5 ти проводная схема управления стрелкой в приводе
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЯТИПРОВОДНОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТРЕЛОЧНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
Целью настоящей работы является изучение пятипроводной схемы управления стрелочным электроприводом с двигателем переменного тока и исследование работы фазоконтрольного блока рабочей цепи включения электродвигателя.
Пятипроводная схема управления стрелочным электроприводом с двигателем переменного тока применяется в релейной централизации с центральными зависимостями и центральным питанием (БМРЦ).
В качестве электродвигателей используются МСТ-0.3 и МСТ-0.6, основные характеристики которых приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Основные характеристики электродвигателей МСТ-0.3 и МСТ-0.6.
Потребляемый ток. А, не более
Схема включения привода СП-3 с двигателем переменного тока пятипроводная. Двигатель включается только по схеме «Звезда».
Двигатель МСТ-0.3 применяется в ЭЦ с маршрутизированными передвижениями, а двигатель МСТ-0,6 в маневровых районах с укоренным переводом стрелок. В случае использования в СП-3 двигателя МСТ-0.3 усилие на шибере составляет 450 кГс. Потребляемый ток в этом случае равен 1,4 — 1,6 А (в зависимости от типа стрелки).
Рассматриваемая схема совместно с электроприводом выполняет те же функции, что и двухпроводная.
В схеме (рис. 1) применяются следующие приборы:
ППС – поляризованное пусковое стрелочное реле типа ПМПУШ — 150/150, предназначено для: отключения реле НПС, обеспечивая однократный кратковременный режим его работы в пусковой цепи; изменения полярности питающего напряжения в рабочей цепи; исключения появления ложного контроля при перепутывании линейных проводов;
НПС – нейтральное пусковое стрелочное реле типа НМПШ3 — 1500/220, служащее для включения рабочей или контрольной цепи и обеспечения довода стрелки до крайнего положения в случае занятия изолированного участка во время перевода;
ОК, ПК, МК – контрольные реле, предназначенные для контроля плюсового, минусового и промежуточного положений стрелки (реле ОК типа КМ-3000, а ПК, МК – НМ1-1800);
СКТ – изолирующий контрольный трансформатор;
С – изолирующий конденсатор исключающий замыкание постоянной составляющей тока, выделяемой на реле ОК, через обмотку изолирующего трансформатора.
RЗ – ограничивающий резистор, служащий для защиты трансформатора СКТ при коротком замыкании между линейными проводами;
БФК – фазоконтрольный блок предназначен для контроля исправности цепей включения обмотки каждой фазы и протекания в ней рабочего тока.
ВС – диод с последовательно включенным резистором R0=1000 Ом, осуществляющие однополупериодное выпрямление для питания контрольного рале ОК.
Контрольная цепь. Нормально, когда стрелка занимает одно из крайних положений, замкнута контрольная цепь. В данной схеме применена контрольная цепь переменного тока с полярной избирательностью. Датчиками положения стрелки являются контакты автопеключателя, приемником — комбинированное реле ОК. В зависимости от положения стрелки контактами автопереключателя изменяется полярность включения диода параллельно обмотке реле ОК. Питание контрольной цепи осуществляется от индивидуального трансформатора СКТ напряжением 169 В, который помимо преобразования величины напряжения выполняет важную функцию — изолирует контрольную цепь данной стрелки от других контрольных цепей и источников помех.
Полярность тока, проходящего через реле ОК, будет зависеть от положения стрелки, т.е. от полярности включения диода ВС параллельно обмотке реле ОК. При плюсовом положении стрелки через реле ОК ток проходит только в положительный полупериод тока. В отрицательный полупериод ток проходит в основном через диод ВС, который шунтирует обмотку реле ОК низким прямым сопротивлением. При плюсовом положении стрелки контрольная цепь замыкается по проводам Л1 и Л2, а при минусовом — по проводам ЛЗ и Л4. При минусовом положении ток через реле ОК будет проходить только в отрицательный полупериод за счет изменения полярности включения диода параллельно реле ОК. Реле ОК переключит поляризованные контакты и включит контрольное реле МК. В цепи включения ПС и МК нейтральным контактом ОК контролируется исправность контрольной цепи. При обрыве линейных проводов, потере контакта в контрольной цепи к обмотке реле ОК прикладывается переменное напряжение, в результате ОК отпускает нейтральный якорь. К такому же результату приводят короткое замыкание в контрольной цепи и выключение питающего напряжения.
