книги из ГПНТБ / Сорокин, Владимир Иванович. Промышленные электровозы учебное пособие для учебно-курсовой сети и для подготовки квалифицированных рабочих на производстве

с удалением всех медных отложений на ее внутренних стенках; осматривать и проверять работу ручного и пневматического при­ водов и блокировочных механизмов; следить, чтобы поршень пневматического привода продвигался легко и свободно. Выклю­ чатель должен осматриваться каждый раз после автоматиче­ ского отключения.

Нагрев выключателя свыше 105°, т. е. выше допустимого пре­ дела, вызывается следующими причинами:

а) оплавлением или загрязнением рабочих контактов; б) малым давлением рабочих контактов;

в) ослаблением болтов крепления силовых кабелей в зажимах выключателя;

г) прохождением длительное время тока, превышающего но­ минальный ток выключателя.

§ 3. КОНТАКТОРЫ

Основным аппаратом системы косвенного управления тяго­ выми двигателями электровоза является контактор. Контакторы представляют собой выключатели, выполняющие следующие функции:

а) включение и выключение секций пусковых сопротивлений; б) разрыв силовой цепи группы двигателей или всех двига­

телей при перегрузке; в) переключение силовой цепи на режим электрического тор­

можения; г) переключение двигателей с последовательного соедине­

ния на параллельное.

Порядок замыкания ряда контакторов для выполнения тех или иных переключений в силовой цепи электровоза обусловлен определенной схемой цепи управления, причем правильность включения контакторов обеспечивается соответствующими бло­ кировочными устройствами.

Разрывная мощность контактора определяется предельным током, который он способен разорвать при нормальном напря­ жении в силовых цепях электровозов. Для включения контакто­ ров применяют электропневматический или электромагнитный привод. В зависимости от привода контакторы делятся на электропневматические и электромагнитные.

* Схема электропневматического контактора показана на рис. 101. При возбуждении катушки электромагнитного вентиля в цилиндр 8 поступает сжатый воздух, оказывающий воздействие на поршень 9. При этом поршень 9 резко поднимается вверх и изолятор 5 через шток 6 при помощи контактов 3 и 4 замыкает силовую цепь. Для выключения контактора достаточно соеди­ нить цилиндр привода с атмосферой. При этом под воздействием пружины 7 произойдет быстрое разъединение контактов 3 я 4. Электрическая дуга, образующаяся между контактами, выду:

1 5 0

вается искрогасительным устройством 2. Во избежание пере­ броски дуги на близко расположенные заземленные части элек­ тровоза или аппараты контакты 3 и 4, а также катушку магнит­ ного дутья помещают в искрогасительную камеру 1, изготовлен­ ную из асбестоцементных плит. Для лучшего гашения дуги искрогасительные камеры снабжаются перегородками. Благо­ даря перегородкам дуга расщепляется на ряд параллельных дуг, охлаждается и гаснет.

Схема электромагнитного контактора показана на рис. 102. При прохождении тока по катушке 1, последняя, преодолевая

разрывается цепь катушки 1, после чего пружина 9 притягивает рычаг 7 и тем самым размыкает контакты 5 и 6. Появившаяся между контактами дуга выдувается искрогасительным устрой­ ством 3. Разрыв дуги так же, как и в электропневматическом контакторе происходит в искрогасительной камере 4, изготовлен­ ной из асбестоцементных плит. Контактор к силовой цепи при­ соединяется зажимами 2 и 8.

Э л е к т р о п н е в м а т и ч е с к и е к о н т а к т о р ы т и п а ПК. ■Основным типом электропневматического контактора, применяе­ мого в настоящее время на тяжелых промышленных и маги­ стральных электровозах, является контактор ПК-301, общий вид которого показан на рис. 103. На электровозах EL-1 и EL-2 уста­ новлены аналогичные по устройству контакторы типа DLS-350.

Контактор состоит из четырех основных частей: контактной части, дугогасительного устройства, электропневматического при­ вода и блокировки.

151

26 Zb 25 22

Рис. 103. Контактор ПК-301

152

Контактная часть имеет кронштейн 1 с неподвижным контак­ том 2 и кронштейн 3 с подвижным контактом 4. Кронштейны / и 3 выполнены из бронзы и смонтированы на опрессованном изо­ ляцией стержне 5. Верхняя часть кронштейна 1 имеет вид дугогасительного рога и образует гнездо, где помещается дугогаси­ тельная катушка 6, представляющая собой спираль, выполнен­ ную из профильной меди и насаженную на железный сердечник. Витки спирали изолированы друг от друга. Один конец спирали приклепан к кронштейну /, другой укреплен на этом же крон­ штейне, но изолирован от него и служит выводом 7 неподвижного контакта.

Дугогасительная катушка 6 включена в силовую цепь по­ следовательно с неподвижным контактом. Подвижной контакт прикреплен к держателю 8, шарнирно укрепленному на рычаге 9 кронштейна 3. Подвод тока к подвижному контакту осущест­ вляется от зажима 10 через гибкий шунт 11 к держателю 8' подвижного контакта. Гибкий шунт 11 состоит из большого ко­ личества тонких медных проволочек.

Контактор включается при помощи пневматического привода, шток которого под воздействием сжатого воздуха поднимается вверх и поднимает через тягу с изолятором 12 рычаг 9.

Чтобы обеспечить хороший контакт между подвижным и не­ подвижным контактами, подвижной контакт при соприкоснове­ нии с неподвижным перекатывается и одновременно скользит по последнему. Это движение носит название «притирания» и сопро­ вождается сжатием «притирающей» пружины 13. Во время притирания давление между контактами определяется величиной сжатия притирающей пружины. По окончании притирания дер­ жатель 8 упирается в рычаг 9, после чего нажатие контактов определяется усилием пневматического привода. Притирание контактов имеет и отрицательную сторону, так как приводит к более быстрому износу контактов и к образованию металли­ ческой пыли на окружающих частях. Однако благодаря своим положительным качествам, т. е. взаимной зачистке контактирую­ щих поверхностей от окислов и нагаров, способ притирания кон­ тактов нашел широкое применение.

Величина притирания или так называемый «провал контакта» изменяется расстоянием, на которое после полного включения контактора мог бы переместиться подвижной контакт, если снять, неподвижный контакт и ограничить ход поршня.

Наименьший зазор между контактами при разомкнутом кон­ такторе носит название «раствора контактов». Начальное давле­ ние подвижного контакта от притирающей пружины равно от 3,5 до 4,5 кг, а конечное от 5,5 до 7 кг. Давление контактов зам­ кнутого контактора составляет 37 кг. Для предотвращения про­ хождения тока через притирающую пружину последняя изоли­ руется изоляционными прокладками.

153-

Гашение электрической дуги, возникающей при разрыве си­ ловой цепи, происходит в специальной камере 14. Разрыв дуги осуществляется удлинением ее при помощи магнитного дутья, а также охлаждением дуги стенками камеры. Под действием магнитного дутья дуга с контактов переходит на рога 15 и 16, удлиняется и гаснет. Стенки камеры 14 выполнены из асбесто­ цементных плит. Снаружи на стенках укреплены стальные пла­ стины 17, служащие полюсами катушки магнитного дутья.

Между стенками камеры расположен бронзовый рог 16. При установке камеры на место этот рог входит в вилку 18, укреп­ ленную на кронштейне 3. Таким образом, подвижной контакт оказывается электрически соединенным с рогом. При установке дугогасительной камеры на место стальные пластины 17 при­ жимаются к сердечнику дугогасительной катушки, образуя с ним единую магнитную систему.

Принцип действия электропневматического привода описан

отвращающей возможность поворота штока. Питание цилиндра сжатым воздухом производится при помощи электромагнитного вентиля включающего типа.

Порядок замыкания контакторов для выполнения тех или иных переключений в силовой цепи электровоза обусловлен оп­ ределенной схемой цепи управления, причем правильность вклю­ чения контакторов обеспечивается соответствующими блокиро­ вочными устройствами. Блокировочное устройство контактора приводится в действие от штока пневматического привода. Кон­ такторы типа ПК-301 и DLS-350 снабжаются блокировочным у с т р о й с т в о м пальцевого типа.

Действие блокировки ясно из рис. 103, на котором изображен контактор в выключенном положении. Блокировочные пальцы 22 крепятся к деревянному держателю 23, укрепленному на спе­ циальном кронштейне электропневматического привода. Паль­ цы соединяются с соответствующими проводами цепи управле­ ния. На фибровой колодке 24 врезаны контактные пластины 25. Колодка 24 крепится винтами к рычагу 26, который связан через тягу 27 со штоком цилиндра пневматического привода. При включении и выключении контактора фибровая колодка совер­ шает колебания вверх и вниз, производя соответствующие замы­ кания пальцев. Изменяя число пальцев и конфигурацию кон­ тактных пластин на фибровой колодке, можно получить разно­ образные соединения между пальцами. Пальцы блокировки выполняются из ленточной углеродистой стали. Давление бло­ кировочных пальцев должно быть от 1 до 2,5 кг, притирание от 2 до 3 мм. Пальцевые блокировки выполняются для длитель­

ного тока 20—25 а.

354

Т ехн и ч еск и е д а н н ы е кон так торов ти п а П К -301 и D L S -3 5 0

В зависимости от назначения контакторы типа ПК имеют различное выполнение. Для цепей, в которых не производится разрыв тока при большом напряжении (например, контакторы шунтировки поля), контакторы выполняются без дугогаситель­ ных катушек, камер и рогов (контактор ПК-302). Контакторы ПК-304, предназначенные для одновременного включения не­ скольких цепей, не имеют электропневматического вентиля. Для включения группы таких контакторов достаточно иметь один контактор с вентилем, снабженным дополнительным отверстием в крышке цилиндра для присоединения к нему цилиндров других контакторов.

Э л е к т р о м а г н и т н ы е к о н т а к т о р ы . Для замыкания цепей вспомогательных машин на промышленных электровозах применяются электромагнитные контакторы. Их применение обу­ словлено необходимостью запуска вспомогательных машин при отсутствии запасов сжатого воздуха. На рис. 104 показан общий вид контактора типа ДБ-928. Контактор монтируется на плите 1 и состоит из контактного устройства, дугогасительного устрой­ ства и электромагнитного привода.

При возбуждении катушки 2 привода якорь 3 притягивается к сердечнику 4 и контакты 5 и 6 замыкаются. Получается зам­ кнутая цепь от зажима 7 неподвижного контакта через катушку 8 магнитного дутья, рог 9, контакты 5 и 6, гибкое соединение 10 на зажим 11. Подвижной контакт 6 укрепляется на изоляторе 12. Замыкание контактов 5 и б происходит так же, как у контакто­ ров ПК-301. Притирающая пружина 13 действует непосредст­ венно на контакт 6.

Якорь 3 не имеет оси вращения. Он опирается на упор 14, имеющий форму вилки, внутри которой помещается хвост якоря. Этот упор одновременно является ограничителем хода якоря при

его выключении.

Выключение контактора происходит при разрыве цепи на на­ пряжение 50 в, по которой питается катушка 2. Как только исчезнет магнитное поле катушки, удерживающее якорь во вклю­ ченном положении, он под воздействием выключающей пружи­ ны 15 быстро отойдет в крайнее правое положение и разомкнет контакты 5 и 6. Образовавшаяся между контактами дуга пере­ ходит на рога 16 и 9 и катушкой 8 магнитного дутья выталки­ вается вверх. Гашение дуги происходит внутри дугогасительной

1 5 5

камеры 17, изготовляемой из асбестоцементных плит. Для уси­ ления действия дугогасительной катушки она снабжается полю­ сами из металлических пластин 18. Шип 19 служит для уста­ новки камеры.

Во избежание переброса высокого напряжения с катушки магнитного дутья на катушку привода между ними проложена изоляционная пластинка 20.

В электромагнитном контакторе 16SM (рис. 105) при про­ хождении тока через катушку 1 якорь 2 притянется к сердеч­ нику катушки и контакты 3 и 4 замкнутся. Замыкание этих кон­ тактов происходит с притиранием под воздействием пружины 5. Для выключения контактора нужно обесточить катушку 1, тогда под действием собственного веса и возвратной пружины 6 по­ движной контакт отойдет от неподвижного.

Контактор снабжен дугогасительным устройством, состоящим из дугогасительной катушки 7 с сердечником и полюсными нако­ нечниками 8. Магнитное дутье выдувает дугу на переборки ка­ меры, где она удлиняется, охлаждается и гаснет.

Кб

Т ехнич еск ие д а н н ы е эл ек тр ом агн и тн ы х к он такторов

’становлен контактор ......................... 1УКП-1 21Е-1 13Е-1 EL-1 и EL-2

Надежность работы контакторов зависит от регулярного осмотра их и своевременного ремонта отдельных деталей и ме­ ханизмов. Обычно технический осмотр контакторов производят

Рис. 105. Электромагнитный контактор 16SM

пои периодическом ремонте электровоза. Во время осмотра нуж­ но придерживаться следующих правил.

1. Проверить состояние главных контактов; при обнаружении медной окиси, наплывов, брызг меди контакты необходимо зачи­ стить личным напильником или жесткой металлической щеткой, не нарушая сопряжения контактных поверхностей. Применение наждачной шкурки для зачистки контактов воспрещается. Силь­ но оплавленные или изношенные больше чем на половину толщи­ ны контакты заменяются новыми.

1 5 7

2. Очистить стенки и перегородки дугогасительной камеры от копоти и медных брызг, так как неочищенные или плохо очи­ щенные камеры ухудшают дугогашение. Если стенки и перего­ родки камеры имеют значительные разрушения и повреждена изоляция полюсов, то такие камеры нужно заменять новыми. Внутренние перегородки камер запрещается красить, пропиты­ вать лаком или маслом. Камеры со стенками толщиной менее 3 мм заменяются новыми.

3.Проверить состояние блокировочных пальцев, контактов и держателей. При износе контактной части пальцев и контактной пластины больше чем на половину толщины палец и пластинку нужно заменить новыми. Удаление с контактных поверхностей наплывов, подгаров, окиси меди и т. п. производится проволоч­ ной щеткой пли легким опиливанием личной пилой. Следы меди на фибровых держателях блокировок зачищаются мелкой наждачной шкуркой; пальцы вытираются сухой чистой тряп­ кой.

4.Проверить крепление и в случае надобности подтянуть гайки и болты контактных деталей, кабельных наконечников,, соединительных шин, гибких шунтов и рабочих контактов.

Шунты, износившиеся больше чем на 85% первоначального се­ чения, заменяются новыми.

5.Проверить состояние изоляции стержня и изолятора, со­ единяющего шток поршня привода с рычагом подвижного кон­ такта. При периодическом ремонте поверхность изоляции стержня

иизолятора покрывается глифталевой эмалью № 1201.

6.Проверить работу приводов. Эту проверку следует произ­ водить при ежедневных и периодических осмотрах и после ре­ монта. При проверке следует несколько раз нажать на кнопку вентиля и наблюдать за работой привода. Нужно убедиться на слух в отсутствии утечки воздуха через кожаные уплотнения ци­ линдра, через уплотнения фланцев, крышек и вентилей, из со­ единений и уплотнений воздухопроводов. Проверку утечки воз­ духа при осмотрах производить при давлении 5,5 ага.

Если пневматический привод имеет замедленный ход или если кожаные уплотнения пропускают воздух, то рекомендуется влить в цилиндр 1 см3приборного масла (МВП). Затем, нажимая на кнопку вентиля, несколько раз передвинуть поршень привода, чтобы равномерно распределить смазку по стенкам цилиндра. Если заливкой смазки не удается ликвидировать утечку воздуха,, то кожаные уплотнения необходимо сменить. Необходимо в каж­ дый цилиндр вливать по 1 см3 приборного масла не реже чем

один раз в месяц.

7. Проверить состояние всех трущихся поверхностей. При обнаружении недостатка смазки смазать приборным маслом, предварительно очистив поверхности от пыли и грязи. Смазка трущихся поверхностей должна производиться не реже одногораза в год.

158

8.Тщательно продуть контактор и снятую дугогасительнук» камеру сухим, отфильтрованным от влаги и масла воздухом, по­ сле чего протереть поверхность изоляции сухой чистой тряпкой.

9.При ремонте сменить изношенные втулки, валики, пру­ жины и т. п., не соответствующие заводским характеристикам и чертежам.

§ 4. РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЖЕНИЯ

Большинство промышленных электровозов имеет косвенную систему управления, наличие которой вызывает необходимостьиметь на электровозе источник тока низкого напряжения для питания цепей управления, освещения и др. В качестве такого источника тока применяют двигатель-генераторы (электровозы EL-1 и EL-2) или устанавливают генераторы на валу двигате­ лей вентиляторов (электровозы 1УКП-1, ПЭ-150и 13Е-1). Напря­ жение источника тока принимают 24 и 50 в. Электровозы 13Е-1 имеют напряжение 24 в, остальные типы электровозов — 50 в.

Скорость вращения двигатель-генератора или двигателя вен­ тилятора зависит от напряжения контактной сети. В различных точках контактной сети напряжение колеблется в пределах от —30 до +20% номинального, соответственно меняется напряже­ ние на зажимах генератора, которое, кроме того, зависит не только от скорости вращения, но также от величины нагрузоч­ ного тока и тока возбуждения шунтовой обмотки. Поэтому на­ пряжение на зажимах генератора на 50 в может колебаться в довольно широких пределах — от 30 до 80 а. Такие колебания напряжения абсолютно недопустимы с точки зрения надежной работы аппаратов цепей управления, зарядки аккумуляторной батареи и цепей освещения. Для автоматического поддержания напряжения на зажимах генератора в допустимых пределах в цепях обмоток возбуждения генератора устанавливают регу­ ляторы. На электровозах 1УКП-1 первого исполнения, EL-1 и EL-2 установлены регуляторы напряжения угольного типа, а на электровозах 1УКП-1 второго исполнения и ПЭ-150 — вибраци­ онные регуляторы напряжения СРН-2А. На электровозах 13Е-1 установлен вибрационный регулятор ПАЛ.

Вибрационный регулятор СРН-2А показан на рис. 106. Он имеет следующие детали: две шунтовые катушки — неподвиж­ ную 1 и подвижную 2; магнитопровод, состоящий из сердечника 3 и ярма 4 с цилиндрическим полюсом 5; три угольных контакта— два неподвижных 6 и один подвижной 7; пружину 8 с регули­ ровочным винтом 9. Подвижная катушка 2 укреплена на алюми­ ниевом рычаге 10 и входит внутрь цилиндрического полюса 5

159>