Устройство для контроля и диагностики силовой цепи вагона метрополитена Советский патент 1989 года по МПК B60L3/00 

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для контроля и диагностики силовых ценей вагонов метрополитена.

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из коммутатора 1, выполненного на реле 2 с контактами 2.1, реле 3 с контактами 3.1, реле 4 с контактами 4.1-4.2. Обмотки реле подключены к блоку {не показан) задания режимов контроля. Источник 5 тока и источник 6 напряжения соединены соответственно с индикаторными элементами 7 и 8. Элемент 9 сравнения одним входом подключен к источнику 10 опорного напряжения, а другим входом - с цепочкой из параллельно включенных индикаторных элементов 11, 12 резисторов 13 и 14, последний из которых шунтирован контактами 3.1 и резистору 15. К выходу элемента 9 сравнения контактами 4.1 и 4.2 подключены индикаторный этемент 16, обмотка вспомогательного ре- че 17 с контактами 17.1 - 17.2 и индикаторный элемент 18. Контакты 17.1 вспомогательного реле включены в цепь питания обмотки 3 реле коммутатора. Силовая цепь 19 вагона метрополитена включает обмотки 20-23 якорей и обмотки 24-27 возбуждения тяговых электродвигателей, пускотормоз ные резисторы 28, 29 и контакты 30-32 переключателя. К выводам попарно соединенных обмоток 20-27 электродвигателей контактами 2.1 реле коммутатора подключены резисторы 15. К одному выводу одной пары обмоток 20, 21 якорей электродвигателей подключены индикаторные элементы 7 и 8, а к одному выводу другой пары обмоток 22 и 23 - контакты 17.2 вспомогательного реле.

Устройство работает следуюш,им образом. На первом этапе контроля силовых цепей 19 вагона в ходовом режиме от ценей управления вагона (на схеме эти цепи не показаны) подают команду на замыкание контактов 30-32 переключателя положений От задающего устройства подают питание на обмотку реле 2 сбора контрольной цепи, при этом замыкаются все контакты 2.1. Включают источник 5 тока. При этом, если силовая цепь 19 собрана правильно, то ток от источника 5 тока проходит по индикаторному элементу 7, контакту 2 1 реле 2 сбора контрольной цепи и низкоомному резистору 15, контакту 30 пе- рек-шчателя положений, пускотормозному резистору 28, контакту 31 переключателя положений, пускотормозному резистору У, контакту 32 переключателя положений, контакту 2 1 реле 2 сбора контрольной цепи и низкоомному резистору 15 и контакту 39.

.

Индикаторный элемент 7 регистрирует прохождение тока, т. е. фиксирует отсутствие обрыва цепи. При этом от падения напряжения на низкоомных резисторах 15 протекает ток по индикаторным элементам И, например светодиодам зеленого цвета, и то- коограничивающим резисторам 13 и 14. Включение светодиодов 11 соответствует правильному соединению проводов силовой цепи и правильному замыканию контак- 0 тов 30-32 переключателя положений.

Возможными ошибками монтажа силовой цепи 19 являются: неправильное соединение, проводов, подходящих к участкам цепи, в которые включаются обмотки тяговых двигателей; короткое замыкание указанных участ- ков; обрыв цепи.

Если при монтаже силовой цепи 9 были перепутаны провода, например провод, который должен подходить к точке А, выведен на точку В, а точка С выведена не на 0 точку Е, а на точку А, то по низкоомному резистору 15 ток будет проходить в направлении обратном рассмотревному выще случаю и включится уже индикаторный элемент 12, например светодиод красного цвета. Аналогичным образом выявляются ощибки и 25 на других участках силовой цепи 19.

Если в силовой цепи оказался закороченным участок цепи, к которой подключаются обмотки тяговых двигателей, то свето- диоды 1 и 12, соответствующего этому участку цепи, совсем не включаются, а на - участках с правильным монтажом будут включены светодиоды 11 зеленого цвета. Если в силовой цепи 19 имеется обрыв или не замкнулись контакты 30-32, то все светодиоды 11 и 12, индикаторный элемент 7 будут находиться в выключенном состоя НИИ.

На втором этапе контроля силовой цепи 19 в ходовом режиме переключатель положений переводят в состояние, при котором замыкаются контакты 33 и 34 и размы- 40 каются контакты 31. От задающего устрой ства подают питание на обмотку реле 3 регулировки сопротивления, которое замыкает свои контакты 3.1, щунтируя тем самым токоограничивающие резисторы 14 и на обмотку реле 4 разделения режимов конт- роля, которые замыкают свои контакты 4.1 и 4 2 на выходах элемента 9 сравнения.

