Основные сведения по электротехнике.

Закон Ома.

Приложенное к цепи напряжение, протекающий по цепи ток и сопротивление цепи связаны между собой определенным соотношением, которое называется законом Ома, по имени открывшего его ученого.

Закон Ома гласит: сила тока, протекающего по цепи, прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению цепи.

Закон Ома выражается формулой

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru , где: i – сила тока, а; U – напряжение в сети, в, R – сопротивление, ом.

Для определения напряжения и сопротивления цепи эту формулу можно представить так:

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Пример: Определить силу тока, если в цепи с сопротивлением 12 ом приложено напряжение 120 в ? Основные сведения по электротехнике. - student2.ru а.

Режимы работы электрических цепей.

  • Режим короткого замыкания(КЗ).Если полюса генератора замкнуть проводником с малым сопротивлением, то при R=0,1 ом и U=200 в по цепи пройдёт недопустимо большой ток, что приведёт к выходу генератора из строя: I к.з. = 200:0,1 = 2000 а.
  • Режим холостого хода.Если цепь с генератором разомкнута, то сила тока в цепи будет равна нулю.
  • Режим нагрузки.Если цепь замкнута,то по ней проходит ток, зависящий от сопротивлений, включённых в данную цепь: Основные сведения по электротехнике. - student2.ru , где R – сопротивление цепи, r – внутреннее сопротивление генератора.

Первый закон Кирхгофа.

Если к одной точке подвести несколько проводников и несколько вывести,то сумма токов, подходящих к узлу, будет равна сумме токов, отходящих от узла: I1+I2=I3

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Рис.3 Первый закон Кирхгофа

Алгебраическая сумма токов в общей точке будет равна нулю (Рис.3). Токи в параллельных цепях будут распределяться в зависимости от сопротивления каждой цепи, то есть, при одинаковом сопротивлении двух параллельных цепей ток между ними будет разделяться поровну.

Закон Джоуля - Ленца.

При пропускании электрического тока через проводник последний нагревается.

Закон Джоуля - Ленца, названный так по имени английского ученого Джоуля и русского ученого Ленца, устанавливает зависимость между силой тока, сопротивлением, временем прохождения тока через проводник и количеством тепла, выделяющимся в проводнике за это время.

Q = i2 · R · t дж, где Q—количество тепла, дж (кал); i - сила тока в проводнике, а

R – сопротивление цепи, ом; t – время, сек.

Пример: Определить количество тепла, выделенное током, если i = 5 а, R = 6 ом, t = 8 с.

Q = i2 · R · t = 52 · 6 ·8 = 1,2 кдж (288 кал).

Электромагнитное поле.

Магнитами называют тела, способные притягивать и удерживать железные и стальные предметы.

Концы магнита, обладающие наибольшей силой притяжения, называют полюсами магнита. Каждый магнит имеет два полюса. Различают северный и южный полюсы магнита (соответственно магнитным полюсам земного шара). Северный полюс обозначают буквой N, южный полюс - буквой S.

Пространство вокруг магнита, в котором обнаруживается действие магнитных сил, называется магнитным полем. Магнитное поле условились характеризовать силовыми линиями, которые имеют следующие свойства:

• Магнитные силовые линии образуют замкнутые контуры

• Внутри магнита эти линии идут от южного полюса к северному, а в окружающем магнитном пространстве - от северного к южному

• Магнитные силовые линии стремятся укоротиться по своей длине, т. е. обладают свойством продольного натяжения

• Магнитные силовые линии стремятся воздействовать друг на друга в перпендикуляр
ном к их длине направлении (обладают свойством бокового распора)

• Магнитные силовые линии никогда не пересекаются между собой

В действительности силовых линий не существует: они условно принимаются лишь для того, чтобы наглядно представить картину поля и на основании этого определить поведение различных предметов в этом поле.

Плотность магнитного поля характеризуется магнитной индукцией. Обозначают магнитную индукцию буквой В.

Условились, считать величину магнитной индукции в данной точке поля равной числу силовых линий поля, проходящих через площадку 1см3, расположенную в этой точке перпендикулярно силовым полям.

При излучении магнитных явлений часто пользуются понятием «магнитный поток». Магнитный поток равен произведению магнитной индукции на величину площадки, расположенной перпендикулярно силовым линия, через которую проходит данный поток. Обозначается магнитный поток буквой Ф, измеряется он в максвеллах (мкс). При пропускании электрического тока через проводник, вокруг последнего образуется поле, называемое электромагнитным.

