Курсовая: Электромагнитные реле железнодорожной автоматики - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Электромагнитные реле железнодорожной автоматики

Банк рефератов / Транспорт

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 49 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

23 1. Основные типы электромагнитных ре ле железнодорожной авт о мат и ки На сегодняшнее время электромагнитные реле являются основными элементами в устройствах автоматики и телемеханики на желез нодорожном транспорте. Несмотря на интенсивное развитие и широкое внед рение совр е менных интегральны х микросхем, микропроцессорной и вычислительной техники в устро й ства железнодорожной автоматики, эл ектромагнитные реле продолжают ост а ваться главными и наиболее массовыми элементами систем регул ирования дв и жением поездов на п ерегонах и станциях. В экономически развитых странах не только продолжа ют эксплуатироваться устройства ж е лезнодорожной автоматики, содержащие десятки миллионов элект ромагни т ных реле, но и ведутся р азработки новых типов реле [1,2]. Такое широкое применение электромагнитны х реле в устройствах автоматики на железнод о рожном транспорте обусловлено их следующими преимущества ми по сра в нению с полупроводн и ковыми приборами: - высокая надежность работы в сложных климатических условиях; - полный электрический разрыв коммутируемых цепей при разомкн у тых контактах, и малое, стабильное перех одное сопротивление при замкн у тых конта к тах; - отсутствие гальванической связи между управляющими и выходными цепям и, а также возможность одновременно коммутировать несколько нез а висимых электрич е ских цепей с различными напряжениями и токами; - простота эксплуатации, не требующая для обслуживания высококв а лифицированного персонала и примен ения сложных и дорогостоящих изм е рительных приб о ров; - высокая помехозащищенность от атмосферных разрядов, тяговых т о ков, воздействия радиации, резких ко лебаний питающих напряжений. Анализ развития схемотехники современных устройств железнодоро ж ной автоматики в Украине и за рубежо м показывает, что электромагнитные реле б у дут применяться еще достаточно длительный период времени [1,2]. Это, прежде всего, связано с тем что, схемотехника устройств железнод о рожной автоматики весьма консе рвативна, так как от ее работы зависит без о пасность перевозочного процесса. Поэтому внедрение любого нового ус т ройства или модерниз ация старого оборудования требуют тщательных исп ы таний на безопасность, как в лабораторных, так и экспл уатационных услов и ях. К тому же до сих пор не разработано полупроводниковых элементов, я в ляющихся по надежности равноценной зам еной электромагнитных реле пе р вого класса надежности, обеспечивающих безопасность движения пое з дов. Существует большое количество разновидностей и типов реле, но все они им еют две основные части [3]: 1) воспринимающую часть, которая ре а гирует на изменение определенного вида физической энергии; 2) исполн и те льную часть, которая непосредственно производит скачкообразное измен е ние тока в выходной ц е пи. В технике используется большое количество разновидностей и типов реле, отличающихся конструкцией, принципом работы и т.п. Поэтому в о с нову классификации реле можно брать ра зличные признаки. По виду физич е ской природы энергии, на которую реагирует воспринимающая часть, все р е ле можно разбить на следующие к лассы (рис. 1): электрические, механич е ские, тепловые, оптические, пневматические, акустические, жидко стные и г а зовые [3]. Рис. Классификация реле по виду управляю щего воздействия Полная классификация всех видов реле д ана в [3]. В устройствах авт о матики и телемеханики на железнодорожном транспорте наибольшее ра с пространение получили электрические р еле. Однако наряду с ними в автом а тике возникает необходимость использовать и другие классы ре ле. Напр и мер, в автостопах на лок омотивах используются пневматические реле, раб о тающие за счет энергии сж а того воздуха и приводящие в действие поездные тормоза при п риближении к сигналам с запрещающим показанием [4]. В схеме автоматическо й переездной си г нализации, прим еняются реле НМШТ-1440 и АНШМТ-310, которые представл я ют собой сочетание электрического и теплового реле и и спользуются в качестве реле времени или для защиты от перегр у зок [4]. Электрические реле – это реле, воспринимающая часть которых реаг и рует на один из видов электрической энергии. Электрические реле, по при н ципу устройства воспринимающей части, делятся на: нейтральные электр о магнитные реле; поляриз ованные электромагнитные реле; магнитоэлектрич е ские реле; электродинамические реле; индукционные рел е; полупроводник о вые реле [3]. Нейтральным электромагнитным реле называют реле, действие котор о го основано на взаимодействии магни тного поля, создаваемого электрома г нитом, и якоря, выполненного из ферромагнитного материала. Дейс твие не й трального электромагн итного реле зависит только от значения тока, прот е кающего в обмотке электромагнитного реле, и не зависит от направления этого тока. В устройствах железнодорожной автоматики наиболее широкое ра с пространение получил класс нейтральны х электромагнитных реле благодаря их простой конструкции, а также надеж ной и безотказной работе [4]. Конс т рукция любого нейтрального электромагнитного реле состоит из четырех о с новных узлов: обмотка реле (ра сполагается либо на сердечнике, либо на як о ре); неподвижная часть магнитопровода, состоит из сердечник а и ярма; якорь, представляющий с о бой подвижную часть магнитопровода; контактная система. В зави симости от конструкции магнитной цепи электромагнитные реле делятся н а три типа [3]: реле клапанного типа; реле соленоидного типа; реле с внешним п оперечно движущимся якорем. Основная масса нейтрал ь ных электромагнитных реле применяемых в технике являются реле клапа н н ого типа. Наиболее массовые реле железнодорожной автоматики типов НМШ и РЭЛ также имеют магнитную систему клапанного типа [4]. 