Электроприводы. Стрелочными электроприводами
 Скачать 1.85 Mb.
|
|
Лабораторная работа №1 – 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ПЯТИПРОВОДНОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТРЕЛОЧНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ Цель работы 1. Изучение особенностей работы пятипроводной схемы управления стрел- кой с двукратным переводом и назначения ее элементов. 2. Изучение методики поиска отказов. Основные сведения Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет ряд преимуществ по сравнению с сериесным двигателем постоянного тока. Он более прост в обслуживании и ремонте, так как не имеет коллектора, исключает получение ложного контроля, который может возникнуть при использовании сериесного двигателя, за счет выпрямительного эффекта при плохом контакте между пластинами коллектора и щетками. В более легком режиме работают контакты пусковых реле, коммутирую- щие цепи переменного тока, тем более, что рабочий ток в каждой фазе данного электродвигателя меньше тока в рабочей цепи сериесного двигателя. Асинхронный двигатель имеет постоянную скорость вращения, опреде- ляемую частотой переменного тока и его конструкцией, достаточно большой пусковой момент, что обеспечивает постоянное время перевода. Однако для реверсирования трехфазного двигателя необходимо менять порядок следования фаз путем переключения в любой паре проводов, что су- щественно усложняет управление электроприводом. Для коммутации двух обмоток двигателя на автопереключатель электро- привода необходимо завести четыре провода, а с учетом некоммутируемого провода третьей обмотки общее число проводов – пять. Лабораторная работа №1–5 – 97 Пятипроводная схема управления стрелочным электроприводом включа- ет следующие приборы: − НПС – нейтральное пусковое стрелочное реле, проверяющее свободность стрелочной секции и незамкнутость стрелки в маршруте, контролирующее исправность рабочей цепи и окончание перевода стрелки, подключающее переменное напряжение к линейным проводам; − ППС – поляризованное пусковое стрелочное реле, изменяющее порядок следования фаз в линейных проводах и реверсирующее вращение двигателя; − ОК – контрольное реле, фиксирующее плюсовое, минусовое и промежуточ- ное положения стрелки; − СВ – вспомогательное реле, служащее для предварительной проверки го- товности пусковой цепи стрелки; − СВ1 – повторитель реле СВ, который подключает пусковую цепь стрелки; − ГУ – групповое управляющее реле выделяет группу стрелок данного мар- шрута для перевода и производит запуск преобразователя напряжения (ППС-1,7) для питания рабочей цепи стрелки при батарейной системе питания; − ВПС – вспомогательное пусковое реле, включающее комплект реле, опре- деляющий режим работы стрелки и контролирующее прохождение рабочего тока; − ВСК – вспомогательное контрольное реле, обеспечивающее удержание яко- ря реле ВПС до начала перевода стрелки, а после возвращения стрелки в ис- ходное положение и получения контроля обеспечивает приведение схемы в исходное состояние; − РЕВ – реверсирующее реле, обеспечивающее изменение направления вра- щения двигателя; − СФ – стрелочное фрикционное реле, защищающее двигатель от выхода из строя при работе на фрикцию, ограничивая время его работы (9 – 10 с); Лабораторная работа №1–5 – 98 − СБ – реле сброса, обеспечивающее возвращение стрелки в исходное поло- жение после недохода, ограничивая его временем (9 – 10 с), и выключаю- щее управляющее реле после полного цикла – перевода и возвращения стрелки в исходное положение; − С3 – защитное реле, подключающее напряжение питания (3-х фазное ∼220В) к линейным проводам и отключающее его для остановки; − ВЦ – реле второго цикла, формирующее управляющее воздействие для пе- ревода стрелки второй раз; − БВС – блок, в котором находится выпрямительный элемент с резистором 1000 Ом, осуществляет однополупериодное выпрямление переменного тока в цепи контрольного реле; − ФК-75 – фазоконтрольный блок, служащий для контроля протекания рабо- чего тока в линейных проводах; − БК-75 – конденсаторный блок. На станциях, находящихся на диспетчерском управлении, недостаточно остановить стрелку в среднем положении, если стрелочный двигатель работает на фрикцию, а необходимо автоматически возвратить стрелку в исходное