Электрические аппараты тепловозов

реферат

1. Назначение, классификация и общие сведения об электрических аппаратах

Электрические аппараты, устанавливаемые на тепловозе, можно разделить по функциональному назначению на несколько групп: коммутационные, регулирования, управления, защиты, контроля и вспомогательные.

К коммутационным аппаратам относятся поездные контакторы, реверсоры, тормозной переключатель, контакторы ослабления возбуждения, выключатель батареи и другие. Коммутационные аппараты предназначены для выполнения переключений в силовых электрических цепях.

Аппараты управления осуществляют различные функции управления электрическими цепями передач тепловозов. К аппаратам управления относятся реле, регуляторы, контроллеры, кнопочные выключатели и другие.

Аппаратура регулирования включает в себя ряд аппаратов, основное назначение которых-- создание гиперболической характеристики. а также ограничение напряжения и тока тягового генератора.

На современных тепловозах система регулирования тягового генератора предусматривает систему замкнутого автоматического регулирования мощности, тока и напряжения. Основными элементами системы являются амплистат, трансформаторы постоянного тока и напряжения, селективный узел, в котором используются полупроводниковые кремниевые выпрямители, индуктивный датчик.

На тепловозах с электрической передачей переменно-постоянного тока в системе регулирования нашли применение блоки с использованием тиристоров, магнитных и транзисторных элементов.

Аппараты защиты и контроля реагируют на предельные значения каких-либо параметров или режимов работы (реле заземления, максимального тока, предохранители и др.).

Электрические вспомогательные аппараты (зажимы, соединения. арматура и др ).

На подвижном составе электрические аппараты работают в очень тяжелых условиях, так как испытывают вибрации и тряску, значительные колебания температуры, воздействия влаги, пыли, масла. Эти условия работы требуют от конструкции аппаратов высокой степени надежности, исключения самопроизвольного срабатывания аппаратов, высоких антикоррозионных свойств всех элементов электрических аппаратов.

Для уменьшения вредных воздействий на аппараты их устанавливают в специальные шкафы (аппаратные камеры), некоторые аппараты устанавливают на амортизаторах, наиболее точные и чувствительные закрывают кожухами, детали из меди или медных сплавов покрывают оловом, красят эмалями и лаками.

Детали, изготовленные из черных металлов, оцинковывают или окрашивают.

Электрическим контактом называется место перехода тока из одной детали в другую, а сами детали называются контактами. Контакты делятся на подвижные и неподвижные. К неподвижным контактным соединениям относятся такие, которые в процессе работы не разъединяются (соединение шин, кабельных наконечников, проводов на зажимах и др.). К подвижным контактным соединениям относятся контакты аппаратов, которые в процессе работы разъединяются.

По назначению контакты делятся на силовые (главные), которые замыкая или размыкая цепь, управляют протеканием в них тока, и на вспомогательные.

Вспомогательные контакты служат для обеспечения необходимой последовательности включений или выключений других аппаратов и цепей, а также для сигнализации о выключении или включении цепей. По способу действия контакты делятся на замыкающие и размыкающие.

При обесточенной катушке аппарата замыкающие контакты разомкнуты, размыкающие -- замкнуты. По форме соприкасающихся поверхностей различают контакты:

-точечные, у которых соприкосновение происходит в одной точке или поверхностями малого радиуса ;

-линейные, соприкасающиеся по прямой линии или практически по очень узкой поверхности;

-поверхностные

В аппаратах тепловозов применяют различные контакты. Клиновые контакты применяют в рубильниках, переключателей и в держателях плавких предохранителей. Линейные Г-образные контакты применяют для замыкания и размыкания цепей под нагрузкой. Нажимные контакты мостикового типа с двумя разрывами цепи и переключающего типа с одним разрывом применяют в реле, штепсельные -- для соединения цепей управления тепловозов, работающих по системе многих единиц.

Основными параметрами, характеризующими работу подвижного контактного соединения, являются: контактное сопротивление, начальное нажатие, конечное нажатие, раствор (разрыв), провал, притирание. Состояние контактного соединения оценивается контактным сопротивлением, которое определяется переходным сопротивлением в сопротивлением поверхностных пленок.

Переходное сопротивление определяется физическими свойствами материала контактов, состоянием поверхности (микро- геометрией) формой контакта и давлением На значение сопротивления поверхностных пленок влияет отношение материала контактов к химическим реакциям, при которых под воздействием температуры. состава атмосферы, вида замыкания образуются поверхностные пленки

Контактное сопротивление определяет значение допустимого тока. При токе, большем допустимого значения, контакты нагреваются. Контактное сопротивление резко возрастает, что может привести к оплавлению или свариванию контактов.

Усилие, создаваемое контактной пружиной, в точке первоначального сопротивления контактов называется начальным нажатием. Усилие, создаваемое контактной пружиной, в точке конечного касания (при полностью включенном контакторе) называется конечным нажатием. Конечное и начальное нажатия определяют значение контактного сопротивления к начале и в конце замыкания контактов. Малое начальное нажатие приводит к увеличению контактного сопротивления в момент касания контактов, что приводит к нагреву и оплавлению контактов, большое начальное нажатие может привести к застреванию подвижного контакта в промежуточном положении.

Конечное нажатие определяет значение контактного сопротивления контактов в замкнутом состоянии, а следовательно, его значение будет определять температуру нагрева контактов.

Раствор -- кратчайшее расстояние между контактными поверхностями подвижного и неподвижного контактов в разомкнутом состоянии. Раствор создает необходимый изоляционный промежуток между контактами. Малый раствор может вызвать перекрытие между контактами, большой--увеличивает время срабатывания и может не обеспечить требуемого нажатия.

В процессе включения контактов происходит их относительное скольжение и перекатывание. Это разрушает поверхностные пленки и переносит рабочую точку контактов от места включения и выключения. Процесс совместного скольжения и перекатывания контактов от точки соприкосновения до конечного рабочего положения называется притиранием контактов. Притирание контактов обеспечивается провалом. Провал -- это расстояние, которое мог бы пройти подвижной контакт от момента соприкосновении с неподвижным, если убрать неподвижный контакт.

В контактах аппаратов силовых цепей при разрыве цепи возникает электрическая дуга. Дуга -- это направленное движение электронов. следовательно, вокруг дуги будет магнитное поле. Это поле взаимодействует с полем, создаваемым дугогасительной катушкой так, что дуга выталкивается по направлению к дугогасительным рогам. При выталкивании дуга удлиняется до тех пор, пока не произойдет ее разрыв. Направление выталкивания дуги определяется по правилу левой руки Чтобы ускорить гашение дуги, в дугогасительных камерах тепловозных контакторов созданы продольные перегородки. Перегородки расщепляют дугу на несколько параллельных пучков, которые, соприкасаясь с холодными перегородками, дополнительно охлаждаются.

Дугогасительная камера препятствует перебросу электрической дуги в близко расположенные металлические части. Их изготовляют из асбоцемента. который обладает высокой теплостойкостью и хорошими изолирующими свойствами[2].

Делись добром ;)