便攜式交流電動轉轍機控制箱

王幼峰

(天津鐵路信號有限責任公司，天津 300300)

便攜式交流電動轉轍機控制箱

王幼峰

(天津鐵路信號有限責任公司，天津 300300)

該控制箱具有點動、連續動作、遠程遙控控制功能。點動功能實現轉轍機動作桿單次推出、拉入；連續動作功能實現轉轍機按照設定的時間重復（推出→停止→拉入→停止）動作；遠程遙控控制功能，抗干擾能力強，操作使用方便。可以滿足道岔施工、電動轉轍機試驗需要。

主電路；點動控制；連續動作控制；遠程遙控控制

1 問題的提出

道岔的鋪設調試安裝需要頻繁扳動道岔來完成,通常采用倒順開關(也稱組合開關)直接把控制電源接到轉轍機電機引線端,扳動開關正反轉檔位,控制轉轍機電機正反轉,使道岔轉換。這種方式不需設計電路,簡單易行。不足之處為:第一,此種開關只具備接通、斷開負載,沒有過載、短路、漏電保護功能,對人身安全沒有防護措施;第二,一般道岔施工場地距電源控制箱都有一段距離,一旦開關失靈發生故障,不能及時切斷電源,危及人身、設備安全;第三,功能單一,使用有局限性。

目前電動轉轍機生產制造企業,都有電動轉轍機整機試驗臺。這種試驗設備的特點:適用于設備固定安裝在室內指定的工作環境中,體積大、笨重不便移動,測試檢驗的內容針對性比較強,當有超出原有使用范圍時就不能使用,即便是改進調整也比較困難,面對一些不可預見的試驗工作,比較常見情況有:轉轍機配線由于現場條件需求不同;交流三相或單相電機控制方式與原來不同;有些質量分析試驗只需要轉轍機動作桿重復循環動作,通過轉轍機傳動機構的動作,就可以達到試驗分析的目的。在上述情況下,使用電動轉轍機試驗臺就顯得不方便或不能實現。

2 解決措施

2.1 控制箱原理

控制箱電路原理如圖1所示。電路由主電路、控制電路、遠程遙控控制、擴展接觸器輔助接點電路組成。

2.1.1 主電路工作原理

輸入三相交流四線380 V 50 Hz電源→電連接器1XP(插頭)、1XS(插座)→端子1D→剩余電流保護器1QF→控制電機正反轉接觸器2KM、3KM→端子1D→電連接器2XS(插座)、2XP(插頭)→接入轉轍機端子。此時為ZDJ9轉轍機五線制配線,當2KM勵磁吸合電機逆時針旋轉(轉轍機動作桿伸出)時,3KM勵磁吸合電機順時針旋轉(轉轍機動作桿拉入)。當直接控制轉轍機電機(轉轍機沒有配線情況的試驗)時,只需從控制箱引出控制電機的3根線,即將1D端子中的1D-5引出線、1D-6與1D-9連接引出線、1D-7與1D-8連接引出線,引出3根線就可實現。控制單相電機時,從剩余電流保護器1QF的8N端零線接線,在分別從1D端子的1D-5、1D-8引出相線,形成單相AC220 V控制電源,可對單相交流轉轍機進行試驗。

圖1 電氣原理圖

2.1.2 控制電路原理

點動控制:1SB為二位非自復式按鈕,點動、連續動作方式選擇按鈕。按下位是連續動作方式,彈出位是點動方式(圖示為點動)。1KM吸合時為連續動作控制。閉合斷路器2QF控制電路有電,同時工作指示燈2HL亮燈,點動控制采用二位自復式按鈕,由于控制三相電機正反轉要安全可靠,正轉按鈕3SB回路中串接反轉按鈕2SB常閉接點;同理,反轉按鈕2SB回路中串接正轉按鈕3SB常閉接點,此種電路稱作機械聯鎖。接觸器2KM、3KM勵磁回路也串接有非自身的常閉接點,此種電路稱作電氣聯鎖,這種機械、電氣聯鎖方式是保證接觸器在任何情況下,只有一個接觸器吸合,防止2KM、3KM同時吸合造成主電路相線短路發生,確保電路運行的可靠性、安全性。

連續動作控制:電路的核心器件是3個時間繼電器為1KT、2KT、3KT,1KT為重復延時, 2KT、3KT為通電延時。當按下1SB按鈕時,接觸器的1KM吸合其接點53-54、83-84閉合接通連續動作電路,連續動作指示燈3HL亮,同時時間繼電器的1KT線圈2-7勵磁吸合,1KT重復延時繼電器時序如圖2所示。圖中t1=t2,延時分斷、延時閉合時間也與t1、t2相等,用1KT延時分斷接點8-5、延時閉合接點8-6,分別串接在時間繼電器的2KT、3KT線圈勵磁回路中,按設定的時間控制2KT、3KT線圈的通斷電時間,然后用2KT的延時分斷接點8-5、3KT的延時分斷接點8-5,分別按設定的時間控制驅動電機反轉接觸器2KM、正轉接觸器3KM吸合時間,使電機完成:正轉→停止→反轉→停止的連續自動循環動作,直到按1SB按鈕時連續動作停止。

圖2 重復延時繼電器延時波形圖

2.1.3 遠程遙控控制

由遙控接收器YK、遙控發射器部分組成(手柄三按鍵操作),工作頻率315～433.92 MHz,工作電壓AC220 V,最大負載10 A,按鍵工作方式:自鎖、互鎖、點動。遙控器操作控制方式,是在控制電路設定為點動模式下使用。遙控接收器YK內部設有正反轉繼電器,當遙控發射器按壓反轉按鍵時,YK-3端得電,控制反轉接觸器2KM吸合。按停止按鍵,YK-3端失電,接觸器2KM線圈斷電。按壓發射器正轉按鍵時,YK-6端得電,正轉接觸器3KM吸合。按停止按鍵,YK-6端失電,接觸器3KM線圈斷電。

2.2 控制箱使用

按鈕、指示燈安裝在控制箱前面板,電連接器插座、1QF剩余電流保護器安裝在后面板,操作步驟如下。

1)1SB按鈕在彈出位(點動控制),1QF在分斷位,2QF在閉合位;

2)時間繼電器時間的設定:總的原則是1KT重復延時時間≥2KT、3KT的延時分斷時間, 2KT、3KT設定的時間大于轉轍機的動作時間(或根據需要設定時間);

3)電源輸入線、輸出線與電連器對應連接,輸出端接好負載;

4)在確認輸入、輸出接線正確后,閉合1QF開關,電源指示燈1HL亮紅燈,工作指示燈2HL亮綠燈;

5)按住2SB按鈕,2KM接觸器吸合電機反轉,松開2SB按鈕,2KM接觸器失電,電機反轉停止;

6)按住3SB按鈕,3KM接觸器吸合電機正轉,松開3SB按鈕,3KM接觸器失電,電機正轉停止;

7)在點動控制模式工作正常后,可根據需要選擇其他控制模式;

8)按下1SB按鈕時,控制模式設定為連續工作方式,同時3HL燈亮紅燈,停止時再按動1SB按鈕,使其彈起,取消連續工作方式,轉成點動控制方式;

9)使用遙控控制方式時,先要確認在點動控制模式下,手持遙控發射器,按動發射器相應按鍵,每完成一次動作操作都要按一次停止按鍵;

10)使用完畢或遇故障時,要及時切斷1QF開關即斷開位置。

3 效果驗證

便攜式交流電動轉轍機控制箱的研制使用,消除了過去在道岔施工調整、轉換設備設計驗證時操動道岔試驗中的安全隱患,提高了試驗工作的安全性和可靠性,同時也加快了試驗進度,彌補了現有電動轉轍機試驗臺不能進行某些試驗項目的不足。我們先后進行了如下工作:模擬試驗道岔操動的參展、技術培訓演示工作;在SC325道岔上三點牽引電動轉轍機動作時間的測量;多動控制道岔電路配線檢測,利用四臺轉轍機按多動控制電路外接連線控制轉轍機的動作,驗證轉轍機配線正確與否試驗;轉轍機10萬次連續動作的試驗,用以驗證減速器內因齒輪表面硬度調整,齒輪表面嚙合磨損情況質量分析試驗。此便攜式交流電動轉轍機控制箱通過在道岔施工調整、轉轍機通電演示、各種試驗工作中驗證了其安全性、可靠性,可適應在不可預見的各種情況下的檢測、驗證、試驗工作,為產品的試驗工作發揮作用。

4 結束語

本控制箱體積小,采用鋁合金型材拼裝結構機箱,重量輕攜帶方便,操作簡單,使用靈活。通過簡單的調整可適應轉轍機不同配線或者沒有配線的情況檢測試驗,可根據使用要求在室內外環境下工作。選用的低壓電器元件安全可靠,安裝固定采用35 mm標準導軌,便于安裝調整,市場容易采購。裝配、調試簡單容易,使用壽命長,工作安全可靠。此控制箱在未來的交流轉轍機試驗、現場道岔的控制應用中具有廣闊的推廣空間。

The control box has functions of inching turning ,continuous action and remote control. The function of inching turning achieves the single action of pushing or pulling for the action bar in the electric switch machine . The function of continuous action achieves the repeated action of the electric switch machine according to the schedule (push – stop – pull – stop). The function of remote control has antiinterference capacity and is convenient for operation. And it can satisfy the demands of turnout construction and the experiment of the electric switch machine.

main circuit; inching turning control; continuous action control; remote control

10.3969/j.issn.1673-4440.2014.04.029

2013-01-14）