Пусковая цепь. Для перевода стрелки в минусовое положение ДСП поворачивает рукоятку в минусовое положение. Замыкается пусковая цепь. В данной схеме применена пусковая цепь с использованием двух пусковых роле НПС и ППС. Первым срабатывает реле НПС. В цепи его включения осуществляется проверка выполнения условий безопасности: свободности изолированного участка, в который входит данная стрелка (СП), не замкнутость его в маршруте (З). После срабатывания реле НПС отключает контрольную цепь ОК, включает рабочую цепь и замыкает цепь включения реле ППС. При включении рабочей цепи линейное напряжение между фазами С1Ф и С2Ф прикладывается к диоду ВС. Для ограничения тока через него последовательно с диодом контрольной цепи включается резистор сопротивлением I кОм.
Рабочая цепь. После срабатывания реле ППС, оно своими контактами меняет местами фазы С1Ф и С2Ф, чем производится реверсирование двигателя. Питание рабочей цепи производится от трехфазного источника напряжения 245 В + 5 – 10 %. В случае завершения перевода стрелки контактами автопереключателя отключается электродвигатель. Потребляемый ток становится равным нулю. В результате обесточивается роле НПС и включает контрольную цепь. Для исключения повреждения электродвигателя в процессе перевода необходимо постоянно контролировать исправность цепи включения и протекание тока в каждой из обмоток. Этот контроль осуществляется с помощью БФК. Он состоит из трех трансформаторов тока Т1 — ТЗ и выпрямительного моста В. Трансформаторы рассчитаны таким образом, что при протекании по их токовым обмоткам переменного тока 0.8 А и более магнитопроводы насыщаются. Из-за насыщения магнитопровода во вторичной обмотке индуцируется несинусоидальное напряжение, содержащее кроме основной гармоники главным образом третью гармонику (рис. 2).
Рис. 2 Временная диаграмма работы фазоконтрольного блока
Вторичные обмотки этих трансформаторов включены последовательно по схеме разомкнутого треугольника. При такой схеме включения сумма напряжений основной гармоник 50 Гц равна нулю, т.к. они сдвинуты относительно друг друга на угол 120°. Напряжения третьей (и кратных третьей) гармоник складывается, т.к. они совпадают по фазе. Это напряжение после выпрямления подается на вторую обмотку НПС. За счет чего реле НПС блокируется рабочим током двигателя, и будет удерживать нейтральный якорь в притянутом положении до тех пор, пока будет работать электродвигатель. Этим обеспечивается довод стрелки до крайнего положения в случае занятия изолированного участка после начавшегося перевода.
При исчезновении тока в одной из обмоток напряжение на выходе БФК становится равным нулю, т.к. вторичные обмотки трансформаторов в оставшихся двух фазах окажутся включенными встречно. Реле НПС отпустит свой якорь и разомкнёт рабочую цепь. Конденсатор С2 позволяет увеличить выходное напряжение БФК. Регулировка работы привода на фрикцию при двигателях переменного тока должна производиться по динамометру, а не по величине потребляемого тока, как это делается при двигателях постоянного тока. Это объясняется тем, что величина потребляемого тока при изменении нагрузки меняется незначительно. Так, при Р = 110 кГс Iд = 1,4 А, а при Р =310 кГс Iд = 1,65 А.
Пятипроводная схема управления стрелкой с двигателем переменного тока отличается от известных простотой построения всех цепей, повышенной надежностью за счет отсутствия реле, установленных в напольных условиях, и применения бесконтактного двигателя, имеющего срок службы около 20 лет. По сравнению с двухпроводной схемой значительно повышена надежность работы контрольной цепи за счет того, что контроль «+» и «-» положений осуществляется по разным проводам и исключен источник возможного возникновения выпрямительного эффекта (коллектор -двигателя).
