Лабораторная работа: Основные приборы и механизмы тягового электровоза

Исследовали двухпозиционный кулачковый переключатель ПКД-142 его назначение, устройство и принцип работы

Цель работы:

Исследовать устройство и принцип работы ЭКГ-8

Порядок работы:

1. Назначение

2. Устройство

3. Принцип работы

4. Рисунок

5. Вывод

Назначение:

Переход от одной ступени регулирования напряжения к другой представляет собой короткий цикл однотипных операций отключения и включения с одинаковой последовательностью. Это позволяет систему переключения ступеней регулирования, а также схему управления на электровозах переменного тока сделать достаточно простыми и переключающую аппаратуру и оборудование расположить на электровозе в одном месте, иногда даже в одном агрегате, называемом переключателем ступеней, который для удобства монтажа размещают вблизи тягового трансформатора. Переключатели ступеней предназначены для переключения силовых цепей с целью регулирования напряжения на тяговых двигателях.

Устройство

Переключатель ступеней, выполненный в виде группового контроллера ЭКГ-8 (электровозный контроллер главный) представляет собой набор кулачковых контакторных элементов (кулачковых контакторов), производящих переключения. Каждый из них имеет свою кулачковую шайбу, профилем которой определяется включенное или отключенное состояние контакторного элемента на заданных позициях контроллера. Кулачковые шайбы насажены на три вала взаимно связанных соответствующими механическими передачами, благодаря чему все операции замыкания и размыкания контакторов происходят в строго определенной последовательности. С основными кулачковыми валами зубчатыми передачами связаны кулачковые валы блокировочных контакторных элементов (блок-контактов), замыкающихся и размыкающихся на заданных ступенях регулирования. При наборе позиций кулачковые валы вращаются в одну сторону и контакторы включаются и отключаются в определенной последовательности. В процессе сброса позиций кулачковые валы вращаются в другую сторону и контакторы включаются и отключаются в обратной последовательности. Необходимую очередность работы контакторных элементов обеспечивают, подбирая для каждого элемента соответствующий профиль кулачковой шайбы. Кулачковые валы имеют двигательный привод, которым управляет машинист с помощью контроллера машиниста, расположенного в кабине. Одной из главных особенностей контроллера ЭКГ-8 является наличие в нем контакторных элементов двух типов: с дугогашением и без дугогашения. Замыкание и размыкание силовых цепей под нагрузкой осуществляют четыре контакторных элемента с дугогашением - А, Б, В и Г (рис. 1), а переключения в обесточенных цепях - 30 контакторных элементов без дугогашения (9 - 40, исключая 34, 38).

Рис.1. Схема соединений контакторных элементов контроллера ЭКГ-8

Рис.2. Главный контроллер ЭКГ-8

1. Контакты без дугогашения5. Блок-контакты

2. Контакты с дугогашением6. Станина

3. Электропневматические вентили7. Продольные рейки

4. Приводной двигатель

В контроллере ЭКГ-8 (рис. 2) на четырех продольных рейках 7 закрепленных в станине 6, установлено 34 контакторных элемента: четыре с дугогашением 2 и 30 без дугогашения 1. В числе их 12 контакторных элементов переключателя обмоток. Последние расположены в противоположной стороне от привода. Для эффективного гашения дуги, возникающей на контактах при разрыве цепи с током, через электропневматические вентили 3 подводится сжатый воздух к контакторным элементам с дугогашением.

Приводной двигатель 4 со специальным редуктором расположен справа вблизи контакторных элементов с дугогашением. Двигатель через редуктор приводит во вращение три кулачковых вала: один, с которым связаны контакторные элементы переключателя ступеней без дугогашения, и второй, полый, на который насажены кулачковые шайбы контакторных элементов с дугогашением. Третий кулачковый вал — вал контакторных элементов переключения обмоток (встречное или согласное соединение) — расположен с противоположной стороны от приводного двигателя и приводится во вращение через зубчатую передачу от первого кулачкового вала.

Внизу, справа от приводного двигателя, расположены блок-контакты 5 контроллера. Их иногда называют блокировочными контакторными элементами, или кулачковыми контакторами цепей управления.

Все контакторные элементы контроллера ЭКГ — кулачкового типа. Это значит, что кулачковая шайба, поворачиваясь, либо отжимает рычаг с подвижным контактом — тогда контактор выключается, либо дает возможность пружине прижать рычаг с подвижным контактом к неподвижному — тогда контактор включается. Основное назначение контактора с дугогашением — размыкать цепь под током, поэтому у него имеются устройства, обеспечивающие быстрое гашение возникающей на его контактах электрической дуги, что предотвращает интенсивный износ и повреждение контактов.

Принцип действия:

Рис.3. Контакторный элемент с дугогашением (а), его электрическая схема (б) и общий вид (в).

Основной подвижной частью контактора является фигурный рычаг 6, смонтированный на оси 01, вокруг которой он может поворачиваться. В верхней части фигурного рычага жестко укреплен контакт 16 и на оси 02 рычаг 10 с подвижным контактом 12. В нижней изогнутой части фигурного рычага посажен свободно вращающийся ролик 4. Пружина 1 постоянно стремится повернуть рычаг вокруг оси 01 по часовой стрелке, а пружина 9 - рычаг 10 вокруг оси 02 также по часовой стрелке. Таким образом, обе пружины создают усилия, действующие в направлении замыкания подвижных контактов с неподвижными. Однако, в каком положении находятся контакты — замкнуты они или разомкнуты, зависит от того, на каком участке профиля кулачковой шайбы 5 находится ролик 4. Если при повороте кулачкового вала ролик оказывается во впадине профиля кулачковой шайбы (это положение показано на рис. 3а), то под действием пружин контакты замыкаются. Если ролик находится на выступе кулачковой шайбы, то контакты разомкнуты.