Электромагнитные контакторы цепи управления

Электромагнитные контакторы цепи управления предназначены для работы с разрываемыми токами мощностью до 5 кВт.

КОНТАКТОР ТКПМ-121 используется в схеме вагона в качестве контактора шестого провода К6. Контактор имеет магнитную систему, состоящую из ярма, установленного на стальной пластине , сердечника с подъемной катушкой и якоря. Якорь вращается относительно ярма на призматическом упоре и отжат от сердечника пружиной.

С правой и левой стороны на якоре устанавливают изоляторы со скобами. На скобах устанавливают подвижные контакты из стальной пластины с серебряной напайкой и притирающие пружины.

Контактор имеет два неподвижных контакта, две дугогасительные катушки и две дугогасительные камеры.

КОНТАКТОР КПД110 используется в схеме вагона в качестве контакторов вторичного преобразователя КВП, первого провода Р1-5, двадцать пятого провода К25, а также в качестве реле резервного пуска РРП2 и реле отмены пневмотормоза РО. Контактор КПД110 рассчитан на разрыв цепи с током до 10 А, имеет габариты меньшие, чем у остальных электромагнитных контакторов.

Кулачковые контакторные элементы

Кулачковым контакторным элементом называют коммутационный аппарат на два положения приводимый в движение кулачковой шайбой. Кулачковые контакторные элементы используются в основном в коммутационных аппаратах с групповым приводом.

Различают силовые контакторные элементы и элементы цепей управления.

Из силовых контакторных элементов, в групповых аппаратах вагонов используются элементы типа КЭ 47 и КЭ 46.

Из элементов цепей управления - элементы типа ЭУ 1 и КЭ 48.

КЭ 46 и КЭ 48 имеют дугогасительные устройства.

Все контакторные элементы приводятся в действие кулачковыми шайбами групповых аппаратов. Контакторный элемент размыкается при нажатии выступа кулачковой шайбы на ролик рычага, а замыкается под действием включающей пружины при нахождении ролика во впадине кулачкой шайбы.

КОНТАКТОРЫЙ ЭЛЕМЕНТ КЭ46 предназначен для переключений силовой цепи связанных с разрывом тока до 50 А, и отличается от КЭ47 наличием дугогасительного устройства. Это устройство состоит из изоляционной камеры с зигзагообразной щелью.

К подвижному и неподвижному контактам прикрепляют дугогасительные рога, изготовленные из фосфористой бронзы. Магнитный поток, создаваемый дугогасительной катушкой, направляют в зону гашения дуги при помощи стальных полюсов. Полюсы крепят к сердечнику винтами, а катушку к изолятору - через текстолитовые щеки.

КОНТАКТОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЭУ1 предназначен для переключений в цепях управления, не связанных с разрывом тока.

КОНТАКТОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ КЭ48 предназначен для переключений в цепях управления, связанных с разрывом тока. На изоляторе крепят дугогасительную катушку, один конец которой припаян к нижнему дугогасительному рогу. К дугогасительному рог припаивают неподвижный серебряный контакт. Второй конец дугогасительной катушки припаивают к головке болта, который является шпилькой для подсоединения подводящего провода.

Групповые коммутационные аппараты

Групповые коммутационные (переключающие) аппараты представляют совокупность коммутирующих устройств, связанных между собой механически так, что при работе привода контакты коммутирующих устройств замыкаются и размыкаются в установленной последовательности, производя требуемые изменения в силовых схемах соединения двигателей и цепях управления. В качестве коммутирующих устройств, в групповых аппаратах вагонов метрополитена применяют кулачковые контакторные элементы, контакты которых замыкаются и размыкаются при повороте кулачкового барабана.

Основными деталями кулачкового барабана (кулачкового вала) любого группового аппарата являются стальной вал квадратного сечения и кулачковые шайбы, изготовленные из прессованной пластмассы и насаженные на него. Профиль каждой кулачковой шайбы имеет выступ, впадину и скосы. При нахождении ролика кулачкового элемента на выступе шайбы контакты кулачкового элемента разомкнуты. При нахождении ролика во впадине, контакты замкнуты, а при нахождении на скосе - идут на замыкание или размыкание.

На фиксированных позициях контакты кулачковых должны быть полностью замкнуты или полностью разомкнуты.

