что делает реверсор в электрической цепи локомотива
Что делает реверсор в электрической цепи локомотива
Реверсоры
Реверсировать двигатели (рис. 42, а) можно двумя способами:
не меняя направления тока в обмотке якоря, изменить направление магнитного потока, изменив направление тока в обмотке возбуждения (рис. 42, б);
не меняя направления магнитного потока, изменить направление тока в обмотке якоря (рис. 42, в).
Рис. 42. Схемы, поясняющие способы реверсирования тяговых двигателей
На электровозах, как правило, реверсируют двигатели изменением направления магнитного потока. Это объясняется тем, что напряжение, приходящееся на обмотку возбуждения, меньше напряжения на якоре. Поэтому аппараты, осуществляющие реверсирование путем изменения тока в обмотке возбуждения, получаются проще, так как они работают под меньшим напряжением. Однако на электровозах серии ВЛ10 и на части электровозов ВЛ8 для упрощения силовых цепей реверсирование тяговых двигателей осуществляют, изменяя направление тока в обмотках их якорей.
Заметим, что если одновременно изменить направление и тока, и магнитного потока, т. е. полярность подведенного к двигателю напряжения, то направление вращения его якоря не изменится.
Реверсируют тяговые двигатели электрическими аппаратами, называемыми реверсорами. На отечественных электровозах применяют реверсоры двух типов: барабанные и кулачковые с контакторными элементами.
Барабанный реверсор (рис. 43, а) устроен следующим образом. На изолированном валу укреплены два медных сегмента, электрически не связанных друг с другом. Они могут вращаться вместе с валом. Кроме того, имеется четыре неподвижных пальца 1-4.
Рис. 43. Схема реверсора барабанного типа
При положении сегментов, показанном на рис. 43, а, ток проходит по обмоткам возбуждения слева направо. Когда сегменты вместе с барабаном повернутся по часовой стрелке, направление тока в обмотках возбуждения изменится на противоположное (рис. 43, б).
Поворот вала с сегментами производится пневматическим приводом, соединенным с валом реверсора. Впуск и выпуск сжатого воздуха из цилиндра осуществляется двумя вентилями, как и в групповом переключателе.
На мощных электровозах ВЛ8, ВЛ10 применяют реверсоры с контакторными элементами, приводимые в действие кулачковым валом так же, как и в групповых переключателях. Как изменяется направление тока в обмотках возбуждения в зависимости от положения поршней в цилиндре, а тем самым и от положения контактов 1, 2, 3, 4, показано на рис. 44, а и б.
Рис. 44. Схема кулачкового реверсора
РЕВЕРСОРЫ
В процессе работы локомотива возникает необходимость изменять направление движения электровоза. Для этого нужно изменить направление вращения якорей тяговых двигателей, т. е. осуществить их реверсирование. Это можно сделать двумя способами:
Рис.43. Схемы, почсняющие способы реверсирования тяговых двигателей
На электровозах, как правило, для реверсирования двигателей изменяют направление магнитного потока. Это объясняется тем, что напряжение, приходящееся на обмотку возбуждения, меньше напряжения на якоре. Поэтому аппараты, осуществляющие реверсирование путем изменения тока в обмотке возбуждения, получаются проще. Однако на электровозах ВЛ10, ВЛ11 и на части электровозов ВЛ8 для упрощения силовых цепей реверсирование тяговых двигателей осуществляют, изменяя направление тока в обмотках их якорей.
Заметим, что если одновременно изменить направление и тока, и магнитного потока, т. е. полярность подведенного к двигателю напряжения, то направление вращения его якоря не изменится.
Для реверсирования тяговых двигателей применяют электрические аппараты, называемые реверсорами. На отечественных электровозах используют реверсоры кулачкового типа с контакторными элементами, приводимыми в действие кулачковым валом так же, как в групповых переключателях. Как изменяется направление тока в обмотках возбуждения в зависимости от положения поршней в цилиндре, а следовательно, и от положения контактов 1, 2, 3, 4, показано на рис. 44, а и б.
Рис.44 Схема кулачкового реверсора
В процессе работы локомотива возникает необходимость изменять направление движения электровоза. Для этого нужно изменить направление вращения якорей тяговых двигателей, т. е. осуществить их реверсирование. Это можно сделать двумя способами:
Рис.43. Схемы, почсняющие способы реверсирования тяговых двигателей
На электровозах, как правило, для реверсирования двигателей изменяют направление магнитного потока. Это объясняется тем, что напряжение, приходящееся на обмотку возбуждения, меньше напряжения на якоре. Поэтому аппараты, осуществляющие реверсирование путем изменения тока в обмотке возбуждения, получаются проще. Однако на электровозах ВЛ10, ВЛ11 и на части электровозов ВЛ8 для упрощения силовых цепей реверсирование тяговых двигателей осуществляют, изменяя направление тока в обмотках их якорей.
