какие функции выполняет реле нпс

Требования к управляющей цепи

Схема управления стрелочным электроприводом

Основные узлы неврезного электродвигателя

1. Двигатель (является реверсивным, т.е. вращается в обе стороны).

· Трехфазные двигатели переменного тока.

Реверсивная работа двигателя постоянного тока достигается подачей различной полярности подаваемого тока.

Сдвиг проводов в трехфазных двигателях переменного тока составляет 120 градусов. Имеет 3 фазы A, B, C.

Реверсивная работа трехфазного двигателя переменного тока достигается за счет смены фаз на двух обмотках из трех.

2. Узел механической передачи

— передача механической энергии от вала электродвигателя на шибер и через тяги на остряки стрелки.

1 – неподвижные диски

2 – подвижные диски, связанные с корпусом фрикции.

6 – регулировочный винт

При нормальном переводе стрелки усилие двигателя меньше усилия фрикции. При попадании постороннего предмета между остряком и рамным рельсом усилие двигателя превосходят усилия двигателя диски расщепляются и двигатель работает в холостую.

Контролируется устройством УКРУП (устройство контроля регулировки усилия перевода стрелки).

4. Запирающий механизм

Для перевода стрелки данный механизм осуществляет следующие действия:

· зацепление зубьев шестерни и шибера.

· рабочий ход шибера

· запирание в крайнем противоположном положении

Схема управления стрелочными электроприводами относится к числу наиболее ответственных.

Функции:

1. Перевод из одного крайнего положения в другое, незамкнутой в маршруте и незанятой подвижным составом стрелки.

2. Перевод стрелки из промежуточного положения в любое крайнее.

3. Контроль фактического положения стрелки.

На ЖД применяются следующие схемы:

· Двухпроводная. Для управления электроприводом с двигателем постоянного тока.

· Пятипроводная. Для управления электроприводом с трехфазным двигателем переменного тока.

· Для электрических централизаций с местными питанием применяется четырехпроводная система управления стрелочным электродвигателем с двигателем постоянного тока.

Любая схема управления должна содержать следующие цепи:

Управляющая цепь предназначена для включения с пульта управления пусковых приборов стрелочного электропривода.

· Реле НПС (нейтральное пусковое стрелочное);

· Реле ППС (поляризованное пусковое стрелочное).

Реле НПС выполняет две функции:

1. В начале перевода отключается контрольная цепь и замыкается рабочая цепь. В конце перевода размыкается рабочая и замыкается контрольная цепь.

2. Проверка наличия тока в рабочей цепи в течение всего времени перевода стрелки.

Реле ППС выполняет функции:

1. Определяет направление перевода стрелки.

1. В управляющей цепи проверяется следующее условие безопасности движения поездов – к контактам СП свободность изолированного стрелочного участка от подвижного состава. И к контактам З отсутствие установленного с участием данной стрелки маршрута. Кнопка ВК осуществляет перевод стрелки без проверки свободности стрелочного участка;

2. Пусковое реле, включающее рабочую цепь электропривода, должно срабатывать от кратковременного импульса независимо от длительности замыкания контактов стрелочной кнопки или рукоятки. После срабатывания оно должно удерживаться в этом состоянии до конца перевода стрелки током, протекающим в рабочей цепи;

Алгоритм работы цепи:

2.1 После нажатия рукоятки срабатывает реле НПС;

2.2 Через контакт реле НПС сработало реле ППС;

2.3 Своим контактом реле ППС обрывает цепь питания реле НПС по верхней обмотке;

2.4 Реле НПС до конца перевода стрелки получает питание по нижней обмотке до конца перевода стрелки.

3. Перевод стрелки, начинающийся при свободном стрелочном участке должен заканчиваться даже в том случае, если после его начала на стрелочный участок ступает подвижная единица или выключается питание рельсовой цепи;

4. Управление пусковыми приборами не должно зависеть от положения стрелки.

Источник

Принцип работы пятипроводной схемы управления стрелкой.

Назначение и технические данные.

На железных дорогах сети применяются стрелочные электроприводы с электродвигателями трехфазного тока. По сравнению с электродвигателями постоянного тока они благодаря отсутствию коллектора и щеточного узла более надежны, требуют значительно меньшего ухода, межремонтный срок их службы в 3-4 раза больше.