2. Эксплуатационно-технические требования к параметр ам реле железнодоро ж ной автом атики Электромагнитные реле, эксплуатирующиеся в устройст вах автомат и ки, должны удовлетв орять большому количеству различных эксплуатацио н но-технических требований (ЭТТ), которые часто являются противоречив ы м и и полностью не могут быть удовлетворены в одной универсальной конс т рукции. Все параметры электромагнитных реле можно разделить на три типа [4]: элект рические, временные и механические. К электрическим параметрам электромагнитного реле относятся: н а пряжение (ток) срабатывания реле; нап ряжение (ток) отпускания реле; раб о чее напр я жение (ток) ре ле; напряжение (ток) перегрузки реле; сопротивление обмотки реле; переход ное сопротивление замкнутых контактов; коэффиц и ент запаса; коэфф и циент возврата (коэффициент безопасности). К временным параметрам электромагнитного реле относятся: время сраб а тывания реле; время отпускания реле; время перелета якоря из одного положения в другое. К механическим параметрам любых электромагнитных реле относятся: высо та антимагнитного штифта; ход якоря; межконтактный зазор; контак т ное давление; неодновременность зам ыкания или размыкания контактов; с о вместный ход конта к то в. Кроме перечисленных параметров, работу электромагнитного реле х а рактеризуют механическая и тяговая характеристики. Механическая характ е ристика реле – это зависимость механических усилий, преодоле ваемых як о рем при его движении, от хода якоря. Тяговая характеристика - это завис и мость электромагнитной силы притяжения создаваемой э лектромагнитом р е ле, от величин ы воздушного зазора между якорем и сердечником при пост о янной магнитодвижущей силе (м.д.с.) [5]. Все электромагнитные реле по надежности работы делятся на реле пе р вого класса и реле низшего класса на дежности. Во всех устройствах желе з нодорожной автоматики, обеспечивающих безопасность движения поездов, применяются реле первого класса надежности типов НМ, НМШ и РЭЛ. Н а их основе строятся рабочие и контрольные цепи управления светофорами и стрелками, рельсовые цепи, а также логические схемы, непосредственно о беспечивающие безопасность движения поездов. Реле железнодорожной а в томатики разрабатываются, изго тавливаются и эксплуатируются с учетом специальных эксплуатационно-те хнических требований (ЭТТ) по обеспеч е нию надежности, которые разработаны и утверждены Управлением сигнал и зации, связи и вычислите льной техн и ки МПС [6,7]. Согласно ЭТТ электромагнитные реле СЦБ первого класса надежности долж ны исключать опасные отказы. Для этого они должны удовлетворять следующ им основным треб о ваниям. Фронтовые и общие контакты не должны свариваться при любых у с ловиях эксплуатации. Для фронтовых кон тактов применяется уголь с мета л лическим н а полнением, а для общих контактов серебро или его сплавы. 2. Якорь должен возвращаться в исходное состояние и замыкать тыл о вые контакты при снятии напряжения с об моток или уменьшении его до в е ли чины напряжения отпускания под действием силы тяжести. 3. Возможность залипания якоря после выключения питания должна быть искл ючена. Для этого между якорем и сердечником всегда должен быть остаточны й воздушный зазор, который реализуется с помощью антимагни т ного бронз о вого штифта, укрепленного на якоре. У нормальнодействующих реле высота штифта должна быть не менее 0,2 мм, а у медленодействующих реле – не менее 0,15 мм. 4. Все тыловые контакты реле должны размыкаться при замыкании х о тя бы одного фронтового контакта и наоб орот. Данное требование выполн я ется только в реле первого класса надежности типа РЭЛ. ЭТТ к реле первого класса надежности включают в себя также треб о вания к электрическим параметрам, к кон тактам и констру к ции реле. Основные требования к электрическим параметрам элект ромагнитного реле первого класса надежности: напряжение срабатывания не более 0,8 от номинального; напряжение отпускания не менее 0,08 от номинальн ого; н а пряжение (ток) срабатыван ия реле, измеренное при одной полярности, не должно превышать н а пряжение (ток) срабатывания при другой п олярности более чем на 20 %; коэфф и циент возврата для путевых реле должен быть не менее 0,5, огневых реле не м е нее 0,3, у остальных не менее 0,2; обмо тка реле должна длительное время выдерживать напряжения перегрузки, ра вное дв у кратному номинальному рабочему н а пряжению. Основные требования к контактам реле первого класса надежности: пер е ходное сопро тивление фронтовых контактов не более 0,3 Ом, тыловых контактов не более 0,03 Ом; раствор контактов не менее 1,3 мм, а в момент переключения контактов не менее 0,8 мм; совместный ход контактов должен быть не менее 0,35 мм, а скольжения контактов для их самоочи стки у фро н товых контактов д олжно быть не менее 0,25 мм, а у тыловы х контактов не менее 0,2 мм; контактн