Пояснительная (1198732), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Электронный модуль состоит из генератора гармонических колебаний, порогового устройства, контрольной схемы, схемы автоподстройки, выходного каскада. Схема автоподстройки необходима для стабилизации работы генератора гармонических колебаний.

.

Рисунок 2.3 – Размещение аппаратуры ИПД

В реальных условиях на рамку ИШ действует не только металли­ческая масса вагона, но и климатические факторы (в частности, влаж­ность). В результате амплитуда колебаний генератора датчика может изменяться, в то время как порог срабатывания датчика остается по­стоянным. Это может привести либо к «пропуску» базы вагона, либо к выдаче ложного сигнала занятости. Поэтому в преобразователе датчика реализована схема стабилизации амплитуды колебаний генератора датчика. Эту функцию выполняет схема автоподстройки. Принцип ее действия основан на том, что в цепь ООС генератора введено регулирующее звено, которое изменяет глубину ООС в зависимости от изменения амплитуды колебаний в ИШ генератора датчика.

Регулирующее звено состоит из цифроаналогового преобра­зователя (ЦАП), работающего в следящем режиме.

Выходной сигнал генератора гармонических колебаний поступает на вход ЦАП и 3-й компаратор. На 2-ой компаратор подается опорное напряжение, которое и определяет величину выходного сигнала на выходе генератора. Если сигнал на входе компаратора выше опорного, то на его выходе формируется сигнал, дающий команду на вычитание числа в реверсивном счетчике. При этом сигнал с выхода ЦАП увеличит уровень ООС генератора и сигнал на его выходе уменьшится. Уменьшение сигнала будет происходить до тех пор, пока он не станет меньше U_оп⁴. После этого на выходе компаратора формируется сигнал, дающий команду на сложение числа в реверсивном счетчике. В этом случае сигнал с выхода ЦАП уменьшает величину ООС генератора и сигнал на его выходе увеличивается.

Напряжение на входе компаратора возрастает на величину U_сJ2ⁿ, где n – число разрядов ЦАП, и компаратор вновь даст команду на вычитание. С каждым следующим тактом компаратор будет выдавать команду либо на сложение, либо на вычитание, а величина выходного сигнала – синхронно изменяться.

Схема автоподстройки и контрольная схема с выходным кас­кадом расположены на модуле ЭМ2 электронного блока датчика.

Для контроля работоспособности ИПД электронный блок имеет контрольную схему, которая выдает сигнал об исправности, если величина сигнала в контрольной точке КТ, определяющая работоспособность ИПД, не превышает заданной величины.

Для обеспечения условия безопасности работы ИПД контрольная схема ЭБ работает в импульсном режиме. Электронный блок выдает напряжение постоянного тока +24 В, которое питает исполнительное реле. Контроль работоспособности ИПД осуще­ствляется визуально светодиодом «Выход».

Конструктивно-электронный блок представляет собой объемную конструкцию, внутри которой расположены две съемные печатные платы. На одной плате (модуль ЭМ1) — источник питания, генератор синусоидальных колебаний и генератор импульсов, а на второй (модуль ЭМ2) — элементы схемы автоподстройки контрольной схемы (схема выходного каскада). На верхних панелях помещены элементы настройки и индикации, вывод контрольной точки.

При выключении питания ИПД переходит в режим «Занятость» независимо от состояния контролируемого участка. Если питание прерывается на время не более 2 минут, то ИПД восстанавливает свою работоспособность. Если питание прерывается на время более 2 минут, то ИПД переходит в режим «Занятость». Для приведения ИПД в работоспособное состояние необходимо настроить ИПД в соответствием с требованием руководства по эксплуатации.

Инерционность ИПД с момента обнаружения отцепа при входе в зону укладки шлейфа до момента размыкания контактов исполнительного реле определяется следующими факторами:

• временем анализа, необходимым датчику для регистрации факта обнаружения вагона по реализуемому частотному критерию - 62,5 мс;

• временем, необходимым для формирования выходным каскадом сигнала управления реле - 20 мс и размыкания контактов исполнительного реле HMLU2-4000 - 38 мс.

Таким образом, суммарное время инерционности ИПД при регистрации занятости участка и использовании реле этого типа составляет 120,5мс.