Заметим, что если одновременно изменить направление и тока, и магнитного потока, т. е. полярность подведенного к двигателю напряжения, то направление вращения его якоря не изменится.
Для реверсирования тяговых двигателей применяют электрические аппараты, называемые реверсорами. На отечественных электровозах используют реверсоры кулачкового типа с контакторными элементами, приводимыми в действие кулачковым валом так же, как в групповых переключателях. Как изменяется направление тока в обмотках возбуждения в зависимости от положения поршней в цилиндре, а следовательно, и от положения контактов 1, 2, 3, 4, показано на рис. 44, а и б.
Рис.44 Схема кулачкового реверсора
Электрический аппарат, предназначенный для изменения направления движения тепловоза, называется реверсором. Чтобы изменить направление движения тепловоза, необходимо заставить якоря тяговых электродвигателей вращаться в обратную сторону. Для этого достаточно изменить направление тока в обмотках возбуждения электродвигателей. Эту работу и выполняет реверсор.
Реверсор имеет стальной шестигранный вал, поворачивающийся в бронзовых подшипниках, запрессованных в верхнем и нижнем кронштейнах (рис. 198).
Рис.198. Реверсор барабанного типа тепловоза ТЭ3
Вал покрыт бумажно-бакелитовой изоляцией. На нем укреплены бронзовые токоведущие сегменты (барабаны). Реверсор тепловоза ТЭЗ снабжен тремя группами силовых, сегментов в соответствии с числом групп тяговых электродвигателей. На боковую цилиндрическую поверхность сегментов опираются силовые контактные пальцы. Контактные пальцы с помощью пальцедержателей закреплены на боковых изолированных стойках.
Каждая группа сегментов имеет по два барабана. В свою очередь барабан состоит из двух изолированных Друг от друга частей. Отдельные части сегментов соединены между собой, как показано на рис. 199. В положении реверсора, изображенном на рис. 199, а, ток проходит через плюсовые зажимы реверсора, левые верхние пальцы, барабан реверсора, правые верхние пальцы и далее по кабелю передается в обмотки возбуждения тяговых электродвигателей, откуда возвращается через нижний барабан реверсора: кабель — правые пальцы — барабан — левые пальцы — минусовые зажимы — кабель. Тепловоз движется вперед. Для изменения направления тока в обмотках возбуждения достаточно повернуть вал реверсора (рис. 199, б). При этом левые верхние и нижние пальцы хотя и передвинутся по поверхности барабанов, но останутся на прежних сегментах. Правые же пальцы переместятся через изоляционные прокладки между сегментами. Путь тока будет следующим: от плюсовых зажимов через силовые пальцы и сегмент, далее через перемычку к нижним правым пальцам, по кабелю, через обмотки возбуждения тяговых двигателей, но уже в обратном направлении. Ток возвращается по кабелю к верхним правым пальцам, далее проходит через сегмент верхнего барабана, наклонную перемычку, сегмент нижнего барабана, пальцы, кабель и т. д. Тепловоз движется назад. Ток не может проходить, как в первом случае, от пальцев одного барабана к пальцам того же барабана, так как теперь сегменты, на которые опираются пальцы каждого барабана, разделены изоляционными прокладками. Аналогично устроены и две другие группы парных сегментов. Отдельные группы парных сегментов между собой электрических соединений не имеют.
В нижней части реверсора размещен его воздушный привод диафрагменного типа. В отличие от привода группового контактора привод реверсора выполнен с двумя диафрагменными камерами (рис. 200). Подачей сжатого воздуха в полость между диафрагмой и крышкой каждой камеры управляет свой электромагнитный вентиль. При срабатывании вентиля поступающий сжатый воздух давит на диафрагму, диафрагма— на шток. Подвижная система с помощью мотыля, укрепленного на штоке, поворачивает вал реверсора вместе с контактными сегментами в крайнее рабочее положение. При срабатывании второго электромагнитного вентиля (первый вентиль выключен) сжатый воздух поступает в противоположную диафрагменную камеру и заставляет вал реверсора повернуться в другое крайнее рабочее положение. Из первой диафрагменной камеры сжатый воздух уходит в атмосферу через ее электромагнитный вентиль. Включение вентилей осуществляется с помощью реверсивной рукоятки контроллера машиниста.
Ниже силовых сегментов на валу реверсора укреплен блокировочный барабан (см, рис. 198). Он изготовлен из изоляционного материала и имеет медные накладки, замыкающие блокировочные пальцы реверсора.
Блокировочные контакты реверсора обеспечивают включение контакторов возбуждения тягового генератора, возбудителя и силовой цепи лишь после установки реверсора в одно из рабочих положений. Это очень важно потому, что реверсор не имеет дугогасительных устройств, а он пропускает токи высокого напряжения и большой величины. Размыкание под током вызовет электрическую дугу, которая выведет реверсор из строя. Блокировочные контакты реверсора обеспечивают также при боксовании тепловоза и нажатии педали управления песочницами срабатывание только тех песочниц, которые подают песок под колеса по ходу локомотива. Реверсор снабжен защелкой, позволяющей запереть его в нейтральном положении.
