Какой электрический аппарат осуществляет управление токоприемником

Обновлено: 25.06.2024

Токосъемник (токоприемник) это специальное устройство, подающее питающее напряжение с неподвижной части машины, станка или прочей установки. С помощью конструкции также передают сигналы от контроллера или датчика на вращающийся узел агрегата.

Разновидности токосъемников (бескорпусные, корпусные, специальные)
Области применения токосъемников
Выбор токосъёмника - на что обратить внимание

Разновидности токосъемников

Токосъемник включает в себя корпус и сердечник. Корпус состоит из двух одинаковых основ, которые скреплены специальными стойками. На стойках прикрепляются щеткодержатели. Щетки располагают равноудаленно. При вращении с колец снимается ток за счет контактных элементов. Корпус при этом стягивается тягами и поворотной частью грузоподъемной конструкции.

Сердечник состоит из нескольких токоведущих колец, которые равномерно удалены друг от друга. В конструкции может использоваться от 3 до 15 колец. Каждое из колец оснащено кабельным наконечником, чтобы присоединять провода. Крепежом сердечника выступают неподвижные уголки. Различают несколько разновидностей кольцевых токосъемников:

бескорпусные;
корпусные;
конструкции специального решения.

Бескорпусные токосъёмники

Можно устанавливать в действующую конструкцию. Они отличаются проработанной и надежной конструкцией.

Установка имеет удобное расключение и напряжение до 10000 В.

Корпусные изделия

Имеют корпуса из разных материалов. Они могут быть выполнены из нержавеющей стали, оцинкованной стали, стали с порошковой краской.

Изделие содержит в своем составе стеклопластиковые изоляционные материалы. Установка кабеля осуществляется через гермоввод.

Специальные решения

Спецрешения кольцевой установки являются оптимальными конструкциями, которые разработаны под разные требования. Изделие имеет улучшенную и завершенную основу. Токосъемник также имеет адаптированный доступ к токоведущим частям и надежное крепление для кабеля.

Области применения токосъемников

Токосъемники соединяют неподвижные и вращающиеся электрические цепи. Соединение происходит на основе скользящих контактов с высокой степенью надежности. Конструкция является довольно гибкой для комплектации силовых и сигнальных контактов.

Устройство можно дополнять индивидуальными элементами в зависимости от сферы применения и назначения.

Основными областями применения токосъемников считают:

бумажную промышленность - используется в машинах для резки бумаги;
робототехнику - конструкция используется в поворотных осях и поворотных узлах, которые используются в разных целях;
предприятия по металлообработке - токосъемники используют для поворотных столов станков;
службы безопасности - устройство применяют в поворотных узлах камер наблюдения;
пищевое оборудование - токосъемники используют в линиях розлива;
текстильную промышленность - изделие применяют при намотке нитей ткацких станков;
упаковочная отрасль - для вертикальных и горизонтальных упаковочных автоматов.

Современные модели состоят из двадцати силовых и сигнальных токосъемных колец, что расположены на специальных кольцах. Сигнал передается на щетки, что скользят по кольцам. Ток передается по проводам, которые пропущены через наборные кольца.

Выбор токосъёмника - на что обратить внимание

В зависимости от своей конструкции токосъемники бывают разных типов. Различают бескорпусные, корпусные, специальные решения, изделия для тельфера, конструкции для илоскреба, а также для мешалки шламбассейна. Все они отличаются своей прочностью, материалом, качеством и ценой.

При покупке токосъемника стоит обратить внимание на 5 ключевых параметров:

модель;
материал;
вид;
технические характеристики;
уровень защиты.

Для существующих конструкций следует выбирать бескорпусные кольцевые модели. Вращающиеся токосъемники используют для экскаваторов, автокранов, ветрогенераторов, аттракционов, каруселей, подъемно-транспортного оборудования.

Управление различными токоприемниками, в том числе двигателями электрического привода, сводится к включению и отключению их, а также к контролю и регулированию параметров, характеризующих режим их работы, например скорости двигателей.
Операции изменения структуры электрических цепей объекта управления носят наименование коммутации. Аппараты, с помощью которых эти, изменения выполняются, называют коммутационными аппаратами.
Для коммутации электрических цепей электроприводов в установках напряжением до 1000 В служат контакторы и магнитные пускатели. Их назначение — замыкать и размыкать электрические цепи. Эти операции могут быть выполнены на расстоянии —дистанционно, при помощи специальных устройств, например кнопок, во вспомогательных электрических цепях.
К коммутационным аппаратам, выполняющим функцию защиты относятся автоматические выключатели (автоматы). В отличие от контакторов и пускателей они предназначены не для оперативного управления электроприемниками, а для подключения части установки к питающему напряжению и автоматического отключения ее при перегрузке и коротких замыканиях. Большинство автоматов в установках гидромеханизации рассчитано на местное включение и отключение их от руки и автоматическое отключение при перегрузке токоприемника. Некоторые виды автоматов имеют устройство для дистанционного включения и отключения.
Для сложных переключений в электрических цепях при простом изменении положения рукоятки управления служат контроллеры, также относящиеся к числу коммутационных аппаратов.
В схемах управления, где необходимо регулирование или ограничение тока в электрической цепи, применяют регулируемые или нерегулируемые резисторы. К первому виду относятся реостаты, являющиеся одним из видов регуляторов. Существуют, кроме того, регуляторы напряжения и другие.
Объективный контроль за параметрами работы электроприемников (время, ток, напряжение и др.) осуществляется с помощью реле управления. Реле, кроме того, дают возможность ограничения, а при необходимости — размножения числа электрических цепей в схемах управления.
Электрические аппараты, изготовляемые промышленностью, различаются по исполнению и по своим техническим данным. При выборе аппаратов руководствуются соображениями их соответствия назначению, роду тока, номинальным напряжению, току, мощности и другим расчетным техническим данным. Однородные по конструкции и назначению аппараты, выпускаемые промышленностью, объединяются в серии. Внутри каждой серии аппараты в соответствии с их номинальными данными разделяются по типу.

