РЕЗЕРВИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ СТРЕЛОЧНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована в системах электрической централизации стрелок и светофоров для управления электродвигателями стрелочных электроприводов.
Известна резервированная система для управления электродвигателем стрелочного электропривода, содержащая три канала вычислительного устройства, выходы которых подключены к входам мажоритарного элемента «2 из 3», выход которого подключен к входу коммутатора напряжения питания электродвигателя, последовательно с которым включен электродвигатель (Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения. - М.: Радио и связь, 1993 г., с.47, рис.2.1).
Недостатком данной системы является ее низкая надежность, так как в ней возможно ложное включение электродвигателя при неисправности каналов вычислительного устройства.
Например, при неисправности одного из каналов вычислительного устройства, вследствие которой на его выходе будет присутствовать потенциал, соответствующий сигналу «логическая 1», и при наличии команды на включение электродвигателя в виде сигнала «логическая 1» на выходе только одного из двух других каналов, мажоритарный элемент зафиксируют поступление от двух каналов вычислительного устройства идентичных команд на включение электродвигателя, после чего коммутатор напряжения питания электродвигателя включит электродвигатель. Такое событие является опасным отказом, не допустимым в системах электрической централизации стрелок и светофоров.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является резервированная система для управления электродвигателем стрелочного электропривода, содержащая три канала вычислительного устройства, мажоритарный элемент «2 из 3», выход которого подключен к входу коммутатора напряжения питания электродвигателя, последовательно с которым включен электродвигатель, три импульсных трансформатора, три диода, три конденсатора и три реле, в котором выход первого канала вычислительного устройства подключен к первичной обмотке первого импульсного трансформатора, последовательно с вторичной обмоткой которого включены первый диод и первое реле, параллельно обмотке которого включен первый конденсатор, выход второго канала вычислительного устройства подключен к первичной обмотке второго импульсного трансформатора, последовательно с вторичной обмоткой которого включены второй диод и второе реле, параллельно обмотке которого включен второй конденсатор, выход третьего канала вычислительного устройства подключен к первичной обмотке третьего импульсного трансформатора, последовательно с вторичной обмоткой которого включены третий диод и третье реле, параллельно обмотке которого включен третий конденсатор, а замыкающие контакты первого, второго и третьего реле подключены к входам мажоритарного элемента «2 из 3» (RU 86924, B61L 19/14, Н03К 19/23. Опубл. 20.09.2009, Бюл. №26).
Недостатком данной резервированной системы для управления электродвигателем стрелочного электропривода является низкая надежность, вызванная ее излишне сложной схемой. Так, схема известной резервированной системы содержит мажоритарный элемент «2 из 3», специальный коммутатор напряжения питания электродвигателя, два источника электропитания.
Задача полезной модели заключается в повышении надежности известной резервированной системы для управления электродвигателем стрелочного электропривода путем упрощения ее схемы.
Технический результат достигается тем, что в резервированной системе для управления электродвигателем стрелочного электропривода, содержащей три канала вычислительного устройства, три импульсных трансформатора, причем выход первого канала вычислительного устройства подключен к первичной обмотке первого импульсного трансформатора, последовательно с вторичной обмоткой которого включены первый диод и первое реле, параллельно обмотке которого включен первый конденсатор, выход второго канала вычислительного устройства подключен к первичной обмотке второго импульсного трансформатора, последовательно с вторичной обмоткой которого включены второй диод и второе реле, параллельно обмотке которого включен второй конденсатор, выход третьего канала вычислительного устройства подключен к первичной обмотке третьего импульсного трансформатора, последовательно с вторичной обмоткой которого включены третий диод и третье реле, параллельно обмотке которого включен третий конденсатор, первый замыкающий контакт первого реле подключен к первому полюсу источника питания электродвигателя, а через последовательно включенные первый замыкающий контакт второго реле и электродвигатель - ко второму полюсу того же источника питания, второй замыкающий контакт первого реле подключен к первому полюсу источника питания электродвигателя, а через последовательно включенные первый замыкающий контакт третьего реле и электродвигатель - ко второму полюсу того же источника питания, второй замыкающий контакт второго реле подключен к первому полюсу источника питания электродвигателя, а через последовательно включенные второй замыкающий контакт третьего реле и электродвигатель - ко второму полюсу того же источника питания.
На фиг.1 приведена схема заявляемой резервированной системы для управления электродвигателем стрелочного электропривода.
Резервированной система для управления электродвигателем стрелочного электропривода содержит вычислительное устройство 1, состоящее из первого 2, второго 3 и третьего 4 каналов, а также первый 5, второй 6 и третий 8 импульсные трансформаторы. Выход первого канала 2 вычислительного устройства 1 подключен к первичной обмотке первого импульсного трансформатора 5, последовательно с вторичной обмоткой которого включены первый диод 8 и первое реле 9, параллельно обмотке которого включен первый конденсатор 10. Выход второго канала 3 вычислительного устройства 1 подключен к первичной обмотке второго импульсного трансформатора 6, последовательно с вторичной обмоткой которого включены второй диод 11 и второе реле 12, параллельно обмотке которого включен второй конденсатор 13. Выход третьего канала 4 вычислительного устройства 1 подключен к первичной обмотке третьего импульсного трансформатора 7, последовательно с вторичной обмоткой которого включены третий диод 14 и третье реле 15, параллельно обмотке которого включен третий конденсатор 16. Первый замыкающий контакт 9.1 первого реле 9 подключен к первому полюсу 17.1 источника питания электродвигателя 17 (не показан на рисунке), а через последовательно включенные первый замыкающий контакт 12.1 второго реле 12 и электродвигатель 18 - ко второму полюсу 17.2 того же источника питания. Второй замыкающий контакт 9.2 первого реле 9 подключен к первому полюсу 17.1 источника питания электродвигателя, а через последовательно включенные первый замыкающий контакт 15.1 третьего реле 15 и электродвигатель 18 - ко второму полюсу 17.2 того же источника питания. Второй замыкающий контакт 12.2 второго реле 12 подключен к первому полюсу 17.1 источника питания электродвигателя, а через последовательно включенные второй замыкающий контакт 15.2 третьего реле 15 и электродвигатель 18 - ко второму полюсу 17.2 того же источника питания.
В качестве реле в заявляемой полезной модели использованы пусковые стрелочные реле типа СКПШ4-160, контактная система которых предназначена для коммутации токов включения-выключения электродвигателей стрелочных электроприводов (Станционные системы автоматики и телемеханики: Учебник для вузов ж.-д. транспорта / Под ред. Вл.В. Сапожникова. - М.: Транспорт, 1997 г., с.97, рис.4.24).
Резервированная система для управления электродвигателем стрелочного электропривода работает следующим образом. При отсутствии команд на включение электродвигателя 18 стрелочного электропривода на выходах каналов 2, 3 и 4 вычислительного устройства 1 присутствует либо постоянные потенциалы - сигналы «логическая 1» или «логический 0», либо сигналы отсутствуют, вследствие нахождения выходов этих каналов в состоянии высокого импеданса. Конденсаторы 10, 13, 16 разряжены, реле 9, 12, 15 выключены, их контакты, 9.1 и 9.2, 12.1 и 12.2, 15.1 и 15.2 соответственно разомкнуты, а электродвигатель 18 отключен от полюса 17.1 источника питания.
При необходимости включить электродвигатель 18 стрелочного электропривода для перевода соответствующей железнодорожной стрелки, на выходах всех трех каналов 2, 3 и 4 вычислительного устройства 1 синхронно формируются импульсы постоянного тока (см. фиг.1). Эти импульсы, проходя по первичным обмоткам импульсных трансформаторов 5, 6 и 7, наводят в их вторичных обмотках ЭДС, которые диодами 8, 11 и 14 соответственно преобразуются в импульсы постоянного тока, заряжающие соответственно конденсаторы 10, 13 и 16. После 6-8 импульсов в команде каждого канала на включение электродвигателя 18 стрелочного электропривода на конденсаторах 10, 13 и 16 накапливается энергия, достаточная для включения реле 9, 12 и 15 соответственно. Эти реле притягивают свои якоря, замыкая контакты 9.1 и 9.2, 12.1 и 12.2, 15.1 и 15.2 соответственно, через которые электродвигатель 18 стрелочного электропривода подключается к первому полюсу питания 17.1, осуществляя перевод стрелки.
Выключение электродвигателя 18 стрелочного электропривода в данном случае происходит после прекращения команд на его включение, формируемых на выходах двух или трех каналов вычислительного устройства 1 после разряда конденсаторов 10, 113 и 16.
Работа резервированной системы для управления электродвигателем стрелочного электропривода как в исправном, так и в неисправных состояниях, иллюстрируется таблицей.
Таблица
№ состояния
Сигналы на выходах каналов
Состояние реле
Состояние электродвигателя 18
1
2
3
9
12
15
1
0
0
0
Выкл
Выкл
Выкл
Выкл
2
<img file="00000002.tif" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
0
0
Вкл
Выкл
Выкл
Выкл
3
0
<img file="00000002.tif" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
0
Выкл
Вкл
Выкл
Выкл
4
0
0
<img file="00000002.tif" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
Выкл
Выкл
Вкл
Выкл
5
<img file="00000002.tif" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000002.tif" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
0
Вкл
Вкл
Выкл
Вкл
6
<img file="00000002.tif" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
0
<img file="00000002.tif" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
Вкл
Выкл
Вкл
Вкл
7
0
<img file="00000002.tif" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000002.tif" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
Выкл
Вкл
Вкл
Вкл
8
<img file="00000002.tif" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000002.tif" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000002.tif" he="5" wi="8" img-content="undefined" img-format="tif" />
Вкл
Вкл
Вкл
Вкл
Как следует из таблицы, при неисправности одного из каналов вычислительного устройства 1 и исправности двух других его каналов резервированная система для управления электродвигателем стрелочного электропривода не утрачивает способность включать электродвигатель стрелочного электропривода. При этом заявляемая полезная модель является более простой системой, чем ее прототип, а значит, и более надежной.