Электрические схемы тепловозов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Расчет параметров электропневматического контактора

2. Переключатель пакетно-кулачковый

3. Индуктивный датчик

Заключение

Список используемых источников

Введение

В данной расчетно-графической работе нам предложено рассчитать основные параметры электропневматических аппаратов тепловозов по предложенному заданию.

Рассмотрен переключатель пакетно- кулачковый и его основные параметры.

Рассмотрен индуктивный датчик .

Рассмотрен участок цепи включения контактора и электродвигателя топливоподкачивающего насоса.

Тепловозом-прототипом выступил маневровый тепловоз серии ТЭМ7

1. Расчет параметров электропневматического контактора

Исходные данные:

Номинальный ток главных контактов, I = 675 A;

Диаметр цилиндра, D = 58 мм;

Сила тяжести подвижной части, G = 3,15 кгс;

Линейные размеры подвижной части: lC = 38 мм, lК = 85 мм, l = 73 мм.

Переходное сопротивление линейного контакта может быть вычислено по формуле 1.1

,

где FK - сила нажатия контакта, Н;

m - показатель степени; для линейного контакта;

m = 0,5...0,8. Принимаем m = 0,75;

kК - коэффициент, зависящий от материала контактов (медь) и состояния их поверхности;

kК = (0,08…0,14)10-3 Омкг. Принимаем kК = 0,1•10-3 Омкг.

Сила нажатия в контакте и ширина контакта могут быть определены из экспериментальных зависимостей, на основании которых принимают для электропневматических контакторов

FK/I = 0,663…0,759 H/А,

I/b = 16000…30000 А/м.

где I - номинальный ток контактов, А;

b - ширина контактов контактора, м.

Принимаем FK/I = 0,7 Н/А, тогда

FK = 675•0,7 = 447,5 Н/А.

Принимаем I/b = 25000, тога

b = 675/25000 = 0,03 м.

По найденной силе нажатия в контакте вычисляем переходное сопроти-вление контактов.

Давление воздуха, необходимое для срабатывания контактора, определяется по формуле

,

где FB - сила давления воздуха на поршень, кгс;

DЦ - диаметр цилиндра контактора, см.

Силу давления воздуха на поршень мы определим по формуле

,

где lK, l - расстояния между шарнирами подвижной части контактора, см;

G - приведенная к штоку сила тяжести подвижной системы, кгс;

FТР - сила трения поршня и штока о стенки цилиндра и крышки контак-

тора, кгс;

FП - суммарная сила выключающей и притирающей пружин, кгс.

Сила трения поршня и штока о стенки цилиндра и крышки может быть принята постоянной и равной при диаметре цилиндра 58 мм - 15…20 кгс.

Принимаем FТР.=18 кгс.

Приведенная к направлению сила трения в шарнирах механизма привода

,

где МТР. М - сумма моментов сил трения в шарнирах механизма привода, кгссм.

Приведенная к штоку сила тяжести подвижной системы равна

где G - сила тяжести подвижной системы контактора, кгс;

lС - расстояние между шарнирами привода и подвижной частью контактора, см.

Определим приведеннаю к штоку силу тяжести подвижной системы

Сумму сил трения и приведенную силу тяжести можно принимать при расчетах постоянной вели-чиной

,

FТР - G,

Переменными величинами в тяговой характеристике будут сила выключающей пружины FП1 и приведенная сила притирающей пружины FП2.

Суммарная сила пружин берется в пределах

,

Найдем силу давления воздуха на поршень

Так как ?Fп ? 0,5Fв, то путем математического преобразования получим

Определим давление воздуха, необходимое для срабатывания по формуле

Таким образом, определив значение FB, мы можем также найти разность сил, которая обеспечивает ускорение движения подвижной системы контактора

,

Сила, обеспечивающая выключение контактора, определяется из соотно-шения

Вычислим силу, обеспечивающую выключение контактора

Необходимо отметить, что в процессе включения давление в цилиндре растет постепенно, так как цилиндр сообщается с резервуаром сжатого воздуха трубопроводами малого сечения.

Схема электропнематического контактора приведена на рисунке 1.

Рисунок. 1. Расчетная схема электропневматического контактора

2. Переключатель пакетно-кулачковый

Рассмотрим схему, устройство, принцип действия на примере пакетно-кулачкового переключателя, типа ПКП-40-2-60-1, представленного на рисунке 2.

Условное обозначение: ПКП-пакетно-кулачковый переключатель; 40-сила тока;2-обозначение типоисполнения по защищенности и установке; 60-номер электрической схемы ; 1-номер исполнения по длине валика.

Данный переключатель предназначен для коммутации электрических цепей переменного тока напряжением до 440 В, частотой 50 и 60 Гц при токе до 40 А. электропневматический контактор переключатель насос

Представляет собой сборную, стянутую шпильками конструкцию, состоящую из узла фиксации и однотипных пластмассовых корпусов с контактными системами .Схема контактора приведена на рисунке 3.

Подвижные контакты приводятся в действие кулачками, насаженными на общий металлический валик квадратного сечения.

Аппарат имеет панель для крепления и рукоятку. Поворотом рукоятки приводится в действие вал и кулачки коммутирующих устройств, обеспечивающих замыкание и размыкание контактов по заданной программе . Применен траверсный механизм для четкой фиксации положений контактов при повороте рукоятки на 45 градусов. Для регулирования конечных положений рукоятки на валике установлены два ограничителя .На задней металлической скобе имеется болт заземления .

