Рельсовая цепь переменного тока Советский патент 1987 года по МПК B61L23/16 

13

широтнб-импулг.сный модулятор (ШИМ) , выход которого соединен с первичной обмоткой 5.1 выходного трансформатора 5, вторая 5.2 и третья 5.3 обмотки которого подключены соотв етствен- но к ключевым элементам 6 и 7, мостовой инвертор на ключевых элементах 8, 9, 10, 11, в одну диагональ которого включена первая обмотка питающего трансформатора 12, вторая обмотка которого подключена к рельсовым нитям 1, связанным с одними из выводов индуктивного делителя 13 напряжения, источник 14 постоянного напряжения, подключенный к второй диагонали мостового инвертора, трансформатор 15 тока, первая обмотка 15.1 которого подключена к первому входу ШИМ и одному выводу дросселя 16 насыщения.

1

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике., а именно к рельсовым цепям. 1 Цель изобре,тения - повышение надеж- ности..

На чертеже изображена принципиальная схема рельсовой цепи.

Рельсовая цепь содержит подключенный на одном ее конце к рельсовьм нитям 1 путевой приемник 2, широтно- импульсный модулятор на транзисторах 3 и 4, выполненный на базе магнитно- транзисторного мультивибратора, вы- ходной трансформатор 5 с обмотками . 5.1-5.3, вторая 5.2 и третья 5.3 обмотки которого подключены соответственно к входам ключевых элементов 6 и 7, мостовой инвертор, вьшолнен- ный на третьем 8, четвертом 9, пятом 10 и шестом 11 ключевых элементах, в .одну диагональ которого включена первая обмоткз питающего трансформатора 12, вторая обмотка которого подключена на другом конце рельсовой це- пи к рельсовьш нитям: 1, связанньм с одним из выводов индуктивного делителя 13 напряжения, третья и четвертая обмотки трансформатора 12 подключены соотвб;тственно к входам ключевых элемен тов 10 и 11, источник 14 постоянного н шряжения., подключенный к второй диагонали мостового инверто

7

вторая обмотка 15.2 подключена к вход вьтрямителя 17, выходом включенного в цепь второй диагонали мостового инвертора. Устройство имеет источник 18 переменного напряжения, выход которого через третью обмотку 15.3 трансформатора 15 соединен с входом дополнительного выпрямителя 19, выход которого подключен к другому выводу делителя 13 напряжения, другому вывод обмотки 5.1 трансформатора 5 и зазем- лителю 20. Поступающий от источника 18 ток в обмотке 15.3 трансформатора 15 обратно пропорционален сопротивлению балласта между средним выводом делителя 13 и заземлителем 20. Порог срыва колебаний зависит от этого тока а следовательно, и от величины сопротивления балласта. 1 ил.

O

0

..

0

ра, трансформатор 15 тока с обмотками 15.1-15.3, первая обмотка 15.1 которого подключена к первому входу ши- ротно-импульсного модулятора и одному выводу дросселя 16 насьщения, вторая обмотка 15.2 подключена к входу выпрямителя 17, выходом включенного в цепь второй диагонали мостового инвертора последовательно с источником 14. Устройство имеет источник 18 переменного напряжения, выход которого через третью обмотку 15.3 трансформатора 15 соединен с входом дополнительного выпрямителя 19, выход которого подключен к другому выводу делителя 13 напряжения, другому выводу обмотки 5.1 трансформатора 5 и за- землителю 20. Устройство имеет дополнительный трансформатор 21 с обмотками 21.1-21,4, обмотка 21.1 которого одними из выводов соединена соответственно с выходами ключевых элементов 6.И 7, а другим выводом - с выходом выпрямителя 17, вторая 21.2 и третья 21.3 обмотки трансформатора 21 подключены соответствен но к входам ключевых элементов 8 и 9 мостового инвертора, четвертая обмотка 21.4 транс форматора 21 подключена к второму входу пшротно-импульсного модулято- )ра и второму выводу дросселя 16 насьщения .

3

Устройство работает следующим разом.

На выходной обмотке источника формируется синусоидальное напряжние и. По обмотке 15.3 трансформтора 15 протекает ток I, равный

I

где Z g - сопротивление балласта между средним выводом делителя 13 напряжения и заземлите- лем 20.

На обмотках 15.1 и 15.2 трансформатора 15 формируется напряжение,пропорциональные току I. Напряжение U, используется в качестве управляющего для широтно-импульсного модулятора.

Для питания трансформатора 21с промежуточными ключевыми элементами, 6 и 7 используется напряжение, равное сумме напряжений U U, + Uj , где и„ - напряжение источника 14; Uj - напряжение, пропорциональное току I, снимаемое с выхода дополнительного выпрямителя 17. С обмоток трансформатора 21 напряжения U, и и , пропорциональные напряжению .Ug, подаются на входы мостового инвертора. Мостовой инвертор, выполненный по схеме с полузависимым возбуждением, имеет порог срыва колебаний, т.е. ключевые элементы 8, 9, 10 и 11 находятся в выключенном состоянии, если коэффициент усиления в контуре положительной обратной связи меньше 1. Поскольку величина напряжения и, J зависит от I, то порог срыва колебаний также зависит от I-, а следовательно, и от величины сопротивления балласта.

К дросселю 16 приложена сумма на- йряжения первой гармоники U, , вьщеПитание рельсовой цепи прямоуго ным напряжением, среднее значение торого синусоидально, и использова для регулирования порога срыва свя

ленной фильтром, и напряжения U-. . . „

,,, „, , ПО току при высоком быстродеиствии

сформированного на обмотке 21.4 транс - -i- «

позволяет повысить шунтовую чувстви тельность.

U«,4 +

и,, под дейформатрра 21, т.е. ствием которого сердечник перемагни- чивается от одного значения индуктивности до другого.

После насыщения сердечника дросселя 16 происходит переключение транзисторов 3 и 4, к дросселю 16 приложено напряжение, U,. t под действием которого сердечник перематничи- вается. После перемагничивания сердечника дросселя происходит переключение транзисторов 3 и 4, далее процесс повторяется.

В результате на обмотках 5.2 и 5.3 трансформатора 5 формируются напряжения и

5.-1

и и.

5J, которые поступают

на управление ключами 6 и 7, в результате переключения которых на обмотках 21.2 и 21.3 соответственно трансформатора 21 формируются импульсы напряжения, Uj,,2 21.3 ° длительности импульсов повторяющие напряжения U.,

fO и

.з

а по амплитуде пропорциональные

5

0

напряжению Ug.

Б результате переключения транзисторов мостового инвертора 8, 9,10 и 11 на обмотке трансформатора 12 фор5 мируе тся напряжение U, пропорциональное напряжению U, источника 14, по длительности импульсов повторяющее напряжения и,. 5,3- Если напряжение UK источника 14 пропорционально „,

0 а напряжение U, пропорционально току I, тогда среднее за период модуляции значение напряжения обратно пропорционально величине сопротивления балласта. Кроме того, оно пропорциональ5 но напряжению U источника 18. И если Цц изменяется по синусоидальному закону, то среднее значение, на которое реагирует путевой приемник 2, тоже изменяется по синусоидальному

0 закону, при этом величина тока срыва также зависит от величины сопротивления балласта. Получение информации о величине сопротивления балласта про- изводится при неизменной частоте, чем повышается достоверность, а следовательно, и надежность. Включение питания широтно-импульсного модулятора от выхода выпрямителя 19 позволяет отказ выпрямителя также сделать безопасным.

Питание рельсовой цепи прямоугольным напряжением, среднее значение которого синусоидально, и использование для регулирования порога срыва связи

„

-i- «

позволяет повысить шунтовую чувствительность.

Формула изобретения

Рельсовая цепь переменного тока, содержащая подключенный к рельсовой линии иа одном ее конце путевой приемник, а на другом - передатчик, имеющий трансформатор тока, подключенный к одному из входов широтно-импульсного модулятора, мocfoвoй инвертор, в одну диагональ которого включена одна из обмоток питающего трансформатора, вторая обмотка которого под513234476

ключена к рельсам, а в другую диаго-широтно-импульсного модулятора,вторая наль мостового инвертора включен ис-и третья обмотки, параллельно каждой точник постоянного напряжения , о т -из которых включен ключевой элемент, личающаяся тем, что, с це-соединены с входом мостового инверто- лью повышения надежности, она снабже- 5Ра, а четвертая обмотка дополнительна ключевыми элементами и дополни-ного трансформатора подключена к вто- тельным трансформатором, одна из об-рому входу широтно-импульсного моду- моток которого соединена с выходомлятора.

Составитель С.Шурыгин Редактор И.Рыбченко Техред Н.Глущенко Корректор С.Черни

Заказ 2922/23 Тираж 455 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к первичным датчикам информации о состоянии рельсового пути. Цепь изобретения - повьше- ние надежности. Рельсовая цепь содержит подключенный на одном ее конце к рельсовым нитям 1 путевой приемник 2, 16 (Л