УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА

Полезная модель относится к устройствам железнодорожной автоматики и телемеханики и предназначена для использования в системах управления движением поездов на железнодорожных станциях, в том числе расположенных на участках со скоростным движением поездов.
Известно устройство для управления электроприводами стрелочного перевода, содержащее кабельную линию с пятью линейными проводами, подключенными к аппаратуре управления и контроля, электроприводы с трехфазными электродвигателями, рабочими, контрольными контактами автопереключателей и блок-контактами, а также диод и резистор (А.Ф.Петров, Л.П.Цейко, И.М.Ивенский. Схемы электрической централизации промежуточных станций. - М.: Транспорт, 1987 г., с.60-65, рис.29-31).
Недостатком известного устройства для управления электроприводами стрелочного перевода является невысокая надежность.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство для управления электроприводами стрелочного перевода, содержащее кабельную линию с пятью линейными проводами, подключенными к аппаратуре управления и контроля, электроприводы с трехфазными электродвигателями, рабочими, контрольными контактами автопереключателей и блок-контактами, а также диод и резистор (RU №98384, B61L/00, опубл. 20.10.2010).
Недостатком данного устройства также является невысокая надежность, так как в нем для коммутации рабочих цепей электродвигателя используется большое число контактов автопереключателей электроприводов, а именно - 96. Контакты автопереключателя являются наименее надежными элементами устройства для управления электроприводами стрелочного перевода
Задача заявляемой полезной модели заключается в повышении надежности устройства для управления электроприводами стрелочного перевода путем сокращения количества контактов автопереключателей электроприводов, используемых в его схеме.
Технический результат достигается тем, что в устройство для управления электроприводам стрелочного перевода, содержащее кабельную линию с пятью линейными проводами, подключенными аппаратуре управления и контроля, N электроприводов с трехфазными электродвигателями, рабочими, контрольными контактами автопереключателей и блок-контактами, последовательно соединенные диод и резистор, введены N плюсовых и N минусовых управляющие реле, первый и второй линейные провода кабельной, линии через замыкающие контакты плюсовых управляющих реле и блок-контакты соответствующих электроприводов подключены к первой и второй обмоткам возбуждения электродвигателей этих электроприводов, третий и четвертый линейные провода кабельной линии через замыкающие контакты минусовых управляющих реле подключены блок-контактам соответствующих электроприводов, третьи обмотки возбуждения электродвигателей которых подключены к пятому линейному проводу кабельной линии, начала обмоток плюсовых и минусовых управляющих реле подключены к пятому линейному проводу кабельной линии, концы обмоток плюсовых управляющих реле подключены к рабочим контактам первой группы контактов автопереключателя соответствующего электропривода, концы обмоток минусовых управляющих реле подключены к рабочим контактам второй группы контактов автопереключателя соответствующего электропривода.
При этом плюсовое и минусовое управляющие реле каждого электропривода размещены в путевых ящиках соответствующего электропривода.
Схема заявляемого устройства для управления электроприводами стрелочного перевода представлена на чертеже.
Устройство для управления электроприводами стрелочного перевода содержит кабельную линию 1 с пятью линейными проводами 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 и 1.5, аппаратуру управления и контроля 2, первый 3, второй 4, третий 5 и N-й электропривод 6, диодно-резисторный блок 7. Первый электропривод 3 включает в себя трехфазный электродвигатель 3.1 с первой 3.1.1, второй 3.1.2, третьей 3.1.3 обмотками возбуждения и ротором 3.1.4, первую 3.2 и вторую 3.3 группы контактов автопереключателей с рабочими 3.2.1, 3.3.1 и контрольными 3.2.2, 3.3.2 контактами соответственно, а также блок-контакты 3.4. Второй электропривод 4 включает в себя трехфазный электродвигатель 4.1 с первой 4.1.1, второй 4.1.2, третьей 4.1.3 обмотками возбуждения и ротором 4.1.4, первую 4.2 и вторую 4.3 группы контактор автопереключателей с рабочими 4.2.1, 4.3.1 и контрольными 4.2.2, 4.3.2 контактами соответственно, а также блок-контакты 4.4. Третий электропривод 5 включает в себя трехфазный электродвигатель 5.1 с первой 5.1.1, второй 5.1.2, третьей 5.1.3 обмотками возбуждения и ротором 5.1.4, первую 5.2 и вторую 5.3 группы контактов автопереключателей с рабочими 5.2.1, 5.3.1 и контрольными 5.2.2, 5.3.2 контактами соответственно, а также блок-контакты 5.4. N-й электропривод 6 включает в себя трехфазный электродвигатель 6.1 с первой 6.1.1, второй 6.1.2, третьей 6.1.3 обмотками возбуждения и ротором 6.1.4, первую 6.2 и вторую 6.3 группы контактов автопереключателей с рабочими 6.2.1, 6.3.1 и контрольными 6.2.2, 6.3.2 контактами соответственно, а также блок-контакты 6.4. Диодно-резисторный блок 7 включает в себя диод 7.1 и резистор 7.2.
