Практикум по электрическим схемам учебнометодическое пособие
 Скачать 1.55 Mb.
|
|
2.6. Электрические схемы расположения, изображение составных частей и их расположение, указания на схемах На схеме расположения изображают составные части изделия, а при необходимости – связи между ними, конструкцию, помещение или местность, на которых эти составные части будут расположены. Составные части изделия изображают в виде упрощенных внешних очертаний или условных графических обозначений. Провода, груп- пы проводов, жгуты и кабели (многожильные провода, электриче- ские шнуры) изображают в виде отдельных линий или упрощенных внешних очертаний. Расположение графических обозначений составных частей изде- лия на схеме должно обеспечивать правильное представление об их действительном размещении в конструкции, помещении, на мест- ности. При выполнении схемы расположения допускается приме- нять различные способы построения (аксонометрия, план, условная развертка, разрез конструкции и т. п.). На схеме должны быть указаны: для каждого устройства или элемента, изображенных в виде упрощенного внешнего очертания, – их наименование и тип и (или) обозначение документа, на основании которого они применены; для каждого элемента, изображенного в виде условного графиче- ского обозначения, – его тип и (или) обозначение документа. При большом числе устройств и элементов рекомендуется эти сведения записывать в перечень элементов. В этом случае около графических обозначений устройств и элементов проставляют по- зиционные обозначения. 47 Условные графические обозначения в электрических схемах опре- делены стандартами, перечень которых приведен в списке литературы. Принципиальная схема определяет полный состав элементов и связей между ними в изделии или системе, дает детальное представ- ление о принципах работы изделия. Принципиальные схемы служат основой для разработки других конструкторских документов, напри- мер, схем соединений. На принципиальных схемах изображают все электрические элементы, необходимые для нормальной работы уста- новки, средства связи между ними, а также элементы подключения, которыми заканчиваются входные и выходные цепи. Правила выполнения электрических схем устанавливаются по ГОСТ 2.702–75. На принципиальных схемах все электрические элементы и устройства и все связи между ними изображают в виде условных графических обозначений, приведенных в табл. 1.2. Все геометри- ческие элементы условных графических обозначений следует вы- полнять линиями той же толщины, что и линии электрической свя- зи. 2.7. Примеры условных изображений электрических схем Примеры условных графических изображений электрических схем приведены на рисунках 2.1–2.3. 48 Рис. 2.1. Принципиальная электрическая схема цепей напряжением 550 В 49 Рис. 2.2. Принципиальная электрическая схема 50 цепи управления троллейбусом ЗиУ-9 A1 C2 VD3 VS2 L6 VD4 VS3 VD5 VD2 R9 R7 R8 VS1 VD1 KM7 R3 KM8 M1 KM6 KM5 KM4 L3 QF2 KM3 L2 XA2 XA1 L1 QF1 S1.4 S1.2 S1.1 S1.3 R6 R4 L4 KM9 KM1 KM2 R2 C1 À1 ÄÍ Ô A3 ÄÒÏ Õ-600 A1 R1 L5 M1.3 M1.2 Рис. 2.3. Схема тиристорно-импульсного регулирования на тяговом электродвигателе троллейбуса модели 201 51 Подготовка схемы к работе. Рассмотрим работу электрических цепей троллейбуса, используя электрическую схему и таблицу вклю- чения контакторов (см. рис. 2.1), схему цепи управления (см. рис. 2.2). Для подготовки схемы к работе: устанавливают токоприемники ХА1 и ХА2 на контактные провода; выключателями S4 и S5 включают цепь вспомогательного двигателя M2.1, при этом реле нулевое, сработав, замкнет контакты KV1.2 в цепи втягивающих катушек линейных кон- такторов KM1 и KM2 и разомкнет контакт – KM2.1 в цепи звонка HA1; выключателем S9 включают цепь звуковой сигнализации отсутствия напряжения в контактной сети (HA1); выключателями S9.1 и S3 вклю- чают цепь двигателя компрессора M3 и цепь электропривода усилите- ля руля. После наполнения компрессором пневмосистемы воздухом устанавливают рукоятку реверсора в положение, соответствующее намеченному направлению движения («Вперед» S1.1 и S1.2 или «Назад» S1.3 и S1.4). Затем включают автоматический выключатель QF1 и троллейбус готов к движению. Автоматический пуск и регулирование скорости. Пуск и ав- томатический разгон двигателя осуществляют нажатием ходовой педали контроллера управления с установкой ее на любое