ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Уральский государственный университет путей сообщения
Кафедра: «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте»
Лабораторная работа №1
По дисциплине: 《Теория рельсовых цепей》
На тему: Исследование рельсовой цепи постоянного тока с импульсным питанием
Проверил: Выполнили:
Доцент ст. гр. УТС-317
Попов.A.Н. Данил Чжэн
Наименование и цель работы.
Исследование рельсовой цепи постоянного тока с импульсным питанием
В верхней части лицевой панели размещены четыре тумблера «Излом рельса», имитирующие нарушение целостности рельсовой линии для создания контрольного режима работы р.ц. Исходное состояние тумблеров – «вверх».
Схема рельсовой цепи, характеристика аппаратуры, область применения р.ц. данного типа.
Принципиальная схема макета, позволяющая проводить исследования р.ц. изображена на лицевой панели лабораторной установки. Рельсовая линия содержит пять звеньев длиной 500 м. Максимальная длина рельсовой линии 2500 м.
В центре панели размещены измерительные приборы, позволяющие производить измерения токов и напряжений питающего и релейного концов р.ц. при различных режимах и условиях работы.
| rи, Ом·км | Uн, В | Iн, А | Uр, В | Iр, А | Rп, Ом | η, % |
| 1.3 | 0.5 | 0.10 | 0.38 | 2.60 | 17.1 | |
| 1.3 | 0.54 | 0.13 | 0.40 | 2.41 | 13.5 | |
| 1.4 | 0.55 | 0.15 | 0.42 | 2.55 | 12.2 | |
| 1.4 | 0.58 | 0.16 | 0.48 | 2.41 | ||
| ∞ | 1.5 | 0.58 | 0.17 | 0.50 | 2.59 | 10.2 |
Таблицы измерений и расчетов.
Iр-это электрический ток на реле
с увеличением сопротивления изоляции ток на реле увеличивается.
1. Восстановить первоначально заданную длину рельсовой цепи,
отрегулировать рельсовую цепь (при rи = 1 Ом·км установить Uп, при котором через путевое реле протекает Iсраб). Не меняя полученного значения Uп, установить импульсное питание, rи = ∞ и Rш = 0,33 Ом.
2. Закоротить релейный конец р.ц сопротивлением Rш, имитирующим поездной шунт. 3. Последовательно уменьшая сопротивление шунта переключателем «Rш», найти такое максимальное его значение, при котором ток в реле уменьшится до тока отпадания и реле отпустит якорь. Это значение Rш называется шунтовой чувствительностью р.ц. Шунтовую чувствительность
следует определить в разных точках р.ц., устанавливая шунт последовательно на расстоянии 500, 1000, 1500, 2000 м от релейного конца и на питающем конце. Перед каждым измерением реле следует возбуждать, а переключатель «Rш» устанавливать в положение «0,33 Ом».
4. Установить в р.ц. непрерывное питание и повторить пункты 1–3.
5. Результаты измерений записать в табл. 3.2.
Таблица 3.2
| Питание р.ц. | Место шунта | 0 м | 500 м | 1000 м | 1500 м | 2000 м | 2500 м |
| Импульсное | Rшх, Ом | 0.18 | 0.21 | 0.21 | 0.21 | 0.21 | 0.18 |
| Непрерывное | R’шх, Ом | 0.12 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.12 | 0.06 |
1. Не изменяя ранее установленного напряжения Uп, установить в р.ц. импульсное питание, rи = ∞, Rш = 0,06 Ом (нормативная величина Rшн).
2. Накладывая поездной шунт поочередно в различные точки р.ц. измерить напряжение и ток на обмотке реле.
3. Посчитать коэффициент шунтового режима по формуле
Кш = Iотп/Iршф = Uотп/Uршф, (6)
где Iотп, Uотп – ток и напряжение отпадания якоря путевого реле (паспортные данные реле); Iршф, Uршф – фактические значения тока и напряжения на обмотке реле в шунтовом режиме.
4. Полученные результаты опытов и расчетов занести в табл. 3.3.
Таблица 3.3
| Место наложения шунта, м | Импульсное питание | Непрерывное питание | ||||
| Uршф, В | Iршф, А | Кш | U’ршф, В | I’ршф, А | К’ш | |
| 0.020 | 0.16 | 2.375 | 0.033 | 0.12 | 3.167 | |
| 0.018 | 0.16 | 2.375 | 0.030 | 0.12 | 3.167 | |
| 0.018 | 0.14 | 2.714 | 0.029 | 0.10 | 3.800 | |
| 0.019 | 0.16 | 2.375 | 0.029 | 0.10 | 3.800 | |
| 0.0200 | 0.16 | 2.375 | 0.032 | 0.12 | 3.167 | |
| 0.022 | 0.18 | 2.111 | 0.035 | 0.12 | 3.167 |
1. Не изменяя ранее установленного напряжения Uп, установить в р.ц. непрерывное питание и rи = 1 Ом·км. Излом рельса имитировать в середине рельсовой линии переводом одного из тумблеров «Излом рельса» вниз.
2. Последовательно устанавливая rи 1, 2, 5, 10 Ом·км, фиксировать значение токов и напряжений в рельсовой цепи. Подсчитать сопротивление передачи р.ц. в контрольном режиме Zпч и коэффициент контрольного режима Кк по формулам (7) и (8) соответственно
Zпч = Uн/Iрк; (7)
Кк = Iотп/Iркф = Uотп/Uркф. (8)
Полученные результаты измерений и расчетов занести в табл. 3.4.
Таблица 3.4
| rи, Ом·км | Uн, В | Iн, А | Uрк, В | Iрк, А | Zпч, Ом | Кк | |
| 1.85 | 0.75 | 0.029 | 0.09 | 20.55 | 4.22 | ||
| 2.15 | 0.54 | 0.043 | 0.14 | 15.36 | 2.71 | ||
| 2.45 | 0.24 | 0.0325 | 0.10 | 20.45 | 3.80 | ||
| 2.6 | 0.14 | 0.022 | 0.07 | 13.46 | 5.42 | ||
3. Определить теоретическое значение rикр по формуле
где l – длина р.ц. в км; rрmin = 0,1 Ом/км – удельное сопротивление рельсов;
Rн = R0 + rсп, R0 = 4 Ом;
Rк = Rр + rср, Rр = 0,3 Ом – сопротивление реле;
rсп = rср = 0,15 Ом – сопротивление соединительных проводов питающего и релейного концов р.ц. Сравнить значения rикр, полученные теоретически и опытным путем, сделать пояснения и выводы.
1. Не изменяя ранее установленного напряжения Uп, установить в рельсовой цепи непрерывное питание и rи = rикр.
2. Имитируя излом рельса в различных точках рельсовой линии и фиксируя ток реле Iрк, определить место наиболее опасного излома (по максимальному значению Iрк). 3. Измеренные данные внести в табл. 3.5.
Таблица 3.5
| Координата обрыва, м | ||||
| Iрк, А | 0.1 | 0.16 | 0.2 | 0.22 |
