УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ СТРЕЛОЧНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в устройствах сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) на железнодорожном транспорте.
Известно устройство для управления стрелочным электроприводом, содержащее три линейных провода, электропривод переменного тока, содержащий автопереключатель с рабочими и контрольными контактами, реверсирующее реле, поляризованное и нейтральное пусковые реле, однополярные реле контроля стрелки, реле контроля положения стрелки, трансформаторы, диоды, конденсаторы, резисторы, источники постоянного и переменного токов (См.1, с.8, строки 9-17).
Недостатком этого устройства является применение напольного реверсирующего реле, что приводит к материальным затратам при эксплуатации из-за малой надежности работы этого реле при воздействии внешних климатических и механических факторов.
Известно также устройство для управления стрелочным электроприводом, содержащее пять линейных проводов, электропривод переменного тока, содержащий автопереключатель с рабочими и контрольными контактами, поляризованное и нейтральное пусковые реле, комбинированное реле контроля стрелки, реле контроля положения стрелки, трансформаторы, диоды, конденсаторы, резисторы, источники постоянного и переменного токов (См. 2, с.60-65, Рис.29, 30, 31).
Это устройство принято в качестве прототипа как более близкое к предложенному по своей технической сущности.
Недостатками противопоставленного устройства являются:
- малая надежность из-за возможности получения ложного контроля положения стрелки при перепутывании линейных проводов, а также и при неправильной работе
поляризованного якоря комбинированного реле контроля стрелки;
- малый срок службы из-за малого коммутационного ресурса комбинированного реле контроля стрелки.
Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является устранение перечисленных недостатков известных устройств управления стрелочным электроприводом.
Решение этой задачи достигается тем, что второй и третий линейные провода подключены соответственно к одному и другому концам последовательно соединенных одних двух резисторов, при этом точка соединения между собой этих резисторов через один нормально замкнутый контрольный контакт автопереключателя соединена с одним выводом диода, который через один нормально разомкнутый контрольный контакт автопереключателя подключен к первому линейному проводу, а четвертый и пятый линейные провода подключены соответственно к одному и другому концам последовательно соединенных других двух резисторов, при этом точка соединения между собой этих резисторов соединена через другой нормально разомкнутый контрольный контакт автопереключателя с другим выводом диода, который через другой нормально замкнутый контрольный контакт автопереключателя подключен к первому линейному проводу.
В предложенном устройстве увеличена надежность как за счет исключения возможности получения ложного контроля положения стрелки при перепутывании линейных проводов, так и при неправильной работе поляризованного якоря комбинированного реле контроля стрелки из-за замены этого реле на два однополярных реле.
Предложенное устройство имеет большой срок службы т.к. в нем применены однополярные реле контроля стрелки, обладающие большим коммутационным ресурсом из-за отсутствия в них поляризованного якоря.
Предложенное техническое решение является новым, т.к. из уровня техники не известны устройства для управления стрелочным электроприводом, в которых второй и
третий линейные провода подключены соответственно к одному и другому концам последовательно соединенных одних двух резисторов, при этом точка соединения между собой этих резисторов через один нормально замкнутый контрольный контакт автопереключателя соединена с одним выводом диода, который через один нормально разомкнутый контрольный контакт автопереключателя подключен к первому линейному проводу, а четвертый и пятый линейные провода подключены соответственно к одному и другому концам последовательно соединенных других двух резисторов, при этом точка соединения между собой этих резисторов соединена через другой нормально разомкнутый контрольный контакт автопереключателя с другим выводом диода, который через другой нормально замкнутый контрольный контакт автопереключателя подключен к первому линейному проводу.
Предложенное техническое решение является промышленно применимым, т.к. при его использовании достигается получение технического результата в виде увеличения надежности как за счет исключения возможности получения ложного контроля положения стрелки при перепутывании линейных проводов, так и при неправильной работе поляризованного якоря комбинированного реле контроля стрелки, а также увеличивается срок службы устройства.
Из выше изложенного следует, что предлагаемое техническое решение соответствует требованиям, предъявляемым к полезной модели.
Пример варианта выполнения предлагаемого устройства для управления стрелочным электроприводом показан на Фиг.1.
Схема предлагаемого устройства для управления стрелочным электроприводом одиночной стрелки (См. Фиг.1) содержит управляющие контакты 1 и 2, двухобмоточные пусковые поляризованное 3 и нейтральное 4 реле с их контактами соответственно 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 и 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, однополярные реле контроля стрелки 5 с рабочей 5.1 и поляризующими 5.2, 5.3 обмотками и его контакты 5.4, 5.5 и 6 с рабочей 6.1 и поляризующими 6.2, 6.3 обмотками и его контакты, 6.4, 6.5, реле контроля плюсового
положения стрелки 7, реле контроля минусового положения стрелки 8, контакты стрелочного путевого 9 и замыкающего 10 реле (на схеме эти реле не показаны), трансформаторы 11, 12, 13 и 14 с вторичными обмотками 14.1 и 14.2, электропривод 15 с контрольными 15.1, рабочими 15.2 контактами автопереключателя и электромотором 15.3, линейные провода 16, 17, 18, 19, 20, диоды 21, 22, 23, выпрямители 24, 25, конденсаторы 26, 27, 28, 29, резисторы 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, источник питания реле «+», «-», источник 3-х фазного переменного тока 37 и источник переменного тока 38.
Устройство Фиг.1 изображено в состоянии контроля плюсового положения стрелки, при этом полярность напряжения, поступающего на обмотки 5.1, 6.1 из линейных проводов 16, 17, 18 через размыкающие контакты 4.2, 4.3, 4.4 под воздействием диода 23, подключенного к этим проводам через резисторы 33, 34, совпадает с полярностью напряжения, подаваемого через замкнутый контакт 3.4 на обмотки 5.2, 6.2 от выпрямителя 25, отчего реле 5 и 6 возбуждены и эти реле замыкающими контактами 5.4, 6.4 обеспечивают возбужденное состояние реле 7 от выпрямителя 25, тем самым фиксируется плюсовое положение стрелки.
Для перевода стрелки из плюсового в минусовое положение переключается контакт 2, отчего возбудится реле 4 по цепи: +, замыкнутый контакт 1, переключенный контакт 2, замкнутый контакт 3.1, обмотка реле 4, замыкающие контакты 9, 10, -, и это реле размыкающими контактами 4.2, 4.3,4. 4 отключит питание обмоток 5.1, 6.1 от линейных проводов 16, 17, 18, а замыкающими контактами 4.2, 4.3, 4.4 подготовит цепь питания электромотора электропривода 15.3 через линейные провода 16, 19, 20.
Реле 5 и 6 отпустят якоря и замыкающими контактами 5.4, 6.4 выключат питание реле 7, а контактами 5.5, 6.5 разорвут цепь питания реле 8.
Из-за отпадания якоря реле 7 прекратится контроль плюсового положения стрелки.
Замыкающий контакт 4.1 создаст цепь срабатывания реле 3: +, замкнутый контакт 1, переключенный контакт 2, обмотка реле 3, диод 22, замыкающий контакт 4.1, замыкающие контакты 9, 10, -. Реле 3 переключит свои контакты и контактом 3.1 отключит цепь
возбуждения реле 4, а контактами 3.2, 3.3 переключит фазы 1ф, 3ф источника питания 37 от линейных проводов 17, 18 к линейным проводам 19, 20, отчего на электромотор 15.3 поступит питание от источника 37 с измененной последовательностью фаз, а контакт 3.4 переключит питание выпрямителя 25 с обмоток 5.2, 6.2 на обмотки 5.3 и 6.3 через резисторы 30, 31 и подготовит цепь возбуждения реле 8.
Электромотор 15.3 переведет стрелку в минусовое положение. Протекающий по первичным обмоткам трансформаторов 11, 12, 13 рабочий ток создаст в их вторичных обмотках напряжение, которое после выпрямителя 24 поступает на обмотку реле 4 и обеспечит на период перевода стрелки удержание якоря этого реле.
После завершения перевода стрелки контакты 15.2 выключат питание электромотора 15.3, а контакты 15.1 изменят полярность подключения диода 23 к линейным проводам 16, 19, 20 через резисторы 35, 36. Реле 4 отпустит якорь из-за прекращения тока в первичных обмотках трансформаторов 11, 12, 13 и размыкающими контактами 4.2, 4.3, 4.4 подключит к линейным проводам 16, 19, 20 обмотки 5.1, 6.1.
Вследствие изменения полярности подключения диода 23 изменится полярность напряжения в линейных проводах 16, 19, 20, которая соответствует полярности питания обмоток 5.3, 6.3 через переключенный контакт 3.4, отчего реле 5 и 6 возбудятся по цепи:
один вывод выпрямителя 25, резистор 31, размыкающий контакт 5.5, параллельно соединенные обмотки 6.3, 5.3, переключенный контакт 3.4, другой вывод выпрямителя 25, и эти реле самоблокируются через замыкающие контакты 5.5, 6.5 через обмотку реле 8.
Реле 8 возбудится и этим фиксируется минусовое положение стрелки.
Назначение других элементов схемы:
- конденсаторы: - 26, 27 - исключают замыкание постоянной составляющей тока через обмотку трансформатора 14.1;
28, 29 - обеспечивают срабатывание реле 5, 6 через размыкающие контакты 5.4, 5.5 и самоблокирование этих реле через замыкающие контакты 5.4, 6.4, 5.5, 6.5;
- резисторы: - 30, 31 - устанавливают режим работы реле соответственно 5, 6;
32 - защищает трансформатор 14 в случае короткого замыкания линейных проводов;
33, 34, 35, 36 - обеспечивают работу контрольной цепи при плюсовом и минусовом положении стрелки;
- диоды: - 21, 22 - обеспечивают работу реле 3;
23 - обеспечивает получение контроля положения стрелки.
Возможен вариант предложенного устройства, в котором обмотки 5.2, 5.3, 6,2, 6.3 питаются не от отдельной обмотки трансформатора 11 и выпрямителя 20, а от источника питания реле «+», «-».
Перевод спаренных стрелок осуществляется аналогично описанному для одиночной стрелки Фиг.1 с той разницей, что диод 23 включен через последовательно соединенные контрольные контакты обеих спаренных стрелок, а спаренные электроприводы включаются по известной схеме (см. 2, с.64, Рис.31).
При перепутывании линейных проводов 16 с любым другим линейным проводом теряется контроль положения стрелки.
В качестве примера рассмотрим перепутывание линейных проводов 16 и 17. В этом случае теряется контроль положения стрелки, т.к. полярность поступающего постоянного напряжения на обмотку 6.1 не совпадает с полярностью напряжения, поступающего через замкнутый контакт 3.4 на обмотку 6.2, отчего реле 6 отпустит свой якорь, а на обмотке 5.1 отсутствует напряжение постоянного тока и реле 5 также отпустит свой якорь, и эти реле контактами 5.4, 6.4 отключат питание реле 7 и оно отпустит свой якорь, прекратив тем самым контроль плюсового положения стрелки, а контакты 5.5, 6.5 дополнительно разорвут цепь питания реле 8.
При переключении при этом контакта 2 и переключении от этого контакта 3.4, реле 5, 6 останутся не возбужденными, т.к. на их обмотки 5.1, 6.1 не поступает питание постоянного тока, т.е. в обоих случаях невозможно получить контроль положения стрелки, что указывает на перепутывание линейных проводов.
Аналогично устройство работает при перепутывании линейного провода 16 с
проводами 18, 19 и 20.
При перепутывании линейных проводов 17 и 18 будет получен контроль, соответствующий фактическому положению стрелки. Перевод стрелки из плюсового в минусовое положение путем нажатия кнопки 2 и получение соответствующего контроля положения стрелки будет выполняться как описано выше, однако возврат стрелки в плюсовое положение путем нажатия кнопки 1 и получение контроля ее плюсового положения будут невозможны из-за отсутствия в этом случае изменения чередования фаз на электромоторе 15.3 после переключения в исходное положение контактов 3.2, 3.3, и не будет изменена полярность подключения диода 23 к этим линейным проводам, т.к. стрелка не изменит своего положения, отчего полярность питания обмоток 5.1, 6.1 не будет соответствовать полярности питания обмоток 5.2, 6.2 через замкнутый контакт 3.4, и реле 5, 6 отпустят свои якоря и замыкающими контактами 5.4, 5.5, 6.4, 6.5 отключат питания реле 7 и 8 вследствие чего они отпустят свои якоря, фиксируя тем самым отсутствие контроля положения стрелки. Отсутствие контроля положения стрелки указывает на перепутывание линейных проводов 17, 18.
Аналогично устройство работает при перепутывании проводов 19, 20 при контроле минусового положения стрелки.
При перепутывании линейного провода 18 с линейным проводом 20 обмотка 5.1 лишится питания постоянным током, отчего реле 5 отпустит свой якорь и отключат питание реле 7, 8 как описано выше, т.е. стрелка потеряет контроль ее положения, а перевод стрелки в минусовое положение будет невозможен из-за нормально разомкнутого положения контакта 15.2 автопереключателя..
Аналогично устройство работает при перепутывании проводов 17 и 19, 18 и 19.
Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечена защита от ложного контроля положения стрелки при любых перепутываниях линейных проводов.
При переводе стрелки курбелем контроль положения стрелки может быть получен аналогично после замыкания контакта 1 или 2, соответствующего фактическому положению
стрелки. Защита от перепутывания линейных проводов при этом достигается аналогично описанной защите для Фиг.1.
Экономический эффект предлагаемого устройства для управления стрелочным электроприводом можно характеризовать следующими показателями:
- уменьшением материальных потерь от крушений поездов из-за ложного контроля положения стрелки при перепутывании линейных проводов;
- уменьшением материальных потерь от крушений поездов из-за ложного контроля положения стрелки при неправильной работе поляризованного якоря комбинированного реле контроля стрелки.
- уменьшением затрат из-за увеличения срока службы устройства.
Литература:
1 Патент России RU 2278043 С2 МПК В61L 7/08 опубликован 20.06.2006 г., Бюл. №17;
2 А.Ф.Петров, Л.П.Цейко, И.М.Ивенский «Схемы электрической централизации промежуточных станций» Москва, «Транспорт», 1987