Коммутирующее устройство переключателей состоит из корпуса, кулачка, контактной пружины, толкателя, контактного мостика, неподвижных контактов вкладыша, ролика, дугогасительных камер и деионных решеток. Контактные накладки выполнены из металлокерамики.

Рисунок 2 -Переключатель кулачковый пакетный типа ПКП-40.

1?Рукоятка; 2?Основание;3?Контактная группа.

Особенностью конструкции является выполнение неподвижных контактов в виде петли, что способствует улучшению процесса дугогашения. Для переключателей, рассчитанных на номинальные токи 25и 40А,используются специальные вкладыши, позволяющие сокращать неодновременность размыкания контактов.

Рисунок 3?Схема кулачкового переключателя.

1?Валик; 2?Рукоятка; 3?Корпус; 4?Контактная группа

3. Индуктивный датчик

Индуктивный датчик ИД-32, установленный на тепловозе ТЭМ 7, представленный на рисунке 2, имеет следующее обозначение( И-индуктивный; Д-датчик; 32-вариантное исполнение) представляет из себя корпус, в котором размещены катушка и якорь.

Для изменения тока в регулировочной обмотке амплистата тепловоза ТЭМ 7 устанавливают индуктивные датчики ИД-32, один из которых представлен на рисунке 2 .Катушка, магнитный сердечник и штепсельный разъем, залиты эпоксидным составом и представляют из себя единый неразъемный корпус. Якорь датчика сочленяется со штоком сервомотора регулятора мощности. Индуктивный датчик преобразует механическое перемещение якоря в электрический сигнал. В корпусе размещена катушка, внутри которой может перемещаться якорь. Якорь соединен со штоком серводвигателя объединенного регулятора дизеля. Катушка питается переменным напряжением распределительного трансформатора. Наибольший ток будет при минимальной индуктивности катушки , то есть отсутствии якоря, а наименьший - при полностью введенном якоре.

Индуктивное сопротивление катушки датчика намного больше активного, потому ток в регулировочной обмотке не зависит от позиции контроллера машиниста, а зависит только от положения якоря в катушке. Индуктивные датчки отличаются между собой только параметрам и не имеют существенных отличий в конструкции. Краткие технические данные датчика ИД-32 представлены в таблице 2

Рисунок 2? Индуктивный датчик ИД-32

Таблица 2?Характеристики датчика Ид-32

4. Цепи включения контактора и электродвигателя топливоподкачивающего насоса

Плюсом в схеме цепи включения контактора и электродвигателя топливоподкачивающего насоса в высоковольтной камере выступает клемма ПК1/11. От нее по проводу 5.12на разъем II по плюсовой перемычке между ВкА 10 и ВкА11(без номера), по проводу 5.13, по плюсовым перемычкам между автоматами ВкА 20и ВкА 6;ВкА6 и ВкА4; ВкА 4 и ВкА3(без номеров ) питание поступает к автомату ВкА 3 «Топливный насос». Таким образом, провода, номер которых начинается с числа 5 идут от чистого плюса и не защищены автоматами.

Автомат ВкА3 «топливный насос»-силовой, то есть коммутирует непосредственно якорную цепь электродвигателя топливоподкачивающего насоса(ЭТН).Контактора топливоподкачивающего насоса нет.

Электродвигатель топливоподкачивающего насоса должен работать как при пуске, так и при работе дизеля, поскольку второго топливоподкачивающего насоса с приводом от коленчатого вала на тепловозе нет

От автомата ВкА 3 « топливный насос « по проводу 47.1 на разъем II, от него по проводу 47.2 получает питание клемма ПК1/21, от нее по проводу 47.5- электродвигатель топливоподкачивающего насоса.

Если, после включения рубильника аккумуляторной батареи и автомата ВкА 3 «топливный насос» топливоподкачивающий насос не начинает работать, необходимо пройти в ВВК и проверить наличие питания( плюсового) ПК 1/21. Сделать это можно при помощи контрольной лампы. При отсутствии контрольной лампы сделать это можно при помощи перемыкания клеммы с плюсом какого-либо аппарата, например, катушки КВВ. Если якорь КВВ притянется, значит плюс на клемме есть.

Заключение

В данной работе мы рассчитали электропневматический контактор, рассмотрели принцип действия, назначение и конструктивные особенности пакетно-кулачкового переключателя и датчика индуктивности, построили цепь включения контактора и электродвигателя топливоподкачивающего насоса

Список используемых источников

1 Вилькевич, Б.И. Электрические схемы тепловозов 3ТЭ10М, 2ТЭ10М, 2ТЭ10В, 2ТЭ10Л, ТЭП60 / Б.И Вилькевич. - М.: Транспорт, 1981. - 287 с.

2 Донченко, А.В. Электрическое оборудование локомотивов (Электрические аппараты и схемы локомотивов): учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта (расчетно-графической работы) для студентов IV курса специальности 150700/190301 «Локомотивы» / А.В. Донченко, М.Н. Жулькин, И.В. жуков; Рост. гос. ун-т путей сообщения. - Ростов н/Д, 2008. - 20 с. : ил. Билиогр. : 5 назв.

3 Филонов, С.П. Тепловозы 2ТЭ10М, 3ТЭ10М: Устройство и работа / С.П. Филонов, А.Е. Зиборов, В.В. Ренкунас и др. - М.: Транспорт,1986. - 288 с., ил., табл.

Размещено на Allbest.ru