В связи с дополнительными требованиями к схеме управления стрелочными электроприводами трехфазного тока (отказ от напольного реверсирующего реле, защита от перепутывания линейных проводов и др.) число линейных проводов увеличено до пяти.

В схеме управления стрелочным электроприводом трехфазного тока с центральным питанием пусковые стрелочные реле ППС типа ПМПУШ-150/150 и НПС типа ПМПШЗ-1500/220 обеспечивают коммутацию рабочих и контрольных цепей, а реле НПС, кроме того, и контроль протекания рабочего тока электродвигателя при переводе стрелки.

Блок фазового контроля БФК типа ФК-75 размещен в корпусе реле НМШ и имеет три трансформатора Т1-Т3 типа РТ-3, выпрямитель типа КЦ402Д, конденсатор С1 типа МБМ-160В емкость 0,25 мкФ и два диода VD типа КД205Д в цепи обмоток реле ППС.

Блок БФК предназначен для блокировки реле НПС при протекании рабочего тока по трем фазам рабочей цепи во время перевода стрелки, а в случае отсутствия рабочего тока в одной из фаз- для снятия блокировки с реле НПС и размыкания своими контактами рабочих цепей стрелочного электропривода.

Первичные низкоомные обмотки трансформаторов Т1-Т3 включены в линейные провода рабочих цепей стрелки. Вторичные обмотки соединены последовательно и через выпрямитель подключены к высокоомной обмотке 1-3 реле НПС. К выводам вторичных обмоток трансформаторов подключен конденсатор С1, который за счет резонансного эффекта повышает напряжение на выходе блока до значения, необходимого для надежного удержания якоря реле НПС по обмотке блокировки.

Контрольная цепь схемы стрелки получает питание от блока контроля БК типа БК-75, в котором имеются стрелочный однофазный трансформатор Т4 типа СКТ-1, резистор R типа ПЭ-50 сопротивлением 1 кОм и конденсатор С2 типа МБГЧ емкостью 10 мкФ на напряжение 250 В.

Принцип работы пятипроводной схемы управления стрелкой.

При повороте стрелочной рукоятки срабатывает нейтральное пусковое стрелочное реле НПС, а затем через его контакт- поляризованное пусковое стрелочное реле ППС. Контактами этих реле замыкается цепь электродвигателя, и стрелка переводится.

Во время перевода стрелки напряжение на блокирующую обмотку 1-3 реле НПС подается с блока БФК. Переменный рабочий ток стрелки, протекающий по первичным обмоткам трансформаторов, равный 0,8А и более, насыщает магнитопроводы трансформаторов, вследствие чего их магнитные потоки несинусоидны и содержат, кроме основной, и третью гармонику. Во вторичных обмотках трансформаторов возникают э. д. с. индукции, которые также содержат основную и третью гармоники, при этом сумма основных гармоник, сдвинутых относительно друг друга на 120 градусов, равна нулю. Третьи же гармоники совпадают по фазе и дают суммарное напряжение, которое подается на высокоомную блокирующую обмотку реле НПС через диоды выпрямителя. В случае обрыва одной из фаз вторичные обмотки двух работающих трансформаторов оказываются включенными встречно и сумма их напряжений на выходных зажимах блока БФК становится равной нулю. Реле НПС лишается тока и своими контактами размыкает рабочую цепь электродвигателя, электропривода, предотвращая его работу от двух фаз.

После перевода стрелки контактами автопереключателя электродвигателя по фазам С1Ф и С2Ф. Реверсирование электродвигателя осуществляется контактами реле ППС, которые для изменения направления вращения ропора меняют подключение фаз С1Ф и С2Ф к обмоткам статора.

2.1. Контрольная цепь схемы стрелки.

Плюсовой и минусовой контроль положения стрелки зависит от полярности подключения контрольного реле К контактами реле ППС к линейным проводам Л1 и Л3 или Л2 и Л4. Это снижает возможность получения ложного контроля положения стрелки при ошибочном подключении линейных проводов или контрольного блока БВС, а также непереключении поляризованного контакта контрольного реле К.

