Устройство для измерения асимметрии тягового тока Советский патент 1990 года по МПК B61L25/08 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в устройствах контроля асимметрии тяго- вого тока на электрифицированных участках железных дорог.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже представлена структур- ная схема устройства.

Устройство содержит приемный блок сигнала тягового тока, выполненный в виде шунтов 1 и 2, включенных последовательно с обмоткой дроссель-тран- сформатора 3 и рельсами 4 и 5, генератор 6 тактовых импульсов, первый коммутатор 7, состоящий из первого интегратора 8, первого ключевого элемента 9 и первого согласующего эле- мента 10, второй коммутатор 11, состоящий из второго интегратора 12, второго ключевого элемента 13 и второго согласующего элемента 14, вычислительный блок 15, который имеет вычитателъ 16, сумматор 17, делитель 18 и третий интегратор 19, и измеритель ный прибор 20. Информационные входы коммутаторов 7 и П соединены с выходами приемного .блока сигнала тягового тока и образованы входами интеграторов 8 и 12.

Управляющие входы коммутаторов 7 и 11 соединены с выходом генератора 6 и образованы одними входами первого ключевого элемента 9 и второго ключевого элемента 13, другие входы которых подключены к выходам соответственно интеграторов 8 и 12, а вы- ходы - к входам соответственно сог- ласующих элементов 10 и 14. Выходы коммутаторов 7 и 11 образованы выходами соответственно согласующих элементов 30 и 14. Один вход вычисли- тельного блока 15 соединен с выходом коммутатора 7 и образован одними входами вычитателя 16 и сумматора 17, другой вход блока 15 соединен с выходом коммутатора 11 и образован другими входами вычитателя 16 и сумматора J-7, выходы которых подключены к входам делителя 18, выход которого соединен с входом третьего интегратора 19, выходом которого образован выход блока 15, к которому подключен вход измерительного прибора 20. На чертеже также показаны элементы 21 и 22 аппаратуры рельсовых цепей.

0

5

-

0

Устройство работает следующим образом .

При измерении асимметрии постоянного тягового тока информационные входы коммутаторов 7 и 11 подключаются соответственно к шунтам 2 и 1 приемного блока сигнала тягового тока, чем обеспечивается на входе коммутаторов 7 и 11 напряжение, пропорциональное тяговому току, протекающему в каждой из частей обмотки дроссель-трансформатора 3. На выходе интеграторов 8 и 12 формируется сигнал, пропорциональный среднему значению тягового тока. Ключевые элементы 9 и 13 обеспечивают временную выборку значений сигнала с выходов интеграторов 8 и 12 в соответствии с заданной частотой управляющих импульсов генератора 6 тактовых импульсов. Согласующие элементы 1 0 и 1 4 обеспечивают гальваническую развязку сигналов силовой части устройства, включающей приемный блок сигнала тягового тока и коммутаторы 7 и 1 1, от сигналов вычислительного блока 15. На входах элементов 10 и 14 могут быть использованы светодио- ды, а на их выходах - преобразователь тока фотодиода. В качестве интеграторов 8 и 12 могут быть-использованы интеграторы на базе емкости и сопротивления. В качестве ключевых элементов 9 и 13 могут быть использованы точные аналоговые ключи. С выходов коммутаторов 7 и 11 временные выборки значений сигнала тягового тока поступают на входы вычитателя 16 и сумматора 17 и далее на делитель 18, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный частному от деления разности тяговых токов на сумму тяговых токов в обеих частях обмотки дроссель-трансформатора 3. На выходе интегратора 19 формируется сигнал, пропорциональный среднему значению относительной асимметрии тягового тока, который поступает на измерительный прибор 20. Шкала прибора 20 отградуирована в процентах относительной асимметрии тягового тока.

В качестве вычитателя I6 и сумматора 17 может быть использован сум- матор-вычитателъ на интегральных операционных усилителях. В качестве делителя 18 может быть использован делитель с умножителем также на операционных усилителях.

Таким образом, устройство позволяет точно определить относительную асимметрию тягового тока и вследствие этого быстрее находить- неисправность работы рельсовых цепей, обусловленную асимметрией тягового тока.

Формула изобретения

Устройство для измерения асиммет- JQ рии тягового тока, содержащее приемный элемент сигнала тягового тока, , связанный через обмотку дроссель- трансформатора с рельсовой линией и с входами вычислительного блока, к выходу которого подключен измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно-снабжено генератором тактовых импульсов и состоящими из интеграторов, ключевых и согласующих элементов коммутаторами, информационные входы которых соединены с выходами приемного элемента сигнала тягового тока и образованы входами одного и другого 25 интеграторов, управляющие входы сое15

20

Q 5

5

0

динены с выходом генератора тактовых импульсов и образованы одними входами ключевых элементов, другие входы которых подключены к выходам одного и другого интеграторов, а выход - к входам согласующих элементов, причем выходы коммутаторов образованы выходами согласующих элементов, при этом приемный элемент сигнала тягового тока образован шунтами, каждый нз которых включен последовательно с моткой дроссе ль-трансформатора и рельсовой линией, а вычислительный блок имеет вычитатель, сумматор, делитель и интегратор и его один вход соединен с выходом первого коммутатора и образован одними входами вьтчитателя и сумматора, другой вход соединен с выходом второго коммутатора и образован другими входами вычитателя и сумматора, выходы которых подключены к входам делителя, выход которого соединен с входом третьего интегратора, выходом которого образован выход вычислительного блока .

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике. Целью изобретения является повышение точности измерения. Цель достигается тем, что приемный блок сигнала тягового тока выполнен в виде шунтов 1 и 2, включенных последовательно с обмоткой дроссель-трансформатора 3 и рельсами 4 и 5, информационные входы коммутаторов 7 и 11 соединены с выходами приемного блока сигнала тягового тока и образованы входами интеграторов 8 и 12. Управляющие входы коммутаторов 7 и 11 соединены с генератором 6 тактовых импульсов и оборудованы одними входами ключевых элементов 9 и 13, другие входы которых подключены к выходам интеграторов 8 и 12. Вычислительный блок 15 имеет вычитатель 16, сумматор 17, делитель 18 и интегратор 19. 1 ил.