что такое контроллер машиниста

В барабанных контроллерах при сколь­жении пальцев по поверхности сегмен­тов сильно изнашиваются их контакт­ные поверхности. Износ увеличивается с увеличением длины пути скольжения пальцев, а также при образовании дуги на контактах. В этом отношении конт­роллеры барабанные уступают кулачко­вым, которые применяют на всем оте­чественном э. п, с. В качестве примера рассмотрим кулачковые контроллеры машиниста 1 КМ-84 и КМЭ-8.

Рис. Схемы кулачковых контакторов контроллеров машиниста

возможность перемещения главной ру­коятки 10 ) в любое по­ложение при установке реверсивной 8 в положения ПП (Вперед или Назад), ОП1, ОП2, ОПЗ и тормозной рукоятки 7 в положение 0;

возможность перемещения тормозной рукоятки 7 в любое положение при уста­новке реверсивной 8 в положение ПП (Вперед или Назад) и главной 10 в по­ложение 0\

возможность перемещения реверсив­ной рукоятки 8 в положения ОП1, ОП2, ОПЗ при установке тормозной рукоят­ки 7 только в положение 0, а в положе­нии 0 при установке главной 10 и тормоз­ной 7 рукояток в положение 0\ невозможность перемещения главной

Рис. Общий вид (а), механические бло­кировкиреверсивного и тормозного валов (б), главного, реверсивного и тормозного валов (в) и кинематическая схема контроллера ма­шиниста КМ-84 электровоза ВЛ80 С (г).

5— рукоятка главного вала,5— рукоятка тормозного ва­ла; 7 — сектор зубчатый рукоятки тормозного вала, 8 — крышка (литая); 9 и 10 — стальные планкн, 11 — кулачковые контакторы, 12 — кнопка в торце рукоят­ки для выдержки времени при переходе с одного соеди­нения тяговых двигателей на другое, 13 — фиксатор, 14 — сектор зубчатый рукоятки главного вала,15 — съемная рукоятка реверсивно-селек-

10 и тормозной 7 рукояток при нахожде­нии реверсивной 8 в положении 0.

Главный вал 22 расположен соосно с реверсивным 17, имеет положения: 0 — нулевое, АВ — автоматическое выключе­ние, РВ — ручное выключение, ФВ — фиксация выключения, ФП — фиксация пуска, РП — ручной пуск, АП — авто­матический пуск, БВ — быстрое выклю­чение.

Положения 0, АВ, РВ, ФВ, ФП, РП — фиксированные, положения АП и БВ с самовозвратом.

Реверсивный вал 17 имеет положения 0 — нулевое; ПП (Вперед) — полное возбуждение; ОП1, ОП2, ОПЗ — соот­ветственно первая, вторая, третья ступе­ни ослабления возбуждения; ПП (Наад) — полное возбуждение. Все позиции реверсивного переключателя фиксиро­ванные.

Тормозной вал 13 устанавливается в следующие фиксированные положения: 0 — нулевое, Я — подготовка цепи к тор­можению, ПТ — предварительное тор­можение с тормозной силой до 12-10 4 Н (12 тс), Торможение. Положения 0, П, ПТ и крайние положения зоны Тормо­жение фиксированные, положения зоны Торможение нефиксированные На ва­лу 13 установлена профильная шайба, с помощью которой производится пово­рот ротора сельсина-датчика торможе­ния 3; от угла поворота а тормозного вала зависит напряжение /7_ВЫХ (напри­мер, при а = 270° напряжение /7_аых = 0, при а = 60° — U_BUX = 24,5 В)

Назначение и технические дан­ные. Контроллер машиниста служит для дистанционного управления ра­ботой тяговых электродвигателей. Технические данные контроллера следующие:

Источник

Что такое контроллер машиниста

Контроллером машинист управляет работой тяговых двигателей электровоза: устанавливает в желаемое положение реверсоры, главный переключатель и переключатель ослабления возбуждения. Поворотом штурвала или передвижением рукояток контроллера он включает и отключает в определенной последовательности провода

цепи управления и связанные с ними электромагнитные вентили аппаратов силовой цепи тяговых двигателей.

