Типы дроссель трансформаторов применяемых при электротяге переменного тока

Обновлено: 05.05.2024

Дроссель и дроссель-трансформатор ЖД: описание

Путевые дроссели и дроссель-трансформаторы на ЖД выполняют функции передатчиков тягового тока между РЦ в обход изолирующих стыков на линиях с автоблокировкой, стыкуя 2 системы электрической тяги.

Устанавливаются дроссели ДГ и дроссель-трансформаторы на ЖД с участками на электротяге постоянного или переменного тока с частотой 50 Гц и электроблокировкой на переменном сигнальном токе частотой 25 Гц и 75 Гц в РЦ.

Дроссель-трансформатор ДТ и дроссель ДГ имеет средний вывод, предназначенный для пропуска двойной силы тока. Так дроссель ДГ-150 и путевой дроссель-трансформатор ДТ-1-150 пропускают переменный ток номиналом в 150 А, средний вывод — 300 А. Соответственно дроссель ДГ-300 и дроссель-трансформатор ДТ-1-300 рассчитаны на пропуск тока силой в 300 А, средний вывод — 600 А.

Чем отличается дроссель от трансформатора

Главное отличие трансформатора от дросселя состоит в количестве обмоток и принципе работы.

Так путевой дроссель обладает одной обмоткой, сглаживает пульсацию постоянного тока за счёт запирания переменной составляющей.

Трансформатор имеет несколько обмоток и изменяет величину напряжения. Дроссель-трансформатор жд рассчитан на передачу через каждую секцию обмотки номинального тока в электрической тяге.

Маркировка ДТ

В обозначении ДТ первая цифра означает величину полного сопротивления основной обмотки переменному току частотой 50 Гц, вторая — значение тягового тока, на который рассчитана каждая полуобмотка дроссель-трансформатора.

Если маркировка ДТ начинается с цифры “2”, это свидетельствует о том, что такой дроссель-трансформатор сдвоенный. Например, путевой дроссель-трансформатор 2ДТ-1-300 в одном корпусе содержит два дроссель-трансформатора ДТ-1-300.

Аббревиатура ДТЕ свидетельствует о том, что данный дроссель-трансформатор не нуждается в обслуживании в процессе эксплуатации. Подробнее с ДТЕ можно ознакомиться тут.

Если же марка ДТ содержит литеры “Г” и “М”, это говорит о том, данный дроссель-трансформатор ДТ имеет залитую герметиком (герметизированную) обмотку и не нуждается в заливке маслом.

Коэффициент трансформации и габариты

Коэффициент трансформации (n) — соотношение напряжений в режиме холостого хода напряжения вторичной обмотки к напряжению первичной обмотки, без учёта падения напряжения. Или, иными словами, коэффициент трансформации n — соотношение между количеством витков первичной и вторичной обмоток.

ДТ-0,2-500

Назначение. Дроссель-трансформатор типа ДТ-0,2-500 предназначен для установки на участках железных дорог, оборудованных автоблокировкой на переменном токе и электротягой на постоянном токе.

Некоторые конструктивные особенности. Габаритный чертеж дроссель-трансформатора ДТ-0,2-500 приведен на рис. 254. Дроссель-трансформатор рассчитан на пропускание номинального значения постоянного тока силой 500 А в электротяге через каждую секцию основной обмотки. Средний вывод обмотки рассчитан на силу тока 1000 А.

Основная обмотка состоит из двух секций, соединенных между собой.

Дополнительная обмотка в зависимости от варианта исполнения дроссель-трансформатора имеет:

— при коэффициенте трансформации 40—560 витков (рис. 255, а);

— при коэффициенте трансформации 23—322 витка (рис. 255, б);

— при коэффициенте трансформации 17—238 витков (рис. 255, в).

При заказе необходимо указать не только тип дроссель-трансформатора, но и коэффициент трансформации. Если в заявочной спецификации будет отсутствовать указание о коэффициенте трансформации, то завод-изготовитель поставит дроссель-трансформатор с коэффициентом трансформации 17.

По способу защиты человека от поражения электрическим током дроссель-трансформатор относится к классу О ГОСТ 12.2.007.0-75.

Электрические характеристики. Сопротивление основной обмотки постоянному току между выводами А1—А2 должно быть (1,4+0,14) мОм при температуре +20°С.

Полное сопротивление дроссель-трансформатора переменному току частоты 50 Гц при напряжении на его основной обмотке 0,5 В между выводами А1—А2 и при отсутствии подмагничивания постоянным током должно быть не менее 0,2 Ом и не более 0,22 Ом при зазоре между сердечником и ярмом 1—3 мм.

Полное сопротивление дроссель-трансформатора при разности токов (асимметрии тока), протекающих в секциях основной обмотки силой 320 А и при напряжении 0,5 В переменного тока частоты 50 Гц, на основной обмотке (между выводами А1—А2) должно быть не менее 0,18 Ом. Полное сопротивление не должно отклоняться более чем на ±8% от фактического сопротивления, измеренного при отсутствии подмагничивания.

Дополнительная обмотка дроссель-трансформатора с коэффициентом трансформации 40, подключенная выводами 1—2 (см. рис. 255, а) к напряжению 220 В переменного тока частоты 50 Гц, должна обеспечивать в основной обмотке на выводах А1—А2 напряжение (5±0,5) В.