2-2. КОНТАКТОРЫ И МАГНИТНЫЕ ПУСКАТЕЛИ

Общий принцип действия.
Принцип действия контакторов и магнитных пускателей одинаков.
В своей конструктивной основе оба аппарата содержат неподвижную и подвижную части (рис. 2-1); они состоят из электромагнитной системы, контактов и дугогасительных устройств.

Рис. 2-1. Устройство трехполюсного контактора.
1 — неподвижный электромагнит; 2 —якорь;
3, 4 — неподвижные в подвижные главные контакты; 5, 6—замыкающие в размыкающие контакты вспомогательных целей (блок-контакты); 7-—кнопка управления.
К неподвижной части относятся электромагнит и группа неподвижных контактов: главных и вспомогательных (блок-контактов) Подвижная часть представляет собой механически связанные между собой якорь, группу подвижных главных контактов и мостики, замыкающие вспомогательные контакты.
При подаче напряжения управления на катушку электромагнита якорь подвижной системы притягивается к электромагниту и подвижные контакты замыкаются с неподвижными. Одновременно на блок-контактах замыкаются и размыкаются соответствующие вспомогательные цепи.
Главные контакты включаются в силовые цепи и служат для подключения или отключения основного токоприемника к источнику электрической энергии (сети). Блок-контакты используются для сигнализации или необходимых переключений в цепях управления.
Размыкание контактов происходит при отключении катушки электромагнита. При этом якорь магнитной системы и связанные с ним подвижные контакты отпадают под действием собственного веса или оттягивающей пружины.
Некоторые разновидности контакторов имеют защелку, удерживающую подвижную систему в положении замкнутых контактов. В этом случае включение контакторов обеспечивается кратковременным импульсом напряжения, подаваемым на катушку электромагнита, и фиксируется защелкой. Последующее отключение производится особым электромагнитом малой мощности, освобождающим защелку.
Нормальным положением элементов контактора или пускателя называется положение, при котором на катушку электромагнита не подано напряжение.
По исполнению как главные, так и блокировочные контакты могут быть замыкающими (з) или размыкающими (р). Первые разомкнуты, а вторые — замкнуты при отсутствии напряжения на катушке.
Количество главных и блокировочных контактов в аппаратах может быть различно. Управление контактной системой осуществляется посредством электромагнита, поэтому работоспособность аппарата зависит от питающего напряжения. Катушки электромагнитов рассчитываются на продолжительную работу при напряжении сети от 0,85 до 1,05 номинального значения.
Катушки контакторов рассчитаны на различное напряжение:

Контакторы и магнитные пускатели помимо их номинальных электрических параметров характеризуются следующими показателями:

допустимой частотой включений:
износостойкостью — расчетным количеством циклов срабатывания;
собственным временем включения — от момента подачи импульса напряжения на катушки до соприкосновения контактов;
собственным временем отключения — от момента снятия напряжения на катушках до появления зазора между контактами.

Кроме того, различные типы аппаратов предназначены для работы в особых условиях среды, при определенных внешних механических воздействиях и пр. В пределах каждого типа контактора или магнитного пускателя различают его величину, зависящую от номинального тока аппарата.
Образование дуги и ее гашение
При разрыве тока в пространстве между размыкающимися контактами образуется электрическая дуга. Промежуток между контактами оказывается проводящим, и контур тока поддерживается вплоть до момента погасания дуги. Кроме того, высокая температура дуги влечет за собой разрушение контактов, а развитие дуги может привести к серьезной аварии оборудования. Поэтому весьма важной функцией аппарата является быстрое гашение дуги.
Физически существование дуги основывается на ионизации газового пространства между электродами, т. е. образовании в нем положительно и отрицательно заряженных частиц — электронов и ионов. Направленное движение электронов и ионов, обусловленное электрическим полем, создает электрический ток в виде дуги. Образование заряженных частиц — результат расщепления электрически нейтральных атомов, отделения от них электронов. При этом освобожденные электроны образуют группу отрицательных зарядов; атомы, лишенные уравновешивающего отрицательного заряда электронов, приобретают положительный заряд.
Ионизацию газа вызывают следующие физические процессы.
Авто электронная эмиссия, заключающаяся в отрыве электронов из вещества катода благодаря сильному электрическому полю, образованному в результате скопления у катода положительно заряженных частиц.
Термоэлектронная эмиссия — отделение электронов от поверхности нагретого контакта. Нагрев обусловлен высокой плотностью тока в отдельных точках вследствие неравномерного прилегания контактов друг к другу из-за шероховатости их микроструктуры.
Термическая ионизация. Температура во внутренней зоне канала дуги достигает 10000—15000, вследствие чего тепловая энергия, выделяющаяся в дуге, достаточна для отрыва электронов от атома.
Термоионизация представляет собой главный физический фактор поддержания дуги в газовом пространстве между контактами коммутационного аппарата при их размыкании.
Одновременно с ионизацией газового пространства происходит деионизация газа, т. е. воссоединение противоположно заряженных ионов и образование нейтральных атомов, поэтому для эффективного гашения дуги необходимо, чтобы деионизация происходила более интенсивно по сравнению с процессом ионизации газа.

