Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Скрипкин В.В. Электрооборудование изотермического подвижного состава учебник

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
14.28 Mб
Скачать

где ЯІШМ— номинальная мощность двигателя в кет; Од1| — номинальное напряжение двигателя в в;

cos Фмом — коэффициент мощности при номинальной нагрузке; т)мом — номинальный к. п. д. двигателя.

Увеличение тока в момент пуска двигателя учитывается коэффици­ ентом кратности пускового тока кь который зависит от способа пуска. При прямом включении двигателя kl принимается равным 5—6,5, при пуске способом переключения статорных обмоток со звезды на

треугольник

1,7—2,3 и при реостатном пуске двигателя с фазным ро­

тором 1,5—2.

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

Кі

2,5,

ток плавкой

вставки

/ п „ ^

/ ІІ0М,

при

/с,- > 2,5

(случай

прямого включения электродвигателя в сеть)

 

 

 

 

 

I

_ к і Люм

 

 

 

 

Далее по току

плавкой

вставки І и „ определяют сечение

провода

линии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбранное сечение провода проверяют:

 

 

 

 

а) на допустимую потерю напряжения по формуле

 

 

 

 

 

Д и % =

Люм L cos Фн

 

 

 

 

 

 

 

 

ySUiioM

 

 

 

 

где L — длина провода (от щита до двигателя) в м;

53 м/ом-мм2,

у — удельная

проводимость

провода

(для

меди

 

для

алюминия 31,7 м/ом-мм2);

 

 

 

 

Д1І0М— номинальное напряжение сети в в.

Допустимая потеря напряжения не должна превышать 5% номи­ нального напряжения сети;

б) на допустимое сечение по условиям механической прочности. Для этого найденное сечение провода сравнивают с минимально допустимым по табл. 4, как и для проводов сети освещения.

При подключении к сети нескольких электродвигателей вначале определяют номинальные токи всех двигателей по указанной выше формуле. Затем определяют расчетный ток в линии / расч по формуле

п—1

 

 

 

V

,

 

 

1расч ' А

'l

Jп

где

а — количество двигателей, присоединенных к линии;

/ дуок — пусковой

ток

двигателя,

дающего наибольший прирост

„_і '

пускового

тока

(7пуск = кг/ ном);

У) / пом— сумма номинальных токов всех двигателей без одного, для

1

которого определяется пусковой ток;

k0 — коэффициент, учитывающий

одновременность работы элект­

родвигателей и степень их

загрузки. Для силовых линий

поездов, секций и вагонов с машинным охлаждением k0 = 1.

Если определяют сечение провода линии, к которой присоединено несколько электродвигателей, имеющих кратность пускового тока

151

кп ниже 2,5 (асинхронные двигатели с фазным ротором и двигатели постоянного тока), то расчетный ток определяют по формуле

/I

I расч

I ном*

Далее находят величину тока плавкой вставки, защищающей си­ ловую линию, исходя из следующих возможных случаев:

^п.п ^ -^расчі

г~ Дасч

^ 2,5 ‘

После определения тока / п „ по обеим формулам берут наибольшее из его значений и затем по току стандартной плавкой вставки находят соответствующее ему сечение провода.

Выбранное сечение провода проверяют на допустимую потерю нап­ ряжения по формуле

A t / ° 6 - -

^ Люм L cos Фирм

 

ySt/jioM

где / H0ML cos фІІОМ— произведение

величины номинального тока на

длину провода и номинальный коэффициент

мощности

для

каждого отдельного электродви­

гателя.

 

 

Для сетей автономных вагонов такую проверку не производят. Если падение напряжения оказалось менее 5%, расчет считается пра­ вильным.

Затем выбранное сечение провода проверяют на допустимое сечение

-по условиям механической прочности.

 

Р а с ч е т п р о в о д о в с е т и

э л е к т р о о т о п л е н и я

.сводится также к определению тока плавкой вставки, по которому

находят сечение провода.

 

 

 

Необходимо,

чтобы

 

 

 

 

 

 

 

 

расч.*

Расчетный ток определяют:

приборов по формуле

для однофазных

нагревательных

 

 

 

I

__ Р ном .

 

 

 

1 расч

j j

 

»

для трехфазных

 

 

 

*Люм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I расч

Рном кн

 

 

 

з иіюи

 

 

 

 

где ДноМ — номинальная

мощность электропечи пли группы электро­

печей

в

вт\

неравномерности нагрузки фаз;

ки — коэффициент

 

 

 

к а = 1,1

-г- 1,15.

По расчетному

току

подбирают

провод необходимого сечения

и по известным формулам прюверяют линию на допустимое падение напряжения и на механическую прочность.

152

Г л а в а X

СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

1. ПРИМЕНЯЕМЫЕ СИСТЕМЫ И ДАТЧИКИ

Вагоны с машинным охлаждением оборудуются системами конт­ роля температуры в грузовом помещении, а также в аппаратах холо­ дильных и дизельных установок. Температура в грузовом помещении контролируется двумя системами: дистанционной и местной.

Система дистанционного контроля позволяет получать сведения о температуре на центральном щите телеметрической станции. Такой контроль иногда совмещают с непрерывной автоматической записью.

Система местного контроля предусматривает применение перенос­ ной телеметрической станции. Сведения о температуре можно полу­

чать на шкале этой станции.

 

 

 

 

 

 

 

Наибольшее

распространение в вагонах с машин­

ным охлаждением получили мостовые схемы систем

контроля температуры с использованием

в

качестве

датчика

проволочного

термометра-сопротивления

(терморезистор), полупроводникового термометра-со­

противления (термистор)

или

ртутного

контактного

термометра, шунтированного резисторами.

 

 

Измерение температуры терморезисторами основа­

но на свойстве металлического проводника изме­

нять свое

омическое

сопротивление

при изменении

температуры. С повышением температуры сопротив­

ление проводников

возрастает,

а

с

понижением —

уменьшается. Изменение сопротивления для провод­

ников из чистых металлов почти

одинаково и равно

в среднем 0,4%

на 1° С.

 

металлического патро­

Терморезистор

состоит из

на 6 (рис. 114), в который вставлен

стеклянный

ци­

линдр 5 с

вплавленной

в

него

платиновой

спи­

ралью 8. Стеклянный цилиндр обернут спиралью 7

из латунной фольги,

предохраняющей

термометр от

повреждений при ударах. В уширенную часть 3 пат­

рона ввинчена переходная шайба 4.

Соединительный

шнур 1 закрепляется во втулке 2. Сопротивление

терморезистора

100

ом

при

 

0° С.

Терморезисторы

могут изготовляться как из платины (тип

ЭТП),

так

и из меди (тип

ЭТМ)

с

начальным

сопротивлением Рис. 114. Тер­

при 0° С от 40 до 400 ом.

 

 

 

 

 

 

морезистор

153

2. СИСТЕМЫ МЕСТНОГО КОНТРОЛЯ

Определение температуры датчиками, меняющими свое сопротив­ ление при изменении температуры, заключается в измерении их сопро­ тивления с использованием мостовой схемы (рис. 115), которая включает четыре резистора, соединенных последовательно в замкнутый контур.

К двум противоположным точкам а и Ь соединения резисторов вклю­

чен

источник

питания Б с резистором R, а между

точками c u d

измеритель

равновесия

схемы — гальванометр

Э.

Резисторы

R 1 ,

R2,

R3 и R,

называются

плечами моста, цепь

питания называется

диагональю питания, а цепь гальванометра Э — указательной диаго­ налью. Цепи R1 R2 и R3 R t называются ветвями мостовой схемы.

Резистор R t является

объектом

измерения (датчик температуры),

резистор

R2 — объектом

сравнения

(образцовая мера), а резисторы

R1 и R3

служат для создания измеряемой разности токов пли напря­

жений в точках с и d.