Дополнительная обмотка дроссель-трансформатора с коэффициентом трансформации 23, подключенная выводами 3—5 (см. рис. 255, б), к напряжению 220 В переменного тока частоты 50 Гц, должна обеспечивать в основной обмотке на выводах А1—А2 напряжение (9,5+0,5) В.

Дополнительная обмотка дроссель-трансформатора с коэффициентом трансформации 17, подключенная выводами 2—4 (см. рис. 255, в) к напряжению 220 В переменного тока частоты 50 Гц, должна обеспечивать в основной обмотке на выводах А1—А2 напряжение (12+0,5) В.

При протекании постоянного тока силой 500 А в течение 2 ч через каждую секцию основной обмотки с выходом суммарной силы тока 1000 А через средний вывод температура масла не должна превышать температуру окружающего воздуха 25±10°С более чем на 75°С.

Admin добавил 09.05.2011 в 18:19
Вы можете дополнить или изменить данную статью, нажав кнопку Редактор

Путевые дроссель-трансформаторы

Путевые дроссель-трансформаторы (ДТ) предназначены для рельсовых цепей переменного тока с кодовым питанием на электрифицированных участках дорог. Они обеспечивают пропуск обратного тягового тока в обход изолирующих стыков к тяговой подстанции. Одновременно они служат трансформаторами для подачи в рельсовую цепь переменного сигнального тока на ее питающем конце и приема тока с рельсов на релейном конце.

Дроссель-трансформатор (рис. 184) представляет собой реактивную катушку с сердечником, имеющую малое омическое и относительно большое индуктивное сопротивление. Он состоит из сердечника 5 и ярма 4, собранных из листовой трансформаторной стали; на сердечнике насажены основная 3 и дополнительная 6 обмотки. Дополнительная обмотка расположена сверху основной обмотки. Сердечник с обмотками заключен в металлический корпус 1 с крышкой 2. В корпус заливают трансформаторное масло до красной черты.

У дроссель-трансформаторов, устанавливаемых на участках с электротягой постоянного тока, между сердечником и ярмом в магнитной цепи имеется воздушный зазор шириной I-3 мм, который служит для стабилизации электрического сопротивления дросселя переменному току рельсовой цепи при подмагничивающем действии постоянного тягового тока. У дроссель-трансформаторов, применяемых на участках с электротягой переменного тока, магнитная цепь не имеет воздушного зазора и состоит из замкнутого сердечника.

Рис . 185. Схема включения дроссель-трансформатора в рельсовую цепь

Основная обмотка дроссель-трансформатора имеет три вывода: два крайних и один - от средней точки обмотки (рис. 185). Крайние выводы основной обмотки подсоединяют к рельсам, а средний - соединяют со средним выводом второго дроссель-трансформатора смежной рельсовой цепи перемычкой, по которой тяговый ток проходит из одного изолирующего участка в другой. Дополнительную обмотку выводят в кабельную муфту на корпусе дроссель-трансформатора и через кабель подключают к приборам рельсовой цепи.

Дроссель-трансформаторы типов ДТ-0,2 и ДТ-0,6 применяют для участков дорог, оборудованных автоблокировкой на переменном токе при электротяге на постоянном токе. Дроссель-трансформаторы типов ДТ-0,2-500 и ДТ-0,6-500 рассчитаны на пропуск номинального (длительного) тягового тока 500 А через каждую секцию основной обмотки. Средний вывод обмотки рассчитан на 1000 А.

Дроссель-трансформаторы типов ДТ-0,2-1000 и ДТ-0,6-1000 рассчитаны на номинальный (длительный) тяговый ток 1000 А через каждую секцию основной обмотки. Средний вывод обмотки рассчитан на 2000 А.

Дроссель-трансформатор типа ДТ-0,6 с коэффициентом трансформации п = 15 всегда устанавливают на питающем конце рельсовой цепи, у него дополнительная обмотка не секционирована и имеет два вывода (рис. 186, а).

Дроссель-трансформатор типа ДТ-0,2 имеет переменный коэффициент трансформации. Его применяют на релейном и питающем концах рельсовых цепей частотой 50 Гц и длиной до 1500 м с двухэлементными путевыми реле типа ДСШ и на релейном конце кодовых рельсовых цепей длиной до 2600 м. Дополнительная обмотка (рис. 186, б) секционирована и имеет пять выводов. Необходимый коэффициент трансформации подбирают включением соответствующих секций дополнительной обмотки. На выводах 1 и 2 п - 13, на выводах 2 и 4 - п - 17, на выводах 1 и 4 - п 30 и на выводах 0 и 4 - п = 40.