Способы гашения дуги

В коммутационных аппаратах применяются следующие основные способы гашения дуги.

Рис. 2-2. Разделение дуги на несколько коротких дуг и принцип магнитного дутья.
1 — магнитопровод лугогасительного устройства; 2 — катушка; 3—полюсы электромагнита; 4 — контакты; 5 — пластины решетки; 6— дугогасительная камера.
Разделение дуги на несколько коротких дуг. В непосредственной близости от электродов имеется скопление заряженных частиц. Здесь происходит более интенсивный процесс деионизации и проводимость околоэлектродного пространства значительно ниже, чем в остальной части дуги. Если длинную дугу разделить на ряд коротких дуг, суммарная длина участков с высокой проводимостью сократится, что способствует погашению дуги. Использование этого принципа показано на рис. 2-2. Дугогасительное устройство состоит из решетки, образованной несколькими П-обраэными стальными пластинами. Ток в длинной дуге образует магнитный поток в пластинах.
В результате взаимодействия магнитного потока и тока дуги последняя затягивается в решетку, рассекаясь на несколько коротких дуг. Иногда для затягивания дуги в решетку применяют особые катушки магнитного дутья.
Тогда пластины могут быть изготовлены из любого немагнитного материала.
Способ магнитного дутья (рис. 2-2) заключается в том, что коммутируемый ток подводится к неподвижному контакту через электромагнит с катушкой, состоящей из одного или нескольких витков; полюсы электромагнита образованы щеками, выполненными из магнитного материала. Направление поля этого электромагнита одинаково по обе стороны дуги; оно обозначено на рисунке простыми крестами и условно направлено за плоскость чертежа. Током, проходящим в дуге, образовано другое магнитное поле; оно имеет разное направление по обе стороны дуги. Это поле обозначено следами магнитных линий, показанными крестами и точками в кружках. Как видно из рис. 2-2, под дугой концентрируются равнонаправленные линии магнитных полей; они, взаимно отталкиваясь, как бы вытесняют дугу кверху. Увеличение длины дуги, а в данном случае рассечение ее на короткие дуги ведет к росту электрического сопротивления дуги и к интенсивному процессу деионизации дугового промежутка, что способствует быстрому гашению дуги.
Сужение дуги в щелях. В аппаратах, коммутирующих ток относительно большой силы, контакты обычно помещают в особых дугогасительных камерах, изготовленных из жаропрочного материала (например, асбоцемента). Внутренний объем этих камер устроен таким образом, что при разрыве контактов дуга оказывается локализованной в узком пространстве. Условия поддержания дуги в узких щелях значительно менее благоприятны, чем в открытой дуге, что способствует ее интенсивному гашению.
Дутьевое гашение дуги происходит при воздействии на дугу газового потока. Последний способствует понижению температуры дуги и ее механическому разрушению.
В соответствии с рассматриваемым здесь ограниченным числом аппаратов практический интерес представляет автодутье, возникающее в результате газогенерирующих свойств некоторых материалов, образующих дугогасительное пространство. К таким материалам относятся фибра, органическое стекло, масло и некоторые смолы.
Контакторы
Контакторы с электромагнитным приводом различаются по конструкции, в зависимости от их назначения — для работы в электрических установках постоянного или переменного тока.
Контакторы постоянного тока изготовляются промышленностью в однополюсном и двухполюсном исполнениях. Конструкция двухполюсных контакторов рассчитана для коммутации сравнительно небольшого тока. Для большей мощности предусмотрены однополюсные контакторы, так как при двухполюсном исполнении возможно перекрытие дугой соседних полюсов вследствие ионизации пространства из-за дугообразования во время отключения контактора.
В качестве примера на рис. 2-3 представлен контактор с поворотным якорем серии КПД-100 (контактор постоянного тока промышленного исполнения). Контакторы КПД рассчитаны на тяжелые условия работы и предназначены для коммутирования главных цепей электрических двигателей постоянного тока напряжением до 440 В.
Гарантированная электрическая износостойкость главных контактов равна 1 млн. циклов. Напряжение притягивания якоря равно 0,85; отпускания — от 0,1 до 0,15 номинального.
Собственное время включения контакторов составляет 0,1—0,4 с. Собственное время отключения 0,7—0,12 с. Более длительное время включения объясняется значительной индуктивностью катушек электромагнита, обусловливающей постепенное нарастание тока по закону экспоненциальной функции.
Контакторы серии КПД снабжаются двумя блок-контактами любого исполнения (замыкающими и размыкающими).
Катушки электромагнитов выполняются на напряжение 110, 220 и 440 В.
Контакторы I—IV величин рассчитаны на продолжительный ток главных контактов, соответственно 60, 100, 150 и 300 А. Мощность, потребляемая катушкой, составляет примерно 30 Вт.
Контакторы переменного тока по своему устройству подобны контакторам постоянного тока; они выполняются обычно двух- или трехполюсными.