При выходе последней колесной пары отцепа из зоны действия датчика также регистрируется факт освобождения участка с инерционностью. В этом случае инерционность ИПД определяется следующими факторами:

• временем анализа, необходимым датчику для регистрации факта завершения обнаружения по реализуемому частотному критерию - 187,25 мс;

• временем, необходимым для формирования выходным каскадом сигнала управления реле - 20 мс и временем замыкания контактов при срабатывании исполнительного реле НМШ2-4000 -139 мс.

Суммарное время инерционности ИПД при регистрации свободности для этого реле составляет 346,5 мс.

На сети железных дорог датчик ИПД со шлейфом в форме «прямоугольника» эксплуатируется на стрелочных участках, оборудованных, как правило, нормально разомкнутой рельсовой цепью. Отцеп контролируется с момента входа на границу защитного участка (рисунок 2.4), которая может совпадать с изолирующим стыком ИС1, и до выхода за последний изолирующий стык ИС2 рельсовой цепи. При этом индуктивный шлейф прокладывают лишь в зоне защитного участка и остряков, так как шлейф находится в зоне влияния вторичного контура, образованного рельсовой цепью до момента выхода последней оси отцепа за границу рельсовой цепи. В результате длина зоны обнаружения ИПД больше нормативной зоны контроля стрелочного участка и превышает геометрические размеры самого шлейфа.

Рисунок 2.4 – Границы зоны обнаружения со шлейфом в форме «прямоугольника»

При неисправности аппаратуры рельсовой цепи (например, от рельсов отключен питающий трансформатор) или ее отсутствии длина зоны обнаружения намного меньше нормативной длины стрелочного участка и соизмерима с границами укладки шлейфа. Кроме того, при кратковременном пропадании шунта в момент нахождения последней оси отцепа вне зоны ук­ладки шлейфа ИПД может регистрировать свободность участка контроля.

Из-за сильно коррелированного влияния рельсовой цепи на работу ИПД со шлейфом в форме «прямоугольника», подтверждаемого эксплуатацией, нельзя рекомендовать его для использования в качестве основного средства защиты стрелок ГАЦ, а также для комплексирования средств защиты горочных стрелок совместно с рельсовой цепью.

ИПД со шлейфом в форме «восьмерки» контролирует отцеп с момента входа на защитный участок и до корня остряков стрелочного перевода независимо от наличия и состояния рельсовой цепи стрелочного участка, а именно, ее исправности или отключении от рельсов питающего трансформатора.

Проведенные на ряде горок эксплуатационные испытания показали, что границы зоны обнаружения отцепов не изменяются при работе ИПД со шлейфом «восьмерка» на стрелочных участках, оборудованных нормально разомкнутой рельсовой цепью. Это является достоинством работы ИПД со шлейфом в форме «восьмерки» в отличие от шлейфа в форме «прямоугольника».

Шлейф ИПД в форме «восьмерки» позволяет достичь высоких эксплуатационных показателей при использовании стрелочных участков на электрифицированных путях, а также при комплексировании с любыми типами рельсовых цепей.

1. Радиотехнический датчик

Радиотехнический датчик (РТД-С) предназначен для фиксации наличия отцепов на стрелочных участках сортировочных горок в системах ГАЦ.

Радиотехнические датчики (РТД) обеспечивают пространственный контакт с обнаруженными транспортными средствами и могут работать в двух режимах обнаружения:

• приём отражённого сигнала (канал отражённого сигнала КОС);

• экранирование ТС, излучаемого передатчиком сигнала (канал прямого сигнала КПС).

В системах ГАЦ РТД-С должны:

• работать при автономной тяге и при наличии рядом расположенных путей, оборудованных электротягой постоянного и переменного тока;

• фиксировать все типы вагонов, включая длиннобазные, на любых скоростях движения, в том числе неподвижные, с момента вступления первой колесной пары отцепа за изолирующий стык предстрелочного участка и до нахождения последней колесной пары отцепа на остряках стрелки;

• обеспечивать дистанционный контроль своей работоспособности как при наличии отцепа на стрелочном участке, так и при его отсутствии в зоне контроля.

Из всего разнообразия вагонов, распускаемых на сортировочных горках, существуют несколько типов, наихудших с точки зрения обнаружения РТД-С. К ним относятся вагоны транспортеры с низкоопущенным основанием, восьмиосные цистерны без хребтовой балки, крытые хоппер - вагоны и платформы только с несущей рамой.

