Электромагнитные контакторы. Служат для многократного включения и отключения цепей тока

Служат для многократного включения и отключения цепей тока. На вагонах «Татра» применяются электромагнитные контакторы различных типов:

SA-781 - наиболее распространенные

SL -11 - линейный контактор

SA - 263 - контактор отопления

SG -11 и другие.

Принцип работы всех контакторов одинаков.

В цепях тяговых двигателей, вспомогательных машин и пере­вода стрелок для замыкания и размыкания цепей применяют электромагнитные контакторы SA-781, для включения цепей индуктивного шунта — контакторы SC-12, для цепей колодочного и рельсового тормозов SA-261 и SA-263, для цепей отопления — SA-263 и SE-11, для отключения демпферных реостатов R1 и R2—SG-11. Конструкции рассматриваемых электромагнитных контакторов аналогичны друг другу, но они имеют различные технические данные и особенности в зависимости от параметров цепей, в которые они включены. Каждый электромагнитный кон­тактор имеет следующие основные узлы: контактную систему, дугогасительную систему, электромагнитный механизм и систему блок-контактов.

Контактная система состоит из: якоря 3 (рис. 12) с контак­том 6, неподвижного контакта 9 и отключающей (возвратной) пружины 16. Дугогасительная система, как правило, включает в себя дугогасительную катушку 13 с магнитными полюсами 11 или постоянный магнит 17, дугогасительную камеру 8 и дугогасительные рога 7, 10. В электромагнитный механизм входят: включающая (подъемная) катушка 14, сердечник 1 и магнитопровод 15.

Основными элементами системы вспомогательных блок-кон­тактов, предназначенных для согласования работы контактора с другими аппаратами цепи, являются: изоляционное основание, подвижной и неподвижный контакты, притирающие пружины. В зависимости от назначения блок-контакты могут быть замыкаю­щими и размыкающими.

Рис. 12. Электромагнитные контакторы типов:

а – SG-11; б – SA-781; в – SA-263, SC-11; г – SA-261; д – SE-12

Для удобства доступа и обслуживания контакторы установлены в контакторных панелях. Имеются 3 контакторных панели, расположенные в средней части вагона. 1-я - слева ; 11-я между I и III; III-я - справа за линейным контактором.

Неисправности

· Приваривание контактов (контакты должны разомкнуться, а остаются замкнутыми).

Причины: недостаточное притирание или оно отсутствует совсем, повреждение деталей, участвующих в притирании, плохое касание контактов и др. Чаще всего привариваются контакторы R1,R2 как работающие в наиболее тяжёлых условиях

· Пробой изоляции, т.е. попадание, переброс напряжения с частей, находящихся под напряжением 600В. на раму или на части, работающие под низким напряжением 24В (включ. катушка, блокконтакты) т.е. короткое замыкание.

· Механическое заедание подвижной части, например; о дугогасительную камеру.

· Контактор не включается - Не поступает питание на включающую катушку или величина напряжения питания недостаточна.

· Нарушение контакта блокконтактов (попадание пыли, недостаточное нажатие, плохое касание и др.) Напр, нарушение контакта б/к В2 вызовет отказ цепи Р/м и след. отказ электродинамического торможения

Главный или линейный контактор типа SB-791 или SL-11 служит для включения и выключения всей силовой цепи при пуске и разгоне вагона, а также для отклю­чения силовой цепи с помощью реле максимального тока при пере­грузках.

Линейный контактор (рис. 97) смонтирован вместе с реле максимального тока на общем основании и с помощью изоляторов 21 крепится к раме кузова. Он расположен с правой стороны вагона в средней части за первой тележкой. От попадания воды и грязи его предохраняет металлический кожух (на рисунке не показан) с резиновым уплотнением. К основанию 2 крепится ярмо магнито­провода 1, на сердечнике которого расположена низковольтная об­мотка 20. Якорь 11 связан с главным подвижным контактом 14. Главный неподвижный контакт 15 укреплен на стойке и соединен с дугогасительной обмоткой к которой подходит провод 18 от токоприемника. Соединение подвижного контакта 14 с неподвиж­ным 15 происходит в дугогасительной камере 16. Якорь втягивают две выключающие пружины 12. Для притирания главных контактов служит пружина 19. Включение и отключении низковольтных це­пей осуществляют блок-контакты 3. В местах шарнирных соеди­нений предусмотрен гибкий шунт 13.

