Устройство управления стрелочным электроприводом

Устройство управления стрелочным электроприводом относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) на железнодорожном транспорте.

Полезная модель решает задачу увеличения надежности отключения мотора электропривода после завершения перевода стрелки.

Решение этой задачи достигается тем, что в одном из однополярных реле контроля стрелки применена дополнительная рабочая обмотка, при этом эта дополнительная рабочая обмотка включена последовательно в цепь подключения одного из линейных проводов к источнику трехфазного переменного тока.

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в устройствах сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) на железнодорожном транспорте.

Известно устройство управления стрелочным электроприводом, содержащее три линейных провода, электропривод с трехфазным электромотором и авто переключателем с контрольными и рабочими контактами, поляризованное пусковое реле и нейтральное пусковое реле с обмоткой удержания и обмоткой возбуждения, подключенной одним концом к одному полюсу источника питания постоянного тока, а другим концом к другому полюсу этого источника питания через контакты поляризованного пускового реле и контакты реле плюсового и минусового положения стрелки, одно и другое однополярные реле контроля стрелки с рабочими обмотками и поляризующими обмотками, фазоконтрольный блок с выводами для подключения одной, другой и третьей фаз трехфазного переменного тока, с одним, другим и третьим выводами для подключения трехфазной нагрузки и выводами для подключения реле, управляющий вычислительный комплекс (УВК) микропроцессорной системы централизации с клеммами теста замыкающего, размыкающего контактов и клеммами для ввода информации о плюсовом, минусовом положениях стрелки, соединенным между собой контактами поляризованного пускового реле и контактами одного и другого однополярного реле контроля стрелки, блок реле перевода стрелки в плюсовое, минусовое положение, трансформаторы, диоды, конденсаторы, резисторы, источники постоянного, переменного и трехфазного переменного токов, (см. 1).

Это устройство принято в качестве прототипа, как наиболее близкое к предложенному по своей технической сущности.

Недостатком противопоставленного устройства является малая надежность выключения контактом реле контроля стрелки электромотора электропривода после перевода стрелки из-за шунтирования источником трехфазного переменного тока контрольного диода, что препятствует срабатыванию этого реле от выпрямленного этим диодом рабочего напряжения.

Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является устранение указанного недостатка противопоставленного устройства.

Решение этой задачи достигается тем, что в одном из однополярных реле контроля стрелки применена дополнительная рабочая обмотка, при этом эта дополнительная рабочая обмотка включена последовательно в цепь подключения одного из линейных проводов к источнику трехфазного переменного тока,

В предложенном устройстве достигнуто обеспечение надежного выключения электромотора электропривода контактом реле контроля стрелки, т.к. протекающий по включенной последовательно с линейным проводом дополнительной рабочей обмотке этого реле выпрямленный контрольным диодом рабочий ток электромотора обеспечивает надежное срабатывание реле контроля стрелки после завершения перевода стрелки и подключения этого контрольного диода к линейным проводам контрольными контактами авто переключателя.

Предложенное техническое решение является новым, т.к. из уровня техники не известны трех проводные устройства управления стрелочным электроприводом переменного тока, в которых в одном из однополярных реле контроля стрелки применена дополнительная рабочая обмотка, при этом эта дополнительная рабочая обмотка включена последовательно в цепь подключения одного из линейных проводов к источнику трехфазного переменного тока.

Предложенное техническое решение является промышленно применимым, т.к. при его использовании достигается получение технического результата в виде обеспечения надежного выключения электромотора электропривода контактом реле контроля стрелки после завершения перевода стрелки.

Из выше изложенного следует, что предлагаемое техническое решение соответствует требованиям, предъявляемым к полезной модели.

Пример выполнения предлагаемого трех проводного устройства управления стрелочным электроприводом переменного тока показан на фиг.1.

