сжатого воздуха в резервуарах тепловоза срабатывает реле давления и неподвижный якорь электродвигателя компрессора подключается через силовой контакт одного из этих контакторов (контактор подающий напряжение) и резне- тор на напряжение генераторас После этого часть его напряжения прокладывается к электродвигателю и он начинает вращаться с Спустя промежуток времени, задаваемый реле времени, второй (шунтирующий) контактор своим силовым контактом шунтирует пусковой резистор, к электродвигателю прикладывается все напряжение генератора и увеличивается частота вращения компрессораЭлектродвигатель вращает компресот положения контакта реле давления и по пусковому резистору протекает ток в течение недопустимо длительного временно
Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что имеет реле напряжения, дополнительное реле времени, световой индикатор и кнопку„
Эти реле контролируют время наличия напряжения на пусковом резисторе и, соответственно, время протекания тока, который его нагревает,, Если при повреждении контакторов контролируе5 мое время превысит допустимую величину, то реле напряжения и дополнительное реле времени обеспечивают прекращение тока возбуждения генератора, после чего напряжение его якор
сор до тех пор, пока давление в резер- 20 ной обмотки снижается до нуля, преквуарах тепловоза достигнет требуемой величиньц После этого реле давления возвращается в исходное состояние, снимает напряжение с катушек обоих контакторов, их контакты размыкаются, снимают напряжение с электродвигателя и он оснатавливается
При нормальном функционировании известного устройства в цепи пускового резистора ток протекает непродолжи- зд этого резистора и последующее его
тельное время, равное единицам секунд Поэтому установленная мощность пускового резистора не позволяет его включать на все время работы электродвигателя, которое составляет десятки минут„ В случае реально возможных от- казов контакторов в известном устройстве по пусковому резистору протекает ток в течение недопустимо длительного времени. Это вызывает его нагрев, который сопровождается появлением пожароопасной обстановки, и повреждение пускового резистора
Такими отказами контакторов являются обрыв цепи питания катушки шунтирующего контактора, механическое повреждение его силового контакта, препятствующее его замыканию и сваривание контакта подающего напряжение контактора. Первые два отказа приводят к тому, что после срабатывания реле давления замыкается контакт только контактора, подающего напряжения, контакт шунтирующего контактора остается разомкнутым и пусковой резистор обтекается током в течение всего времени работы элект-родвигателя. При третьем отказе электродвигатель находится постоянно в работе, независимо
ращается ток в цепи пускового резистора и снимается напряжение с электродвигателя компрессора при любом положении контакта реле давления. Б результате этого при повреждении контакторов время протекания тока в цепи пускового резистора ограничивается до такой величины, при котором не возникает пожароопасный нагрев
разрушение„
Световой индикатор позволяет получить и запомнить информацию о появлении повреждений в силовых цепях электродвигателя и генераторао Кнопка, деблокировав дополнительное реле времени и сняв напряжение со светового индикатора, переводит их в исходное состояние и, таким образом, обеспечи
вает их многократное действие при повреждениях контакторов, сопровождающихся увеличением времени протекания тока по пусковому резистору. В результате этого повышается надежность устройства управления электродвигателем компрессорас
На чертеже показана схема вспомогательного электрооборудования тепловоза с предложенным устройством..
Схема содержит реле напряжения с катушкой 1.1 и контактором 1„2, пусковой резистор 2, предохранитель 3, подающий напряжение контактор с силовым 4.1 и блокировочным 4.3 контактами и катушкой 4.2, шунтирующий кон- тактор с силовым контактом 5.1 и
катушкой 5„2, электродвигатель 6 компрессора с якорной обмоткой 6„1 и обмоткой 602 возбуждения, раздели
тельный диод 7, генератор 8 постоянного напряжения с якорной обмоткой и обмоткой 8„2 возбуждения, контакт 9 контактора питания регулятора 10 тока возбуждения генератора 8, аккумуляторную батарею 11, контакт 12 реле давления, реле 13 времени с контактом 13 1, кнопку 14, световой индикатор 15, реле 16 времени с контактами 16„3 и клеммы 17, которые находятся в цепи fw« показана) катушки контактора с контактом 9. „
Предохранитель 3 защищает от короткого замыкания цепи электродвигателя 6, который вращает компрессор, подающий сжатый воздух в резервуары тепловоза., Величина давления в этом резервуаре контролируется с помощью реле давления, которое при определенном значении контролируемого давления меняет положение своего контакта 12
Разделительный диод 7 и контактор с контактом 9 исключают при неработающем дизеле разряд аккумуляторной батареи 111 на обмотки 801 и 8,2 соответственно (через регулятор 10) генератора 8 о
Якорь генератора 8 соединен механически с коленчатым валом дизеля тепловоза и при работающем дизеле вращается Во время пуска дизеля генератор 8 работает в режиме двигателя, который получает электроэнергию от аккумуляторной батареи 11 и вращает коленчатый вал дизеля На приведенной схеме не показаны электрические цепи, обеспечивающие работу генератора 8 в таком режиме
При работающем дизеле генератор 8 вместе с регулятором 10 выполняют функции регулируемого источника постоянного напряжения. Этот источник имеет управляющий вход с контактом 9 и питает потребители (электродвигатели, аккумуляторная батарея, катушки контакторов и т„п.) собственных нужд тепловоза„ При работе генератора 8 в таком режиме регулятор 10 стабилизирует напряжение якорной обмотки генератора 8 при изменениях его нагрузочного тока и частоты вращения коленчатого вала дизеля„
Процесс такой стабилизации осуществляется следующим образом.