Резистор R и конденсатор С2, включенные последовательно, надежно защищают контрольное реле К от ложных срабатываний при переходных процессах, возникающих в результате перемежающего короткого замыкания линейных проводов стрелки, находящейся в промежуточном положении.

3. Неисправности и методы их устранения.

Основными неисправностями в пятипроводной схеме управления стрелкой являются отказы в работе электропривода:

— потеря контакта в автопереключателе;

— излом контактных и ножевых колодок автопереключателем.

Для исключения подобных отказов требуется регулировка врубания ножей автопереключателя в контакты, регулировка контактных пружин, систематическая чистка контактов автопереключателя. Для исключения обледенения контактов в зимнее время требуется оборудование стрелочного привода электрообогревом.

Источник

Двухпроводная схема управления стрелочным электроприводом СП-6

Остальные реле установлены на посту ЭЦ. Пост ЭЦ и путевой ящик соединены между собой двумя проводами Л1 и Л2. Путевой ящик соединен со стрелочным электроприводом с помощью пяти проводов. Стрелка, показанная на рис.1, находится в плюсовом положении. Перевод стрелки в минусовое положение осуществляется поворотом стрелочного коммутатора в положение “-“, в результате чего замыкается цепь возбуждения управляющего стрелочного реле НПС. Проверяются требования безопасности: отсутствие замыкания стрелки в маршруте (реле З) и свободность изолированного участка (реле СП), в который входит стрелка. Через поляризованный контакт реле ППС, находящийся в нормальном положении, встает под ток реле НПС по обмотке 4-2 (верхняя).

Прибор обнаружения неисправных аварийных букс (ПОНАБ)

Общий принцип работы ПОНАБ-3 заключается в восприятии чувствительными элементами (приемниками) импульсов инфракрасной энергии, преобразовании их в электрические сигналы, усилении последних и выделении по определенным критериям сигналов от перегретых букс, формировании, передаче и регистрации информации о наличии и расположении таких букс в поезде.

В состав аппаратуры ПОНАБ-3 входит напольное, постовое и станционное оборудование.

Напольное оборудование включает: напольную камеру левую НКЛ и правую НКП, четыре датчика прохода колес Д1—Д4, рельсовую цепь наложения РЦН и две соединительные муфты СМ.

Напольная камера содержит узконаправленную оптическую систему, приемник инфракрасного излучения (болометр), предварительный усилитель сигналов, запирающую заслонку и другие элементы конструкции.

Датчики Д1—Д4 вырабатывают электрические сигналы при проходе колесных пар подвижных единиц в зоне их размещения. Сигналы от датчиков подаются через соединительные муфты к устройствам постового оборудования.

Рельсовая цепь наложения предназначается для выработки команд управления в момент захода и удаления поезда из зоны контроля ПОНАБ-3.

Постовое оборудование ПОНАБ-3 включает: блок управления БУ, два усилителя сигналовУ, два устройства логической обработки сигналов УЛОС, два формирователя сигналов ФС1 и ФС2, блок отметчика вагонов БОВ, блок управления передачей БУП, блок запоминающего устройства БЗУ, блок счета вагонов БСВ, электронный передатчик кода ЭПК. и передатчик частотно-манипулированных сигналов ПЧМС.

В станционное оборудование входит: приемник частотно-манипулированных сигналов ПрЧМС, электронный приемник кода ЭПрК, блок контроля БК, печатающее устройство ПУ, пульт оператора ПО и устройства сигнализации УС.

Электронный приемник кода предназначен для приема кодовых комбинаций и выдачи их на печатающее устройство. Блок БК контролирует уровень сигнала в канале связи, наличие поезда на участке напольного оборудования, а также управляет работой пульта оператора.

Источник

Какие функции выполняет реле нпс

ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХПРОВОДНОЙ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТРЕЛОЧНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Исследование двухпровод­ной схемы управления стрелочным электроприводом (блочный монтаж) с двигателем постоянного тока.

Двухпроводная схема управления стрелочным электроприводом применяется при релейной централизации с центральными зависимостями и центральным питанием.