Схема трех проводного устройства управления стрелочным электроприводом переменного тока (см. фиг.1) содержит управляющий вычислительный комплекс (УВК) 1 микропроцессорной системы централизации с клеммами теста замыкающих контактов 1.1 и теста размыкающих контактов 1.2, клеммами ввода информации о плюсовом 1.3 и минусовом 1.4 положениях стрелки, релейный блок 2, содержащий реле перевода стрелки в плюсовое положение 2.1 и его контакты 2.1.1, 2.1.2, 2.1.3 и реле перевода стрелки в минусовое положение 2.2 и его контакты 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3 (на фиг.1 схема включения обмоток этих реле не показана), двух обмоточное поляризованное пусковое реле 3 и его контакты 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, нейтральное пусковое реле 4 с обмоткой возбуждения 4.1 и обмоткой удержания 4.2 и его контакты 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, одно однополярное реле контроля стрелки 5 с рабочей 5.1 и поляризующей 5.2 обмотками и его контакты 5.3, 5.4 и другое однополярное реле контроля стрелки 6 с рабочей 6.1, дополнительной рабочей обмоткой 6.2 и поляризующей 6.3 обмотками и его контакты 6.4, 6.5, 6.6, трансформатор 7 с вторичными 7.1, 7.2 обмотками и выпрямителем 7.3, фазоконтрольный блок 8 трансформаторами 8.1, 8.2, 8.3 и выводами 8.1.1, 8.2.1, 8.3.1 для подключения соответственно одной, другой и третьей фаз источника трехфазного переменного тока, выводами 8.1.2, 8.2.2, 8.3.2 для подключения трехфазной нагрузки, выпрямителем 8.4 и выводами 8.4.1, 8.4.2 для подключения реле, электропривод 9 с контрольными 9.1 и рабочими 9.2 контактами авто переключателя и трехфазным электромотором 9.3, линейные провода 10, 11, 12, диоды 13, 14, 15, конденсаторы 17, 18, 19, резисторы 20, 21, 22, 23, фазосдвигающий резистор 24, источник питания реле «+ПБ», «-МБ», источник трехфазного переменного тока 25, источник переменного тока 26. Дополнительная рабочая обмотка 6.2 включена последовательно в цепь подключения линейного провода 10 к фазе 1ф источника напряжения 25.

Поляризующие обмотки 5.2 и 6.3 соединены параллельно.

Устройство фиг.1 изображено в нормальном состоянии контроля плюсового положения стрелки, при этом от обмотки 7.1 трансформатора 7 на рабочую обмотку 5.1 через размыкающие контакты 4.5, 4.6 в линейные провода 10, 12 и на подключенный к ним через нормально замкнутые контрольные контакты авто переключателя 9.1, диод 15 и резистор 23 поступает напряжение переменного тока от источника этого тока 26, которое под воздействием диода 15 выпрямляется и имеет одну полярность, а полярность этого выпрямленного напряжения совпадает с полярностью напряжения, подаваемого через нормально замкнутый контакт 3.4 от выпрямителя 7.3 на поляризующую обмотку 5.2, отчего реле 5 возбуждено, от обмотки 7.1 трансформатора 7 на рабочую обмотку 6.1 через размыкающие контакты 4.4, 4.5 в линейные провода 10, 11 и на подключенный к ним через нормально замкнутые контрольные контакты авто переключателя 9.1, диод 15 и резистор 22 поступает напряжение переменного тока от источника этого тока 26, которое под воздействием диода 15 выпрямляется и полярность этого выпрямленного напряжения совпадает с полярностью напряжения, подаваемого через нормально замкнутый контакт 3.4 от выпрямителя 7.3 на поляризующую обмотку 6.3, отчего реле 6 возбуждено.

От клеммы 1.1 УВК через нормально замкнутый контакт 3.1 поляризованного пускового реле и замкнутые контакты 5.3, 6.6 реле контроля стрелки на клемму 1.3 УВК поступает тест замыкающего контакта, чем фиксируется плюсовое положение стрелки.

Для перевода стрелки из плюсового в минусовое положение от выходного устройства УВК возбуждается реле перевода стрелки в минусовое положение 2.2, которое замкнет контакты 2.2.1, 2.2.2 и разомкнет контакт 2.2.3, от чего возбудится реле 4 по цепи: «+» выпрямителя 7.3, нормально замкнутый контакт 3.4, замкнутые контакты 2.1.2, 2.2.2, обмотка реле 4.1, «-» выпрямителя 7.3. Реле 4 замыкающими контактами 4.5 через линейный провод 10 и замкнутые рабочие контакты авто переключателя 9.2 и конденсатор 19 и фазосдвигающий резистор 24 подключит один вывод электромотора 9.3 к источнику переменного тока 25, замыкающими контактами 4.4 через линейный провод 11 подключит второй вывод электромотора 9.3, замыкающими контактами 4.6 через линейный провод 12 подключит третий вывод электромотора 9.3 к источнику переменного тока 25 с не измененной последовательностью чередования фаз, отчего перевод стрелки не будет происходить.