На участках с электротягой переменного тока частотой 50 Гц на питающем и релейном концах рельсовой цепи устанавливают дроссель-трансформаторы типов ДТ-1-150 или 2ДТ-1-150 (соответственно рис. 186, в и г). Крайние выводы основной обмотки дроссель-трансформатора типа ДТ-1-150 рассчитаны на ток 150 А, а средний - на 300 А. Дроссель-трансформаторы типа ДТ-1-150 выпускают для рельсовых цепей переменного тока частотой 25 Гц одиночной и сдвоенной установки, у дроссель-трансформатора ДТ-1-150 п = 3. Дроссель-трансформатор сдвоенной установки типа 2ДТ-1-150 совмещает в одном корпусе два дроссель-трансформатора и имеет те же элект-

Рис. 186. Схемы включения обмоток дроссель-трансформаторов различных типов

рические характеристики, что и дроссель-трансформатор типа ДТ-1-150.

На станциях стыкования рельсовые цепи работают в особых условиях, подвергаясь воздействию постоянного и переменного тяговых токов. На таких станциях устанавливают дроссель-трансформаторы типов ДТ-0,6-500С с коэффициентом трансформации п

Дроссель-трансформатор типа ДТМ-0,17-1000 (рис. 186, д) предназначен для линий метрополитена, оборудованных автоблокировкой на переменном токе и электротягой на постоянном токе. Дроссель-трансформатор рассчитан на пропуск номинального тягового тока 1000 А через каждую секцию основной обмотки, его коэффициент трансформации п -- 40.

Во время работы с путевыми дроссель-трансформаторами необходимо строго выполнять основные правила по технике безопасности. Необходимо, чтобы работающий был в диэлектрических перчатках или пользовался инструментом с изолирующими ручками. Перед сменой дроссельной перемычки следует установить временную перемычку из медного провода и плотно закрепить ее одним концом на подошве рельса струбциной, а другим концом - на выводе дроссель-трансформатора специальным зажимом.

Работать с путевым дроссель-трансформатором, к которому присоединен отсасывающий фидер электротяги, можно только в присутствии и под наблюдением работников участка электроснабжения. При выполнении работ запрещается разрывать цепь сетевой обмотки изолирующих трансформаторов рельсовых цепей без предваритель ного отключения или замыкания накоротко обмотки (специальной перемычкой под гайки), соединенной с дроссель-трансформатором-Не разрешается отключать от рельса хотя бы одну перемычку дроссель-трансформатора без предварительного соединения обоих рельсов со средней точкой дроссель-трансформатора соседней рельсовой цепи, а также отключать среднюю точку ДТ или нарушать иным способом цепь протекания по рельсам тягового тока.

Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта

Электродинамический тормоз электровозов ЧС2 Т и ЧС200

Рассмотрены устройство и работа основного электронного оборудования, применяемого в электродинамическом (реостатном) тормозе системы «Шкода». Применительно к электродинамическому тормозу электровозов ЧС2 Т и его модификации на скоростном электровозе ЧС200

Основные элементы рельсовых линий

К основным элементам рельсовых линий можно отнести стыковые и стрелочные соединители, изолирующие стыки и дроссель-трансформаторы.

Стыковые соединители устанавливают в местах соединения рельсовых звеньев для уменьшения и стабилизации электрическогосопротивления стыков. Применяют следующие типы стыковых соединителей.

Рис 3 6 Схема, поясняющая короткое замыкание изолирующих стыков

Стальной штепсельный (рис. 3.7, а) состоит из двух стальных проволок 1 диаметром 5 мм и длиной 940 мм. Надежный контакт соединителя с рельсом достигается за счет плотного прилегания поверхностей корпусного штепселя и отверстия в шейке рельса. Сопротивление соединителя (3-4)10 - 3 Ом.

Стальной приварной (рис. 3.7, б) состоит из стального троса 3 диаметром 6 мм, заваренного в наконечники 2. Надежный контакт соединителя с рельсом обеспечивается приваркой наконечника к головке рельса. Сопротивление соединителя не более 0,7-10“ 3 Ом. Указанные два типа соединителей используют на неэлектрифицированных участках.

Медный приварной (рис. 3.7, в) состоит из троса 5 длиной 200 мм, сечением 70 мм 2 для участков с электротягой постоянного тока, 50 мм 2 - для участков с электротягой переменного тока; 95 мм 2 - для метрополитена. Концы соединителей заваривают в наконечники 4 различных типов. Сопротивление соединителя (30-45) 10

Следует отметить, что сопротивление цепи между концами рельсов без стыковых соединителей через накладки непостоянно и колеблется в широких пределах (от долей ома до бесконечности). Поэтому при обрыве соединителей может нарушиться работа рельсовой цепи. Около 30% отказов рельсовых цепей связано с обрывами соединителей, поэтому на грузонапряженных линиях на каждом стыке практикуется дублирование соединителей.

Стрелочные соединители (джемпера) применяют в разветвленных рельсовых цепях для соединения между рельсами. При автономной тяге используют гибкие соединители из оцинкованного троса, а при электротяге - из медного провода. В зависимости от длины стрелочные соединители подразделяют на четыре типа: I - 600, II - 1200, III - 3300 и IV - 6700 мм.

Изолирующие стыки обеспечивают электрическую изоляцию (не менее 50 Ом) между концами рельсов смежных рельсовых цепей. На отечественных железных дорогах предусматривают два типа изолирующих стыков: с металлическими и лигнофолевыми накладками. Изолирующий стык первого типа (рис. 3.8) состоит из двух металлических накладок 2 и 5 фасонной формы, охватывающих подошву рельса и стянутых болтами 6. Болты изолированы от рельса фибровыми втулками 7. Между накладками и рельсами установлены боковые 3 и 4 и нижняя 8 фибровые прокладки. Между торцами смежных рельсов находится фибровая прокладка /.