положе- ние, характеризующее конечную скорость движения троллейбуса. При включении линейных контакторов KM1.1 и KM2.1 (см. рис. 2.1) в силовой цепи ток идет: от токоприемника XA1 через реактор по- мехоподавления L1, автоматический выключатель QF1, силовые контакты контактора KM1, катушку реле перегрузки KA1, контакты реверсора S1.1, тормозной реостат R1-R2, обмотку возбуждения до- полнительных полюсов и якорь тягового двигателя M1.1,силовую катушку реле ускорения KA2.1, катушку реле минимального тока KA3, шунт R22 амперметра PA1, контакты реверсора S1.2,силовые кон- такты реостатного контроллера S2.7, пусковой реостат R3–R9–R8–R7– R6–R5–R4, обмотку последовательного возбуждения тягового двигате- ля M1.2, силовые контакты контактора KM2, реактор L2 и, наконец, токоприемник XA2. Ток по параллельной обмотке возбуждения тягового двигателя идет: от токоприемника XA1 (по ранее рассмотренной цепи L1–QF1–KM1–KA1–S1.1–R1), далее через регулировочный реостат 52 R14, обмотку параллельного возбуждения M1.1, контакты контак- тора KM8.1, выключатель S2, реактор L2 и затем токоприемник XA2. Одновременно ток идет через разрядный резистор R14-R15, подключенный параллельно обмотке возбуждения KM8.1–KM7.1. В цепи якоря тягового двигателя будет небольшой ток (сопротивле- ние реостата составляет 6,482 Ом) и двигатель создает вращающий момент на валу порядка 220–230 Н⋅м, достаточный для выбора люфтов в механической передаче, но неспособный сдвинуть трол- лейбус с места. Одновременно с включением контакторов KM1 и KM2 замыка- ются их блок-контакты: KM1 шунтирует кулачковый контактор KM1.1, а KM2 замыкает цепь питания катушки реле времени KT1.1. Реле времени в отличие от ранее рассмотренных реле имеет мед- ный или алюминиевый демпфер (цилиндр), установленный на его магнитопроводе. Вследствие того что при замыкании цепи катушки реле в демпфере будут индуктироваться вихревые токи, они будут препятствовать быстрому увеличению магнитного потока и якорь будет притягиваться к сердечнику не сразу после включения ка- тушки реле, а через некоторое время. После отключения катушки в демпфере в течение некоторого времени также будет циркулиро- вать ток, наводимый магнитным потоком и препятствующий умень- шению магнитного потока реле. Поэтому якорь будет отпадать от сердечника также с некоторой выдержкой времени. После прохождения тока по катушке реле времени спустя 0,6–0,7 с контакты реле времени KT1.1 замыкаются и включают втягивающую катушку контактора KM3. Линейный контактор KM3 (см. рис. 2.1) включается и выводит из цепи якоря тягового двигателя тормозной реостат R1-R2. Сопротивление реостата, включенного в силовую цепь, снизится до 4,612 Ом и вращающий момент тягового двигате- ля будет достаточен для маневровой работы троллейбуса. Маневро- вая позиция контроллера хода предназначена для работы троллей- буса в парке или в местах скопления транспорта при движении со скоростью 8–10 км/ч. При установке пусковой педали на 1-е ходовое положение (X1) замыкается кулачковый контактор S2.15 (см. рис. 2.2) и включает цепь серводвигателя M1. Серводвигатель через редуктор поворачивает вал реостатного контроллера на 2-ю, 3-ю и последующие позиции, постепенно вы- водя пусковой реостат из цепи тягового двигателя. При этом 53 напряжение на тяговом двигателе, а, следовательно, и скорость движения троллейбуса увеличиваются. На 2-й позиции замыкается силовой кулачковый контактор рео- статного контроллера KM1.1 (см. рис. 2.1) и из цепи тягового двига- теля выводится ступень R9-R8, сопротивление пускового реостата уменьшается до 3,382 Ом. С 3-й по 7-ю позицию поочередно замы- каются кулачковые контакторы S2.2, S2.3, S2.4, S2.5, S2.8 и соответ- ственно выводят ступени R9-R8, R8-R7, R7-R6, R6-R5, R5-R4. Со- противление реостата снижается при этом соответственно до значе- ний 2,55; 1,912; 1,572; 1,232; 0,924 Ом. На 8-й позиции реостатного контроллера кулачковый контактор S2.7 размыкается, а S2.9 замы- кается, включая параллельно ступени R5-R4 и R5-R9. Сопротивле- ние реостата уменьшается до 0,725 Ом. С 9-й по 11-ю позицию реостатного контроллера поочередно за- мыкаются кулачковые контакторы S2.2, S2.3, S2.4 и шунтируют со- ответственно ступени R8-R9, R7-R9, R6-R9. Сопротивление реостата будет соответственно 0,543; 0,391; 0,248 Ом. На 12-й позиции снова замыкается кулачковый контактор