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Рис. 4 Направление магнитных силовых линий

Чтобы определить направление магнитных силовых линий вокруг проводника с током, используют так называемое правило буравчика, которое читается так: если ввинчивать буравчик в направлении движения тока, то направление вращения рукоятки буравчика укажет направление магнитных силовые линий, создаваемых током (Рис.4).

Если перемещать в магнитном поле замкнутый проводник таким образом, чтобы он пересекал магнитные силовые линии, то в нем возникнет ЭДС, под действием которой в проводнике потечет электрический ток. Такой же эффект будет, если перемещать поле относительно неподвижного проводника.

Для определения направления этого тока служит правило правой руки (Рис.5): если правую рукупоместить в магнитное поле так, чтобы ладонь была направлена навстречу силовым линиям поля, а отогнутый большой палец совпадал с направлением движения проводника, то остальные вытянутые четыре пальца укажут направление электрического тока.

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Рис. 5 Правило правой руки Рис. 7 Правилом левой руки

Величина наведенной ЭДС тем больше, чем больше силовых линий будет пересекать проводник в единицу времени, т.е. чем больше скорость движения проводника, чем длиннее часть проводника, находящегося в поле, и чем сильнее поле.

Если же проводник неподвижен относительно силовых линий магнитного поля или движется вдоль силовых линий, то силовые линии не будут пересекаться и, следовательно, ЭДС наводиться не будет. ЭДС появляется в проводнике не только при движении, проводника в магнитном поле, но также во всех случаях изменения магнитного поля, когда силовые линии пересекают проводник. Можно сказать, что в контуре, образованном замкнутым проводником, всегда индуктируется (возникает), электродвижущая сила при изменении магнитного поля, охватываемого этим контуром.

Направление индуктированной ЭДС можно определить по правилу, сформулированному Ленцем: направление индуктированной ЭДС таково, что вызванный ею ток своим магнитным полем стремится препятствовать причине, порождающей эту индуктированную ЭДС.

При включении тока в катушку, состоящую из нескольких витков провода, создается магнитный поток, который при своем увеличении индуктирует в витках катушки ЭДС, направленную в соответствии с правилом Ленца, навстречу действующему внешнему напряжению. В результате действия этой ЭДС ток в катушке ослабляется и достигает своего максимального значения не сразу, а постепенно, приближаясь к величине, определяемой законом Ома, по мере уменьшения индуктированной ЭДС.

Индуктирование ЭДС в витках катушки, по которой протекает ток под воздействием внешнего напряжения, называется самоиндукцией.

Если магнитный поток, образовавшийся при прохождении тока в одном проводнике, охватывает и другой проводник, то при изменении величины тока в первом проводнике появится э. д. с. во втором проводнике. Появление э. д. с. в проводниках, связанных лишь магнитным потоком, называют взаимоиндукцией.

Если в магнитное поле поместить проводник, по которому течет электрический ток, то на проводник будет действовать сила, выталкивающая его из магнитного поля. Эта сила возникает в результате взаимодействия магнитного поля, в которое внесен проводник, с полем, образовавшимся вокруг проводника при протекании по нему тока.

Результирующее поле, образованное в результате сложения магнитного поля, в которое внесен проводник, с полем проводника, будет с одной стороны проводника усилено, так как здесь силовые линии обоих полей имеют одно направление, а с другой стороны проводника ослаблено в связи с тем, что силовые линии полей будут направлены навстречу друг другу. Появление силы, стремящейся переместить проводник, объясняется свойствами, которыми условно наделены силовые линии (свойство бокового распора). Проводник будет стремиться переместиться от места наибольшего скопления силовых линий в сторону с наименьшей концентрацией силовых линий (Рис.6). Направление действующей силы показано стрелкой. Зная расположение полюсов магнитного поля, в которое внесен проводник, и направление тока в нем, можно определить направление движения проводника пользуясь правилом левой руки (Рис.7): если расположить левую руку так, чтобы силовые линии входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены в ту же сторону, что и протекающий ток, то отогнутый большой палец укажет направление движения проводника.

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Рис. 6 Свойство бокового распора

Вихревые токи.