На чертеже позициями 3.5 и 3.6 обозначены соответственно плюсовое и минусовое управляющие реле, управляющие первым электроприводом 3; позициями 4.5 и 4.6 - соответственно плюсовое и минусовое управляющие реле, управляющие вторым электроприводом 4; позициями 5.5 и 5.6 - соответственно плюсовое и минусовое управляющие реле, управляющие третьим электроприводом 5; позициями 6.5 и 6.6 - соответственно плюсовое и минусовое управляющие реле, управляющие N-м электроприводом 6; позициями 3.7, 4.7, 5.7 и 6.7 - путевые ящики соответственно первого 3, второго 4, третьего 5 и N-го электропривода 6; позицией 7 - диодно-резисторный блок БДР; позицией 8 - источник трехфазного электропитания электроприводов; позициями 9, 10 и 11 - предохранители; позициями 12 и 13 кнопки команд перевода стрелочного перевода в плюсовое (+) и минусовое (-) положение; позицией 14 - полюс источника электропитания аппаратуры управления и контроля 2.
При этом аппаратура управления и контроля выполнена в виде типового пускового блока стрелки трехфазного тока (Тимофеев С.А. Электрическая централизация с индустриальной системой монтажа ЭЦ-И: Учебное иллюстрированное пособие. М.: Маршрут, 2003, с.76-77); контакты автопереключателя выполнены в виде типовых микропереключателей (там же, стр.71, рис.20); диод и резистор выполнены в виде типового диодно-резисторного блока БДР (Сороко В.И., Розенберг Е.Н. Аппаратура железнодорожной автоматики и телемеханики: Справочник: в 2 кн. Кн.2. - 3-е изд. - М.: НПФ «ПЛАНЕТА», 2000 г., с.566, рис.236); часть электроприводов, а именно первый и второй, механически соединены с подвижным сердечником крестовины, а другая часть, а именно, третий и N-й, - с остряками стрелочного перевода.
Устройство для управления электроприводами стрелочного перевода имеет следующие соединения.
Первый 1.1 и второй 1.2 линейные провода кабельной линии 1 через контакты плюсового управляющего реле 3.5 и блок-контакты 3.4 подключены к первой 3.1.1 и второй 3.1.2 обмоткам возбуждения электродвигателя 3.1 первого электропривода 3, через контакты плюсового управляющего реле 4.5 и блок-контакты 4.4 - к первой 4.1.1 и второй 4.1.2 обмоткам возбуждения электродвигателя 4.1 второго электропривода 4, через контакты плюсового управляющего реле 5.5 и блок-контакты 5.4 - к первой 5.1.1 и второй 5.1.2 обмоткам возбуждения электродвигателя 5.1 третьего электропривода 5, через контакты плюсового управляющего реле 6.5 и блок-контакты 6.4 - к первой 6.1.1 и второй 6.1.2 обмоткам возбуждения электродвигателя 6.1 N-го электропривода 6.
