Температурное реле

Температурные реле (термореле) нашли на тепловозах широкое применение для защиты дизелей от чрезмерного повышения температуры воды, масла и автоматического управления работой холодильника. Дизель тепловоза ТЭЗ снабжен температурным реле ТРК-3, которое снимает с него нагрузку, если температура охлаждающей воды превысит предельно допустимую величину, равную 90°С. Схема реле показана на рис. 213.

Рис. 213. Схема температурного реле

Термореле состоит из двух основных частей: датчика и исполнительного механизма, которые соединены капиллярной трубкой. Датчик представляет собой патрон, заполненный легкокипящей жидкостью. В качестве таких жидкостей используют ацетон, эфир, хлорметил и др. Датчик вводится в трубопровод с жидкостью, температура которой контролируется. По мере повышения температуры жидкости, протекающей по трубопроводу, легкокипящая жидкость в датчике испаряется и повышается давление образовавшегося насыщенного пара. Это давление по капиллярной трубке передается на сильфон исполнительного механизма. Сильфон сжимается, его шток, преодолевая усилие пружин, постепенно поворачивает рычаг реле против направления вращения часовой стрелки. Следовательно, термореле преобразует температуру жидкости в давление насыщенного пара легкокипящей жидкости и далее действует  по  принципу    манометра. Поэтому реле такого типа получили название   термоманометрических. В тот момент времени, когда температура воды дизеля достигнет предельной величины (превысит 90°С), правый конец рычага отходит от штифта (кнопки) микропереключателя. Микропереключатель срабатывает и разрывает электрическую цепь катушки контактора возбуждения тягового генератора. Контактор размыкает цепь питания током обмотки возбуждения генератора. Нагрузка с дизель-генератора снимается, и дальнейший интенсивный нагрев охлаждающей воды предупреждается. Чтобы после охлаждения воды вновь нагрузить дизель, необходимо обязательно перевести рукоятку в нулевое положение. Благодаря этому предотвращаются большие толчки тока тягового генератора и силы тяги локомотива. Настройка термореле ТРК-3 на заданную температуру срабатывания производится с помощью регулировочного винта. На тепловозах 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В и ТЭП80 широко используются температурные термоманометрические реле типа КРД-2 с двумя термобаллонами, вставленными в трубопроводы воды и масла. Термореле отключает возбуждение тягового генератора, снимая нагрузку с дизеля, если температура воды превысит 95°С, а масла дизеля 85°С.

Реле времени

Широкое применение реле времени нашли в системах управления тепловозами для  обеспечения   заданной продолжительности ряда процессов, например предпусковой прокачки дизелей маслом, а также в целях разграничения времени переключения отдельных аппаратов. Для коротких выдержек времени (от 1 до 6 с) применяют электромагнитные реле времени, для более длительных выдержек (до 180 с) устанавливают электропневматические или полупроводниковые реле времени. Электромагнитное реле времени типа РЭВ-812 имеет катушку, которая установлена на стальном сердечнике (рис. 214). Качающийся якорь реле удерживается в отключенном состоянии возвратной пружиной. В верхней части реле на изоляционных колодках установлены неподвижные контакты, а на якоре — подвижные контакты. Главной особенностью реле является применение массивного основания и демпфера, изготовленных из алюминия.

Рис. 214. Электромагнитное реле времени

Ток, проходящий по катушке, создает магнитный поток, который преодолевает действие пружин и притягивает якорь реле к сердечнику. При включении реле спадающий ток катушки наводит э. д. с. взаимоиндукции в основании и демпфере. Возникающие в них вихревые токи замедляют процесс снижения магнитного потока реле, обеспечивая задержку отпадания якоря реле. Реле РЭВ-812 создает выдержку времени в пределах 0,8 — 2,5 с, которую можно регулировать с помощью затяжки отжимной пружины или изменения толщины       немагнитной  прокладки якоря. На   тепловозах  ТЭЗ,  2ТЭ10Л  и 2ТЭ10В  электромагнитные  реле   времени устанавливаются в электрических цепях управления силовыми электропневматическими контакторами. При установке рукоятки контроллера в положение «Холостой ход» реле времени задерживает выключение силовых контакторов на 1,3—1,5 с, чтобы успело снизиться напряжение тягового генератора после снятия его возбуждения. Силовые контакторы выключаются при отсутствии тока в их цепи, в результате долговечность и надежность работы контакторов значительно повышаются. На тепловозах 2ТЭ10Л и 2ТЭ10В электромагнитные реле времени применяются также для ступенчатого, постепенного восстановления мощности тягового генератора после прекращения боксования колесных пар. Электропневматическое реле времени показано на рис. 215. В верхней части реле находится пневматическая камера с диафрагмой, игольчатым и обратным клапанами. Диафрагма соединена с верхней подвижной частью реле, которая под действием пружины диафрагмы стремится опуститься вниз. Этому препятствует нижняя подвижная часть, удерживаемая в верхнем крайнем положении с помощью более сильной возвратной пружины. Подвижные части реле воздействуют на два микропереключателя.

Рис. 215. Электропневматическое реле времени с двумя микропереключателями

Электромагнитная система реле состоит из катушки, магнитного ярма и якоря. Верхним микропереключателем замедленного действия управляет пневматическая система реле, нижним микропереключателем мгновенного действия — электромагнитная система реле.   Все детали реле смонтированы на панели, которая в свою очередь крепится на амортизаторах к каркасу аппаратной камеры. При обесточенной катушке электромагнитной системы подвижные детали реле под действием возвратной пружины находятся в крайнем верхнем положении. Если замкнуть цепь питания катушки реле, то магнитный поток втягивает якорь. Связанная с якорем нижняя подвижная часть реле опускается, сжимая возвратную пружину. Рычажок этой части переключает контакты микропереключателя  мгновенного  действия. Верхняя подвижная часть реле под действием пружины начинает опускаться вниз и тянет за собой диафрагму. Над диафрагмой возникает разрежение, препятствующее ее движению. Диафрагма растягивается постепенно, по мере поступления воздуха через небольшое отверстие игольчатого клапана. Лишь в конце перемещения верхней подвижной части (до 90—50 с после включения катушки реле) ее рычажок, поворачиваясь вокруг упора, нажимает на штифт микропереключателя с выдержкой времени для переключения его контактов. Скорость перемещения верхней подвижной части реле, а значит, и выдержка времени зависят от быстроты заполнения воздухом камеры над диафрагмой. Поэтому выдержку времени можно регулировать, изменяя положение иглы, в результате чего изменяется площадь отверстия, через которое воздух поступает в поддиафрагменную полость. При размыкании цепи    катушки    электромагнитная система реле перестает действовать, и возвратная пружина перемещает подвижные части реле в верхнее крайнее положение. Воздух из полости над диафрагмой быстро выходит через обратный клапан- На тепловозах 2ТЭ10Л электропневматические реле времени обеспечивают прокачку масла перед пуском дизеля в течение 90 с и ограничивают время пуска дизеля (до 30 с) для предупреждения чрезмерного разряда аккумуляторной батареи. Электропневматические реле времени широко применяются на тепловозах ТЭЗ и др. На тепловозах 2ТЭ10В находит применение более надежное полупроводниковое   реле   времени.