Рис 3 8 Конструкция изолирующего стыка

Изолирующие стыки работают в тяжелых условиях эксплуатации и на их долю приходится до 30% отказов рельсовых цепей. На ряде участков в настоящее время проходят испытания клееные изолирующие стыки, изготовленные в заводских условиях и обладающие высокой надежностью.

Путевые дроссель-трансформаторы служат для пропуска обратного тягового тока в обход изолирующих стыков и согласуют низкоомное сопротивление рельсовой линии с высокоомным сопротивлением аппаратуры на питающем и релейном концах. На участках с электротягой постоянного тока применяют дроссель-трансформаторы типов ДТ-0,2-500; ДТ-0,2-1000; ДТ-0,6-500; ДТ-0,6-1000. Первая цифра указывает полное сопротивление его основной обмотки переменному току частотой 50 Гц (0,2 и 0,6 Ом), вторая - значение тягового тока, которое он в состоянии длительно пропускать по каждой полуобмотке (500 и 1000 А на каждый рельс). Основными деталями дроссель-трансформатора (рис. 3.9, а) являются кожух 6, сердечник 3, ярмо 4, основная обмотка с выводами 5, дополнительная обмотка с выводами 2. Зазор между сердечником и ярмом 1-2 мм. Аппаратуру рельсовой цепи подключают к выводам дополнительной обмотки кабелем, который заводится в муфту /. Перед установкой дроссель-трансформатора для улучшения изоляциии охлаждения обмоток в кожух заливают трансформаторное масло до определенного уровня. Схемы обмоток дроссель-трансформаторов ДТ-0,2 и ДТ -0,6 показаны на рис. 3.9, б, в.

Рис 3 9 Конструкция дроссель-трансформатора (а), схемы обмоток дроссель-трансформаторов типа ДТ-0,6 (б) и ДТ-0,2 (в)

На участках с электротягой переменного тока применяют дроссель-трансформаторы ДТ-1-150 и 2ДТ-1-250. Дроссель-трансформатор 2ДТ-1-150 представляет собой сдвоенный дроссель-трансформатор ДТ-1-150, т. е. два магнитопровода с основными и дополнительными обмотками размещены в одном корпусе. Эти дроссель-трансформаторы не имеют воздушного зазора. Конструкция их аналогична дроссель-трансформаторам ДТ-0,2, ДТ-0,6, но габаритные размеры меньше.

Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте

Электродинамический тормоз электровозов ЧС2 Т и ЧС200

Станционные ТРЦ при электротяге переменного тока

На электрифицированных путях станции для пропуска обратного тягового тока у изолирующих стыков устанавливаются дроссель-трансформаторы типа 2ДТ-1МГ-150 (ДТ-1МГ-150).

Для согласования аппаратуры питающих и релейных концов с рельсовой линией устанавливаются путевые трансформаторы ПТ типа ПОБС-2Г с коэффициентом трансформации гг = 13,3.

При отсутствии дроссель-трансформаторов согласование питающих и приемных концов ТРЦ с рельсовой линиеи осуществляется с помощью путевых трансформаторов ПТ типа

Перечень аппаратуры, применяемой в схемах ТРЦ

Приемник путевой ПП18/8

Приемник путевой ПП 1-8/12

Приемник путевой ПП 1-9/8

Приемник путевой ПП 1-9/12

Приемник путевой ПП1-11/8

Приемник путевой ПП1-11/12

Приемник путевой ПП 1-14/8

Приемник путевой ПП 1-14/12

Приемник путевой ПП 1-15/8

Приемник путевой ПП1-15/12

Генератор путевой ГП31/8,9, 11

Генератор путевой ГП31/11,14, 15

Фильтр путевой ФПМ 8,9,11

Фильтр путевой ФПМ 11, 14,15

Дроссель-трансформатор ДТ-0,2-1500, п=40

ТУ 32 ЦШ 3740-93

Уравнивающий трансформатор УТЗ

ТУ 32 ЦШ 2035-95

Путевой трансформатор ПОБС-2Г

ТУ 32 ЦШ 2050-97

Кодовый трансформатор ПОБС-ЗМП

Путевое реле АНШ2-310

ТУ 32 ЦШ 2087-00

ТУ 32 ЦШ 2059-97

ТУ 32 ЦШ 2027-94

Автоматический выключатель АВМ-2 (15 А)

Пр и м еч а и и я 1. Конденсатор Срц может быть заменен на конденсаторный блок КБ - 4x1 ТУ 32 ЦШ 2033-95.

2. Конденсатор Си может быть заменен на конденсаторный блок КБ - 1x2 ТУ 32 ЦШ 2033-95.

3. Резистор Ііктипа С5-35В-50Вт-150±10% может быть заменен на два резистора С5-35В-25Вт-82±10%, соединенных последовательно.

ПОБС-2Г с коэффициентом трансформации я = 38.

