Схемы управления стрелочными электроприводами переменного тока: Методические указания к лабораторной работе Т-9 по курсу «Станционные системы автоматики и телемеханики»

Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах»

В.А. Кононов

СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТРЕЛОЧНЫМИ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Методические указания к лабораторной работе Т-9

по курсу «Станционные системы автоматики и телемеханики»

Санкт-Петербург

2006

Целью работы является изучение схем управления стрелочными электроприводами (СЭП) переменного трехфазного тока. Эти схемы были разработаны на кафедре «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» ПГУПС совместно с отделом электрической централизации проектного института «Гипротранссигналсвязь» и получили широкое распространение на сети железных дорог Российской Федерации и стран СНГ.

1. Основные сведения

До 80-х годов на железных дорогах нашей страны применялся, как правило, стрелочный электропривод постоянного тока (СЭППТ) как с центральным, так и с местным питанием рабочей цепи. Широкое распространение СЭППТ объясняется, прежде всего, тем, что источник постоянного рабочего тока может быть легко резервирован аккумуляторной батареей. Однако с повышением надежности энергоснабжения постов электрической централизации это преимущество перестало иметь существенное значение. Более того, в настоящее время широко внедряется, так называемая «безбатарейная» система питания рабочих цепей СЭППТ.

Другим преимуществом СЭППТ является простота схем управления и их экономичность по расходу аппаратуры и использованию кабеля. Так, известная схема управления СЭППТ с центральным питанием рабочих цепей, применяемая в блочной маршрутно-релейной централизации, построена с использованием четырех реле и позволяет производить перевод стрелки и получать контроль трех ее положений по двум линейным проводам.

Однако многолетняя эксплуатация указанной схемы показала, что наряду с положительными качествами она имеет ряд существенных эксплуатационных недостатков:

-  СЭППТ требует установки на посту ЭЦ мощных выпрямителей для питания рабочих цепей;

-  конструкция сериесного двигателя постоянного тока, применяемого в СЭППТ, сложна из-за наличия щеточно-коллекторного узла, вследствие чего двигатель имеет высокую стоимость, низкую технологичность изготовления и недостаточную эксплуатационную надежность;

-  схема СЭППТ с центральным питанием допускает возникновение ложного контроля положения стрелки, остановившейся в промежуточном положении, когда в зазоре между угольной щеткой и медной пластиной коллектора возникает электрическая дуга, обладающая вентильными свойствами;

-  управляющая аппаратура СЭППТ имеет низкую эксплуатационную надежность и малый срок службы из-за интенсивной эрозии контактов реле постоянным рабочим током, особенно при пуске привода и его реверсировании из среднего положения;

-  применение одинакового рода тока в контрольной и рабочей цепях не исключает возможность получения ложного контроля положения стрелки, что может быть вызвано перекрытием электрической дугой фронтового и тылового контактов пусковых реле;

-  в схеме возможен ложный контроль положения стрелки при неправильном включении линейных проводов на кроссовом стативе поста ЭЦ или в путевом ящике у привода.

Перечисленные недостатки СЭППТ устраняются при установке в стрелочном приводе асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором серии МСТ (МСТ-0,25, МСТ-0,3 и МСТ-0,6) специального изготовления. Электродвигатели этой серии выполнены с повышенным активным сопротивлением ротора, что позволило увеличить кратность пускового момента по отношению к номинальному до 2,5 - 3. Это необходимо для преодоления инерции остряков стрелки и движущихся частей привода при его пуске. Изменение направления вращения асинхронного электродвигателя достигается за счет переключения фаз в любой паре проводов. Отсюда следует, что схема управления стрелочным электроприводом трехфазного тока (СЭППТ) должна иметь как минимум три линейных провода, на которые накладывается контрольная цепь. Удовлетворение этого требования по минимальному расходу кабеля влечет за собой необходимость установки у привода реверсирующего реле, которое переключается в зависимости от порядка следования фаз в линейных проводах.

Такая схема СЭПТТ получила название схемы с местным реверсированием (рис. 1). В отличие от нее в схеме СЭППТ с центральным реверсированием (рис. 2) реверсирующее реле не устанавливается, при этом число линейных проводов в схеме возрастает до пяти.

2. Схемы управления стрелочным электроприводом переменного тока

В схеме (см. рис. 1) управления СЭПТТ с местным реверсированием для перевода привода и контроля трех его положений (двух крайних и промежуточного) использованы три линейных провода Л1, Л2 и Л3. Управляющая цепь этой схемы содержит нейтральное пусковое реле НПС (НМПШ-1200/250), поляризованное пусковое реле ППС (ПМПУШ-I50/I50) и вспомогательное реле В (НМШ2-4000).