По расходу кабеля эта схема несколько больше, чем двухпроводная, однако в пятипроводной схеме не требуется дублирования жил при удалении стрелки от поста ЭЦ на расстояние до 1000 м.
Лабораторная работа выполняется на действующем макете, состоящем из стрелочного электропривода типа СП-6 с электродвигателем переменного тока и пятяпроводной схемы управления, пульта управления, осциллографа и измерительного прибора.
4 Порядок и методика выполнения работы
Изучить схему включения электропривода.
Ознакомиться с расположением аппаратуры на макете, конструкцией используемых приборов.
Проверить исправность работы макета, для чего несколько раз перевести стрелку из одного положения в другое, проверяя каждый раз наличие контроля соответствующего положения.
ВНИМАНИЕ: ДЛЯ ИСКЛЮЧЕНИЯ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ ПЕРЕВОД СТРЕЛКИ ДОЛЖЕН ПРОИЗВОДИТСЯ ТОЛЬКО ПРИ ЗАКРЫТОЙ КРЫШКЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА.
Проверить возможность перевода стрелки при занятии стрелочного участка до начала перевода и во время перевода стрелки. Выполнение данного пункта и всех последующих должно сопровождаться анализом работы схемы.
Убедиться в возможности реверсирования стрелки из промежуточного положения. Остановка привода в среднем положении осуществляется выключением блок — контакта во время перевода стрелки.
Произвести исследование работы фазоконтрольного блока при нормальной работе, а также обрыве одной из фаз. При этом произвести измерение величины и формы напряжения на выходе фазоконтрольного блока. Эти измерения произвести с помощью вольтметра и осциллографа.
Схему включения стрелочного электропривода для одного из следующих положений (по указанию преподавателя):
а) стрелка находится в «+» или «-» положении;
б) стрелка переводится из «+» в «-и или из «-» в»+» ;
г) стрелка работает на фрикцию при переводе в «+» или «-» положение.
Краткое описание функций, выполняемых основными реле.
Временную диаграмму работы схемы управления стрелкой для заданного положения.
Результаты исследований по пункту 4.6 методических указаний.
Объясните последовательность работы реле при переводе из ‘+» в «-» положение и обратно?
Как работает контрольная цепь?
Как работает фазоконтрольный блок?
Как производится реверсирование двигателя?
Для чего в схеме предусмотрены диоды, резисторы, конденсаторы?
Какие преимущества и недостатки имеет эта схема по сравнению с двухпроводной?
Переборов. А.С. и др. Телеуправление стрелками и сигналами. — М.: Транспорт, 1981, стр. 91-94.
Казаков Л.А. Релейная централизация стрелок и сигналов — М.: Транспорт, 1978, стр. 183-186.
Станционные системы автоматики и телемеханики: Учеб. для вузов ж.-д. трансп. / Вл.В. Сапожников, Б.Н. Елкин, И.М. Кокурин и др.; Под ред. Вл.В. Сапожникова. – М.: Транспорт, 1997. – 432 с.
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине “Станционные системы автоматики”. Часть 2; Кустов Г.М., Карачевцев В.В., Санин А.М. – Харьков – 1984.
Источник
37 Пятипроводная схема управления стрелочным эп
Пятипроводная схема требует наличия 5-ти линейных проводов (рис). Для реверсирования электродвигателя используется чередование фаз. Контроль положения стрелок осуществляется по двум линейным проводам. Плюсовое положение стрелки контролируется по проводам Л1 и Л2, минусовое — по проводам Л3, Л4. В схеме используются приборы: НС1 , НС2, НС3 — нейтральные пусковые стрелочные реле, имеющие две обмотки. По обмотке 90 Ом реле возбуждается при повороте стрелочной рукоятки или нажатии стрелочной кнопки, обмотка 0,3 Ом служит для удержания якоря реле в притянутом положении во время перевода стрелки; ПС — поляризованное пусковое стрелочное реле. Две обмотки служат для управления поляризованным якорем; К — комбинированное контрольное реле; оно включено в цепь переменного тока через понижающий трансформатор СКТ по схеме однополупериодного выпрямления с помощью выпрямительного блока БСВ, установленного в стрелочной коробке. ПК, МК — плюсовое и минусовое контрольное реле, диоды Д1-д4, конденсаторы С1 и С2, сопротивления R1 и R2 — эти приборы обеспечивают нормальную работу схемы и выполняют ряд защитных функций.