по- ложение. Опыт показал, что в большинстве случаев стрелка, остановившаяся в среднем положении при повторной попытке перевода, преодолевает препятст- вие и доходит до крайнего положения. Поэтому при диспетчерской централи- зации широкое распространение получила схема управления стрелкой с дву- кратным переводом (рис. ЛР5). Она обеспечивает автоматический возврат стрелки в исходное положение при длительной работе на фрикцию, автомати- ческое включение двигателя для повторного перевода и автоматический воз- врат стрелки в исходное положение, если невозможно завершить повторный перевод. Пятипроводная схема управления стрелкой работает следующим образом. Нормально, без команды на перевод стрелки, реле НПС находится без то- ка и на посту ЭЦ к стрелочным проводам Л1 и Л3 (Л2 и Л4) подключена кон- Лабораторная работа № 1–5 – 99 Рис. ЛР5. Пятипроводная схема управления стрелкой с двукратным переводом Лабораторная работа №1–5 – 100 трольная схема, питающаяся переменным током от индивидуального для каж- дой стрелки трансформатора ТV типа СКТ-1. Ко вторичной обмотке трансфор- матора через резистор R, сопротивлением 1000Ом, и конденсатор С, емкостью 10мкФ, подключено контрольное реле ОК типа КМШ-3000. Через провода Л1 и Л3 и контрольные контакты автопереключателя па- раллельно реле ОК подключен блок БВС, содержащий последовательно вклю- ченные резистор, сопротивлением 1000 Ом, и диод. Одна полуволна перемен- ного тока замыкается через блок БВС, а вторая – через реле ОК. Таким образом, через реле ОК протекает ток одного направления, что позволяет последнему перебрасывать свой поляризованный якорь. Направление тока через обмотку реле ОК изменяется в зависимости от положения контактов автопереключателя, которыми изменяется направление подключения выпрямительного столбика. Если по какой-либо причине, например, из-за неплотного прилегания остряков стрелки к рамному рельсу, окажутся разомкнутыми контрольные кон- такты автопереключателя, или произойдет обрыв линейного провода, то блок БВС будет отключен от реле ОК, и последнее окажется под напряжением пере- менного тока. Реле КМШ-3000 обладает высокой индуктивностью и от пере- менного тока не работает. Стрелка переводится контактами рукоятки стрелочного коммутатора или управляющих реле: плюсового (ПУ) или минусового (МУ). Реле ПУ и МУ ис- пользуются в ЭЦ с маршрутным управлением. В результате перевода рукоятки или замыкания соответствующих контактов создается цепь для возбуждения реле СВ, включенного последовательно с реле НПС. Из-за малой величины тока, ограниченного сопротивлением реле СВ, реле НПС не включается. В цепи реле СВ контролируется свободность стрелочного путевого участка (контактом реле СП) и отсутствие замыкания стрелки в мар- шруте (контактом реле 3). Лабораторная работа №1–5 – 101 В результате возбуждения реле СВ создается цепь для срабатывания реле ВСК и обрывается цепь реле ГУ. Последнее замыкает своим контактом цепь реле СВ1, которое своим фронтовым контактом включает реле ВПС. Реле ВПС создает цепь возбуждения реле второго цикла ВЦ, которое сво- им фронтовым контактом включает реле СБ. Цепь включения реле СБ прохо- дит через собственный тыловой контакт, тем самым контролируется наличие заряда конденсаторов, подключенных параллельно его обмотке. Фронтовым контактом реле СБ включается реле СЗ. В пусковой цепи стрелок контактом реле СЗ и СВ1 шунтируется обмотка реле СВ и подается ми- нус батареи на обмотку реле НПС. Реле НПС включается, а реле СВ с замедлением отпускает свой якорь. Тыловыми контактами реле НПС обрывается цепь контрольного реле ОК, а фронтовыми контактами подготавливается цепь для перевода стрелки. Контактами реле НПС включается одна из обмоток реле ППС. Перебро- сив поляризованный якорь, реле ППС включает рабочую цепь и отключает цепь возбуждения реле НПС, которое удерживает свой якорь за счет энергии, накопленной конденсатором, подключенным параллельно его обмотке. Начинается перевод стрелки. Для удержания якоря реле ВПС от момента возбуждения реле НПС до начала перевода стрелки, реле СВ и ВСК использу- ются с замедлением на отпадание. Особенностью схем с трехфазным двигателем является необходимость контроля рабочего тока в каждой из трех фаз в течение всего перевода стрелки. Отсутствие