便携式交流电动转辙机控制箱

王幼峰

(天津铁路信号有限责任公司，天津 300300)

便携式交流电动转辙机控制箱

王幼峰

(天津铁路信号有限责任公司，天津 300300)

该控制箱具有点动、连续动作、远程遥控控制功能。点动功能实现转辙机动作杆单次推出、拉入；连续动作功能实现转辙机按照设定的时间重复（推出→停止→拉入→停止）动作；远程遥控控制功能，抗干扰能力强，操作使用方便。可以满足道岔施工、电动转辙机试验需要。

主电路；点动控制；连续动作控制；远程遥控控制

1 问题的提出

道岔的铺设调试安装需要频繁扳动道岔来完成,通常采用倒顺开关(也称组合开关)直接把控制电源接到转辙机电机引线端,扳动开关正反转档位,控制转辙机电机正反转,使道岔转换。这种方式不需设计电路,简单易行。不足之处为:第一,此种开关只具备接通、断开负载,没有过载、短路、漏电保护功能,对人身安全没有防护措施;第二,一般道岔施工场地距电源控制箱都有一段距离,一旦开关失灵发生故障,不能及时切断电源,危及人身、设备安全;第三,功能单一,使用有局限性。

目前电动转辙机生产制造企业,都有电动转辙机整机试验台。这种试验设备的特点:适用于设备固定安装在室内指定的工作环境中,体积大、笨重不便移动,测试检验的内容针对性比较强,当有超出原有使用范围时就不能使用,即便是改进调整也比较困难,面对一些不可预见的试验工作,比较常见情况有:转辙机配线由于现场条件需求不同;交流三相或单相电机控制方式与原来不同;有些质量分析试验只需要转辙机动作杆重复循环动作,通过转辙机传动机构的动作,就可以达到试验分析的目的。在上述情况下,使用电动转辙机试验台就显得不方便或不能实现。

2 解决措施

2.1 控制箱原理

控制箱电路原理如图1所示。电路由主电路、控制电路、远程遥控控制、扩展接触器辅助接点电路组成。

2.1.1 主电路工作原理

输入三相交流四线380 V 50 Hz电源→电连接器1XP(插头)、1XS(插座)→端子1D→剩余电流保护器1QF→控制电机正反转接触器2KM、3KM→端子1D→电连接器2XS(插座)、2XP(插头)→接入转辙机端子。此时为ZDJ9转辙机五线制配线,当2KM励磁吸合电机逆时针旋转(转辙机动作杆伸出)时,3KM励磁吸合电机顺时针旋转(转辙机动作杆拉入)。当直接控制转辙机电机(转辙机没有配线情况的试验)时,只需从控制箱引出控制电机的3根线,即将1D端子中的1D-5引出线、1D-6与1D-9连接引出线、1D-7与1D-8连接引出线,引出3根线就可实现。控制单相电机时,从剩余电流保护器1QF的8N端零线接线,在分别从1D端子的1D-5、1D-8引出相线,形成单相AC220 V控制电源,可对单相交流转辙机进行试验。

图1 电气原理图

2.1.2 控制电路原理

点动控制:1SB为二位非自复式按钮,点动、连续动作方式选择按钮。按下位是连续动作方式,弹出位是点动方式(图示为点动)。1KM吸合时为连续动作控制。闭合断路器2QF控制电路有电,同时工作指示灯2HL亮灯,点动控制采用二位自复式按钮,由于控制三相电机正反转要安全可靠,正转按钮3SB回路中串接反转按钮2SB常闭接点;同理,反转按钮2SB回路中串接正转按钮3SB常闭接点,此种电路称作机械联锁。接触器2KM、3KM励磁回路也串接有非自身的常闭接点,此种电路称作电气联锁,这种机械、电气联锁方式是保证接触器在任何情况下,只有一个接触器吸合,防止2KM、3KM同时吸合造成主电路相线短路发生,确保电路运行的可靠性、安全性。

连续动作控制:电路的核心器件是3个时间继电器为1KT、2KT、3KT,1KT为重复延时, 2KT、3KT为通电延时。当按下1SB按钮时,接触器的1KM吸合其接点53-54、83-84闭合接通连续动作电路,连续动作指示灯3HL亮,同时时间继电器的1KT线圈2-7励磁吸合,1KT重复延时继电器时序如图2所示。图中t1=t2,延时分断、延时闭合时间也与t1、t2相等,用1KT延时分断接点8-5、延时闭合接点8-6,分别串接在时间继电器的2KT、3KT线圈励磁回路中,按设定的时间控制2KT、3KT线圈的通断电时间,然后用2KT的延时分断接点8-5、3KT的延时分断接点8-5,分别按设定的时间控制驱动电机反转接触器2KM、正转接触器3KM吸合时间,使电机完成:正转→停止→反转→停止的连续自动循环动作,直到按1SB按钮时连续动作停止。

图2 重复延时继电器延时波形图

2.1.3 远程遥控控制

由遥控接收器YK、遥控发射器部分组成(手柄三按键操作),工作频率315～433.92 MHz,工作电压AC220 V,最大负载10 A,按键工作方式:自锁、互锁、点动。遥控器操作控制方式,是在控制电路设定为点动模式下使用。遥控接收器YK内部设有正反转继电器,当遥控发射器按压反转按键时,YK-3端得电,控制反转接触器2KM吸合。按停止按键,YK-3端失电,接触器2KM线圈断电。按压发射器正转按键时,YK-6端得电,正转接触器3KM吸合。按停止按键,YK-6端失电,接触器3KM线圈断电。

2.2 控制箱使用

按钮、指示灯安装在控制箱前面板,电连接器插座、1QF剩余电流保护器安装在后面板,操作步骤如下。

1)1SB按钮在弹出位(点动控制),1QF在分断位,2QF在闭合位;

2)时间继电器时间的设定:总的原则是1KT重复延时时间≥2KT、3KT的延时分断时间, 2KT、3KT设定的时间大于转辙机的动作时间(或根据需要设定时间);

3)电源输入线、输出线与电连器对应连接,输出端接好负载;

4)在确认输入、输出接线正确后,闭合1QF开关,电源指示灯1HL亮红灯,工作指示灯2HL亮绿灯;

5)按住2SB按钮,2KM接触器吸合电机反转,松开2SB按钮,2KM接触器失电,电机反转停止;

6)按住3SB按钮,3KM接触器吸合电机正转,松开3SB按钮,3KM接触器失电,电机正转停止;

7)在点动控制模式工作正常后,可根据需要选择其他控制模式;

8)按下1SB按钮时,控制模式设定为连续工作方式,同时3HL灯亮红灯,停止时再按动1SB按钮,使其弹起,取消连续工作方式,转成点动控制方式;

9)使用遥控控制方式时,先要确认在点动控制模式下,手持遥控发射器,按动发射器相应按键,每完成一次动作操作都要按一次停止按键;

10)使用完毕或遇故障时,要及时切断1QF开关即断开位置。

3 效果验证

便携式交流电动转辙机控制箱的研制使用,消除了过去在道岔施工调整、转换设备设计验证时操动道岔试验中的安全隐患,提高了试验工作的安全性和可靠性,同时也加快了试验进度,弥补了现有电动转辙机试验台不能进行某些试验项目的不足。我们先后进行了如下工作:模拟试验道岔操动的参展、技术培训演示工作;在SC325道岔上三点牵引电动转辙机动作时间的测量;多动控制道岔电路配线检测,利用四台转辙机按多动控制电路外接连线控制转辙机的动作,验证转辙机配线正确与否试验;转辙机10万次连续动作的试验,用以验证减速器内因齿轮表面硬度调整,齿轮表面啮合磨损情况质量分析试验。此便携式交流电动转辙机控制箱通过在道岔施工调整、转辙机通电演示、各种试验工作中验证了其安全性、可靠性,可适应在不可预见的各种情况下的检测、验证、试验工作,为产品的试验工作发挥作用。

4 结束语

本控制箱体积小,采用铝合金型材拼装结构机箱,重量轻携带方便,操作简单,使用灵活。通过简单的调整可适应转辙机不同配线或者没有配线的情况检测试验,可根据使用要求在室内外环境下工作。选用的低压电器元件安全可靠,安装固定采用35 mm标准导轨,便于安装调整,市场容易采购。装配、调试简单容易,使用寿命长,工作安全可靠。此控制箱在未来的交流转辙机试验、现场道岔的控制应用中具有广阔的推广空间。

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）