В каждой кабине машиниста электровозов до № 305 установлено по одному контроллеру 12KR (рис. 195 и 196), вмонтированному в пульт управления. На схемах цепей управления (см. главу IX) контроллер в первой кабине обозначен 301, а во второй — 302.

Контроллер имеет пять барабанов: отключающий (3018 и 3028, см. рис. 221*), реверсивный (3017 и 3027), барабан управления (3011 и 3021), командный барабан (3012 и 3022) и ослабления возбуждения (3016 и 3026).

Отключающий барабан имеет пять положений: 0, N, І, II и III. Его съемная рукоятка 10 (см. рис. 195 и 221 *) может быть снята только в положении 0. Реверсивный барабан с несъемной рукояткой 9 может занимать пять положений: движение вперед в аварийном режиме АВАР ХВП, движение вперед ХВП, положение 0, движение назад ХНЗ и движение назад в аварийном режиме АВАР ХНЗ. Барабан управления, связанный со штурвалом // имеет 44 положения: 0, X и /—42, соответствующих основным позициям главного переключателя. Командный барабан также имеет 44 позиции и связан с барабаном управления специальной пружиной. Барабан ослабления возбуждения с несъемной рукояткой 14 может занимать шесть положений: 0, І, II, III, IV и V, соответствующих полному и пяти ступеням ослабления возбуждения тяговых двигателей.

Между барабанами контроллера имеются механические блокировки, предотвращающие повреждение в электрических цепях при

ошибочных действиях машиниста. Так,снять рукоятку отключающего барабана можно только на нулевом его положении, когда реверсивный барабан оказывается запертым также на нулевой позиции. В положениях N, І, II и /// отключающего барабана можно установить в любое из четырех рабочих положений реверсивный барабан. При этом отключающий барабан запирается на том положении, на котором он был. до перевода реверсивного барабана с нулевой позиции.

На нулевом положении реверсивного барабана оказывается заблокированным в нулевом положении команд-

ный барабан; на остальных позициях последнего командный барабан можно установить в любое положение. При перемещении командного барабана с нулевой позиции на одну из пусковых или ходовых реверсивный барабан запирается на той позиции, на которой он ранее находился.

Перевод барабана ослабления возбуждения в одно из положений 1, 11, III, IV и V возможен только в том случае, когда командный барабан находится на одной из ходовых позиций 20, 33 или 42-й. В свою очередь барабан ослабления возбуждения в положениях /, //, ///, IV и V запирает командный барабан, чем исключает работу тяговых двигателей при ослабленном возбуждении при включенных в их цепь пусковых резисторах.

Все детали контроллера смонтированы на каркасе, сваренном из прямоугольных стальных листов 1 и 8 и соединяющих их четырех вертикальных стоек 2. К листам каркаса прикреплены подшипники для-валов барабанов — отключающего, реверсивного 7 и управления 12, командного и ослабления возбуждения 16.

На барабанах контроллера укреплены медные сегменты 3, 6, 17 и 18, к которым на определенных позициях прижимаются контактные пальцы 4. Этим обеспечивается необходимая последовательность включения или отключения проводов цепи управления.

Штурвал 11 контроллера посажен на вал 12, в нижней части которого находится барабан управления, замыкающий своими сегментами 18 при вращении в сторону 42-й позиции контакт Ах с контактом £>і и контакт В< с контактом С\. При "вращении же в сторону нулевой позиции соединяются контакты А\ с Сі и Ві с £>ь Под барабаном управления расположена спиральная пружина, соединенная поводками с барабаном управления и полым валом таким образом, что при повороте штурвала контроллера по часовой и обратно против часовой стрелки пружина сжимается и «тянет за собой» полый вал. На полом валу имеется командный барабан с медными сегментами 6 толщиной 4 мм. К этим сегментам прижимаются верхние 12 контактных пальцев; К\, Ь\, М\, Ы\, Р\, Оь Я\, Бь Ті, Иь Еі и ґі.

Вал 12 от штурвала 11 проходит внутри полого вала. На нижней части последнего укреплен блокировочный диск 20 (см. рис. 196), имеющий впадины по числу позиций командного барабана. В эти впадины западает ролик 30 рычага^ 31, на конец которого под действием пружины 28 нажимает штифт 29. Данное устройство фиксирует позиции барабана управления.

На полом валу командного барабана укреплена шестерня 15 (см. рис. 195 и 196), сцепленная с шестерней 41 (рис. 197), посаженной на вал 33. На нем одновременно закреплена блокировочная шайба 34, имеющая в нижней части 12 впадин. В эти впадины попеременно входят защелки двух электромагнитов 32 и 35, управляемых через блокировочные контакты главного переключателя. Такое устройство обеспечивает строго определенную зависимость между положением командного барабана контроллера и положением главного переключателя.

Реверсивная рукоятка 9 (см. рис. 195 и 196) связана с валом 7, на верхней части которого укреплена блокировочная шайба 22, а ниже — барабан с контактными сегментами 3, изготовленными из листовой меди толщиной 4 мм. Сегменты укреплены на изоляционной гетинаксовой трубке 5. Вал реверсивного барабана вращается в латунных подшипниках.

Отключающий барабан с валом 25 имеет блокировочную шайбу 24, барабан ослабления возбуждения (вал 16) — шайбу 36. От реверсивного барабана они отличаются только количеством и разверткой контактных сегментов, числом позиций и соответственно числом впадин в блокировочных шайбах.

Во впадины блокировочных шайб 22, 24 и 36 западают ролики рычагов 40, 27, 37 и 38, на которые воздействуют пружины 23, 26, 39.

Для указания положения командного барабана служит нижняя стрелка 13, укрепленная на верхнем конце полого вала этого барабана.

Контакты контроллера рассчитаны на номинальное напряжение 50 В и ток 6 А. Нажатие контактов равно 0,25 кгс.

Провода 21 от контактных пальцев контроллера выведены к пяти штепсельным соединениям 19, через которые они соединяются с цепями управления электровоза.

В связи с изменением схем цепей управления на электровозах с № 305 несколько изменена и конструкция контроллера. На этих

Рис. 196. Блокировочный механизм контроллера 12КД

электровозах установлен контроллер 20КИ (рис. 198), который имеет командный барабан, барабан управления 1, реверсивный барабан 2 и барабан ослабления возбуждения 3.

Командный барабан 3012 (3022) (см. рис. 238*) соединен пружиной с барабаном управления ЗОН (3021). На командном барабане добавлены сегменты, соединяющие пальцы Е\\ і7], Іи 2и Хи бі и Н\. Сегменты для управления главным переключателем (сегменты Ки Е<, Ми N1, Р\, С>і) и блокировочные сегменты цепей управления переключателем ослабления возбуждения (сегменты Яі, 5ь Ті, (7і) имеют такое же расположение и действие, как и на электровозах 34Е.

Барабан управления ЗОН (3021) имеет вал, на конце которого насажен штурвал, как и у электровозов 34Е.

Реверсивный барабан 3017 (3027) поворачивают съемной рукояткой. Этот барабан имеет также пять положений, как на электровозах типа 34Е, но иное расположение контактных сегментов, вызванное изменением в схемах.

Тормозной барабан 3018 (3028) имеет два положения. Этот барабан имеется только на некоторых электровозах и он в эксплуатации не используется.

Барабан ослабления возбуждения 3016 (3026) имеет шесть позиций,» как и у электровозов 34Е.

Между барабанами контроллера предусмотрены взаимные механические блокировки, предотвращающие повреждение электрического оборудования при ошибочных действиях машиниста.

На нулевом положении реверсивного барабана барабаны управления, тормозной и ослабления возбуждения запираются. Рукоятку реверсивного барабана можно снять только на его нулевом положении. Когда реверсивный барабан ставится на одну из рабочих позиций, барабан управления можно перевести на любую из его позиций (X, 1—42). После постановки барабана управления на одну из указанных выше позиций реверсивный барабан запирается

на той рабочей позиции, на которую он был поставлен перед передвижением барабана управления с нулевой.

Барабан ослабления возбуждения можно перевести с нулевого положения на положения-1—5-й ступеней ослабления возбуждения только на ходовых позициях командного барабана (на позициях 20, 33 и 42-й), причем после перевода барабана ослабления возбуждения на эти позиции до его возвращения на нулевую позицию командный барабан оказывается запертым на ходовой позиции.

Источник

НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ И КОСВЕННОЕ УПРАВЛЕНИЕ. КОНТРОЛЛЕРЫ МАШИНИСТА

Машинисту приходится управлять электровозом, на котором установлены тяговые двигатели суммарной мощностью несколько тысяч киловатт. Кроме того, на электровозе имеются различные вспомогательные машины, электрические аппараты, тормоза, которые также нужно приводить в действие или выводить из работы. Наряду с этим машинист обязан следить за показаниями путевых сигналов, состоянием пути, контактной сети, заботиться о том, чтобы не боксовали колесные пары, не происходило резких перепадов силы тяги. После пуска и разгона состава машинисту необходимо контролировать скорость движения и приводить ее в соответствие с разрешенной на данном участке.
Очень внимательным должен быть машинист в момент перехода на электрическое торможение, так как может возникнуть круговой огонь на коллекторе из-за сильных бросков тока. Кроме того, в процессе электрического торможения возможен юз (заклинивание) колесных пар. Если его быстро не устранить, появляются ползуны на бандажах колес и бандажи приходится преждевременно обтачивать.
Для облегчения работы машиниста созданы системы управления различными устройствами электровоза. В первую очередь остановимся на системе управления силовой цепью. Эта система должна обеспечивать строгую последовательность включения и выключения индивидуальных контакторов, контакторов групповых переключателей и других аппаратов в течение небольшого времени, которое затрачивается на их переключение.
В зависимости от способа переклю­чений электрических аппаратов в сило­вой цепи электровоза различают системы непосредственного и косвенного управления.

При системе непосредственного управления (рис. 81) электрические аппараты, включенные в силовую цепь, приводятся в действие непосредственно контроллером машиниста.

Рис.81. Система включения контроллера машиниста
при непосредственном управлении тяговыми двигателями

В системе косвенного управления (рис. 82) аппараты силовой цепи приводятся в действие электропневматическим, электромагнитным или электродвигательным приводом. Машинист, осуществляя переключения в цепи управления, включает или выключает эти приводы.

Рис. 82. Схема включения контроллера машиниста
при косвенном управлении тяговыми двигателями

Как и в системе с непосредственным управлением, основным аппаратом цепи управления является контроллер машиниста. Однако здесь этот аппарат производит переключения не непосредственно в силовой цепи, работающей под высоким напряжением и с большими токовыми нагрузками, а в низковольтной цепи управления.
Машинист, поворачивая рукоятку контроллера, подключает провода цепи управления к источнику электрической энергии в строго определенной последовательности. При этом срабатывают соответствующие аппараты силовой цепи и их контакты замыкаются либо размыкаются. На 1-й позиции сегмент барабана контроллера замыкает цепь управления, в которую включена катушка электропневматического привода контактора 1 (это положение показано на рис. 82). Контактор включается и замыкает цепь тяговых двигателей. Пусковой реостат полностью вводится в силовую цепь. На 2-й позиции контроллера замыкается контактор 2 и часть пускового реостата отключается. На 3-й позиции включается контактор 3. Реостат полностью выводится из цепи, и двигатели работают на ходовой безреостатной характеристике.
На современных электровозах машинист с помощью контроллера осуществляет пуск тяговых двигателей, переключает их с одного соединения на другое, производит ослабление возбуждения, изменяет направление движения электровоза, переключает двигатели в генераторный режим. Несмотря на многочисленность функций контроллера, для простоты управления его стремятся выполнить с минимальным числом рукояток.

Рис. 83. Контроллер машиниста электровоза постоянного тока

На современных электровозах устанавливают контроллеры кулачкового типа. Когда машинист переводит глав­ную рукоятку контроллера с одной позиции на другую, поворачивается связанный с ней главный кулачковый вал. На вал насажен ряд фасонных дисков (кулачковых шайб) с впадинами и выступами (рис. 84).

Рис. 84. Главный кулачковый вал контроллера машиниста

Против каждой шайбы на стойках укреплены подвижные и неподвижные контакты (контакторные элементы), к которым присоединены провода цепей управления.

Рис. 85 Схема контакторного элемента в разомкнутом (а) и замкнутом (б) положениях

Если выступ диска касается ролика, то контакты разомкнуты (рис. 85, а). Как только впадина диска подойдет к ролику, он провалится в нее и под действием пружины контакты замкнутся (рис. 85, б). Это значит, что замкнется цепь, в которую включен контакторный элемент, и соответствующий аппарат сработает. Следовательно, очередность замыкания и размыкания проводов цепи управления и, как результат, очередность переключения аппаратов силовой цепи зависят от взаимного расположения впадин и выступов кулачковых шайб контроллера.

Источник

Контроллеры машиниста

Контроллеры машиниста служат для дистанционного (косвенного) управления работой тяговых двигателей в тяговом и тормозном режимах; с их помощью подключают к источнику низкого напряжения и отключают в определенной последовательности провода цепи управления, т. е. включают и выключают в определенной последовательности высоковольтные аппараты при пуске, регулировании скорости движения, остановке, изменении направления движения и электрическом торможении электровоза или электропоезда. Контроллер машиниста имеет ряд рукояток, каждая из которых предназначена для определенных операций управления и имеет несколько фиксированных позиций, соответствующих определенным включениям аппаратов силовой цепи.

При конструировании контроллеров должны быть соблюдены требования, обеспечивающие простоту и легкость пользования ими и наиболее простую кинематику блокировочных механизмов; наименьшие массу и габаритные размеры аппарата; надежность работы его переключающих устройств, удобство осмотра и ремонта всех его деталей. Распределение функций управления и расположение отдельных рукояток контроллера выполняют так, чтобы обеспечить простоту и удобство пользования ими и не допускать отвлечения машиниста от наблюдения за сигналами, путем и контактной сетью. Механические блокировки в контроллере создают взаимозависимость между рукоятками, что предотвращает ошибочные действия машиниста.

Одну из рукояток, чаще всего реверсивную или реверсивно-селективную, на каждом контроллере машиниста делают съемной. Съемная рукоятка может быть снята с аппарата только в нулевом поло жении, в которое ее можно поставить после возвращения других рукояток также в нулевое положение. Контроллер машиниста устанавливают в каждой кабине управления, а реверсивную или реверсивно-селективную рукоятку выдают одну на все контроллеры состава. Поэтому машинист не может случайно оставить какую-либо рукоятку на одном из контроллеров во включенном положении, так как это вызвало бы нарушение правильной работы электрических цепей при управлении составом с другого контроллера.

По конструкции различают контроллеры машиниста барабанные, кулачковые и бесконтактные.

В барабанных контроллерах (рис. 217, а) замыкание и размыкание цепей проводов управления осуществляют сегментами 2 при повороте барабана 1 на определенный угол. К сегменту 2 прижимаются пальцы 3, которые соединены с соответствующими проводами цепи управления. Пальцы укреплены на стойке 4

В кулачковых контроллерах (рис. 217, б) замыкание и размыкание цепей проводов управления осуществляют кулачковые контакторы (контакторные элементы), укрепленные на стойке 4, на которые воздействуют кулачковые шайбы 11.

При вращении рукояткой вала 12 контроллера кулачковая шайба 11 своим выступом 9 нажимает на ролик 8 и размыкает цепь контактами 5 и 6, к которым присоединены провода цепи управления. Как только выступ шайбы пройдет ролик, пружина 7 повернет рычаг 10 и снова замкнет контакты 5 и 6.

В барабанных контроллерах при скольжении пальцев по поверхности сегментов сильно изнашиваются их контактные поверхности. Износ увеличивается с увеличением длины пути скольжения пальцев, а также при образовании дуги

Рис. 217. Схемы кулачковых контакторов контроллеров машиниста на контактах. В этом отношении контроллеры барабанные уступают кулачковым, которые применяют на всем отечественном э. п, с. В качестве примера рассмотрим кулачковые контроллеры машиниста 1 КУ.019, КМ-84 и КМЭ-8.

Контроллер 1 КУ.019 электропоездов ЭР2Р и ЭР2Т каркасной конструкции имеет основание 22 (рис. 218, а) и крышку 14, соединенные вертикальными стальными угольниками 6 и 17.

При нулевом положении реверсивного и главного валов ролик фиксатора 24 (рис. 218, б) входит в среднюю впадину храповика 25, жестко установленного на реверсивном валу. Одновременно конец фиксатора входит во впадину колеса 23, жестко установленного на главном валу 12, и запирает вал в нулевом положении. При установке реверсивной рукоятки в положение, соответствующее направлению движения поезда, вместе с реверсивным валом повернется храповик. Ролик фиксатора выйдет из средней впадины храповика и войдет под действием пружины 26 в более глубокую впадину. При этом конец фиксатора выйдет из впадины колеса, позволяя поворачивать главный кулачковый вал.

В свою очередь реверсивную рукоятку из крайнего положения перевести в среднее (нулевое) можно лишь в нулевом положении главного вала, так как только в этом случае впадина колеса находится против конца фиксатора. Фиксатор 27 обеспечивает фиксацию позиций главного вала, когда реверсивный вал находится в положении Вперед или Назад.

Главная рукоятка состоит из прессованного пластмассового корпуса 28 (рис. 218, в), прессованной волокнитовой головки 30, кнопки 31 и механизма электрической блокировки безопасности. При нажатии машинистом на кнопку 31 рукоятка перемещается вниз, преодолевая усилие пружины 32. Вместе с кнопкой перемещается ось 33, которая давит на ролик микропереключателя 29 и замыкает цепь блокировки безопасности. При этом раздается щелчок. Если машинист продолжает нажимать на кнопку, она перемещается вниз до соприкосновения с горизонтальной площадкой головки 30. Ось 33 скользит по ролику и удерживает микропереключатель во включенном положении. Когда машинист перестанет нажимать на кнопку, пружина 32 возвратит механизм в исходное положение, цепь блокировки безопасности разомкнется.

Контроллеры машиниста 1КУ.021 и 1КУ-023 электропоездов ЭР2 и ЭР9М

по конструкции и внешнему виду аналогичны контроллеру 1КУ.019. Они отличаются от него в основном числом фиксированных положений главной рукоятки и соответственно числом кулачковых контакторов на главном валу.

Рис. 218. Контроллер машиниста 1КУ.019 электропоездов ЭР2Р и ЭР2Т

возможность перемещения главной рукоятки 10 (см. рис. 219, а) в любое положение при установке реверсивной 8 в положения ПП (Вперед или Назад), ОП1, ОП2, ОПЗ и тормозной рукоятки 7 в положение 0;

возможность перемещения тормозной рукоятки 7 в любое положение при установке реверсивной 8 в положение ПП (Вперед или Назад) и главной 10 в положение 0\

возможность перемещения реверсивной рукоятки 8 в положения ОП1, ОП2, ОПЗ при установке тормозной рукоятки 7 только в положение 0, а в положении 0 при установке главной 10 и тормозной 7 рукояток в положение 0\ невозможность перемещения главной

10 и тормозной 7 рукояток при нахождении реверсивной 8 в положении 0.

Рис 219. Общий вид (а), механические блокировки реверсивного и тормозного валов (б), главного, реверсивного и тормозного валов (в) и кинематическая схема контроллера машиниста КМ-84 электровоза ВЛ80 С (г)

Контроллеры машинистов электровозов ВЛ80 Т по конструкции аналогичны контроллеру КМ-84. Конструкция контроллера электровозов ВЛ8, ВЛ10, ВЛ10 У пояснена рис. 220.

Электровозы и электропоезда

Электродинамический тормоз электровозов ЧС2 Т и ЧС200

Рассмотрены устройство и работа основного электронного оборудования, применяемого в электродинамическом (реостатном) тормозе системы «Шкода». Применительно к электродинамическому тормозу электровозов ЧС2 Т и его модификации на скоростном электровозе ЧС200

Источник