такого контроля может при обрыве одного провода привести к пе- регрузке двигателя. В рассматриваемой пятипроводной схеме для контроля рабочего тока ис- пользован фазоконтрольный блок ФК-75, который состоит из трех трансформа- торов TV1 – TV3 типа РТ-3 и выпрямительного моста. Первичная обмотка каж- дого трансформатора включена последовательно в каждую фазу рабочей цепи электродвигателя, а вторичные обмотки соединены таким образом, что направ- Лабораторная работа №1–5 – 102 ление тока во всех вторичных обмотках совпадает. При таком включении обмо- ток трансформаторов суммарное напряжение (ток) на выходе ФК-75 для основ- ной гармоники частоты сети ( 50 = f Гц) будет равно нулю. Работа трансформаторов фазоконтрольного блока характеризуется тем, что при переводе стрелки значение рабочего тока значительно превышает зна- чение, при котором происходит магнитное насыщение, в результате чего во вторичных обмотках трансформаторов индуцируются периодические колеба- ния несинусоидальной формы, которые содержат нечетные гармоники основ- ной частоты. Как видно из графика (см. рис. 1.8), сумма напряжений первой гармоники равна нулю. Третья гармоника рабочего тока всех трансформаторов совпадает по фазе и напряжение на нагрузке будет равно сумме напряжений третьей гар- моники вторичных обмоток всех трансформаторов. Нагрузкой вторичных об- моток трансформаторов TV1 – TV3 является обмотка реле НПС, подключенная к трансформатору через выпрямительный мост. Для выделения третьей гармоники ( 150 = f Гц) параллельно обмотке ре- ле НПС включен конденсатор C емкостью 0,25мкФ. Благодаря наличию тока во всех трех фазах рабочей цепи и в его обмотке, реле НПС будет удерживать якорь притянутым до окончания перевода стрелки. Если во время перевода стрелки разомкнется одна из фаз, то в двух ос- тавшихся рабочих проводах будет протекать однофазный ток. Напряжения на первичных и вторичных обмотках окажутся в противофазе, реле НПС отпустит якорь и разомкнет рабочую цепь электродвигателя. Аналогично работает цепь удержания реле ВПС. Кроме перечисленных выше приборов, в блоке ФК-75 имеются два диода для включения реле ППС. После перевода стрелки контактами автопереключателя разрывается ра- бочая цепь, и реле НПС и ВПС отпускают свои якоря. Контактом реле ВПС на реле СБ накладывается шунт для приведения схемы реле режима работы в нор- Лабораторная работа №1–5 – 103 мальное состояние. После отпускания якоря реле СБ обесточивается реле СВ1, реле ВСК обесточилось во время перевода стрелки контактами реле ОК – схема пришла в первоначальное состояние. Если перевод стрелки не может быть закончен размыканием рабочих кон- тактов автопереключателя, двигатель продолжает работать на фрикцию. После разряда конденсатора (9 – 10с) отпускает якорь реле СФ и создается цепь для возбуждения реверсирующего реле РЕВ. После срабатывания реле РЕВ, через его фронтовой контакт и тыловой контакт реле ОК, подается питание на обмотку реле ППС, обеспечивающую переброс якоря этого реле и возврат стрелки в первоначальное положение. Время перевода стрелки в первоначальное положение регламентируется замедлением на отпадание реле СБ, которое приблизительно равно времени за- медления на отпадание реле СФ. Если за это время стрелка не дойдет до первоначального положения, то отпустит якорь реле СБ, а за ним все остальные реле. Цепь двигателя стрелки будет оборвана контактом реле СЗ. Если стрелка дойдет до крайнего положения, то контактами автопере- ключателя стрелки оборвется рабочая цепь, реле НПС и ВПС лишаются пита- ния, в результате чего стрелочное контрольное реле ОК через контакты реле НПС получит контроль положения стрелки. После этого через замкнутый контакт реле РЕВ возбудится реле ВСК. Своими контактами оно создаст цепь возбуждения реле ВПС и реле СФ. Реле ВПС включит реле СЗ, а реле СФ оборвет цепь питания реле ВЦ, после отпус- кания якоря которого лишается питания реле РЕВ. Вновь создается цепь для возбуждения реле НПС, за ним перебросит по- ляризованный якорь реле ППС. Стрелка начинает переводиться второй раз, но, в отличие от первого перевода, реле ВЦ находится без тока. Далее перевод стрелки и получение контроля или неполучение его и воз- вращение стрелки обратно уже описано. В третий раз стрелка перевестись