ое давл е ние фронтовых контак тов не менее 0,294 Н (30 гр), а тыловых контактов не менее 0,147 Н (15 гр); неодновременно сть замыкания или размыкания контактов - не б о лее 0,2мм. ЭТТ к конструкции реле первого класса надежности включает сл е дующее. Реле должно иметь конструкци ю, не требующую дополнительного схемного контроля отпускания якоря. Пол ожение контактов должно обесп е чиваться механическим соединением их между собой и якорем. Шт епсел ь ные разъемы реле должн ы исключать возможность его ошибочного включ е ния. Корпус реле должен искл ю чать попадание во внутрь влаги, пыли и газов для устра нения влияния внешней среды на работу реле. Реле должно усто й чиво работать при температуре окруж ающего воздуха от – 40 до +60 0 С и о т носительной влажности до 95%, и змеренной при темп е ратуре +20 0 С. 3. Анализ методов контроля параметров электромагнитны х реле железнодорожной автом а тики Для обеспечения соответствия ЭТТ реле железнодорожной автоматики пр о ходят трудоемкий процесс регул ировки и проверки на заводах-изготовителях, а также при входном контроле в РТУ сразу после получения и после длительного хранения. В процессе экс плуатации реле так же период и че ски проверяются и р е гулируются по всему комплексу параметров, так как в процессе длительной эк с плуатации параметры реле изменяются. В настоящее время все основные работы по ремонту, регулировке и проверке п ар а метров реле сосредоточены н а ремонтно-технологических уч а стках СЦБ [8,9]. Технология проверки электромагнитных реле первого класса надежн о сти в РТУ изложена в технологическо й карте «Аппаратура СЦБ. Технолог и ческий процесс ремонта РМ32-ЦШ 09.36-85» [10]. Согласно [10] ремонт и проверка приборов СЦБ выполняется с соблюдением принципа двойной пр о верки. Регулировку и измерение электри ческих, временных и механических параметров реле осуществляет электро механик-регулировщик, а контрол ь ную проверку и пломбирование – другой электромеханик или ста рший эле к тромеханик, имеющий пр аво приема аппаратуры и печать для пломбиров а ния. Согласно техническим условиям (ТУ) завода-изготовител я для электр о магнитных реле пер вого класса надежности т и пов НМ Ш (ТУ32ЦШ72-76) и РЭЛ (ТУ32ЦШ451-86) измерению в процессе проверки и р е монта реле в РТУ подлежат следующие пар аметры: 1) электрические параметры: напряжение (ток) срабатывания реле при прямой полярности; напряжение (ток) срабатывания реле при обратной п о лярности; напряжение (ток) отпускания ре ле; сопротивление обмотки реле; переходное сопротивление ко н тактов; 2) временные параметры: время срабатывания реле; время отпускания реле; 3) механические параметры: высота антимагнитного штифта; межко н тактный зазор в крайних положениях яко ря и при перелете контактов; совм е стный ход фронтовых и тыловых контактов; контактное давление ф ронтовых и тыловых контактов; неодновременность замыкания фронтовых и тыловых конта к тов. Гарантировать безотказную работу реле в течение заданного срока эк с плуатации возможно только при усл овии точного измерения их электрич е ских, временных и механических параметров, а также соответстви я этих п а раметров ТУ завода-изго товителя и технологическим картам на ремонт реле в РТУ. Электромеханик п ри проверке нейтральных реле в РТУ, в соответс т вии с технологич е ским процессом, должен выполнить измерение не менее пяти механ ических, пяти электрических и двух временных параметров. При этом общее число измерений, приходящихся на одно реле, может достигать до 50 для механ ических параметров и до 21 для электрических параметров, в зависимости от числа контактов и кол и чества об моток реле. Для измерения электрических параметров реле в РТУ используют т и повой универсальный стенд для испытани я реле СЦБ, дешифраторных ячеек и трансмиттеров типа СИ-СЦБ заводского и зготовления [11] или упроще н ный сп ециал и зированный стенд, изгота вливаемый самостоятельно в РТУ [9]. Стенд представляет собой набор регули руемых вторичных источников пит а ния, стрелочных электроизмерительных приборов, электросекунд омера и вспомогательных коммутационных устройств. Стенд позволяет изм ерять н а пряжение (ток) срабатыва ния и отпускания реле постоянного и переменного тока с напряжением пере грузки до 250 В, а также переходное сопротивление контактов методом воль т метра-амперметра. Регулировку напряжения (тока) на обмотке реле осуществляют с помощью ЛАТРа. В качеств е измерител ь ных приборов до 1974 го да применялись электромагнитные приборы М24 с установкой шунтов и добаво чных резисторов, а с 1974 года внешний комб и нированный прибор Ц4312. Комбинированный изм е рительный прибор Ц4312 имеет класс точнос ти 1,0 по постоянному и 1,5 по переменному току, а пр и боры М24 - 1,5 по постоянному и 2,5 по переменному току. Измерение сопротивления обмотки реле производят любым способом, обесп ечивающим погрешность не более 1%. Для измерения сопротивления обмоток реле используют ампервольтметр Ц4312 или омметр Щ-30. Для т о ковых реле, имеющих малое сопротивление обмотки, используют мо ст п о стоянного тока. Наличие кор откозамкнутых витков в обмотках реле опред е ляют с помощью отдельного прибора [9], представляющего собой мост пер е менного тока. При насад ке на сердечник катушки с короткозамкнутыми ви т ками, индуктивное сопротивление плеча изменится, что п риведет к разбала н су моста, и от клонению стре л ки миллиамперме тра. Измерение переходного