Привод групповых аппаратов применяемых на вагонах метро может быть ручной, электродвигательный или пневматический.

К групповым аппаратам вагонов метро серии 81-717.5 (714.5) относятся:

- контроллер машиниста;

- реверсор;

- реостатный контроллер;

- переключатель положений.

Последние три аппарата установлены под вагоном с правой стороны в металлических ящиках, закрывающихся двумя съемными кожухами, имеющими войлочные уплотнения. Каждый ящик подвешивается на раме кузова при помощи четырех болтов с через круглые фарфоровые изоляторы.

КОНТРОЛЛЕР МАШИНИСТА КВ70 служит для дистанционного управления приводами контакторов и групповых коммутационных аппаратов, задающих различные ходовые и тормозные режимы ведения поезда. Кроме этого, через контроллер машиниста (КВ) блокируется схема управления дверей поезда, белыми фарами и красными сигнальными фонарями, а также сигнализация и восстановление защиты. Съемной реверсивной рукояткой машинист задает направление движения вагона, а рукояткой привода главного вала - режимы работы схемы управления, а следовательно - режимы работы тяговых двигателей.

Реверсивная рукоятка может быть поставлена в три положения: нулевое, вперед и назад.

Рукоятка привода главного вала может быть установлена в одно из семи положений: нулевое, ход 1, ход 2, ход 3, тормоз 1, тормоз 1А и тормоз 2.

Кулачковые элементы реверсивного вала включаются и выключаются изоляционными колодками, которые поворачиваются от вращения реверсивной рукоятки.

Реверсивную рукоятку вставляют в реверсивную головку, выведенную через верхнее основание контроллера. Приливы фланца не позволяют снять или поставить реверсивную рукоятку, если реверсивный вал не поставлен в нулевое положение.

Главный и реверсивный валы механическими сблокированы между собой таким образом, что главный вал нельзя вращать при нулевом положении реверсивного, а реверсивный можно вращать только при нулевом положении главного вала. Блокирование валов предотвращает применение непредусмотренных режимов ведения поезда, а также приведение поезда в движение без установки съемной реверсивной рукоятки, являющейся своего рода ключом к контроллеру машиниста.

РЕВЕРСОР предназначен для изменения направления вращения тяговых двигателей путем изменения направления тока в обмотках якорей. Реверсор состоит из двух стальных рам, соединенных между собой стальными рейками. Между рамами в подшипниках установлен кулачковый барабан с изоляционными шайбами. По обе стороны барабана на стальных рейках закреплены восемь кулачковых элементов силовой цепи КЭ 47 и четыре кулачковых элемента цепей управления ЭУ1. К задней раме привода прикреплен двухпозиционный пневматический привод с двумя электропневматическими вентилями. Сжатый воздух подводят к ящику с реверсором через орешковый изолятор.

В ящике с реверсором установлен также шунт силового амперметра.

Двухпозиционный привод - электропневматический, состоит из чугунного литого цилиндра, в котором перемещаются два поршня с уплотнением из кожаных манжет. Поршни между собой жестко связаны штоком. Поступательное движение поршня превращается во вращательное движение вала при помощи сухаря и водила.

ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ПОЛОЖЕНИЙ предназначен для переключения силовой схемы на режим хода или тормоза, а также с последовательного на параллельное соединение групп тяговых двигателей при ходовом режиме.

Переключатель положений состоит из двух отдельных двухпозиционных групповых переключателей, устанавливаемых в одном металлическом ящике: переключателя моторно-тормозного режима (ПМТ) и переключателя последовательного - параллельного соединения (ПСП).

ПМТ имеет положения: "моторное" (ПМ) и "тормозное" (ПТ).

ПСП имеет положения: "Последовательное соединение" (ПС) и "Параллельное соединение" (ПП).

РЕОСТАТНЫЙ КОНТРОЛЛЕР предназначен для выведения сопротивлений из цепи тяговых двигателей в процессе пуска и электрического торможения вагона, а также для изменения поля двигателей при пуске, путем замыкания контакторных элементов и шунтирования сопротивлений.