Размыкание размыкающего контакта 4.6 прекратит питание обмотки 5.1 от диода 15, от чего реле 5 отпустит свой якорь и разомкнутым замыкающим контактом 5.3 прекратит подачу на клемму 1.3 теста замыкающего контакта, а замкнутым размыкающим контактом 5.3 подаст на эту клемму тест размыкающего контакта от клеммы 1.2, отчего прекратится контроль плюсового положения стрелки. Замкнутый размыкающий контакт 5.4 подключит тест размыкающего контакта от клеммы 1.2 к клемме 1.4, что исключит возможность получения ложного контроля минусового положения стрелки в этот период работы схемы.

Замкнутый замыкающий контакт 4.3 создаст цепь срабатывания реле 3: «+ПБ», замкнутый контакт 2.2.1, обмотка реле 3, диод 13, замкнутый контакт 4.3, «-МБ».

Реле 3 переключенным контактом 3.4 подключит через резистор 21 питание обратной полярности поляризующих обмоток 5.2, 6.3 от выпрямителя 7.3.

Переключенные контакты 3.2, 3.3 изменят последовательность чередования фаз от источника трехфазного переменного тока 25 в линейных проводах 11, 12, отчего трехфазный электромотор 9.3 начнет перевод стрелки в минусовое положение.

В начале перевода стрелки замкнутся нормально разомкнутые рабочие контакты 9.2 авто переключателя, которые зашунтируют конденсатор 19 и фазосдвигающий резистор 24, чем будет обеспечен нормальный режим питания обмоток электромотора 9.3 на все время перевода остряков стрелки, и разомкнутся контрольные контакты 9.1 и отключат от линейных проводов 10, 11, 12 диод 15, отчего прекратится питание постоянным током рабочей обмотки 6.1, и реле 6 также отпустит свой якорь, разомкнет замыкающие контакты 6.4, 6.6 и замкнет размыкающий контакт 6.5 и тем самым создаст цепь удержания якоря реле 4 обмоткой 4.2 от выпрямителя 8.4 под воздействием протекающего по первичным обмоткам трансформаторов 8.1, 8.2, 8.3 рабочего тока электромотора 9.3, отчего реле 4 удерживает якорь в притянутом положении в течение всего времени перевода стрелки.

После завершения перевода стрелки в минусовое положение разомкнутся и снимут шунт с конденсатора 19 и фазосдвигающего резистора 24 нормально замкнутые рабочие контакты 9.2 авто переключателя, отчего конденсатор 19 и фазосдвигающий резистор 24 окажется включенным последовательно с обмоткой электромотора 9.3 на весь период контроля положения стрелки, а также замкнутся нормально разомкнутые контрольные контакты авто переключателя 9.1, которые изменят полярность подключения диода 15 к линейным проводам 10, 11, 12.

Т.к. измененная полярность подключения диода 15 к линейным проводам 10, 11 соответствует полярности подключения питания к поляризующей обмотке 6.3, то реле 6 возбудится под воздействием протекающего по дополнительной рабочей обмотке 6.2 выпрямленного диодом 15 рабочего тока источника 25 и размыкающим контактом 6.5 выключит цепь питания обмотки реле 4.2, отчего это реле отпустит свой якорь и разомкнутыми замыкающими контактами 4.4, 4.5, 4.6 отключит питание электромотора 9.3 от источника 25, а замкнутыми размыкающими контактами 4.4, 4.5, 4.6 обеспечит питание рабочих обмоток 5.1, 6.1 от обмотки 7.1 трансформатора 7 и диода 15.

Реле 5 возбудится т.к. рабочая обмотка 5.1 получит питание от выпрямителя 15 через замкнутый размыкающий контакт 4.6, полярность которого совпадает с полярностью питания, получаемого поляризующей обмоткой 5.2 от выпрямителя 7.3. Реле 6, которое ранее возбудилось по дополнительной рабочей обмотке 6.2 под воздействием тока источника 25, после отпускания якоря реле 4 будет продолжать удерживать свой якорь в притянутом положении под воздействием выпрямителя 15, подключенного к рабочей обмотке 6.1, и напряжения от обмотки 7.1, а также под воздействием выпрямителя 7.3, подключенного к обмотке 6.3, из-за совпадения полярности этих напряжений на обмотках 6.1 и 6.3

После срабатывания реле 5 на клемму 1.4 поступит тест замыкающего контакта от клеммы 1.1 через переключенный контакт 3.1 и замкнутые замыкающие контакты 5.4, 6.4, чем фиксируется минусовое положение стрелки.

Возврат стрелки в плюсовое положение происходит аналогично при возбуждении реле перевода стрелки в плюсовое положение 2.1.

Возможен вариант предлагаемого устройства, в котором вместо фазосдвигающего резистора 24 применен фазосдвигающий дроссель с магнитным сердечником.

Возможен вариант предлагаемого устройства, в котором для снижения пульсаций напряжения на обмотке 6.2 параллельно этой обмотке подключен конденсатор.

Возможны варианты предлагаемого устройства с питанием обмоток 5.2, 6.3 и 4.1 не от отдельной обмотки трансформатора 7 и выпрямителя 7.3, а от источника питания реле «+ПБ»,«-МБ», а также возможен вариант с последовательным соединением обмоток 5.2, 6.3 вместо параллельного на фиг.1.

Возможен вариант предлагаемого устройства, в котором провода, подключаемые к клеммам 1.3, 1.4, вместо подключения к УВК, подключены соответственно к одним концам обмоток реле контроля плюсового (ПК) и минусового (МК) положения стрелок, другие концы которых подключены к одному полюсу источника постоянного тока, а провод 1.1 вместо подключения к УВК, подключен к другому полюсу этого источника питания. При этом контакты реле контроля плюсового и минусового положения стрелок используются для введения информации о положении стрелок в УВК известным способом.

Возможен вариант предлагаемого устройства, в котором применен бесконтактный авто переключатель, при этом вместо рабочих и контрольных контактов авто переключателей на фиг.1 включены соответствующие контакты реле, являющихся повторителями контрольных контактов датчиков плюсового и минусового положений стрелки.

Предлагаемое устройство для управления стрелочным электроприводом может быть применено для управления спаренными стрелками, при этом работа устройства аналогична описанному для Фиг.1, а электрические схемы соединений в электроприводах, между электроприводами и подключения их к линейным проводам, а также порядок перевода стрелок и получение контроля их положения, аналогичны описанному в противопоставленном устройстве.

Экономический эффект предлагаемого трех проводного устройства управления стрелочным электроприводом переменного тока можно характеризовать следующими показателями:

- Уменьшением задержек движения поездов за счет исключения отказов устройства управления стрелочным электроприводом вследствие не отключения мотора электропривода после окончания перевода стрелки из-за шунтирования контрольного диода электропривода трехфазным источником переменного тока.

Литература:

1 Заявка на полезную модель 2012135925/11(058124). Решение Роспатента 2012135925/11(058124) от 24 октября 2012 г. о выдаче патента на полезную модель.

Устройство управления стрелочным электроприводом, содержащее три линейных провода, электропривод с трехфазным электромотором и авто переключателем с контрольными и рабочими контактами, поляризованное пусковое реле и нейтральное пусковое реле с обмоткой удержания и обмоткой возбуждения, подключенной одним концом к одному полюсу источника питания постоянного тока, а другим концом к другому полюсу этого источника питания через контакты поляризованного пускового реле и контакты реле плюсового и минусового положения стрелки, одно и другое однополярные реле контроля стрелки с рабочими обмотками и поляризующими обмотками, фазоконтрольный блок с выводами для подключения одной, другой и третьей фаз трехфазного переменного тока, с одним, другим и третьим выводами для подключения трехфазной нагрузки и выводами для подключения реле, управляющий вычислительный комплекс (УВК) микропроцессорной системы централизации с клеммами теста замыкающего, размыкающего контактов и клеммами для ввода информации о плюсовом, минусовом положениях стрелки, соединенным между собой контактами поляризованного пускового реле и контактами одного и другого однополярного реле контроля стрелки, блок реле перевода стрелки в плюсовое, минусовое положение, трансформаторы, диоды, конденсаторы, резисторы, источники постоянного, переменного и трехфазного переменного токов, отличающееся тем, что в одном из однополярных реле контроля стрелки применена дополнительная рабочая обмотка, при этом эта дополнительная рабочая обмотка включена последовательно в цепь подключения одного из линейных проводов к источнику трехфазного переменного тока.