ИМПУЛЬСНОЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ НА ГЕРКОНЕ

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике и предназначено для работы в рельсовых цепях в качестве приемника импульсных сигналов.
Известно импульсное электромагнитное реле на герконе, в котором содержится катушка управления, диодный мост, магнитопровод, два полых соосно установленных ферромагнитных цилиндра, геркон, конденсатор, два резистора (Сороко В.И., Милюков В.А. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 2 кн. Кн. 1-3-е изд. - М.: НПФ «Планета», 2000, с.391, рис.149).
Данное реле обладает низкой надежностью за счет сбоя в работе, который выражается в длительном перемыкании общего и фронтового контактов и за счет отказов в сложных электромагнитных условиях, обусловленных грозовыми разрядами.
Наиболее близким предлагаемому является импульсное электромагнитное реле на герконе, содержащее катушку управления, выводы которой подсоединены к выводам диодного моста, а другие выводы которого предназначены для подключения к рельсовой цепи, магнитопровод, на концах которого соосно установлены два полых ферромагнитных цилиндра, один из которых размещен внутри катушки, геркон, размещенный внутри указанных полых цилиндров, с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами геркона, предназначенными для подключения дешифратора автоблокировки, общий вывод геркона предназначен для соединения плюсовым полюсом источника питания дешифратора, конденсатор, три резистора, два диода, два светодиода, катод первого светодиода соединен с первым резистором и через второй резистор с выводом диодного моста, предназначенным для подключения к рельсовой цепи, а анод первого
светодиода соединен со вторым выводом первого резистора и катодом первого диода, анод которого соединен с другим выводом диодного моста, предназначенным для подключения к рельсовой цепи, анод второго светодиода через третий резистор соединен с катодом второго диода и с обкладкой конденсатора, другая обкладка которого соединена с катодом второго светодиода и нормально разомкнутым контактом геркона, а анод второго диода соединен сообщим контактом геркона (патент РФ №5889, опубл. 16.01.1998).
Недостатком данного устройства является низкая надежность, что приводит к задержке поездов при сбое в работе реле и отказах реле в целом.
Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения надежности импульсного электромагнитного реле на герконе за счет обеспечения контроля правильности работы катушки, геркона, диодного моста и в случае неправильной их работы - включения резерва.
Технический результат достигается тем, что импульсное электромагнитное реле на герконе, содержащее катушку управления с магнитопроводом и герконом, конденсатор, два диода, три резистора, первый из которых соединен с катодом первого диода и первым выводом конденсатора, анод первого диода подключен к общему контакту геркона и выводу, предназначенному для подключения к плюсовой клемме источника питания, два светодиода, причем катод первого светодиода соединен с одним из выводов второго резистора, выводы катушки управления подсоединены к выводам диодного моста, выводы, предназначенные для подключения к дешифратору автоблокировки и выводы, предназначенные для подключения к рельсовой цепи, содержит вторую катушку управления с магнитопроводом и герконом, второй, третий и четвертый диодные мосты, два фильтра нижних частот, два электронных ключа, блок выдержки времени, нейтральное реле, поляризованное реле, третий светодиод, третий диод, четвертый и пятый резисторы, второй конденсатор, кнопку, вывод, предназначенный для подключения к минусовой клемме источника питания, нормально разомкнутый
контакт первого геркона соединен с нормально замкнутым выводом первого контакта нейтрального реле, с первым выводом третьего резистора и анодом второго диода, катод которого подключен ко входу первого фильтра нижних частот, нормально разомкнутый вывод первого контакта нейтрального реле подключен к нормально разомкнутому контакту другого геркона и через четвертый резистор к аноду второго светодиода, катод которого соединен с вторым выводом второго резистора, катодом третьего светодиода и анодом третьего диода, общий вывод первого контакта нейтрального реле соединен с первым выводом, предназначенным для подключения дешифратора автоблокировки, вторым выводом первого резистора и вторым выводом первого конденсатора, второй вывод третьего резистора соединен с анодом третьего светодиода, катод третьего диода подключен к выводу, предназначенному для подключения к минусовой клемме источника питания и через второй конденсатор к общему выводу кнопки и через катушку нейтрального реле к аноду первого светодиода и нормально разомкнутому выводу первого контакта поляризованного реле, общий вывод которого соединен с общими контактами первого и второго герконов, через пятый резистор с нормально разомкнутым контактом кнопки, к катоду третьего диода также подключен через первую обмотку катушки поляризованного реле нормально замкнутый контакт кнопки, нормально замкнутый вывод первого контакта поляризованного реле через вторую обмотку катушки поляризованного реле подключен к выходу блока выдержки времени, каждый из других выводов первого диодного моста соединен через нормально замкнутые выводы соответственно второго и третьего контактов нейтрального реле с выводами, предназначенными для подключения к рельсовой цепи и соответственно с первыми и вторыми входами второго диодного моста, нормально разомкнутые выводы второго и третьего контактов нейтрального реле связаны каждый со своим входом третьего диодного моста, к выходу которого подключена вторая катушка управления, - нормально разомкнутый, нормально замкнутый и общий выводы четвертого контакта нейтрального реле соединены соответственно с
нормально замкнутым контактом второго геркона, с нормально замкнутым контактом первого геркона, с другим выводом, предназначенным для подключения к дешифратору автоблокировки, выход второго диодного моста связан с входом второго фильтра нижних частот, выход которого подключен к входу первого электронного ключа, соединенного своим выходом с одним из входов четвертого диодного моста, второй вход которого подключен к выходу второго электронного ключа, а выход - к входу блока выдержки времени, вход второго электронного ключа соединен с выходом первого фильтра нижних частот, второй контакт поляризованного реле подключен к контрольным выводам.
