Устройство и действие быстродействующего контактора типа бк-2б.

Быстродействующий контактор типа БК-2Б (Рис.33.) предназначен для защиты тяговых электродвигателей от токов короткого замыкания в режиме рекуперативного торможения.

Особенность контактора заключается в том, что для его включения необходим бросок тока. Исходя из этого, его включающая катушка включается в силовую цепь электродвигателя первого мотор-вентилятора, который в режиме рекуперативного торможения включается в режим высокой скорости. Следовательно, после каждого срабатывания контактора необходимо разбирать схему рекуперативного торможения, выключать мотор-вентиляторы и после полной остановки вновь их включать. Именно это и является главным недостатком в конструкции данного быстродействующего контактора.

Основные элементы: стальной изолированный стержень, контактная система, электромагнитный привод, дугогасительная система и блокировочное устройство.

Электромагнитный привод: шихтованный магнитопровод 22, якорь 4 с резиновым амортизатором 14, включающая катушка 32, витки насыщения 23.

Шихтованный магнитопровод через ось 33 шарнирно подвешен к верхнему кронштейну и при выключенном БК опирается на резиновый амортизатор 29, закреплённый на стойке. Магнитопровод имеет прорези 25, через которые проходят витки насыщения 23, подключённые к зажиму 31 и к дугогасительной катушке. На сердечнике магнитопровода расположена удерживающая катушка, включённая в силовую цепь электродвигателя первого мотор-вентилятора. На магнитопровод опирается крестовина 8. Якорь через ось 5 подвешен к подвижному контакту и в выключенном положении опирается на амортизатор 14.

Контактная система: верхний 2 и нижний 27 кронштейны, расположенные на изолированном металлическом стержне 1. На верхнем кронштейне на оси 33 подвешен подвижный контакт 12, не подвижный 15 — закреплен на нижнем кронштейне. Последний имеет отверстие 16 для крепления дугогасительной камеры. Подвижный контакт оттягивается вверх двумя отключающими пружинами 6, закрепленными при помощи винтов 7 на крестовине 8.

Блокировочное устройство: шток 24, проходящий через отверстие сердечника магнитопровода, и ввинченный текстолитовый стержень 28. Стержень через шток при помощи пружины 19 прижат к якорю. Неподвижные блокировочные контакты закреплены на изоляционной панели 20, а подвижные с притирающей пружиной 21— на текстолитовом стержне.

Дугогасительная система: дугогасительная катушка 10, намотанная из шинной меди на магнитопровод 13. Один её вывод соединён через гибкое соединение 9 с витками насыщения 23, второй вы вод подсоединён к верхнему кронштейну, а тот в свою очередь соединён через гибкий медный шунт 3 с подвижным контактом 12. Дугогасительная камера 18 (на Рис. 33. — её контур) лабиринтно-щелевого типа через отверстия 11 и 16 закреплена на верхнем и нижнем кронштейнах.

Действие механизма БК при его включении.

Удерживающие катушки всех БК включены в силовую цепь электродвигателя первого мотор-вентилятора. При включении мотор-вентиляторов в режим высокой скорости по удерживающей катушке БК протекает ток электродвигателя этого мотор-вентилятора. Поскольку его пусковой ток имеет большую величину, в магнитопроводе 22 появляется сильный магнитный поток. Якорь, растягивая отключающие пружины, притягивается к полюсам магнитопровода, перемещая подвижный контакт до соприкосновения его с неподвижным контактом, и, перемещая вниз шток, изменяет положение блокировочных контактов. Так как между полюсами магнитопровода и якорем имеется зазор, магнитопровод, вращаясь на оси 33, сам подтягивается к якорю. При этом между магнитопроводом и амортизатором 29 появляется зазор.

После замыкания силовых контактов БК по элементам БК протекает ток по цепи: подводящий провод 30, зажим 31, витки насыщения 23, дугогасительная катушка 10, верхний кронштейн, медный шунт 3, подвижный контакт 12, неподвижный контакт 25, нижний кронштейн 27, отводящий провод 26.

 

Действие механизма БК под действием тока

Короткого замыкания.

Как при внутреннем коротком замыкании (в силовой цепи тяговых электродвигателей), так и при внешнем коротком замыкании вблизи электровоза, напряжение на его токоприёмнике спадает до нуля. Электродвигатели всех вспомогательных машин, в том числе и электродвигатели мотор-вентиляторов, имея

 

 

 

остаточный магнетизм главных полюсов и вращаясь по инерции, кратковременно переходят в режим генератора. Ток в их цепи быстро спадает до нуля, а затем изменяет свое направление. Изменение направления тока в цепи электродвигателя первого мотор-вентилятора приводит сначала к убыванию магнитного потока в удерживающих катушках БК, а затем — к изменению его направления. Магнитная система БК размагничивается. Притяжение якоря к полюсам магнитопровода ослабевает, и под действием растянутых отключающих пружин якорь с подвижным контактом перемещается вверх, отводя последний от неподвижного контакта. В то же время магнитопровод под действием собственного веса опускается вниз, поворачиваясь на оси 33, ускоряя расхождение контактов. При этом якорь перестает оказывать давление на шток, сжатая пружина 19 разжимается и переключает блокировочные контакты.

Уменьшению собственного времени отключения БК способствуют и витки насыщения, которые создают в магнитопроводе местные насыщенные магнитным потоком участки, затрудняющие прохождение ослабленного магнитного потока удерживающей катушки к якорю. Именно благодаря этому, обеспечивается достаточно быстрое отключение БК при внешнем коротком замыкании, удалённом от электровоза, когда напряжение на токоприёмнике и ток электродвигателя первого мотор-вентилятора не спадают до нуля.

В силовой схеме, после размыкания силовых контактов БК, начинается интенсивный процесс размагничивания главных полюсов тяговых электродвигателей, исключающий образование круговых огней на их коллекторах.

Примечание:

• диод 295-1 в цепи электродвигателя первого мотор-вентилятора ограничивает величину генераторного тока в цепи электродвигателя при коротком замыкании в режиме рекуперативного торможения. Поскольку быстродействующие контакторы являются аппаратами неполяризованными, они могут вновь включиться при генераторном токе. Диод направляет этот ток через резистор Р61-Р62, ограничивая тем самым его величину.

 

Приложение 8.