Перевод стрелки осуществляется с пульта-табло поворотом стрелочной рукоятки (нажатием стрелочной кнопки) соответственно в плюсовае или минусовое положение. Если стрелочный участок свободен от подвижного состава (проверяется контактом реле СП) и стрелка не замкнута в ранее заданном маршруте (контактом реле З), то создается цепь последовательного включения реле НС1, НС2, НС3. Эти реле, возбудившись своими контактами обрывают питание контрольной цепи и подготавливают рабочую цепь питания электропривода. После срабатывания реле ПС обеспечивается подача напряжения в обмотки асинхронного 3-х фазного двигателя. Реле ПС своими контактами обрывает цепь первоначального возбуждения реле НС1,НС2,НС3, которые во время перевода стрелки остаются под током. После перевода стрелки контактами автопереключателя стрелочного привода разрывается рабочая цепь и реле НС1, НС2, НС3 обесточиваются, тем самым создается цепь для контроля положения стрелки. При обрыве одной из фаз исключается возможность пуска двигателя. Это достигается включением реле НС1,НС2,НС3 в линейные провода схемы управления. Контроль положения стрелки производится переменным током. Реле К включено в цепь переменного тока и зашунтировано выпрямительным блоком БСВ, установленным в стрелочном приводе. В зависимости от положения стрелки контактами автопереключателя переключается выпрямительный блок к одной или другой паре линейных приводов, тем самым осуществляется шунтирование плюсовой или минусовой полуволны переменного тока. Т.о. через реле К пропускается положительные или отрицательные полуволны в соответствии с положением стрелки. Реле ПК и МК являются нейтральными повторителями реле К, они проверяют согласованное положение поляризованных якорей реле К и ПС. Обрыв линейных проводов или их сообщение приводят к потере контроля, т.е. к обесточению реле К. Конденсатор С1 служит для увеличения постоянной составляющей пульсирующего тока той или иной полярности и для исключения подмагничевания тр-ра СКТ. Конденсатор С2 обеспечивает замедление на отпадание реле НС1,НС2,НС3 в момент переброса контактов реле ПС. Диод Д4 исключает шунтирование обмоток реле НС и конденсатором С2 во время перевода стрелок.
Источник
Принцип работы пятипроводной схемы управления стрелкой.
Назначение и технические данные.
На железных дорогах сети применяются стрелочные электроприводы с электродвигателями трехфазного тока. По сравнению с электродвигателями постоянного тока они благодаря отсутствию коллектора и щеточного узла более надежны, требуют значительно меньшего ухода, межремонтный срок их службы в 3-4 раза больше.
В связи с дополнительными требованиями к схеме управления стрелочными электроприводами трехфазного тока (отказ от напольного реверсирующего реле, защита от перепутывания линейных проводов и др.) число линейных проводов увеличено до пяти.
В схеме управления стрелочным электроприводом трехфазного тока с центральным питанием пусковые стрелочные реле ППС типа ПМПУШ-150/150 и НПС типа ПМПШЗ-1500/220 обеспечивают коммутацию рабочих и контрольных цепей, а реле НПС, кроме того, и контроль протекания рабочего тока электродвигателя при переводе стрелки.
Блок фазового контроля БФК типа ФК-75 размещен в корпусе реле НМШ и имеет три трансформатора Т1-Т3 типа РТ-3, выпрямитель типа КЦ402Д, конденсатор С1 типа МБМ-160В емкость 0,25 мкФ и два диода VD типа КД205Д в цепи обмоток реле ППС.
