Электрические схемы и ЭОЛ
.pdfМИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙСООБЩЕНИЯ»
Кафедра «Локомотивы»
Контрольная работа по дисциплине:
«Электрические схемы и электрическое оборудование локомотивов»
Выполнил: студент шифр1911-ПС-063 Павлунин Алексей Сергеевич Проверил: доцент, к.т.н., Иванов Виталий Викторович
Самара 2023
АННОТАЦИЯ
В данной контрольной работе будет описана конструкция и принцип работы контактных и бесконтактных аппаратов тепловоза. Рассмотрена работа цепи пусковых контакторов и описан алгоритм поиска неисправностей.
Данная контрольная работа состоит из 16 страниц, 4 рисунков.
Библиографический список содержит 3 наименования.
2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................... |
4 |
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ................................................................................................ |
5 |
1. КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНИП РАБОТЫ КОНТАКТНЫХ И |
|
БЕСКОНТАКТНЫХ АППАРАТОВ ТЕПЛОВОЗА .................................................. |
6 |
Электропневматический вентиль ................................................................................ |
6 |
Электронное реле времени........................................................................................... |
7 |
2.РАСЧЁТ КОНТАКТОВ У ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО АППАРАТА ТЕПЛОВОЗА ... |
9 |
3.РАЗРАБОТКА УЧАСТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЦЕПИ |
|
УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЗОМ ............................................................................... |
10 |
Расчет сечений проводов в электрической схеме тепловоза............................... |
12 |
Разработка алгоритма поиска неисправностей ..................................................... |
12 |
электрической цепи ................................................................................................. |
12 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... |
14 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ....................................................................... |
15 |
3
ВЕДЕНИЕ
Современный тепловоз является сложным техническим устройством,
обслуживание и ремонт которого требуют высокой квалификации как локомотивных бригад, так и слесарей по ремонту тягового подвижного состава.
Возникающие в процессе работы тепловозов отказы электрического оборудования вызывают нежелательные простои поездов, срыв графика движения, снижение уровня транспортной безопасности. Отказы в силовой цепи, возникновение отказов в цепи управления, локомотивная бригада обязана найти и устранить в установленное время.
Электрические аппараты работают на тепловозах в тяжелых условиях,
поэтому они должны удовлетворять не только общим (надежность, простота конструкции, взаимозаменяемость, стабильность характеристик), но и особым требованиям: выдерживать вибрации, значительные колебания температуры и напряжения, воздействия влаги, пыли, грязи, масла. Напряжение в силовой цепи меняется от 0 до 900 В, а в цепи управления снижение напряжения допускается до 80% номинального. Колебание давления сжатого воздуха допускается от 75
до 135% номинального. Вибрации вызывают колебания (в основном вертикальные) деталей аппаратов, которые могут вызвать ослабление болтовых соединений, обрыв проводов и ложное срабатывание аппаратов. Чтобы этого не произошло, все крепежные детали – болты, винты, гайки, шпильки – ставят с пружинными шайбами; на ряде аппаратов устанавливают шплинты, контргайки,
шайбы с отгибающимися концами и др.
При обслуживании локомотивов применяются различные методы оценки работоспособности силовых электрических цепей, управления, защиты или их элементов: контакторов, реверсоров, реле (времени, управления, переходов).
Под работоспособностью понимается состояние аппаратов, при котором они способны выполнять заданные функции с параметрами, установленными нормативными требованиями.
4
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Контактные и бесконтактные аппараты тепловозов
Электропневматичсекий вентиль |
|
ТЭП60 |
|
|
|
Электронное реле времени |
|
ТЭП70 |
|
|
|
|
|
|
Электрические цепи тепловозов |
|
|
|
|
|
Пусковые контакторы |
|
ТЭП60 |
|
|
|
|
|
|
5
1. КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНИП РАБОТЫ КОНТАКТНЫХ И БЕСКОНТАКТНЫХ АППАРАТОВ ТЕПЛОВОЗА
Электропневматический вентиль
Электропневматический вентиль служит для дистанционного управления жалюзями, муфты включения вентилятора холодильника, песочниц, реверсора,
групповыми контакторами ослабления возбуждения ТЭД, поездных контакторов, отключения ряда топливных насосов. Вентили всех типов являются включающими т.е. при обесточенных катушках проход воздуха через вентиль закрыт соответственно при включении открыт. Вентиль состоит из двух основных узлов электромагнитного механизма и клапанной системы.
На тепловозах применяют включающие электропневматические вентили типов ВВ-1, ВВ-2, ВВ-2А, ВВ-3, ВВ-32. Вентили ВВ-1, ВВ-2 и ВВ-3 отличаются друг от друга техническими данными катушек, ходом клапанов и сечением воздушных отверстий. Также на вентилях ВВ-1 (см. рис. 1, а) и ВВ-3
электромагнитный привод клапанного типа, а на вентиле ВВ-32 (см. рис. 1, б) —
плунжерного типа с цилиндрическим якорем. Вентили являются включающими аппаратами, т.е. при отсутствии напряжения на катушке проход сжатому воздуху через вентили закрыт. Катушки вентилей ВВ-1 и ВВ-3 намотаны на каркасах, а катушка вентиля ВВ-32 без каркаса и залита эпоксидным компаундом. Вентили ВВ-32 в отверстии выхлопа имеют дросселирующий винт.
На тепловозах вентили ВВ-1, ВВ-2. ВВ-2А, ВВ-3, ВВ-ЗА и ВВ-32 рассчитаны на напряжение 75 В. Вентили ВВ-1, кроме того, для механизма пускового сервомотора используются и для напряжения 24 В (учитывая, падение напряжения аккумуляторной батареи при пуске дизеля).
Пневматическая система вентиля имеет корпус 1, клапаны (впускной 8 и
выпускной 6) и втулку 7, к электромагнитному приводу относятся катушка 2,
ярмо 4, сердечник 5 и якорь 3.
6
Рисунок 1. Электропневматический вентиль
а– типа ВВ-1; б – типов ВВ-2 и ВВ-3; 1 – корпус; 2 – втулка; 3 – сердечник; 4 – катушка; 5
–латунные штифты; 6 – клапанная коробка (для ВВ-2 и ВВ-3) и угольник (для ВВ-1); 7 – пуговка (для ВВ-2 и ВВ-3) и штифт (для ВВ-1); 8 – пружина; 9 – якорь; 10 – магнитопровод; 11 – клапан выпускной; 12 – хвостовик впускного клапана; 13 – клапан впускной; 14 – выключающая пружина; 15 – уплотнительная шайба; 16 – пробка; А, Р, Ц – каналы, сообщающиеся с атмосферой, резервуаром и цилиндром
Электронное реле времени
Реле времени BЛ-31. Условное обозначение: ВЛ - реле времени; 31 —
исполнение. Оно применяется в схемах автоматического регулирования в качестве реле времени; имеет следующие исполнения: в зависимости от диапазона выдержки времени от 0,5 до 50 с, от 1 до 100 с, от 2 до 200 с, в
зависимости от напряжения питания на 60, 75 и 110 В постоянного тока.
Приведенная погрешность не более 5 %.
Реле имеет: один переключающий контакт без выдержки времени; один замыкающий и один размыкающий контакты с выдержкой времени;
ступенчатую регулировку выдержки времени с числом ступеней не менее 100;
орган установки выдержки времени внутри оболочки.
7
Рисунок 2. Схема электронного реле времени
Конструкция реле обеспечивает визуальный отсчет выдержки времени без снятия оболочки. Выдержка времени отсчитывается с момента подачи напряжения питания. При подаче напряжения питания на выводы 1 и 2 (рис. 2)
срабатывает реле P1 Триггер Т устанавливается в положение, при котором реле Р2 обесточено. Конденсатор С начинает заряжаться через резистор R. Таким образом, начинается отсчет времени.
Когда напряжение на конденсаторе достигает значения опорного напряжения,
снимаемого с делителя на резисторах R1 и R2, открывается диод VD, импульсы генератора ГИ проходят на вход триггера Г и устанавливают его в положение,
при котором подается напряжение на выходное реле Р2. Реле срабатывает и переключает выходные контакты. Выдержка времени заканчивается. При снятии напряжения питания схема возвращается в исходное состояние. Выдержка времени регулируется ступенчато изменением сопротивления резистора R,
который выполнен в виде набора резисторов.
8
2.РАСЧЁТ КОНТАКТОВ У ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО АППАРАТА ТЕПЛОВОЗА
Сила конечного нажатия главных контактов, (Н)
F |
С J |
p |
КН |
1 |
где: Jp - расчетное значение тока, протекающего по главным контактам, А;
C1 - коэффициент, зависящий от режима работы аппарата и материала главных контактов (табл. 1.2), Н/А.
FКН
0,282 250 70,5Н
Н
Зазор главных контактов, (мм)
Р С U |
p |
2 |
где: Up - расчетное значение напряжения, приложенное к разомкнутым контактам, В;
С2 - коэффициент, зависящий от режима работы аппарата и материала контактов, мм/В (табл. ниже).
Р 0,035 30 10,5мм мм
Значения коэффициентов C1 и С2 |
для электропневматических аппаратов |
||
|
|
|
|
Наименование аппарата |
|
С1, Н/А |
С2, мм/В |
|
|
|
|
Электропневматический аппарат |
|
0,282 |
0,035 |
|
|
|
|
Контактное сопротивление определяется из выражения, (Ом)
J |
H |
R |
U |
g |
0,5 0,8 U |
к |
|
n |
|
|
где: JH - номинальный ток, проходящий через замкнутый контакт, А; Ug - допустимое значение падения напряжения, В; Ug=0,12В.
Откуда
|
R |
|
|
0,5 0,8 U |
к |
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
J |
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
0,12 |
0,0004Ом |
||||
|
|
||||||
n |
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9
3.РАЗРАБОТКА УЧАСТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЗОМ
В данном практикуме производим разработку участка электрической цепи пусковых контакторов ТЭП60.
Поиск отказавших элементов является одной из самых трудоёмких операций,
требующих безукоризненного знания электрической схемы локомотива, мест расположения аппаратов, умения логически сопоставлять результаты внешнего осмотра, показаний контрольно-измерительных приборов, результаты проверок отдельных элементов электрической цепи. Под отказом понимают такое состояние элемента электрической цепи, когда нарушена его работоспособность.
Если при проверке работоспособности узлов установлено, что в каком-либо из них возник отказ, то дальнейшую проверку прекращают и приступают к определению аппарата данного узла, в котором возник отказ. Каждая операция управления осуществляется определенными аппаратами, причем эти аппараты срабатывают в строго определенной последовательности.
После выключения маслопрокачивающего насоса с выдержкой времени РВ1
создает цепь питания пусковых контакторов через блок - контакты КМН, KВ и
105. Блокировка контактора масляного насоса контролирует его на случай возможного приваривания или заедания, что может привести к выходу из строя электродвигателя маслопрокачивающего насоса, так как он рассчитан на кратковременную работу.
Для предупреждения ошибочного включения пусковых контакторов' при работающем дизеле и возбужденном генераторе в их цепь введены блок-кон такты РУ9 и KB, предотвращающие попадание высокого напряжения генератора на аккумуляторную батарею. Блок - контакт 105, исключает пуск дизеля при включенном валоповоротном механизме. Получив питание,
контактор Д1 замыкает силовой контакт в цепи генератора, подключив минус аккумуляторной батареи к пусковой обмотке генератора. Замыкающий контакт
10