Главный контроллер ЭКГ-8Ж

Назначение. Главный контроллер ЭКГ-8Ж (групповой переключатель ступеней тягового трансформатора) предназначен для переключения под нагрузкой ступеней вторичной обмотки тягового трансформатора с целью изменения напряжения в цепи тяговых двигателей.

Рис. 8.6. Общий вид главного контроллера ЭКГ-8Ж: 1 и 2 - устройства блокировочные; 3 - электродвигатель привода; 4 - электромагнитный вентиль; 5 - контактор кулачковый с дугогашеиием; 6 - контактор кулачковый без дугогашения; 7 - каркас; 8 - рукоятка ручного привода

Технические данные

• Номинальное напряжение кулачковых контакторов относительно земли, В.....3100

  Номинальное напряжение между разомкнутыми контактами контактора, В:

• с дугогашеиием......260
• без дугогашення......1100

• Номинальный ток кулачковых контакторов, А......1300
• Число фиксированных позиций пуска.........33
• Собственное время переключения с нулевой до 33-й позиции н с 33-й до любой при напряжении на электродвигателе 50 В не более, с.......28
• Номинальное напряжение блок-контактов, В......50
• Номинальный ток блок-контактов, А.........30
• Номинальное давление сжатого воздуха для дугогашения, МПа (кгс/см2).......0,5 (5)

  Напряжение переменного тока (частота 50 Гц) для испытания изоляции в течение 1 мин, В:

• между силовой цепью и корпусом .........1200
• между разомкнутыми контактами контакторов с дугогашеиием ......... 10 000
• то же без дугогашения . . 12 000
• между соседними контакторами 4500
• между цепями управления и корпусом.......1500

  Контактор с дугогашеиием Контактное нажатие, Н (кгс):

• разрывных...... 120-130 (12-13)
• главных не менее . . . . 120(12)

  Раствор контактов, мм:

• разрывных....... 20-26
• главных........ 22-30
• Раствор главных контактов в момент касания разрывных, мм. 8-10
• Зазор между якорем и ярмом компенсатора при замкнутом положении контактов, мм . . 4-6
• Контактор без дугогашения Контактное иажатие, Н (кгс) . 140- 200 (14 - 20)
• Раствор контактов, мм . . .22 - 30
• Зазор между якорем и ярмом компенсатора при замкнутом положении контактов, мм . .4 - 6

Конструкция. Главный контроллер ЭКГ-8Ж (рис. 8.6) имеет четыре кулачковых контактора с дугогашеиием 5, тридцать кулачковых контакторов без дугогашения 6, кулачковые валы, электродвигательный привод 3, электромагнитные вентили 4 и блокировочные устройства

1, 2. Все детали и узлы контроллера монтируются на каркасе 7, состоящем из трех рам и четырех изолированных реек.

Контактор кулачковый с дугогашением (рис. 8.7) представляет собой отдельно собранный и отрегулированный аппарат. Все детали контактора расположены между двумя изоляционными боковинами 5. Контактодержатель 9 несет на себе дугогасительную катушку 11, разрывной контакт 13 и напайку главного контакта. Подвижной контактный рычаг 6 связан с рычагом 4 ролика через ось с резиновой втулкой 19. Втулка из теплостойкой резины служит для смягчения удара при замыкании контактов. Разрывной подвижной контакт 13 с рычагом 14 вращается на оси независимо от главного контакта.

Рис. 8.7. Контактор кулачковый с дугогаше-нием:

1 - хомут, 2 - пружина включающая; 3 - шунт гибкий; 4 - рычаг приводной; 5 - боковина; 6 - рычаг подвижного контакта; 7 - якорь компенсатора; 8- контакты главные; 9 - контактодержа-тель; 10 - полюс; 11 - катушка дугогасительная; 12 - камера дугогасительная; 13 - контакты разрывные; 14 - рычаг разрывного контакта; 15 - пружина рвзрывиого контакта; 16 - шунт гибкий; 17 - ярмо компенсатора; 18 - прокладки регулировочные; 19 - втулка резиновая; 20-прижим; 21 - ось центральная; 22 - винт стопорный; 23 - шайба кулачковая

Отвод тока от подвижного контакта осуществляется через гибкий шунт 3 из медного провода. Главный контакт соединен с разрывным также гибким шунтом 16. Контактор устанавливается на двух изолированных круглых рейках и крепится с помощью хомута 1 и прижима 20.