Третий 1.3 и четвертый 1.4 линейные провода кабельной линии 1 через контакты минусового управляющего реле 3.6 подключены к блок-контактам 3.4 первого электропривода 3, через замыкающие контакты минусового управляющего реле 4.6 - к блок-контактам 4.4 второго электропривода 4, через контакты минусового управляющего реле 5.6 - к блок-контактам 5.4 третьего электропривода 5, через замыкающие контакты минусового управляющего реле 6.6 - к блок-контактам 6.4 N-го электропривода 6.
Третьи обмотки возбуждения 3.1.3, 4.1.3, 5.1.3 и 6.1.3 электродвигателей 3.1, 4.1, 5.1 и 6.1 соответственно первого 3, второго 4, третьего 5 и N-го электропривода 6 подключены к пятому линейному проводу 1.5 кабельной линии 1.
Начала обмоток плюсовых управляющих реле 3.5, 4.5, 5.5, 6.5, а также минусовых управляющих реле 3.6, 4.6, 5.6, 6.6 подключены к пятому линейному проводу 1.5 кабельной линии 1.
Концы обмоток плюсовых управляющих реле 3.5, 4.5, 5.5 и 6.5 подключены к рабочим контактам 3.2.1, 4.2.1, 5.2.1 и 6.2.1 первых групп контактов 3.2, 4.2, 5.2 и 6.2 автопереключателей первого 3, второго 4, третьего 5 и N-го 6 электроприводов соответственно.
Концы обмоток минусовых управляющих реле 3.6, 4.6, 5.6 и 6.6 подключены к рабочим контактам 3.3.1, 4.3.1, 5.3.1 и 6.3.1 вторых групп контактов 3.3, 4.3, 5.3 и 6.3 автопереключателей первого 3, второго 4, третьего и N-го 6 электроприводов соответственно.
На чертеже показаны также электрические цепи контроля плюсового и минусового положения стрелочного перевода.
Устройство для управления электроприводами стрелочного перевода работает следующим образом.
Стрелочный перевод имеет два устойчивых и два промежуточных состояния. Одно из устойчивых состояний соответствует условно принятому как плюсовое, другое - как минусовое положения его подвижных элементов - сердечника крестовины и остряков. Одно из промежуточных состояний соответствует переводу подвижных элементов стрелочного перевода из плюсового в минусовое положение, другое - переводу из минусового в плюсовое положение. На чертеже состояние контактов устройства управления электроприводами стрелочного перевода соответствует плюсовому положению его подвижных элементов.
В плюсовом положении стрелочного перевода осуществляется непрерывный контроль плюсового положения всех его подвижных элементов по следующей электрической цепи: выход 2.2 аппаратуры управления и контроля 2 - второй линейный провод 1.2 кабельной линии 1 - замкнутый контрольный контакт 6.2.2 первой группы контактов 6.2 автопереключателя N-го электропривода 6 - резистор 7.2 - диод 7.1 диодно-резисторного блока 7 - замкнутый контрольный контакт 5.2.2 первой группы контактов 5.2 автопереключателя третьего электропривода 5 - замкнутый контрольный контакт 4.2.2 первой группы контактов 4.2 автопереключателя второго электропривода 4 - замкнутый контрольный контакт 3.2.2 первой группы контактов 3.2 автопереключателя первого электропривода 3 - первый линейный провод 1.1 кабельной линии 1 - вход 2.1 аппаратуры управления и контроля 2. При этом электропитание от источника трехфазного электропитания 8 в электроприводы не подается, а все управляющие реле 3.5-4.6 выключены.
Для перевода стрелочного перевода в минусовое положение нажимается кнопка 13. При этом аппаратурой управления и контроля 2 формируются следующие электрические цепи для одновременного включения минусовых управляющих реле 3.6 первого 3 и 4.6 второго 4 электроприводов стрелочного перевода соответственно. Первая электрическая цепь: выход 2.5 аппаратуры управления и контроля 2 - пятый линейный провод 1.5 кабельной линии 1 - обмотка минусового управляющего реле 3.6 - замкнутый рабочий контакт 3.3.1 второй группы контактов 3.3 автопереключателя первого электропривода 3 - третий линейный провод 1.3 кабельной линии 1 - выход 2.3 аппаратуры управления и контроля 2. Вторая электрическая цепь: выход 2.5 аппаратуры управления и контроля 2 - пятый линейный провод 1.5 кабельной линии 1 - обмотка минусового управляющего реле 4.6 - замкнутый рабочий контакт 4.3.1 второй группы контактов 4.3 автопереключателя второго электропривода 3 - третий линейный провод 1.3 кабельной линии 1 - выход 2.3 аппаратуры управления и контроля 2.
По этим электрическим цепям минусовые управляющие реле 3.6 и 4.6 одновременно включаются, формируя в свою очередь электрические цепи для включения электродвигателей 3.1 и 4.1 первого 3 и второго 4 электропривода стрелочного перевода соответственно.
Электрические цепи включения электродвигателя 3.1: выходы 2.3 и 2.4 аппаратуры управления и контроля 2 - третий 1.3 и четвертый 1.4 линейные провода кабельной линии 1 - замкнутые контакты минусового управляющего реле 3.6 - замкнутые блок-контакты 3.4 - первая 3.1.1 и вторая 3.1.2 обмотки возбуждения электродвигателя 3.1 первого электропривода 3 - третья обмотка 3.1.3 возбуждения электродвигателя первого электропривода 3 - пятый линейный провод 1.5 кабельной линии 1 - выход 2.5 аппаратуры управления и контроля 2.
Электрические цепи включения электродвигателя 4.1: выходы 2.3 и 2.4 аппаратуры управления и контроля 2 - третий 1.3 и четвертый 1.4 линейные провода кабельной линии 1 - замкнутые контакты минусового управляющего реле 4.6 - замкнутые блок-контакты 4.4 - первая 4.1.1 и вторая 4.1.2 обмотки возбуждения электродвигателя 4.1 второго электропривода 4 - третья обмотка 4.1.3 возбуждения электродвигателя 4.1 второго электропривода 4 - пятый линейный провод 1.1 кабельной линии 1 - выход 2.5 аппаратуры управления и контроля 2.
Во время работы электродвигателей 3.1 и 4.1, переводящих в данном случае подвижный сердечник крестовины в минусовое положение, контроль положения первого 3 и второго 4 стрелочных приводов стрелочного перевода отсутствует, так как контрольные контакты 3.2.2 и 4.2.2 первых групп контактов 3.2 и 4.2 первого 3 и второго 4 электроприводов соответственно будут разомкнуты. При этом во время перевода замыкаются рабочие контакты 3.2.1 и 4.2.1 этих групп контактов, создавая электрические цепи для возврата подвижного сердечника крестовины стрелочного перевода в плюсовое положение.
После окончания перевода подвижного сердечника крестовины стрелочного перевода в минусовое положение, замыкаются контрольные контакты 3.3.2 и 4.3.2 вторых групп контактов 3.3 и 4.3 автопереключателей электроприводов 3 и 4 соответственно. При этом создаются следующие электрические цепи для включения минусовых управляющих реле 5.6 и 6.6 третьего электропривода 5 и N-го электропривода 6 соответственно.
Первая электрическая цепь: выход 2.5 аппаратуры управления и контроля 2 - пятый линейный провод 1.5 кабельной линии 1 - обмотка минусового управляющего реле 5.6 - замкнутый рабочий контакт 5.3.1 второй группы контактов 5.3 автопереключателя третьего электропривода 5 - замкнутый контрольный контакт 4.3.2 второй группы контактов 4.3 автопереключателя второго электропривода 4 - замкнутый контрольный контакт 3.3.2 второй группы контактов 3.3 автопереключателя первого электропривода 3 - третий линейный провод 1.3 кабельной линии 1 - выход 2.3 аппаратуры управления и контроля 2.
Вторая электрическая цепь: выход 2.5 аппаратуры управления и контроля 2 - пятый линейный провод 1.5 кабельной линии 1 - обмотка минусового управляющего реле 6.6 - замкнутый рабочий контакт 6.3.1 второй группы контактов 6.3 автопереключателя N-го электропривода 6 - замкнутый контрольный контакт 4.3.2 второй группы контактов 4.3 автопереключателя второго электропривода 4 - замкнутый контрольный контакт 3.3.2 второй группы контактов 3.3 автопереключателя первого электропривода 3 - третий линейный провод 1.3 кабельной линии 1 - выход 2.3 аппаратуры управления и контроля 2.
При этом минусовые управляющие реле 5.6 и 6.6 включаются, формируя в свою очередь электрические цепи для включения электродвигателей 5.1 и 6.1 третьего электропривода 5 и N-го электропривода 6 стрелочного перевода соответственно.
Электрические цепи включения электродвигателя 5.1: выходы 2.4 и 2.3 аппаратуры управления и контроля 2 - четвертый 1.4 и третий 1.3 линейные провода кабельной линии 1 - замкнутые контакты минусового управляющего реле 5.6 - замкнутые блок-контакты 5.4 - первая 5.1.1 и вторая 5.1.2 обмотки возбуждения электродвигателя 5.1 третьего электропривода 5 - третья обмотка 5.1.3 возбуждения электродвигателя 5.1 третьего электропривода 5 - пятый линейный провод 1.5 кабельной линии 1 - выход 2.5 аппаратуры управления и контроля 2.
Электрические цепи включения электродвигателя 6.1: выходы 2.4 и 2.3 аппаратуры управления и контроля 2 - четвертый 1.4 и третий 1.3 линейные провода кабельной линии 1 - замкнутые контакты минусового управляющего и реле 6.6 - замкнутые блок-контакты 6.4 - первая 6.1.1 и вторая 6.1.2 обмотки возбуждения электродвигателя 6.1 N-гo электропривода 6 - третья обмотка 6.1.3 возбуждения электродвигателя 6.1 N-гo электропривода 6 - пятый линейный провод 1.5 кабельной линии 1 - выход 2.5 аппаратуры управления и контроля 2.
Во время перевода остряков стрелочного перевода в минусовое положение, выполняемого третьим электроприводом 5 и N-м электроприводом 6, контрольные контакты 5.2.2 и 6.2.2 первых групп контактов 5.2 и 6.2 автопереключателей третьего электропривода 5 и N-гo электропривода 6 размыкаются, а их рабочие контакты 5.2.1 и 6.2.1 замыкаются, создавая цепи для обратного перевода остряков стрелочного перевода в плюсовое положение.
После окончания перевода остряков стрелочного перевода в минусовое положение замыкаются контрольные контакты 5.3.2 и 6.3.2 вторых групп контактов 5.3 и 6.3 автопереключателей третьего электропривода 5 и N-гo электропривода 6 соответственно. При этом создается следующая электрическая цепь контроля минусового положения стрелочного перевода: выход 2.3 аппаратуры управления и контроля 2 - третий линейный провод 1.3 кабельной линии 1 - замкнутый контрольный контакт 3.3.2 второй группы контактов 3.3 автопереключателя первого электропривода 3 - замкнутый контрольный контакт 4.3.2 второй группы контактов 4.3 автопереключателя второго электропривода 4 - замкнутый контрольный контакт 5.3.2 второй группы контактов 5.3 автопереключателя третьего электропривода 5 - резистор 7.2 - диод 7.1 диодно-резисторного блока 7 - замкнутый контрольный контакт 6.3.2 второй группы контактов 6.3 автопереключателя N-го электропривода 6 - четвертый линейный провод 1.4 кабельной линии 1 - вход 2.4 аппаратуры управления и контроля 2.
Обратный перевод стрелочного перевода в плюсовое положение производится аналогично после нажатия кнопки 12, так как электрические цепи включения плюсовых управляющих реле 3.5, 4.5, 5.5 и 6.5 электроприводов 3, 4, 5 и N соответственно были сформированы во время предыдущего перевода стрелочного перевода в минусовое положение.
Введение в устройство для управления электроприводами стрелочного перевода плюсовых и минусовых управляющих реле повышает надежность заявляемого устройства, так как при этом в его схеме сокращается число наименее надежных элементов - контактов автопереключателей электроприводов в три раза: с 96 у прототипа, до 32 в заявляемом устройстве.