Электроизмерительные приборы

Предназначены для контроля за режимами работы электрических машин и электрических аппаратов.

Измерительные приборы делятся на два типа: -Магнитоэлектрические;

-Ферродинамические.

Магнитоэлектрические приборы имеют постоянные магниты в воздушном зазоре которых помещена на оси рамка. Рамка связана со стрелкой и на нее действует усилие спиральной пружины.

Протекающий по рамке ток создает свое магнитное поле, которое, взаимодействуя с магнитным полем постоянных магнитов, порождает электромагнитную силу. Эта сила заставляет рамку поворачиваться, преодолевая усилие пружины, вращающий момент при этом пропорционален величине протекающего по рамке току.

Ферродинамические приборы имеют магнитопровод, набранный из листов электротехнической стали, на который намотана медная обмотка возбуждения. В воздушном зазоре магнитопровода помещена на оси рамка. Рамка связана со стрелкой и на нее действует усилие двух спиральных пружин.

Ток протекающий по рамке создает свое магнитное поле, которое, взаимодействуя с магнитным полем электромагнита (сердечник с обмоткой), порождает электромагнитную силу, направление которой будет зависеть от направления тока протекающего по обмотке возбуждения и рамке. Эта сила заставляет рамку поворачиваться, преодолевая усилие одной из пружин, вращающий момент при этом пропорционален величине протекающего по рамке и обмотке возбуждения току.

Прибор	Схемный номер	Тип прибора	Предел измерения	Назначение
Вольтметр	Сх. №91	М16-11	0-1500 В	Напряжение на коллекторе ТЭД, установлен на пульте машиниста
Амперметр	Сх. №93-94	М16-11	0-1500 А	Ток в цепи ТЭД, установлен на пульте машиниста
Амперметр	Сх. №99	М16-11	0-1100 А	Ток возбуждения в режиме реостата, установлен на пульте машиниста
Киловольт метр	Сх. №97	Ц16-11	0-30 кВ	Напряжение в контактной сети, установлен на пульте машиниста
Амперметр	Сх. №А	М4200	75-0-75 А	Ток заряда или разряда АБ, установлен на РЩ
Вольтметр	Сх. №98	М4230	0-150 В	Напряжение в ЦУ на всех секциях, установлен на пульте помощника машиниста
Вольтметр	Сх. №V	М4200	0-150 В	Напряжение АБ или в ЦУ в зависимости от положения тумблера 6р, установлен на РЩ

Переходной реактор ПРА – 48. (В схеме 25).

Назначение: Для исключения межвиткового замыкания вторичной обмотки трансформатора при ступенчатом регулировании.

Устройство:

На гетинаксовом основании толщиной 12 мм с помощью дюральалюминиевых шпилек устанавливаются два переходных реактора. Каждый реактор состоит из четырёх катушек. Катушка наматывается из сдвоенных алюминиевых шин с зазорами между шинами 10 мм в количестве 6,75 витка. Шихтованный сердечник на ПРА отсутствует. Для замыкания магнитного потока установлены четыре экранирующих пакета, которые выполняют роль сердечника. Сверху устройство закрыто асбестоцементным листом толщиной 10мм. Охлаждение естественное

Работа:

Делителем напряжения – на неходовых позициях выводы секций вторичной регулируемой обмотки тягового трансформатора при отсутствии переходного реактора замыкались бы накоротко и выходили из строя. Этого не происходит из-за конструкции обмоток ПРА, один вывод которого, через контакты ЭКГ подсоединяется к точке с наименьшим потенциалом, к другой точке с условно наибольшим потенциалом. Средний вывод ПРА всегда соединен с ТЭД. Ток «короткого замыкания» стремится к точке с наименьшим потенциалом, т.е. по всем четырём катушкам проходит ток.

Возникают четыре магнитных потока. Ток «короткого замыкания» по всем четырём катушкам проходит в одном и том же направлении. Значит и магнитные потоки направлены в одну сторону. В результате образуется суммарный магнитный поток, который наводит в обмотках противо-ЭДС, которая всегда направлена против причины её вызвавшей и ограничивает ток «короткого замыкания». На данном участке электрической цепи происходит падение напряжения примерно на 2/3, и только 1/3 напряжения пойдет в силовую цепь ТЭД.

Ограничение тока «короткого замыкания» произойдет согласно закону Ома.

Как только начинает изменяться ток (dI) за единицу времени (dt), появится индуктивность (L) и чем быстрее изменения тока за единицу времени, тем больше индуктивность (L).

Индуктивность (L) прямопропорциональна индуктивному сопротивлению (x_L), т.е. возрастёт общее сопротивление участка цепи и согласно закону Ома - при неизменном напряжении и возросщем сопротивлении произойдет уменьшение тока «короткого замыкания» до минимальных значений.

Делителем тока

В режиме делителя тока всё напряжение коммутируемой секции (за исключением потерь до 5%) поступает в силовую цепь ТЭД т.к. ток:

по двум (из четырех) катушкам ПРА протекает от начала к концу.

по двум другим от конца к началу.

Согласно закону Кирхгофа – ток, протекающий по этим катушкам одинаков, магнитные сопротивления и число витков катушек одинаково,

Значит:

Появляются два магнитных потока равных по значению, но направленных встречно. Соответственно оба магнитных потока взаимокомпенсируются и суммарный магнитный поток равен «О».

Вывод первый: Противо ЭДС в катушках ПРА отсутствует и падения напряжения не происходит.

Вывод второй:

в режиме деления напряжения на катушках ПРА происходит более 70% падения напряжения, что вызывает сильный нагрев катушек. Более 10 минут на неходовых позициях следовать запрещено.

В режиме делителя тока падения напряжения на катушках ПРА не происходит, они не нагреваются, значит, позиция ходовая и можно следовать бесконечно долго.

Сглаживающий реактор РС – 53. (по схеме 55 – 56)

Назначение:

Для преобразования сильных пульсаций выпрямленного тока в равномерные пульсации при любом токе и напряжении, что необходимо для устойчивой работы ТЭД.

Устройство:

Две гетинаксовые плиты основания толщиной 20 мм, имеют:

нижние угольники (для прикрепления аппарата)

верхние монтажные проушины.

Между гетинаксовыми плитами, с помощью четырех шпилек, закреплен сглаживающий реактор. Пятая шпилька является монтажной, на ней собран радиально шихтованный сердечник. После сборки сердечник покрывается сверху слоем стеклопласта толщиной 7 мм. На слой стеклопласта наматывается 78 витков медной шины на ребро. До 1\3 высоты шины пространство заполняется миканитом.

Выводы обмоток крепятся к изоляционным боковинам. В процессе эксплуатации устройство очень сильно нагревается, поэтому необходим принудительный обдув с расходом воздуха не менее 30 м³\мин. По этому устройство сверху закрыто пластиковым кожухом, состоящим из двух частей.

Работа:

Для устойчивой работы ТЭД на электровозе необходимо, не просто ограничить пульсации выпрямленного пульсирующего тока, добиться их равномерности по величине, с 1 по 33 позицию. Одно из свойств пульсирующего тока - с его ростом по величине, пульсации автоматически уменьшаются. Но нам необходима равномерность пульсаций, поэтому и вступают в работу РС – 53. Устройство обладает начальной индуктивностью L=6 мГн с последующим снижением до 4 мГн. Снижение индуктивности происходит в результате подмагничивания сердечника рабочим током. Поэтому пульсации тока, протекающего по обмоткам ТЭД, получаются равномерными на любой позиции.

При этом по обмотке возбуждения ТЭД протекает только постоянная составляющая выпрямленного тока, а переменная составляющая отводится по шунтирующему резистору.

Дата добавления: 2014-11-08