Устройство для контроля положения железнодорожной стрелки

СОЮЗ СОВЕТСНИХООЭЮДЮ/НЕОВХРЕСПУБЛИН 61 . 7 08 ЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ ПИСА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ГЮ ДЕ ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(72) С.И. Виглин, Н.П. Золочевскый, В,В. Карачевцев и П.Д. Кулик (71)Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта ИМ, С.М. КироваР 53) 656.257:625.15.3(088.8) (56) 1, Л,вторское свидетельство СССР 9 533512, кл. В 61 (, 7/08, 1976. (54)(57) 1. уСТРОЙСтВО дЛя КОИТРОЙ ПОЛОЖЕНИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТРЕЛКИу содержащее контрольный трансформатор одна обмотка которого подключена к источнику переменного тока, а к другой через .последовательно соединенные размыкающие контакты пускового реле и контакты автопереключателя подключены фазосдвигающие эле менты, .первое и второе реле контроля положения стрелки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повы,шения надежности и исключения опасных Отказов, оно снабжено дополнительным трансформатором, формирователями .соответственно контрольных и ннфор,80 А мационных импульсов, первым и вторым блоками контРоля очередности поступ- . ленияимпульсов, двумя преобразователями напряжения, при этом к третьей обмотке контрольного трансформатора подключены входы формирователя конт;рольных импульсов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому,и второму входам йервого блока контроля очередности поступления импульсов, а третий и четвертый выходы связаны сдответственно с первым и вторым входами второго блока контроля очередности поступления импульсов, одна обмотка дополнительного трансформатора соединена последовательно с второй об- Ф моткой контрольного трансформатора, Е а другая обмотка дополнительного трансформатора. связана. с входами фор мирователя информационных импульсов, выход которого связан с третьими вхо дами первого и второго блоков контро. ля очередности поступления импульсоввыходы которых через соответствующий преобразователь напряжения свя-. заны с соответствующими реле контроля положения стрелки.1024341 Изобретение относится к .железнодорожной автоматике и телемеханикеи может быть использовано в устройствах электрической централизации стрелок исигналов.5Известно устройство для контроляпблояения железнодорожной стрелки,содержащее контрольный трансформатор,одна обмотка которого подключена кисточнику переменного тока, а к другой через последовательйо соединенные размыкающие контакты пусковогореле и контакты автопереключателяподключены фазосдвигающие элементы,первое и второе реле контроля положения стрелки Ц,Однако недостаточная надежностьдвухэлементных секторных индукцион. ных реле приводит к опасным отказам.Сектор двухзлементного секторногоиндукционного реле изготовления из 20тонкого листового алюминия, имеетдлинные узкие прорези, в результатечего представляет собой легко деформируемую конструкцию, Двигается сектор между двумя магнитопроводами, 25зазор а которыми у него составляетдоли миллиметра, Имея очень малыйвес и дополнительйые противовесы,сектор может быть задержан в верхнемположении при его малейшей деформа- ЗОции или при попадании в зазор влагив зимних условиях, а это может привести к опасному отказу - ложномуположению стрелки.Цель изобретения в ,повышение надежности и исключение опасных отказов,Для достижения указанной цели устройство для контроля положения железнодорожной стрелки, содержащееконтрольный трансформатор, одна об- Омотка которого подключена к источйикупеременного тока, а к другой червзпоследовательно соединенные размыкающие контакты, пускового реле и кон-.такты автопереключателя подключены ,45фазосдвигающие элементы, первое ивторое реле контроля положения стрелки, снабжено дополнительным трансформатором, формирователями соответственнб контрольных и информационных 59 2, устройство по п.1,. о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирбва тель информационных импульсов содер : жит геркон, один вывод обмотки котоА рого непосредственно, а другой через диод образуют входы Формирователя, конденсатор, одна обкладка которого подключена к одному полюсу источника питания, другая обкладка - через замыкающий контакт геркона, подключена к другому полюсу источника питания через резистор, при этом другая обкладка конденсатора через размыкающий контакт этого же геркона образует выход формирователя информацион-, ных импульсов,2мпульсов,первым и вторым блокамионтроля очередности поступления. импульсов, двумя преобразователями напряжения, при этом к третьей обмот" ке контрольного трансформатора подключены входы Формирователя контрольных импульсов, первый и второй выходы которого подключены соответствено к первому и второму входам первого блока контроля очередности поступления импульсов, а третий и четвертый выходы связаны соответственно с первым и вторым входами второго блока кбнтроля очередности поступленияимпульсов, одна обмотка дополнительного трансформатора соединена последовательно с второй Обмоткой контрольного трансформатора, а другая обмотка дополнительного трансформатора связана с входами формирователя ин- формационных импульсов, выход которого связан с третьими входами первого и второго блоков контроля. очередности поступления импульсов, выходы которых через соответствуюэщий преобразователь напряжения связаны с соответст,вуюцими реле контроля положения стрелки.Причем формирователь информацион ных импульсов содержит геркон, один% вывод обмотки которого непосредст. венноа другой через диод образуют входы Формирователя, конденсатор, одна обкладка которого подключена к одному полюсу источника питания, другая обкладка - через замыкающий контакт геркона подключена к другому полюсу источника питания через резистор, при этом другая обкладкаконденсатора через размыкающий контакт этого же геркона образует выход Формирователя информационных импульсов. Йа фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства;на фиг.2 - принципиальные схемы формирователя информационных импульсов и блока контроля очередности поступления импульсов и,схема их соедине 1 ний; на фиг.З - принципиальная схема Формирователя контрольных импуль 1024,341пульсов имеет четыре выхода - первый 20, второй 21, третий 22 и четвертый 23Первый блок 11 контроля очередности поступления импульсов имеет три входа - первый 24, второй 25 и третий 26. Второй блок 12 контроля очередности поступления импульсов имеет также три входа " первый 27, второй 28 и третий 29, Первичная обмотка 17 контрольного транс форматора 1 подключена к источнику ,30 переменного тока. Дополнительный трансформатор 8 имеет первичную об.мотку 31 и вторичную обмотку 32,. Формирователь 10 информационных импульсов содержит диод 33, через который ко входу формирователя подключена обмотка .геркона 34, контакт 35 которого подключает конденсатор 36 к выходу формирователя или через резистор 37 к источнику постоянного тока.Первый блок 11 контроля очередности поступления импульсов содержит трансфлюксор 38 с обмотками подготовки 39, записи 40, считывания 41 и выходной 42, которая подключена к базе транзистора 43, Обмотки 39" 41 одними концами образуют соот-. ветственно входы 24-26, а вторыми ко цами соответственно через резисторч 44-46 подключены к источнику постоянного тока. а блок 12 контроля очередносения импульсов содержит транс 7 с обмотками подготовки 48считывания 50 и выходной ая подключена к базе тран. Обмотки 48 и 50 одними бразуют. входы 27 и 29, а нцы этих обмоток соответстез резисторы 53 и 54 подклю точнику постоянного тока. Об .трансфлюксора 47 второго включена последовательно с 40 трансфлюксора 38 первого Второй ти поступлфлюксор 4 записи 49 51, котор зистора 5 концами о вторые ко венио чер чены к ис мотка 49 регистра обмоткой,сов, на фиг.4 - принципиальная схе:ма преобразователя напряжения.Устройство для контроля положения железнодорожной стрелки содержит контрольный трансформатор 1, контакты пускового реле 2 и 3, контакты автопереключателя 4 и 5,.фазосдвигающие элементы - дроссель б и конденсатор 7, дополнительный. трансформатор 8, формирователь 9 контрольных импульсов, формирователь 10 информационныи импульсов, первый 11 и второй 12 блоки контроблока 11 контроля очередности постуМ ления импульсов.Формирователь 9 контрольных импульсов содержит четыре трансформа" тора 55-58 с прямоугольной петлей 5 гистерезиса. Эти трансформаторы содержат обмотки 59-62 смещения соответственно. Трансформаторы 55 и 56 .имеют первичные обмотки 63 и 64 и по две вторичные обмотки соот ветственно 65,66 и 67,68Вторичные обмотки этих трансформаторов подключены к базам транзисторов 69-72В цепь коллекторов транзисторов 69 и 71 включены первичные обмотки 73 15 и 74 соответственно трансформаторов 57 и 58. Трансформаторы 57 и 58 име" ют вторичные обмотки 75 и 76, подключенные к базам транзисторов 77 и 78, а также обмотки 79 и 80 обрат ной связи соответственно.Преобразователи 13 и 14 напряже.я выполнены по одной скеме и содер .жаттрансформатор с прямоугольной ,петлей 81 гистерезиса с первичной обмоткой 82, обмоткой 83 смещения и вторичными, обмотками 84 и 85, под" ключенными к базам транзисторов 86 и 87, а также обмотками 88 и 89 обратной связи, включенными в коллек-торнув цепь соответственно транзис 3 О торов 86 и 87 последовательно с оботками 90 и 91 трансформатора 92, торичная обмотка 93 которого под 1 ключена к выпрямителю 94,Формирователь 9 контрольных им- Ю пульсов предназначен для формиров - ния импульсов допустимых границ сдвига фазы информационного напряжения по отношению к контрольному. Он работает следующим образом. Конт рольное напряжение от источника 10 переменного тока трансформируется трансформатором 1 и с его вторичной обмотки 19 подается на вход формирователя контрольных импульсов. Ток, вызываемый этим напряжением, .проходит по первичным обмоткам 63 и 64 трансформаторов 55 и 56, вызывая в их сердечниках магнитные потоки.Одновременно с этим ток смещеЖ ния, проходящий по обмоткам 59 и 60, смещения, вызывает в сердечниках этих трансформаторов дополнительные магнитные потоки, причем маг"нитный поток обмотки 59 смещения55 трансформатора 55 совпадает с магнит- У . ным потоком, создаваемым первичной обмотюой 63 при отрицательной полуволне напряжения 01, а магнитный поток обмотки 64 трансформатора 60 56 совпадает с магнитным потоком, создаваемым первичной обмоткой 64 при положительной полуволне напряжения 0. Это сделано для того, :чтобы сердечник трансформатора 55 65 перемагничивался при достиженииПеременное напряжение от источника 30 переменного тока поступает на первичную обмотку 17 контрольного трансформатора 1, Трансформированное напряжение с обмотки 19 подается на вход формирователя,9 контрольных импульсов и на его выходах появляются импульсы тока.Нагрузкой. обмотки 18 являются Фаэосдвигающие элементы- конденсатор или дроссель, которые подключаются в зависимости от положения стрелки. Если стрелка находится в таком положении, что контакт авто- переключателя 4 подключает к линии дроссель, то ток попервичной обмотке. 31 трансформатора 8 отстает от напряжения 01 иа угОл, близкий к 90. Соответственно и ток через обмотку геркона 34 4 отстает от напряжения Ор ню 90К выходу формирователя 10 инфор- Ф ;мационных импульсов заряженный конф, денсатор 36 подключается после поспОложительной полуволной напряжения Цустановленного пороговогоэначейия и при уменьшении ниже порогового значения, а сердечник трансформатора 56 перемагничивался нридостижении отрицательной полуволвы 5напряжения 0 установленного порогового значения и при уменьшении нижепорогового значения.При достижении положих льнойполуволной напряжения 0 ц, установленного порогового значения, происходит перемагничивание сердечникатрансформатора 55 в единичное состояние и в обмотках 65 и 66 народятсянапряжения, прикладываемые к базамтранзисторов 69 и 70, причем,так,что транзистор 69 кратковременно от-крывается, а транзистор 70 нет. Коллекторный ток транзистора 69 проходит по обмотке 73 трансформатора 57 20и создает магнитный поток, которыйпревышает магнитный поток, создаваемый обмоткой 61 смещения, Сердечник трансформатора 57 перемагннчи"вается в единичное состояние, в 25обмотке 75 наводится напряжениеи транзистор 77 кратковременно от"крывается, а на выходе 20 появляетсяимпульс. После окончания импульсаколлекторного тока транзистора 69 30по обмотке 73 трансформатора 57,магнитный поток обмотки 61,смещенияперемагничивает сердечник 57 в нулевое состояние. Если же произойдетобрыв в цепи обмоток смещения, то 35триггер на транзисторе 77 и трансФорматоре 57 не пропускает .на выход формирователя импульсы, которыетеперь Формируются не на уровне смещения, а при изменении мгновеннымзначением напряжения О полярности.При уменьшении магнитного потоканаводимого в сердечнике трансформатора 55 с обмоткой 63, ниже потокасмещения, происходит перемагничивание сердечника трансформатора 55 внулевое состояние, кратковременнооткрывается транзистор 70 и выдаетимпульс на выход 21.При отрицательной полуволне напряжения 04 аналогично работает . 50вторая половина опорного формирова теля 9 импульсов, и импульсы появляются на выходах 22 и 23.Блок 11 контроля очередности пос.тупления импульсов предназначен для 55контроля очередности поступленияимпульсов с выходов формирователей,контрольного и информационного импульсов. Он содержит трансфлюксор 38 с обмотками и транзистор 43, Импульс подготовки, поступающий на вход 24, подготавливает трансфлюксор для записи информации. Импульс записи, поступающий на вход 25, проходит по обмотке 40 и записывает единицу,) После этого должен на вход 26 поступить импульс считывания и с помощью обмотки 41 считывания производит ся считывание, Если до момента считы 1 вания записана единица, то в обмотке42 в момент считывания находится импульс, который кратковременно откроеттранзистор 43 и на выходе регистра появится импульс тока. Если же между импульсом подготовки, проходящим по обмотке 39, и импульсом считывания, проходящим по обмотке 41, нет импульса записи, то в момент считыва-; ния импульс,в обмотке 42 не появлфт ся. Если же импульс записи нд омотку 40 поступает после имульса считывания, то эта информация описана импульсом подготовки и в обмотке 42 импульс не появляется.Формирователь 10 информационных импульсов предназначен дляформирова ния импульсов на его выходе в момент окбнчания положительной полуволны информационного напряжения или.совпадающего с ним тока. При протекании тока 4 через геркон 34 последний срабатывает при достижении мгновенным значением тока величины тока срабатывания ср 4. Своим контактом 35 геркон 34 подключает конденсатор 36 через резистор 37 н источнику постоянного тока, конденсатор 36 заряжается и напряжение на его обкладках 06 растет. После уменьшения мгновенного значения тока 4 ниже тока отпускания геркона 34 огеркон размыкает свои фронтовые контакты и замыкает тыловые, в результате этого к выходу . информационного формирователя импульсов подключается заряженный конденсатор 36.устройство для контроля положения железнодорожной стрелки работает следующим образом,тупления импульса подготовки с выхода 20 формирователя 9 контрольныхимпульсов и.псред поступлением импул,са считывания с выхода 21 ФоЯ В, стор 45, ограничивающий величинутока разряда конденсатора Зб. Поскольку информационный импульс приходит 10в установленный промежуток временитолько для первого блока 11 контроля. очередйости поступления импульсов,то в момент поступления импульса счи"тывания 2 в обмотке 42 наводится 15напряжение, транзистор ,43 кратковременно открывается и проходит импульсколлекторного тока 4 . При следующих периодах напряжения все повторяется снова и на вход первого преобразователя 13 напряжения поступают периодические импульсы, которые преобразуются в постоянное напряжение и первое реле 15.контроля положения стрелки возбуждается, контролируя этим одно положение стрелки,Если контакты автопереклвчателя5 подключают к линии конденсатор 7,то ток в первичной обмотке 31 трансформатора 8 опережает напряжение Ина угол, близкий к 90 О. Соответст. венно и ток через обмотку геркона 343 опережает напряжение Оу на 90.К выходу формирователя 10 информа.ционных импульсов заряженный конденсатор,36 подключен после поступления"З 5,импульса подготовки с выхода 22 фор"мирователя 9 контрольных импульсови перед поступлением импульса считывания с выхода 23 формирователя 9контрольных импульсов. Поскольку им пульс записи проходит по обмоткам ,записи 40 и 49 в установленный про.межуток времени только для блока 12, то в момент поступления импульса очи" тыванияв обмотке 51 наводится напряжение, транзистор 52 кратковременно открывается и проходит импульс коллекторного тока . В следующие периоды напряжения эти импульсы повторяются и с помощью второго :преобразователя 14 напряжения преобразуются в постоянное напряжение, приводящее к срабатыванию второго реле. 1 б контроля положения стрелки, контролирующего второе положение железнодорожной стрелки.При. неправильном подключениилиней-. ных проводов к контактам автопереклю, ,чателя 4 и 5 ложного контроля не 1 произойдет, так как в линейную цепь включен тот же фазосдвигающий элемент. Ложный контроль положения стрелки не произойдет также и при попадании в линию постоянного тока от рабочей ,батареи, а также при появлении дуги на коллекторе электродвигателя.Исключение из устройства для контроля положения железнодорожной стрелки двухэлементного секторного реле .индукционного типа и введение в нее дополнительного трансформатора, Фор мирователей контрольного и информационного .импульсов, двух блоков контроля очередности поступления юшульсов и двух преобразователей напря-. жения позволяет исключить опасные отказы в устройстве и этим повысить надежность устройства для контроля положения железнодорожной стрелки., Ужго каз 4305/16 Ти ВНИЯПИ Государствен по делам иэобрет 113035, Иосква, Жлиал ППП "Патент507 Подлисо комитета СССРй и открытий Раушская .наб., д.