Контроллер машиниста: назначение, устройство и принцип работы

Использование разнообразных транспортных средств на сегодняшний день идет очень активно. Их все объединяет то, что ими требуется управлять. Контроллер машиниста также предназначен для управления. С его помощью можно осуществлять дистанционное управление тяговым двигателем в тормозном или же тяговом режиме.

Общее описание предназначения элемента

При помощи контроллера управления удается осуществлять подключение к источнику низкого напряжения, а также отключение в нужной последовательности проводов цепи управления. Другими словами, с помощью этого устройство можно включать и отключать в нужной последовательности высоковольтные аппараты во время запуска, остановки, во время регулирования скорости движения и изменения направления движения при управлении электровозом. Контроллер машиниста снабжен небольшим количеством рукоятей. Каждая из них имеет несколько основных позиций, каждая из которых будет соответствовать определенному режиму работы силовой цепи. Переключая эти рукояти, машинист способен управлять транспортным средством.

Конструкция прибора

При конструировании контроллера машиниста следует придерживаться нескольких требований. Во-первых, он должен быть сделан таким образом, чтобы обеспечить максимальную простоту и легкость использования. Во-вторых, должна быть обеспечена максимально простая кинематическая составляющая для блокировочных механизмов. В-третьих, габариты и масса всего механизма должны быть максимально минимизированы. Среди других важных требований к конструкции стоит выделить необходимость обеспечения высокой надежности работы всех его переключающих механизмов, удобства при осмотре и во время ремонта контроллера машиниста.

Кроме этого все рукоятки должны быть размещены на пульте так, чтобы обеспечить не только простоту и удобство их использования, а еще и таким образом, чтобы во время управления локомотивом машинист не отвлекался от наблюдения за сигналами, путями, сетью. Контроллер машиниста обладает блокировочными механизмами со взаимосвязью. Это исключается ошибочное перемещение двух противоположных по функциям рукоятей машинистом.

Нулевое положение

Еще один важный момент работы любого контроллера машиниста - это нулевое положение одной из рукоятей. Чаще всего ею становится реверсивная или реверсивно-селективная. Ее основная особенность - возможность снятия. Снять с пульта управления ее можно лишь после перемещения в нулевое положение. Особенность заключается в том, что такой рычаг может быть перемещен в подобное положение только после того, как все остальные рукоятки будут перемещены в нулевое положение. Здесь нужно отметить, что устройство контроллера машиниста предполагает наличие всего 1 съемной реверсивной или реверсивно-селективной рукоятки на все пульты управления, несмотря на то что сам контроллер будет устанавливаться в каждой кабине управления локомотива.

Вся эта система необходима для того, чтобы машинист не смог по ошибке оставить какую-либо рукоятку включенной на одном из контроллеров. Это вызвало бы сбои в нормальной работе электрической цепи при управлении электровозом или электропоездом с другого контроллера.

Основные типы

Назначение контроллера машиниста остается неизменным при любой конструкции. На сегодняшний день различают два основных вида - барабанный, кулачковый.

Что касается конструкции барабанных контроллеров, то в данном случае замыкание и размыкание проводов цепи управления будет осуществляться при помощи специальных сегментов, расположенных на барабане. К данному сегменту прикреплены так называемые пальцы, которые, в свою очередь, соединены с соответствующими проводами управления электрической цепью. Сами пальцы крепятся к стойке.

Если говорить о кулачковых контроллерах, то в данном случае вместо барабана для замыкания управляющих проводов цепи используются кулачковые контакторы или же контакторные элементы. Данные элементы крепятся на специальной стойке, а воздействуют на них кулачковые шайбы.

Описание контроллера КМЭ-8

Для того чтобы лучше ознакомиться с назначением и принципом работы контроллера, можно взять несколько конкретных примеров. На множестве грузовых электровозов установлен такой прибор, как КМЭ-8.

Что касается его конструктивного исполнения, то он относится к кулачковым приспособлениям. Если говорить о контроллере КМЭ-8, то состоит он из следующих основных частей: корпуса, имеющего литое основание, литой крышки и нескольких вертикальных стоек. Спереди весь корпус покрыт кожухом, сзади также имеется кожух, но уже съемный. К задним вертикальным стойкам контроллера крепятся те самые контакторные элементы для управления. Подвижными контактами будут управлять кулачковые шайбы, которые надеваются на специальные вертикальные валы. Именно вращением этих валов будет управлять машинист, перемещая рукоятки контроллера.

Конструкция рукоятей

Начать стоит с главного рычага, который, естественно, соединен с главным валом. Этот рычаг позволяет управлять тяговыми двигателями в соответствующем режиме и при этом имеет 37 позиций, не считая нулевой.

Далее следует обратить внимание на тормозную рукоять, которая соединяется с тормозным валом. Если двигать рычаг по часовой стрелке, то позиции контроллера машиниста в этом случае ограничиваются 15, не считая нулевой. Перемещение рукояти будет означать регулирование тока возбуждения в рекуперативном режиме. Данный рычаг можно вращать и против часовой стрелки. В этом случае у него будет всего 4 позиции, которые будут ослаблять возбуждение тяговых двигателей.

Для фиксации как главной, так и тормозной рукояти на одном месте может применяться защелка или же специальный выступ. Если говорить о защелке, то у нее имеется зуб, который перемещается в специальную прорезь из-за воздействия пружины. Для того чтобы сдвинуть рычаг с места, то есть переместить его в другую позицию, потребуется прижать к нему защелку, чтобы зубец вышел из паза. После этого рукоять можно передвинуть, защелка освобождается, и можно двигать рычаг до попадания в следующий паз.

Назначение реверсивной или реверсивно-селективной рукояти

Что касается наиболее важной рукояти - реверсивно-селективной, то она соединяется с таким же валом. При помощи шариковых подшипников он насаживается сверху на тормозной вал. Особенность конструкции заключается в следующем. Реверсивно-селективный вал, насаженный на тормозной вал, соединен со вторым реверсивно-селективным валом при помощи зубчатой передачи. Второй вал насаживается на главный. Что касается позиций рычага этого типа, то он имеет девять позиций. Одна из них нулевая, и по 4 позиции в каждом направлении.

При переводе "Вперед" против часовой стрелки - 4 позиции, при переводе "Назад" по часовой стрелке - еще 4. При перемещении рычага вперед, в первую позицию, будет включаться положение "М", соответствующее работе в тяговом режиме. Три следующих позиции будут соответствовать разным схемам соединения тяговых двигателей в тормозном режиме работы. Это будет параллельное соединение "П", последовательно-параллельное "СП" и последовательное "С". Что касается положений при перемещении рукоятки назад, то все они будут аналогичным этим.

Контроллер тепловоза

Контроллер машиниста тепловоза предназначается для ионного управления силовой установкой тепловоза. Если в случае электровоза переключение реверсивной рукояти меняет цепи управления, то для тепловоза перемещение такого рычага будет означать изменение направления движения.

Что касается конструкции, то контроллер собирается из сварного корпуса, стальной крышки, двух барабанов - главного и реверсивного. Кроме того, имеется реверсивного типа рукоять и штурвал. На валах этого контроллера также имеются кулачковые шайбы. При помощи этих шайб можно замыкать и размыкать контактные элементы в нужной последовательности.