Изменяющийся магнитный поток способен индуктировать ЭДС не только в витках катушки, но и в массивных металлических проводниках. Пронизывая толщу массивного проводника, магнитный поток индуктирует в нем ЭДС, создающую индукционные токи. Эти, так называемые вихревые токи, распространяются по массивному проводнику и накоротко замыкаются в нем, вызывая перегрев и разрушение изоляции аппарата. Сердечники катушек, якорей электродвигателей, трансформаторов, магнитопроводы различных электрических машин и аппаратов представляют собой как раз те массивные проводники, которые нагреваются возникающими в них индукционными токами. Явление это нежелательно, поэтому для уменьшения величины индукционных токов части электрических машин и сердечники якорей и обмоток возбуждения электродвигателей делают не цельнолитыми, а состоящими из тонких пластин, изолированных друг от друга электроизоляционной бумагой или слоем изоляционного лака. Благодаря этому преграждается путь распространения вихревых токов по телу проводника. Вихревые токи также способны вызвать электрическую коррозию (разрушение структуры) металла.

Трехфазный переменный ток

Рассмотренный нами переменный ток называют однофазным. Его можно, так же как и постоянный ток, передать по двум проводам. Обычно он используется для питания осветительных ламп и мелких бытовых приборов. Для питания крупных двигателей, электропечей и трансформаторов применяется система их трех однофазных токов, соединенных вместе по схеме:

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

а – схема соединений; в – график трехфазного тока

Рис. 10. Трехфазный ток

Каждый из этих токов протекает по двум проводам. При таком соединении три провода из шести можно объединить в один провод. Таким образом, для передачи трехфазного тока необходимо иметь четыре провода. При равных нагрузках всех трех фаз в четвертом проводе токи трех фаз направлены навстречу друг другу и сумма их равна нулю. Поэтому при равномерной нагрузке фаз для передачи трехфазного тока достаточно трех проводов. На рис. 10 показан график трехфазного тока.

Активная мощность трехфазного тока определяется по формуле:

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

где Ра – активная мощность трехфазного тока;

U – напряжение между двумя проводами;

i – сила тока в одном проводе;

cosφ – коэффициент мощности.

Пример: Определить активную мощность трехфазного тока, если U=380в, i=80а cosφ=0,86

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Как видно из графика изменений трехфазного тока напряжение достигает максимального значения не одновременно во всех трех фазах, а попеременно, через равные промежутки времени, то в одной, то в другой, то в третьей фазе. Следовательно, если включить такой ток в три обмотки, расположенные так, как это показано на рисунке (Рис. 11)

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Рис. 11. Вращающее магнитное поле

Образование вращающегося магнитного поля

Максимальное значение магнитного потока будет создаваться то в первой, то во второй, то в третьей обмотке, соответственно максимальным значениям тока в фазах, подключенных к этим обмоткам. Магнитное поле, перемещающееся таким образом по замкнутому кругу, называется вращающимся магнитным полем.

Описанное создание вращающегося магнитного поля поясняется рис 11. Если подключить фазу к первой катушке обмотки двигателя, фазу 2 ко второй катушке, а фазу 3 к третьей катушке обмотки, то в момент времени t1 максимальный поток будет в первой катушке, так как в это время сила тока в фазе 1, подключенной к первой катушке, будет иметь максимальное значение. Затем сила тока в фазе 1 постепенно ослабевает и, переходя через нуль, меняет направление, в это время увеличивается значение силы тока в фазе 2 и к моменту времени t2 сила тока в фазе 2 достигает максимального значения, поэтому максимальный поток уже создастся не первой катушкой, а второй. Это в свою очередь означает, что магнитное поле повернулось на 120° (Рис.11). К моменту времени t3 максимум тока будет в фазе 3, а максимум потока будет создаваться третьей катушкой — магнитное поле повернулось еще на 120º.

К моменту времени t4 создается такая же картина поля, как и в момент времени t1,т. е. снова максимума ток достигает в фазе 1, а максимальный магнитный поток создается первой катушкой. Это значит, что за время t1 - t2магнитное поле повернулось на 360° (совершило полный оборот).

Обмотка ротора асинхронного двигателя замкнута на себя, или на сопротивление. При неподвижном роторе и наличии тока в обмотке статора силовые линии вращающегося магнитного ноля пересекают неподвижные витки обмотки ротора, в результате чего в обмотке ротора появляется ЭДС и ток.