S2.7, подключая параллельно ступень R3-R9. Ток через пусковой реостат идет по трем параллель- ным ветвям и сопротивление реостата составляет 0,138 Ом. На 13-й позиции в цепи управления замыкается кулачковый контактор рео- статного контроллера S2.15, включается цепь втягивающей катушки линейного контактора KM4.1. При включении линейного контакто- ра KM4.1 пусковой реостат полностью выводится из силовой цепи согласно таблице включения контакторов (см. рис. 2.1) и тяговый двигатель начинает работать по автоматической характеристике с полным возбуждением. На 14-й позиции размыкается кулачковый контактор реостатного контроллера S2.14 (см. рис. 2.2) и отключает втягивающую катушку контактора KM8.1. При этом в цепь параллельной обмотки возбуж- дения тягового двигателя вводится резистор R15-R16 (см. рис. 2.1) сопротивлением 400 Ом и ток в этой цепи снижается с 1,67 до 0,3 А, создается первая ступень ослабления возбуждения тягового двигате- ля, вследствие чего скорость движения троллейбуса увеличивается. На 15-й позиции реостатного контроллера замыкается силовой кулачковый контактор S2.10, подключая параллельно последова- тельной обмотке возбуждения M1.2 регулировочный реостат R10- R13 и последовательно включенную с ним токовую катушку KV1.1. 54 Происходит ослабление возбуждения последовательной обмотки тягового двигателя на 28 %. Пятнадцатая позиция реостатного контроллера является первой фиксированной ходовой позицией, соответствующей 1-му ходовому положению педали контроллера управления. При подходе кулачко- вого вала реостатного контроллера к этой позиции замыкается кулач- ковый контактор S2.21 (см. рис. 2.2) и включает катушку стоп-реле K1. Размыкающие контакты стоп-реле K1 отключает питание якоря серводвигателя M1, а вторая пара его контактов замыкается, образуя тормозной контур для якоря серводвигателя через замкнутый на по- зициях переключающий кулачковый контактор реостатного контрол- лера S2.17. Серводвигатель, замкнутый накоротко, остановится, фик- сируя кулачковый вал реостатного контроллера на 15-й позиции. Для увеличения скорости троллейбуса следует установить пус- ковую педаль на 2-е или 3-е ходовое положение. На 2-м ходовом положении педали замыкается кулачковый кон- тактор S1.13 контроллера хода и размыкается кулачковый контак- тор S1.14, разрывая цепь питания катушки стоп-реле K1. Контакты реле K1 замыкаются, включая питание якоря серводвигателя, и вал реостатного контроллера поверяется на 16-ю и 17-ю позиции. На этих позициях вначале замыкается силовой кулачковый контактор S2.6 (см. рис. 2.1), а затем S2.11, выводя из регулировочного реоста- та резисторы R11-R12, затем R12-R13. Происходит ослабление воз- буждения тягового, двигателя сначала на 47 %, а затем на 60 %. На 17-й позиции замыкается кулачковый контактор РК17–18 в про- водах 41–27 (см. рис. 2.2) цепи управления и включается цепь пита- ния катушки стоп-реле K1. Эта фиксированная позиция реостатного контроллера соответствует 2-му ходовому положению педали. При установке пусковой педали на 3-е ходовое положение замы- кается кулачковый контактор S1.12 и размыкается кулачковый кон- тактор S1.13, отключая питание катушки стоп-реле K1. Контакты K1 вновь замыкаются, и вал реостатного контроллера поворачива- ется на 18-ю позицию. На 18-й позиции замыкается силовой кулачковый контактор S2.12 (см. рис. 2.1), шунтируя ступени R10-R11-R12 регулировочно- го реостата. Происходит ослабление последовательного возбужде- ния двигателя на 69 %. Эта позиция соответствует 3-му ходовому положению педали. Кулачковый контактор S2.19 (см. рис. 2.2) 55 включает катушку стоп-реле K1 и вал реостатного контроллера останавливается. Частоту вращения вала реостатного контроллера регулирует реле ускорения. На 1-м ходовом положении реле ускорения поддерживает минимальное значение тока в тяговом двигателе около 150–170 А, вследствие того что на этом положении согласно с силовой катуш- кой реле ускорения KA2.1 действует регулировочная катушка KA2.3, создавая дополнительный магнитный поток и способствуя удержанию якоря реле ускорения в притянутом состоянии при от- носительно небольшом токе двигателя. При повороте вала реостатного контроллера в промежутке меж- ду позициями параллельно резистору (см. рис. 2.2) переключающи- ми контактами S2.16 включается подъемная катушка реле ускоре- ния KA2.2. С