Маятниковые трансмиттеры

Маятниковые трансмиттеры (рисунок 21) применяются для им­пульс­ного пи­тания рельсовых цепей в устройствах автоблокиров­ки, а также для управле­ния работой мигающих огней светофоров в систе­мах элек­три­ческой централи­зации, автоблокировки и пере­ездной сиг­нализации.

Основными частями маятникового трансмиттера яв­ля­ются элек­тромаг­нитная система, ось 3 с якорем 2, кулачковыми шай­бами 4, 5 и 6 и маятником 7 и контактная система.

Электромагнитная система состоит из двух сердечников 1 с ка­тушками К₁ и К₂ и полюсными наконечниками, между которыми по­ме­щён якорь 2. На ось якоря жёстко посажены маятник 7 и ку­лачко­вые шайбы 4, 5 и 6 , которые переключают контакты 8 и 9.

При выключенном трансмиттере маятник 7 занимает нижнее по­ложение и устанавливает якорь 2 по оси О₁ - О₂, смещённой от­но­си­тельно магнитной оси М₁ - М₂ на некоторый угол a. При та­ком по­ложении якоря кулачковая шай-ба 4 замыкает управляющие контакты УК, контактная группа 8 и 9 разомк­нута.

При пропускании тока по катушкам К₁ и К₂ якорь 2 под дей­ст­вием маг­нитного поля стремится повернуться так, чтобы ось О₁ - О₂ совпала с осью М₁ - М₂. Вместе с якорем поворачиваются маят­ник 7 и кулачковые шайбы. Управ­ля-ющий контакт УК при этом размыкается и размыкает цепь питания обмоток трансмиттера. Маятник по инер­ции продолжает замедленное движение за счёт запасённой кинетичес­кой энергии, затем под действием силы тяжести маятник 7 вместе с осью 3 и якорем 2 начинает двигаться в обратном направлении. При проходе че­рез среднее положение шайба 4 замкнёт кон­такт УК, вклю­чая ка­туш-ки трансмиттера. Якорь 2 вместе с маятником 7 получают дополнительное уси­лие. Таким образом, за счёт энергии источника питания при каждом прохо­жде­нии среднего положения маятник 7 по­лучает дополнительное ускоряющее уси­лие, устанавливаются незатухающие автоматические колебания. Кулачко­вые шайбы 5 и 6 с опре­делённой частотой замыкают и размыкают контакты 8 и 9, через кото­рые в рельсовые цепи передаются импульсы тока.

Кодовые трансмиттеры

Кодовые трансмиттеры переменного тока служат для получе­ния кодиро­ванных им­пульсов тока в сис­темах число­вой ко­довой ав­тобло­ки­ровки и авто­ма-ти­ческой локомотив­ной сигнализации.

Основными частями кодового трансмиттера (рисунок 22) являются: элек­тродвигатель 1, редуктор, состоящий из червячного колеса 2 и червяка 3 и кодо­вые шайбы 4 и 5. В зависи­мости от назначения кодо­вые трансмит­теры могут иметь 2 или 3 шайбы. Кроме того, чтобы ис­клю­чить возмож­ность работы уст­ройств от кодов сосед­ней рельсовой цепи при по­врежде­нии изо­лирую­щих стыков, трансмитте­ры раз­лич­ных типов имеют раз­ную про­должи­тельность ко­довых циклов.

При вра­ще­нии вала электро­двигате­ля 1 кодо­вые ку­лач­ковые шайбы 4 и 5, имеющие по окруж­ности разное число выступов, за­мы­кают и раз­мы­кают кон­так­ты 6. Ха­рактер им­пуль-сов, вы­ра­баты­вае­мых ко­до­вым транс­миттером за один оборот шайб, оп­ре­деля­ется их профи­лем. Непре­рыв­ный пе­ременный ток преобразуется в им­пульсный с вре­мен­ными парамет­рами (рисунок 23).

 

Датчики

Датчики широко применяются в железнодорожной автоматике и телеме­ханике и используются в следующих системах:

1) полуавтоматическая и автоматическая блокировка (для конт­роля заня­тия перегона и блок-участков);

2) автоматическая локомотивная сигнализация, автоматическое регули­ро-вание скорости и автоматическое управление тормозами (для получения ин­фор-мации о фактической скорости и местонахождении поезда);

3) переездная сигнализация и ограждающие устройства (для сигнализа­ции о приближении поезда);

4) горочная автоматизация (для определения скоростей и уско­рений от­цепов, управления тормозными средствами, а также для кон­троля свободности стрелочных участков и измерения веса отцепов);

5) ПОНАБ (для обнаружения перегревшихся букс и регистра­ции числа осей);

6) автомашинист (для контроля проследования определённых точек пу-ти).

На железнодорожном транспорте применяются следующие типы датчи­ков:

- контактные, измеряющие или реагирующие на механические переме-ще­ния;

- потенциометрические, преобразующие угловые или линей­ные механи-че­ские перемещения в соответствующие изменения сопро­тивления, на­пряже-ния или тока;

- тензометрические, регистрирующие изменение электричес­кого сопро­тивления при их механической деформации;

- терморезисторные, регистрирующие изменение электричес­кого сопро­тивления при изменении температуры окружающей среды;

- ёмкостные, в которых измеряемая величина преобразуется в значение ёмкости;

- индуктивные, регистрирующие изменение индуктивности при воздей-ст­вии контролируемой величины;

- оптические, действие которых основано на явлении внутрен­него фото­эффекта.

В устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики наибольшее распространение получили контактные и индуктивные датчики. Рассмотрим не-которые из них.

К контактным датчикам относятся датчики проследования под­вижного состава, называемые рельсовыми педалями.

Воздушно-мембранная педаль реагирует на прогиб рельса при прохожде­нии подвижного состава и устанавливается под рельсом. Для переключения контакта педали достаточен прогиб 0,015 мм.

Просадочная саморегулирующая педаль реагирует на просадку рельса при прохождении подвижного состава и устанавливается с бо­ковой стороны рельса.

Воздушно-мембранная и просадочная педали имеют эксплуата­ционные недостатки. Они имеют сложную конструкцию, требуют по­стоянного ухода, плохо работают при высоких скоростях движения и на рельсах тяжёлых типов. Поэтому в настоящее время переходят на использование индуктивных датчи­ков, особенно в новых системах ав­томатики и телемеханики.

Бесконтактная магнитная педаль ПБМ (рисунок 24) крепится к рельсу с внутренней стороны колеи. При приближении ко­лёс-ной пары в педали умень­шается воздушный зазор магнитной цепи, вследствие чего возрастает магнит­ный поток в сердечнике, в об­мотке индуцирует­ся им-пульс э.д.с. амплитуда и дли­тельность импульса за­висят от скорости прохождения подвижного соста­ва над датчиком. Когда колёсная пара удаляется от пе­дали, магнит­ный поток уменьша­ется и в обмотке по­явля­ется импульс э.д.с. другой по­лярно­сти. Им­пуль-сы э.д.с. управляют работой чувст­ви­тель­ного и быст-родействующего поляри­зо­ванного реле РП.

Трансформаторно-компенсационная педаль ТКП (рисунок 25) предназначена для работы в сис­те-мах ав­томати­ки на сортировочных горках. Педаль ТКП уста­навливают внутри ко­леи так, чтобы магни­топровод с сигнальной обмоткой 2 был обращён к рельсу. При от­сутствии ко­лёсной пары в зоне действия педали пе­ременный магнитный поток, создавае­мый питающей обмоткой 3, ин­дуцирует в сигнальной и компенсацион­ной об­мотках одинаковые э.д.с. На выходе педали э.д.с. отсутствует, так как обмотки включены встречно. При прохождении колёсной пары около педали у сигналь­ной обмотки 2 возрастает магнитный поток и э.д.с. вследствие умень­шения воз-душного зазора, а у компенсационной обмотки 4 магнитный поток и э.д.с. не-сколько уменьшаются. На выходе педали появляется напряжение, от которо­го срабатывает приёмное устройство.

Датчик скорости ДС (рисунок 26) используют в системе автоматичес­кого регулирования скорости. Маг­нитный по­ток постоянных маг­ни­тов 1 и 4 замыкается через зубья ротора 5, который вращается вмес­те с колёсной парой. При вращении колеса за счёт изменения магнит­но­го по­тока в сердечнике 2 в об­мотке 3 наводится э.д.с., частота которой пропорциональна скорос­ти вращения колеса, т. е. скорости движения поезда. Датчик устанав­ливается на специальной крышке буксы подвижно­го состава.

Также используют следую­щие ин­дуктивные датчики:

1) дифференциально-транс­форма­торный датчик ДТ, исполь­зуемый в сис­те-ме автомашинист;

2) датчик пути и скорости системы автоматического управления тормозами, который устанавливается на буксе колёс­ной пары;

3) магнитоэлектронный датчик МЭД, используемый в устройст­вах счёта осей и работающий в большом диапа­зоне скоростей (0-200 км/ч).

В системах, предназначенных для автоматического обнаруже­ния пере­гре-тых букс подвижного состава ПОНАБ, применяют датчи­ки, реагирующие на инфракрасное излучение от корпусов греющихся букс. Эти датчики преобра­зу-ют инфракрасное излучение в электриче­ские сигналы. Приёмные устройства срабатывают при достижении температуры шеек осей колёсных пар определён­ного значения. В со­четании с рельсовыми педалями система ПОНАБ контроли­рует нали­чие нагретых букс и определяет их порядковый номер.

Для определения весовой категории вагона при скатывании от­цепов на сортировочных горках используют весомеры (рисунок 27). При движении коле­са вагона по пружинному мостику 1 опускается палец 5, который поворачивает ось 6 с насаженной на неё рычажной переда­чей 4. В зависимости от веса вагона замыкаются контакты 3 датчика, зазоры которого выполнены так, что

m_I < m_II < m_III < m_IV.

 

3. 5 Выпрямители

Выпрямители используют для заряда аккумуляторных батарей и для пи­тания приборов постоянного тока от сети переменного тока.

Основной частью купроксного выпрямителя ВАК (рисунок 28) яв­ляется трансформатор 1 с подвижной верхней частью магнитопрово­да, называемой магнитным шунтом 2. Значение выпрямленного тока изменяют путём переме­щения верхней части магнитопровода с помо­щью винта 3. По мере смещения верхней части магнитопровода вправо происходит размыкание магнитной цепи, что уменьшает на­пряжение во вторичной обмотке 5 и наоборот.

 

3. 6 Трансформаторы

В устройствах железно­дорожной автоматики и телемеханики применяют трансформаторы следующих типов:

1) ПОБС (путевой однофазный броневой сухой) для питания рельсовых цепей переменного тока частотой 50 Гц, а также ламп све­то­форов и табло;

2) ПТМ (путевой трансформатор малогабаритный) для пита­ния рельсо­вых цепей переменного тока частотой 50 Гц при авто­номной тяге;

3) ПТ (путевой трансформатор) для питания рельсовых цепей пе­ременно­го тока частотой 25 Гц;

4) СОБС (сигнальный однофазный броневой сухой) для пи­тания свето­форных ламп и местных цепей при кодовой автоблоки­ровке;

5) СТ (сигнальный трансформатор) для питания светофорных ламп при электрической централизации;

6) РТ (релейный трансформатор) для работы в станционных рельсовых цепях переменного тока частотой 50 Гц;

7) ПРТ (путевой релейный трансформатор) для работы в стан­ци­онных рельсовых цепях переменного тока частотой 25 Гц;

8) ТС (трёхфазный сухой) для питания устройств электричес­кой центра­лизации;

9) ОМ (однофазный масляный) для питания устройств авто­бло­кировки и электрической централизации в качестве линейного пони­жающего трансформа­тора.

Трансформаторы (рисунок 29) имеют первичную 1 и вторичную 2 обмот­ки.

На первичную обмотку может подаваться напряжение 110 или 220 В в за-висимости от их включения.

Со вторичной обмотки напряжение может сниматься ступеня­ми.

РЕЛЬСОВЫЕ ЦЕПИ