Устройство для управления стрелкой Советский патент 1991 года по МПК B61L7/08 

Изобретение относится к автоматике и может быть применено в системах автоматического управления трамвайными стрелками.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг.1 показана блок-схема устройства для управления стрелкой; на фиг.2 - принципиальная схема устройства.

Устройство для управления стрелкой (фиг.1) содержит блок 1 контроля наличия токоприемника на сериесном контакте, подключенный одним из входов к контактному проводу 2, а другим - к минусовой шине 3 питания контактной сети, третьим - к сери- есному контакту 4, конструктивно связанному с шунтовым контактом 5, два электропривода 6 и 7, одни из выводов которых подсоединены к минусовой шине питания контактной сети, другие выводы первого б и второго 7 электроприводов соединены с катодами соответственно первого 8 и второго 9 диодов, тиристорный блок 10 коммутации, связанный силовым входом с

катодом третьего диода 11 и одним из выводов резистора 12, а одним из управляющих входов - с выходом элемента 13 задержки, один из входов которого подключен к минусовой шине 3 питания контактной сети, бло- кирующий элемент 14, соединенный первым входом с минусовой шиной 3 питания контактной сети, вторым входом с выходом переключателя 15, первый управляющий вход последнего подключен к выходу блокирующего элемента 14, а также элемент 16 времени, коммутатор 17, два элемента ИЛИ 18 и 19, реле 20 блокировки, четвертый диод 21, предохранитель 22, реле 23 контроля короткого замыкания электроприводов, две обмотки которого одними из выводов подключены к контактному проводу 2, другой вывод первой обмотки реле 23 через собственный замыкающий контакт 24 соединен с минусовой шиной питания контактной сети, первым входом элемента 16 времени, анодами первого 8, второго 9 диодов и одним из выводов обмотки реле 20 блокировки, второй вывод второй обмотки

сл

с

о сл о сл о VI

реле 23 связан с анодом четвертого диода 21, катод которого через предохранитель 22 соединен с вторым выводом резистора 12, общим выводом переключающего контакта 25 элемента времени и третьим входом блокирующего элемента 14, параллельно четвертому диоду 21 и предохранителю 22 подключены последовательно соединенные размыкающий контакт 26 реле и замыкающий контакт 27 элемента времени, фронтовой вывод переключающего контакта 25 элемента времени связан с анодом третьего диода 11, вторым входом переключателя 15, четвертым входом блока 1 контроля наличия токоприемника на сериесном контакте, выход которого подключен к первому входу коммутатора 17, соединенного вторым входом с выходом переключателя 15, а первым и вторым выходами соответственно с вторым и третьим управляющими входами ти- оисторного блока 10 коммутации, первый и второй выходы последнего соответственно подключены к катодам первого 8 и второго 9 диодов и первого и второго входов первого элемента ИЛИ 18, выход которого подсоединен к второму входу элемента 13 задержки, тыловой вывод переключающего контакта 25 элемента времени соединен с вторым входом элемента 16 времени и через замыкающий контакт 28 реле блокировки с одним из входов второго элемента ИЛИ 19, связанного выходом с вторым выводом реле 20 блокировки, второй вход элемента ИЛИ 18 совместно с четвертым входом блокирующего элемента 14 подключены через размыкающий контакт 29 элемента времени к первому 30 и второму 31 деблокирующим контактам, конструктивно связанным с контактным проводом 2, третий вход элемента 16 времени через замыкающий контакт 32 соединен с шунтовым контактом 5.

На фиг.2 представлена принципиальная схема конкретного выполнения устройства для управления стрелкой. В ней блок контроля наличия токоприемника на сериесном контакте имеет индуктивную катушку 33, управляющий контакт 34, диод 35 резисторов 36 - 39, светодиодов оптронов 40.1,41.1, фототиристоры 40.2 и 41,2 размещены 8 коммутаторе 17 оптрона 42, стабилитронов 43 и 44, динистора 45. Тиристорный блок 10 коммутации состоит из .тиристоров 46 - 48, резисторов 49 - 51, конденсаторов 52 и 53. В состав блокирующего элемента 14 входят резисторы 54-61, диоды 62 и 63,стабилитрон 64, динистор 65, тиристор 66. светодиод 67.1 оптрона,разме- щенный в переключателе, фототиристор оптрона 67.2, конденсаторы 68 и 69.

