4.2. Контрольные вопросы
1) Какой принцип разработки монтажных схем существует?
2) В чем заключается суть «адресного» принципа монтажа?
3) Какие способы исполнения монтажных схем известны?
4) Что такое «печатная плата»? Для чего она предназначена?
5) Можно ли применять «печатный» монтаж в устройствах СЦБ?
6) Когда целесообразно применять адресный принцип монтажа?
7) Для какой цели составляются монтажные схемы?
8) В чем заключается технология выполнения монтажа на печатных платах?
9) В каких случаях в монтажных схемах используются печатные платы?
10) Что является основанием для составления монтажных схем?
11) Какова специфика составления монтажных схем СЦБ?
12) Каким требованиям должна удовлетворять монтажная схема?
5. Разработка монтажных схем и выполнение их монтажа
Цель занятия: изучить принцип разработки монтажных схем, применяемых в устройствах СЦБ; разработать монтажную схему по заданию преподавателя, собрать и проверить ее работоспособность; ознакомиться с порядком составления монтажных схем устройств СЦБ по типовым альбомам железнодорожной автоматики и телемеханики.
5.1. Основные сведения
Схемы СЦБ строятся с использованием приборов релейного типа, которые могут быть контактными и бесконтактными (рис. 5.1).
Рис. 5.1. Схема включения реле (а, б) и релейная характеристика (в)
Общим для всех приборов релейного типа является то обстоятельство, что при плавном изменении входной величины (рис. 5.1, а) в сторону увеличения или уменьшения выходная величина изменяется скачкообразно (рис. 5.1, б, в).
Некоторые схемы реле, применяемых в устройствах автоматики и телемеханики приведены на рис. 5.2 − 5.4.
а б
Рис. 5.2. Реле типа КДРШ
Большинство из этих реле выпускаются заводами МПС специально для применения в хозяйстве СЦБ.
а б
Рис. 5.3. Реле типа НР
Отличаются типы реле по многим параметрам:
− по классу надежности;
− величине тока, который можно пропустить через контакты реле;
− сроку службы (между плановыми проверками);
− способу подключения реле к монтажу, что очень важно, и т. д.
Длительное время для подключения реле к монтажу применялся метод пайки (см. рис. 5.2), а также штырьковое исполнение выводов обмоток реле и их контактов с использованием гаек (см. рис. 5.3). Такие способы создают неудобство в обслуживании, так как при плановой замене реле требуется много времени и нет никакой гарантии, что при этом не будут перепутаны контактные провода, что может привести к аварии. По этой причине стали выпускать реле со штепсельным подключением контактов (см. рис. 5.4).
а б
в
Рис. 5.4. Реле типа НМШ
Простейшее реле постоянного тока типа КДРШ (см. рис. 5.2) состоит из магнитной системы, которая включает в себя сердечник (2), ярмо (1), пластинчатый якорь (4), свободно лежащий на ярме. При подаче напряжения на обмотку реле якорь притягивается к сердечнику, который своим верхним плечом, снабженным изоляционной пластиной (5), действует на общую контактную пластину (6). Якорь размыкает контакты Т (тыловой) и О (общий), которые до этого были замкнуты и замыкает контакты О и Ф (фронтовой).
Конструкция реле может быть различной, но общим для них является то, что при подключении источника тока к катушке (обмотке реле) подвижный якорь притягивается к магнитопроводу и замыкаются контакты О и Ф (контакты О и Т при этом разомкнуты). Когда питание отсутствует, замкнуты контакты О и Т (контакты О и Ф разомкнуты).
По такому же принципу работают и другие реле. Независимо от типа реле, конструктивного оформления узлов и деталей любое реле имеет обмотки, корпус, магнитопровод, сердечник, якорь, выводы для подключения источников энергии, а также выводы контактов реле, которые подключаются к другим приборам электрической схемы одним из описанных выше способов.
Рассмотрим принцип действия реле. Электромагнитное реле можно в упрощенном виде представить как своего рода электромагнит, к якорю которого подключены контакты реле (см. рис. 5.3).
Контакты О, Ф и Т реле принято называть «тройник». Таких тройников у различных типов реле может быть максимум восемь. Причем все они электрически изолированы друг от друга. Существует определенная нумерация тройников. Общие контакты обозначаются цифрами 11, 21, 31, …, 81, фронтовые – 12, 22, 32, …, 82 и тыловые – 13, 23, 33, …, 83. Тройники нумеруются следующим образом: первый тройник состоит из группы контактов 11-12-13, второй − 21-22-23, третий – 31-32-33 и т. д.
В электрических схемах участвуют совместно лишь те контакты, которые взяты из одного тройника.
Рассмотрим электрическую схему двухрелейного генератора, представленную на рис. 5.5. В ней задействованы тройники 11-12-13 реле Б и 31-32-33 реле А (в принципе могут быть взяты и другие тройники). При этом недопустим, например, такой набор контактов: 11-22-33, 21-12-13 и т. д. (в таком случае схема работать не будет).
Рис. 5.5. Принципиальная схема двухрелейного генератора
В качестве примера на рис. 5.6 представлена монтажная схема двух-релейного генератора для варианта размещения реле А в релейном шкафу на одиннадцатом месте и реле Б на двенадцатом. «Плюс» источника включен на клемме К1-1, а «минус» − на К1-6.
Рис. 5.6. Монтажная схема двухрелейного генератора.