не Лабораторная работа №1–5 – 104 сможет, так как после возвращения в первоначальное положение отсутствует цепь для возбуждения реле СФ из-за обесточенного состояния реле ВЦ. При резервном управлении стрелками (кнопка «Резервное управление» РУ нажата) контактами кнопки разомкнута цепь возбуждения реле РЕВ, поэто- му реверсирование и двукратный перевод стрелок исключены. Описание лабораторной установки Аппаратура пятипроводной схемы управления стрелкой расположена: − на релейном стативе; − в муфте УПМ-24. На нижней лицевой панели статива представлена принципиальная схема пятипроводной схемы управления стрелочным электроприводом с двукратным переводом стрелки, а методика поиска отказов – на верхней лицевой панели. На панели управления статива расположены следующие органы управления: − стрелочная рукоятка, для перевода стрелки в плюсовое или минусовое положение; − кн. СП кнопка включения и выключения стрелочного путевого реле СП (имитирует свободность или занятость стрелочной секции); − кн. З кнопка включения замыкающего реле З (имитирует замыкание стрелки в маршруте); − кн. РУ – кнопка включения резервного управления; − кн. ПР.1, ПР.2 – кнопки, имитирующие попадание постороннего предмета между остряком и рамным рельсом; − кн. КО1 – КО10 – кнопки, предназначенные для введения в схему отказов. На панели управления статива расположены следующие лампы индикации: Лабораторная работа №1–5 – 105 − стрелочные контрольные ПК и МК соответственно плюсового и минусового положения стрелки; − ОК – контроля промежуточного положения стрелки. В муфте УПМ-24 расположен блок БВС. Методика выполнения работы на макете 1. Ознакомиться с применяемой аппаратурой и изучить работу схемы. 2. После включения питания вытянуть все кнопки отказов, кнопки ПР.1 и ПР.2, возбудить замыкающее и стрелочное путевое реле. 3. Проверить работу схемы и составить структурную запись при переводе стрелки из одного положения в другое при отсутствии отказов. 4. Проверить работу схемы при недоходе стрелки до крайнего положения, воз- вращении в исходное состояние и повторном автоматическом переводе. Для этого нажать кнопку ПР.1 на панели управления и осуществить перевод стрелки в плюсовое и минусовое положение. Составить структурную запись работы схемы. Вернуть кнопку ПР.1 в исходное состояние. 5. Проверить работу схемы при двукратной попытке перевода и недоходе стрелки до крайнего положения. Для этого нажать кнопку ПР.2 на панели управления и осуществить перевод стрелки в плюсовое или минусовое по- ложение. Составить структурную запись работы схемы. Вернуть кнопку ПР.2 в исходное состояние. 6. Нажать кнопку РУ и одну из кнопок ПР.1 или ПР.2. Проверить возможность двукратного перевода стрелки. Вернуть кнопки РУ, ПР.1 и ПР.2 в исходное состояние. 7. Поочередно ввести с помощью тумблеров КО1 – КО10 неисправности и оп- ределить место и характер отказа. Поиск отказов производится в следующих режимах работы схемы: Лабораторная работа №1–5 – 106 − при переводе стрелки в плюсовое и минусовое положение; − при двукратном переводе стрелки (нажата кнопка ПР.1 или ПР.2). Методика изучения пятипроводной схемы управления стрелкой с использованием автоматизированной обучающей системы АОС ШЧ Изучение производится по «Мультимедийному курсу по стрелке с 5-типр. схемой управления». 1. Познакомиться с мультимедийным блоком «Электропривод и перевод» и ответить на вопросы контрольного блока «Электропривод и перевод». 2. Познакомиться с мультимедийным блоком «Схема управления» и ответить на вопросы контрольного блока «Схема управления». 3. Изучить блок «Методика поиска отказов» и законспектировать: − контрольные проверки управляющей цепи; − контрольные проверки рабочей цепи; − контрольные проверки контрольной цепи; − определение отказавшей цепи. 4. Изучить блок «Алгоритмы с поста ЭЦ» и законспектировать их для сле- дующих случаев: − стрелка не переводится; − стрелка не заканчивает перевод; − стрелка заканчивает перевод, но не получает контроль; − стрелка внезапно теряет контроль. 5. Изучить блок «Методика поиска отказов с горловины». 6. Изучить блок «Алгоритмы с горловины» и законспектировать их для сле- дующих случаев: − стрелка не переводится; − стрелка не заканчивает перевод; − стрелка переводится, но не получает контроля; |