При уменьшении (увеличении) напряжения обмотки 8„1 уменьшается (увеличивается) напряжение рассогласования, формируемое соответствующим Аункцио
5
0
5
0
5
0
S
0
5
нальным блоком регулятора 10. В результате этого растет (убывает) длительность периодических импулвчюв напряжения, которые Аормируются регулятором 10 и прикладываются к обмотке 8.2 возбуждения генератора 8, и увеличивается (уменьшается) его ток возбуждения Такое регулирование тока возбуждения генератора 8 обеспечивает стабилизацию напряжения его якорной обмотки 8,1 о
Работа предложенного устройства характеризуется двумя режимами: нормальным рабочим режимом, когда оба контактора не имеют повреждений и правильно функционируют, и аварийными режимами при поврежденных контакторах,
В первом режиме устройство работает в следующей последовательности„ В исходном состоянии контакт 9 замкнут, дизель вращает якорь генератора 8 и его якорная обмотка 801 имеет напряжение, полярность которого показана на схеме. Регулятор 10 изменяет ток обмотки 8 возбуждения генератора 8 так, что при изменениях частоты .вращения его якоря и тока нагрузки напряжение якорной обмотки сохраняет стабильную величину. Генератор 8 через разделительный диод 7 заряжает аккумуляторную батарею 1t и питает цепи вспомогательного электрооборудования тепловозао При давлении сжатого возлуха в резервуаре тепловоза, которое превышает уставку реле давления его контакт 12 разомкнут, ка- тушки контакторов, реле 13 и 16 времени, реле напряжения обесточены, световой индикатор 15 не светится и электродвигатель 6 не вращает компрессор
Когда давление сжатого воздуха в резервуаре тепловоза понижается и достигает уставки реле давления, то последнее срабатывает и замыкает свой контакт 12„ После этого напряжение поступает на катушку подающего напряжения контактора и он замыкает свои силовой 401 и блокировочный 4„3 контакты Через пусковой резистор 2, предохранитель 3 и замкнувшийся контакт 4,1 напряжение генератора 8 прикладывается к электродвигателю 6 и он начинает вращать компрессор, который подает сжатый воздух в резервуары тепловоза и давление в резервуаре увеличивается При этом к обмотке 602 возбуждения электродвигателя 6 прикладывается полное напряжение якорной обмотки 8.1 генератора 0, а к якорной обмотке 6„2 электродвигателя 6 прикладывается только часть этого напряжения, а оставшаяся его доля падает на пусковом резисторе 2„ Замкнувшийся блокировочный контакт 403 подающего напряжение контактора подает напряжение на реле 13 времени Оно запускается и через промежуток времени, равный своей уставке, срабатывает и замыкает свой контакт 1301С Через этот замкнувшийся контакт напряжение поступает на катушку 502 шунтирующего контактора. Его контакт 5,1 замыкается и шунтирует пусковой резистор 20
После появления тока в цепи резистора 2 и появления на нем напряжения реле напряжения замыкает свой контакт 102, подает напряжение на световой индикатор 15, который начинает светиться, и на реле 16 времени и оно запускается практически одновременно с реле 13 времени. Так как по сравнению с реле 16 у реле времени 13 меньшая уставка по времени,то реле 13 срабатывает, обеспечивает шунтирование резистора 2 и отпадает реле напряжения раньше, чем сработает реле 16 временно После отпадания реле напряжения его контакт 1„2 размыкается, напряжение снимается со светового индикатора 15 и с реле 16 времени и оно возвращается в исходное состояние,,
После шунтирования пускового резистора 2 к якорной обмотке 601 электродвигателя 6 прикладывается все напряжение якорной обмотки 8„1 генератора 8 и электродвигатель 6 продолжает вращать с большей частотой компрессор, который подает сжатый воздух в резервуары тепловоза и давление в них увеличивается.