Если контакты 31, 33 и 34 переключателя положений функционируют правильно, то силовая цепь 19 вагона разделяется на две параллельные ветки. Ток от источника 5 тока, протекающий в каждой ветви, уменьшается в два раза пб сравнению с режимом контроля на первом этапе. В результате этого падение напряжения на низкоомном резисторе 15 уменьща- 55 ется также в два раза. Этот уровень падения напряжения на низкоомном резисторе 15 подается на второй вход элемента 9 и сравнивается в нем с уровнем опорного напряжения, которое в свою очередь подается на первый вход элемента 9 от источника 10 опорного напряжения. Уровень опорного напряжения выбирают в два раза выше уровня падения напряжения на низко- омном резисторе 15 (т. е. равным падению напряжения на низкоомном резисторе 15 при полном токе в силовой цепи 19 - после-, довательное соединение тяговых двигателей на первом этапе). При таком соотношении уровней сравниваемых напряжений на пер- вом выходе элемента 9 формируется сигнал высокого уровня, который через контакты 4.2 реле разделения режимов контроля подается на индикаторный элемент 18 зеленого цвета и включает его. Одновремен- ное свечение зеленым цветом светодиодов 11 и индикаторного элемента 18 свидетельствует о правильном функционировании контактов 31, 33 и 34 переключателя положений.

Возможными ошибками в переключении контактов 31, 33, 34 переключателя положений являются: не разомкнулся контакт 31; не замкнулись контакты 33 и 34 и не разомкнулся контакт 31; не замкнулись контакты 33 и 34, а контакт 31 замкнулся,

Если не разомкнулся контакт 31, то параллельные ветви силовой цепи 19 закорачиваются и светодиоды 15 не светятся, а индикаторный элемент 7 зеленого цвета будет находиться во включенном состоянии.

Если не замкнулись контакты 33 и 34 и не разомкнулся контакт 31, то в силовой цепи 19 сохраняется полный ток (как при последовательном соединении тяговых двигателей - первый этап контроля) и падение напряжения на низкоомном резисторе 15 будет в два раза превышать уровень напряжения, который должен быть при параллельном соединении тяговых двигателей. Этот уровень падения напряжения на низкоомном резисторе 15 подается на второй вход элемента 9 и сравнивается с уровнем опорного напряжения, которое пода- ется на первый вход элемента 9 от источника. 10 опорного напряжения. Элемент 9 при воздействии на него напряжений равных уровней формирует на втором выходе напряжение высокого уровня, которое через контакт 4.1 реле разделения режимов контроля подается на индикаторный элемент 16 красного цвета и обмотку вспомогательного реле 17. Последнее срабатывает, размыкая свой контакт 17.1 в цепи обмотки 3 реле регулировки сопротивления, которое размы- кает свои контакты 3.1, шунтирующие то- коограничиваюшие резисторы 14 тем, самым обеспечивается снижение тока в светодиодах 11. Таким образом, рассматриваемая ошибка в работе контактов 3, 33 и 34 фиксируется свечением красного светодиода 16 и зеленых 11.

Если не замкнулись контакты 33, 34 переключателя положений, а контакт 31 разомкнулся, то цепь, по которой проходит ток от источника 5 тока, обрывается и все светодиоды 11 и индикаторный элемент 7 не включаются.

Контроль силовой цепи 9 вагона в состоянии, соответствующем тормозному режиму, осуществляются также в два этапа. На первом этапе собирают цепь, в которой обмотки 20, 21 тяговых двигателей замыкают на обмотки 34, 35 возбуждения и пускотор- мозные резисторы 28, 29. На второ.м этапе собирают цепь, в которой обмотки 22, 23 тяговых двигателей замыкают на обмотки 26, 27 возбуждения и пускотормозные резисторы 18, 19.

На первом этапе контроля от цепей управления вагона подают команду на замыкание контактов 31, 35-38 переключателя положений и на размыкание контактов 30, 32-34. От задающего устройства подают питание на обмотку 2 реле сбора контрольной цепи, при этом замыкаются контакты 2.1, только подключенные к обмоткам возбуждения. Включают источник 5 тока. При этом, если силовая цепь собрана правильно, то ток от источника 5 тока проходит по индикаторному элементу 7, контакту 36, резистору 15, контакту 38, пуско- тормозному резистору 19, контакту 35, резис тору 15, контакту 37 и контакту 39. В результате этого индикаторный элемент 7 и светодиоды II включаются, фиксируя своим зе- лены.м светом отсутствие обрыва в проверяемой цепи.

На втором этапе контроля подают команду от задающего устройства на обмотку 2 реле сбора и{онтрольной цепи, при которой контакты 2.1, подключенные к обмоткам возбуждения, раз.мыкаются, а подключенные к обмоткам якорей замыкаются. При этом ток от источника 5 тока проходит через индикаторный элемент 7, резистор 15, контакт 35, пускотормозной резистор 18, контакт 31, пускотормозной резистор 19, контакт 38, резистор 15 и контакт 39. В результате этого индикаторный элемент 7 и светодиоды 11 включаются, фиксируя зеленым светом отсутствие обрыва в проверяемой цепи.

Возможными ошибками в переключении контактов переключателя положений в тормозном режиме являются: не замкнулись контакты 31, 35-38; не разомкнулись контакты 30, 32-34.

Если не замкнулся контакт 3 или 35, или 38, то цепь прохождения тока обрывается и индикаторный элемент 7 и светодиоды 11 не включаются ни на первом, ни на втором этапах контроля.

Если не замкнулся контакт 36, то индикаторный элемент 7 и светодиоды 11 не включаются на первом этапе контроля, а на втором этапе включатся индикаторный элемент 7 и светодиоды 11.

Если не замкнулся контакт 37, то на первом этапе контроля включатся индикаторный элемент 7 и светодиоды 71, а на втором этапе индикаторный элемент 7 и светодиоды 11 не включаются.

Если не разомкнулись контакты 33 и 34 переключателя положений, то все резисторы 15 шунтируются и светодиоды 11 не включаются, а индикаторный элемент 7 включен.

Если не разомкнулся только элемент 33, то на первом этапе контроля не включается светодиод 11, соединенный с обмотками 26, 27, а включается индикаторный эле.мент 7 и светодиод 11, соединенный с обмотками 24, 25. Если не разомкнулся только контакт 34, то на втором этапе контроля включаются индикаторный элемент 7 и светодиод 11, соединенный с обмотками 20 и 21.

Если не разомкнулся контакт 32, то на пер вом этапе контроля включаются индикаторный элемент 7 и светодиод 11, соединенный с обмотками 24, 25, а на втором этапе индикаторный элемент 7 и светодиоды 11, соединенные с обмотками якорей. Если не разомкнулся контакт 30, то на первом этапе контроля включаются индикаторный элемент 7 и светодиоды 11, соединенные с обмотками возбуждения, а на втором этапе - индикаторный элемент 7 и светодиод 33, соединенный с обмотками 20 и 21. При проведении контроля сопротивления изоляции силовой цепи 9 вагона выключают источник 5 тока. От цепей управления вагона подают команду на замыкание контактов 30, 31 и 32 переключателя положений и па размыкание контактов 39. Вклю чают источник 6 высокого напряжения; ток от которого проходит через индикаторный элемент 8, например микроамперметр (шкала которого отградуирована в единица.х сопротивления изоляции), и сопротивление изоляции силовой цепи 19 вагона.

Если сопротивление изоляции силовой цепи ниже установленной нормы, то поиск участка с пониженным сопротивлением осу- шеств.пяют поочередным размыканием контактов 2.1 сбора контрольной цепи. Тем самым поочередно отключают от контроли

руемой цепи различные участки силовой цепи 9. Если при отключении какого-либо участка сопротивление изоляции восстановилось, значит именно на отключенном участке нарушена изоляция какого-либо элемента цепи.

Предлагаемое устройство позволяет упростить конструкцию и алгоритм управления процесса поиска ошибок в монтаже силовой цепи вагона, в работе контактов переключателя положений, при измерении сопротивления изоляции силовой цепи и обнаружении участка цепи с пониженным сопротивлением изоляции.

Формула изобретения

5

Устройство для контроля и диагностики силовой цепи вагона метрополитена, содержащее коммутатор, элемент сравнения, один из входов которого подключен к источнику

опорного напряжения, индикаторные элементы, соединенные соответственно последовательно с источником тока и источником напряжения и подключены к силовой цепи вагона, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено вспомогательным реле и резисторами, а коммутатор выполнен на реле, обмотки которых соединены с блоком задания режимов контроля, контакты первого из реле соединены с последовательными цепя.ми по числу контролируемых участков из параллельно соединенных третьих и четвертых индикаторных элементов, первых и вторых резисторов и третьих резисторов, контакты второго реле - параллельно вторым резисторам, а контакты третьего реле - с выходами элемента сравнения и соответственно с пятым и шестым индикатором и обмоткой первого вспомогательного реле, контакты которого включены в цепь обмотки другого реле коммутатора, при этом контакты другого вспомогательного реле включены в цепь питания

0 источников тока и источника напряжения, а другой вход элемента сравнения подключен параллельно к одной из цепей из последовательно соединенных третьего и четвер того индикаторных элементов, первого и второго резисторов.

5

Изобретение относится к транспорту и направлено на повышение надежности. Устройство содержит коммутатор 1, управляемый блоком задания режимов и выполненный на реле с обмотками 2-4 и контактами 2.1, 3.1, 4.1 и 4.2. Индикаторные элементы 7, 8, 1,.12, 16 и 18 включены в цепи источников 5, 6 и 10 тока, напряжения и опорного напряжения и подключены непосредственно и контактами 2.1, 3.1, 4.1 и 4.2 коммутатора к силовой цепи 19 вагона метрополитена и элементу 9 сравнения. Путем переключения контактов 30-39 переключателя силовых цепей в различных режимах работы при правильном и неправильном соединениях проводов с обмотками 20-27 элект родвигателей и пускотормозными резисторами 28 и 29, а также при включении или невключении самих контактов 30-38 включаются в определенной комбинации индикаторные элементы 7, 8, 11, 12, 16 и 18, которые указывают на неисправный участок силовой цепи 19 вагона метрополитена. 1 ил. I сл f9 4 ot СП СЛ bss