Бесконтактный путевой выключатель

ОПИСАНИЕ 2788 ИИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ Советских Социалистических Республик.МПК Н 015 13/18УДК 621.316.549 (088.8) Комитет по деламооретемий и открыти юллетень М 2 ия 20.Х 1.1970 и Совете Министров СССР4 в изобретенияЗаявитель чк фимский оростроительныи з ЛЮЧАТЕЛ БЕСКОНТАКТНЫЙ ПУТЕ Известны бесконтактные путевые выключатели, содержащие индуктивный трансформаторный датчик с переменным воздушным зазором, диодный переключатель тока, транзисторный усчлитель с источником питания и источник напряжения смещения при колебаниях напряжения питания. Однако такие выключатели имеют высокую погрешность срабатывания.Предложенный выключатель отличается от известных тем, что вторичная обмотка индук тивного датчика одним своим концом подключена к минусовой клемме источника напряжения смещения, а другим - к входу диодного переключателя, выход которого соединен с базой транзистора усилителя, причем плюсовая клемма источника смещения соединена с плюсовой клеммой источника питания напряжения транзисторного усилчтсля,Такое выполнение выключателя позволяет упростить его устройство и повысить надежность,На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема описываемого выключателя; на фиг. 2 - схема включения выключателей по схеме И; на фиг. 3 - то же, по схеме ИЛИ.Выключатель состоит из индуктивного трансформа горного датчика положения 1, источника напряжения смещения 2 и диодного переключателя тока 3. Датчик положения представляет собой магнитную систему с переменным воздушным зазором, катушка которого имеет две обмотки - первичную и вторичную, Изменение воздуш ного зазора происходит при перемещенииякоря 4, который жестко связывается с механизмом и играет роль упора управления. Первичная обмотка датчика питается от сети переменного тока через балластное активное со противлеыпе 5, величина которого с цельюполучения постоянной магнитодвикущей силы выбирается значительно большой наибольшего полного сопротивления датчика. Следовательно, величина напряжения на вторичной 5 обмотке является функцией положения якоря.Для получения дискретного сигнала на выходе выключателя при монотонно изменяющейся пндуктивности датчика 1 его вторичная обмотка включается последовательно с напря жепием смещения, получаемым от отдельноговыпрямителя, нагруженного сопротивлением 6. Минус источника напряжения смещения подк;почается к концу вторичной обмотки датчика, а плюс - к положительному полюсу 25 источника коллекторного напряжения 7. Следовательно, потенциал начала вторичной обмотки датчика относительно общего провода, потенциал которого принимается за нуль, смещается в отрицательном направлении.30 Диодный переключатель тока 8 состоит изактивного сопротивления 8 и двух соединенных с ним полупроводниковых диодов 9 и 10, включенных катодами навстречу друг другу, К аноду входного диода 9 подключается начало вторичной обмотки датчика 1, а к аноду выходного диода 10 база транзистора 11.При досгаточно большом воздушном зазореуправляющее напряжение, которое равно разности между напряжением на вторичной обмотке датчика и напряжением смещения, в положительный полупериод имеет отрицательное значение, так как в этом случае напряжение датчика меньше напряжения смещения.Отрицательное управляющее напряжение закрывает диод 9. В отрицательный полупериод этот диод запирается совместным действием обоих напряжений. Следовательно, из базы транзистора 11 через диод 10 вытекает ток 16, величина которого ограничивается сопротивлением 8 и выбирается достаточной для полного открытия транзистора. При протекании этого тока потенциал точки А относительно положительной шинки источника коллектор- ного напряжения 7 имеет отрицательное значение.При движении якоря, вызывающего уменьшение воздушного зазора, увеличивается напряжение на вторичной обмотке датчика, в результате чего в положительный полупериод увеличивается (алгебраически) управляющее напряжение. В том положении якоря, когда величина управляющего напряжения равна потенциалу точки А, диод 9 начинает проводить ток, протекающий по цепи: датчик 1 - диод 9 - сопротивление 8 - источники напрякения 2 и 7, т, е. начинается переключение тока из базы транзистора 11 во вторичную обмотку датчика положения 1. При дальнейшем перемещении якоря напряжение на вторичной обмотке датчика возрастает настолько, что потенциал точки А становится раьным потенциалу нулевого провода, а переход эмиттер в ба транзистора оказывается закороченным, т. е, процесс переключения тока, ранее прогекающего по базе транзистора в цепь датчика, закончится. Эта точка и является точкой срабатывания выключателя.В отрицательный полупериод диод 9 заперт, а транзистор 11 открыт. Следовательно, включенное состояние выключателя характеризуется периодическим запиранием транзистора 11 с частотой сети, причем время запирания увеличивается с ростом вторичного напряжения датчика, Так как на выходе датчика положения в точке срабатывания имеется положительный сигнал, который принимается за единицу, то на выходе транзистора в режиме включено имеется отрицательный сигнал, т. е. сигнал нет.При изменении величины напряжения питания, если положение якоря не изменилось, пропорционально изменяются напряжение на вторичной обмотке датчика, напряжение источников коллекторного напряжения и смещения, Это в свою очередь вызывает пропорциональное изменение управляющего напряжения и тока, создаваемого им, с одной стороны, и тока 1 б, ограничиваемого сопротивлением б, с другой стороны. Следовательно, положение точки срабатывания не изменится,так как ток, ранее протекавший по базе транзистора, по-ирежцему протекает по цепи дат 10 чикаЕсли соединить параллельно аноды выходных диодов, входящих в различные переключатели тока, и подключить их на вход одноготранзисторного усилителя, то получается ло 15 гическая схема И положительных сигналов,Таким образом, транзистор закроется тольков том случае, если на вход каждого переключателя тока поступит сигнал от соответствующего датчика. Следовательно, выходной диод20 переключателя тока ллграет роль составногоэлемента диодной логической схемы И положительных сигналов (фиг. 2),Если присоединить параллельно к катодувходного диода переключателя тока несколь 25 ко дополнительных диодов, то получается логическая схема ИЛИ положительных сигналов. В этом случае трацзи тор закроется,если ца любой из анодов входных диодов поступит сигнал от соответствую".цего датчикаЗ 0 (фиг. 3), Следовательно, входные диоды переключателя тока играют роль составного элемента диодной логической схемы ИЛИ положительных сигналов.Возможно осуществить и смешанные схемы35 ИЛИ, И, а также управление одним датчиком несколькими переключателями тока.Таким образом, при подключении предлагаемого выключателя к логическим элементамне требуется применения каких-либо согласу 40 ющих элементов или усилителей, за счет чегодостигается значительное упрощение схем управления и повышение их надежности при одновременном повышении гочиости работы выключателей.45Предмет изобретенияБесконтактный путевой выключатель, содержащий индуктивный трансформаторный датчик с переменным воздушным зазором, диод 50 иьш переключатель тока, транзисторный усилитель с источником питания и источник напряжения смещения, отличающиася тем, что,с целью упрощения выключателя и повышенияего надежности, вторичная обмотка индуктив 55 ного датчика одним своим концом подключена к минусовой клемме источника напряжения смещения, а другим - ко входу диодногопереключателя, выход которого соединен сбазои транзистора усилителя, причем плюсо 60 вая клемма источника смещения соединена сплюсовой клеммой источника питания напряжения транзисторного усилителя.278811фиг. ЭСоставитель В. Круглова Редактор А. Ю, Пейсоченко Техред Л, Я. ЛевинаКорректоо Т. А. Уманец Заказ 3292/13 Тираж 480 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, .К, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2