На чертеже изображена блок-схема импульсного электромагнитного реле на герконе.
Импульсное электромагнитное реле на герконе содержит две катушки управления 1 и 2, первый и второй герконы соответственно с общими 3 и 4, нормально разомкнутыми 5 и 6, нормально замкнутыми 7 и 8 контактами, четыре диодных моста 9, 10, 11, 12, нейтральное реле с катушкой 13 и четырьмя контактами 14, 15, 16, 17, поляризованное реле с катушкой 18, двумя контактами 19, 20, три диода 21, 22, 23, три светодиода 24, 25, 26, пять резисторов 27, 28, 29, 30, 31, два конденсатора 32, 33, два фильтра нижних частот 34, 35 (например конденсатор), два электронных ключа 36, 37 (например оптореле), блок выдержки времени 38 (В.И.Сороко, Б.А.Разумовский Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики (Справочник), М.: «Транспорт», 1976 г., стр.363, рис. 188), выводы для подключения плюсовой 39 и минусовой 40 клемм источника питания, выводы 41, предназначенные для подключения рельсовой цепи, выводы 42, предназначенные для подключения дешиффатора автоблокировки, контрольные выводы 43, кнопка 44, причем катушка 1 подсоединена к выходам первого диодного моста 9, входы которого подключены к входам второго диодного моста 10, к выходам третьего диодного моста 11 подсоединена вторая катушка 2, четвертый диодный мост 12 подключен одним входом к выходу первого
электронного ключа 36, другим входом - к выходу второго электронного ключа 37, а выходом к входу блока выдержки времени 38, который своим выходом через первую обмотку катушки 18 поляризованного реле соединен с нормально замкнутым выводом первого контакта 19 поляризованного реле, нормально разомкнутый вывод которого связан с анодом первого светодиода 24, через катушку 13 нейтрального реле с выводом 40 для подключения минусовой клеммы источника питания, общий вывод первого контакта 19 поляризованного реле вместе с общими контактами 3 и 4 герконов и с анодом первого диода 21 подключен к выводу 39, предназначенному для подключения плюсовой клеммы источника питания, катод первого диода 21 через параллельно соединенные первые резистор 27 и конденсатор 32 подключен к общему выводу первого контакта 14 нейтрального реле и к одному из выводов 42, предназначенных для подключения дешифратора автоблокировки, второй 15 и третий 16 контакты подключены общими выводами к отдельным выводам 41, предназначенным для подключения рельсовой цепи, нормально замкнутыми выводами - к отдельным входам первого диодного моста 9, нормально разомкнутыми выводами - к отдельным входам третьего диодного моста 11, входы первого 36 и второго 37 электронных ключей подсоединены к выходам соответственно второго 35 и первого 34 фильтров нижних частот, входы которых подключены соответственно к выходу второго диодного моста 10 и к катоду второго диода 22, катод первого светодиода 24 связан через второй резистор 28 с анодом третьего диода 23 и катодами второго 25 и третьего 26 светодиодов, анод последнего через третий резистор 29 подключен к аноду второго диода 22, к нормально замкнутому выводу первого контакта 14 нейтрального реле, и нормально разомкнутому контакту 5 первого геркона, нормально замкнутый контакт 7 последнего связан с нормально замкнутым выводом четвертого 17 контакта нейтрального реле, который соединен своим нормально разомкнутым выводом с нормально замкнутым контактом 8 второго геркона, а общим выводом - с другим выводом 42, предназначенным для подключения дешифратора
автоблокировки, анод второго светодиода 25 через четвертый резистор 30 связан с нормально разомкнутым контактом 6 второго геркона и нормально замкнутым выводом первого контакта 14 нейтрального реле, катод третьего диода 23 соединен с выводом 40, предназначенным для подключения минусовой клеммы источника питания, через конденсатор 33 с общим выводом кнопки 44, через вторую обмотку катушки 18 поляризованного реле с нормально замкнутым выводом кнопки 44, нормально разомкнутый вывод последней через пятый резистор 31 подключен к общему выводу первого контакта 19 поляризованного реле, второй контакт 20 поляризованного реле соединен с контрольными выходами 43.
Импульсное электромагнитное реле на герконе с контролем и резервированием работает следующим образом:
В исходном состоянии контакт 19 поляризованного реле находится в таком состоянии, когда первая обмотка катушки 18 подключена к выводу 39.
Из рельсовой цепи на выводы 41 поступают импульсы кодовых сигналов, которые через общие и нормально замкнутые выводы контактов 15 и 16 нейтрального реле воздействуют на входы диодных мостов 10 и 9. Сигналы, снимаемые с выхода последнего с помощью катушки 1 заставляют переключаться контакт 3 первого геркона, который передает импульсные сигналы через контакты 14, 17 нейтрального реле и выводы 42 в дешифратор автоблокировки, а через диод 22 и фильтр нижних частот 34 - на вход электронного ключа 37.
Сигналы, поступающие на вход диодного моста 10, передаются им через фильтр нижних частот 35 на вход электронного ключа 36. Фильтры нижних частот 34 и 35 сглаживают пульсации напряжений, поступающих из рельсовой цепи и от источника питания. По сигналам, поступающим на входы электронных ключей 36, 37, последние формируют импульсы на входе диодного моста 12. Если импульсы синхронны и синфазны, то на выходе диодного моста 12 напряжение отсутствует. Допустима небольшая
рассинхронизация сигналов на входе диодного моста 12, в этом случае на его выходе могут появляться кратковременные импульсы, «маскируемые» блоком выдержки времени 38. В случае появления значительного рассогласования сигналов на входах диодного моста 12, обусловленного отказом в работе либо катушки 1, либо диодного моста 9, либо геркона с контактами 3, 5, 7, на выходе диодного моста 12 появляется напряжение на время рассогласования. Это напряжение через определенное время, обусловленное блоком выдержки времени 38, переключает с помощью первой обмотки катушки 18 контакты 20 и 19 поляризованного реле. Последний контакт отключает первую обмотку катушки 18 от плюсовой клеммы источника питания, подключенной через вывод 39, и подключает к последнему катушку 13 нейтрального реле.
Указанное реле своими контактами 15 и 16 подключает к рельсовой цепи вместо диодного моста 9 диодный мост 11, а контактами 14 и 17 подключает к дешифратору автоблокировки вместо контактов 5, 7 первого геркона, контакты 6, 8 второго геркона. Диодный мост 11, катушка 2 и геркон с контактами 4, 6, 8 начинают работать аналогично диодному мосту 9, катушке 1 и геркону с контактами 3, 5, 7.
Для восстановления работы диодного моста 9, катушки 1 и геркона с контактами 3, 5, 7 необходимо кратковременно нажать кнопку 44. В этом случае произойдет заряд конденсатора 33 через резистор 31. После отпускания кнопки 44, конденсатор 33 подключится ко второй обмотке катушки 18 и с ее помощью переключит контакты 19 и 20 в исходное положение.
Для индикации работы первого и второго герконов, а также аварийного состояния устройства в целом, предназначены светодиоды 26, 25, 24 и резисторы 29, 30, 28. Светодиоды 26 и 25 работают в импульсном режиме при переключении контактов 4 и 3 соответственно. Светодиод 24 включается при отключении диодного моста 9 от рельсовой цепи и контактов 5, 7 первого геркона от дешифратора автоблокировки.
Замыкание контакта 20 сигнализирует о неисправности устройства. Он предназначен для подключения к дистанционному диспетчерскому контролю.
Цепочка, состоящая из диода 21, резистора 27 и конденсатора 32 предназначена для исключения искрения контактов 3, 5 первого геркона или контактов 4, 6 второго геркона при их импульсной работе.
Таким образом, вышеупомянутые сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной полезной модели следующей совокупности условий:
- импульсное электромагнитное реле на герконе с контролем и резервированием предназначено для использования на железнодорожном транспорте;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в формуле полезной модели, использованы элементы, известные в электротехнике;
- основные рабочие узлы устройства зарезервированы и схема построена таким образом, что исправность работы основных узлов контролируется;
- построение устройства позволяет обеспечить высокую вероятность безотказной работы.
Преимуществом данного импульсного электромагнитного реле на герконе по сравнению с известными устройствами является то, что оно позволяет повысить надежность работы автоблокировки, уменьшить количество задержек поездов из-за отказов реле, обладает простотой в техническом обслуживании, информируя персонал о возникновении предотказного состояния.