Системы автоматического управления с пружинным приводом контроллера управления (электродвигателей троллейбусов)

Системы автоматического управления с индивидуальными контакторами и пружинным приводом контроллера управления получили значительное распространение на троллейбусах. Применяются системы, управления как в функции тока, так и хронометрические, зависимые от тока тяговых двигателей.. Рассмотрим принципы действия некоторых из построенных систем управления.

На рис. 169 показана схема действия пружинного привода контроллера и упрощенная схема управления, разработанная заводом «Динамо» и, примененная на опытной партии троллейбусов ТБУ-1. Система автоматического управления работает в функции тока.

На кулачковом валу 6 контроллера управления закреплено храповое колесо 7, в которое входит защелка 8, установленная на оси 10 и препятствующая вращению вала вперед. При пуске троллейбуса водитель нажимает на педаль контроллера, перемещая ее до выбранной им позиции; при этом закручивается (заводится) пружина 2 привода, которая стремится повернуть кулачковый вал, действуя на него через зубчатую передачу 5. Кулачковый вал при каждом отпадании (замыкании контактов) реле ускорения РУ может повернуться только на одну позицию. При нажатии пусковой педали замыкаются синхронизирующие контакты 3 (СК под действием пружины 4), через которые подается питание на катушку стоп-магнита 11 (СМ). При срабатывании СМ поднимает конец а защелки 8 и отпускает конец 6. Кулачковый вал 6 поворачивается на некоторый угол а1. При этом повороте происходит включение. очередного реостатного контактора; в цепи тяговых

двигателей выводится ступень пускового сопротивления и под действием возросшего тока срабатывает реле ускорения. Одновременно с этим контактами 12 (СМ) включается промежуточное реле TIP, которое выключает СМ (рис. 169, б). Под действием пружины 9 поднимается конец б и опускается конец а защелки 8. Кулачковый вал 6 поворачивается еще на некоторый угол а2. Сумма углов а1+ а2 соответствует повороту вала контроллера управления КХ на одну позицию. При выключенном положении своими контактами 12 выключает цепь промежуточного реле ПР. Далее, если ток в тяговых двигателях уменьшается ниже значения, на которое отрегулировано реле ускорения, вал контроллера поворачивается на следующую .позицию. При срабатывании РУ движение кулачкорого вала 6 прекращается до тех пор,

пока ток в тяговых двигателях не снизится до значения, на которое отрегулировано РУ.

Остановка контроллера управления на выбранной водителем позиции осуществляется размыканием синхронизирующих контактов 3 при помощи упора с. Устройство синхронизирующих контактов позволяет осуществлять Неавтоматический пуск в тяговых двигателях при любом пусковом токе, меньшем тока, на который отрегулировано реле ускорения. Для этого достаточно постепенно нажимать пусковую педаль, задерживая ее на заданных позициях контроллера управления. На основании этого свойства иногда рассмотренную, систему управления называют полуавтоматической.

При прекращении нажатия на педаль контроллер управления возвращается в нулевое положение под действием возвращаемой пружины 1. В этом случае защелка 8 не препятствует повороту храпового колеса 7, и возврат происходит достаточно быстро.

Рассмотренная система управления является относительно простой и достаточно четко работает при свободном времени поворота вала контроллера управления на одну позицию порядка 0,25—0,3сек. Для троллейбусов, особенно с большим числом позиций, это время велико по1 условиям быстродействия системы, его желательно иметь порядка 0,15 сек. Однако в этом случае наблюдается нарушение фиксации (проскакивание) позиций вследствие отскакивания защелки 8 из-за возросшего при увеличении скорости ударного момента, действующего на защелку, и возможного запаздывания срабатывания реле ускорения. Это запаздывание происходит вследствие того, что до начала срабатывания реле ускорения должны замкнуться контакты контроллера управления, включиться электромагнитный контактор, увеличиться ток в тяговых двигателях до величины тока срабатывания реле ускорения. Опыт показал, что если развертка контроллера управления выполнена недостаточно точно (замыкание контактов контроллера управления, включающих очередной контактор, происходит во второй стадии поворота, т. е. в пределах угла а2), то всегда наблюдается проскакивание позиций. Нечеткость работы системы управления увеличивается по мере износа рабочих граней защелки и храпового колеса.

На троллейбусах иностранных фирм получили значительное распространение контроллеры управления с пружинным приводом и демпфером.

На рис. 170 показана принципиальная схема действия подобного группового привода, осуществляющая переключения в цепях управления индивидуальными контакторами. Групповой вал 5 приводится посредством ходовой педали Р через пружину F, связанную с выступом, находящимся на зубчатом сегменте Z, установленном на валу.

Скорость поворота вала контроллера определяется действием демпфера D, который своим весом оказывает давление на фрикцион группового вала. При слишком быстром передвижении педали, когда ток становится чрезмерно большим, размыкаются контакты реле ограничения тока, в результате чего цепь катушки электромагнита М и зубец К фиксирует зубчатое колесо R, связанное с групповым валом контроллера. Дальнейшее движение группового вала может продолжаться только после уменьшения пускового тока, при котором защелка снова освобождает зубчатое колесо. Такая система управления применена на троллейбусах фирмы «Сименс».

Рассмотренные системы управления (см. рис. 169 и рис. 170) с фиксацией пружинного контроллера имеют тот принципиальный недостаток, что в процессе фиксации получается удар храпового колеса о защелку. Это приводит к относительно быстрому износу механизма фиксации и нарушению четкости работы системы управления.

На рис. 171 изображена другая разновидность системы управления с групповым пружинным приводом. Механизм управления состоит из пружины 7, связанной с педалью 6, и телескопической тяги 8, соединенной с групповым контроллером. Регулирование скорости передвижения группового контроллера осуществляется при помощи реле тока 3, воздействующего на клапаны гидравлического (масляного) амортизатора. Нижняя часть демпфера-залита маслом. Передвижение тяги, связанной с контактами 5 контроллера, демпфируется поршнем, перегоняющим масло из одной полости регулятора в другую под контролем трех игольчатых клапанов: клапан 9 управляет скоростью переключения ступеней группового вала контроллера в процессе пуска; клапан 10 — скоростью вращения группового вала при включений с выбега; клапан 4 резервный (1 и 2 - обмотки тягового двигателя).

В рассматриваемой системе управления предусмотрены три скорости вращения группового вала. Наибольшая скорость вращения используется

для быстрого повторного включения после выбега; при этом клапан 10 остается открытым до тех пор, пока в процессе вращения контроллера ток в двигателях не достигнет такой величины, при которой его катушка вызывает запирание.

При пуске с остановки клапан 10 закрыт, и контроллер вращается с промежуточной скоростью, при которой поршень движется вперед, выталкивая масло через игольчатые клапаны 9 и 4. Если условия нагрузки таковы, что ток в тяговых двигателях возрастает сверх установленного значения тока регулирования реле ускорения, то последнее сработает, включит цепь возбуждения катушки и закроет клапан 9, предотвращая тем самым выход масла через него и уменьшая скорость вращения контроллера до минимального значения. Комбинированный поршневой клапан вызывает быстрое возвращение контроллера на позицию выключения, обеспечивая свободное прохождение масла только в одном направлении при обратном движении педали. Такая система управления применена английской фирмой «Метро-Виккерс» на двухэтажных троллейбусах.