Рис. 97. Линейный контактор:

1 - магнитопровод. 2 - основание. 3, 4-блок-контакты. 5 - якорь реле . 6 - регули­ровочная пружина, 7 - рычаг якоря, 8, 10, 17 20 - обмотки, 9, 18 - выводные прово­да, 1 - якорь контактора, 12 - выключаю­щие пружины. 13 - шунт, 14, 15 - главные контакты, 16 - дугогасительная камера, 19 - притирающая пружина, 21 - изолятор

Рис. 98. Схемы, поясняющие работу мак­симального реле и линейного контактора:а - выключенное положение, б - включенное положение, в - выключенное «положение ли­нейного контактора при срабатывании максимального реле»

У реле максимального тока (на рис. 97 справа) на общем сердечнике расположены две обмотки: токовая 8 и удержи­вающая 10. По токовой обмотке проходит силовой ток высокого напряжения от линейного контактора к выводному про­воду 9; удерживающая обмот­ка является низковольтной, якорь 5 реле максимального тока, притягиваясь к сердечни­ку, воздействует на блок-кон­такты 4, а через рычаг 7 яко­ря - на якорь линейного кон­тактора, чем способствует его отключению. С помощью регу­лировочной пружины б можно отрегулировать ток срабатыва­ния реле, обычно он составляет 750 А.

Когда водитель нажимает на пусковую педаль, замыкает­ся низковольтная цепь и ток напряжением 24 В подается в обмотку 20 (рис. 98, а и б). Сердечник контактора намагни­чивается и притягивает якорь 11. При этом главные контакты 14 и 15 замыкаются и ток высокого напряжения по проводу 18 от токоприемника проходит через витки дугогасительной обмотки 17, главные контакты 14 и 15, гибкий шунт 13, токовую обмотку 8 реле максимального тока к про­воду 9, по которому и попадает на тяговые двигатели.

Если водитель отпускает пусковую педаль в нулевое положение, цепь, подводящая ток к обмотке 20, отключается. Сердечник размагничивается и якорь 11 контактора под действием силы тяжести выключающих пружин отпадает, благодаря чему главныe кон­такты 14 и 15 размыкаются. Между главными контактами возника­ет электрическая дуга, которая гасится дугогасительным устройст­вом. Подача тока высокого напряжения к тяговым двигателям пре­кращается. Выключение линейного контактора может произойти без участия водителя под действием реле максимального тока в том случае, когда ток силовой цепи превысит 750 А.

При включенном линейном контакторе по токовой обмотке 8 реле максимального тока (рис. 98, б) проходит ток силовой цепи, если он меньше 750 А, то сила притяжения якоря 5 недостаточна, чтобы преодолеть усилие регулировочной пружины 6. При токе свыше 750 А магнитный поток обмотки 8 реле увеличит силу при­тяжения якоря 5 настолько, что преодолеет усилие пружины. Якорь 5 притянется к сердечнику и своей изоляционной планкой приведет в действие блок-контакты 4. Одна пара этих контактов отключит питание обмотки 20 линейного контактора и он выклю­чится, другая пара контактов замкнет цепь удерживающей обмот­ки 10 и это предотвращает произвольное включение линейного контактора.

Для включения линейного контактора после срабатывания реле максимального тока следует отпустить в нулевое положение пуско­вую педаль и нажать кнопку 22 (рис. 98, в) «Максимальное реле» на пульте водителя. При этом разорвется ·цепь удерживающей об­мотки 10 реле максимального тока и аппараты будут подготовлены к включению.

Технические данные контактора SL-11 с реле максимального тока следующие:

Неисправности

· Приваривание контактов (контакты должны разомкнуться, а остаются замкнутыми).

Причины: недостаточное притирание или оно отсутствует совсем, повреждение деталей, участвующих в притирании, плохое касание контактов и др.

· Пробой изоляции, т.е. попадание, переброс напряжения с частей, находящихся под напряжением 600В. на раму или на части, работающие под низким напряжением 24В т.е. короткое замыкание.

· Механическое заедание подвижной части, например; о дугогасительную камеру.

· Контактор не включается - Не поступает питание на включающую катушку или величина напряжения питания недостаточна.

Реле

На вагонах производства ЧССР установлены реле безопасности (типа RA-448), реле блокировки тормозов (типа RA221/LO), реле привода дверного механизма (типа RD-11), промежуточное реле включения сигналов поворота и дифференциальное реле.

Реле безопасности предназначено для отключения линейного контактора и включения колодочных и рельсовых тормозов при отпуске водителем педали безопасности (если включена цепь уп­равления и тормозная педаль не зафиксирована в стояночном по­ложении) и при включении экстренного тормоза из салона вагона. Кроме того, реле безопасности срабатывает в случае разрыва по­езда, работающего по системе многих единиц.

Реле блокировки тормозов обеспечивает включение колодоч­ных тормозов при истощении реостатного торможения( со скорости 4-5 км/ч), а также при его отказе. Реле привода дверного механизма включает электро­двигатели дверей, обеспечивает их вращение, в требуемом направ­лении соответственно для открывания и закрывания дверей. Про­межуточное реле включения сигналов поворота под действием пре­рывателя сигнала поворота подает прерывистый ток ,к соответствующим сигнальным лампам.

Дифференциальное реле снабжено двумя одинаковыми обмот­ками, расположенными на одном сердечнике, каждая включена в одну из групп двигателей. Магнитные поля этих обмоток дейст­вуют встречно, и при нормальных токах сердечник размагничен, при обрыве или замыкании в одной из групп двигателей реле сра­батывает, отключая линейный контактор:

Вибрационные реле являются разновидностью электромагнит­ных. Их называют так из-за частых колебаний якоря при работе. На вагонах Т-3 использованы два вибрационных реле - ограни­чительное и реле-регулятор напряжения (реле-регулятор заряда)

Ограничительное реле служит для управления двигателем уско­рителя. На текстолитовой панели (рис. 104, а) расположен сталь­ной П-образный сердечник 3 электромагнита. На сердечнике нахо­дятся четыре обмотки: силовая OR представляющая собой два витка толстой медной шины, включена последовательно в цепь тяговых двигателей; регули­ровочная RC, подключен­ная к цепи низкого на­пряжения; обмотка подго­товки СР, включаемая в силовую цепь во время торможения - или выбега вагона; Прерывающая РС подключенная к цепи на­пряжения 24 В. К якорю 4 крепится текстолитовая пластинка 5, на которой находится подвижный угольный контакт 7. Под действием пружины 2 контакт 7 соединяется с неподвижным серебряным контактом 9. По другую сторону угольного кон­такта 7 расположен не­подвижный контакт 6 (серебряный). Для подачи тока к подвижному контакту 7 служит гибкий шунт 8.

Силовая или главная обмотка предназначена для создания основного магнитного потока, под действием которого якорь притягивается к сердечнику. Если в других обмотках тока нет, якорь притянется при токе в цепи тяговых двигателей 480-500 А. Регулировочная обмотка создает дополнительный магнитный поток, действующий ,согласно с основным. Если в обмотке есть ток, якорь реле притянется при меньшем токе тяговых двигателей. В эту об­мотку можно подавать различное напряжение (24, 16, 12 и 8 В) для регулирования тока уставки ограничительного реле. Током уставки называется ток, при котором реле срабатывает, т. е. при котором притягивается якорь реле. Напряжение в регулировочную обмотку подается через контроллер от потенциометра (см, рис.144, д).

Рис. 104. Ограничительное реле:

а - общий вид, б - г - различные положения контактов реле прн работе: 1 - панель, 2 - пру­жина, 3 - сердечник, 4 - якорь, 5 - изоляционная пластинка, 6. 9 - неподвижные серебряные кон­такты, 7 - подвижный угольный контакт, 8 - шунт

Обмотка подготовки служит для создания дополнительного магнитного потока в режиме выбега, когда необходимо уменьшить ток уставки ограничительного реле до 30-60 А. Небольшой допол­нительный магнитный поток 06мотка 'подготовки создает и в режи­ме торможения.

Прерывающая обмотка позволяет увеличить чувствительность реле. Она создает дополнительный магнитный поток при относи­тельно большом воздушном зазоре между сердечником и якорем;

при малом зазоре обмотка отключена. Благодаря этому уменьша­ется разница в токах, при которых притягивается и отпадает якорь реле.