Этот ток, взаимодействуя с полем статора, создает вращающий момент, стремящийся повернуть ротор в сторону вращения поля. Ротор двигателя начнет вращаться. По мере увеличения скорости ротора уменьшаются число пересекаемых силовых линий и ЭДС и, следовательно, ток ротора асинхронного двигателя. Однако ротор никогда не достигает скорости поля, а всегда вращается. Это отставание ротора от поля статора называют скольжением. Чем больше нагрузка на валу двигателя, тем больше скольжение. Выражается скольжение в процентах или в относительных единицах.

Обычно асинхронные двигатели имеют при полной нагрузке скольжение 2—4%.

Скорость вращения ротора асинхронного двигателя определяется по формуле:

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

где n—скорость вращения ротора, об/мин;

f — частота питающей сети;

p— число пар полюсов;

s — скольжение.

Пример. Определить скорость вращения ротора двигателя, если f=50, p=2, s=3%

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Понятие «скольжение»

Чтобы охарактеризовать отставание частоты вращения ротора двигателя от частоты вращения магнитного поля, введено понятие скольжение. Отношение частоты скольжения к частоте поля называется скольжением. Скольжение S выражают в процентах от частоты вращения магнитного поля.

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Частота вращения ротора, выраженная через скольжение, определяется формулой;

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Направление вращения ротора асинхронного двигателя определяется направлением вращения его магнитного поля, а направление вращения магнитного поля обуславливается последовательностью фаз (А, В, С) трехфазной сети. Для изменения направления вращения двигателя (рис.12) достаточно изменить направление вращения магнитного поля, создаваемого обмотками статора. Это достигается изменением порядка поступления импульсов тока в отдельные обмотки. Например: если импульсы тока будут поступать в обмотки статора в следующем порядке: фаза А, фаза В, фаза С, то ротор двигателя будет вращаться по часовой стрелки. Если изменить порядок поступления импульсов тока и подавать их в последовательности: фаза В, фаза А. фаза С, то ротор двигателя начнет вращаться против часовой стрелки.

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Рис. 12 Изменение направления вращения

При пуске двигателя вращающееся магнитное поле пересекает обмотку ротора с большой скоростью и индуктирует в ней значительную ЭДС (Е2), которая создает в коротко замкнутом роторе большой пусковой ток. Соответственно и в обмотке статора также возникает значительный пусковой ток. По мере того, как скорость ротора возрастает, уменьшается Е2, индуктируемая в нем ЭДС, а вместе с ней уменьшаются токи ротора и статора. В конце пуска ненагруженного двигателя сила тока ротора должна быть такой, чтобы вращающий момент, развиваемый двигателем покрывал все его механические потери от трения в подшипниках.

Если нагрузить уже вращающийся асинхронный двигатель, то механический тормозящий момент на валу двигателя сначала окажется больше вращающего момента и ротор уменьшитскорость вращения n2. Соответственно возрастает разность скоростей (n1-n2), т.е увеличится скольжение.

Вращающиеся поле будет пересекать ротор с относительно большой скоростью и индуктировать в роторе большую ЭДС (Е2).

Возрастание ЭДС (Е2) вызовет увеличение тока в роторе. Пропорционально силе тока в роторе возрастет вращающий момент и уравновесит тормозящий момент нагрузки на валу двигателя. Одновременно увеличение силы тока ротора вызовет соответствующее повышение силы тока статора, в результате возрастет и потребление мощности двигателя из сети. Таким образом с увеличением нагрузки на валу двигателя возрастает скольжение, сила тока статора и потребление мощности двигателя из сети.

Скорость вращения ротора асинхронного двигателя определяется:

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru , об/мин.

При пуске асинхронной тяговой машины необходимо регулировать уровень и частоту трехфазного напряжения, питающего его обмотки, которое осуществляется трехфазным автономным инвертором напряжения.Асинхронные двигатели бывают короткозамкнутые и с фазовым ротором. У короткозамкнутых двигателей обмотка ротора замкнута накоротко так называемая «беличья клетка». Короткозамкнутые двигатели имеют сравнительно небольшой пусковой момент при значительном пусковом токе в статоре и роторе. Пусковой ток статора короткозамкнутого двигателя в 6-7 раз превышает ток статора при нормальной работе его с полной нагрузкой.

