Реостатный контроллер (РК) можно считать главным аппаратом в системе автоматического пуска моторного вагона. Кулачковый вал аппарата выводит пускотормозные резисторы из цепи тяговых двигателей при пуске в режиме тяги и в режиме электрического торможения. РК управляется с помощью контроллера машиниста и под контролем реле ускорения производит переключения в силовой цепи.

Контроллер хорошо себя зарекомендовал, однако слабым узлом конструкции всегда являлся переключатель вентилей пневматического привода, конструкцию которого неоднократно меняли. Была сделана попытка перейти к электрическому приводу, использовав серводвигатель (на электропоездах ЭР22), но впоследствии вернулись к испытанному пневматическому приводу Л.Н. Решетова.

Нужно сказать, что в настоящее время вентили реостатного контроллера переключаются с помощью электронного блока реле ускорения (БРУ) и работают вполне удовлетворительно.

Реостатный контроллер КСП-1А (рис. 3.26) применяется на электропоездах ЭР2. Привод контроллера состоит из цилиндров I, II с поршнями 1 и 5, которые соединены рейкой. На рейке укреплены ролики 2 и 4. через них движение поршней передается кулачковой шайбе 3, имеющей форму трехлучевой звезды («морской звезды»). Лучи расположены несимметрично относительно впадин: они сдвинуты так, чтобы один из роликов, например 2, находился во впадине (рис. 3.26, а), а другой в этот момент — под лучом. В противоположном положении, когда ролик 4 находится во впадине (рис. 3.26, в), ролик 2 располагается выше профиля луча.

Рис. 3.26. Схема привода Л.Н. Решетова: I, II — цилиндры; 1, 5 — поршни; 2, 4 — ролики; 3 — звезда

При движении поршней влево ролик 2 выходит из впадины, ролик 4 упирается в профиль АБ противоположного выступа. Под действием ролика возникает сила Q, создающая момент, вращающий звезду против часовой стрелки (рис. 3.26, б). Движение поршней прекратится, когда ролик 4 достигнет впадины В, и звезда, повернувшись на 60°, займет положение, показанное на рис. 3.26, в. При движении поршней в обратную сторону (вправо) ролик 2 будет взаимодействовать с профилем луча А’Б’, и звезда повернется еще на 60° в том же направлении (против часовой стрелки).

Таким образом, поступательно-возвратное движение поршней преобразуется в одностороннее вращательное движение звезды. При этом каждому ходу поршней соответствует поворот звезды на 60°. Звезда соединена с валом контроллера зубчатой передачей, передаточное отношение которой (3:1) выбрано так, что при повороте звезды на 60° вал поворачивается на меньший угол (угол между смежными позициями на поездах ЭР2 составляет 20°, на поездах ЭР2Т, ЭД2Т — 18°). Управляют приводом два электропневматических вентиля (по одному на каждый цилиндр). При поочередном возбуждении вентилей сжатый воздух поступает в один из цилиндров, и привод каждый раз поворачивает вал на одну позицию.

Каркас контроллера состоит из двух продольных стальных уголков 9 (рис. 3.27) и трех поперечных алюминиевых рам 4, 8, 14. Рамы 4 и 8 скреплены сверху двумя текстолитовыми рейками 7, рамы 4 и 14 соединены стальными рейками 12. В подшипниках рам вращается главный вал контроллера. Вал имеет квадратное сечение, на него насажены кулачковые шайбы силовых контакторов 6 КЭ-4Д. На текстолитовых рейках 7 напротив каждой шайбы укреплен силовой контакторный элемент. На стальных рейках 12 установлены десять низковольтных блокировочных контакторов КР-3Д.

Рис. 3.27. Реостатный контроллер КСП-1А: 1 — воздухопровод; 2 — пневматический привод; 3 — контакторы переключателя вентилей; 4, 8, 14 — поперечные рамы; 5 — перегородка; 6 — силовой контактор; 7 —текстолитовая рейка; 9 — угольник; 10 — механический фиксатор; 11 — низковольтный контактор; 12 — стальная рейка; 13 — зубчатая передача; 15 — вентиль; 16 — регулировочный винт

Звезда привода и малая зубчатая шестерня насажены на вал переключателя вентилей, который вращается в двух шариковых подшипниках, запрессованных в корпусе привода. Полости цилиндров сообщены воздухопроводами с электропневматическими вентилями 15, те в свою очередь сообщаются с источником сжатого воздуха. На трубопроводе установлены два болта, которыми регулируют подачу воздуха. На кулачковом валу установлен механический фиксатор 10, который фиксирует остановку вала на очередной позиции.

В верхней части контроллера расположен переключатель вентилей, его электрические контакты введены в схему управления. На малом кулачковом валу насажено три кулачковых шайбы, которые воздействуют на блокировочные контакторы 3. Благодаря замыканию этих контактов в требуемый момент времени запитывается один из вентилей, и реостатный контроллер переходит на следующую позицию.

Контроллер 1КС.009. Реостатный контроллер 1 КС.009 (рис. 3.28),применяемый на электропоездах ЭР2Т и ЭД2Т, во многом аналогичен контроллеру КСП-1А и выполняет те же функции. Благодаря приводу (описанному выше) происходит одновременное переключение нескольких контакторов. Однако у данного аппарата имеются некоторые конструктивные отличия. У контроллера нет переключателя вентилей, работой вентилей управляет электронный блок реле ускорения БРУ. Если механический переключатель вентилей работает в напряженных условиях, что сопровождается частыми неисправностями (износ деталей, подгары контактов, перетирание шплинтов, выпадение валиков, постоянное замкнутое состояние контакта и пр.), то бесконтактная электронная схема блока БРУ обеспечивает вполне удовлетворительную работу реостатного контроллера. Контроллер работает более стабильно, обеспечивается необходимая временная задержка при подаче питания на вентиль, исчезла хроническая «болезнь» контроллера — проскок позиций, значительно реже наблюдаются застревания контроллера между позициями и т.д. На контроллере отсутствуют регулировочные болты, поскольку в них нет необходимости. Следует отметить, что в схеме управления не предусмотрен ручной пуск, тогда как на электропоездах ЭР2 он сохраняется исключительно из-за ненадежности работы переключателя вентилей.

Рис. 3.28. Реостатный контроллер 1КС.009: 1, 4 — зубчатая передача; 2, 10, 16, 18, 22 — поперечные рамы; 3 —пневматический привод; 5 — гайка; 6, 9 — кулачковые валы; 7 — перегородка; 8 — дугогасительная камера; 11 — рейка; 12 — низковольтные контакторы; 13, 19 — зубчатая передача главного и блокировочного валов; 14 — вал управления (блокировочный); 15 — кулачковые шайбы; 17 — изоляционная рейка; 20 — силовые контакторы; 21 — подвеска; 23 — кулачковые шайбы главного вала; 24 — угольник; 25, 26 — фиксаторы

Каркас реостатного контроллера состоит из двух продольных угольников 24 и соединяющих их поперечных рам 2,10, 16,18 и 22, в которых установлены два кулачковых вала 6 и 14 с контактными шайбами. Нижний главный вал 6 управляет силовыми контакторными элементами и закреплен в шариковых подшипниках, имеющихся в рамах. Верхний малый вал, управляющий низковольтными блокировочными элементами, так же вращается в подшипниках, размещенных в рамах 10 и 16. С обеих сторон главного вала на текстолитовых рейках 17 установлены 16 силовых контакторных элементов КЭ-4Д-2 и один контакторный элемент КР-9А-1 с дугогасительной системой.

Над верхним валом расположены 13 низковольтных контакторных элементов КЭ-42. Во избежание проскакивания позиций главный вал надежно зафиксирован двумя фиксаторами 25 и 26, которые работают поочередно. Над главным валом на рамах установлены изоляционные перегородки 7. Между главным валом и валом управления находится заземленная шпилька, она служит экраном для предохранения низковольтных проводов от возможных искр, образующихся при переключении силовых контакторов. В эксплуатации необходимо следить, чтобы эта шпилька была надежно закреплена.

Оба вала вращаются синхронно благодаря тому, что связаны текстолитовыми зубчатыми шестернями 13. Валы контроллера имеют 20 позиций, диаграмма замыканий контакторов приведена на рис. 3.29, на рис. 3.30 указано расположение низковольтных блокировочных контактов.

Рис. 3.29. Диаграмма замыкания силовых и блокировочных контакторов реостатного контроллера 1 КС.009

Рис. 3.30. Расположение низковольтных блокировок на реостатном контроллере 1КС.009

Положение главного (и блокировочного) вала реостатного контроллера можно быстро определить по замыканию его низковольтных блокировок. Если в ряду блокировочных контактов замкнуты четыре крайние блокировки с правой стороны, то реостатный контроллер находится в первой позиции.

Основные неисправности реостатного контроллера приведены в табл. 12.

Таблица 12. Основные неисправности силовых контроллеров

Технические данные силовых контроллеров

Контроллер                                                                                                     КСП-1А     1КС-009

Номинальное напряжение цепи:
силовой, кВ................................................................................................... 3          3
управления, В................................................................................................. 50         110
Число позиций главного кулачкового вала....................................................................... 18         20
Угол поворота главного кулачкового вала на одну позицию, град................................................. 20         18
Время свободного вращения главного кулачкового вала при проходе всех позиций и давлении воздуха 0,5 МПа, с.... 6...7      7...9
Масса, кг..................................................................................................... 88         110