2. Автоматизация управления электровозами

Контактные электровозы угольных шахт в настоящее время оборудуют электродвигателями постоянного тока при ступенчатом регулировании тока двигателя с помощью контроллера. Автоматизируют такие электровозы в основном в двух направлениях: создание и совершенствование систем дистанционного управления локомотивами и систем автоматизации управления некоторыми основными операциями режима работы привода.

Дистанционное управление контактными электровозами, ис­пользуют в местах погрузки и разгрузки составов, его осуще­ствляет машинист с вынесенного из кабины поста управления.

К основным операциям, выполняемым автоматически, относят такие, как: плавность трогания с места и разгон без буксо­вания, регулирование скорости движения в зависимости от веса состава и состояния пути, эффективное торможение, контроль состояния электропривода и посылка сигналов в систему управ­ления транспортом о режимах работы электровоза, месте его положения и состоянии его узлов.

При дистанционном управлении электровозом для обеспечения безопасности участок контактного провода, на котором произво­дится это управление, изолируют от остальной части контактной сети. Схема, показанная на (рис.4), предусматривает установку магнитных станций на электровозе и в пункте погрузки или раз­грузки. Электровоз с участка контактной сети 1, проходя по инер­ции изоляционную вставку 2, останавливается на обесточенном участке 3. Машинист, установив контроллер в одно из начальных положений, выходит из кабины к посту дистанционного управ­ления. Для движения электровоза вперед он нажимает и удерживает кнопку S1. При этом контактор К1 срабатывая, по­дает напряжение на изолированный участок от основной контактной сети. Затем на станции электровоза срабатывает контактор К3, через контакты которого подается питание на обмотки возбуждения L1, L2 и якоря M1, MS приводных дви­гателей. Электровоз будет дви­гаться со скоростью, определяе­мой сопротивлением резистора R включенного контроллером в якорную цепь двигателей. При отпускании машинистом кнопки S1 электровоз останавливается.

(Рис.4) Принципиальная схема ди­станционного управления электрово­зом

Для движения электровоза назад машинист нажимает кнопку S2, которой вначале замыкается контакт S2.1 в цепи транс­форматора Т₉ а затем контакт S2.2 в цепи контактора K1 При этом реле К2 включается по цепи: корпус (земля) обмотки тран­сформатора Т — корпус электровоза — обмотка реле К2 — диод V — токосъемник П — конденсатор С — контакт S2.1 — об­мотка трансформатора Т. Реле К2 переключающим контактом подготавливает к включению контактор К4. При замыкании кон­такта S2.2 контактор /С/, включившись, подает питание на изо­лированный участок и контактор K4, сработав, вызывает изменение направления тока в цепи обмоток L1, L2 двигателей, и электровоз будет двигаться в обратном направлении до момента отпускания машинистом кнопки S2. Существенный недостаток управления по данной схеме - недостаточная плавность трогания состава с места. Для его устранения применяют автомати­ческое управление основными операциями работы двигателя электровозов.

Автоматизируют управление двигателями электровозов при ступенчатом или плавном изменении управляющего параметра. Этот параметр — сопротивление пускового (тормозного) рео­стата при реостатном управлении и напряжение источника тока — при безреостатном. Для управления (включения — выключения) реостатом используют контакторы или контроллеры с электромагнитным электромеханическим или электропневмати­ческим приводом. Для плавного регулирования тока в обмотках возбуждения, а следовательно, и частоты вращения приводных двигателей в настоящее время широко применяют бесконтактные тиристорные схемы.

Наиболее совершенен экспериментальный комплекс автома­тизированного управления шахтными поездами СТАРТ-1, в состав которого входят:

Аппаратура пункта управления, содержащая пульт управления, мнемосхему, устройство расшифровки сигналов и устройство разделения цепей,

аппаратура сигнализации и блокировки путевого участка, состоящая из путевых датчиков, светофоров, блока блокировки маршрутов, устройства задания и блокировки маршрутов;

аппаратура обмена информацией между электровозом и путевыми устройствами автоматики;

аппаратура автоматического управления аккумуляторным электровозом.

Технические средства комплекса СТАРТ-1 обеспечивают: дистанционное управление электровозом на погрузочных пунктах, при котором машинист выполняет функции оператора пог­рузки;

централизованное управление движением поездов, при кото­ром оператор пункта управления задает и контролирует мар­шруты движения, а электровозами управляют машинисты в соот­ветствии с сигналами светофоров;

автоматизированное управление электровозом, при котором машинист устанавливает задание по скорости и наблюдает за работой, а все другие операции по управлению выполняются автоматически;

автоматическое управление движением поездов без машинис­тов в магистральных выработках и дистанционное в местах пог­рузки; при этом задание и контроль маршрутов выполняет опе­ратор пункта управления;

автоматическое управление движением поездов без машинис­тов, но в комплексе с управляющей электронной машиной; при этом задача управления электровозным транспортом пере­растает в более сложную задачу управления грузопотоком и для своего решения требует большой объем информации, в частности, о динамике работы добычных участков;

путевую сигнализацию и блокировку на стрелках путевых участков; при этом маршрут движения по участку задает маши­нист электровоза, а установка маршрута, блокировочные зави­симости и разделение маршрута после прохода поезда осуще­ствляются автоматически;

централизованный контроль местонахождения поезда в отка­точных выработках; при этом используют устройства контроля занятости участка пути (по одному на участрк) и мнемосхему путевого развития с устройством расшифровки сигналов на пункте управления;

централизованный контроль местонахождения поездов в сочетании с путевой сигнализацией и блокировкой с использо­ванием аппаратуры, применяемой при централизованном контроле местонахождения, путевой сигнализации и блокировок.

При использовании комплекса СТАРТ-1 предусматривают передачу четырех команд скоростей на электровоз и двух команд (наличие электровоза на участке и исправность аппаратуры) сэлектровоза. При неправильной команде или ее отсутствии элек­тровоз выполняет команду «Стоп». При этом для передачи сиг­налов команд использована высокочастотная (телемеханиче­ская) система в диапазоне частот 50—150 кГц по линии индукти­вной связи.