Большим достоинством асинхронных короткозамкнутых двигателей является простота их устройства. В асинхронном двигателе электрическая энергия, потребляемая из сети, за вычетом потерь в двигателе, преобразуется в механическую энергию, используемую для приведения во вращение машины, станка или механизма, соединенного с валом двигателя.

Эффект Холла

Эффектом Холла (рис.16) называется возникновение поперечного электрического поля и разности потенциалов в проводнике или полупроводнике, по которым проходит электрический ток, при помещении их в магнитное поле, перпендикулярное к направлению тока.

Если в магнитное поле с индукцией В поместить проводник или электронный полупроводник, по которому течет электрический ток плотности j, то на электроны, движущиеся со скоростью v в магнитном поле, действует сила Лоренца F, отклоняющая их в определенную сторону.

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Рис. 16 Эффект Холла.

В магнитном поле с индукцией В находится полупроводниковая пластинка, через которую протекает электрический ток. Действие эффекта Холла заключается в том, что на боковых сторонах пластинки перпендикулярно направлению тока возникает разность потенциалов - напряжение Холла или ЭДС Холла UH. Максимальное значение U принимает при совпадении вектора В с нормалью к пластинке, что нашло широкое применение в разработке различных датчиков.

Таблица символов, применяемых в электросхемах вагонов метрополитена.

Аккумуляторная батарея Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Лампа накаливания Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Конденсатор Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Обмотка возбуждения двигателя Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Блок-контакты контактора,реле:   нормально замкнутые   нормально разомкнутые   Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Индуктивный шунт с сердечником или дроссель преобразователя Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Переключатель двухпозиционный Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Плавкий предохранитель Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Контакты реле времени:   Нормально замкнутые   Нормально разомкнутые Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Пробой изоляции:   на землю на корпус Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Контакты с дугогашением Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Провода, электрически не соединённые Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Кнопка импульсная замыкающая Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Провода, электрически соединённые Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Контакты электропневмоаппарата Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Реостат (сопротивление переменное) Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Катушка контактора, реле, вентиля Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Сопротивление постоянное Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Катушка реле времени Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Токоприёмник рельсовый Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Амперметр Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Ток постоянный Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Вольтметр Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Ток переменный Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Киловольтметр Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Диод полупроводниковый Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Выключатель автоматический Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Светодиод Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Выключатель ручной Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Стабилитрон Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Звонок, зуммер или ТВУ Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Тиристор Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Заземление Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Транзистор Основные сведения по электротехнике. - student2.ru
Корпус аппарата Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Якорь электродвигателя Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

От вагонов «81-717/714»

· Практически постоянные тяговые и тормозные усилия, не зависящие от скорости движения поезда

· Каждой позиции контроллера машиниста соответствует своё тяговое или тормозное усилие

· При переводе контроллера машиниста с более высокой позиции на меньшую (например из «Хода-4» в «Ход-3» или из «Тормоза-3» в «Тормоз-1») снижаются тяговые или тормозные усилия

· Электротормоз эффективен даже при торможении с малых скоростей, вплоть до скорости 7-8 км/ч

· Изменяемая в зависимости от положения контроллера машиниста величина давления в тормозных цилиндрах при отказе электротормоза

· Для включения электротормоза в первоначальный момент необходимо наличие в контактном рельсе высокого напряжения

· Непрямое управление поездом в штатном режиме. Почти все команды управления из кабины машиниста передаются только в блок управления поездом

· Отсутствует возможность остановки противотоком или короткозамкнутым контуром

· Отсутствует понятие «Байпасное торможение». Перевод контроллера машиниста из положения «Тормоз-2» в «Тормоз-1» и обратно вызовет лишь изменение величины тормозного усилия

· Штатное электрическое управление электропневматическим тормозом

· Жёсткий воздухораспределитель, который при штатной работе всегда находится в заторможенном состоянии

· Экстренный тормоз реализован при помощи электрических цепей (петля безопасности)

· Отсутствие экстренного тормоза при нахождении ручки крана машиниста во II положении

· Экстренный тормоз при срабатывании срывного клапана или при утечке воздуха из тормозной магистрали включается посредством электрических цепей (СД-112)

· В штатном режиме давление воздуха в тормозной магистрали составляет 3 атм.

· Возможность отключения неисправных электроаппаратов не выходя из кабины машиниста в режиме по вагонного управления

· Отсутствие реверсивной рукоятки при управлении поездом

· Дублирование на блоке индикации и мониторе машиниста показаний скорости и частот АЛС

· Отсутствие необходимости затормаживать состав пневматическим тормозом при смене кабин управления (в штатном режиме)

· Абсолютно другой порядок приведения поезда в движение на руководящем подъёме

Безопасность

Вагоны соответствуют техническим требованиям пожарной безопасности, электробезопасности и экологической чистоты и оснащены системой безопасности движения поездов со 100% резервированием, которая совместно с напольными устройствами исключает:

  • Сближение поездов на расстояние менее тормозного пути
  • Скатывание поезда под уклон
  • Движение поезда на занятый маршрут

Конструкция вагона и расположение оборудования обеспечивает безопасность пассажиров и обслуживающего персонала. Вагоны имеет предохранительные устройства, предупреждающие падение пассажиров на путь между вагонами. Конструктивное исполнение узлов и деталей вагона исключает их падение на путь. Двери салона безопасны для пассажиров и не допускают самопроизвольного открывания. Блокировка запоров торцевых дверей вагонов имеет дистанционное управление из кабины машиниста. Дверная сигнализация и контроль положения дверей выполнены по схеме с активным сигналом. Вагоны имеют систему блокировки пуска поезда при открытых дверях с контролем закрытия дверей. При снижении давления в тормозной магистрали ниже нормы происходит отключение тяги. Боковые двери кабины машиниста и салона оборудованы подножками. Двери в кабину машиниста и торцевые двери салона для исключения возможности самопроизвольного открытия пассажирами закрываются и открываются с помощью специального ключа, хранящегося у машиниста. Межвагонные переходы оборудованы переходными площадками. Вагоны имеют приспособление для транспортировки их в случае отказа автосцепки. На наружной лобовой стенке головного вагона установлены красные сигнальные фонари ограждения, которые включены в цепь питания от аккумуляторной батареи. В вагонах предусмотрена возможность эвакуации пассажиров на путь в аварийной ситуации.

Пожарная безопасность

Вагоны оборудованы автоматической системой обнаружения и тушения пожара (АСОТП) «Игла-М.5К-Т» с системой контроля нагрева букс СКТБ. В салонах вагонов и кабинах управления устанавливаются огнетушители ОУ-5. Защитные чехлы на проводах и жгутах пропитаны антипиренами и исключают попадание влаги, снега и пыли на провода. Для внутренней отделки салона и кабины вагонов применяются трудногорючие и негорючие материалы.

Батарея аккумуляторная (АКБ)

Щелочная аккумуляторная батарея напряжением 62,5в, предназначена для питания цепей управления, а также низковольтных вспомогательных цепей вагона. АКБ состоит из 52 аккумуляторов, соединенных между собой последовательно. Для ящика аккумуляторной батареи применяется пожаробезопасный металлический модуль, обработанный щелочнозащитным трудногорючим изоляционным материалом. Аккумуляторы по 4 штуки установлены в 13 модульных блоках, которые размещены в ящике. Аккумуляторы состоят из блоков положительных и отрицательных пластин, выполненных в виде стальных никелированных решеток, ячейки которых наполнены активной массой и размещенных в металлическом корпусе. Активная масса положительных пластин – гидрат окиси никеля, активная масса отрицательных пластин - губчатый кадмий. Через верхнее отверстие в корпусе элемента заливают электролит плотностью 1,19 – 1,21 г/см. Отверстие закрывается пробкой. Все плюсовые клеммы АКБ на составе соединяют к 549, 550 поездным проводам. Заземление минусовых клемм происходит в блоке соединений (земляной блок) БС-1.При отсутствии напряжения контактной сети. АКБ также обеспечивает работу системы вентиляции салона с 50 % производительностью, аварийного освещения и красных сигнальных фонарей.

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Рис.22 Схема электрических соединений (АБ)

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Рис..23 Модульный блок Рис.24 Выключатель батареи (ВБ-13)

Выключатель батареи (ВБ-13)

Выключатель батареи (Рис.24) предназначен для включения и отключения аккумуляторной батареи вагона. ВБ изготовлен на базе пакетно-кулачкового переключателя и состоит из прессованных пакетов , в которых расположены изоляционные кулачки, ролики и контактные мостики с контактами. Кулачки установлены на квадратном валу, на конце которого закреплена рукоятка. В зависимости от поворота рукоятки кулачки включают и выключают контакты. Подключение проводов осуществляется при помощи клемм . Для фиксации положений ВБ имеет храповик и фиксатор.

