Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Подольский Л.Р. Счетчики электрической энергии электроподвижного состава

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
7.64 Mб
Скачать

Концы катушек 8 и 2 выведены на ламели коллектора 7. Конденсаторы 20 и сопротивления 19 (см. рис. 28) смонти­ рованы внутри клетки, образованной катушками подвиж­ ной обмотки, и предназначены для предотвращения ком­ мутационного искрения.

В счетчике типа AD указанные конденсаторы 20 и со­ противления 19 отсутствуют, что облегчает вес подвиж­ ной системы, но снижает долговечность коллектора и щеток.

При работе счетчика токовая обмотка нагревается,

вследствие чего

и

уменьшается

величина тока в обмотке,

а

следовательно,

магнитного потока, создаваемого ею.

Это приводит

к

отрицательной погрешности

счетчи­

ка. Для ее устранения

внутрь

катушек

токовой

обмотки

встроена дополнительная

обмотка

11

из

никеля,

которая

включается параллельно подвижной

обмотке. При нагревании токовой обмотки нагревается также и никелевая обмотка. Сопротивление ее увеличивается (6% на 10° С), вследствие этого увеличивается ток подвиж­ ной обмотки, что и компенсирует уменьшение вращающего момента от увеличения сопротивления токовой обмотки. Недостатком такой системы является ее инерционность.

Дополнительный

момент для

компенсации

трения

в счетчике создается

катушкой 10,

включенной

последо­

вательно с обмоткой 11 и параллельно подвижной об­ мотке. Катушка 10 укреплена на специальном рычаге, поворачивая который можно регулировать величину ком­ пенсационного момента. Величина компенсационного мо­ мента М к, создаваемого компенсационной катушкой, про­ порциональна квадрату напряжения измеряемой цепи: УИК= = cU2. Поэтому компенсация трения этим способом сильно зависит от колебания напряжения.

Как было отмечено ранее, описанный способ компенса­ ции приводит к большим отрицательным погрешностям при работе в рекуперативном режиме, когда направление враще­ ния подвижной системы меняется на противоположное, на­ правление же компенсационного момента не изменяется, т. е. компенсационный момент складывается с моментом трения. Поэтому счетчики типов AF и AD нежелательно применять на электровозах и моторных вагонах, оборудо­ ванных рекуперативным торможением.

Пределы измерения. Счетчики типов AF и AD изготов­ ляются для прямого включения на токи от 1,5 до 300 а

50

для токов свыше 300 и до 6 000 а счетчики снабжаются на­ ружными шунтами. При напряжении свыше 650 в счетчики имеют наружные добавочные сопротивления. Токовые об­ мотки счетчиков, включаемых через шунты, обычно рассчи­ таны на 75 а.

Падение напряжения в шунте при подключенном счет­ чике, т. е. при токе шунта, равном номинальному току ми­ нус ток счетчика, составляет 200 мв. Ток потребления парал­ лельной цепи составляет 14—18 ма.

Измерительный механизм счетчика смонтирован на литой стойке из алюминиевого сплава. Устройство нижней опоры подвижной системы аналогично устройству нижней опоры счетчика ДбООм.

Верхняя опора представляет собой втулку 6 (см. рис. 29), в которую входит стальная игла 5, запрессованная в ось 4 подвижной системы. Чтобы по возможности предотвратить повреждения подвижной системы и нижней опоры при транспортировке, в конструкции счетчика предусмотрено арретирующее устройство. Это устройство состоит из укреп­ ленной на стойке счетчика пружинной вилки 16, на которую можно оказывать давление с помощью винта 17, ввернутого в резьбовое отверстие стойки.

Давление винта через вилку 16 передается на кольцо 18, насаженное на ось подвижной системы; ось поднимается вверх до конического упора 9, расположенного под коллек­ тором. В таком положении исключаются возможные при транспортировке удары шарика о камень, а ось подвижной системы, опираясь на конический упор, более надежно про­ тивостоит изгибающим усилиям, возникающим при транс­ портной тряске. Доступ к винту арретирующего устрой­ ства 17 осуществляется через отверстие в кожухе, закрывае­ мое резьбовой пробкой, имеющей устройство для опломби­ рования.

Регулировка скорости вращения подвижной системы осу­

ществляется с помощью двух

постоянных магнитов

14,

в зазоре

которых вращается

алюминиевый тормозной

диск 15,

закрепленный на оси 4 подвижной системы.

Для

исключения размагничивающего влияния магнитных полей, создаваемых токовой обмоткой, на тормозные магниты при сильных кратковременных перегрузках, а также для ис­ ключения влияния полей рассеяния постоянных магни­ тов на катушки подвижной системы предусмотрен магнит­ ный экран 13, выполненный из листовой стали. Счетный

4*

51

 

 

Рис.

