Многопозиционные электродвигательные приводы.
Основным преимуществом электродвигательных приводов является равномерность и постоянство частоты вращения, тогда как у пневматических приводов оиа меняется в зависимости от состояния манжет, качества смазки и температуры. Электродвигательные приводы надежнее в эксплуатации, не требуют частых ревизий. Кроме того, используя их, легче создавать схемы управления.
Двигатель привода обладает высокой частотой вращения, в связи с чем необходимо применять редукторы с большими передаточными отношениями (от 25 до 340 и более) между двигателем привода и кулачковым валом. Такие передаточные отношения можно обеспечить, лишь применяя многоступенчатые зубчатые или червячные передачи, при которых затрудняется фиксация положений привода иа позициях Чтобы обеспечить фиксацию позиций, применяют мальтийские кресты и электродинамическое тор-
В качестве примера рассмотрим электродвигательный привод главного контроллера ЭКГ-8. В системе привода использован серводвигатель / (рис. 177), вал которого связан с валом 19 червячного колеса 21 через шестерню 23, промежуточную шестерню 2, укрепленную на валу ручного привода 22, и предохранительную муфту 4. Муфта с калеными боковыми поверхностями через два фланца со шпонками передает вращение валу 19 благодаря силам трения. Изменяя натяжение пружины 3, регулируют момент срабатывания муфты 4 От вала 19 через червячное колесо 21 и колесо 20 передается вращение иа вал 6, на котором находится двухцевочный поводок 18. Цевка (палец) поводка, входя в паз шестипа-зового мальтийского креста 7, поворачивает его. Каждому повороту червячного колеса и поводка на 180° соответствует поворот вала 8 на 60°. На валу 8 расположен одноцевочный поводок 9, связанный с шестипазовым мальтийским крестом 15. От вала 8 через зубчатую передачу приводится во вращение кулачковый вал 10 контакторов с дугогашением, от вала креста 15 — валы 11 и 13 контакторов без дугогашения. Передача вращения от вала 11 к валу 13 осуществляется через промежуточный редуктор 12.
Кинематическая схема привода выполнена так, что поворот червячного колеса 1 на 180° вызывает поворот двухцевоч-ного поводка 18 на 180°, а креста 7 — на 60°. Этому соответствует поворот вала 10 на 30°, а одноцевочного поводка 9 на 120°. В результате размыкается один из контакторов с дугогашением. Поворот червячного колеса 21 еще на 180° вызывает поворот валов // и 13 соответственно на 18 и 9° и переключение ступеней или обмоток трансформатора. При дальнейшем повороте червячного колеса 21 на 180° валы И и 13 не вращаются, а вал 10 производит замыкание разомкнутого контактора с дугогашением. Таким образом, переход с одной позиции на другую совершается за 540° (1,5 оборота) червячного колеса. На любой позиции мальтийские кресты 7 и 15 (рис. 177) фиксированы. Для ограничения угла поворота валов установлен механический упор 14, который позволяет валу // поворачиваться на 684° и валу 13 — на 342°. Вал 10 упора не имеет.
Вал 19 червячного колеса через зубчатую передачу 1 : 4,5 приводит во вращение вал 5 блок-контактов, а от вала // через зубчатую передачу с передаточным отношением 1:2 — второй вал 16 блок-контактов. С валом 16 связан зубчатой передачей 1 : 1 сельсин-датчик 17 указателя позиций (см. § 76).
Групповой контактор ПКГ-305В
Технические данные
Номинальное напряжение ........... 3 000 в
Ток длительный................ 350 о
Номинальное давление сжатого воздуха для
работы пневматического привода ...... 5 am
Номинальное напряжение цепи управления . . 50 в
Длительный ток блокконтактов ........ 5 а
Время поворота кулачкового вала:
из первого положения во второе ..... 3,5 сек
» второго » в третье ...... 2,1 »
Вес аппарата................. 543 кг
Технические требования
Разрыв главных контактов .......... 24—27 мм.