сопротивления контактов проводят четыре х проводным методом, позволяющим искл ючить влияние соединительных проводов на результаты измерения. Через и змеряемые контакты пропускают ток 0,5 А и с п о мощью милливольтметра измеряют падение напряжения на конт актах, значение которого будет пропорционально переходному сопр о тивлению контактов. Если переходное сопротивление контактов больше нормы, то производят еще три измерения д ля исключения ошибки [10]. То ч ное и змерение переходного сопроти в ления контактов возможно только при наличии стабильного источника ток а, к о торый в универсальном стенд е СИ-СЦБ отсутс т вует. К недостаткам технологии измерения электрических параметров реле отн о сятся: - невысокий класс точности измерительных приборов; - низкая чувствительность измерительных приборов электромагнитн о го т и па; - неравномерность шкалы стрелочных измерительных приборов; - частые отказы измерительных приборов из-за пропадания электрич е ских цепей или увеличения переходно го сопротивления в контактах пер е ключателей пределов измерений; - отсутствие в стенде стабилизированных источников питания, что ув е лич и вает погрешность измерения; - ручная регулировка выходного напряжения (тока) с помощью ЛАТРа, не обесп ечивающая достаточной точности измерения; - большое количество ручных операций при измерении параметров р е ле (до 30 коммутаций на одно реле). Измерение временных параметров реле осуществляется с помощью униве р сального стенда для проверки п риборов СЦБ и электросекундомера типа ПВ-53Щ, встроенного в стенд, или с по мощью внешнего цифрового и з мер ителя временных параметров реле Ф291 [12]. Стрелочный электросеку н домер ПВ-53Щ имеет шаг измерения временны х интервалов 10 мс, а цифр о вой изме ритель временных пар а метров ре ле Ф291 – 1 мс. Недостатками технологии измерения временных параметров реле я в ляются: - низкая точность измерения времени срабатывания и времени отпад а ния нормальнодействующих реле, особ енно электрос е кундомером ПВ-53Щ; - невозможность измерения времени дребезга контактов, так как оно сопо с тавимо, либо меньше шага измере ния электросекундомера ПВ-53Щ и Ф291; - возможность попадания электромеханика под опасное напряжение (220В) при и змер е нии временных параметров электросекундомером ПВ-53Щ; - затраты времени на сборку схемы измерения временных параметров реле. В настоящее время измерение механических параметров реле осущес т вляется различного рода приспособл ениями, шаблонами, граммометрами, щупами и т.п. Высота антимагнитного наклепа согласно ЭТТ к реле первого класса надеж ности нормируется, так как она оказывает существенное влияние на коэфф и циент возврата, электрические и другие параметры реле. Сейчас эта операция проводится вручную, с помощ ью набора щупов №2 и №3 [10], пр и чем эл ектром е ханик-регулировщик виз уально определяет момент равенства измеряемой величины и подбираемых щупов. Также измерение высоты а н тимагнитного наклепа может проводиться при помощи устройства на базе с трелочного индикатора часового типа (люфтомера) [9], позволяющего опр е делять высоту антимагнитного накл епа с точностью до 0,01 мм. Данная те х нология измерения высоты антим агнитного наклепа отличается субъекти в ностью при оценке измеряемой величины, малой производительно стью и требует от электромеханика напряженного и утомительного визуал ьного контроля. Совместный ход фронтовых (тыловых) контактов определяется ходом якоря о т момента прямого касания замыкающихся контактов до момента полного пр итяжения (отпускания) реле. Измерение этого параметра произв о дится щупами при визуальном контроле н ахождения общих контактов в с о п рикосновении с фронт о выми (тыло выми). Необходимый совместный ход фронтовых и общих контактов обеспечив ают следующим образом. Между сердечником и якорем вводят щуп толщиной 0,4 мм и добиваются прямого касания замыкающихся контактов при минимально различимом просвете 0,01- 0,03 мм. Для определения совместного хода тыло вых контактов между якорем и сердечником вводят щуп толщиной 0,9 мм. При такой регулировке совместный ход к онтактов будет не менее 0,35 мм согла сно ЭТТ к реле пе р вого класса на дежности. Данная операция выполняется для каждого контакта отдельно, т.е . для реле НМШ необходимо порядка 16 последовательных и з мерений. Для снижения зрительного напр яжения регулировщика к контактам подключают световую или звуковую инд икацию для фиксации моментов з а мыкания и размыкания контактов [9]. Данный метод измерения совместного хо да конта к тов обладает следующи ми недостатками: - не измеряется реальная величина совместного хода контактов, а тол ь ко фиксируется, соответствует или н е соответствует норме измеряемое зн а чение. В тоже время значение этого параметра оказывает существ енное влияние на напряжение срабатывания и отпускания реле, переходное сопр о тивление контактов, конта ктное давление и время срабатывания реле и, что наиболее важно, определя ет ресурс работы контактной сист е мы; - высокое зрительное напряжение электромеханика-регулировщика; - значительные затраты времени на регулировку, так как каждый ко н такт регулируется отдельно. В условиях РТУ нет средств, позволяющих измерять значение неодн о временности замыкания фронтовых и т ыловых контактов. Сейчас в РТУ пр о изводится визуальная оценка параметра с помощью устаревшего приспосо б ления [9], принцип работ ы которого основан на подключении контрольных