3 Направление автоматизации электровозов
Большинство применяемых на шахтах электровозов оборудуется электродвигателями постоянного тока последовательного возбуждения со ступенчатым регулированием тока двигателя при помощи контроллера.
Автоматизация электровозов в настоящее время осуществляется по двум направлениям: создание систем дистанционного управления электровозами и систем автоматического управления режимами работы электродвигателя при пуске, движении с заданной скоростью и торможении.
Дистанционное управление электровозами применяется в пунктах погрузки и разгрузки составов, так как машинист, находящийся на электровозе, не видит положения вагонеток под люком и не может своевременно и точно перемещать состав. Дистанционное управление электровозами из-под погрузочных пунктов позволяет более равномерно и качественно загружать вагонетки, передав машинисту электровоза функции операторов погрузочных пунктов.
Автоматизация режимов работы привода электровозов осуществляется на основе тиристорных схем управления. Применение тиристоров существенно повышает технико-экономические показатели этих схем: сводятся к минимуму потери электроэнергии; значительно повышается их надежность и долговечность; снижаются габариты и масса аппаратуры управления; облегчается эксплуатация электровозов. Тиристорные схемы позволяют автоматизировать пуск и торможение электровоза, обеспечивая максимальное использование сцепного веса электровоза путем бесконтактного и плавного регулирования тока в обмотках возбуждения, а следовательно и частоты вращения приводных электродвигателей.
На рисунке 2 показана одна из возможных схем тиристорного управления тяговым электродвигателем постоянного тока. Схема содержит блок усиления управляющих импульсов 2, блок усиления гасящих импульсов 3, блок задающего генератора 4, блок питания 5 и тиристорный блок 1, в который входят:
резистор
R,
коммутирующий конденсатор С,
буферный
диод VЗ,
основной VI
и
гасящий V2
тиристоры.
Импульсы управления, вырабатываемые генератором 4, попеременно открывают тиристоры VI и V2. При открытом тиристоре VI и замкнутых контактах реверсора Q1 или Q2 через якорь двигателя М протекает постоянный ток. При этом конденсатор С заряжен почти до напряжения источника питания.
При подаче импульса управления на тиристор V2 последний откроется и к тиристору VI приложится напряжение конденсатора С обратной полярности, что приведет к его запиранию. Для предотвращения высоких перенапряжений в схеме используется диод V3, создающий цепь для разряда магнитной энергии, запасенной в обмотках двигателя.
Изменение частоты и скважности импульсов управления, а следовательно регулирование частоты вращения приводного двигателя обеспечивается системой управления генератором 4,
Рисунок 2-Схема тиристорного управления тяговым двигателем электровоза
Автоматизированное управление приводом электровозов АРП-14, АРП-28 осуществляется аппаратурой ТЭРА-1, которая обеспечивает: плавный разгон и регулирования скорости электровоза; плавное электродинамическое торможение
электровоза;
ограничение тока тяговых двигателей
при их пуске и торможении, регулирование
скорости движения с исключением
пробуксовки электровоза;
измерение и индикацию скорости движения
электровоза; управление рельсовыми
тормозами, освещением, сигнализацией,
переводом стрелок; блокировки и другие
функции.
В состав аппаратуры входят: блок управления тиристорный БУТЗ, блок слаботочной аппаратуры БСА1, два пульта управления машиниста ПУВРЗ.
Основные элементы схемы ТЭРА-1 показаны на рисунке 3. Контакторы хода КХ, торможения КТ включаются через микропереключатели ПКХ, ПКТ органа управления скоростью ОУС, а реверсивные переключатели РПВ, РПН через орган управления реверсивным переключателем ОУРП с контакторами реверсора ПРПВ «Вперед», ПРПН «Назад». Через ОУС и ПКРТ управляется контактор КРТ включения электромагнитных рельсовых тормозов РЭМТ1 и РЭМТ2.
Два силовых импульсно-тиристорных преобразователя ДИТП имеют систему управления СУТП, на устройство токоограничение которой воздействуют датчики тока ДТ1 и ДТ2 двигателей электровоза М1 и М2.
Рисунок 3- Структурная схема аппаратуры ТЭРА-1