Дугогасительная камера 12 состоит из двух стенок, выполненных из дугостойкой прессмассы, и снабжена деионной решеткой из медных и стальных пластин. Дуга, возникающая на разрывных контактах, выдувается в камеру магнитным полем дугогасительной катушки 1/. В целях ускорения восстановления электрической прочности дугового промежутка применен поддув сжатым воздухом, подача которого производится по воздушному каналу в верхнем кронштейне от электромагнитных вентилей, расположенных на передней раме контроллера.

Для повышения электродинамической устойчивости контактор имеет электромагнитный компенсатор, состоящий из якоря 7 и ярма 17. Якорь жестко укреплен на держателе неподвижного контакта. Ярмо охватывает контактные рычаги и укреплено на рычаге разрывного контакта. При прохождении тока по контактному рычагу в ярме и якоре образуется магнитный поток, вследствие чего ярмо притягивается к якорю и создает дополнительное нажатие на главных и разрывных контактах.

Контактные напайки выполнены из металлокерамических композиций: для главных контактов СОК-15 или КМК-А10М (серебро-85%, окись кадмия-15%), размеры 16 X X 16X2,5 мм; для разрывных контактов КМК-Б25 (медь - 27 %, никель - 3%, вольфрам - 70%), размеры 20X25x8 мм. Нажатие на главных контактах не регулируется, на разрывных контактах его можно регулировать, изменяя натяжение пружины 15. Кинематическая схема контактора выбрана так, что в замкнутом положении главные и разрывные контакты включены параллельно. Ток проходит в основном по главным контактам 8. При отключении контактора сначала размыкаются главные контакты. До образования раствора главных контактов в 8-10 мм ток проходит через разрывные контакты. Затем цепь тока размыкается разрывными контактами, расположенными в зоне магнитного поля дугогасительной катушки.

При включении контактора сначала замыкаются разрывные контакты, затем главные. Таким образом, замыкание и размыкание главных контактов происходят без тока. Включение контактора производится пружиной 2, отключение обеспечивается профилем кулачковой шайбы 23. Масса контактора 22 кг.

Контактор кулачковый без дугогашения (рис. 8.8) имеет только главные контакты с напайками КМК-А10М и предназначен для разрыва электрической цепи без тока. От контактора с дугогашением он отличается тем, что не имеет разрывных контактов и дугогасительной системы. Все детали и узлы, за исключением контактодержателя 8, подвижного контактного рычага 7 и пружины 4, у него такие же, как и у контактора с дугогашением. Нажатие на контактах не регулируется. Включение и отключение контактора производятся так же, как у контактора с дугогашением.

Кинематическая схема главного контроллера. Вращение от электродвигателя 15 (рис. 8.9) через муфту 1 передается червяку. При этом двигатель, установленный на редукторе, вращает шестерню муфты через промежуточное зубчатое колесо, которое расположено на валу ручного привода. От червячного колеса вращение передается по двум направлениям:

через механизм 1-го шестипазового мальтийского креста 3 с двухцевочным поводком, понижающую зубчатую передачу (с передаточным отношением 1:2) на кулачковый вал 9; через понижающую зубчатую передачу (1:1,5), механизм 2-го шес-типазового мальтийского креста 4 с одноцевочным поводком и понижающую зубчатую передачу (3:10) на кулачковые валы 8 и 6. Передача вращения от вала 8 к валу 6 осуществляется через промежуточный открытый зубчатый редуктор 7 (с передаточным числом 1:2).

Рис. 8.8. Контактор кулачковый без дугогашения:

1 - рычаг приводной; 2 - хомут; 3 - держатель; 4 - пружина включающая; 5 - шунт гибкий; 6 - боковина; 7 - рычаг контактный; 8 - контакто-держатель; 9 - якорь компенсатора; 10 - напайки контактные; П - прокладки регулировочные; 12 - ярмо компенсатора; 13 - втулка резиновая; 14 - винт прижимной; 15 - прижим; 16 - ось центральная

Кулачковыми шайбами вала 9 производится размыкание контакторов А, Б, В, Г с дугогашением, шайбами вала 8 - контакторов переключения ступеней и шайбами вала 6 - контакторов переключения обмоток трансформатора.

На позиции мальтийские кресты находятся в фиксированном положении 1 (рис. 8.10). Переход с одной позиции на другую совершается при повороте червячного колеса на 540° (1,5 оборота) и может быть условно разделен на три такта.