Блок БФК предназначен для блокировки реле НПС при протекании рабочего тока по трем фазам рабочей цепи во время перевода стрелки, а в случае отсутствия рабочего тока в одной из фаз- для снятия блокировки с реле НПС и размыкания своими контактами рабочих цепей стрелочного электропривода.
Первичные низкоомные обмотки трансформаторов Т1-Т3 включены в линейные провода рабочих цепей стрелки. Вторичные обмотки соединены последовательно и через выпрямитель подключены к высокоомной обмотке 1-3 реле НПС. К выводам вторичных обмоток трансформаторов подключен конденсатор С1, который за счет резонансного эффекта повышает напряжение на выходе блока до значения, необходимого для надежного удержания якоря реле НПС по обмотке блокировки.
Контрольная цепь схемы стрелки получает питание от блока контроля БК типа БК-75, в котором имеются стрелочный однофазный трансформатор Т4 типа СКТ-1, резистор R типа ПЭ-50 сопротивлением 1 кОм и конденсатор С2 типа МБГЧ емкостью 10 мкФ на напряжение 250 В.
Принцип работы пятипроводной схемы управления стрелкой.
При повороте стрелочной рукоятки срабатывает нейтральное пусковое стрелочное реле НПС, а затем через его контакт- поляризованное пусковое стрелочное реле ППС. Контактами этих реле замыкается цепь электродвигателя, и стрелка переводится.
Во время перевода стрелки напряжение на блокирующую обмотку 1-3 реле НПС подается с блока БФК. Переменный рабочий ток стрелки, протекающий по первичным обмоткам трансформаторов, равный 0,8А и более, насыщает магнитопроводы трансформаторов, вследствие чего их магнитные потоки несинусоидны и содержат, кроме основной, и третью гармонику. Во вторичных обмотках трансформаторов возникают э. д. с. индукции, которые также содержат основную и третью гармоники, при этом сумма основных гармоник, сдвинутых относительно друг друга на 120 градусов, равна нулю. Третьи же гармоники совпадают по фазе и дают суммарное напряжение, которое подается на высокоомную блокирующую обмотку реле НПС через диоды выпрямителя. В случае обрыва одной из фаз вторичные обмотки двух работающих трансформаторов оказываются включенными встречно и сумма их напряжений на выходных зажимах блока БФК становится равной нулю. Реле НПС лишается тока и своими контактами размыкает рабочую цепь электродвигателя, электропривода, предотвращая его работу от двух фаз.
После перевода стрелки контактами автопереключателя электродвигателя по фазам С1Ф и С2Ф. Реверсирование электродвигателя осуществляется контактами реле ППС, которые для изменения направления вращения ропора меняют подключение фаз С1Ф и С2Ф к обмоткам статора.
2.1. Контрольная цепь схемы стрелки.
Плюсовой и минусовой контроль положения стрелки зависит от полярности подключения контрольного реле К контактами реле ППС к линейным проводам Л1 и Л3 или Л2 и Л4. Это снижает возможность получения ложного контроля положения стрелки при ошибочном подключении линейных проводов или контрольного блока БВС, а также непереключении поляризованного контакта контрольного реле К.
Резистор R и конденсатор С2, включенные последовательно, надежно защищают контрольное реле К от ложных срабатываний при переходных процессах, возникающих в результате перемежающего короткого замыкания линейных проводов стрелки, находящейся в промежуточном положении.
3. Неисправности и методы их устранения.
Основными неисправностями в пятипроводной схеме управления стрелкой являются отказы в работе электропривода:
— потеря контакта в автопереключателе;
— излом контактных и ножевых колодок автопереключателем.
Для исключения подобных отказов требуется регулировка врубания ножей автопереключателя в контакты, регулировка контактных пружин, систематическая чистка контактов автопереключателя. Для исключения обледенения контактов в зимнее время требуется оборудование стрелочного привода электрообогревом.
Источник