Рис. 2-3. Контактор постоянного тока серии КПД-100.
1— катушка электромагнита; 2 — скоба неподвижного магнитопровода; 3 —якорь; 4 — дугогасительный рог; 5 — неподвижный главный контакт; 6 — дугогасительная камера; 7 —дугогасительный рог, 8 —катушка дугогашения; 9 — подвижный главный контакт; 10 — гибкое соединение; 11 — металлические щеки (полюсы электромагнита дутья); 12 — блок-контакты.
Трехполюсные контакторы применяются для управления трехфазными электроприемниками, двухполюсные работают в схемах реверсирования и цепях роторов асинхронных двигателей. Отдельные разновидности контакторов имеют число пар силовых контактов до 5.
Существенное различие в контакторах постоянного и переменного тока заключается в работе магнитной системы. Сердечник и якорь контакторов переменного тока выполняются шихтованными, из тонких листов легированной стали для снижения потерь на вихревые токи, обусловливающих нагревание электромагнита.
Ток катушки электромагнита зависит от ее индуктивного сопротивления, значение которого мало при разомкнутом магнитопроводе и резко увеличивается, когда якорь притянут к сердечнику. Поэтому ток включения катушки в 15—20 раз превышает его установившееся значение. В связи с этим собственное время срабатывания контакторов переменного тока меньше (см. § 2-6), чем у контакторов постоянного тока.

Рис. 2-4. Трехполюсный контактор переменного тока серии КТ-6000.
а —общая компоновка; б —магнитная система, в — короткозамкнутый виток на магнитол доводе; г — контактно-дугогасительная система; 1 — подшипники подвижной поворотной системы; 2 — блок- контакты; 3 — блоки полюсов; 4 — блок электромагнитной системы; 5 — изолированная стальная рейка; 6 — вал; 7 — якорь; 8 — катушка электромагнита; 9 —монтажная скоба; 10 — амортизирующие пружины; 11 — магнитолровод; 12— изоляционная монтажная колодка; 13—дугогасительная катушка с неподвижным контактом; 14 — дугогасительная камера; 15 — подвижный контакт; 16 — контактная пружина; 17 — держатель контакта; 18 — гибкая связь.

При прохождении через катушки электромагнита переменного тока магнитный поток также меняет свое направление, переходя с удвоенной частотой тока через нулевое значение, что вызывает вибрацию якоря. Для предотвращения вибрации на неподвижном сердечнике магнитопровода устанавливается короткозамкнутый виток. При изменении основного магнитного потока в этом витке образуется э. д. с. и по витку проходит ток, образующий дополнительный магнитный лоток, сдвинутый на 90° по отношению к основному. Поэтому суммарный магнитный поток не бывает равен нулю, что ослабляет вибрацию якоря.
В установках гидромеханизации распространены трехполюсные контакторы серии КТ-6000 (рис. 2-4) с якорем поворотного типа.
Контакторы серии КТ-6000 допускают частоту включений до 1200 1/ч. Износостойкость — до 3 млн. циклов. 1 1

1 До последнего времени широко применялись контакторы серии КТВ, производство которых прекращено. Контакторы серии КТ-6000 более компактны, износостойки и допускают большую частоту включений.

Серия состоит из контактов I—V величин на токи соответственно 100, 150, 250, 400 и 600 А. Номинальное напряжение равно 380 В. Катушки электромагнита рассчитаны на напряжение 380 либо 220 В. Установившийся ток катушек при напряжении 380 В составляет от 0,14 до 2 А, а при напряжении 220 В — в √3 раз больше.

Магнитные пускатели .

Магнитные пускатели предназначены для управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором. Они конструктивно объединяют контактор с устройством тепловой защиты, устанавливаемой в одной или двух фазах пускателя. Действие теплового реле основано на деформации биметаллического элемента при непосредственном или косвенном нагреве его рабочим током нагрузки, проходящим через главные контакты пускателя. Деформация биметаллического элемента, вызванная недопустимо длительным прохождением повышенного тока, конструктивно направлена на размыкание контактов теплового реле в цепи катушки пускателя. При разрыве цепи катушки якорь контактора отпадает и его главные контакты размыкаются. Время срабатывания теплового реле зависит от значения тока. При токе, превышающем номинальный на 20%, реле должно срабатывать по истечении 20 мин. При меньших перегрузках время срабатывания увеличивается, при больших токах — резко уменьшается. На кожухе пускателя имеется кнопка возврата контактов теплового реле в исходное положение.
Магнитные пускатели могут быть нереверсивными и реверсивными. В последнем случае они представляют собой блок двух контакторов. Наибольшее распространение получили пускатели серии ПМЕ, выпускаемой в исполнении 0, I и II величин для двигателей мощностью до 10 кВт (при U=380 В) и серии ПА III—VI (величин — для двигателей мощностью 14—75 кВт (при U=380 Β).

Панто́граф (токосъёмник типа пантограф, пантографный токоприёмник) — токоприёмник с подъемным механизмом в виде шарнирного многозвенника, обеспечивающим вертикальное перемещение контактного полоза.

Автосце́пка — автоматическое сцепное устройство, которое осуществляет сцепление единиц подвижного состава без участия (либо при минимальном участии) человека. Чаще всего применяется для сцепки железнодорожного подвижного состава (вагоны, локомотивы) друг с другом.