лампочек в цепь проверяе мых контактов. По неодновременности их загор а ния делается вывод о неодновременности замыкания контак тов. Данный сп о соб визуальной оц енки н е одновременности замыка ния фронтовых и тыловых контактов очень субъективный и не позволяет одн означно определить соо т ветств ует параметр требованиям ЭТТ или нет. Измерение контактного давления производится вручную с помощью граммом етра часового типа Г-10-60 [10]. Контактное давление измеряют п у тем оттягивания фронтового (тылового) к онтакта от общего и отсчета пок а заний в момент их размыкания. Для повышения точности отсчета добавляют с ветовой или звук о вой контроль р азмыкания контактов [9]. При этом более точно фиксируется м о мент размыкания контактов и исключаетс я довольно утомительная для регулировщика операция визуального контро ля за полож е нием контактов. Стат истич е ские наблюдения показыв ают, что недостатком данного способа измерения контактного давления яв ляется достаточно выс о кая погр ешность. Она обусловлена как субъективностью при определении момента о тсчета показаний, так как н а прав ление усилия и точка приложения усилия при оттягивании контакта устана вливаются электромехаником вру ч ную, так и погрешностью самого граммометра. Граммометр Г-10-60 необ х о димо удерживать в руке на уров не продольной оси измеряемого контакта, так как любые относительные отк лонения от этой оси приводят к увеличению погрешности измерения. Высока я погрешность измерения контактного да в ления (до 30%) отражается на качестве регулировки реле в РТУ и в сил ьной степени влияет на их коммутационный ресурс [13]. Из проведенного анализа технологии проверки реле в РТУ можно сд е лать следу ю щие выводы: - для проверки электрических и временных параметров реле в насто я щее время применяются морально уста ревшие стенды, не обеспечивающие необходимую то ч ность; - результаты измерений характеризуются высокой субъективностью, кот о рая обусловлена ручным управле нием исполнительными устройствами, недостатками стрелочных измерител ьных приборов непосредственной оце н ки (инерцио н ностью, нел инейностью шкалы, низкой чувствительностью), а также отсутствием соотве тствия между допусками по отклонению измеря е мой величины и классом точности измерительного приб о ра; - процесс измерения параметров реле трудоемок, утомителен и требует от э лектромеханика высокой квалификации, постоянного зрительного н а пряжения и значительных затрат врем ени, так как практически все операции технологического процесса провер ки параметров реле выполняются вру ч ную; - производительность труда является низкой из-за не высокой скорости и з мерений, а также потерь времени на сборку схем измерений и обработку резул ь татов. Статистические исследования, проведенные на кафедре АТС ДИИТа, пок а зали, что до 10% реле выпускаются из РТ У с браком, т.е. их параметры лежат вне допустимых пределов, а величина меж контактного зазора при п е релет е якоря м о жет отклоняться от нор мы до 35% [14]. Резервы повышения качества проверки реле и производительности труда при использовании с у щест вующей технологии и измерительных приборов практически исчерпаны, поэ тому для устранения данных недостатков необходимо оснащение РТУ стенд ами, позволяющими автоматизировать измерения параметров и хара к теристик электромагнитных реле жел езнодорожной автомат и ки. 4. Автоматизированные стенды для измерения и контроля пар а метров реле Разработка методов измерений и автоматизированных измерительных сте н дов (АИС) для проверки параметро в реле железнодорожной автоматики началась еще в 70-е годы [ 15,16,17 ] . В Уральском отделении ЦШ МПС в 1976-1979 годах проводились работы по созданию полуавтоматического и з мерительного стенда по проверке параметров реле [13]. В результат е данной работы были предложены методы автоматизации измерения параме тров р е ле, а также разработан и и зготовлен макетный образец стенда. Стенд предн а значался для автоматизации технологического процесс а измерения параме т ров реле в РТ У и при выходном контроле на заводах-изготовителях. Данный стенд должен был измерять следующие пар а мет ры электромагнитных реле: напряжения срабатывания и отпускания реле; пе реходное сопротивление контактов; время срабатывания и отпускания рел е с точностью 1м с; нео д новременность замыкания контактов; межконтакный зазор при перелете ко н тактов и в крайних положениях; физический зазор реле; к онтактное давление для реле типа НР; высоту антимагнитного наклепа (с по мощью ко н трольного щупа при сня том к о жухе реле). Для измерения механических параметров без снятия кожуха в данном сте н де предлагалось использовать т оковихревой измеритель перемещения якоря [13], который позволял получить на выходе напряжение пропорци о нальное координате якоря x ( t ). Промышленный образец стен да не был изг о товлен, так как он о бладал целым рядом недоста т ков, основными из которых являются: - токовихревой датчик для измерения механических параметров реле был не надежным в работе, требовал тщательной настройки и калибровки для каждо го проверяемого реле и не отличался высокой точностью и стабильн о стью показ а ний; - обработка информации проводилась в аналоговой форме, так как в стенде п олностью отсутствуют цифровые микросхемы. Например, для хр а нения анал о говых величин предлагалось использовать интеграторы на ба зе операционных усилителей (ОУ) и полевых транзисторов, которые имели м а лое время хранения (30-40 минут), нев ысокую точность из-за разряда ко н денсаторов и ошибки внос и мой самим ОУ, а также отличались сложностью в изготовлении и на стройке. В результате этого стенд обладал невысокой то ч ностью и низким б ы стродействием; - в качестве элементной базы стенда использовалась транзисторная техни ка. Это привело к тому, что стенд получился громоздким, сложным в обслужив ании, имел высокое энергопотребление и стоимость, а также отл и чался невысокой н а дежностью работы. В 1983 году на кафедре АТС ДИИТа были начаты работы по созданию полуавтомат ического стенда для проверки реле СЦБ на базе комплекса те х нических средств для локальных информа ционно-управляющих систем (КТС ЛИУС-2) [14,18,19,20,21]. Элементной базой КТС ЛИУС-2 явл яются ИМС средней степени интеграции (серия К155) и микропроцессорный комп лект К580. В соответствии с техническим заданием на разработку полуавтома т и ческого стенда, он должен был измерять следующие параметры реле: напр я жение срабатывания и напряжение отпускания реле; напряжение п олного подъема при прямой и обратной полярности; время отпускания реле; сопр о тивление обмотки реле и пе реходное сопроти в ление контак тов; совместный ход контактов; межконтактное расстояние; неодн о временность замыкания фронтовых конта ктов; вел и чину хода якоря. Для измерения механических параметров реле без снятия кожуха пре д лагалось использовать токовихрево й датчик положения якоря, а также д о полнительный оптоэлектронный измерительный преобразовател ь на базе л а зерного излуч а теля (ИЛПН-205) и пироэлектронного прие мника излучения (МГ-30). Разрабатываемый стенд обладал целым рядом недостатков не позв о лившим довести его до промышленного и з готовления: - низкая надежность работы стенда, обусловленная выбором элемен т ной б а зы (сам стенд и вычислительный комплекс КТС ЛИУС выполнены н а базе микр о процессорного комп лекта К580 и цифровые микросхемы средней степени инт е грации типа К155); - применение внешних дополнительных датчиков положения якоря, п о зволяло создать только полуавтомат ический стенд, так как при проверке к а ждого реле датчики требовали индивидуальной кали б ровки и настройки; - невысокая точность измерения временных параметров реле ( t =1мс), не позволяла измерять такие временные параметры реле как, в ремя срабат ы вания реле, время пе релета контактов и время дребезга контактов; - стенд не предусматривал возможность измерения таких важных п а раметров реле как контактное давление, высота антимагнитного наклепа, н е одновременность замыкания тыловых конта к тов, время срабатывания реле; - высокая стоимость стенда, обусловленная применением дорогосто я щей вычислительной системы на базе СМ 1803 и оптоэлектронного лазерн о го измерительного преобраз о ва теля. В 1991 – 1992 гг. по заданию Управления сигнализации, связи и вычи с лительной техники МПС институт «Гипрот ранссигналсвязь» разработал а в томат и зированный ком плекс РТУ для проверки характеристик реле (АРМ-РТУ-Р) и для проверки релей ных блоков железнодорожной автоматики (АРМ-РТУ-Б) [22,23,24]. Автоматизированный комплекс АРМ-РТУ-Р выполнен в виде модуля, раб о тающего под управлением компьютера типа IBM , и позволяет измерять характ е ристики железнодорожн ых реле типа НМШ и РЭЛ. Модуль АРМ-РТУ-Р измеряет следующие электрические и временные параметры реле: н а пр яжение (ток) срабатывания реле; напряжение (ток) возврата реле; перехо д ное сопротивление контактов и соп ротивление обмоток реле постоянному току; напряжение (ток) срабатывания при смене полярности; время замедл е ния реле на отпадание. Автоматизированный комплекс позволяет вычислять механические п а раметры реле: совместный ход контак тов; неодновременность замыкания и размыкания контактов; межконтактны е зазоры в различных положениях як о ря. Кроме этого АРМ-РТУ-Р позволяет определять наличие дребезга конта к тов, а также наличие или о тсутствие прямого и полного срабатывания. В ы числение механических параметров происходит по кривой пер еходного пр о цесса i ( t ), которая с п о мощью АЦП заносится в компьютер и подвергается обработке по определенному ал горитму. В базе данных компьютера хранится набор переходных характерис тик во всем спектре изменения механических параметров реле. При вычисле нии механических параметров компьютер в ы бирает из базы данных ближайшие кривые перемещения якоря и на их базе известными методами аппроксимации определяет необходимые п араметры реле [24]. Результаты измерений отображаются на экране монитора, з апис ы ваются в базу данных на маг нитном диске и распечатываются на бумагу в виде пр о токола испытаний. К недостаткам стенда АРМ-РТУ-Р можно отнести: - применяемый метод оценки механических параметров реле по кривой тока i(t) имеет большую погрешность [24]; - отсутствие возможности измерения контактного давления и высоты ант и магнитного штифта; - модуль автоматизированного комплекса АРМ-РТУ-Р выполнен на ИМС средней степени интеграции, в результате чего он обладает большими габаритами и весом, высокой стоимостью и энергопотреблением. Кроме стендов, решавших комплексную задачу автоматизации измер е ния параметров реле, разрабатывалис ь и стенды, решавшие задачи частного характера. Например, стенды для авто матизации измерения отдельных пар а метров реле [25], системы контроля параметров реле на базе стандар тных и с точников питания типа Б 5-47(49) и универсальных цифровых измерительных приборов [26,27], стенды для автом атизации проверки монтажа релейных блоков ЭЦ [28,29,30,31] и т.п. Но данные стенды б ыли изготовлены либо в единичных экземплярах на дистанциях в РТУ, либо в виде лабораторных м а кетов и не п олучили широкого распространения из-за их спец и фичности и слишком высокой стоимости. 5. Анализ методов автоматизации измерения механическ их пар а метров реле При автоматизации измерения параметров электромагнитных реле наиболь шую трудность вызывает разработка устройств для измерения мех а нических параметров реле. Системы для и змерения механических параме т ров реле электрическими методами строятся по трехзвенной структуре: 1) п ервичный датчик, который осуществляет преобразование механического па раметра в электрический сигнал; 2) блок преобразования, который реал и зует обработку сигнала (масштабиров ание, линеаризация, и т.п.); 3) блок р е гистрации. Для расчета механических характеристик реле необходимо знать коо р дин а ты положения якоря при перемещении в любой момент времени t . Все методы контроля положения якор я ( t ) можно разделить на два вида: ко н тактные и бесконтак т ные [32]. Контактные методы контроля подразумевают механическое соедин е ние и з мерительной системы и проверяемого реле [33 - 38]. Общий принцип р аботы контактных датчиков основан на кинематическом воздействии иссл е дуемого реле на подвижную част ь измерительной системы. Перемещение подвижной части приводит к измене нию электрических параметров измер и тельной системы и как следствие к изменению электрического си гнала на выходе датчика. По типу контролируемого электрического параме тра изм е рительного датчика, раз личают индуктивные, емкостные, резистивные (п о тенциометрические преобразователи или тензодатчики) и о птоэлектронные контактные сист е мы. Контактные способы не получили широкого распространения, так как облад али рядом недостатков, не позволяющих создавать на их базе автомат и зированных систем измерения механи ческих параметров реле: необход и мость снятия кожуха реле; большое количество ручных операций (п одкл ю чение измерительной сист емы, калибровка датчика для каждого реле и т.п.); значительное обратное вли яние самой измерительной системы на механич е ские параметры реле; сложность конструкции измерительно й системы и большое время измерения параметров одного р е ле. Более перспективными являются бесконтактные методы измерения м е хан и ческих параметров реле. По сравнению с контактными, бесконтакт ные методы позволяют измерять механические параметры реле без снятия к ожуха реле, не оказывают влияния на параметры самого реле, а также горазд о пр о ще в изготовлении и эксплуа тации. Это позволяет строить на базе беско н тактных датчиков п е ремещения якоря полуавтоматические и автоматические стенды д ля измерения механических параметров реле. Классификация бе с контактных датчиков приведена на р и с. 2. Рис. 2. Классификация бесконтактных датчиков измерения механич е ских пер е мещений Большую группу составляют индукционн ые датчики перемещения, принцип действия которых основан на явлении эле ктромагнитной индукции [13,39-44]. Датчик представляет собой разомкнутый П - или Ш - образный магнитопр о вод, полюсные наконечники, которого замыкаются якорем реле. На магнитопр о вод наматывается из мерительная обмотка, которая включается в колебательный контур автоге нератора LC -типа. При движени и якоря, и з меняется индуктивнос ть контура LC -генератора, а та кже потери в контуре из-за влияния вихревых токов, возникающих в якоре ре ле. При изготовлении индукционных датчиков использ у ются оба явления. К общим недостаткам ин дукционных датчиков перемещения можно отн е сти: - нелинейная зависимость выходного напряжения датчика от хода як о ря; - контроль перемещения якоря возможен только для реле имеющих корпус из диэлектрика; - нестабильность работы из-за влияния температуры и напряжения п и тания на параметры обмоток датчиков , что вызывает изменение сигнала на выходе да т чиков при неподвижном якоре. Основным недостатком рассмотренных датчиков является невозмо ж ность создания полностью автоматиз ированной измерительной системы, так как для каждого реле индукционные датчики требуют индивидуальной н а стройки и к а либровки. Измерительные системы, использующие магнитный метод, строятся на датчи ках положения якоря выполненных на элементах Холла [45 - 48]. Да т чик Холла размещается на неподвижном с ердечнике и при перемещении якоря с него сним а ется напряжение, пропорциональное магнитной индукции. Из менение магнитной индукции, пропорционально скорости движения якоря d / dt . Прои нтегрировав напряжение, пропорциональное d / dt получим н а пряжение, пропорциональное координате якоря электр омагнитного реле. К недостаткам данного метода можно отнести необходим ость снятия кожуха реле для крепления датчика Холла, а также то, что не у в сех типов реле есть место на сердечнике для размещения датчика Холла. Ультразвуковые методы измерения перемещений, основаны на измер е нии времени прохождения сигнала от излучателя до препятствия и обратно [49]. М е тод обладает небольшой погрешностью (0,5-1%), но на погрешность суще стве н ное влияние оказывает тем пература воздуха, от которой зависит скорость распр о странения ультразвука. К недостаткам т акже можно отнести сложность аппаратуры и невозможность измерять пара метры реле с металл и