Рис. 8.9. Кинематическая схема ЭКГ-8Ж: 1 - муфта предохранительная; 2-вал блокировки привода; 3 - механизм 1-го мальтийского креста; 4 - механизм 2-го мальтийского креста; 5 - упор концевой; 6 - вал контакторов переключения обмоток; 7, 10 - зубчатые передачи; 8- вал контакторов переключения ступеней; 9 - вал контакторов с дуго-гашением; 11 - вал главной блокировки; 12 - сельсин; 13 - червяк; 14 - рукоятка ручного привода; 15 - электродвигатель

Первый такт. Поворот червячного колеса на 180°. Ему соответствует поворот двухцевочного поводка на 180°, 1-го креста - на 60°, вала 9 - на 30° и одноцевочного поводка- на 120° (положение 1/).

Второй такт. То же, что в первом такте, и дополнительно поворот 2-го креста на 60°, вала 8 на 18° (положение 1//):

Третий такт. Аналогичен первому (положение IV).

Кинематическая схема (см. рис. 8.9) и диаграммы замыкания (рис. 8.11, 8.12, 8.13) выполнены так, что при первом такте вал 9 (см. рис. 8.9), поворачиваясь на 30°, размыкает один из дугогасительных контакторов; при втором такте валы 8 и 6 поворачиваются соответственно на 18 и 9° и происходит переключение ступеней или обмоток трансформатора; при третьем такте валы 8 и 6 неподвижны, происходит замыкание ранее разомкнутого контактора с ду-гогашением, расположенного на валу 9. Описанный процесс соответствует

Рис. 8.11. Диаграмма замыкания силовых контактов ЭК.Г-8Ж и пояснения к ней: а_для контакторов с дугогашением; б - для контактора 31 при переходе с позиции П5 на позицию 18 и для контактора 35 при переходе с позиции 18 на позицию 19; в - для контакторов без дугогашення; г - положение ролика

Рис. 8.13. Пояснения к диаграмме замыкания блок-контактов ЭКГ-8Ж: а - блок-контакты ГШ, ГП2, ГПЗ; б-е - блок-контакты соответственно ГП4, ГПпоз.2, ГПпр, ГПпоз.1,

ГПпоз.З; ж - блок-контакты ГПО - 32 на позиции 0 и ГПП1-33 на позиции 33 а\ - угол поворота вала от момента соприкосновения контактов до их полного замыкания; а2 - угол поворота вала от начала движения до соприкосновения контактов переходу с одной позиции на другую. Для ограничения угла поворота валов предусмотрен механический упор 5, который позволяет валу 8 поворачиваться на 684°, валу 6 - на 342°. Вал 9 дугогасительных контакторов упора не имеет.

Вал 1 контакторов переключения обмоток (рис. 8.14) представляет собой стальную трубу с вваренными в нее фланцами, на которых сделаны проточки для установки вала в подшипники. Кулачковые шайбы 7 изготавливают из прессмассы АГ-4; они имеют специальный рабочий профиль и десять шпоночных пазов, расположенных через каждые 36°.

Каждая шайба сопрягается со шпонкой 5 вала определенным пазом. Для усиления крепления в два паза шайбы, противоположных шпонке, ставят клинья 10, как показано на рис. 8.14.

Резиновые кольца 6 служат для повышения поверхностной прочности изоляции и предотвращают загрязнение боковых поверхностей шайб. Комплект кулачковых шайб, регулировочные шайбы и шайба дистанционная 4 с одной стороны упираются во фланец вала, с другой стянуты гайкой 9. Шестерня 3 связана с валом эксцентриком 2, что позволяет выполнять настройку в соответствии с диаграммой замыкания. Кулачковые шайбы собранного вала подлежат проточке до диаметра 300 мм.

Устройство вала контакторов переключения ступеней (ПС) и вала дугогасительных контакторов подобно описанному и показано на рис. 8.15. Вал дугогасительных контакторов опирается на подшипники 12, расположенные на продолжении вала контактора ПС, и вращается независимо от него. Для настройки в соответствии с диаграммой замыкания шестерня 4 связана с валом 2 через регулировочный сектор 5. Последний снимают одновременно с валом дугогасительных контакторов 11, захватывая съемником шестерню 7. При этом во избежание разрушения подшипников 12 между проушинами сектора 5 и шестерней 7 устанавливают стальные клинья.