Рис. 200. Диафрагменный механизм привода реверсора
На тепловозах 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В и ТЭП60 в качестве реверсора применен кулачковый переключатель (рис. 201). На четырех угловых изолирующих стойках переключателя с помощью контактодержателеи укреплены неподвижные контакты (пластины), которые через шунты непосредственно соединены с кабельными наконечниками проводов большого сечения силовой цепи. Подвижные контакты установлены на качающихся рычагах двух средних изолирующих стоек. Подвижные контакты гибкими соединениями связаны с кабельными наконечниками проводов силовой цепи. Вал переключателя снабжен кулачковыми шайбами и соединен с диафрагменным приводом. Диафрагменный привод, поворачивая вал на 42°, устанавливает его в одно из двух крайних положений. Кулачковые шайбы вала при этом воздействуют на качающиеся рычаги с подвижными контактами. В каждом из крайних положений вала обеспечивается замыкание контактов реверсора для движения тепловоза «Вперед» или «Назад». В кулачковом переключателе установлено шесть независимых групп (по три с каждой стороны) неподвижных и подвижных контактов для раздельного изменения направления электрического тока в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей.
Рис. 201. Кулачковый электропневматический переключатель
Блокировочные контакты реверсора обеспечивают связь с цепями управления тепловоза. Дистанционное управление диафрагменным приводом переключателя осуществляется с помощью двух электромагнитных вентилей, открывающих доступ сжатого воздуха к диафрагменным камерам. Контакты реверсивного устройства переключаются только при отсутствии тока в силовой цепи тепловоза, поэтому кулачковый переключатель не оборудован дугогасительными устройствами.
Таким образом, барабанный и кулачковый реверсоры обеспечивают перемену направления вращения якорей тяговых электродвигателей за счет изменения схемы включения обмоток возбуждения двигателей. Однако барабанный реверсор более громоздкий, а на изготовление его контактных барабанов расходуется значительное количество цветного металла. Легко также видеть, что кулачковый реверсор по принципу своего устройства близок к групповому контактору ослабления возбуждения тяговых двигателей. Различие состоит прежде всего в том, что переключение контактов в кулачковом реверсоре осуществляется путем поворота его подвижной системы, а в групповом контакторе — за счет поступательного перемещения подвижной системы в осевом направлении.
Электрические цепи включения реверсора, поездных контакторов и контактора возбуждения.
Цепи управления реверсором. (Рис. 180) При постановке реверсивной рукоятки в положение «Вперед» или «Назад» замыкаются контакты КМР4 или КМРЗ реверсивного барабана контроллера, через которые от общего провода 202 ток по проводу 217 или 216 начинает проходить в катушку электропневматического вентиля привода реверсора ВПР1 (при движении вперед) или ВПР2 (при движении назад).
Рис. 180. Цепи управления реверсором, поездными контакторами
Вентиль включается, и сжатый воздух из резервуара управления поступает в соответствующий цилиндр привода реверсора. После разворота реверсора в требуемое положение его силовые пальцы и сегменты подготавливают соединение обмоток возбуждения с обмотками якорей тяговых электродвигателей (ТЭД) для движения тепловоза в заданном направлении. Одновременно замыкаются контакты блокировочного барабана реверсора. Через контакты Р2 (Р1) напряжение от провода 217 (216) подается на провод 218. Контакты Р4 (Р3) подготавливают цепь питания катушек вентилей передней (задней) песочницы.
Электрические цепи включения поездных контакторов. На 1-ой позиции замыкаются контакты КМ2 и КМ7 главного барабана контроллера
(см. рис.180), которые остаются замкнутыми с 1-ой по 8-ю позицию. Ток от провода 218 начинает течь: через контакты КМ2, провод 225, контакты КМ7, перемычку на панели зажимов К1, провод 204, размыкающие контакты КД11, провод 277, размыкающие контакты КД21, провод 226, диод Д1, провод 266, контакты ОМ11, ОМ21 и ОМ31 отключателей тяговых электродвигателей (ТЭД), провода 237, 238 и 265 в катушки поездных контакторов КП1, КП2 и КП3, пройдя которые, по проводам 120 и 119 уходит на «минус» вспомогательного генератора (ВГ). Одновременно через резистор R60 и провод 286 ток поступает на зарядку конденсатора С9, подключенного параллельно катушкам контакторов КП1 — КП3.
За счет разрядки конденсатора С9 отключение контакторов КП1 — КП3 при переводе главной рукоятки контроллера на нулевую позицию задерживается на 1-2 сек. и происходит после отключения контактора КВ, т.е. после снятия возбуждения с тягового генератора. Это сделано для уменьшения подгара силовых контактов поездных контакторов. Диод Д1 предотвращает разрядку конденсатора С9 на катушку контактора КВ.