При малом магнитном потоке якорь 4 (рис. 104, б) под дейст­вием пружины 2 соединяет подвижный контакт 7 с неподвижным 9. Ток низкого напряжения проходит на якорь двигателя ускорителя, который поворачивает крестовину ускорителя в направлении, соот­ветствующем выведению реостата. При этом ток тяговых двигате­лей растет. Этот же ток проходит и по силовой обмотке реле. Когда он достигнет величины, равной уставке реле, якорь ограничитель­ного реле притянется (рис. 104, в), растянув пружину, и контакт 7 отойдет от контакта 9; питание двигателя ускорителя прекратится и он остановится. Крестовина ускорителя перестанет поворачивать­ся и выведение реостата приостановится. Ток начнет у6ывать. Как только он станет меньше уставки ограниительного реле, под дейст­вием пружины 2 контакты 7 и 9 вновь замкнутся. В результате ускоритель опять будет выводить реостаты, так как вновь начнет работу двигатель ускорителя.

Описанные процессы происходят очень быстро и якорь реле вибрирует. Поэтому мы можем считать; что с помощью ограничи­тельного реле, воздействующего на ускоритель, в силовой цепи во время пуска или торможения поддерживается неизменный ток, рав­ный уставке реле.

Токи (А) уставок по позициям контроллера:

Реле-регулятор генератора вагона Т-З служит для поддержания постоянного напряжения на выходе генератоpa. На текстолитовой панели располо­жен П-образный, стальной сердечник 2 электромагнита. На сердеч­нике находятся две низковольтные обмотки 3; CRN - подключен­ параллельно выходу генератора и CRP - включенная пасле­давательна с наиболее мощными потребителями тока низкого напряжения. Подвижная часть реле состоит из стальнага якоря 4, к которому крепится тексталитавая пластинка 5 с находя­щимся на ней подвижным угольным контактам 7. По обе стороны от подвижного имеются неподвижные серебряные контакты 6 и 9. Регулировочная пружина 10 воздействует на якорь так что подвижный угольный конта кт 7 соединяется с неподвижным 9. Когда якорь под действием тока в обмотках притягивается к сердечник , контакт 7 отходит от контакта 9, а при значительном токе соединя­ется с контактом 6. Для подачи подвижному контакту 7 служит гибкий шунт 8. Рядом с реле находятся регулировочные резисторы.

Если на клеммах генератора напряжение ниже нормального то магнитное поле обмоток регулятора CRP и CRN невелика и pегyлировочная пружина удерживает замкнутыми контакты 7 и 9. В цепи обметки возбуждения генератора резисторов нет и магнит­ное поле ее максимальна. Напряжение на клеммах генератора воз­растает, возрастает и магнитное поле обмоток регулятора.

Рис .. 106. Реле-регулятор вагона 1-3:

J - панель, 2 - сердечник электромагнита, 3 - обмотка, 4 - якорь. 5 - изоляционная пластинка, 6, 9 - неподвижные контакты. 7 - подвижный контакт, 8 - шунт, 10- пружина

Как только напряжение генератора, достигнет установленной вели­чины, магнитное поле обмоток регулятора преодолеет сопро­тивление регулировочной пру­жины, якорь притянется и кон­такты 7 и 9 разомкнутся. В об­мотки возбуждения генератора войдет ток через резистор и напряжение на клеммах гене­ратора понизится. Если напря­жение понизится недостаточно, то под действием магнитного поля обмоток регулятора якорь притянется полностью и контакты б и 7 регулятора замнутся. Параллельно обмотке возбуждения генератора будет подключен резистор и напря­жение на клеммах генератора понизится в, большей мере.

Реле должно быть настроено так, чтобы напряжение генератора превышало напряжение аккумуляторной батареи. Это напряжение составляет 26,5-27,5в.

Реле вибрационные на большинстве вагонов и электронные на вагонах последних выпусков. Расположено в третьей контакторной панели.

Для проверки напряжения генератора отключить рубильник в аккумуляторном щитке в кабине при включенном управлении. Вольтметр покажет напряжение генератора.

Тема 3.1.2.7.

«Аппаратура защиты электрических цепей.