Эта схема совместно с электроприводом выполняет следующие функции:

а) перевод остряков стрелки из одного крайнего положения в другое, а также возвращение их из промежуточного положения в любое крайнее;

б) запирание остряков стрелки в маршруте;

в) контроль положения остряков стрелки при нахождении их в плюсовом, минусовом и промежуточном положении;

г) доведение остряков стрелки до крайнего положения в случае занятия подвижной единицей стрелочного изолированного участка после начала перевода;

д) исключение возможности перевода остряков стрелки при занятом стрелочном изолированном участке и в случае замыкания ее в маршруте.

В схеме (рис. 1) применяются следующие приборы:

ППС – поляризованное пусковое стрелочное реле типа ПМП-150/150, предназначено для: отключения реле НПС, обеспечивая однократный кратковременный режим его работы в пусковой цепи; изменения полярности питающего напряжения в рабочей цепи; исключения появления ложного контроля при перепутывании линейных проводов;

НПС – нейтральное пусковое стрелочное реле типа НМП-220/02, служащее для включения рабочей или контрольной цепи и обеспечения довода стрелки до крайнего положения в случае занятия изолированного участка во время перевода;

ОК, ПК, МК – контрольные реле, предназначенные для контроля плюсового, минусового и промежуточного положений стрелки (реле ОК типа КМ-3000, а ПК, МК – НМ1-1800);

ВЗ – реле взреза, фиксирует наличие контроля положения стрелки и выполняет дополнительные функции по контролю состояния негабаритных участков, положению охранных стрелок, отсутствию передачи стрелки на местное управление;

СКТ – изолирующий контрольный трансформатор;

С2 – изолирующий конденсатор исключающий замыкание постоянной составляющей тока, выделяемой на реле ОК, через обмотку изолирующего трансформатора.

R2 – ограничивающий резистор, служащий для защиты трансфор­матора СКТ при коротком замыкании между линейными проводами.

Конструктивно эти приборы расположены в стрелочном пуско­вом блоке ПС и блоке С исполнительной группы БМРЦ. Кроме этого, в путевой ко­робке у стрелочного электропривода расположены:

Р – реверсирующее реле типа ППРЗ-5000, служащее для реверсирования электродвигателя путем выбора соответствующей обмот­ки возбуждения ; последовательно с реле Р включен ограничивающий резистор R4 =18 кОм, т.к. реле ППРЗ-5000 переключает поляризованный якорь при напряжении 15-25 В, а рабочее напряжение в линии 220-250 В;

Двухпроводная, схема управления стрелочным электроприводом состоит из следующих цепей:

пусковой (управляющей) цепи, построенной на реле НПС и ППС;

рабочей цепи включения стрелочного электродвигателя;

Контрольная цепь. Все контакты реле на схеме (рис. 1) показаны в состоянии, когда стрелка находится в плюсовом положении и имеет контроль этого положения. Датчиком положения стрелки являются контакты автопереключателя, а приемником – реле ОК.

В двухпроводной схеме управления стрелкой применяется контрольная цепь переменного тока с полярной избирательностью. В схеме контак­тами автопереключателя в зависимости от положения остряков изме­няется полярность включения Д2 относительно реле ОК. В результа­те на реле 0К выделяется постоянная составляющая, полярность ко­торой зависит от положения стрелки. Так, при плюсовом положении стрелки в положительный полупериод напряжение контрольной цели приложено к реле ОК и параллельно включенному ВС. При такой полярности приложенного напряжения ВС обладает большим сопротивлением. Ток в этот полу­период проходит, в основном, через обмотку реле 0К. В отрицательный полупериод реле ОК шунтируется низким прямым сопротивлением ВС. Таким образом, при плюсовом положении стрелки ток через ре­ле ОК проходит только в положительный полупериод. Через нейтра­льней и поляризованный контакты, реле ОК и поляризованный контакт реле ППС включается реле ПК. На табло горит зеленая лампочка (позиция I на рис.2).

Пусковая цепь. В данной схеме применена пусковая цепь с использованием двух пус­ковых реле: нейтрального НПС и поляризованного ППС. Для перевода стрелки в минусовое положение ДСП поворачивает стрелочную рукоятку (или срабатывает минусовое управляющее реле МУ) (позиция 2 на рис.2). Замыкается цепь возбуждения реле НПС по высокоомной обмотке с проверкой выполнения всех логических условий безопасного перевода стрелки:

а) свободности изолированного участка (СП↑);

б) незамкнутости ее в маршруте (3↑);

в) отсутствии передачи данной стрелки на местное управление (МИ↑).

Реле НПС после возбуждения выключает контрольную цепь, вклю­чает рабочую цепь и поляризованное пусковое реле ППС. Реле ОК выключается, стрелка теряет контроль (позиция З на рис.2). Реле ППС своим контактом отключает реле НПС и подготавлива­ет цепь возбуждения его при обратном переводе. Однако реле НПС удерживает свой якорь в притянутом положении до включения элек­тродвигателя за счет замедления, создаваемого конденсатором С1. Диод Д1 исключает разряд конденсатора С1 через обмотку реле ППС.

Рисунок 2 – Временная диаграмма работы реле при переводе стрелки

Рабочая цепь. В данной схеме применена двухпроводная рабочая цепь вклю­чения электродвигателя с местным реверсированием. Местное ревер­сирование обеспечивается реле Р, контактами которого выбирается необходимая обмотка возбуждения электродвигателя. Управление ре­ле Р осуществляется путем изменения полярности питающего напряже­ния в рабочей цепи при каждом переводе стрелки. Первоначально че­рез фронтовые контакты НПС включается питающее напряжение в рабо­чую цепь. Оно поступает на реле Р и параллельно включенный ВС с резистором, положение якоря этого реле соответствует полярности питающего напряжения. Затем, после срабатывания реле ППС, его кон­тактами изменяется полярность питающего напряжения в рабочей це­пи. С этого момента до переключения контактов реле Р резистор RЗ защищает ВС от пробоя, т.к. он оказывается включенным в проводя­щем направлении. Реле Р переключает контакты, которыми выбирает соответствующую обмотку возбуждения и включает двигатель (позиция 4 рис. 2).

После включения электродвигателя ток в рабочей цепи увеличи­вается до 2-3 А. За счет чего реле НПС блокируется рабочим током двигателя, проходящим по его низкоомной обмотке, и будет удерживать нейтральный якорь в притянутом положении до тех пор, пока будет работать элек­тродвигатель. Этим обеспечивается довод стрелки до крайнего положения в случае занятия изолированного участка после начавшегося перевода.

В начальный момент перевода размыкаются контрольные и замыкаются рабочие контакты автопереключателя подготавливая схему к обратному переводу либо реверсу из среднего положения. После завер­шения перевода остряков стрелки и механического запирания их раз­мыкаются рабочие контакты автоперекдючателя и замыкаются контро­льные. В результате размыкания контакта 11-12 выключается элек­тродвигатель (поз. 5 на рис.2). Ток в рабочей цепи уменьшается до 0,015 А, который проходит через обмотку реле Р. Реле НПС отпуска­ет свой якорь, его контактами выключается рабочая цепь и замыка­ется контрольная.

В результате переключения контактов автопереключателя поляр­ность включения ВС относительно реле ОК изменилась и на реле ОК теперь выделяется постоянная составляющая отрицательной полярнос­ти. Через контакты ОК и ППС включается минусовое контрольное реле МК (поз. 6 на рис. 2).

В случае передачи стрелки на местное управление срабатыва­ет децентрализующее реле Д и выключается реле местного управления МИ. Перевод стрелки в этом случав производится в результате сра­батывания стрелочного реле местного управления СМУ и соответству­ющего положения поляризованного контакта этого реле.

Исключение формирования ложного контроля положения стрелки или самопроизволь­ного перевода стрелки достигается следующим:

а) отделением контрольной цепи каждой стрелки от всех источ­ников постоянного и переменного тока с помощью изолирующего
трансформатора;

б) двухполюсной коммутацией рабочей и контрольной цепи;

в) применением проверки соответствующего положения поляризованных контактов реле Р, ППС, ОК и контактов аптопереключателя;

г) применением постоянного тока для управления и переменного
тока для контроля.

Наибольшую опасность с точки зрения возможности получения лож­ного контроля представляют следующие ситуации:

а) стрелка остановилась в среднем положении;

б) в электродвигателе имеет место неплотное прилегание щет­ки к коллектору;

в) коллектор загрязнен.

При этих условиях может возникнуть устойчивый выпрямитель­ный эффект, если межконтактный зазор составляет десятые доли мил­лиметра и искровые пробои в определенные полупериоды (положитель­ные иди отрицательные) переходят в дугу.

Наличие в межконтактном зазоре коллекторной пыли или примеси щелочно-земельных элементов активизируют газовый разряд в форме искрового пробоя. Постоянная составляющая при возникновении выпрямительного эффекта в межконтактном зазоре может достигать больших значений (до 30 – 40 В). Для исключения возникновения выпрямительного эффекта применяются следующие способы:

1) уменьшение тока в цепи до значе­ния, меньшего критического тока возникновения дуги, что достига­ется путем увеличения активного сопротивления в контрольной цепи.

2) применение в качестве контрольного спе­циального реле с увеличенной мощностью срабатывания, превышающей возможный уровень мощности постоянной составляющей при возникно­вении выпрямительного эффекта в межконтактном зазоре.

В этой схеме в качестве контрольного реле ис­пользовано реле КМ-3000, имеющее мощность срабатывания 0,53 Вт, напряжение полного подъема 40 В. Дня повышения защищенности контрольной цепи в этом случае параллельно двигателю включены конденсаторы С.

Описание рабочего места.

Лабораторная работа выполняется на действующей макете, сос­тоящем из электропривода СП, путевого ящика с реверсирующим ре­ле и выпрямителем с резистором, пульта управления, смонтированных блоков ПС и С, осциллографа и измерительного прибора.

Порядок и методика выполнения работы

Изучить схему включения электропривода.

Ознакомиться с расположением аппаратуры на действующем макете.

Проверить исправность работы макета, для чего несколько раз перевести стрелку из одного положения в другое, каждый раз
проверяя наличие контроля соответствующего положения.

ВНИМАНИЕ: ВО ИЗБЕЖАНИЕ НЕСЧАСТНЫХ СЛУЧАЕВ ПЕРЕВОД СТРЕЛКИ ДОЛЖЕН ПРОИЗВОДИТСЯ ТОЛЬКО ПРИ ЗАКРЫТОЙ КРЫШКЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Проверить возможность перевода стрелки при занятии
стрелочного участка до начала перевода и во время перевода стрелки.

Убедиться в возможности реверсирования стрелки из промежуточного положения.

Произвести исследование работы схемы при сообщении и
обрыве линейных проводов, обрыве и пробое выпрямительного стол­бика, остановке стрелки в среднем положении, перепутывании линей­ных проводов.

Отчет должен содержать:

Двухпроводную схему управления стрелкой для одного из следующих положений (по указанию преподавателя):

а) стрелка находится в плюсовом (+) или минусовом (-) положении;

б) стрелка переводится из «+» в «-» или из «-» в «+» положение;

в) стрелка взрезана;

г) стрелка работает на фрикцию и возвращается в первона­чальное положение;

Краткое описание функций, выполняемых каждым реле.

Результаты исследований рабочей и контрольной цепей.

Временную диаграмму работы реле для соответствующего задания.

6 Контрольные вопросы

Объясните последовательность работы реле, если во время перевода стрелки из и «+» в «-» положение она работает на фрикцию и ДСП вынужден вернуть ее в «+» положение.

Как работает контрольная цепь?

Для чего в схеме предусмотрены следующие элементы: С1, Д1, С2, R2, RЗ, СКТ?

Какие изменения в схеме произойдут в случае пробоя ВС, обрыва Л1, перепутывания линейных проводов Л1 и Л2, короткого замыкания между Л1 и Л2, пробоя С2?

Какой электродвигатель и почему применяется в данной схеме?

Станционные системы автоматики и телемеханики: Учеб. для вузов ж.-д. трансп. / Вл.В. Сапожников, Б.Н. Елкин, И.М. Кокурин и др.; Под ред. Вл.В. Сапожникова. – М.: Транспорт, 1997. – 432 с.

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине “Станционные системы автоматики”. Часть 2; Кустов Г.М., Карачевцев В.В., Санин А.М. – Харьков – 1984.

Источник