Автосце́пка Ша́рфенберга — автоматическое сцепное устройство жёсткого типа, применяемое на железнодорожном и легкорельсовом транспорте Европы, России, стран СНГ для сцепления между собой единиц подвижного состава. В сцепке Шарфенберга осуществляется одновременное механическое соединение и подключение электрических цепей. Сцепка применяется, как правило, только на электрических моторвагонных поездах, где её сложность оправдана удобством эксплуатации.

Упоминания в литературе

При трехфазном ответвлении применяют трехфазный счетчик для четырехпроводной сети напряжением 380/220 В на 5 или 10 А. (Допускается использовать три однофазных счетчика на 220 В.) Проводку от вводного устройства к щитку со счетчиком выполняют кабелем или изолированными проводами в металлической трубе без каких-либо сращиваний, паек и других нарушений цельности провода. Сечение жил принимают в зависимости от мощности токоприемников , но не менее 4 мм2 для алюминиевых проводов и 2,5 мм2 для медных.

Здание депо представляет собой большой цех, оборудованный мощными кранами (грузоподъёмностью до 300 т), перекрывающими всё пространство, на котором расположены стойла. На местах стоянки локомотивов (вагонов) установлены специальные устройства для диагностики состояния узлов, измерения их износа, замены отработавших срок службы узлов и деталей и т. д. Как правило, в депо устраивают смотровые ямы для доступа к узлам, находящимся под рамой локомотива, вагона. В электродепо, кроме того, имеются балконы для обслуживания токоприёмников и другого оборудования, расположенного на крыше электровозов. Железнодорожные депо обычно находятся на небольшом расстоянии от станции, имеют свои пути, отходящие от главного направления и заходящие внутрь зданий. Рядом с депо, как правило, располагаются различные мастерские и вспомогательные производства (кузнечное, сварочное и т. п.) для выполнения небольших ремонтных работ силами ремонтной бригады.

Связанные понятия (продолжение)

Мотор-компрессор (на схемах часто обозначается МК) — агрегат, совмещающий в себе приводной электрический двигатель и компрессор (в основном поршневой, редко винтовой). Активно применяется на электротранспорте (электровозы, электропоезда, трамвай, вагоны метрополитена, троллейбус, автобус), где служит для выработки сжатого воздуха.

Поглощающий аппарат — компонент автосцепного устройства, служащий для поглощения (демпфирования) основной части энергии удара, а также для снижения продольных растягивающих и сжимающих усилий, передающихся через автосцепку на раму рельсового подвижного состава (вагон, локомотив). Выполняет функцию буферов, но размещён внутри рамы. Усилия от автосцепки передаются через специальный тяговый хомут, благодаря которому поглощающий аппарат постоянно работает на сжатие.

Реостатное торможение (реостатный тормоз, электродинамический тормоз — ЭДТ) — вид электрического торможения, при котором электроэнергия, вырабатываемая тяговыми электродвигателями, работающими в генераторном режиме, поглощается на самом подвижном составе в тормозных резисторах.

Тяговый электродвигатель (ТЭД) — электрический двигатель, предназначенный для приведения в движение транспортных средств (электровозов, электропоездов, тепловозов, трамваев, троллейбусов, электромобилей, электроходов, большегрузных автомобилей с электроприводом, танков и машин на гусеничном ходу с электропередачей, подъемно-транспортных машин, самоходных кранов и т. п.).

Быстродействующий выключатель (БВ) — коммутационный аппарат, применяющийся в системах тягового электроснабжения, на электроподвижном составе и в электрооборудовании гальванических линий для защиты электрических цепей постоянного тока при коротких замыканиях и перегрузках, а также для оперативных отключений. БВ характеризуется отключающей способностью, выражающейся наибольшим значением тока короткого замыкания, который они надёжно отключают при наиболее неблагоприятных условиях.

Тормозная магистраль — система воздухопровода, находящегося под днищем (преимущественно) вагона или поезда, в которую подаётся воздух из компрессора локомотива и способствует торможению поезда. Также к тормозной магистрали относятся концевые краны (клапанного или шаровидного типа), тройники с разобщительными кранами и соединительные рукава.

Непосредственная система управления (сокр. НСУ) — комплекс электромеханического оборудования, предназначенного для регулирования тока в обмотках тяговых электродвигателей (ТЭД) подвижного состава трамвая, троллейбуса, электровозов, электропоездов, подъемных кранов.

Тя́говый преобразова́тель — силовой модуль, предназначенный для управления тяговым электродвигателем (ТЭД); входит вместе с ТЭД в состав тягового привода.. Используются в основном для асинхронных приводов, являются основными элементами силовых цепей электротранспорта и подъёмной техники.

Локомотивная тележка — основной элемент экипажной части локомотива, представляющий собой поворотное устройство и служащий для передачи веса кузова локомотива на путь. Основное преимущество тележечных локомотивов перед рамными — малая жёсткая колёсная база, что улучшает вписывание локомотива в кривые.

Шта́нговый токоприёмник — тип токоприёмника, представляющий собой в рабочем состоянии направленную вверх штангу, соединяющую трамвай, троллейбус или вагон метрополитена с проводами воздушной контактной сети посредством токосъёмной головки со сменной контактной вставкой.