От вала червячного колеса через наружную зубчатую передачу (1:4,5) приводится во вращение вал блок-контактов 2 (см. рис. 8.9). Второй блокировочный вал 11 приводится во вращение передачей (1:2) от вала контакторов 8. С ним связан зубчатой передачей (1:1) сельсин-датчик 12 указателя позиций, предназначенный для передачи информации о позициях главного контроллера в кабину машиниста. На валу 11 установлен указатель позиций в виде стрелки и диска для контроля положения аппарата при ручном провертывании. Второй указатель позиций для наблюдения за положением аппарата из коридора расположен на выходном конце вала контактора переключателя обмоток со стороны, противоположной приводу. Остановка контроллера на позициях достигается переключением приводного двигателя из двигательного режима в режим электродинамического торможения.

Для подогрева смазки в зимнее время предусмотрен электрический нагреватель редуктора. Нагреватель необходимо включать при температуре окружающей среды ниже -30 °С за час до начала работы аппарата. Мощность нагревателя 130 Вт, напряжение питания 50 В. Устанавливают его в расточку корпуса редуктора под червячным колесом.

Рис. 8.15. Вал дугогасительных контакторов и вал контакторов переключателя ступеней: 1 - болт регулировочный; 2 - вал; 3 - штифт; 4, 7, 15 - шестерни; 5 - сектор регулировочный; 6 - прокладка; 8 - шайба кулачковая; 9-кольцо резиновое; 10 - шпонка; 11 - вал дугогасительных контакторов; 12 - подшипник; 13-гайка; 14 - шайба стопорная

Главный контроллер ЭКГ-8Ж имеет концевую блокировку (блок-контакты ГПП1-32 и ГП4, см. рис. 8.12), предотвращающую попадание питания на двигатель ДМК-1 при заходе силовых валов аппарата за крайние позиции. Это исключает возможность длительной работы предельной муфты в режиме проскальзывания. На периодическом ремонте необходимо убедиться, что при провертывании силовых валов за крайние позиции (до упора) соответствующие концевые блокировки ГПО-32 и ГПП1-33, а также блокировки ГШ не размыкаются. При нарушении этого условия следует проверить правильность установки зазора в концевом упоре и боковых зазоров в зубчатых передачах.

Блокировочные устройства контроллера представляют собой групповые многопозиционные переключатели с малоамперными кулачковыми контакторами цепей управления.

Контактор цепей управления КЭ-20 (рис. 8.16) представляет собой кулачковый выключатель рычажного типа. Держатель неподвижного контакта 6 укреплен на изоляторе 7 из прессованного волокнита. Держатель выполнен в виде болта с головкой, на которой припаяна серебряная накладка 8. Второй конец держателя с гайками, шайбами и фиксирующей скобой является выводным зажимом. С другой стороны изолятора с помощью шпильки 1 укреплена стойка 16 подвижного рычага 13. Рычаг, штампованный из листовой стали, имеет коробчатое сечение; он укреплен на стойке с помощью оси 12. В хвостовой части рычага на оси 14 установлен ролик 15. В качестве ролика применен закрытый шариковый подшипник. В средней части подвижной рычаг имеет отверстие для прохода стержня 4 включающей пружины 5.

Рис. 8.16. Контактор цепей управления КЭ-20

К одному концу держателя 10 подвижного контакта припаян круглый серебряный контакт 9, к другому приклепан наконечник гибкого шунта 11. Второй наконечник шунта укреплен на выводной шпильке 1 между стойкой 16 и гайкой 17.

Включающая пружина 5 расположена между дном углубления в изоляторе и держателем 3 пружины. В средней части изолятора 7 запрессована гайка 2 с резьбой для крепления контактора на рейке.

В исходном положении контакты контактора замкнуты. В момент, когда кулачковая шайба вала блокировки своей рабочей поверхностью находит на ролик, рычаг под действием шайбы преодолевает усилие включающей пружины и начинает поворачиваться относительно оси 12 по часовой стрелке до соприкосновения своим упором с держателем подвижного контакта. Происходит выбор провала контакта, а при последующем вращении рычага контакты размыкаются и расходятся, образуя раствор контактов. При сходе кулачковой шайбы с ролика рычаг под действием включающей пружины поворачивается в обратном направлении, вызывая соприкосновение контактов, а затем их притирание и полное замыкание.

| Разъединитель РВН-2 | | Электровоз ВЛ60 | | Сглаживающий реактор РЭД-4000А |