4.2. Выключатели.
Многочисленные низковольтные выключатели применяются для управления различными цепями из кабины машиниста или машинных отделений электровозов. С их помощью осуществляются подъем и опускание центральных и повороты боковых токоприемников; включение и выключение вспомогательных машин, печей отопления, освещения и т. п.
Все аппараты низковольтных цепей имеют ручное управление, а их контактная система, как правило, состоит из пальцев или стыковых контактов.
Типичным примером таких выключателей являются блоки КУ, располагаемые на пульте управления машиниста. Устройство контактной системы данного выключателя показано на рис. 4.4.
Рис. 4.4. Устройство контактной системы выключателя КУ: 1 – подвижный контакт; 2 – неподвижный контакт; 3 – пружина; 4 – ось; 5 – рукоятка.
Аналогична конструкция выключателя управления, с помощью которого подключаются к источнику энергии и отключаются от него все цепи управления. Однако этот выключатель оборудуется небольшим дугогасительным устройством.
В цепях освещения используются пакетные выключатели типа ПВ, контактную систему которых набирают из отдельных пакетов. Выключатели снабжаются заводными пружинами для мгновенного переключения, при этом скорость движения их подвижных контактов от скорости вращения машинистом рукоятки выключателя не зависит.
4.3. Регуляторы напряжения.
Регуляторы напряжения устанавливаются на электровозах постоянного тока и предназначены для автоматического регулирования напряжения генераторов управления. Регулятор напряжения автоматически изменяет силу тока возбуждения генератора, поддерживая его напряжение постоянным при изменении частоты вращения и нагрузки. Пределы изменения тока возбуждения зависят от заданных колебаний напряжения контактной сети, характеристик приводного двигателя и самого генератора.
Современные тяговые агрегаты оборудуются транзисторными бесконтактными регуляторами напряжения (БРН), имеющими высокую эксплуатационную надежность и практически не нуждающимися в подрегулировке. Конструктивно БРН монтируется на изоляционных панелях, закрываемых с лицевой стороны защитными кожухами.
Точность регулирования при напряжении контактной сети 2300... 3850 В и нагрузке генератора до 200 А составляет 50 ± 1,5 В. Схема регулятора и его подключение к цепи управления показаны на рис. 4.5. БРН имеет четыре вывода: к первому через предохранитель Пр11 присоединяется положительная клемма Я1 генератора управления, ко второму и третьему – обмотка возбуждения, четвертый соединяется с землей. Параллельно генератору управления на сборную шину подключается аккумуляторная батарея АБ. Диод Д31 играет роль реле обратного тока, а контактор Р5, выполняя защитную функцию, размыкается в случае резкого повышения напряжения на генераторе, и тогда сборная шина получает питание только от аккумуляторной батареи.
Рис. 4.5. Схема регулятора напряжения и его подключение к цепи управления.
Схема БРН состоит из двух основных частей: измерительной (левее клеммы 1) и регулирующей (правее этой клеммы). Последняя представляет собой мультивибратор.
Чувствительным элементом измерительной части, реагирующим на изменение напряжения генератора управления, является стабилитрон Д13. После запуска генератора управления его напряжение возрастает пропорционально частоте вращения якоря. При номинальной частоте вращения напряжение становится равным 50 В. В это время стабилитрон Д13 пробивается и его сопротивление резко падает. Транзистор Т1 отпирается, обеспечивая режим насыщения транзистора Т2; последний шунтирует управляющий электрод тиристора Д11. Известно, что для запирания тиристора, кроме снятия управляющего импульса, необходимо приложить обратное напряжение. Это действие по отношению к тиристору Д11 выполняет схема мультивибратора: в момент отпирания гасящего тиристора Д12, через который напряжение конденсатора С1, как обратное, прикладывается к тиристору Д11, последний запирается, прерывая ток возбуждения, протекавший до этого через обмотку Ш1—Ш2, клемму 2 и диод Д7 на землю. Схема начинает работать в режиме холостого хода, и ток возбуждения уменьшается. Значит, уменьшаются ЭДС генератора и напряжение на его зажимах.
Когда напряжение в цепи резисторов R2, R7 станет ниже напряжения пробоя стабилитрона Д13, он запирается, его сопротивление увеличивается, транзисторы Т1 и Т2 закрываются. Схема начинает работать в режиме максимальной отдачи, и напряжение генератора управления возрастает.
В измерительной части: диод Д8 предназначен для повышения стабильности работы транзистора Т1; конденсатор С2 служит для сглаживания пульсации напряжения генератора управления; диод Д9 предотвращает разряд конденсатора С2 на цепь регулятора. Настройку регулятора на заданное напряжение производят потенциометром R7.
В регулирующей части: диод Д6, шунтирующий обмотку возбуждения, на которую нагружен мультивибратор, является нелинейным разрядным сопротивлением; дроссель Др служит для уменьшения импульсов разрядного тока конденсатора С1 через гасящий тиристор Д12; цепочка RуДу ограничивает ток управления. Необходимыми элементами мультивибратора являются диоды Д1-Д7, стабилитроны Д10 и резистор К1.