Выключатель имеет два положения – «0» и «1». В положении «0» все контакты ВБ разомкнуты, а в положении «1» – замкнуты. Установлен выключатель батареи на головном вагоне на пульте машиниста вспомогательном (ПМВ), а на промежуточном вагоне – в отсеке с панелью вагонной защиты. Включение ВБ промежуточного вагона осуществляется трехгранным ключом со стороны торцевой двери.

Подзаряд АКБ

Основные сведения по электротехнике. - student2.ru

Рис.25 Цепь подзаряда

Цепь подзаряда: ИПП амперметр контакты включенного ВБ предохранитель

АКБ, провод 500 (501). Кроме того, плюс каждой АКБ (Рис.28) через автомат SF 32 «Уравнительные цепи» и демпферный резистор подключены к 549, 550 плюсовым проводам.

Это необходимо для обеспечения подзаряда аккумуляторной батареи от ИПП, если таковой отсутствует по какой либо причине.

Работа источника

При появлении напряжения не ниже 45в на контакте разъема источника включаются источники питания собственных нужд. При этом на платах А5 и А11 включаются светодиоды, свидетельствующие о включенном состоянии этих плат. Все внутренние платы - потребители источника (кроме А7, А8, А12, А13) получают питание. Микропроцессорный контроллер переходит в режим «Инициализация».

В режиме«Инициализация» контроллер проверяет работоспособность внутренних датчиков). Если тестирование сигналов свидетельствует о нормальном состоянии тестируемых устройств, то контроллер переводит источник в режим «Подогрев».

В режиме «Подогрев» контроллер проверяет, превышает ли температура охладителя ключ VТ1 через плату А22 и начинается локальный подогрев охладителя в непосредственной близости от транзисторных модулей. Если во время подогрева приходит команда «Вкл. ИПП», выполнение ее задерживается до момента достижения температуры -18°с.

После достижения температуры охладителя уровня -18°с или выше, контроллер подаёт питание через плату А25 на модули А7, А8, А12, А13 и переводит источник в режим «Работа».

В режиме «Работа» контроллер формирует команду «Вкл. БК», по которой получает питание катушка внешнего контактора, подключенная к контакту разъема ИПП. Контактор своим замыкающим силовым контактом замыкает цепь «+750в», и на контакте разъема появляется напряжение контактной сети, заряжаются конденсаторы входного фильтра. После этого в режиме «Работа» при авариях снимается сигнал «Неисправность ИПП» и осуществляется автоматический перезапуск источника.

Входное напряжение и его распределение между мостами инвертора контролируется входными датчиками напряжения, после чего контроллер начинает плавно в течение 2 секунд увеличивать длительность импульсов управления на транзисторных модулях инвертора. На выходе источника появляется плавно нарастающее напряжение. После превышения выходным напряжением напряжения аккумуляторной батареи источник начинает подзарядку этой батареи либо со стабилизацией напряжения на уровне 80в, либо со стабилизацией тока на уровне 125а.

Если в процессе работы источника входное напряжение выходит из диапазона 550в<Uвх<975в, контроллер снимает импульсы управления с транзисторных модулей инвертора. После того, как входное напряжение возвращается в указанный диапазон, импульсы управления плавно восстанавливаются.

При превышении температуры охладителя уровня +70°сконтроллер изменяет уставку токоограничения до величины 90а. Если температура охладителя достигает величины +80°с, контроллер снимает импульсы управления с транзисторных модулей инвертора. После остывания охладителя до температуры ниже +80°с управление плавно восстанавливает напряжение на выходе с ограничением тока до уровня 90а. После охлаждения охладителя до уровня ниже +70°Суставка токоограничения увеличивается до 125а.

После подачи внешней команды «Вкл. Освещение.» на контакт «разъема источника питания контроллер включает ключ VТ3 через плату А24. На контакте разъема «+80в Осв.» появляется выходное напряжение источника. Если при включенном освещении входное напряжение находится ниже уровня 550в в течение более 20 сек, контроллер выключает ключ VТ3 и снимает напряжение с цепей освещения.

При снятии сигнала «Вкл. ИПП» источник переходит в режим «Стоп», при этом снимается сигнал управления «Вкл. БК» и выполняется разряд входных емкостей С2 -С13.

&n

Наши рекомендации