ПРИВОД ТОКОРАЗЪЕДИНИТЕЛЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ
DRIVE OF CURRENT DISCONNECTING SWITCH OF OVERHEAD SYSTEM OF RAILWAY

Изобретение относится к области электротехники, а именно к приводам для управления разъединителями контактной сети электрифицированных железных дорог.
В настоящее время для управления разъединителями контактной сети электрифицированных железных дорог применяются следующие приводы:
- приводы УМП и УМПЗ с коллекторными двигателями, недостатками которых является их большая масса и большие габаритные размеры;
- приводы ПДЖ, имеющие сложную конструкцию редуктора, большую массу и большие габаритные размеры;
- приводы ПДВ, имеющие большие габаритные размеры.
Наиболее близким к заявленному является привод токоразъединителя контактной сети железной дороги, включающий корпус (RU 2337261, F16H 25/06, 27.10.2008), а также электродвигатель, кулисный механизм, который соединен с электродвигателем посредством муфты и планетарного прецессионного редуктора, с выходным валом которого посредством кривошипа связана кулиса, состоящая из двух направляющих дугообразной формы, связанных с валом токоразъединителя.
Недостатками данного решения является сложность конструкции устройства, большие масса и габариты привода.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности работы привода, упрощение его конструкции, а также снижение массы и габаритных размеров привода.
Указанный технический результат достигается тем, что привод токоразъединителя контактной сети железной дороги, включающий корпус, содержит шесть электромагнитов, размещенных в корпусе по окружности с равным интервалом между собой, и магнитопровод каждого из которых имеет зазор, диск из немагнитного материала и стопорный диск, жестко установленные на валу привода, десять стальных пластин, расположенных на диске из немагнитного материала по окружности с равным интервалом между собой и выполненных с возможностью их вхождения в зазоры магнитопроводов электромагнитов.
При этом в качестве немагнитного материала диска используют стеклотекстолит.
Размещение в корпусе привода шести электромагнитов, размещенных по окружности с равным интервалом, наличие диска из немагнитного материала и стопорного диска, жестко установленных на валу привода, десяти стальных пластин, расположенных на диске из немагнитного материала по окружности с равным интервалом между собой, а также выполнение пластин с возможностью их вхождения в зазоры магнитопроводов электромагнитов позволяют создать упрощенную и надежную по сравнению с известными техническими решениями конструкцию привода без редуктора с непосредственным преобразованием электрической энергии в механическую, а также снизить массу и габаритные размеры привода.
Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид привода, на фиг.2 - вид А-А, на фиг.3 - циклограмма, на фиг.4 - схема электрическая принципиальная.
Привод (импульсный) токоразъединителя контактной сети железной дороги включает корпус 1, в котором по окружности (по периметру корпуса) с равным интервалом между собой (с интервалом 60°) размещены шесть электромагнитов 2 (на фиг.3 - Э1, Э2, Э3, Э4, Э5, Э6). На валу 3 подвижной части привода жестко посажены диск 4, выполненный из немагнитного материала, например из стеклотекстолита, и стопорный диск 5.
'
'
''
''
По периметру диска с равным интервалом между собой (интервал в 36°) расположены десять стальных пластин 6 (на фиг.3 пластины обозначены: 1…10 - в исходном положении и 1…10 - во включенном положении).
Магнитопровод каждого из электромагнитов 2 имеет зазор. Стальные пластины 6 выполнены с возможностью их вхождения (втягивания) в зазоры магнитопроводов электромагнитов 2.
Работа заявленного привода основана на принципе импульсного воздействия магнитного поля электромагнитов 2 на подвижную часть привода (см. фиг.3).
'
При вращении диска 4 пластины 6 поочередно входят в зазор магнитопроводов электромагнитов 2, размещенных на корпусе 1 привода. При подаче напряжения на электромагнит Э1 происходит втягивание пластины под номером 1 в зазор магнитопровода электромагнита Э1, при этом диск 4 на валу поворачивается на угол 12°.
После этого напряжение с электромагнита Э1 снимается и подается на электромагнит Э2, при этом происходит втягивание пластины под номером 3' в зазор магнитопровода электромагнита Э2. Диск 4 поворачивается еще на угол 12°.
Затем напряжение снимается с электромагнита Э2 и подается на электромагнит Э3, происходит втягивание пластины под номером 5' в зазор магнитопровода ЭЗ. Происходит поворот диска еще на угол 12°.
В дальнейшем цикл поочередной подачи напряжения на электромагниты Э1, Э2 и Э3 повторяется до тех пор, пока диск 4 не повернется на угол 108° (всего 9 импульсов подачи напряжения - 108:12), после чего пластина под номером 7'' войдет в зазор электромагнита Э3 - привод находится во включенном положении. Начиная с седьмого импульса (когда угол поворота достигнет 72°), к катушкам электромагнитов Э1, Э2, Э3 подключатся катушки электромагнитов Э4, Э5, Э6 соответственно и вращающий момент на валу привода в интервале от 72° до 108° удвоится.
Подача напряжения на катушки электромагнитов Э1 и Э4, Э2 иЭ5, Э3 и Э6 осуществляется через выпрямительные мосты VD4, VD5 и VD6 (см. фиг.4) от симисторов VD1, VD2 и VD3 соответственно. Управление симисторами VD1, VD2 и VD3 осуществляется путем поочередной подачи отпирающих сигналов на управляющие электроды 3(У) симисторов через оптроны U1, U2 и U3 от генератора импульсов ГИ.
Длительность импульсов, вырабатываемых генератором ГИ, устанавливается регулятором S, имеющим 16 позиций.
Напряжение питания 5 В подается на генератор импульсов через блок питания БП от сети 220 В.
Далее приведен принцип работы электрической схемы, представленной на фиг.4.
Для включения привода нажимается кнопка "Вкл", включается электромагнит включения ЭВ и своими контактами 3-4 становится на самоудержание, а контактами 1-2 подается напряжение +5 В на генератор импульсов ГИ.
Электромагнит ЭВ освобождает защелку стопорного устройства (стопорного диска 5) и контактами 1-2 ЭВ запускается генератор импульсов, который начинает поочередно открывать симисторы VD1, VD2 и VD3, и диск 4 начинает вращение в сторону включения. На седьмом импульсе (при угле поворота 72°) срабатывает выключатель усиленного режима КУ, контакты которого подключают катушки электромагнитов Э4, Э5, Э6 параллельно катушкам электромагнитов Э1, Э2, Э3 соответственно. После поворота диска 4 на угол 108° произойдет переключение концевого переключателя KB, разомкнутся его контакты 1-2 в цепи катушки электромагнита ЭВ, электромагнит обесточивается и защелка стопорного устройства (стопорного диска 5) застопорит диск 4. При этом разомкнутся контакты 1-2 электромагнита ЭВ и обесточивается генератор импульсов, привод остановится во включенном положении. Через контакты 3-4 переключателя KB подается напряжение на индикатор ИВ, сигнализирующий о включенном положении привода. При запуске привода в сторону отключения нажимается кнопка «Откл», включается электромагнит ЭО и своими контактами 3-4 становится на самоудержание, контактами 1-2 подается напряжение +5 В на генератор импульсов ГИ, а контактами 5-6 переключает генератор ГИ для выработки импульсов с обратным чередованием. Первый импульс с генератора ГИ поступит на электромагнит Э2, и диск 4 начнет вращаться в обратную сторону. При прохождении диском 4 угла 36° отключается выключатель КУ и отключает катушки Э4, Э5, Э6 от генератора ГИ.
Дальнейшее движение вала 3 привода обеспечивается электромагнитами Э1, Э2, Э3 до срабатывания переключателя КО, размыкаются его контакты 1-2, разрывая цепь катушки электромагнита ЭО, электромагнит обесточивается, и защелка стопорного устройства (стопорного диска 5) застопорит диск 4. Контактами 1-2 электромагнита ЭО отключается питание генератора ГИ, привод останавливается в отключенном положении. Через контакты 3-4 переключателя КО подается напряжение на индикатор ИО, сигнализирующий об отключенном положении привода.
Таким образом, заявленное изобретение позволяет не только упростить конструкцию, снизить массу и габариты привода, но и повысить надежность привода в работе, минимизировать процесс обслуживания и ремонта (срок службы до капитального ремонта не менее 8 лет), а также улучшить его ремонтопригодность.