В целях обеспечения основных режимов работы ТРЦ устанавливаются защитные нерегулируемые резисторы:

- на релейных концах ТРЦ с ДТ - резисторы Т?з2 типа РП-1,1 -200, соединенные последовательно;

На питающих концах ТРЦ с ДТ защитные резисторы не устанавливаются.

Защита приборов ТРЦ от перенапряжений осуществляется с помощью выравнивателей типа ВОЦН-380 (при наличии кодирования АЛС) или ВОЦН-220 (без кодирования АЛС).

Защита ТРЦ от асимметрии тягового тока осуществляется с помощью автоматических выключателей АВМ-2 и защитных резисторов Я31, Яз2-

Трансформаторы ПТ, элементы защиты ТРЦ (автоматические выключатели 0?\ (5 А) или ?)Рг (15 А) типа АВМ-2, выравниватели типа ВОЦН-220 и ВОЦН-380, резисторы Язь Кзг)

размещаются в путевых ящиках ПЯ, устанавливаемых в непосредственной близости от рельсовой линии.

Обеспечение выхода обратного тягового тока должно выполняться в соответствии с требованиями НТП СЦБ/МПС-99.

При РЦ тональной частоты длина обходной цепи должна быть не менее четырехкратной длины самой длинной РЦ в контуре (за длину РЦ, питаемой из середины, принимается длина одного плеча).

Подключение МПП производится к средней точке основной обмотки дроссель-трансформатора 2ДТ-1МГ.

В режиме АЛ С используется частота сигнального тока 25 Гц.

Схемы ТРЦ предусматривают возможность кодирования токами АЛ С как с питающих, так и с релейных концов ТРЦ.

Для кодирования токами АЛ С 25 Гц используются трансформаторы КГ типа ПТ-25МП-2 (2-е исполнение с выходным напряжением до 120 В).

Трансформаторы КТ подключаются к источнику питания 220 В 25 Гц (ПЧ50/25) и устанав ливаются на группу ТРЦ, определяемую проектом.

При работе ТРЦ в режиме КРЦ конденсатор Срц шунтируется контактами повторителя кодо-во-включающего реле ПКВ.

При отсутствии кодирования с какого-либо конца ТРЦ конденсатор Срц не устанавливается.

В целях повышения надежности работы канала АЛС 25 Гц устанавливаются резисторы Як типа С5-35В-50Вт-100.

Схемы рельсовых цепей. Примеры схем РЦ станции представлены на рисунках 6.103-6.106.

На рис. 6.107 приведена полная схема КСС для релейных концов смежных ТРЦ съезда.

На рис. 6.103-6.107 дано обобщенное включение аппаратуры ТРЦ. Знаком (*) отмечены выводы ПП, определяемые в зависимости от несущей частоты /_н.

Настройка аппаратуры ТРЦ (генераторов, путевых фильтров, путевых приемников, трансформаторов УТЗ) производится в зависимости от несущей частоты и частоты модуляции.

Канал передачи АЛС 25 Гц отражен на рис. 6.103.

Перечень аппаратуры, применяемой в схемах ТРЦ, представлен в табл. 6.6.

Сопротивление соединительных проводов между ПЯ и рельсами или ПЯ и ДТ на питающих и релейных концах ТРЦ не должно превышать 0,15 Ом.

Сопротивление резисторов /?32 типа РП-1,1-200 при последовательном их включении составляет 2,2 Ом.

Кабельная линия между ПЯ и постом ЭЦ представлена как линия с рассредоточенными параметрами.

В качестве исходных расчетных параметров фильтров ФПМ приняты данные, соответствующие максимальному значению добротности ?2ф- т ах 11,7.

В целях выполнения основных режимов работы ТРЦ включение путевых фильтров ФПМ

Перечень аппаратуры, применяемой в схемах ТРЦ

Приемник путевой ПП1-8/8 Приемник путевой ПП 1-8/12 Приемник путевой ПП 1 -9/8 Приемник путевой ПП 1-9/12 Приемник путевой ПІ11-11/8 Приемник путевой ІIII1-11/12 Приемник путевой IIII1-14/8 Приемник путевой IIII1-14/12 Приемник путевой ПП 1-15/8 Приемник путевой ПП 1 -15/12

Дроссель-трансформаторы на ЖД: устройство и работа

Дроссель-трансформатор — прибор, обеспечивающий прохождение тягового тока в обход изолирующего стыка.

Устройство ДТ представляет собой Ш-образный сердечник с ярмом, изготовленные из электротехнической стали. Основная и дополнительная обмотки располагаются на среднем стержне сердечника. Вся конструкция помещёна в чугунный корпус, заполненный трансформаторным маслом и закрытый крышкой. На крышке имеются пробки, через которые осуществляется контроль уровня масла.

В устройстве ДТ для участков с электротягой постоянного тока между ярмом и сердечником предусмотрена гетинаксовая пластина, обеспечивающая немагнитный (воздушный) зазор в магнитной цепи ДТ.

Основная обмотка (ОО) рассчитана на прохождение тягового тока и имеет 3 вывода, 2 из которых (крайние) подключаются к рельсовым линиям. Средний вывод подключается к среднему же выводу ДТ смежной РЦ.