32. Устройство

счетчика типа

 

 

 

 

 

 

Д620:

 

 

 

 

 

/ — потенциальные*

провода;

2 — проход­

 

 

ные

контакты;

3 -клем м овая

колодка;

 

 

4 фланец;

5—шестигранная

гайка;

 

 

6 — кольцо;

7 —цоколь;

в —алюминиевая

 

 

чашка;

9 — изоляционный диск;

10 — ско­

 

 

бы; / / —резиновый амортизатор; 12—маг­

 

 

нитный

экран;

13—стойка;

/4 —верхняя

 

 

плата;

/5 —алюминиевый диск;

16 — верх­

 

 

няя опора; 17—керн; 18—червяк; 19—диск

 

 

разгрузочный;

20 — счетный механизм;

 

 

21 —сопротивления;

22—конденсаторы;

23—токовая обмотка; 24—сердечник неподвижной обмотки;

25—внеш­

ний магнитопровод;

26—подвижная обмотка;

27—компенсационная

катушка;

28 — ось

подвижной

системы;

29 — нижняя ось;

30 — кол­

лектор;

31 — щетки;

32 — камнсдержатель; 33 — скоба;

34 — нижняя

 

 

 

опора

 

 

 

 

 

 

54

ту (на рисунке не показан), через который проходит ток нагрузки.

Магнитный поток, создаваемый неподвижной обмоткой 23, замыкается через внешний магнитопровод 25, выполнен­

ный также из пермаллоя,

в виде пустотелого

цилиндра.

Применение для

магни-

 

 

 

 

топроводов

пермаллоя

 

 

 

 

обусловлено

следующи­

 

 

 

 

ми соображениями. Маг­

 

 

 

 

нитная

проницаемость

 

 

 

 

железного сердечника в

 

 

 

 

катушке с током и, сле­

 

 

 

 

довательно,

магнитный

 

 

 

 

поток зависят не только

 

 

 

 

от

количества

 

ампер-

 

 

 

 

витков катушки, но и от

 

 

 

 

предшествующего

 

маг­

 

 

 

 

нитного состояния

сер­

 

 

 

 

дечника. Эта зависи­

 

 

 

 

мость тем больше, чем

 

 

 

 

шире гистерезисная пет­

 

 

 

 

ля

материала

сердеч­

Рис. 33.

Электрическая схема счет­

ника. Нарушениелиней-

 

чика

типа Д620:

ной зависимости

 

между

обозначения

23, 26,

27, 31 соот­

током и магнитным

по­

ветствуют

рис. 32;

55 —диод

током

вследствие

гисте­

 

счетчика.

Пермаллой,

резиса

приводит

к погрешности

имеющий очень узкую гистерезисную петлю, обеспечи­ вает уменьшение этой погрешности до малого значения. Следует здесь же отметить, что необходимые свойства пермаллой приобретает только после специальной тер­ мической обработки и легко теряет их под действием ударов и деформаций, что необходимо иметь в виду при из­ готовлении и ремонте счетчиков.

Кроме токовой катушки, на сердечник наматывается так­ же компенсационная обмотка 27, создающая дополнительный момент для компенсации трения. В сердечнике токовой об­ мотки имеется отверстие, через которое проходит ось под­ вижной системы 28. Общий вид подвижной системы счет­ чика Д620 приведен на рис. 34. На оси 28 (см. рис. 32) не­ подвижно закреплены три катушки подвижной обмотки 26, конденсаторы 22 исопротивления 21, предотвращающие ком­ мутационное искрение, червяк 18, передающий вращение

падение

напряжения

на

нем остается

почти

посто­

янным

при

больших

изменениях

проходящего

через

него тока.

 

или

уменьшении

напряжения в

При

увеличении

сети

соответственно

увеличится

или уменьшится

ток

через

сопротивления

R2, R3 и диод 35. Однако при

изменении

величины

тока,

проходящего через

диод,

напряжение

на его зажимах

(в области

пробоя)

оста­

ется

практически неизменным,

а следовательно,

остается

неизменной и величина тока, проходящего через компен­

сационную катушку

27, которая через сопротивление

Ri

подключена к

зажимам диода. Следовательно, не из­

менится момент, создаваемый ком­

пенсационной

катушкой.

Сопротивление /?зв схеме явля­

ется

балластным

и

обеспечивает

нормальный режим работы диода.

Сопротивление

Ri

 

ограничивает

ток,

проходящий через компенса­

ционную катушку 27. Изменяя ве­

личину Ri, можно в некоторых

пределах регулировать величину

компенсационного момента.

Описанная

схема обеспечивает

стабилизацию

компенсационного

момента при изменении напряже­ ния сети в пределах от 165 до

55% номинального.

ная

характеристика

Необходимо отметить, что

ука­

диода

занная

схема создания

ком­

схема, принятая

пенсационного момента, так

же как и

всчетчиках AD и AF, вносит заметную погрешность в пока­ зание счетчика при работе его в рекуперативном режиме. Однако для городского транспорта, где рекуперативный режим или не применяется вовсе, или энергия, отдаваемая

всеть, составляет ничтожную величину по сравнению с энергией, потребляемой из сети, представляется целесооб­ разным повысить точность счетчика в моторном режиме за счет снижения точности в рекуперативном режиме. Сопро­ тивление R i и конденсатор С1 , так же как и в счетчике типа ДбООм, предотвращают искрение при случайном отскаки­ вании щеток от коллектора.

Сопротивления R i — Rit диод 35 и конденсатор Сi смон­

57

тированы на скобе 33 (см. рис. 32 и 33), которая кре­ пится винтами и фиксируется штифтами на фланце 4. На

скобе 33 через изоляционные

втулки крепятся

щетки

31, а также нижняя опора 34\

сердечник 24

токовой

обмотки и внешний магнитопровод крепятся в верхней части фланца 4 с помощью винтов и шестигранных гаек 5. Кон­ струкции верхней опоры 16 с магнитной разгрузкой, тор­ мозного магнита (на рис. 32 не показан) и тормозного алю­ миниевого диска 15 аналогичны конструкциям этих узлов счетчика типа ДбООм.

Постоянный магнит с тормозным диском отделен от об­ моток параллельной цепи стальным магнитным экраном 12. Верхняя плата 14, на которой крепятся тормозной магнит, верхняя опора и счетный механизм, а также магнитный экран 12 и фланец 4 объединяются в один узел с помощью литой С-образной стойки 13. Верхняя плата фиксируется на стойке с помощью штифтов. Фиксация фланца относи­ тельно стойки обеспечивается его посадкой в отверстие, имеющееся в нижней части стойки. Этим достигается по­

стоянство взаимного расположения деталей

при разборке

и сборке счетчика. Как уже было отмечено,

компенсацион­

ный момент счетчика стабилизирован. Однако момент тре­ ния счетчика во время его работы остается непостоянным: во время движения он вследствие тряски уменьшается; это может вызвать явление самохода, когда счетчик получает вращение под действием компенсационного момента при отсутствии тока в нагрузке. Для предотвращения этого яв­ ления в счетчике предусмотрено антисамоходное устройство. Оно состоит из небольшого цилиндрического магнита, впа­ янного в латунный наконечник, который крепится на ниж­ ней части ярма постоянного магнита, и стального крючка, закрепленного на оси подвижной системы. Крючок, притя­ гиваясь к магниту, предотвращает явление самохода, в из­ вестной мере снижая чувствительность счетчика.

Антисамоходное устройство не вносит погрешности в по­ казание, так как замедление подвижной системы при удале­ нии антисамоходного крючка от магнита компенсируется ее ускорением при приближении крючка к магниту. Настой­ ке 13 закреплены четыре резино-металлических амортизато­ ра 11, с помощью которых через скобы 10 осуществляется крепление механизма к цоколю 7. Резиновые амортизаторы уменьшают толчки и вибрации механизма счетчика и одно­ временно обеспечивают его электрическую изоляцию отно­

58

сительно корпуса. Потенциальные провода 1, служащие для подключения токовой катушки к шунту впаиваются в про­ ходные контакты 2, закрепляемые в изоляционной клеммовой колодке 3 с помощью винтов и уплотняющих прокладок. Такая конструкция ввода исключает влияние переходного сопротивления в зажимах потенциальных проводов на по­ казания счетчика.

Добавочное сопротивление к счетчику Д620 для токов свыше 150 а монтируется в отдельном кожухе, а для токов

до 150 а может

поставляться

как отдельно,

так и в об­

щем кожухе с шунтом (при установке на

троллейбусе).

Добавочное сопротивление

для счетчиков

состоит из

последовательно

включенных

трубчатых

сопротивлений

ПЭ-150, смонтированных на электроизоляционной плате. Плата сопротивлений крепится на скобах, приваренных к днищу основания корпуса добавочного сопротивления. Сверху сопротивления закрыты кожухом, перфорированным по боковым поверхностям. Перфорация в кожухе служит для отвода тепла, выделяющегося в сопротивлении; через нее производится продувка сжатым воздухом внутренней поло­ сти корпуса добавочного сопротивления для удаления пы­ ли. Подключение добавочного сопротивления к схеме осуще­ ствляется с помощью латунных контактов, впрессованных в пластмассовую зажимную коробку. Сверху зажимная ко­ робка закрывается пластмассовой крышкой. Пластмассо­ вая крышка и стальной кожух добавочного сопротивления имеют отверстия для опломбирования. Количество труб­ чатых сопротивлений ПЭ-150 и их номинальные данные варьируются в зависимости от номинального напряжения, на которое рассчитываются счетчики. Для напряжения 3000 в применено восемь сопротивлений ПЭ-150, соединенных последовательно-параллельно в две группы.

Для токов свыше 150 а габаритные размеры пластинча­ тых шунтов становятся большими и поэтому на токи 300, 500, 1 000 а и более шунты поставляются смонтированными

вотдельных корпусах на электроизоляционных платах. Падение напряжения в шунтах равно 150 и 200 мв в за­

висимости от длины потенциальных калиброванных соедини­ тельных проводов, которая определяется расстоянием счет­ чика от шунта на подвижном составе. Это расстояние следует стремиться выбирать меньшим для уменьшения потерь в шунте.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