Провал » » .......... 11—14 »
Контактное давление ............ 16—20 кг
Провал блркнрнтактов , , ,......, . . . 2,3—3 мм
Давление блокконтактов............ 1,2—5 кг
Минимальное давление сжатого воздуха для
срабатывания привода............ 3,5 am
Минимальное напряжение срабатывания электромагнитных вентилей............. 30 в
Напряжение переменного тока (частота 50 гц) для испытания изоляции силовой цепи в течение 1 мин................. 9 000 »
Напряжение переменного тока (частота 50 гц) для испытания изоляции цепи управления в течение 1 мин............... 800 »
Давление сжатого воздуха для проверки привода на утечку ................ 1 am
Корпус группового контактора ПКГ-305В (рис. 33) состоит из двух литых стальных рам У, соединенных между собой уголками. На корпусе установлены восемнадцать контакторных элементов 2 типа КЭ-1, кулачковый вал 3, блокировочный барабан 4 с пальцами 5, два пневматических цилиндра 6 и четыре электромагнитных вентиля 7 и 8.
Контакторный элемент КЭ-1 (рис. 34) состоит из стального четырехгранного стержня /, опрессованного составной изоляцией, держателя неподвижного контакта 2, отлитого совместно с дугогасительным рогом, кронштейна 4, с которым шарнирно соединен контактный рычаг 3 с роликом.
С контактным рычагом шарнирно соединен держатель 9 подвижного контакта с пружиной 8 и подвижным контактом.
Для гашения дуги контакторный элемент снабжен дугогаситель-ной катушкой 11 и дугогасительной камерой 10.
Кулачковый вал 7 представляет собой шестигранный стержень, опрессованный составной изоляцией, на который насажены чугунные кулачки, разделенные между собой изоляторами.
Главный вал с кулачками вращается в двух шарикоподшипниках, укрепленных в рамах корпуса.
Во избежание прогиба вал имеет среднюю опору в виде двух роликов, поддерживаемых литым кронштейном.
Привод ПКГ состоит из двух цилиндров. В каждом цилиндре расположены два поршня и зубчатая рейка. В верхнем цилиндре поршни соединены с рейкой, в нижнем свободны.
Рейки обоих цилиндров находятся в зацеплении с шестерней, сидящей на главном валу.
Передача вращения с главного вала на вал вспомогательного барабана осуществляется зубчатой передачей, размещенной со стороны привода.
Блокировочный барабан 4 (см. рис. 33) выполнен из бумажно-бакелитового цилиндра. На его поверхности укреплены медные сегменты, замыкающие при вращении вала соответствующие контактные пальцы, и изоляционные сегменты, изготовляемые из фибры.
Подача сжатого воздуха в цилиндры привода и выпуск его в атмосферу производятся тремя включающими 8 и одним выключающим 7 электромагнитными вентилями, катушки которых питаются от контроллера машиниста.
Выключающий вентиль 7 подводит воздух к правой полости верхнего цилиндра; к левой его полости и обеим полостям нижнего цилиндра воздух подводят включающие вентили 8.
Управление аппаратом происходит следующим образом.
При последовательном соединении двигателей катушки всех вентилей не возбуждены. Выключающий вентиль подает сжатый воздух в правую полость верхнего цилиндра. Все три включающих вентиля соединяют полости цилиндров с атмосферой, при этом поршень верхнего цилиндра установится в левое крайнее положение и соответственно повернет кулачковый вал.
При последовательно-параллельном соединении двигателей получают питание выключающий вентиль и оба Вентиля нижнего цилиндра. Правая полость верхнего цилиндра соединяется с атмосферой. Обе полости нижнего цилиндра заполняются воздухом, зубчатая рейка устанавливается в среднее положение и соответственно поворачивает кулачковый вал.
В момент перехода возбуждены все катушки вентилей. Встречные магнитные потоки катушек выключающего вентиля взаимно уничтожаются, вследствие чего вентиль работает, как при обесточенных катушках. Все четыре полости цилиндров заполняются сжатым воздухом, и привод остается в том же среднем положении.
На параллельном соединении возбуждены катушки включающего и выключающего вентилей верхнего цилиндра. Правая полость верхнего цилиндра и обе полости нижнего цилиндра соединены с атмосферой. Сжатый воздух передвигает рейку верхнего цилиндра в правое крайнее положение и соответственно поворачивает кулачковый вал.
На электровозах, не имеющих рекуперативного торможения, установлен групповой контактор типа ПКГ-323, аналогичный по конструкции и отличающийся от описанного меньшим количеством контакториых элементов (четырнадцать) и иной разверткой вспомогательного барабана и кулачкового вала.