Переключатель 15 выполнен в виде динистора 70 резисторов 71, 72, конденсатора 73. Элемент 16 времени состоит из резисторов 74 - 76, реле 77, контакта 78 реле, конденсатора 79, стабилитрона 80. Коммутатор 17 содержит диоды 81 и 82, трансформаторы 83 и 84, резисторы 85 и 86, фототиристоры оптронов 40.2 и 41.2. Первый элемент ИЛИ 18 выполнен в виде диодов 87 и 88 и,

0 резисторов 89 и 90. Второй элемент ИЛИ 19 включает в себя диод 91 и резисторы 92 и 93. Реле 20 блокировки состоит из обмотки реле 94 и диода 95. Элемент 13 задержки выполнен в виде трех резисторов 96 - 98,

5 динистора 99 и конденсатора 100.

Устройство для управления стрелкой работает следующим образом.

В отсутствие трамвзйных поездов стрелка находится в направлении прошед0 шего поезда, блок 1 контроля наличия токоприемника - на сериесногл контакте, тиристорный блок 10 коммутации, элемент 13 задержки, переключатель 15, элемент 16 времени, реле 23, блокирующий элемент

5 14 выключены, а реле 20 блокировки включено и замкнут его замыкающий контакт 32. Последнее получает питание от минусовой шины 3 питания контактной сети и от контактного привода 2 через вторую обмотку

0 реле 23, диод 21, предохранитель 22, общий и тыловой выводы переключающего контакта 25 реле времени, замыкающий контакт 28 реле блокировки и элемент ИЛИ 19.

При подходе к стрелочному переводу

5 поезда с включенным двигателем в момент проследования им сериесного контакта 4 ток двигатетей протекает через индуктивную катушку 33 блока 1, в KOTODOM замыкается контакт 34.

0При замыкании токосъемником трамвая

сериесного 4 и шунтового 5 контактов через замыкающий контакт 32 реле блокировки подается напряжение питания на третий вход элемента 16 времени, в котором вклю5 чается реле 77 и становится на подпитку от конденсатора 79 через собственный переключающий контакт 78 и резистор 75. Конденсатор 79 заряжается при выключенном состоянии реле 77 через общий и гылооой

0 выводы контактов 25 и 78 резистор 76, предохранитель 22, диод 21. обмотку реле 23 Включение элемента 16 времени (реле 77) сопровождается замыканием контакта 27 и соединением общего и фронтового выводов

5 контакта 25, через которые подается напряжение +600 В на четвертый вход блока 1. В последнем это напряжение через диод 35 и замкнутый контакт 34 с помощью светодио- дз оптрона 42 включает фоте гиристор этого же оптрона. который шунгио ет цепьсг-етгдиода оптрона 41.1 и через светодиод опт- рона 40.1 управляет фототиристором оптрона 40.2. При замыкании общего и фронтового выводов контакта 25 подается питание на второй вход переключателя 15, при работе которого через открытый фототиристор оптрона 40.2 и трансформатор 83 коммутатора 17 включается тиристор 47 в тиристорном блоке 10 коммутации.

При включении тиристора 47 подается напряжение на электропривод 6 и через элемент ИЛИ 18 на элемент 13 задержки. Последний через 1-2 с помощью тиристора 46 и конденсатора 52 выключает тири- стор 47 и снимает напряжение с электропривода 6. После выключения тиристора 47 по истечении 1 - 15 с выключается реле 77 в элементе 16 времени. Данная задержка на выключение реле 77 обусловлена временем разряда конденсатора 79 до напряжения выключения реле 77.

Такое построение схемы исключает влияние качества соединения шунтового 4 и сериесного 5 контактов и токосъемника трамвая на длительность рабочего-импульса на электроприводе 6.

Сигнал, формируемый переключателем 15, через светодиод оптрона 67.1,управляет фототиристором 67.2 в блокирующем эле- менте 14, который запрещает работу переключателя 15, тем . самым блокируя все устройство управления стрелкой.

Кроме того, при размыкании общего и тылового выводов контакта 25 выключается реле 20 блокировки, которое размыкает контакт 32 и тем самым запрещает повторное включение реле 16 времени.

Схема управления стрелкой остается заблокированной до тех пор.пока токосъем- ник трамвая не проследует из деблокирующих контактов 30 или 31. При замыкании деблокирующего контакта 30 (31) через замкнутый контакт 29 элемента времени подается напряжение +600 В на четвертый вход блокирующего элемента 14 и через элемент ИЛИ 19 на обмотку реле 20 блокировки. Последнее включается и становится на самоблокировку через контакты 25 и 28, предохранитель 22, диод 21 и обмотку реле 23. При подаче напряжения +600 В на четвертый вход блокирующего элемента 14 в нем заряжается конденсатор 69 до напряжения включения динистора 66. Срабатывание последнего вызывает включение тиристора 66 и выключение фототиристора 67.2. Тем самым происходит выключение блокирующего элемента 14, с выхода которого (анод диода 62) снимается сигнал запрета работы переключателя 15. Это совместно с включением реле 20 блокировки привадит схему устройствз в исходное состояние.

При проследовании сериесного 4 и шунтового 5 контактов поездом с выключенным двигателем в момент нахождения токосъемника под сериесным контактом 4 через блок 1 ток не протекает и контакт 34 не замыкается. При включении элемента 16 времени и замыкании контакта 25 в блоке 1 включается светодиод 41.1, который с помощью фоторезистора 41.2 подключает переключатель 15 к цепи управления тиристора 48 тиристор- ного блока 10 коммутации. Включенный тиристор 48 подает напряжение 600 В на электропривод 7, который переводит перо стрелки в другое состояние. Сигнал +600 В, появляющийся на катоде тиристора 48, через элемент ИЛИ 18 запускает элемент 13 задержки.

Дальнейшая работа устройства осуществляется аналогично работе при проследовании поезда с включенным двигателем.

В данном устройстве предусмотрена защита схемы от короткого замыкания в цепях электроприводов 6 и 7, что часто имеет место в эксплуатации.

При коротком замыкании одного из электроприводов 6 или 7 и подаче на него напряжения включается реле 23, когда ток, протекающий через вторую обмотку реле, достигает допустимого тока короткого замыкания 20 А. В этом случае размыкается контакт 26 и замыкается контакт 24. С помощью последнего реле 23. встает на самоблокировку. При размыкании контакта 26 ток короткого замыкания протекает через диид21 и предохранитель 22, рассчитанный на ток 2 А. Последний, перегорая, отключает схему устройства от сети питания 600 В, защищая ее от повреждений. Предохранитель 22 также перегорает при размыкании контакта 27 и при невыключенном тиристорном блоке 10 коммутации, что может быть, например, при пробое одного из тиристоров 47 (48) или неисправностях тиристора 46,элемента 13 задержки, элемента ИЛИ 18 и т.п. Отк./ючение устройства от контактной сети 600 В при неисправности схемы устройства исключает повреждение электроприводов 6 и 7 из-за длительной подачи напряжения питания на них, а также повышается безопасность движения и электробезопасность.

Параллельное подключение предохранителя 22 через диод 21 к контактам 26 и 27 защищает последние от возникновения электрической дуги при размыкании этих контактов, когда через них протекает ток, В момент размыкания одного из контактов 26 или 27 ток протекает через предохранитель

22. Когда он перегорит, контакт 26 или 27 будет уже разомкнут и электрическая дуга

не воз5 икгег.

Диод 21 запрещает протекание тока через предохранитель 22 при замкнутых контактах 26 и 27.

Исправность предохранителя 22 контролирует релз 20 блокировки, которое выключается неисправном предохранителе 22 и разомкнутом одном из контактов 26 или 27. Выключение реле 20 блокировки запрещает работу устройства при неисправности в его схеме,

Введение контакта 25 исключает возможность перевода стрелки под трамвайным поездом при внезапном пробое одного из тиристоров 47 или 8.

При разомкнутых общем и фронтовом выводах кои акта 25 и пробитом одном из тиристоргг 7 (48) ток, протекающий через электропривод 6 (7), ограничивается резистором 12 до величины, недостаточной для срабатывания электроприводов. Кроме того, оезисгор 12 подает напряжение на аноды т пистороп 46 - 48, ограни- ивая нарастание напряжения dU/dt при з .мыка- нии контактов элемента 16 времен /

Диод 11 исключает подачу напр -жения 600 В нэ входы блока 1 и переключат .ля 15 при разомкнутых общем и фронтовом выводах контакта 25.

Для автоматического управления трамвайными стрелочными переводами из кабины водителя применяются устройства, выполненные на электромеханических контактных приборах. Контакты и механические части последних, коммутируя высокое напряжение и большие токи, подвержены электрической эрозии и интенсивному механическому износу. В результате имеют место отказы, которые приводят к нарушению организации движения и снижению скорости движения трамваев, к необходимости частого проведения профилактических ремонтных работ. Кроме того, а существующих устройствах неудоплетвормтельного соединения токо- съемчика с сериесным и шунтовым контактом имеют место несрабатывания электроприводов. В этих случаях водителям трамваев приходится переводить стрелки вручную, что влияет на регулярность и скорость движения и условия труда водителей трамваев.

В предлагаемом устройстве, в отличие от известного, ток управления электропривода не протекает через шунтовой контакт, что уменьшает его износ в результате эроSWM.

Внедрение предлагаемого устройства позволяет значительно сократить сбои в работе городского электротранспорта, улучшить регулярность и повысить безопасность пассажирских перевозок и высвободить обслуживающий персонал от ремонтных работ.

Формула изобретения

1, Устройство для управления стрелкой, содержащее блок контроля наличия токоприемника на сериесном контакте, один из входов которого подключен к контактному проводу, другой - к минусовой, шине питания.третий - к сериесному контакту, связанному с шунтовым контактом, тиристорный блок коммутации, выходы которого подключены соответственно к одному и другому электроприводам, а к одному из входов подключей выход элемента задержки, од1.н из входов которого подключен к отрицательной шине питания, перекпючатель, выход которого подключен к одному из входов блокирующего элемента, выход которого подключей к одному из входов переключателя, а другой вход - к минусовой шине питания, другой вход элемента задержки связан с деблокирующими контактами, диоды и резистор, отличающееся тем. что, с целью

повышения надежности, оно снабжено подключенными одним выводом обмотки и одним из входов соответственно к минусовой шине питания блокировочным реле и элементом выдержки времени, подключенным

одними выводами обмотки к контактному проводу реле контроля короткого замыкания электроприводов, другой вывод одной из обмоток которого подключен к отрицательной шине питания через собственный

фронтовой контакт, элементами ИЛИ, входы одного из которых подключены к выходам тиристорного блока коммутации, а выход - к другому входу элемента задержки, подключенного одним из входов к выходу

блока контроля наличия токоприемника на сериесном контакте коммутатором, другой вход которого подключен к выходу переключателя, а выходы - соответственно к второму и третьему входам тиристорного блока

коммутации, четвертый вход которого через последовательно соединенные первый диод, включенный анодом к обмотке,предохранм- тель и резистор подключен к другому выводу другой обмотки реле контроля короткого

замыкания электроприводов, которая подключена к другому входу элемента времени через последовательно соединенные первый собственный тыловой контакт.первые фронтовой и тыловой контакты элемента времени, параллельно последнему из которых подключей его второй фронтовой контакт, подключенный к четвертому входу блока контроля наличия токоприемника на сериесном контакте и второму входу переключателя непосредственно, а через диод - к четвертому входу тиристорного блока коммутации, при этом деблокирующие контакты через второй тыловой контакт элемента времени подключены к третьему входу блокирующего элемента и первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к первому тыловому контакту элемента времени через первый фронтовой контакт блокирующего реле, другой вывод обмотки которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, причем шунтовой контакт через второй фронтовой контакт блокирующего реле подключен к третьему входу элемента времени, а первый фронтовой контакт элемента времени,соединен-, ный с точкой подключения предохранителя и резистора, подключен к четвертому входу блокирующего элемента

2. Устройство поп 1,отличающеес я тем, что элемент времени содержит конденсатор, подключенный параллельно стабилитрону, резисторы и реле, последовательно в цепь обмотки которого включен

0 один из резисторов, а параллельно обмотке включена цепь, состоящая из последовательно соединенных второго резистора и конденсатора, включенных через собственный-фронтовой контакт, параллельно которому подключен его тыловой контакт, через третий резистор, образующий второй вход элемента, а выводами обмотки реле образуют соответственно первый и третий входы элемента,

Изобретение относится к автоматике и может быть применено в системах автоматического управления трамвайными стрелками. Цель изобретения - повышение надежности. Цель достигается тем, что при коротком замыкании обмоток электроприводов 6 и 7 реле 23 становится на самоблокировку через собственный контакт 24, а контакт 26 размыкается и ток короткого замыкания проходит через предохранитель 22, который, перегорая, отключает схему устройства от цепи питания. 1 з.п, ф-лы, 2 ил,

-аюг

ФиаЛ