САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ТЕХНИКУМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА – структурное подразделение федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ТЕХНИКУМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА – структурное подразделение федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛЕЙНО - КОНТАКТНОЙ И БЕСКОНТАКТНОЙ АППАРАТУРЫ СИСТЕМ СЦБ и ЖАТ
Лабораторные работы
ЛР14.026101.000
Выполнил: _________________
_______________
Проверил: Кондратьев Ю.В.
Примечание: все защищенные лабораторные работы собрать
в отдельную папку и сдать преподавателю на зачете или экзамене.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
Тема: Исследование нейтральных реле III поколения НМШ, АНШ.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: - изучить конструкцию и принципы действия нейтральные реле III поколения различного типа; - получить первоначальные умения по проведению измерений электрических характеристик и временных параметров реле постоянного тока.
ОБОРУДОВАНИЕ:
1. Реле НМШ1-1800:«Н»-нейтральное,«М»-малогабаритное, «Ш»-штепсельное, нормальнодействующее, «1»-с восемью контактными группами (8фт) и общим сопротивлением обмоток, включенных последовательно, 1800 Ом.
2. Реле АНШМ2-380: «А»- автоблокировочное, значит, напряжение питания 12 вольт, «Н»- нейтральное, «Ш»- штепсельное, «М»- медленнодействующее (на отпускание), «2»- наличие четырех контактными групп (4фт) с одной катушкой на шпуле из красной меди, а вместо другой катушки помещается сплошная медная гильза (МГ). Медная гильза устанавливается при больших замедлениях на отпускание якоря на месте первой катушки
или реле АНШМ1-560; «А»- автоблокировочное, «Н»- нейтральное, «Ш»- штепсельное, «М»- медленнодействующее (на отпускание), «1»-с восемью контактными группами (8фт) и общим сопротивлением обмоток, включенных последовательно 560 Ом.
3. Установка для определения электрических характеристик и временных параметров реле постоянного тока.
ПРИМЕНЕНИЕ: Реле нейтральные малогабаритные постоянного тока типов НМШ и НМШМ предназначены для осуществления электрических зависимостей в СЦБ и ЖАТ.
Реле нейтральные малогабаритные штепсельные постоянного тока типов АНШ и АНШМ предназначены для осуществления электрических зависимостей в устройствах автоблокировки на железнодорожном транспорте.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ: При прохождении тока через обмотки нейтрального реле намагничивается сердечник, магнитные силовые линии замыкаются через воздушный зазор, якорь притягивается к сердечнику. Тяга перемещается вверх, размыкая тыловые и замыкая общие контакты с фронтовыми. Якорь притягивается к сердечнику и переключает контакты при прохождении постоянного тока в катушках (обмотках) в любом направлении (такие реле нейтральны к полярности постоянного тока). После выключения тока якорь возвращается в исходное состояние под действием силы тяжести противовеса, общие контакты замыкаются с тыловыми. Таким образом, нейтральное реле является двухпозиционным. Реле НМШ относятся к 1 классу надежности и могут быть нормально- и медленнодействующими. По принципу действия нейтральные реле относятся к электромагнитным.
Рис.1 (а). Реле НМШ1.Конструкция. Нумерация на розетке и расположение контактов. Схема контактных групп.
УСТРОЙСТВО:
Электромагнитная система нейтрального малогабаритного реле типа НМШ (рис.1а) состоит из сердечника 1 с двумя катушками (обмотками) 2, которые служат для создания магнитного потока, Г-образного ярма 3, предназначенного для получения непрерывного магнитопровода и усиления магнитного потока. Подвижной частью ярма является якорь с противовесом 4 (для возвращения реле в нерабочее состояние (без тока), т.е. замкнуты нижние (тыловые контакты). Бронзовый упор на якоре исключает его залипание, так как препятствует касанию якоря в притянутом положении к полюсу сердечника. Якорь двумя тягами 5 управляет контактной системой. Фронтовые контакты 7 изготовляют из графита с серебряным наполнением, а общие 8 и тыловые 9 - из серебра. Контактирующий материал помещается на концы контактных пружин. Сочетание контактов графит-серебро исключает возможность сваривания фронтовых контактов с общими при пропускании по ним тока, в несколько раз превышающего номинальный. Концы контактных пружин, через основание 6 выведенные наружу, образуют штепсельную розетку.
Реле закрывается прозрачным кожухом 12 с ручкой 11. Кожух крепится к основанию реле затяжным винтом 10. Для включения реле в схему, выведенные наружу контакты вставляют в гнезда штепсельной розетки, к лепесткам которой припаивают монтажные провода.
Шпули катушек нормальнодействующих реле изготовляют из фенопласта, а медленнодействующих - из красной меди. За счет медных шпулей достигается замедление на отпускание якоря до 0,2 с. Для увеличения замедления до 0,6 с на месте первой катушки, расположенной у основания, устанавливают сплошную медную гильзу. Выводы от обмоток подключаются к выводам 1-3 и 2-4 (рис. 1 «а»).
Обмотки могут включаться раздельно, последовательно и параллельно. При последовательном включении обмоток соединяют перемычкой выводы 2-3, а при параллельном - 1-2 и 3-4.
Рис.1 (б). Общее обозначение обмоток (катушек) нейтрального реле, соединенных последовательно и одной контактной группы (тройника) на переключение (Контакты:Ф-фронтовой, О-общий, Т- тыловой).
Фронтовые (ф) и тыловые (т) контакты, работающие с одним общим контактом (о), образуют контактную группу или тройник (рис.1 «б»). Реле типов НМШ1 и НМШМ1 имеют восемь контактных групп. Номер каждого контакта нейтрального реле составляют из двух цифр, первая из которых указывает номер контактной группы, а вторая - тип контакта. Все цифровые обозначения общих контактов оканчиваются цифрой 1, фронтовые - 2 и тыловые - 3. Например, номер 72 (рис. 1-2) обозначает, что это фронтовой контакт седьмой группы, 71 - общий контакт, 73 - тыловой контакт.
Рис. 2 «а». Конструкция реле АНШ2. Отличается от АНШ1 числом контактных групп, а от реле АНШМ2-380- наличием двух катушек.
Реле АНШ (рис. 2 «а») имеет следующие основные детали: 1- ручка, 2- фронтовой контакт, 3- общий контакт, 4- тыловой контакт, 5- основание, 6- ярмо, 7- штырь направляющий, 8- катушки, 9- сердечник, 10- якорь, 11- колпак.
Рис.2 «б». Нумерация контактов на розетке и схема контактных групп реле АНШ. Нумерация выводов катушек (обмоток) реле АНШ отличается (от нумерации НМШ).
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:
1. Подготовка к выполнению работы: 1.1.Изучить устройство, магнитную схему, принцип действия, особенности конструкции, расположение и взаимодействие всех элементов исследуемых реле. 1.2.Изучить расположение контактов и выводов обмоток реле, их нумерацию. 1.3.Под рисунками 1 «а» и 2 «а» возле номеров элементов исследуемых реле сделать поясняющие подписи и выяснить назначение каждого элемента.
2. Проведение измерений электрических характеристик реле постоянного тока при последовательном и параллельном соединении катушек и при использовании катушек по отдельности. (Схема измерений на рис.3). 2.1.Убедиться в том, что тумблер «Сеть» (ПХ-ОХ) лабораторной установки находится в нижнем положении «Выкл.». 2.2.Тумблер «П»- полярность, в случае исследования нейтральных реле, их электрические характеристики при разной полярности у правильно отрегулированного реле не могут отличаться более, чем на 20%. 2.3. Потенциометры R1 R2 поставить в левое крайнее положение.
Рис. 3 Схема измерения электрических характеристик реле постоянного тока.
2.4. Катушки (обмотки) реле НМШ соединить последовательно и подключить к гнездам «Г2» и «Г4» стенда. 2.5. Подключить вольтметр «V» с классом точности не ниже 1,5 (например, тестер Ц4380 в режиме постоянного напряжения на соответствующем пределе измерения). 2.6.Включить тумблер «Сеть». 2.7. Постоянно удерживая кнопку «Кн» постепенно установить потенциометрами напряжение перегрузки (после притяжения якоря) и, плавно уменьшая это напряжение до момента размыкания фронтовых контактов, определить время отпускания якоря, которое записать в таблицу 1. 2.8. Переключателем «П» изменить полярность тока в обмотках и повторить измерения, проведенные в п.2.7. (при исправном реле показания не должны отличаться более, чем на 20%), значение записать в табл.1. 2.9. Потенциометрами R1 R2 уменьшить напряжение до нуля, после чего плавно увеличивая напряжение (до момента притяжения якоря до упора) определить напряжение притяжения якоря, его значение записать в табл.1. 2.10. Переключателем «П» изменить полярность тока в обмотках и повторить измерения, проведенные в п.2.9. (при исправном реле показания не должны отличаться более, чем на 20%), значения записать в табл.1. 2.11. Выключить тумблер «Сеть», катушки реле соединить параллельно и повторить п.2.7.-2.10 для параллельного соединения катушек. 2.12. Подключить только одну катушку реле и повторить п.2.7.-2.9, значения записать в табл.1. 2.13. Пункты 2.1-2.12 повторить для реле АНШ.
3. Измерение временных характеристик нейтральных реле при последовательном соединении катушек. 3.1. Прежде, чем производить измерения временных характеристик реле по схеме рис.4., необходимо изучить ее работу. (ИР- исследуемое реле, В- вспомогательное реле, ЭС- электросекундомер).
Рис.4. Схема измерения временных параметров реле постоянного тока.
3.2. Принцип работы схемы в режиме «отпускание»: при включении питания схемы «ПХ-ОХ» обмотка ЭС закорочена через общий и тыловой контакты «ИР» (проследить цепь прохождения тока) и «2-3» контакты тумблера, поэтому после проведения обнуления ЭС, нажимаем кнопку «Кн», которая своими контактами включает реле «В», реле «В» в свою очередь включает реле «ИР», контакты «12-11» которого замкнутся, а другой контактной группой «31-32» реле «В» замкнет обмотку электросекундомера (ЭС), исключив возможность включения счета. Короткое замыкание по цепи питания не происходит, т.к. последовательно с обмоткой ЭС включен резистор. При отпускании кнопки «Кн», контакты реле «В» «31-32» размыкаются и ЭС начинает отсчет времени отпускания якоря исследуемого реле ИР до тех пор, пока контакты ИР 11-13 снова не замкнут обмотку ЭС и остановят его. Принцип работы схемы в режиме «притяжение» (тумблер «Отп.-Прит.» в нижнем положении): при включении питания схемы «ПХ-ОХ», ЭС не включится, т.к. цепь питания разорвана. После включения питания «ПХ-ОХ» нажать кнопку «Кн» и через две секунды отпустить; при нажатии кнопки сработает реле «В», которое одной контактной группой включит реле «ИР», а другой «21-22» сразу включит питание электросекундомера (ЭС). При отпускании кнопки «Кн», питание ЭС будет осуществлено через контакты реле «В» «21-22», пойдет отсчет времени замыкания контактов «13-11» ИР, т.е. времени отпускания якоря исследуемого реле, которое отсчитывает ЭС, пока его обмотка не замкнется контактами «11-13» после чего он останавливает счет (проследить цепь прохождения тока).
3.3.Убедиться в том, что тумблера «Сеть» лабораторной установки находится в нижнем положении «Выкл.». 3.4. Тумблер «Отп.- Притяж.» поставить в положение «Отп.». 3.4. Соединить катушки реле НМШ последовательно и подключить к гнездам «Г2» и «Г4» стенда. 3.5. Включить тумблер «Сеть» (по схеме- цепь «ПХ-ОХ»), установить стрелку секундомера на «0». 3.6. Нажав и удерживая кнопку «Кн» постепенно установить потенциометрами напряжение притяжения якоря, после чего кнопку отпустить. 3.7. Нажав кнопку «Кн» и отпустив ее, снять показания ЭС (время отпускания якоря исследуемого реле (ИР), измерение проделать 10 раз, значения записать в таблицу 1. 3.9. Выключить тумблер «Сеть». 3.10. Тумблер «Отп.- Притяж.» поставить в положение «Прит.». 3.10. Обнулить ЭС, нажать кнопку «Кн», кнопку отпустить . Измерение проделать 10 раз, записать показания электросекундомера в табл. 1.
Таблица 1.
.Тип реле | Способ соед.обмоток
| Условное обозн.реле | Напряжение номин.(по проекту).
| Общее сопротивл. | Измер. Характер. | |||||
Электрич. | Временные | |||||||||
Uср В | Uотп В | Uср В | Uотп В | tср. сек | tотп.В сек | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| ||||||||||
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ВЫВОДЫ
1. Перечислите основные характеристики нейтральных реле, из какого материала сделаны контакты НМШ (письменно):
2. По рисунку 1 «а» или 2 «а» назвать все элементы реле, пояснить их назначение (устно по схемам).
3.Перечислите признаки реле первого класса надежности (письменно):
4. Поясните схему лабораторной установки рис. 3 и рис. 4 (устно по схемам).
2. Сравните рабочее напряжение и потребляемую мощность реле НМШ и АМШ, поясните выводы назначением реле (письменно):
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА:
1. Все рисункам с пояснениями, для защиты уметь объяснить схемы всех установок.