Дополнительные обмотки (ДО) ДТ обеспечивают подключение приборов релейного и питающего концов РЦ. А так как эти приборы соединены с рельсовой линией индуктивно, снижается воздействие на работу РЦ постоянной составляющей тягового тока. Как правило, число витков в дополнительных обмотках больше количества витков в основных обмотках.

Дроссель-трансформатор: принцип работы

Дроссель-трансформаторы — согласующие трансформаторы, что обеспечивает независимость работы рельсовой цепи от величины сопротивления соединительных проводов. Это особенно ценно при длинных РЦ.

Принцип работы ДТ заключается в следующем: часть тягового тока Iт1, проходя по одному из рельсов, оказывается в одной полуобмотке ДТ. В это время другая часть тягового тока Iт2 течёт через вторую полуобмотку ДТ. Через перемычку суммарный ток Iт1+ Iт2 попадает в среднюю точку ОО смежного ДТ и, разделившись на 2 части, проходит по рельсовым нитям соседней РЦ.

Создаваемые токами, протекающими в полуобмотках, потоки направлены в разные стороны. По этой причине при Iт1= Iт2 разностный поток в сердечнике ДТ=0. В результате в ДО тяговый ток не наводит электродвижущую силу (ЭДС).

Сигнальный ток от источника питания рельсовой цепи попадает в обмотку реле так: ДО ДТ на питающем конце обтекается сигнальным переменным током. Это создаёт в сердечнике переменный магнитный поток, под воздействием которого в ОО индуктируется переменная ЭДС.

Это, в свою очередь, приводит к возникновению в рельсовой линии сигнального тока Iс, который, проходя через ОО релейного ДТ, индуктирует в его ДО ЭДС. Под действием этой силы происходит срабатывание путевого реле И (в приведённой схеме РЦ — импульсное реле переменного тока). При этом сам ДТ на питающем конце РЦ выполняет роль понижающего, а на релейном — повышающего (токи Iс и Iт должны быть разными по частоте).

Установка и монтаж дроссель-трансформатора

На станциях нужно ДТ устанавливать и на обочине, и в междупутье. Сторонность монтирования дроссель-трансформатора относительно ж/д пути выбирается исходя из минимального количества переходов под путями при наименьшем расходе кабеля.

При этом возвышение дроссель-трансформатора над верхним уровнем головки рельса не должно превышать 200 мм, а его выступающие части не должны быть ближе к внутренней границе ближнего рельса, чем на 983 мм. Расстояние от оси пути до перемычки ДТ — не менее 1745 мм.

Как нужно ДТ устанавливать на перегонах

• Для увеличения кликните по изображению.

На перегонах дроссель-трансформаторы устанавливаются на обочине земляного полотна:

на однопутном участке — со стороны релейного шкафа, при его отсутствии — со стороны кабельной линейной трассы;
на двухпутном — на обочине ж/д пути, которому принадлежит ДТ;
на многопутных — возможна установка ДТ в междупутье.

При этом необходимо располагать дроссель-трансформаторы на 100 мм (не менее) ниже верхнего уровня головки ближнего рельса и не ближе 900 мм от внутренней границы его головки.

Принцип действия и область применения вращающегося трансформатора, достоинства и недостатки

Вопрос-ответ

Ключевое назначение вращающегося (также можно встретить термин «поворотный») трансформатора – достижение конкретных изменяющихся величин переменного тока при учете вращения роторного угла. В общем понимании – способствуют нахождению математических и геометрических решений. Это микромашина – электрическая, действующая по принципу индукции с малой мощностью.

Содержание

Конструкция и принцип действия поворотного трансформатора

Работа ВТ возможна благодаря двум составным элементам:

неподвижный – статор;
вращающийся – ротор.

Каждая часть состоит из стальных обособленных друг от друга пластин с повышенными электромагнитными свойствами (электротехнические сплавы). В пазах устанавливаются катушки (так называемые обмотки) для создания магнитного поля. Пространственный сдвиг – 90 угловых градусов по отношению друг другу.

Крепление концов обмоток статора осуществляется непосредственно к неподвижным клеммам. В свою очередь концы, проходящие на роторе, прежде крепятся на токосъемные щетки и потом на сами клеммы. Альтернатива – кольцевые токосъемники. Допускается использование гибких проводников для соединения клемм и обмоток вращающейся части при ограниченном вращении угла.

Двухполюсные трансформаторы в настоящее время больше распространены, чем многополюсные. Вторую интерпретацию механизма можно встретить в устройствах синхронной связи систем точного счета или в схемах с малым углом поворота. В основном они имеют плоский внешний вид, большой диаметр – для увеличения количества полюсов.

Принцип работы основан на индукции двух элементов, которая напрямую зависит от угла поворота ротора. В зависимости от используемого режима поворота действие будет выглядеть следующим образом:

вращение до некоторого угла – возбуждение магнитного потока и компенсации осуществляется на обмотках статора;
непрерывное вращение – ротора.

Дополнительно потребуется использовать механизмы редукции, обладающие повышенной точностью определения местоположения ротора, для вычислений и измерений с помощью вращающегося трансформатора. Подключать редуктора можно как внешне к валу, так и в самом корпусе устройства.

Поэтапно происходит следующее действие. На возбуждающую обмотку подается переменный ток, напряжение которого стабилизировано, с некоторым значением. Вырабатывается магнитный поток. Во вторичных обмотках возникает индуцированная ЭДС.

Значение ЭДС и угла поворота прямо пропорциональны. Угол определяется положением вращающегося элемента, когда обмотка и ось обмотки возбуждения перпендикулярные.

Типология ВТ учитывает способ, с помощью которого включаются обмотки статора и ротора.

Синусно-косинусный

Использование данного типа устройств наиболее распространено на практике.

Линейный

Созданы на базе синусно-косинусных машин. Получаемое переменное напряжение в линейном устройстве пропорционально углу поворота ротора. С помощью специального включения обмоток имеет прямую линейную зависимость в определенном диапазоне.

Значительный недостаток – низкая точность вычислений. Необходимо обеспечить достаточные условия эксплуатации (стабильность частот, напряжения, температуры воздуха), чтобы вторичная электродвижущая сила не изменялась. Также при вращении угла ротора происходит сдвиг фазы между вторичной ЭДС и возбуждающим напряжением, в связи с переменой значения коэффициента взаимоиндукции последовательного соединения.

Построитель

Вращающимися трансформаторами-построителями находят длину гипотенуз по двум катетам, получение полярных значений из декартовых координат и решение иных геометрических и математических задач.

Выходное напряжение зависит от подавляемого: U_{выходное} = C. Компенсационные и возбуждающие обмотки через потенциометры подключают к сети. От ротора – к измерительному прибору, она питает обмотку управления. Сеть к возбуждающей обмотке проводится через конденсатор.

Масштабный

Значение входного и выходного напряжения находятся в пропорциональной зависимости, коэффициент которой соразмерен углу поворота вращающейся части.

Применение такого трансформатора находит в устройствах изменения фазы электрического сигнала в качестве приемника. С помощью масштабных ВТ достигается согласование напряжений Uвых и Uвх модулей, синхронизация угла поворота и прочее.

Область применения

Применение поворотным трансформаторам нашли в таких устройствах, как:

в вычислительных машинах электромеханического устройства (нахождение ответа тригонометрических уравнений, преобразование координат – от декартовых к полярным);
в аналого-цифровых преобразователях (АЦП) «угол – амплитуда – код» систем слежения и управления промышленных работ и автоматики как датчика обратной связи;
в системах дистанционной передачи показателя угла с повышенной точностью;

Меры борьбы с погрешностями

Вращающиеся трансформаторы – отличное решение при необходимости высокоточных измерений. Но им также свойственны определенные погрешности. Их возникновение может быть связано:

с принципом действия;
с конструкцией;
с неточностью изготовления прибора (технологические);
с особенностями эксплуатации.

Пределы допустимой погрешности зависят от области их применения. Среднее значение пределов для синусно-косинусных машин варьируется в пределах 0,2%. В качестве измерителя высокой точности не должно превышаться 0,03%, синхронизирующих датчиков – не более 10 угл. минут. Вращающиеся прецизионные трансформаторы могут отклоняться до 1 минуты дуги, многополюсные – до 30 угл. секунд.

Чтобы преодолеть возможные погрешности, используют метод симметрирования на обмотках ротора или статора. Сущность его заключается в использовании дополнительной нагрузки (два равнозначных сопротивления) для двусторонней компенсации потоков магнитной индукции. Таково действие для роторных обмоток. На статоре достигается за счет размагничивания обмотки неподвижной части машины, расположенной перпендикулярно.

В результате – обмотки возбуждения ослабляются.

Преимущества и недостатки использования

Основное преимущество вращающегося трансформатора – универсальность. Могут применяться как в качестве точных измерительных приборов, так и в роли датчика. Выделяют также простоту и дешевизну конструкции. При эксплуатации не требует невыполнимых условий, достаточно неприхотлива. Среди плюсов также – отсутствие трения и, соответственно, лишнего шума.

В дополнении с высоким коэффициентом мощности обеспечивается высокая эффективность трансформатора.

К недостаткам относят: необходимость создания минимального зазора для большей отдачи. Потеря мощности при контроле скорости. Пусковой момент относительно небольшой. При увеличении нагрузки, дополнительно сокращается.

Особенности эксплуатации

Чтобы избежать погрешности от окружающих условий, стоит обеспечить эксплуатацию вращающегося трансформатора:

при средней температуре воздуха не менее 60 градусов ниже нуля и не более 100 градусов выше нуля;
при 40 °С уровень влажности воздуха должен быть приближен к 98%;
при вибрационной нагрузке до 1 кГц;
при ускорении не более 75м/с2.

Схема включения обмоток линейного вращающегося трансформатора

На схеме можно ознакомиться с последовательностью подключения в микромашинах типа ЛВТ. Обмотка S подключена к сети переменного тока. Косинусная роторная обмотка 1P последовательно соединяется со статорной K. Компенсационная обмотка замыкается так, что сопротивление равно нулю. С синусной обводки, которая включена на сопротивление нагрузки, снимается выходное напряжение.