ческим ко р пусом. Оптоэлектронный преобразователь [20,50] состоит из источника свет о вого потока и блока фотодиодов. Сфокуси рованный световой поток проходит через зазор между якорем и сердечнико м реле и попадает на фотодиоды. С о противление фотодиодов зависит от величины светового потока, поэтому при движении якоря, напряжение на выходе блока фотодиодов будет изменяться. Для улучшения метрологических характеристик оптоэлектрон ной измер и тельной системы в кач естве источника светового потока применяют лазе р ные излучатели [21]. Недостатками таких измерительных си стем являются сложность оборудования и высокая сто и мость. Отдельно можно выделить способы оценки качества контактной сист е мы реле, используемые при массовом п роизводстве, по времени дребезга контактов [51,52], а также для определения ме жконтактного зазора по врем е ни перелета контактов [53 - 55]: L мк з = K t перелета , где К – коэффициент для данного типа р е ле. Наиболее перспективным методом измерения механических параме т ров реле является непосредственный метод контроля за изменением инду к тивности о б мотки реле. Во время движения якоря уменьшается физический зазор между як о рем и сердечником, что приводит к измене нию параметров магнитной цепи реле и как следствие к изменению индуктив ности обмотки реле. Таким образом, измен е ние индуктивности обмотки несет информацию о координате поло жения якоря. Используются два способа измерения инду к тивности обмотки реле: включение обмот ки реле в измерительную систему [56,57] и по форме тока в обмотке реле при вклю чении или выключении реле [58-67]. Для железнодорожных реле первого класса надежности наиболее пе р спе к тивным является способ вычисления механических параметров по форме тока в обмотке реле [13,24], однако методика вычисления до сих пор не ра з работ а на. Выводы. Постановка цели и задач научно-исследовател ьской раб о ты Приведенный выше анализ технологии проверки параметров реле, прим е няемый в настоящее время в РТУ, а такж е разрабатываемых методов автоматизации измерения параметров электро магнитных реле железнод о рожно й автоматики, позволяет сделать следующие выв о ды. Существующая технология проверки параметров реле и релейных блоков в Р ТУ не обеспечивает необходимого качества обслуживания ус т ройств железнодорожной автоматики, мор ально и технически устарела, а также требует большого количества ручных операций, что приводит к знач и те льным затратам времени на проверку реле и релейных блоков. Помимо этого, используемая технология не позволяет с необходимой точностью и з мерить такие механические параметр ы реле как неодновременность замык а ния и размыкания контактов, совместный ход контактов, которые в лияют на коммутационный ресурс и надежность работы р е ле. 2. Разработанные устройства и стенды для автоматизации измерения параме тров электромагнитных реле железнодорожной автоматики не пол у чили шир о кого распространения из-за их низкой надежности и сложност и в эксплуатации, высокой стоимости и значительных массогабаритных пок аз а телей. 3. Существующие методы автоматизации измерения механических п а раметров электромагнитных реле не позв оляют измерять значения механич е ских параметров, а только производить комплексную оценку каче ства работы реле. Большинство данных методов не учитывают специфику кон струкции железнод о рожных реле первого класса надежности и поэтому не пригодны для применения в РТУ при измерении параметров реле и релейных блоков. Наиболее перспективным яв ляется метод вычисления механических пар а метров реле по форме тока переходного процесса, для внедрен ия которого необходимо разработать математич е ское обеспечение. Целью диссертационной работы является повышение безопасности р е лейных систем железнодорожной авто матики, совершенствование технол о гического процесса их обслуживания и снижение эксплуатационн ых расх о дов за счет разр а ботки методов и средств автоматизир ованного измерения параметров и характеристик нейтральных реле железн одорожной автомат и ки. В соответствии с поставленной целью подлежат решению следующие зад а чи: - разработка математической модели, описывающей электромеханич е ские процессы, протекающие в электр омагнитных реле железнодорожной а в томатики с учетом особенностей их конструкции; - проведение экспериментальных исследований электромеханических проц ессов в реле первого класса надежности для научного обоснования м е тодов автоматизированного измерен ия параметров и характеристик не й тральных реле ж е лезно дорожной автоматики; - разработка методов определения положения якоря и вычисления м е ханических параметров нейтральных реле первого класса надежности без снятия к о жуха; - разработка метода автоматизированного определения контактного давле ния в электромагни т ных реле тип ов НМШ и РЭЛ; - разработка методов и алгоритмов автоматизированного измерения элект рических и временных параметров реле; - аппаратная и программная реализация методов автоматизированного изм ерения характеристик и параметров электромагнитных реле железнод о рожной авт о матики.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Что должен уметь каждый мужчина:
1) Не молчать, если приготовлено вкусно;
2) Молча жрать, если не вкусно...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по транспорту "Электромагнитные реле железнодорожной автоматики", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru