Реостатный контроллер

Реостатный контроллер — многопозиционный коммутационный аппарат в реостано-контакторной системе управления тяговыми двигателями подвижного состава. Является частным случаем контроллера электрического двигателя. Реостатный контроллер осуществляет введение пускотормозных реостатов в цепь питания тягового электродвигателя перед началом движения и последовательного выведения, то есть отключения, этих реостатов в процессе ускорения поезда. Изначально, в непосредственных системах управления, ввод и вывод реостатов, сбор схемы соединения тяговых электродвигателей и их реверсирование, осуществлялось единым контроллером. По мере перехода к косвенным системам управления, прежде всего, реостатно-контакторной, коммутационные аппараты, управляющие двигателями, разделились по функциональному признаку. Сбор схемы соединения двигателей и их включение стало осуществляться индивидуальными контакторами, реверсирование — простейшим двухпозиционным контроллером- реверсором. Фактически единственной функцией непосредственно контроллера тягового двигателя осталось изменение сопротивления реостатов. В этот период и появился термин «реостатный контроллер».

Разновидности реостатного контроллера

Кулачковый контроллер с внешними резисторами

Кулачковый реостатный контроллер типа ЭКГ советского подвижного состава

Замыкание и размыкание контактов контроллера осуществляется кулачковым валом, который приводится во вращение от серводвигателя. Кулачковый реостатный контроллер получил широкое распространение на трамваях и троллейбусах, производимых в СССР. Резисторы, образующие реостат, установлены вне контроллера.

Кулачковый реостатный контроллер с внешними резисторами надежный и долговечный, допускает протекание токов, превышающих расчетные, в нём полностью исключено явление пригорания и неразмыкания контактов, что имеет место в пальцевом контроллере. Резисторы могут иметь большой размер с быть вынесены на крышу машины, что исключает их перегрев даже при естественном охлаждении. Но кулачковый контроллер имеет в своем составе большое количество достаточно сложных контактных групп, требующих периодического обслуживания. По этой причине кулачковый контроллер имеет сравнительно малое количество позиций, что не обеспечивает плавности выведения реостатов. Например, у советских трамвайных вагонов было всего 13 пусковых реостатных позиций, а у электропоездов — ещё меньше.

Пальцевый контроллер (ускоритель)

Ускоритель трамвая Татра Т3

Реостатный контроллер, совмещенный с пуско-тормозным реостатом. Выпуск таких контроллеров был начат в первой половине 1930-х годов фирмой Вестингауз в США для трамваев PCC. Представляет собой кольцевой изолятор, на котором по кругу укреплены элементы пускового реостата. Внутри изолятора вращается ротор с подвижным контактом. В зависимости от положения подвижного контакта изменяется сопротивление реостатов, введенных в цепь питания тягового двигателя. По принципу действия ускоритель представляет собой существенно увеличенный в размерах переменный резистор. В более поздних модификациях ускорителя на роторе закреплен не подвижный контакт, а ролик, прижимающий токоведущий элемент реостата к кольцевому токоприемнику, закрепленному на кольцевом изоляторе. Ускорители применялись на трамвайных вагонах, производимых в Европе и США. В СССР эксплуатировались вагоны Tatra T3 производства ЧССР, также оснащенные ускорителями.

Ускоритель имеет большое число ступеней вывода реостатов (на вагоне Т3 — 75 ступеней, на трамваях производства США — до 132), что обеспечивает разгон вагона с высоким ускорением без толчков, вызванных дискретным изменением сопротивления реостата. Но такая конструкция имеет и существенные недостатки, главный из которых — высокая концентрация тепла, выделяемого реостатными элементами в ограниченном объёме, что частых разгонах и торможениях машины вызывает перегрев и даже возгорание ускорителя. Второй недостаток — плохие условия коммутации контакторных элементов. Если в кулачковых контроллерах контакторный элемент размыкается принудительно и быстро действием кулачка, то в пальцевом контроллере это происходит только за счет упругости самих контактных пальцев. При перегрузках контактные пальцы пригорают к кольцевому токоприемнику и при последующих пусках двигатели включаются с не полностью введенными реостатами (с сильным рывком).