Тя́говый агрегат — сцеплённые секции локомотивов управления (обычно электровозов или электротепловозов) и думпкаров, оборудованных тяговыми электродвигателями. Использование грузовых вагонов в качестве тяговых единиц позволяет в 2—3 раза увеличить сцепной вес и увеличить число гружёных вагонов в поезде. Благодаря таким свойствам тяговые агрегаты получили широкое распространение на горнодобывающих предприятиях, (карьерах и разрезах).

Винтовая сцепка, винтовая стяжка или винтовая упряжь — неавтоматическое сцепное устройство, применяемое на железнодорожном транспорте.

Реостатно-контакторная система управления (сокр. РКСУ) — комплекс электромеханического оборудования, предназначенного для регулирования тока в обмотках тяговых электродвигателей (ТЭД) подвижного состава метрополитена, трамвая, троллейбуса и железных дорог, а также в приводах подъемных кранов и прокатных станов.

Воздухораспределитель — пневматический или частично пневматический аппарат, предназначенный для переключения потоков сжатого воздуха. На троллейбусах, автобусах и электропоездах установлены дверные воздухораспределители для управления автоматическими дверями, на пневмодвигателях электровозов серии ЧС — специальные воздухораспределители. На железнодорожном подвижном составе большинства железных дорог мира установлен тормозной воздухораспределитель, предназначенный для осуществления всех видов пневматического.

Вагонная тележка — основной элемент ходовой части вагона, представляет собой поворотное устройство, на которое опирается кузов вагона. Основное преимущество вагонной тележки — малая жёсткая колёсная база, что обеспечивает вписывание в кривые малого радиуса. Первые вагоны, опирающиеся на поворотные тележки появились в Великобритании в 1874 году.

Рессорное подвешивание — система упругих механических элементов, предназначенная для регулирования колебаний кузова транспортного средства и смягчения ударных нагрузок. В состав системы рессорного подвешивания входят: рессоры, гасители колебаний (демпферы), устройства для крепления рессор и демпферов, устройства для передачи нагрузок от кузова на ходовую часть, а также тормозных и тяговых усилий. На каждую колесную пару при неподвижном электровозе действует так называемая статическая нагрузка. Эту.

Кран машиниста — прибор, предназначенный для управления всеми тормозами поезда, установленный в кабине машиниста. Кран машиниста расположен на пути движения воздуха из главного резервуара в тормозную магистраль.

Каби́на машини́ста — специальное отдельное помещение на локомотиве, которое служит рабочим местом локомотивной бригады и в котором расположены органы управления, аппаратура и приборы, необходимые для обслуживания силовой установки (паровой котёл, дизель) и для регулирования работы двигателей (паровая машина, тяговые электродвигатели). На паровозах кабину машиниста называют будкой машиниста, на моторвагонном подвижном составе — постом управления.

Тормозной резистор — резистор, являющийся электрической нагрузкой генератора при реостатном торможении.

Асинхро́нная машина — электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора.

Бу́кса (от нем. Büchse — коробка, изначально из самшита) — стальная или чугунная коробка, внутри которой размещены подшипник скольжения, вкладыш, смазочный материал и устройство для подачи смазочного материала к шейке оси, либо подшипник качения и смазочный материал.

Тири́сторно-и́мпульсная систе́ма управле́ния (сокр. ТИСУ) — комплекс электронного и электромеханического оборудования для управления различными электрическими нагрузками в системах, имеющих нерегулируемый источник постоянного тока (тяговые двигатели (ТД) электровозов, тепловозов, МВПС, теплоходов, атомоходов, подвижного состава трамваев и троллейбусов и т. п.).

Экипажная часть локомотива (экипаж локомотива) — часть конструкции тяговой железнодорожной единицы (локомотива), обеспечивающая её движение в рельсовой колее, представляет собой повозку с колёсными парами, в которой располагается необходимое энергетическое и вспомогательное оборудование. Экипажная часть является основой локомотива, непосредственно обеспечивающей движение.

Колле́кторный электродви́гатель — электрическая машина, в которой датчиком положения ротора и переключателем тока в обмотках является одно и то же устройство — щёточно-коллекторный узел.

Токоприёмник для контактного рельса — предназначен для осуществления подвижной электрической связи между третьим контактным рельсом и электрическим оборудованием вагона. Токоприёмники для контактного рельса в основном применяются на метрополитенах. Существуют три вида таких токоприёмников: для верхнего, бокового и нижнего токосъёмов.

Железнодорожный тормоз — устройства, которые создают искусственные силы сопротивления, необходимые как для регулирования скорости, так и для остановки подвижного состава.

Щёточно-коллекторный узел — узел электрической машины, обеспечивающий электрическое соединение цепи ротора с цепями, расположенными в неподвижной части машины. Состоит из коллектора (набора контактов, расположенных на роторе) и щёток (скользящих контактов, расположенных вне ротора и прижатых к коллектору).

Колёсная пара — элемент ходовой части рельсовых транспортных средств, представляющий собой пару колёс, жёстко посаженных на ось и всегда вращающихся вместе с осью как единое целое.. Такая конструкция фактически из одной детали отличается высокой надёжностью. Пробег колёсных пар локомотивов с колёсами бандажного типа может достигать нескольких сотен тысяч км при нагрузке 20-25 тс (затем потребуется сменить бандажи).

Тормозной цилиндр — компонент тормозной системы, силовой орган, преобразующий давление сжатого воздуха в механическую энергию, которая передаётся через тормозную рычажную передачу на тормозные колодки, прижимая их к ободу колеса или к тормозным дискам.

Тяговый генератор — элемент электрической тяговой передачи тепловоза, преобразующий механическую энергию дизеля тепловоза в электрическую энергию, поступающую к тяговым электродвигателям. Тяговый генератор постоянного тока также используется для пуска дизеля от аккумуляторной батареи.

Конта́ктная сеть — техническое сооружение электрифицированных железных дорог и других видов транспорта (метро, трамвая, троллейбуса, фуникулёра), служащее для передачи электроэнергии с тяговых подстанций на электроподвижной состав.

Путеочиститель, метельник (устаревшее название: скотоотбрасыватель, скотосбрасыватель, скотоотбойник от англ. cowcatcher, также бытует жаргонизм наметельник) — схожее с бульдозерным отвалом приспособление, смонтированное на передней части локомотива или головном вагоне МВПС, для сброса с железнодорожного пути любых посторонних предметов: скота, снега, брёвен, автомобилей и т. п., не допуская попадания их под подвижной состав, что может вызвать повреждение находящегося под днищем оборудования (особенно.

Специа́льный самохо́дный подвижно́й соста́в (сокр. ССПС) — железнодорожный подвижной состав (автомотрисы, мотовозы, дрезины и прочие самоходные машины) для обслуживания устройств и оборудования железных дорог: пути, контактной сети и устройств энергоснабжения, устройств связи централизации и блокировки. Обязательным признаком такого подвижного состава является наличие собственной тягово-энергетической установки.

Система многих единиц (СМЕ) — способ управления подвижным составом, при котором в один поезд сцепляется несколько локомотивов или моторных вагонов, а управление тяговыми двигателями ведётся с одного поста управления и одной локомотивной бригадой, является частным случаем кратной тяги. Применяется на электровозах, тепловозах, моторвагонном подвижном составе, трамваях и троллейбусах. Известны случаи использования по СМЕ грузовых автомобилей и тракторов при перевозке тяжеловесных грузов, а также автобусов.

Двухмашинным агрегатом называется возбудитель и вспомогательный генератор тепловоза, собранные в общем корпусе. Якоря возбудителя и вспомогательного генератора собраны на общем валу, станины соединены болтами. Возбудитель питает независимую обмотку возбуждения тягового генератора, вспомогательный генератор предназначен для питания цепей собственных нужд тепловоза и заряда аккумуляторной батареи.

Боксова́ние — железнодорожный термин, обозначающий срыв сцепления между колесом и рельсом при реализации тягового усилия локомотивом или моторным вагоном. Проявляется во внезапном и значительном увеличении скорости вращения колёсной пары или колеса и вызвано превышением в данный момент времени приложеного тягового усилия над максимально реализуемым в данной точке контакта колеса и рельса. Может происходить как при трогании поезда с места, так и в движении. После срыва в боксование коэффициент трения.

Реостатный контроллер — многопозиционный коммутационный аппарат в реостано-контакторной системе управления тяговыми двигателями подвижного состава. Является частным случаем контроллера электрического двигателя. Реостатный контроллер осуществляет введение пускотормозных реостатов в цепь питания тягового электродвигателя перед началом движения и последовательного выведения, то есть отключения, этих реостатов в процессе ускорения поезда. Изначально, в непосредственных системах управления, ввод и вывод.

Конта́ктный рельс — жёсткий контактный провод или третий рельс, предназначенный для осуществления скользящего контакта с токоприёмником подвижного состава (электровоза, моторного вагона) изобретенный афро-американским инженером Гранвиллом Вудсом.

Дина́мото́р — электромеханический агрегат, конструктивно совмещающий в одном устройстве электрический двигатель и электрический генератор, вид мотор-генератора (умформера). Как правило, эта электрическая машина имеет один якорь с несколькими раздельными обмотками, подключенными к двум коллекторам. Статор также может иметь несколько обмоток, обычно пусковые и силовые различной конструкции. Основное предназначение динамоторов — преобразование параметров электрической энергии.

Ребо́рда (от фр. reborde), гребень — выступающая часть обода колеса или шкива, предотвращающая боковое смещение колеса при его движении по рельсам или канатам, а также смещение ремня относительно шкива.

Бу́ферные фонари́ — светосигнальные приборы, расположенные на буферном брусе рельсового подвижного состава. Вкупе с габаритными огнями и огнём прожектора локомотива предназначены для обозначения головы или хвоста поезда, одиночных локомотивов, работающих путевых машин. Обычно имеют прозрачно-белый и красный огни; другие сигнальные цвета (например, жёлтый) показываются с помощью цветного светофильтра, устанавливаемого на белый огонь.

Вспомогательными цепями электровоза управляют вручную с помощью кнопочных выключателей (рис. 92). В отличие от управления тяговыми двигателями, где строгая последовательность тех или иных операций обеспечивается конфигурацией шайб контроллера машиниста, при управлении вспомогательными цепями заранее заданная последовательность операций в большинстве цепей не предусматривается. Если это необходимо, в цепь управления аппаратом включают различные блокировки, обеспечивающие безопасность обслуживающего персонала или не разрешающие привести в действие аппарат при каких-либо определенных условиях. Питание цепей управления осуществляют постоянным током напряжением 50 В от тех же генераторов управления или статических выпрямителей.

Для примера рассмотрим несколько упрощенную цепь управления токоприемником восьмиосного электровоза (рис. 93).

Рис. 92. Кнопочный выключатель

Чтобы поднять один из токоприемников, машинист нажимает кнопку Токоприемники (или Пантографы на электровозах, выпущенных до введения нового обозначения). При этом через катушку защитного вентиля ЗВ проходит ток и его клапан открывает доступ сжатому воздуху из главных резервуаров (см. рис. 82). Сжатый воздух проходит к двум цилиндрам пневматических блокировок ПБ1, ПБ2 и поднимает их поршни (см. рис. 93). Поршни могут опуститься только в случае, если закрыты двери в высоковольтной камере, где расположено оборудование, находящееся под напряжением, опасным для обслуживающего персонала. Затем воздух поступает в цилиндр реле давления РД и под клапан токоприемника КТ. Однако токоприемник не поднимается, так как клапан еще закрыт. Для подъема токоприемника машинист должен включить еще одну кнопку, например Токоприемник передний. Тогда цепь катушки клапана КТ замкнется и он

откроет доступ сжатому воздуху в цилиндр привода соответствующего токоприемника. Однако это возможно только при замкнутых контактах реле давления РД.

Необходимость использования реле давления объясняется следующим. Если разорвется пневматическая цепь токоприемников или случайно выключится кнопка Токоприемники, токоприемник опустится. При этом образуется мощная электрическая дуга, так как работают тяговые двигатели и вспомогательные машины. Такая дуга может пережечь контактный провод и повредить токоприемник. Прежде чем это произойдет, реле давления своими контактами разорвет цепь удерживающего электромагнита главного выключателя и последний, обладая большим быстродействием, чем привод токоприемника, разорвет силовую цепь.

Защитный вентиль ЗВ имеет и вторую катушку, соединенную с обмоткой собственных нужд 380 В. Само собой разумеется, что эта катушка получит питание только при поднятом токоприемнике. Если токоприемник не опустится при выключенных кнопках, например приварится к контактному проводу на стоянке, то обслуживающий персонал может попытаться войти в высоковольтную камеру при неснятом напряжении. Однако защитный вентиль в этом случае по-прежнему открывает доступ сжатому воздуху в цилиндры пневматических блокировок, и их штоки не позволят открыть двери высоковольтной камеры.

Рис. 93. Схема цепи управления токоприемниками

На рис. 93 показаны также контакты блокировочного устройства БУ. Это устройство позволяет шунтировать контакты реле давления РД, если подъем токоприемника производится при минимальном возможном для этого давлении воздуха, содаваемом вспомогательным компрессором. В цепи управления токоприемниками включены еще блокировки разъединителей Р и некоторые другие.

Кнопочными выключателями осуществляют пуск вспомогательных машин. Это выполняют обычно после подъема токоприемников и включения главных или быстродействующих выключателей. На электровозах переменного тока сначала включают расщепители фаз. Очередность включения двигателей остальных вспомогательных машин не имеет принципиального значения. Специальный контактор подает напряжение к кнопкам двигателей вспомогательных машин только после пуска и установления необходимой частоты вращения расщепителей фаз.

На пульте управления расположены также кнопочные выключатели, позволяющие включать звуковые сигналы, радиосвязь, прожекторы, а также освещение измерительных приборов, кабины, ходовых частей, электроплитки.
электропечи для обогрева кабины, санузла и т. п.

Лампы, включенные во вспомогательные цепи сигнализации, расположены также на пульте машиниста; загораясь и погасая, они показывают, в каком состоянии находится оборудование. Для примера на рис. 94 приведена схема цепей сигнализации электровоза ВЛ80Т. Эти цепи подключают к напряжению 50 В, нажав кнопку Сигнализация. Сигнальные лампы с обозначением ГВ, ППВ, В и О, ХП установлены по две на сигнальной панели пульта. Одна из них сигнализирует о состоянии оборудования 1-й секции, другая о состоянии аналогичного оборудования 2-й секции.

Каждая сигнальная лампа имеет на пульте буквенно-цифровое условное обозначение: С2 - красная, С5 - зеленая, С9 - белая. Свечение ламп с красным стеклом означает следующее: лампа ГВ - отключен главный выключатель; РЗ - сработала земляная защита; ВУ - сработала защита выпрямителя от коротких замыканий; МК - отключился контактор мотор-компрессора; ТД - отключился линейным контактором какой-либо из тяговых двигателей или сработало реле перегрузки двигателя; ППВ - произошло переключение из режима тяги в режим торможения (если она горит, то какое-либо из переключенных устройств находится в неправильном положении); В - отключились контакторы мотор вентилятора; TP - отключился масляный насос тягового трансформатора; ЗБ - отключился контактор К на распределительном щите, т. е. заряд аккумуляторной батареи прекратился и от нее производится питание цепей управления; ТМ - нарушена целостность тормозной магистрали.

Загорание лампы ФР с зеленым стеклом свидетельствует о пуске расщепителей фаз обеих секций, а зеленой лампы О, ХП - о нахождении группового переключателя ступеней на нулевой или ходовой позиции. В цепях ламп с зеленым стеклом, которые постоянно светятся, имеется регулировочный резистор, с помощью которого машинист устанавливает ту или иную яркость их свечения.

для железнодорожного транспорта, сертифицированные ВНИИЖТ- "Фаворит К" и "Фаворит Щ", внутренняя и наружная замывка вагонов.

Читайте также: