УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛОКОМОТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ С ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ ПОМЕХ НА ВХОДЕ ПРИЕМНИКА

Полезная модель относится к железнодорожной автоматике, в частности к автоматической локомотивной сигнализации.
Известно устройство автоматической локомотивной сигнализации АЛСН, содержащее установленные на пути кодовый путевой генератор, подключенный к рельсовым нитям и установленные на локомотиве приемные катушки, подключенные к локомотивному приемнику, дешифратор выходом подключенный к локомотивному светофору (Леонов А.А. Техническое обслуживание автоматической локомотивной сигнализации. - М: Транспорт, 1982)
В настоящее время это устройства обеспечивает принудительное торможение при нарушении условий безопасности движения, таких как превышение допустимой скорости, проезд светофора с запрещающим показанием, потеря бдительности машиниста и др. Однако, из-за наличия помех в локомотивных катушках при электрической тяге, происходят сбои в работе АЛСН, которые приводят к торможению поезда.
В известном устройстве помехи, возникающие в локомотивных катушках от тягового тока, компенсируются при равенстве тяговых токов в рельсовых нитях, т.к. ЭДС, наводимые в катушках тяговыми токами, равны и находятся в противофазе. Однако существуют дестабилизирующие факторы, приводящие к сбоям в работе вышеуказанного устройства типовой АЛСН.
Сбои АЛСН происходят при возникновении помехи на входе локомотивного приемника из-за неравенства ЭДС помех на входе приемника АЛС, наводимых на приемных катушках вследствие разной высоты расположения приемных катушек над ходовыми рельсами, вызванной боковой качкой корпуса локомотива, или асимметрии локомотивных катушек. Устранить возникновение помех, вызываемых этими явлениями, а также за счет остаточной намагниченности рельсов, рассматриваемое устройство не имеет возможности.
Известно также устройство компенсации помех в АЛС путем выделения помехи на входе приемника, и затем ее вычитания из суммы сигнала и помехи, что теоретически позволяет компенсировать большинство видов помех (Патент РФ №94944 от 10.06.2009).
Недостатком этого устройства является сложность схематического выполнения и поэтому отсутствует его практическое применение в АЛС.
Наиболее близким по технической сущности является устройство, описанное в (Леонов А.А. Техническое обслуживание автоматической локомотивной сигнализации. - М.: Транспорт, 1982). Оно взято за прототип и содержит установленные на пути блок кодирования, выходом подключенным к соответствующим рельсовым нитям, установленные на локомотиве приемные катушки, локомотивные приемник, дешифратор выходами подключенный к локомотивному светофору и электропневматическому клапану.
Техническим результатом на достижение, которого направлено данное изобретение, является компенсация помех в АЛС и уменьшение числа сбоев в ее работе, что дает повышение безопасности движения поездов при движении поездов по стрелочным путям станции, по кривым участкам, по намагниченным участкам пути, по рельсовым цепям с большой асимметрией, При этом существенно повышается эффективность маневровой и поездной работы за счет уменьшения простоя локомотива и сокращения случаев его экстренного торможения из-за сбоев АЛС под влиянием помех.
Технический результат достигается тем, что на локомотиве последовательно с типовыми катушками АЛС включены две дополнительные компенсирующие катушки, расположенные над рельсовыми нитями вблизи типовых катушек, причем дополнительные катушки ориентированы на отсутствие магнитной связи с рельсовыми нитями при симметрии их расположения к рельсовым нитям, и на наличие магнитной связи при возникновении асимметрии тягового тока, боковой качке локомотива и воздействии остаточной намагниченности, при этом дополнительные катушки включены между собой согласно по отношению наведенных в них ЭДС помехи от тягового тока и встречно по отношению к ЭДС помехи, наведенной в типовых катушках.
На рис. 1 представлено устройство компенсации помех на входе приемника автоматической локомотивной сигнализации, которое содержит на пути блок кодирования 1, выходом подключенный к соответствующим рельсовым нитям 2 и 3 и установленные на локомотиве типовые приемные катушки 4 и 5, локомотивный приемник 6 и дешифратор 7, выходами подключенный к локомотивному светофору 8 и электропневматическому клапану 9. На локомотиве последовательно с типовыми катушками АЛС 3 и 4 включены две дополнительные компенсирующие катушки 10 и 11, расположенные над рельсовыми нитями вблизи типовых катушек.
2
3
1
2
3
На рис. 1 показано магнитное поле тяговых токов при симметричном расположении катушек над рельсами в случае равенства тяговых токов в них(I=I) и при тяговом токе в контактном проводе 12 равном I=I+I. В этом случае, как следует из направления магнитных силовых линий из-за счет отсутствия их сцепления с дополнительными катушками, в последних возникать ЭДС не будет, а помеха от тягового тока в основных катушках наведется в противофазе и будет скомпенсирована.
Возникновение помех в локомотивных катушках происходит из-за асимметрии магнитных полей создающих помехи в зоне расположения катушек над рельсовыми нитями, например при наклоне катушек из-за боковой качки локомотива и на выходе основных катушек возникает разница наведенных ЭДС
При этом ЭДС помехи в дополнительных катушках возникает под действием горизонтальной составляющей магнитного поля обратного тягового тока (показана на рис 1 в виде стрелки в плоскости катушек).
Устранение влияния всех дестабилизирующих факторов, изменяющих симметрию магнитных полей производится путем вычитания ЭДС помех, наведенных в дополнительных катушках из разницы ЭДС помех, наведенных в типовых катушках АЛС. Все эти величины пропорциональны асимметрии магнитного поля, и поэтому при подборе параметров катушек помеха на входе приемника может быть уменьшена до нуля.
Применение дополнительных компенсационных катушек позволит частично или полностью устранить влияние рассмотренных дестабилизирующих факторов, которые приводят к асимметрии магнитных поля в зоне расположения приемных катушек и устранить появляющиеся из-за этого помехи. Это решение особенно актуально для новых типов электровозов, на которых при больших мощностях и асинхронном типе тяговых двигателей возникает высокий уровень помех на входе приемника АЛС.