Для измерения температуры применяются уравновешенные и не­ уравновешенные мосты. Измерение при помощи уравновешенного моста основано на создании условия равновесия, которое имеет вид

— = —, или

RI R, = R2-R3.

R2 Rt

Отсюда сопротивление датчика

 

R, ==R2~.

1

R1

При этом разность потенциалов между вершинами указательной диа­ гонали, проверяемая гальванометром Э, равна нулю.

Мост уравновешивается изменением отношения плечевых резисто­ ров R3 и Rl\ отсчет измеряемой величины производится по шкале пе­

 

 

 

ременного резистора. Резистор

R2 остается не­

 

 

 

изменным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В схеме неуравновешенного моста в процес­

 

 

 

се измерения температуры

резисторы

R I , R2 и

 

 

 

R3 не изменяются, а определяют

ток

в

измери­

 

 

 

тельной диагонали,

пропорциональный сопро­

 

 

 

тивлению

датчика температуры.

 

 

 

 

 

 

Наиболее часто в качестве измерительного

 

 

 

прибора в неуравновешенных

мостовых

схемах

 

 

 

используется логометр. При этом рамки лого­

 

 

 

метра включают в противоположные диагонали

 

 

 

моста (рис. 116). Одна" из рамок wx логометра

 

 

 

включена

между точками c u d

моста

и нахо­

 

 

 

дится под напряжением,

зависящим от величины

Рис

115

Мостовая

сопротивления реостата

R5.

Вторая

рамка до2

схема

для

измерения

включена между точками

а

и

Ь,

электрический

температуры

потенциал

которых

зависит

от величин

плече­

154

вых резисторов R I , R2, R4 и сопротивления датчика температуры R t.

Токи Іг

и / 2, протекающие по рамкам

и w2, взаимодействуя с маг­

нитным полем постоянного магнита Э,

будут

создавать вращающий

момент,

пропорциональный отношению токов

IJI*,.

Сопротивления плеч моста подбираются таким образом, чтобы при некоторой начальной температуре порядка —15-т:— 20° С разность по­ тенциалов между точками а и b моста сопротивлений была минималь­ ной и подвижная система логометра устанавливала стрелку в начале шкалы. При изменении сопротивления датчика R t будет меняться величина отношения токов +//.,, что вызовет отклонение стрелки логометра.

Шкала логометра отградуирована в градусах Цельсия. Применение логометра обеспечивает независимость его показаний от напряжения питания моста сопротивлений. Для проверки сопротивления датчика и постановки стрелки прибора в исходное положение переключателем В отключают датчик R , и подключают контрольный резистор R3.

Контроль температуры в вагонах 5-вагонной секции и автономных вагонах осуществляется несколькими проволочными терморезистора­ ми 18 (рис. 117), размещенными в различных точках вагона и вклю­ ченными в схему неуравновешенного моста. Показания снимаются на щите машинного отделения в каждом вагоне. На передней панели шкафа контроля температуры размещены выборочные переключатели I, II, III, которыми можно включать попарно верхние или нижние контакты. Выше переключателей на пружинной подвеске установлен логометр 15 с пределом измерений от + 3 0 до —30° С и напряжением питания 52 в постоянного тока.

В шкафу на задней стенке установлены плавкие предохранители 16 цепи питания на 400 ма и регулируемые сопротивления 17 на 50 ом для устранения влияния сопротивления линии. В нижней части стенки смонтирована колодка с клеммами: 1 и 2 — плюс батареи; 3 и 4 — минус батареи; 5 п 6 — датчик у входа воздуха в испаритель; 7 и 8 — датчик у входа воздуха в воздушный канал; 9 и 10 — переносный дат-

Рис. 116. Схема включения логометра при измерении температуры терморезисто­ ром

155

Чик; 11 и 12 — датчик на одной стене вагона; 13 и 14 — датчик на дру­ гой стене. Провод клеммы 14 для всех датчиков общий.

При измерении температуры логометр включается выборочным

переключателем в

батарею, а датчик ■— в схему неуравновешенного

моста. Например,

если переключателем I I I замкнуть верхние пары

контактов а~Ь и сd, то через контакты с—d к логометру подсоеди­ нится плюс батареи; минус батареи подключен к логометру постоян­ но. Через контакты а— b к логометру подключится датчик на левой боковой стене вагона по цепи: клемма е логометра, клемма 14 на ко­ лодке, датчик, клемма 13 на колодке, клемма / на логометре. Темпе­ ратура определяется по шкале логометра. Нормальное положение выборочных переключателей разомкнутое.

По схеме неуравновешенного моста с использованием проволочных терморезисторов работает система контроля температуры воздуха и рассола холодильных установок в поездах и 12-вагонных секциях.

Щит контроля температуры холодильной установки в 12-вагон- ной секции состоит из-логометров: 1 (рис. 118, а), измеряющего тем­ пературу воздуха, входящего в конденсатор; 2, показывающего температуру входящего в испаритель рассола; 3, служащего для опре­ деления температуры рассола, выходящего из испарителя; 4, показы­ вающего температуру воздуха, выходящего из конденсатора. Система контроля температуры включается тумблером 5.

Логометры 1 (рис. 118, б) и 3 имеют шкалу с пределом измерения от +30 до —30° С, а логометры 2 и 4 ■— от 0 до +50° С. Терморези­ сторы 6, 7, 8 и 9 платиновые на 100 ом при 0° С подключены к соот­ ветствующим логометрам постоянно через гасящие 10 и регулируемые 11 сопротивления. Система контроля температуры работает от акку-

Рис. 117. Схема измерения температуры терморезисторамп п 5-вагоішоіі секции (ГДР)

156

Piic. 118. Щит для контроля температуры 12-вагонной секции:

а — общий вид; б — схема

муляторной батареи напряжением 52 в. При измерении температуры батарея подключается тумблером 5 через клеммы 12.

При рассматриваемой системе местного контроля температуры пере­ носная телетермнческая станция подключается к двум терморезнсторам, имеющимся в каждом грузовом вагоне: один укреплен неподвиж­ но на боковой стене, другой — переносный — может быть помещен в любой точке грузового помещения.

Телетермнческая станция (рис. 119, о) представляет собой пласт­ массовую коробку, на верхней стороне которой находятся кнопка 2 включения прибора, гальванометр 4, контрольная лампа 5, ручка 7 переменного резистора со шкалой и отметкой 8 отсчета температуры, шнур с вилкой 6 для подключения прибора к терморезисторам, штифт 1 и гнезда 3. Внутри корпуса смонтирована схема моста сопротивле­ ний и установлена батарея для питания телетермнческой станции.

При подключении телетермнческой

станции через разъем Ш1

(рис. 119, б) к терморезисторам R,1 и

R t2 и включении кнопки R h

мост сопротивлений будет в неуравновешенном состоянии и через гальванометр Э будет протекать ток. Для уравновешивания моста изменяют сопротивление резистора R v до тех пор, пока стрелка галь­ ванометра не станет против нулевой отметки на шкале. Температуру отсчитывают на шкале реостата.

В мост включены добавочные сопротивления — резисторы R3, R4 — и компенсирующее сопротивление — резистор R2 — для устра­ нения погрешности линии при измерении температуры от переносного терморезистора. Величина гасящего резистора R батареи Б равна 50 ом, а плечевого резистора R1 — 100,69 ом. Измеряя температу­ ру, штифт вставляют в гнездо Ш2 или ШЗ, при этом включается не­ подвижный или переносный датчик.

На 5-вагонной секции постройки БМЗ используется переносная телетермическая станция с платиновыми терморезпсторами. Рабочий диапазон измеряемых температур —20 до +25° С.

Градуировочная погрешность прибора в диапазоне от—20 до 15° С

не более 0,5° С. Питание измерительного устройства

осуществляется

от гальванических

элементов напряжением 1,6 в,

расположенных

в отдельном отсеке прибора.'

одинарный мост

Измерительной

схемой служит уравновешенный

(рис. 119, в), в одно из плеч которого включается один из терморезисто­ ров R11R14. Плечами моста служат резисторы: R1R3, R5 — пере­ менный резистор (реохорд); R4 — корректирующий резистор моста; R 6 — контрольный резистор; R7—RIO — корректирующие резисторы линии.

Терморезисторы подключают к прибору через разъем Ш с помощью

переключателя В1,

имеющего пять положений:

0 — контрольное

(подключен

контрольный резистор R6)\ 1 — середина вагона (R11);

2 — выход

воздуха

из воздухоохладителя (R13)\

3 — вход воздуха

в воздухоохладитель (R14); 4 — переносный термометр {R12)\

В измерительную диагональ моста включен гальванометр Э для контроля за равновесием моста. Надписи на шкале гальванометра «Мало» и «Много» облегчают уравновешивание, указывая, следует ли

158

Рис. 119. Телетермнческая станция для местного контроля температуры ъ грузо­

вых вагонах:

а — общий вид (ГДР); б —схема (ГДР); в — схема (БМЗ)

159

увеличивать или уменьшать сопротивление переменного резистора в зависимости от направления отклонения стрелки.

После подключения терморезистора к измерительной схеме и вклю­ чения питания, чтобы уравновесить мост, необходимо вращать рукоятку реохорда, которая является указателем на шкале прибора, отградуи­ рованной в °С. Показание снимается в положении равновесия схемы.

Чтобы продлить срок службы источника питания, его включают только на время уравновешивания моста путем нажатия на кнопку Кн. При этом загорается лампочка Л подсвета шкал реохорда и галь­ ванометра.

Когда переключатель питания В2 установлен в положение «Грубо», при нажатии на кнопку в схему подается питание от одного элемента батареи Б. Лампа горит неполным накалом. Для более точного опре­ деления температуры переключатель питания устанавливается в по­ ложение «Точно», и при нажатии на кнопку питание в измерительную схему подается от двух последовательно соединенных элементов.

Корректирующие резисторы линии R7—RIO устанавливаются непосредственно в приборе. Поэтому соединительные^провода от тер­ морезисторов к розетке во всех грузовых вагонах должны быть строго откалиброваны, сопротивление проводов не должно отклоняться от номинального более чем на ±0,02 ом, а сопротивление корректи­ рующих резисторов — на ±0,01 ом. Таким образом, общее сопротив­ ление линии будет равно 2,5 ± 0,03 ом. Отклонение от указанных допусков ведет к увеличению погрешности измерения.

Проверяя исправность прибора, переключатель устанавливают в нулевое положение. Тогда в схему подключается контрольный ре­ зистор R6, сопротивление которого подбирается таким, чтобы уравно­ вешивание моста происходило при установке отметки нуля шкалы против указателя.

Описанные системы контроля температуры с использованием тер­ морезисторов пригодны лишь для местного контроля температуры в гру­ зовых помещениях вагонов, а также для контроля температуры ди­ зелей и аппаратов холодильных установок.

3. СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ

Для дистанционного контроля температуры в поездах и секциях с машинным охлаждением используют телетермические станции с ртутными контактными термометрами, шунтированными сопротив­ лениями, а также с термисторами.

В 5- и 12-вагонных секциях используют ртутные контактные тер­ мометры (РК.Т) с шунтирующими резисторами, включенные в схему неуравновешенного моста сопротивлений. В качестве измерителя ис­

пользуется

магнитоэлектрический микроамперметр или логометр

со шкалой,

отградуированной в °С.

В 12-вагонных секциях и поездах установлены две одинаковые те­ летермические станции—'одна в вагоне-дизель-электростанции, другая в вагоне-машинном отделении —либо одна переносная. В дизельном от­ делении 5-вагонной секции установлена одна телетермическая станция.

160

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