і замикання фронтових контактів колійного реле П, змінюється напрям магнітного потоку Фр (до переключення контактів реле П напрямок робочого магнітного потоку показано суцільною стрілкою). При зменшенні робочого потоку Фр, від попереднього позитивного (умовно) значення до 0 в допоміжній обмотці 1 Мал.4.20 Принципова схема самоутримуючого наводиться струм Іу такого напряму,

комбінованого реле що створений ним потік Фу у

відповідності до закону електромагнітної індукції прагне підтримувати, зменшуючий магнітний потік Фр, тобто магнітний потік Фу співпає з потоком Фр. Після проходження через нульове значення магнітний потік Фр починає зростати, але напрям його протилежний (показано штриховою стрілкою). Магнітний потік Фр наводить в допоміжній обмотці струм Іу такого напряму, що створений ним магнітний потік Фу по цьому ж закону електромагнітної індукції тепер вже буде перешкоджати наростанню основного магнітного потоку, тобто потік Фу буде спрямований назустріч основному потоку Фр.

Таким чином, при зменшенні магнітного потоку Фр позитивного значення до 0 і послідовно зростання від 0 до встановленого негативного значення струм Іу і магнітний потік Фу не змінюють свого напряму. Струм Іу, який проходить через обмотку 2 самоутримуючої системи, створює в осерді 3 магнітний потік, під дією якого притягується утримуючий якір 4. Так як останній жорстко зєднаний з основним нейтральним якорем 6, тим самим забезпечується його утримання при зміні полярності струму в робочих обмотках. При встановленому значенні робочого струму нейтральний якір притягнутий, магнітний потік не змінюється, струм Іу в допоміжній обмотці не наводиться і сомоутримуюча система не впливає на роботу реле. Зазор між самоутримуючим якорем і полюсами забезпечується так, як для нейтрального і поляризованого якорів, шляхом закріплення на якорі протимагнітного штифта. Слід відзначити, що нейтральний якір утримується за допомогою самоутримуючої системи тільки у випадку зміни полярності струму. При короткочасному розмиканні без зміни полярності утримання нейтрального якоря не відбудеться. Проте в моменти вмикання і вимикання струму в основних обмотках індукується струм в доповнюючих обмотках, за рахунок чого створюється сповільнення на притягання і відпускання якоря.

Електричні характеристики самоутримуючих комбінованих реле СКШ1–250 і СКР1–270 наведені в таб. 4.6. Основні обмотки реле обох типів вмикаються послідовно, а додаткові–паралельно. Реле СКШ1–250 (мал. 4.21) має одну самоутримуючу обмотку, а реле СКР1–270(мал. 4.22)–дві, ввімкнені послідовно.

В системах електричної централізації в схемах управління стрілочними електроприводами в якості пускових стрілочних реле застосовують самоутримуючі комбіновані пускові штепсельні реле СКПШ кількох різновидів.

Таблиця 4.6

Характеристика реле	СКШ1-250	СКР1-270
Контактна система Опір обмотки, ОМ: основної додаткової самоутримуючої Напруга, В притягування нейтрального якоря, не більше відпускання нейтрального якоря, не менше переключення поляризованого якоря Затримка на відпускання якоря, с	4 фт, 2 нп 250 0,86 0,6 8,5 1,8 3,5-5,5 0,2	4 фт, 4 нп 270 0,9 0,55 7,6 2,6 2,0-3,5 ―

Мал. 4.21 Схема з’єднання обмоток та нумерація контактів реле СКШ1-250

Мал. 4.22 Схема з’єднання обмоток та нумерація контактів реле СКР1-270

Для управління стрілочними електроприводами з електродвигунами на 30В постійного струму застосовують реле СКПШ1А–100 і СКПШ5–320, реле СКПШ4–160 використовують для управління стрілочними електроприводами з електродвигунами на 160В. Реле СКПШ1А і СКПШ5 мають нейтральний і поляризований якорі і додаткову самоутримуючу систему ( мал. 4.23). Нейтральні якорі основної і самоутримуючої систем жорстко звязані між собою тягою.

На відміну від самоутримуючого реле СКШ утримання нейтрального якоря СКПШ при зміні полярності струму в основній обмотці (обмотка збудження) здійснюється допоміжною обмоткою самоутримуючої системи. Ця обмотка вмикається паралельно до основної обмотки через випрямляючий міст, задяки чому при зміні полярності струму в основній обмотці напрям струму в допоміжній обмотці не змінюється. В цьому випадку черговий по станції може повернути вістряки стрілки з проміжного положення в початкове натисканням на кнопку і посиланням струму зворотнього напрямку в основну обмотку. Поляризований якір при цьому переключається, а нейтральний буде утримуватись за рахунок допоміжної обмотки самоутримуючої системи.

Застосування допоміжної обмотки, ввімкненої паралельно до основної через випрямляючий міст, забезпечує надійне утримання нейтрального якоря при зміні полярності струму в основній обмотці.

Мал 4.23 Конструкція самоутримоючої системи та нумерація контактів реле СКПШ1А та СКПШ5

Утримання нейтрального якоря срілочного пускового реле необхідне не тільки при зміні полярності струму в його основній обмотці, але і в деяких інших випадках, залежно від умов роботи реле. Стрілочні кнопки не мають фіксування натиснутого положення: при зніманні руки до закінчення переведення стрілки коло основної обмотки реле розмикається. Це коло може бути розімкнутим і контактом стрілочного пускового реле при початому переведенні стрілки і при знаходженні рухомого складу на стрілочній ізольованій ділянці (при не маршрутизованому пересуванні). В цих випадках реле повинно утримувати якір притягнутим і перевід стрілки, що почався, не повинен припинятися до досягнення вістряками крайнього положення. Для забезпечення цього самоутримуюча система має утримуючу (струмову) обмотку, що включається в коло робочого струму електроприводу. Ця обмотка має малу кількість витків і виконана здроту з великою площиною поперечного перерізу так, як робочий струм електроприводу дорівнює приблизно 10А при місцевому живленні і приблизно 3А–при центральному.

Самоутримуюча система має також короткозамкнуту обмотку, що створює сповільнення на відпускання якоря приблизно 0.2 с. Це сповільнення необхідне для утримання нейтрального якоря при короткочасових порушеннях робочого кола електроприводу: при преключенні контакту автоперемикача в схемі керування спареними стрілками, у випадку перемикання живлення з основного на резервне джерело і в деяких інших випадках.

Реле СКПШ4–160 відрізняється від розглянутих вище тим, що має дві окремі магнітні системи–нейтральну і поляризовану. Основні обмотки реле по 160 Ом кожна використовують для керування поляризованим якорем (мал. 4.24). Ці обмотки мають самостійні плюсові виводи і вмикаються через допоміжний контакт ВК нейтрального якоря. Тому поляризований якір перемикається тільки після притягування нейтрального якоря. Обмотка нейтрального якоря через діод підключається до виводів 1 і 3 для утримання нейтрального якоря притягнутим при розімкненні обмотки збудження і переводі стрілки, що почався, а також при короткочасних перемиканнях робочого кола електроприводу нейтральна система має струмову обмотку, яка включається послідовно в робоче коло електропривода, і короткозамкнену обмотку. По суті реле СКПШ4–160 є сполученням двох окремих реле (нейтрального і поляризованого з окремими магнітними системами), розміщеними в одному кожусі.

Мал 4.24 Схема включення обмоток та нумерація контактів реле СКПШ4-160

Контактна система реле СКПШ всіх типів складається з двох трійників з підсиленими фронтовими контактами 2фут, керуючих нейтральним якорем, двох трійників з підсиленими контактами 2НУПУ і двох непідсилених нормальних контактів, керуючих поляризованим якорем. Підсилені металокерамічні контакти з магнітним дугогасінням розраховані на перемикання кіл постійного струму 5А напугою 220В, металокерамічні контакти нейтрального і поляризованого якорів– на перемикання кіл змінного струму 3А напругою 12В, допоміжні контакти (срібло- срібло)– на перемикання кіл змінного струму 0.5А напругою 12В. У більш давніх системах електричної централізації застосовувались і знаходяться в експлуатації самоутримуючі комбіновані штепсельні реле СКПШ3, а також реле СКПР2 і СКПР3 з контактно – гвинтовим зєднанням.