выведением пускового реостата ток в цепи тягового двигателя, а следовательно, в силовой катушке KA2.1 увеличивается. Если ток превысит установку реле ускорения, то при совместном действии намагничивающих сил катушек KA2.1, KA2.3 и KA2.2 якорь реле притянется к сердечнику, контакты KA2.5 разомкнутся и отключат питание якоря серводвигателя, а контакты KA2.5 замкнутся и через контакты кулачкового контактора S2.17, который включается толь- ко на позициях, замкнут якорь серводвигателя накоротко. Так как обмотка возбуждения серводвигателя «Вперед» продолжает полу- чать питание, то серводвигатель переходит в тормозной режим и быстро останавливается, фиксируя вал реостатного контроллера на позиции. На фиксированной позиции катушка KA2.2 не получает питания (контакт S2.16 разомкнут), а якорь реле ускорения удержи- вается в притянутом состоянии магнитным потоком катушек KA2.1 и KA2.3. При увеличении скорости троллейбуса ток тягового двига- теля снижается и становится меньше тока установки реле ускоре- ния, якорь реле под действием пружины отходит от магнитопровода и контакты KA2.5 снова замыкаются и включают серводвигатель. Вал реостатного контроллера поворачивается на следующую пози- цию, выводя следующую ступень пускового реостата. В зависимости от условий движения, числа пассажиров в салоне и состояния дорожного покрытия пуск троллейбуса можно осу- ществлять с различным ускорением. Наименьшее ускорение на 1-м 56 ходовом положении, на котором включена регулировочная катушка реле ускорения KA2.3, и пуск осуществляются при токе 150–170 А. Если после маневрового положения перевести ходовую педаль на 2-е или 3-е ходовое положение, минуя 1-е, кулачковый контактор S1.14 разомкнется и отключит регулировочную катушку реле ускорения KA2.3. Ток регулирования реле ускорения становится 250–280 А. При этом пуск троллейбуса будет происходить с большим ускорением. Наибольшая допустимая скорость троллейбуса с нормальной нагрузкой на горизонтальном участке дороги 68 км/ч. Среднее ускорение при нормальной наггруке и напряжении в контактной сети 550 В на горизонтальной площадке при разгоне составляет 1,3 м/с 2 Во время пуска троллейбуса водитель может постепенно перево- дить педаль контроллера хода или сразу ставить ее в выбранное по- ложение, например, 3-е. Отключение силовой цепи и выбег. При отпускании ходовой педали в нулевое положение выключаются все кулачковые контак- торы S контроллера хода. Сначала снимается напряжение с втяги- вающей катушки контактора KM3 (см. рис. 2.2) и катушки реле времени KT1.1. При выключении контактора KM3 (см. рис. 2.1) в цепь якоря тягового двигателя вводится тормозной реостат R1-R2. Через 0,5–0,7 с после отключения контактора KM3 контактами реле времени KT1.1 (см. рис. 2.2) выключаются втягивающие катушки контакторов KM1, KM2, KM4.1 и контакторы KM1 и KM2 отключа- ют силовую цепь. Таким образом, перед отключением тягового дви- гателя от контактной сети предварительно вводится резистор, сни- жающий ток. При этом облегчается гашение дуги на контактах кон- такторов KM1 и KM2 и обеспечивается более плавный переход с тяги на выбег. Это особенно важно при переходе на выбег во время пуска троллейбуса, когда ускорение меняется от максимального до некоторого отрицательного значения, определяемого сопротивле- нием движению. После выключения контакторов KM1 и KM2 блок-контакты KM1 (см. рис. 2.2) разрывают цепь питания обмотки возбуждения серво- двигателя «Вперед», а блок-контакты KM1 замыкают цепь питания обмотки возбуждения серводвигателя «Назад». Вал реостатного контроллера возвращается на 1-ю позицию. Когда вал реостатного контроллера подходит к 1-й позиции, размыкаются контакты кулач- кового контактора S1.10, отключающие питание якоря и обмотки возбуждения «Назад» серводвигателя. Замыкается кулачковый кон- 57 тактор KM1.1, и якорь серводвигателя замыкается накоротко через блок-контакты KM2 и контакты KM1.1. Вал реостатного контролле- ра фиксируется на 1-й позиции. При возврате вала реостатного контроллера на 1-ю позицию якорь серводвигателя не шунтирован резистором R3, так как кон- такты реле минимального тока KA3 разомкнуты. Поэтому частота вращения вала реостатного контроллера назад выше, чем при пуске троллейбуса с остановки, т. е. обеспечивается ускоренный возврат вала реостатного контроллера на исходное положение. |