Значение напряжения нагрузки Zнг в диапазоне угла a меняется практически пропорционально ему. Обмотка, обозначенная на схеме 2P, замыкается с сопротивлением Zкр для снижения погрешностей расчетов с помощью симметрирования. Нагрузка устанавливается таким образом, чтобы поперечные потоки 1Р и 2Р обмоток компенсировали друг друга, и сопротивление сводилось к нулю.

Схематическое решение с использованием вращающегося трансформатора

Ранее отмечалось, что применение вращающимся трансформаторам можно найти в устройствах дистанционной передачи угловых перемещений. На возбуждающую обмотку подается напряжение. Возникают пульсирующие электрическое напряжение при соединении с обмотками датчика, вращающегося трансформатор и ротора. Они индуцируют электродвижущую силу. В цепи синхронизации системы возникают токи, которые создают магнитные потоки при переходе от обмоток ротора к приемнику-вт.

Вектор движения потока зависит от угла поворота ротора. При его перемещении вектор Ф1 перемещается по такому же углу. При сцеплении с обмоткой статора (w к.п.) индуцируется выходная электродвижущая сила под действием магнитных потоков. Величина ЭДС обусловлена углом отклонения системы.

Точность работы напрямую зависит от возможных погрешностей ВТ. Ключевой показатель – разность между углами положения системы. Чем меньше значение погрешности следования, тем выше точность – может варьироваться в пределах 30 угловых минут.

Как из дросселя сделать трансформатор: краткое описание

Своими руками

Как из дросселя сделать трансформатор задаются радиолюбители, когда им необходимо простое по конструкции оборудование. На самом деле это новое изобретение возможно собрать своими руками из имеющихся материалов и используя стандартные инструменты. Потребуется для начала изучить схему и технические особенности, чтоб собрать устройство с нужными параметрами.

Содержание

Можно ли из дросселя сделать трансформатор

Своими руками собрать качественный трансформатор из дросселя возможно. Потребуется определенный набор инструментов, но высококлассные навыки — нет.

Зачастую радиолюбители утверждают, что собрать тс из дросселя невозможно по причине нехватки места для вторичной обмотки. Но если работать аккуратно, то сделать это можно. Стоит понимать, что трансформатор из имеющихся в наличии дросселей не будет обладать высокими параметрами и использовать его получится в ограниченных областях.

Где применяют изобретение

Изготовленные из составляющих ламп приборы не обладают большими показателями мощностей. Максимальный порог — это до 20 Ватт. Используются импульсные источники питания. Основная сфера применения — это конструирование сетевого блока питания простейшего вида. Понижающий тип используется как согласующее звено между входом для усилителя и источником подачи сигнала. Есть варианты применения, когда трансформатор и дросселя помещается между двумя приборами и усилителями. Также встречаются ситуации, когда низкочастотные и понижающие модели выполняют роль согласующего элемента между нагрузкой тс и усилителем.

Что понадобиться: материалы и инструменты

Используется для стандартной сборки дрл 250 Ватт. Извлекаются материалы, необходимые для оборудования. В частности, дроссель из электронного балласта со всеми составляющими. Для спайки и отделения деталей потребуется импульсный паяльник и лента.

Что представляет собой: схема изобретения

По своему принципу действия дроссель и понижающий тип тс схожи. Но визуально их легко отличить по различному числу обмоток. На дросселе устанавливается только одна, в то время как на трансформаторе их бывает две и более. Встречается мнение, что у дросселя зазора нет, а у тс присутствует, или наоборот. Это мнение ошибочно, так как в зависимости от коэффициентов сопротивления изменяются конститутивные особенности, следовательно, зазор может отсутствовать и там, и там.

Пошаговая схема выполнения работ

Переделка не занимает много времени, но потребует аккуратности. Сначала подготавливается исходный элемент. Он выпаивается из балласта электронной цепи, платы. Получается небольшой кубик, которые раздирается до ш-образного сердечника. В последнем установлены две равнозначные части, они плотно закреплены друг с другом. Разъединить эти устройства, имеющие идентичные размеры и визуально схожие, можно просто отодрав оранжевую ленту.

Зачастую между элементами присутствует небольшой зазор (но его может и не быть). Это способствует замедлению намагничивания части сердечника. Процесс приводит к увеличению скорости прохождения электрического тока. Специалист для изготовления трансформатора нагревает сердечник, делается это удобным паяльником. Для распайки элементы прикладываются к горючей части инструментария соединительным швом.

Поле процедуры откроет провод в катушке. Разматывать ее нет необходимости, оборачивается стеклотканью. Это необходимо для изоляции второй части обмотки. Используется провод такой же толщины, что и обмотка. Важно, чтоб половинки, извлеченные из сердечника, удобно держались на нем.

Вторичная обмотка делается уже на собранные детали. Устанавливается в удобное положение и фиксируется лентой. Только после пробного тестирования происходит окончательная сборка.

Тестируем исправность работы приспособления

Во время пробного тестирования изменяется напряжение, которое дается единственным витком обмотки. Устройство подключается к прибору и на основании полученных данных вычисляется нужное для определенного показателя число витков. При окончательной сборке выводы припаивается к плате.

Собрать трансформатор из дросселя может начинающий радиолюбитель. Единственная сложность заключается в том, что не удается избавить его от накопления энергии.

Читайте также: