Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3056
.pdf
Шины управления 16, 17, 18 проходят через контакты 51, 52 реле 53, при этом одна фаза 17 подается
непосредственно на двигатель. Помимо управления механизмом защиты ротора от короткого замыкания,
двигатель 50' контролирует ряд «контрольных» переключателей 55, 56, 57, 58, 59, каждый из которых (при
работе двигателя 50) переключается с «пускового» контакта на «рабочий».
Высокоскоростной автоматический выключатель 15 управляется замыкающей катушкой 61 и удерживающей
катушкой 62. Удерживающая катушка -62 находится в цепи с контактом 63 контактора 64, удерживающего
катушку. Замыкающая катушка 61 аналогичным образом находится в цепи с контактом 65 замыкающей
катушки контактора 66, который также управляет другим контактом 67. Рабочая катушка контактора 66
находится в цепи с контактом 68 реле дискриминации нагрузки 6-9. Рабочие катушки этого реле -69
соединены (через один из двух вспомогательных контактов 70, 71, срабатывающих одновременно с
высокоскоростным автоматическим выключателем 15) с отводом от мостового резистора 72, который
подключен между контактами высокоскоростного автоматического выключателя 15 через контакт 73
мостового резисторного контактора 74. Этот контактор 74 также управляет вторым контактом 75, который
находится в цепи с рабочей катушкой проводника 66 замыкающей катушки.
Основной провод постоянного тока 13 расположен между преобразователем двигателя l10 и
высокоскоростным выключателем 15 с двумя шунтами 77, причем первый соединен с рабочей катушкой реле
недогрузки 78, имеющего подъемную катушку 79. Это реле защиты от недогрузки 78 управляет двумя
контактами 80 и 81. Шунт 77 аналогичным образом соединен с рабочей катушкой реле перегрузки 82,
имеющего отключающую катушку 83 и управляющего двумя контактами 84, 85.
Помимо вышеперечисленных элементов, подстанция включает в себя устройство с несколькими временными
элементами, механическая конструкция которого будет описана позже со ссылкой на рисунки 2–6. На рисунке
1 схематически показаны электрические соединения этого устройства, которое включает в себя небольшой
однофазный двигатель 86 и четыре контактных элемента времени 87, 88, 89, 90, которые удобно называть
«муфтами». Эти четыре муфты взаимодействуют соответственно с пусковым реле 20, синхронизирующим
реле 32, реле недогрузки 78 и реле перегрузки 82. Пусковая муфта 87 управляет пятью контактами 91, 92, 93,
94, 95. Контакт 91 устанавливается немедленно, как только механизм 75 начинает движение, и остается
замкнутым на протяжении всего цикла работы. После задержки от пяти до тридцати секунд в зависимости от
настроек контакты 92 и 93 замыкаются одновременно, при этом первый остается замкнутым на протяжении
всего цикла работы.
Контакт 93 остается замкнутым в течение минуты и трех четвертей, и если установка переходит в нормальный
режим работы под нагрузкой, механизм сбрасывается. Если запуск установки не состоится до истечения этого
временного интервала, контакт 93 размыкается на семь-десять секунд, а затем снова размыкается на
полторы минуты, предоставляя 90 секунд на попытку запуска установки. Если эта попытка не удастся,
разрешается еще одна попытка в течение аналогичного временного интервала.
Если установка не запускается с третьей попытки, контакты 94 и 95 срабатывают. Синхронизирующая муфта
88 имеет два контакта 96, 97, которые замыкаются одновременно после небольшой задержки от трех до
двенадцати секунд с момента срабатывания катушки муфты 88 в зависимости от настройки и остаются
замкнутыми до обесточивания катушки 88. Муфта 89, работающая в режиме пониженной нагрузки,
расположена аналогично пусковой муфте 87 и также управляет пятью контактами 98, 99, 1(05 100, 101, 102.
«Первые два контакта 98 и 99 замыкаются одновременно, и по истечении заданного интервала времени
замыкается контакт 100, а оставшиеся два контакта bqing срабатывают после еще одного интервала времени
11, достаточного для трех попыток включения нагрузки». Муфта 90 с защитой от перегрузки имеет два
контакта 103, 104, из которых первый размыкается сразу после подачи напряжения на катушку муфты, а
второй — через 115, после — интервала времени, регулируемого в пределах от пяти до шестидесяти секунд.
Многоэлементное устройство также снабжено катушкой сброса 105, которая управляет двумя контактами 106,
1 20 1072. Эта катушка 105 получает ток от шин управления переменного тока 16, 18 через управляющую цепь
108, которая ведет от подстанции к главной станции управления.
«В пилотную цепь 108 на главной станции подключены сигнальный звонок 109 и переключатель сброса 121».
Электрические соединения различных элементов подстанции друг с другом будут понятны из рисунка 1 130
228,275 228,275 чертежей и из следующего описания работы установки.
Рабочая катушка пускового реле 20 подключена параллельно источнику постоянного тока.
Основные провода 13, 14 настроены таким образом, чтобы при включении электростанция выбирала
экономичную нагрузку. Когда напряжение на реле падает до этого значения, оно замыкает свой контакт 21 и,
таким образом, замыкает цепь, идущую к двигателю 86 и пусковому механизму 87.
Эта цепь проходит от управляющей шины 16 через провод 110 и замкнутые контакты 107, 101 и 94, после чего
разветвляется: одна часть проходит через двигатель 86, а другая — через катушку пусковой муфты 87,
выключатель 57 и провод 111. Затем две части снова соединяются в единую цепь, которая проходит через
контакт 21, провод 112 и выключатель 56 к управляющей шине 18. Это приводит в действие двигатель 86 и
пусковую муфту 87 и вызывает работу механизма многоэлементного устройства, способ которого будет
описан далее. Контакт 91 мгновенно замыкается и замыкает цепь на подъемную катушку 22 пускового реле
20. Затем механизм продолжает работать до тех пор, пока напряжение на пусковом реле 20 не повысится
достаточно, чтобы вызвать размыкание контактов 21 двух катушек реле. Если напряжение повышается,
контакт 21 размыкается, двигатель 86 и муфта 87 обесточиваются, после чего механизм возвращается в
исходное положение.
Если же, наоборот, в течение заданного времени работы пусковой муфты 87 сохраняется низкое напряжение,
контакты 92 и 93 замыкаются. Контакт 92 замыкает накоротко контакт 21 пускового реле, и поскольку этот
контакт 92 остается замкнутым на протяжении всего цикла работы, видно, что последующие операции не
зависят от колебаний напряжения в сети 13 и 14 и, следовательно, от замыкания и размыкания контакта 21
реле в течение этого периода.
Контакт 93 замыкает цепь к рабочей катушке главного управляющего реле 28, эта цепь проходит от шины 16
через провод 110, контакты 107, 101 и 94, провод 113, вспомогательный контакт 71 высокоскоростного
автоматического выключателя 15, провод 114, контакт 44, предохранительный выключатель 55, контакт 93,
катушку реле 28 и провод 115 к шине 18. Главное управляющее реле 28 сконструировано таким образом, что
оно не будет срабатывать, если напряжение на шинах управления переменным током не превысит заданное
значение.
Следует отметить, что замкнутые контакты 65) 71 и 44 включены в рабочую цепь главного управляющего реле
28, и это гарантирует, что главное управляющее реле не сработает (и, следовательно, машина не
запустится), если высокоскоростной автоматический выключатель 15 и контактор короткого замыкания 70 41
не находятся в своих нормальных «постоянных» положениях.
После подачи напряжения на рабочую катушку главного управляющего реле 28, его 75 контактов
срабатывают, в результате чего контакты 27 и 30 замыкаются, а контакты 29 и 31 размыкаются. Контакты 27
замыкают цепь от управляющих шин 16 и 18 к трехфазному двигателю 23, управляющему главным масляным
выключателем 80 12', при этом третья фаза подается непосредственно от шины 17 к двигателю. Контакты 29
и 31 на данном этапе работы не выполняют никакой полезной функции и не вступают в действие до тех пор,
пока не будет обесточено главное управляющее реле 28. Контакт 30 замыкает цепь реле полярности 48, эта
цепь проходит от сети постоянного тока 13 через провод 116, контакт 30, рабочую катушку 9() реле
полярности 48 и выключатель 58 к другой сети постоянного тока 14. Поскольку на данном этапе на линиях
постоянного тока 13, 14 между автоматическим выключателем 15 и преобразователем двигателя 10
отсутствует постоянное напряжение, реле полярности 48 не срабатывает до тех пор, пока не возникнет
напряжение постоянного тока с правильной полярностью при работающем преобразователе двигателя.
Когда двигатель 23 замыкает главный масляный выключатель 12, он также приводит в действие
вспомогательные выключатели 24, 25, 26 и 26a. Переключатель 24 служит для обеспечения альтернативного
питания главного управляющего реле 28 непосредственно от управляющей шины 16 через один из контактов
27 (105), переключатель 24, провод 117, контакт 93, катушку реле 28 и провод 115 к шине 18, что делает
включение главного управляющего реле 28 независимым от работы полицейского переключателя 55 (110) и
контактов 44 и 71. Срабатывание выключателя 25 замыкает часть цепи рабочей катушки короткозамыкающего
контактора 41, как будет описано далее. В настоящее время переключатели 26 115 и 26a не выполняют
никакой полезной функции.
После замыкания главного масляного выключателя 12, питание сверхвысокого напряжения от сети
переменного тока 12 подается непосредственно на обмотки статора 120 преобразователя двигателя и
приводит к вращению его ротора.
Когда машина приближается к синхронной скорости, ЭДС, индуцированная в роторе и якоре, будет
попеременно составлять 125 в противоположных и согласующихся состояниях, и, следовательно, ток,
протекающий через пусковое сопротивление 33, будет попеременно малым и большим, вызывая колебания
стрелки синхронизирующего вольтметра 130 228,275, подключенного параллельно этому сопротивлению.
Теперь машина набирает скорость, и по мере увеличения напряжения постоянного тока рабочая катушка реле
полярности 48 получает питание от сети постоянного тока 13, 14 через описанную выше схему, которая
включает в себя контакт главного управляющего реле и полицейский выключатель 58. Если постоянный ток
Если напряжение нарастает с соблюдением правильной полярности, реле 48 замкнет свой контакт 49, когда
напряжение достигнет, скажем, 350 вольт, но в противном случае это реле останется неработоспособным, и
машина не включится под нагрузкой с первой попытки. Замыкание контакта 49 подает напряжение на две
рабочие катушки реле дроссельной заслонки 46 через цепь постоянного тока.
Основные линии 13, 14, включая полицейский выключатель 58. Реле дроссельной катушки 46 настроено на
замыкание контакта 45, когда напряжение постоянного тока повышается до заданного значения. Замыкание
контакта 45 приводит к параллельному соединению рабочей катушки контактора 37 с рабочими катушками
реле 46 и, следовательно, вызывает срабатывание контактов этого контактора.
Контакты 36 замыкают и соединяют дроссельную катушку 35 между двумя фазами, подключенными к
пусковому сопротивлению 33; эта дроссельная катушка способствует самосинхронизации машины. За
уменьшением колебаний напряжения на пусковом сопротивлении 33 следует срабатывание
синхронизирующего реле. Контакт 39 замыкает цепь от управляющей шины 18 через рабочую катушку
синхронизирующей муфты 88, контакт 34 синхронизирующего реле, контакт 39 и провод 114, а затем либо
через контакт 71, провод 113, контакты 94, 101 и 107 и провод, либо через контакт 44, полицейский
выключатель 55, провод 117, выключатель 24 и один из контактов 27 к управляющей шине 16.
Синхронизирующее реле 32 настроено таким образом, что его контакт 34 размыкается, когда напряжение
достигает заданного минимального значения. Колебания напряжения приведут к срабатыванию механизма
задержки времени синхронизирующей муфты 88 каждый раз, когда напряжение будет проходить через ноль.
Этот механизм мгновенно сбрасывается, когда синхронизирующее реле 32 размыкает свой контакт 34.
Задержка срабатывания муфты 88 регулируется в диапазоне от трех до двенадцати секунд и устанавливается
таким образом, чтобы контакты замыкались после непрерывного периода работы от трех до шести секунд. По
мере того, как дроссельная катушка 3.5 приводит машину в синхронное состояние, частота колебаний
напряжения на пусковом сопротивлении 33 уменьшается, пока, наконец, напряжение медленно не упадет до
нуля и не останется на этом уровне до тех пор, пока машина находится в синхронном состоянии.
Настройка механизма задержки времени синхронизирующей муфты 88 производится таким образом, чтобы он
превышал самый медленный период 70 колебаний напряжения на синхронизирующем реле 32 и, таким
образом, обеспечивал стабилизацию напряжения на нулевом уровне и синхронизацию машины с помощью
катушки дросселя 35. 75 Когда замыкается контакт 96 синхронизирующей муфты 88, цепь к рабочей катушке
контактора короткого замыкания 41 замыкается, при этом контакт 40 контактора катушки дросселя уже
замкнут. Эта цепь проходит от источника постоянного тока.
главный провод 13, через провод 116, переключатель 25, контакты 96 и 40, катушку 41 и полицейский
переключатель 58 к главному проводу 14.
Контакты 42, 43 замыкаются и закорачивают пусковое сопротивление 33, и одновременно контакт 44
размыкается и разрывает цепь главного управляющего реле 28 через выводы 114, 113 и 110. Но, как
объяснено выше, альтернативная цепь для этого реле уже создана — через переключатель 24. Поскольку
пусковое сопротивление 33 теперь закорочено, контакт синхронизирующего реле 34 останется замкнутым, и
механизм задержки времени 95 синхронизирующей муфты 88 продолжит работать, удерживая свои контакты
96, 97 в замкнутом положении.
Контакт 97 замыкает цепь реле короткого замыкания ротора двигателя 53. Эта цепь проходит от управляющей
шины 18 через контакт 97, выключатель 59, катушку 53, контакт 71, провод 113, контакты 94, 101 и 107 и
провод 110 к шине 16. Это реле 105 замыкает контакты 51, S52 и, таким образом, подключает двигатель 50 ко
всем трем фазам шин управления переменного тока.
Двигатель 50 начинает вращаться, и первое движение механизма короткого замыкания 110 переводит
полицейский выключатель 55 из положения запуска в рабочее положение. Это снова разрывает цепь главного
управляющего реле 28 через выводы 114, 113 и 110, а также (теперь разомкнутый) контакт 44, но реле
по-прежнему получает питание через альтернативную цепь. Второе размыкание цепи необходимо для того,
чтобы гарантировать, что если установка будет остановлена по какой-либо причине во время работы
двигателя 50, цепь запуска будет постоянно разомкнута, что предотвратит замыкание главного масляного
выключателя 12 при коротком замыкании ротора и неполном завершении операции замыкания цепи 12.
Операция короткого замыкания занимает около четырех секунд, и когда контакты короткого замыкания
находятся в исходном положении, остальные полицейские переключатели 13 2S,275 переводятся из
пускового положения в рабочее положение. Следует понимать, что основная функция этих полицейских
переключателей заключается в обеспечении правильного положения различных элементов установки в
период запуска.
При переводе полицейского выключателя 55 в рабочее положение он находится параллельно контакту
пусковой муфты 93 и, таким образом, является частью альтернативной цепи, ранее упомянутой для главного
управляющего реле 28. Контакт 93 поддерживает цепь к главному управляющему реле в течение периодов
синхронизации и короткого замыкания, а переключение полицейского выключателя 55 на его рабочий контакт
предотвращает размыкание контакта 93 и поддерживает цепь к главному управляющему реле в рабочем
режиме.
Полицейские переключатели 56 и 57 выводятся из пусковых положений и, следовательно, размыкают цепь к
ротору 86 и рабочей катушке пусковой муфты 87, при этом их контакты размыкаются. Однако в рабочем
положении они снова замыкают цепь с двигателем 86, а также находятся в цепи с рабочими обмотками муфты
недогрузки 89 и муфты перегрузки 90.
Эта новая цепь идет от управляющей шины 18, через полицейский выключатель 56, провод 118 и контакт 80
реле недостаточной нагрузки, после чего она разделяется на две части: одна часть проходит через двигатель
86 и контакты 94, 101, 107, а другая часть проходит через провод 111, полицейский выключатель 57, провод
119, контакт 81 и рабочую катушку муфты недостаточной нагрузки 89, после чего две части снова
соединяются и проходят через провод 110 к управляющей шине 16. Существует также еще одна ветвь этой
цепи, которая проходит от провода 119 через (теперь разомкнутый) контакт 85 реле перегрузки 83 к рабочей
катушке муфты перегрузки 90, а оттуда к проводу 110. Поскольку высокоскоростной автоматический
выключатель 15 остается разомкнутым, возникает состояние недогрузки (отсутствия нагрузки), и,
следовательно, механизм задержки срабатывания муфты недогрузки 89 начинает работать и будет
продолжать работать до тех пор, пока автоматический выключатель 15 не будет замкнут и станция не будет
подключена к нагрузке.
При переключении с пускового контакта полицейский выключатель 58 размыкает рабочие цепи реле
полярности 48, реле дроссельной катушки 46, контактора дроссельной катушки 37 и контактора короткого
замыкания 41, и связанные с ними контакты, соответственно, возвращаются в исходное положение.
Полицейский выключатель 58 q теперь находится на рабочем контакте, в котором 66 он замыкает цепь
постоянного тока.
Сетевые провода 13 и 14 подключены к контактору 74, блокирующему резистору, реле дискриминации
нагрузки 69 и контактору замыкающей катушки 66, при этом цепь к последнему по-прежнему прерывается
контактами 68 и 7(0 75.
Полицейский выключатель 59 переключается со своего пускового контакта и размыкает рабочую цепь реле
короткого замыкания двигателя 53, которое размыкает свои контакты 75, 51, 52 и останавливает двигатель 50.
Этот переключатель 59 в рабочем положении является частью цепи, используемой во время операций
выключения.
Когда контактор 74, выполняющий функцию перемычки (80), получает питание при переводе полицейского
выключателя 58 в рабочее положение, он замыкает свои контакты 73, 75. Контакт 73 соединяет замыкающее
сопротивление 72 с автоматическим выключателем 85 и, таким образом, замыкает цепь постоянного тока 13
через это сопротивление, и эта цепь остается замкнутой на протяжении всего хода машины. Расположение
отвода на перемычке 72 9(), от которой идет соединение с рабочими обмотками реле дискриминации нагрузки
69, таково, что напряжение на этом реле 69 имеет определенную зависимость от нагрузки, которую машина
будет подключать при включении 95, причем увеличение подключаемой нагрузки приводит к уменьшению
напряжения на реле 69. Настройка этого реле регулируется. Когда реле 69 замыкает свой контакт 68, цепь
1(00) к рабочей катушке контактора 66 замыкается, поскольку контакт 75 теперь замкнут (эта цепь проходит
через замкнутый контакт 30), и, следовательно, этот контактор замыкает свой контакт 65 и размыкает свой
контакт 67.
Замыкание контакта 65 приводит к подаче энергии на катушку 61 замыкания автоматического выключателя,
которая притягивает якорь к удерживающему магниту. Поскольку контакт 63 контактора 64 удерживающей
катушки обычно замкнут, удерживающая катушка 62 находится под напряжением до тех пор, пока машина
работает при напряжении, и эта катушка захватывает якорь, который в конце своего хода размыкает
вспомогательные контакты 115 70 и 71. Размыкание контакта 70 обесточивает реле дискриминации нагрузки
69, которое размыкает свой контакт 68, тем самым разрывая цепь к рабочей катушке контактора 66, который,
в свою очередь, приводит в действие свои контакты и обесточивает замыкающую катушку 61, при этом
автоматический выключатель 15 удерживается в замкнутом положении удерживающей катушкой 62.
Размыкание контакта 71 полностью разрывает уже разомкнутую цепь 125 через провод 114.
Теперь машина подает нагрузку через сеть постоянного тока 13, 14, и если эта нагрузка превышает
срабатывание реле недостаточной нагрузки 78, его контакты 80, 81 разомкнутся, что приведет к отключению
катушки муфты недостаточной нагрузки 89. Однако цепь, идущая к двигателю 86, останется замкнутой через
контакт 99 до тех пор, пока механизм задержки времени не будет сброшен. Время, необходимое для сброса
механизма, составляет приблизительно три четверти времени, затрачиваемого во время движения вперед,
чтобы обеспечить средний уровень сброса.
В нормальных условиях установка I() продолжает подавать постоянный ток в сеть до тех пор, пока подача не
будет прервана срабатыванием реле перегрузки 82 или реле недостаточной нагрузки 78. Реле перегрузки 82
имеет регулируемую настройку, а механизм задержки срабатывания муфты перегрузки 90 также может быть
отрегулирован в диапазоне от пяти до шестидесяти секунд. При срабатывании реле перегрузки замыкает свои
контакты 84, 85, тем самым замыкая цепи двигателя 86 и муфты перегрузки 90. Если перегрузка не
сохраняется в течение заданного времени, устройство мгновенно перезагружается. С другой стороны, если
заданное время превышено, контакт 104 замыкается и замыкает цепь на рабочую катушку контактора 64
удерживающей катушки, который размыкает свой контакт 63 и обесточивает удерживающую катушку 62,
после чего размыкается высокоскоростной автоматический выключатель 15.
Теперь возникает состояние недогрузки (отсутствие нагрузки), и реле недогрузки начинает функционировать
описанным ранее образом.
После размыкания контакта 70 автоматический выключатель 15 замыкается, и реле дискриминации нагрузки
69 снова включается.
Если нагрузка ниже заданного значения, контакт 68 замкнется, и машина снова сможет работать под
нагрузкой. Если реле 69 не замкнет свой контакт 68, механизм защиты от недогрузки продолжит работать до
истечения установленного времени. Затем это приведет к остановке установки путем замыкания контакта 100
и, таким образом, короткого замыкания главного управляющего реле 28. Таким образом, механизм защиты от
недогрузки отключит установку, когда нагрузка окажется ниже заданного значения в нормальных условиях
недогрузки или когда возникнет состояние холостого хода из-за срабатывания реле перегрузки 82.
Когда главное управляющее реле 28 обесточено, его контакты 27 и 30 размыкаются, а контакты 29 и 31
замыкаются. Если автоматический выключатель 15 остается замкнутым, например, при остановке установки в
нормальных условиях под нагрузкой, контакт 29 замыкает цепь контактора удерживающей катушки 64,
который размыкает свой контакт 63 и обесточивает удерживающую катушку 62, тем самым размыкая
автоматический выключатель 15. Это замыкает контакт 71 и замыкает цепь от шины -16, через контакт 71,
провод 114 и вспомогательный выключатель 26 к катушке отключения 120 главного масляного выключателя
12, при этом обратная цепь проходит через (теперь замкнутый) контакт 31 и провод 115 к шине 18. Таким
образом, катушка отключения 120 получает питание и размыкает главный масляный выключатель 12. Как
видно, в нормальных условиях отключения 70 постоянный ток на конце машины размыкается до того, как
сработает главный масляный выключатель 12.
Размыкание главного масляного выключателя 12 возвращает вспомогательные выключатели 24, 25, 26 и 26a
в исходное положение. 75 Замыкание выключателя 26a замыкает цепь от шины 18 через контакт 31,
выключатель 26a, предохранительный выключатель 59, рабочую катушку моторного реле 53, провод 114,
контакты 71, 80, провод 11.3, контакты 94, 101 и 107 и провод 110 к шине 16, тем самым активируя реле 53 и
заставляя его замыкать контакты 51 и 52 и запускать двигатель 50. Затем двигатель -85 возвращает
полицейские переключатели 55, 56, 57, 58, 59 в исходное положение, при этом движение переключателя 59
разрывает цепь реле 53 и останавливает двигатель 50. 90 Весь механизм полностью отключен, и различные
части аппарата находятся в правильных положениях для запуска.
Как уже упоминалось, если какое-либо из 95 устройств, используемых при запуске, выйдет из строя, механизм
задержки времени пусковой муфты 87 позволит предпринять три попытки для включения установки под
нагрузкой. Аналогично, если внешние условия таковы, что реле дискриминации нагрузки 69 предотвращает
замыкание высокоскоростного автоматического выключателя 15, несмотря на удовлетворительное
выполнение пусковых операций, механизм задержки времени 1r5 муфты недогрузки 89 будет действовать
аналогичным образом. Механизм задержки срабатывания при недостаточной нагрузке позволяет установить
интервал от трех до двенадцати минут (в зависимости от настроек) до отключения установки после первой
попытки.
Интервал времени для второй и третьей попыток составит примерно по четыре минуты каждая, а в последнем
случае время, необходимое для полного отключения станции, составит около восемнадцати минут, если
механизм защиты от недогрузки работает на полную мощность. Если третья попытка не удастся во время
запуска или если автоматический выключатель не замкнется, пусковая муфта 12_0 87 или муфта недогрузки
89, в зависимости от ситуации, отключит станцию и также активирует контакты 94 и 95 или контакты 101 и 102.
Контакт 102 замкнет цепь 125 к катушке сброса 105 от шин 16, 18 через пилотную цепь 108 и вызовет
срабатывание аварийного звонка 109 на главной станции управления, что послужит предупреждением о
блокировке станции. 130 228,275 Контакт 94 или контакт 101 также отключит питание двигателя 86.
Для электрического сброса механизма с главной станции используется переключатель сброса 121. Это
приводит к подаче напряжения на катушку сброса 105 и вызывает срабатывание ее контактов 106 и 107.
Срабатывание этих контактов гарантирует, что катушка 105 останется под напряжением и что цепь питания
двигателя 86 останется разомкнутой независимо от срабатывания контактов 101 и 102 или 94 и 95. Затем
механизм сброса, который будет описан позже, приводится в действие и заставляет все части
многоэлементного устройства времени вернуться в положение, готовое к повторному запуску.
Контакты 106 и 107 возвращаются в нормальное положение, когда переключатель сброса 121 на главной
станции снова размыкается.
На рисунках 2-6 показана механическая конструкция устройства с несколькими временными элементами,
схематически представленного на рисунке 1 под номерами 86-107. На этих чертежах корпус А содержит
однофазный двигатель (обозначенный как 86 на рисунке 1), и этот двигатель приводит в движение главный
вал А', на котором расположены три шестерни А2 и А4. Шестерня А2 взаимодействует с двумя зубчатыми
колесами С и В, которые, соответственно, связаны с механизмом синхронизирующей муфты (88, 96, 97 на
схеме на рис. 1) и с механизмом муфты перегрузки (90, 103, 104 на рис. 1).
Катушка муфты защиты от перегрузки (90) обозначена как B1 и управляет якорем с рычагом B2, концы
катушки выведены к клеммам B3. На конце рычага B2 расположен штифт B4, который входит в зацепление с
концом шпинделя B5, на котором установлено зубчатое колесо B (см. рисунок 4). Таким образом, когда
катушка сцепления B1 получает питание, она опускает свой якорь и заставляет шпильку B4 перемещать
шпиндель Bs5 в продольном направлении против действия регулируемой пружины B6, пока зубчатое колесо B
не войдет в зацепление с шестерней A2. Шпиндель B5 несет кулачковый диск D, имеющий две рабочие
поверхности D'D, причем первая воздействует на рычаг B, шарнирно закрепленный в точке E, а вторая — на
рычаг E2, также шарнирно закрепленный в точке E. Каждый из двух рычагов E'Es воздействует на второй
рычаг E3S6, шарнирно закрепленный в точке E4 и управляемый пружиной E5, и эти два рычага E3 служат для
управления контактами E6E7, которые соответствуют контактам 104 и 103 на схеме на рисунке 1. Внутри
кулачкового диска D находится возвратная пружина D3.
Вторая кулачковая поверхность D2 крепится к диску D с помощью винтов ID4 и регулируется, что позволяет
изменять интервал времени между срабатыванием двух контактов E' E7.
Механизм синхронизирующей муфты в целом аналогичен механизму муфты перегрузки. Катушка
синхронизирующей муфты (88 на рисунке 1) обозначена как C1, ее концы выведены к клеммам C3. 70 Его
якорь несет рычаг C2, на конце которого находится шпилька C4, входящая в зацепление с концом шпинделя
C', на котором установлено зубчатое колесо C. Этот штифт C4 перемещает шпиндель C5 в продольном
направлении, противодействуя действию регулируемой пружины, когда катушка C находится под
напряжением, так что зубчатое колесо C входит в зацепление с шестерней A2. Шпиндель Cl несет кулачковый
диск F, который в данном случае имеет единственную рабочую кулачковую поверхность F',
взаимодействующую с рычагом F2, шарнирно закрепленным в точке F3. Этот рычаг Fa, в свою очередь,
воздействует на подпружиненный рычаг F4, шарнирно закрепленный в точке F5, причем рычаг F4
одновременно приводит в действие два контакта F6 85 F7. Кулачковый диск F также снабжен возвратной
пружиной, которая не показана на чертежах, но расположена аналогично возвратной пружине D3. Два
контакта F6 и F7 соответствуют контактам 96, 90 и 97, показанным на схеме на рисунке 1.
Шестерня А3 на валу А' взаимодействует с зубчатым колесом G, которое связано с механизмом задержки
запуска (87 и 91-95 на схеме 95 рисунка 1). Катушка пусковой муфты (87) обозначена буквой G', а ее концы
выведены к клеммам G3. Якорь этой катушки G' несет рычаг G2, на конце которого находится шпилька G4,
входящая в зацепление 100O с концом шпинделя G, на котором установлено зубчатое колесо G. К шпинделю
G5 прикреплен шпоночный червяк G6, взаимодействующий с червячным колесом H1, закрепленным на
кулачковом диске H (см. рисунок 3). Этот кулачковый диск H (105) имеет три рабочие поверхности H2, 1I3, 114,
которые взаимодействуют соответственно с рычагами J, J1, J2, управляемыми пружинами и шарнирно
закрепленными в точке J3. Рычаг J приводит в действие контакт J4 (соответствующий контакту 91 на рисунке
1), рычаг J1 приводит в действие контакт J5 (соответствующий контакту 92), а рычаг J2 приводит в действие
три контакта J6, J7 и j (соответствующие контактам 93, 94 и 95 соответственно). Контуры рабочих
поверхностей кулачка 112 113 H4 таковы, что контакт J4 замыкается, как только диск кулачка 11 начинает
вращаться, а контакт J5 — через короткий промежуток времени.
Контакт J6 замыкается через 120 секунд после аналогичного промежутка времени и снова размыкается и
замыкается еще дважды за один оборот кулачкового диска, что позволяет предпринять три попытки запуска
установки, как указано выше. Контакты J7 Js 125 не срабатывают до тех пор, пока кулачковый диск не
совершит почти полный оборот, после чего рабочий палец рычага J2 опустится в углубление H5. Положение
кулачкового диска H регулируется относительно червячного колеса 130 228,275 H' и фиксируется в нужном
положении с помощью гайки H6. Чтобы обеспечить контакт. J4 срабатывает сразу же, как только диск H
начинает двигаться; поверхность кулачка 12 также регулируется относительно диска H в той степени, которая
соответствует регулировке диска H относительно червячного колеса H1 с помощью гаек HE. Кулачковый диск
EI содержит внутри себя возвратную пружину H[8], которая возвращает диск 11 в исходное положение,
преодолевая тормозящее действие червяка G6, когда катушка G' обесточена, а зубчатое колесо G выводится
из зацепления с шестерней A3 под действием пружины (не показана), расположенной аналогично пружине B6
механизма перегрузочной муфты.
Кулачковый диск H находится под управлением катушки пусковой муфты G' в течение периода, зависящего от
регулировки диска относительно червячного колеса Ell.
Если потребность в нагрузке сохраняется дольше этого периода, контакт Js (92) замыкается, и цепи
попеременной муфты и двигателя замыкаются, как описано со ссылкой на рисунок 1. Затем кулачковый диск H
продолжает вращаться либо до тех пор, пока станция не будет подключена к нагрузке в нормальных
условиях, когда диск мгновенно возвращается в нулевое положение, либо до тех пор, пока станция не
перестанет подключаться к нагрузке после трех попыток, когда диск H блокируется с помощью углубления lIs
при срабатывании цепей сигнализации и блокировки. Способ освобождения диска H кулачка 3,5 в данном
случае и обеспечения его возврата в исходное положение будет описан позже.
Третья шестерня А' на главном валу используется для привода механизма задержки времени при недогрузке
(указанного на рисунке 1 под номерами 89 и 98-102). Этот механизм снабжен средствами для изменения
направления вращения и включает в себя две шестерни K K' (рис. 5), установленные на шпинделе K2, причем
шестерня K обычно приводится в движение шестерней A4. Механизм задержки времени приводится в
действие либо от шестерни KE, либо непосредственно от шестерни A4 через зубчатое колесо L, положение
которого зависит от того, находится ли под напряжением катушка муфты недогрузки (89 на рисунке 1),
обозначенная как Ll. Концы катушки L' выведены на клеммы L3, и катушка управляет якорем, несущим плечо
L' f5, на конце которого находится шпилька. L4. входит в зацепление с концом шпинделя Ls, на котором
установлено зубчатое колесо L., причем этот шпиндель управляется пружиной аналогично шпинделю Bs
механизма муфты перегрузки. К шпинделю Ls прикреплен шпоночный узел, в котором находится червяк L6,
взаимодействующий с другим червяком.
Колесо M' закреплено на кулачковом диске M (см. рисунки 2 и 3). Этот кулачковый диск M имеет три рабочие
кулачковые поверхности M3. MS M4, которые взаимодействуют соответственно с пружинными рычагами N-N
N2, шарнирно закрепленными в точке N3.
Рычаг N приводит в действие контакт N (соответствующий контакту 98 на рисунке 1), рычаг N1 приводит в
действие контакт N5 (соответствующий контакту 99), а рычаг N2 приводит в действие контакт Ns
(соответствующий контакту 100). Рабочая поверхность кулачка. Механизм M3 приводится в движение трением
от кулачкового диска M через пружины, одна из которых обозначена в точках MI и имеет выступ M6,
работающий между двумя неподвижными упорами M7 и M8. Благодаря такому расположению можно
обеспечить, чтобы контакт N4, управляемый этой кулачковой поверхностью M, замыкался сразу же, как только
механизм 80 начинает движение в прямом направлении, оставаясь замкнутым на протяжении всего движения
вперед, и размыкался снова во время движения назад, когда выступ M6 упирается в упор M/7. Поверхность
кулачка 85 M4 регулируется относительно диска кулачка M, что позволяет регулировать интервал времени,
проходящий до срабатывания контакта N6.
Шестерни A4 K K' имеют такой размер, что возвратное движение занимает примерно три четверти времени,
необходимого для движения вперед, что и обуславливает среднее время возврата. Пока нижняя катушка
сцепления L' находится под напряжением, зубчатое колесо L удерживается в зацеплении с шестерней A4, а
кулачковый диск MI вращается в направлении вперед. Однако, если катушка L' обесточивается, когда
кулачковый диск V[ находится вне нулевого положения, то зубчатое колесо... L входит в зацепление с
шестерней K1, и поскольку альтернативная цепь к двигателю затем замыкается (как описано со ссылкой на
рисунок 1) через контакт N5 (99) 105, кулачковый диск Mi будет приведен в нулевое положение, когда
альтернативная цепь к двигателю снова будет разорвана размыканием контакта N5. Когда достигается
нулевое положение 110, шестерня K' выводится из зацепления с зубчатым колесом L посредством пружины
K3 (см. рис. 5), воздействующей на рычаг K', который шарнирно закреплен в точке K и имеет обойму K6, в
которой установлен шпиндель K2, несущий шестерни K'. Штифт K7 установлен на конце рычага 4 таким
образом, что он упадет в углубление M в кулачковом диске M, когда этот диск достигнет своего нулевого
положения.
Следует отметить, что когда катушка L' обесточивается в результате отключения подстанции, альтернативная
цепь к двигателю не будет замкнута, поскольку предохранительный выключатель 56 (Рисунок 1) 125 будет
находиться в пусковом положении.
В этих условиях возвратно-поступательное движение кулачкового диска MX не произойдет, и этот диск
останется в закрытом положении с шестерней K1 в пусковой муфте 130 или муфте вспомогательной нагрузки;
его можно будет вернуть в исходное положение после определения и устранения причины отказа при работе
под нагрузкой, либо вручную, либо электрически с главного пульта управления 70, если имеются
управляющие провода (см. рисунки 2 и 6). Для этой цели рычаги J2 и P1 (каждый из которых управляет
контактом контргайки) снабжены дополнительным рычагом J9 (или P5), на котором установлен штифт J10
(или P6) длиной 75 мм. Эти два штифта J10 и P6 входят в пазы Q1 и Q2 соответственно в возвратном стержне
Q, на конце которого шарнирно закреплен рычаг Qs, шарнирно соединенный с Q4. При ручной перенастройке
пружинный плунжер Q5 (80°) нажимается на рычаг Q3 и перемещает шток Q в продольном направлении.
Затем этот стержень Q воздействует на один из рычагов J9 или p5, в зависимости от того, какой из них был
задействован, и возвращает соответствующий рычаг в исходное положение, когда соответствующий
кулачковый диск может быть свободно перемещен либо под действием возвратной пружины HI, либо под
действием обратного привода (в случае 91) муфты с пониженной нагрузкой.
Шток Q также имеет пластину Q6, которая входит в зацепление с пластинами M10 на фиксаторе M10, когда
шток Q приводится в действие и прижимает фиксатор M1 против действия его пружины M2 95, позволяя ему
пройти через выступы 03.
Относительное положение выступов 0O и зубьев храпового механизма 02 таково, что при сбросе механизма
возникает достаточный люфт, позволяющий углублению 06–100 вернуться в исходное положение до того, как
собачка 07 войдет в зацепление с соответствующим зубцом 02.
Таким образом, при сбросе механизма одновременно срабатывают только рычаг Pl и контакты P3 Pi, цепь
двигателя размыкается, а остальные части элемента, работающего под нагрузкой, остаются в своих
положениях. При следующем запуске станции элемент, работающий под нагрузкой, будет сброшен, и если
станция успешно работает под нагрузкой, кулачковый диск M вернется в свое нулевое положение, после чего
вертикальный штифт M14, установленный на этом диске, войдет в зацепление с концом рычага 08 и
освободит собачку 07 от зубьев 02, что позволит кулачку 0 и диску 06 вернуться в исходное положение под
действием пружины 04. Если станция не запускается удовлетворительно, она будет заблокирована, как
только фиксатор M10 переместит диск 05 достаточно далеко, чтобы позволить пальцу P опуститься в
углубление 06. В течение полутора минут, необходимых для запуска станции, кулачковый диск M,
работающий под нагрузкой, перемещается назад на угол, эквивалентный двум 125 минутам работы в прямом
направлении, так что станция выключится через три с половиной минуты, если машина синхронизируется, но
не сможет перейти под нагрузку, и через шесть минут, если синхронизация не удастся после трех попыток.
130 зацепление с зубчатым колесом L. Следовательно, при следующем запуске установки реверсивный
привод будет работать во время пусковых операций.
Если станция перейдет в режим нагрузки, кулачковый диск M продолжит самопроизвольно сбрасываться, но
если станция не перейдет в режим нагрузки, операции по остановке начнутся сразу после завершения
операций по запуску.
Механизм задержки срабатывания при недогрузке снабжен дискриминирующим механизмом, который состоит
из кулачка 0, вращающегося вокруг оси 01 и снабженного с одной стороны зубьями храпового механизма 02, а
с другой стороны выступами 03, с которыми он входит в зацепление с фиксатором MIO, шарнирно
закрепленным в точке M"1 на кулачковом диске M. Этот фиксатор Mi обычно удерживается в показанном
положении с помощью пружины M1i и несет выступающую вверх пластину Mi". Когда кулачковый диск M
вращается в переднем направлении, фиксатор M10 входит в зацепление с первым из выступов O и, таким
образом, вращает кулачок O и расположенный на нем диск 05 против действия пружины 04. Когда кулачковый
диск M достигает этого положения, он приводит в действие контакт N6 и останавливает установку.
Это обесточивает катушку L1 и приводит зубчатое колесо L в зацепление с шестерней K1. Затем кулачковый
диск Mi перемещается в обратном направлении, и, если станция немедленно запускается снова, катушка L1
снова получает питание, после чего кулачковый диск M снова перемещается вперед. Теперь фиксатор M10
входит в зацепление со вторым выступом 03 и поворачивает кулачок 0 и диск 05 еще на один шаг. Контакт NI
снова срабатывает, и кулачковый диск M снова перемещается вперед и назад, пока фиксатор M10 не войдет в
зацепление с «третьим выступом 03». «Это поворачивает кулачок 0 и диск 0 настолько, чтобы вывести
углубление 06 в этом диске под палец P пружинного рычага PI, шарнирно закрепленного в точке N3». Другой
конец этого рычага P1 служит для приведения в действие двух контактов P3 и P4 (соответствующих контактам
101 и 102 на рисунке 1), когда палец P попадает в углубление 06. Зубья храпового механизма 02
предназначены для предотвращения возврата кулачка 0 в исходное положение, когда фиксатор M10 больше
не находится в зацеплении с одним из выступов 03; и эти зубья 02 входят в зацепление с собачкой 07,
установленной на рычаге 08.
Этот механизм служит для предотвращения повторных запусков и остановок подстанции, которые могут
произойти в результате внешнего повреждения линии электропередачи.
Если подстанция запускается и отключается три раза без включения нагрузки, она блокируется, когда палец P
попадает в углубление 06 и срабатывает блокировочный контакт P3.
Когда подстанция оказывается заблокирована в результате работы 11.
228,275 228,275 Для электрического сброса предусмотрена катушка сброса IR (соответствующая катушке 105
на рисунке 1), концы которой выведены на клеммы R1, расположенные рядом с клеммами A5 двигателя A.
Якорь этой катушки несет рычаг R2, который шарнирно закреплен в точке Rs и имеет на своем конце штырь
R4. Штифт R4 входит в паз Rs в звене RG, другой конец которого шарнирно соединен с рычагом Q3. Таким
образом, когда катушка R получает питание от тока, подаваемого с главной станции, она притягивает свой
якорь и опускает звено R6, приводя в действие стержень сброса Q описанным выше способом.
Рычаг R2 имеет дополнительное плечо R7, которое входит в зацепление с двумя контактами R8 и R9
(соответствующими контактам 106 и 107 на рисунке 1), так что включение катушки R также замыкает контакт
R8 (106), тем самым поддерживая питание катушки сброса IR (105) (как будет видно из рисунка 1) независимо
от работы контактов J8 (95) и P4 (102), и размыкает контакт R9 (107), тем самым разрывая цепь запуска.
Контакты IR8 R9 возвращаются в нормальное положение, когда подача рабочего тока от главной станции
прекращается и катушка R обесточивается.
Следует понимать, что приведенное выше описание дано лишь в качестве примера, и что изобретение также
применимо к другим вариантам автоматических или полуавтоматических подстанций.
Соседние файлы в папке патенты