Такой рабочий режим продолжается ло тех пор, пока давление в резервуарах не достигнет такой величины, при которой реле давления сработает и разомкнет свой контакт 12Ь
0
Ю
тепловоза„ Далее по мере расхода сжатого воздуха давление в резервуарах постепенно понижается, достигает значения, при котором реле давления снова замыкает свой контакт 12 и после этого повторяется работа устройства в описанной последовательности„
При повреждении шунтирующего контактора, которое сопровождается не- эамыканием его силового контакта , работа устройства осуществляется в такой последовательности.
После замыкания контакта 12 реле давления, подающий напряжение контактор замыкает свой силовой 401 и блокировочный 403 контакты После замыкания контакта 4.1 появляется ток в цепи пускового резистора 2, срабатывает реле напряжения и замыкает свой контакт К2С Замыкание контакта 102 вызывает появление свечения у светового индикатора 15 и запускает реле 16 времени.. После замыкания блокировочного контакта 4„3 запускается реле 13 времени„ Таким образом, практически одновременно запускаются реле 13 и 16 времени. По истечению времени, равного уставке реле 13 времени, оно 3Q срабатывает и замыкает свой контакт 13„10 На обмотку 50 2 шунтирующего контактора поступает напряжение, но вследствие повреждений шунтирующего контактора его силовой контакт 5.1 не замыкается, в цепи резистора 2 продолжает протекать ток и реле напряжения не отпадаето Поэтому после срабатывания реле 13 времени, реле 16 времени не возвращается в исходное состояние0
Далее по истечению интервала времени, -равногг уставке реле 16 времени, .оно срабатывает и замыкает (размыкает) свои контакты 16„1 (16„2 и 16.3)0 Через замкнувшийся контакт 16.1 и замкнутый контакт кнопки 14 реле 16 времени становится на самоподпитку„ Разомкнувшийся контакт 16,2 прерывает ток в цепи катушки контактора с кон25
35
40
45
„тактом 9„ Поэтому после размыкания После размыкания ,-онтактя 12напря- контакта 16.2 размыкается контакт 9,
с регулятора 10 напряжения снимается, ток в обмотке 802 возбуждения генератора 8 прекращается и напряжение его якорной обмотки 8„1 снижается до нуля с, После этого независимо от положения контактов 401 и 5„1 ток в цепи | пускового резистора 2 прекращается, снимается напряжение с электродвигажение снимается с. катушек 4Ь2 и 5,2 контакторов и с реле 13 времени, которое возвращается в исходное состояние о После этого размыкаются сипо- вые контакты 4.1 и 5С1 обоих контакторов, напряжение с электродвигателя 6 снимается и компрессор прекращает подавать сжатый воздух в резервуары
тепловоза„ Далее по мере расхода сжатого воздуха давление в резервуарах постепенно понижается, достигает значения, при котором реле давления снова замыкает свой контакт 12 и после этого повторяется работа устройства в описанной последовательности„
При повреждении шунтирующего контактора, которое сопровождается не- эамыканием его силового контакта , работа устройства осуществляется в такой последовательности.
После замыкания контакта 12 реле давления, подающий напряжение контактор замыкает свой силовой 401 и блокировочный 403 контакты После замыкания контакта 4.1 появляется ток в цепи пускового резистора 2, срабатывает реле напряжения и замыкает свой контакт К2С Замыкание контакта 102 вызывает появление свечения у светового индикатора 15 и запускает реле 16 времени.. После замыкания блокировочного контакта 4„3 запускается реле 13 времени„ Таким образом, практически одновременно запускаются реле 13 и 16 времени. По истечению времени, равного уставке реле 13 времени, оно Q срабатывает и замыкает свой контакт 13„10 На обмотку 50 2 шунтирующего контактора поступает напряжение, но вследствие повреждений шунтирующего контактора его силовой контакт 5.1 не замыкается, в цепи резистора 2 продолжает протекать ток и реле напряжения не отпадаето Поэтому после срабатывания реле 13 времени, реле 16 времени не возвращается в исходное состояние0
Далее по истечению интервала времени, -равногг уставке реле 16 времени, .оно срабатывает и замыкает (размыкает) свои контакты 16„1 (16„2 и 16.3)0 Через замкнувшийся контакт 16.1 и замкнутый контакт кнопки 14 реле 16 времени становится на самоподпитку„ Разомкнувшийся контакт 16,2 прерывает ток в цепи катушки контактора с кон5
5
0
5
теля 6, компрессор останавливается, реле напряжения отпадает и размыкает свой контакт 1„2и После его размыкания световой индикатор 15 и реле 16 времени через контакты 14 и 16,1 получают от аккумуляторной батареи 11 напряжение„ В результате размыкания контакта 16.3 реле 16 времени снимается напряжение с катушек 402 и 5„2 контакторов и с реле 13 времени„ При этом контакт 401 подающего напряжение контактора, который исправен, размыкается, а цепь контакта 5-1 шунтирующего контактора, который поврежден, сохраняется в разомкнутом состоянии.
