Технические реализации эффекта

Датчик Холла.

 

 

Техническая реализация эффекта Холла в датчике 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 U_H. Максимальное значение U_u принимает при совпадении вектора В с нормалью к пластинке.

Применение эффекта.

Датчики Холла применяются в генераторах Холла и датчиках тока.

Генератор Холла - измерительный прибор для определения индукции магнитного поля

 

Его принцип действия основан на измерении ЭДС Холла U_n, пропорциональной магнитной индукции поля, при постоянном управляющем токе /_st. При помощи добавочного сопротивления i?_v устанавливается оптимальное значение управляющего тока, которое контролируется вольтметром через падение напряжения на резисторе i?_N. Этот же вольтметр переключается для измерения ЭДС Холла. При наличии двух прямоугольных расположенных напротив друг друга датчиков Холла можно определить направление магнитного поля.

Описание и работа вагонов 81-740; 81-741.

 

Вагоны метрополитена моделей 81-740 и 81-741 с асинхронным тяговым приводом и рекуперативно-реостатным торможением предназначены для перевозки пассажиров на открытых линиях наземного метро, а также в тоннелях действующих линий метро.

Вагоны 81-740 и 81-741 являются самостоятельными подвижными единицами. Вагон 81-740 с кабиной управления и предназначается для эксплуатации в качестве головного вагона в составе с вагонами модели 81-741 или в составе с другим головным вагоном указанной модели. Вагон 81-741 без кабины управления используется в качестве промежуточного вагона. Каждый вагон представляет собой конструкцию из двух сочлененных секций кузова со свободным сообщением салонов через межвагонный переход и трех тележек, на которые устанавливается кузов (его секции). Крайние тележки являются моторными, а средняя тележка не моторная, поддерживающая. Кузов вагона 81-740 состоит из головной секции (с кабиной управления) и концевой секции, а вагона 81-741 - из головной секции (без кабины управления) и концевой секции. Концевые секции головного и промежуточного вагонов аналогичны.

Вагоны приводится в движение с помощью четырех асинхронных тяговых двигателей с короткозамкнутым ротором, которые установлены на моторных тележках. Крутящий момент от тяговых электродвигателей через редукторы передается к колесным парам.

Управление поездом (вагоном) осуществляется из кабины управления вагона 81-740, в которой располагаются пульт машиниста основной (ПМО) с контроллером машиниста и блоком контроллеров реверса, пульта машиниста вспомогательного (ПМВ), кран машиниста, а также органы управления дверями, тормозами и другими системами, установленными на вагонах. Обеспечение тормозных систем, пневматических и электропневматических приборов вагонов сжатым воздухом обеспечивается компрессорными агрегатами типа, включение и отключение которых в зависимости от давления воздуха в напорных магистралях, осуществляется автоматически. Цикл движения поезда (вагона) включает в себя следующие режимы: разгон, выбег и торможение. Управление режимами движения поезда на линиях, безопасность движения и контроль состояния вагонного оборудования осуществляется автоматически или в ручном режиме системой управления «Витязь-1 М».

Для торможения поезда (вагона) предусмотрены следующие виды тормозов:

1) Электродинамический следящий рекуперативно-реостатный – рабочий,с дотормаживанием электропневматическим тормозом со скорости не более 7 км/ч;

2) Электропневматический колодочный – резервный, с помощью которого осуществляется:

- ступенчатое торможение от кнопок на пульте машиниста и ступенчатый отпуск;

- экстренное торможение от «петли безопасности» или вентиля резервирования «петли безопасности»;

- экстренное торможение по командам АРС, от стоп-крана и срывного клапана автостопа;

3) Аварийный – пневматический от крана машиниста;

4) Стояночный, с пневмопружинным приводом, удерживающий вагон с максимальной нагрузкой на уклоне до 60⁰/₀₀.

Электродинамический и фрикционный колодочный тормоз с пневматическим приводом обеспечивают полное и плавное торможение вагонов с любой скорости в пределах конструкционной до полной остановки. Тормозное усилие этих тормозов регулируется автоматически в зависимости от нагрузки.

Стояночный тормоз вступает в действие при установке органов управления вагона (поезда) в режим стоянки (контроллер реверса находится в положении «0», отсутствует команда «Вперед», «Назад»).

Противоюзное устройство исключает блокировку колес при торможении. Пневматический тормоз автоматически срабатывает от стоп-крана, срывного клапана автостопа, а также при разрыве поезда и скатывании под уклон. Двигатели включены в электрическую силовую схему вагона параллельно. Параллельная работа четырех тяговых двигателей вагона обеспечивается при микропроцессорном управлении трехфазным инвертором, работающим от напряжения контактной сети 750 В постоянного тока.

Питание инвертора осуществляется через токоприемники типа ТР-7Б, установленные на передней моторной и не моторной тележках по одному с каждой стороны. Питание на электродвигатели поступает от инвертора напряжения, работающего в режиме ШИМ (широтно-импульсной модуляции). ШИМ позволяет подавать на электродвигатели симметричное трехфазное напряжение с регулируемой амплитудой и частотой. Контроль фазного напряжения производится датчиками с гальванической развязкой, непосредственно подсоединенными к выходу инвертора. Контроль тока используется для управления инвертором и осуществляется с помощью датчиков, подключенных на выходе инвертора. Ограничение величины изменения ускорения осуществляется в зависимости от сигнала уставки, формируемом контроллером машиниста и передаваемом через интерфейс системы управления вагоном (система «Витязь-1М»), откуда так же поступает и информация о величине загрузки вагона. Это позволяет учесть изменение веса вагона до передачи цифровых сигналов уставок тягового или тормозного усилий через последовательный канал передачи в систему управления тяговым приводом. Тяговая система не предусматривает непосредственного управления механическим (пневматическим колодочным) тормозом. Логический сигнал, указывающий на наличие электрического торможения, передается в систему управления поездом (вагоном), которая при этом вырабатывает сигнал на запрет пневматическое торможение. При скорости 9 км/ч этот сигнал снимается с продолжающим некоторое время действовать электрическим тормозом для того, чтобы дать пневматическому тормозу вступить в работу, Со скорости 7 км/ч пневматический тормоз замещает электрический до окончательной остановки. В случае отказа электрического тормоза или включения аварийного торможения данный сигнал снимается и далее все торможение происходит механически.

Блок управления тяговым приводом (БУТП) имеет систему обнаружения юза-буксования, которая в случае юза колеса быстро снижает тормозное усилие. При этом снижается уставка, чтобы скорректировать усилие под действительную степень сцепления с рельсом. В случае буксования уставка тока также снижается. При прекращении юза-буксования происходит двухступенчатая автоматическая корректировка токовой уставки. Сначала с темпом до 5% от номинальной величины уставки, затем с более медленным темпом. Если юз-буксование происходит повторно, то система автоматически снижает уставку, и затем последовательно переустанавливает ее до достижения желаемого усилия с учетом 90% от имеющейся степени сцепления с рельсом.