Реостатный контроллер (РК) состоит из трех рам, отлитых из алюминиевого сплава, соединенных между собой стальными угольниками. Между передней и задней рамами, в подшипниках установлен кулачковых барабан, состоящий из стального стержня квадратного сечения с насаженными на него изоляционными шайбами. На конец барабана насаживают большую шестерню.

По обоим сторонам кулачкового барабана, на стальных рейках между передней и средней рамами установлены контакторные элементы КЭ 47 силовой цепи. На рейках, связывающих среднюю и заднюю рамы, установлены контакторные элементы ЭУ1 цепи управления.

Кулачковые элементы включаются и выключаются изоляционными шайбами кулачкового барабана, приводимого во вращение электродвигателем постоянного тока ПЛ-072Г, установленного на передней раме. Вращающий момент от двигателя к кулачковому барабану передается через двухступенчатый редуктор, у которого первая ступень - червячная, с передаточным числом 25, а вторая - цилиндрическая, с передаточным числом 1,74; общее передаточное число - 43,5. Редуктор уменьшает скорость вращения и увеличивает вращающий момент кулачкового барабана. Червячный вал редуктора соединяется с валом двигателя через муфту.

Кулачковый барабан РК вращается в прямом и обратном направлениях. РК имеет 18 позиций.

Кулачковый барабан останавливается и фиксируется на позициях за счет перевода электродвигателя в тормозной режим, путем замыкания обмотки якоря накоротко.

Р Е Л Е

Реле - это электрический аппарат, срабатывающий при изменении режима (тока, напряжения, давления и т.д.) в цепи, в которой он установлен, и воздействующий при этом на другие электроаппараты.

Основным свойством реле является скачкообразное изменение его состояния при плавном изменении величины входного параметра.

Реле на электроподвижном составе применяют для защиты, а также для автоматизации процессов управления.

Контролируемым (входным) параметром может быть ток, напряжение, мощность, температура, давление воздуха, время и так далее.

Действие реле, производимое им в соответствии с его основным назначением, называют срабатыванием, а значение входного параметра, при которой это происходит - уставкой реле. Переход реле в первоначальное состояние, в котором оно находилось до срабатывания, называется возвратом. Реле имеет ряд основных и дополнительных органов.

К основным органам относятся:

- Воспринимающий - предназначен для непосредственного восприятия контролируемого явления и последующего воздействия на исполнительный орган;

- Исполнительный - осуществляет скачкообразное изменение состояния исполнительных электрических цепей (частным случаем исполнительного органа являются контакты);

- Замедляющий - обеспечивает требуемое замедление действия реле;

- Регулировочный - служит для изменения уставки реле.

ТЕПЛОВЫЕ РЕЛЕ предназначены для защиты электродвигателей и других аппаратов от длительных перегрузок. На вагонах серии 81-717.5 (714.5) используются тепловые реле с ручным возвратом или самовозвратом цепи двигателя мотор-компрессора.

Воспринимающим органом теплового реле является биметаллическая пластина. От протекающего тока пластина нагревается и изгибается, что приводит к размыканию контактов в цепи катушки контактора компрессора.

Возврат реле с самовозвратом (замыкание контакта) происходит автоматически, после остывания биметаллической пластины или вручную при нажатии кнопки. Возврат реле с ручным возвратом в исходное положение (замыкание контакта), происходит только вручную при нажатии кнопки.

РЕЛЕ ВРЕМЕНИ предназначены для введения временной задержки на отпадание якоря реле после снятия напряжения с катушки реле, т. е. сначала снимается напряжение с катушки, а спустя какое-то время (от десятых долей секунды до нескольких секунд) происходит переключение контактов реле.

Временная задержка вводится либо схемно - шунтированием катушки реле конденсатором или включенным встречно диодом, либо конструктивно - насаживанием на сердечник катушки или ярмо короткозамкнутого витка (медное кольцо или медная гильза).

РЕЛЕ ТОКА предназначены для контроля за величиной тока в цепи. Если величина тока в контролируемой цепи превысит заданную (ток уставки, на который реле отрегулировано), якорь реле притягивается к сердечнику, производя при этом переключение контактов.

РЕЛЕ НАПРЯЖЕНИЯ предназначены для контроля за величиной напряжения, например, в контактном рельсе. При уменьшении напряжения до предельного значения реле выключается, при этом переключаются его контакты.