После окончания описанных переключений в схеме устройства от аккумуляторной батареи 11 напряжение поступает на реле 16 времени, которое поэтому не переходит в исходное состояние, и на световой индикатор 15, который светится, сигнализируя о аварийном снятии напряжения генератора 8;
10
t5
20
тактора, который не имеет повреждений, размыкается, я силовой контакт 4„1 поврежденного контактора продолж ет замыкать цепь0 После таких перекл чений вводится сопротивление резистора 2 в цепь электродвигателя 6 и он продолжает вращаться с пониженной частотой о При появлении тока в цепи пускового резистора 1 срабатывает реле напряжения и замыкает свой контакт 1.2 Яалее по истечению времени, равного уставке реле 16 времени, оно срабатывает и меняет положение своих контактов Последующая работа устройств продолжается в той последовательност которая описана при рассмотрении ава рийного режима, когда не замыкается силовой контакт 5„1 шунтирующего кон тактора.
Формула изобр.е тения Устройство управления электродвигателем компрессора тепловоза, содер
Устранив неисправность, нажимают крат- 25 пусковой резистор, включенный
30
35
ковременно кнопку 14. Ее контакт снимает напряжение с реле 16 времени, и со светового индикатора 15, который потухает Затем отпускают кнопку 14 и ее контакт замыкает цепь, но напряжение на световой индикатор 15 и на реле 16 времени не поступает, так как его контакт 16С1 успевает разомкнуться за время, в течение которого кнопка 14 нажата, и повторно не замыкает цепь с После этого схема работает в той же последовательности,
При повреждении, которое сопровождается неразмыканием контакта 4,1, например ввиду его сваривания, устройство работает следующим образом. Процесс включения электродвигателя в работу и его последующая работа не имеют каких-либо особенностей по сравнению с нормальным рабочим режимом., Особенности появляются после размы- кания контакта 12 реле давления и заключаются в следующем
Когда контакт 12 реле давления размыкается, напряжение снимается с катушек 4.2 и 5С 2 контакторов и с реле 13 времени, которое после этого переходит в исходное состояние., При этом силовой контакт шунтирующего конв цепь якоря электродвигателя, и два контактора, силовой контакт одного и которых включен параллельно пусковому резистору, а силовой контакт другого контактора - в цепь, связывающу электродвигатель с регулируемым исто ником питания, реле времени и давления, контакты которых включены в цепи питания катушек соответственно одного и другого контакторов, отл чающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено реле напряжения, дополнительным реле времени с замыкающим и размыкающим контактами, кнопкой с размыкающим контактом и световым индикатором, связанным с регулируемым источником питания через размыкающий контакт кнопки и замыкающий контакт дополнительного реле времени, -катушка которого подключена параллельно световом индикатору и связана с регулируемым источником питания через замыкающий, контакт реле напряжения, катушка которого подключена к пусковому резист РУ, причем размыкающий контакт допол нительного реле времени связан с управляющим входом регулируемого источ ника питания.
40
5
тактора, который не имеет повреждений, размыкается, я силовой контакт 4„1 поврежденного контактора продолжает замыкать цепь0 После таких переключений вводится сопротивление резистора 2 в цепь электродвигателя 6 и он продолжает вращаться с пониженной частотой о При появлении тока в цепи пускового резистора 1 срабатывает реле напряжения и замыкает свой контакт 1.2. Яалее по истечению времени, равного уставке реле 16 времени, оно срабатывает и меняет положение своих контактов Последующая работа устройства продолжается в той последовательности, которая описана при рассмотрении аварийного режима, когда не замыкается силовой контакт 5„1 шунтирующего контактора.
Формула изобр.е тения Устройство управления электродвигателем компрессора тепловоза, содер
5 пусковой резистор, включенный
0
5
в цепь якоря электродвигателя, и два контактора, силовой контакт одного из которых включен параллельно пусковому резистору, а силовой контакт другого контактора - в цепь, связывающую электродвигатель с регулируемым источником питания, реле времени и давления, контакты которых включены в цепи питания катушек соответственно одного и другого контакторов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено реле напряжения, дополнительным реле времени с замыкающим и размыкающим контактами, кнопкой с размыкающим контактом и световым индикатором, связанным с регулируемым источником питания через размыкающий контакт кнопки и замыкающий контакт дополнительного реле времени, -катушка которого подключена параллельно световому индикатору и связана с регулируемым источником питания через замыкающий, контакт реле напряжения, катушка которого подключена к пусковому резисто- РУ, причем размыкающий контакт дополнительного реле времени связан с управляющим входом регулируемого источника питания.
0
t
)
M
CO JO
см SP
M-o
«
Ј
&ъ
fO
X
«M
0
к--„-Иn
Ощ
I5
Г
тч- v