Базовая комплектация РТД-С состоит из передатчика и двух приемников и в зависимости от требований имеет четыре различных варианта исполнения:

• РТД-С1 комплектуется из одного передатчика и двух приемников – основного и дополнительного;

• РТД-С2, РТД-С3 используют взамен фотоэлектронных устройств, включает один передатчик и один приемник;

• РТД-С4 ремонтный комплекта для РТД-С1, РТД-С2, РТД-С3.

Ниже на рисунке 2.7 изображено базовое исполнение РТД-С, состоящее из модулей – передающего ПРД и двух приемных ПРМ.

Рисунок 2.5 - Базовое исполнение РТД-С

Модули устанавливают на крепежные стойки, расположенные в зоне стрелочного участка. ПРМ, установленный внизу, является основным и используется для обнаружения всех типов вагонов с хребтовой балкой, а верхний ПРМ дополнительно фиксирует длиннобазные вагоны без нее.

ПРД состоит из:

• рупорной пирамидальной антенны;

• генератора сантиметрового диапазона волн;

• стабилизатора тока генератора СВЧ;

• генератора прямоугольных модулирующих импульсов;

• интегратора;

• стабилизатора напряжения.

ПРМ состоит из:

• рупорной пирамидальной антенны;

детекторной камеры;

• усилителя;

• триггера Шмитта;

• делителя частоты;

• схемы сравнения;

• усилителя управления;

• источника питания.

1. Устройства счета осей

УСО предназначены для обнаружения подвижных единиц путем счета колесных пар, проходящих над чувствительным элементом датчика. Современные УСО должны также определять направление движения и выполнять функции самодиагностики. Применение недорогих и не требующих частой подстройки, но надежных УСО подвижного состава заметно снижает трудозатраты на обслуживание напольного оборудования и открывает широкие возможности для точного отслеживания всех передвижений, обеспечивая автоматический съем информации как о скатывании вагонов на спускной части сортировочной горки, так и накоплении их в подгорочном парке.

Для оборудования спускной части горки наиболее перспективным из отечественных УСО является датчик УСО-М, который представляет собой многоконтурный обнаружитель, позволяющий вести счет колесных пар с диаметром бандажа не менее 700 мм и определять направление движения подвижного состава при скоростях от 0 до 60 км/ч. Устройство состоит из индуктивного датчика (ИД), корпус которого устанавливается внутри колеи в межшпальном пространстве, и блока преобразователя сигналов (ПС), располагаемого в путевом ящике. ИД крепится к подошве рельса таким образом, чтобы между уровнем головки рельса и верхней плоскостью корпуса было расстояние 45,5±1,5 мм. Конструкция крепления ИД позволяет устанавливать его на рельсы типов Р50 и Р65 без изменений верхнего строения пути, а также в зоне крестовин стрелочных переводов марки 1/6 и 1/9.

Первичным преобразователем ИД является совокупность трех чувствительных элементов - катушек индуктивности без сердечников К1, К2 и К3. Причем, две рабочие катушки КИ1 и КИ3 располагаются в корпусе горизонтально, их плоскости намотки параллельны рельсу, а третья К2, вспомогательная, располагается между ними и ее плоскость перпендикулярна плоскости других катушек индуктивности. Катушки К1 и К3 служат для обнаружения колесных пар, а катушка К2 контролирует положение ИД относительно рельса. Вследствие этого ПС датчика УСО-М строится по трехканальной схеме, которая изображена на листе 6.

Два рабочих канала ПС выполняют функции счетчиков осей движущегося отцепа. Они практически симметричны и включают: резонансные каскады РК1 и РК3, компараторы сигналов К1 и К3, дискретные делители частоты сигнала Д1 и Д3, каскады оптронной развязки О1 и О3, индикаторы состояния каналов И1 и И3, и выходные цепи передачи сигналов на пост ГАЦ – СЧ1 и СЧ2. Третий канал выполняет в основном функции контроля работоспособности датчика и включает в себя те же функциональные узлы, что и рабочие каналы. Выходной сигнал вспомогательного канала представляет собой дискретный сигнал частотой 1 Гц, транслируемый на пост ГАЦ с выхода КИ – контроль исправности.

Ориентация катушек индуктивности датчика такова, что колесные пары вагона поочередно проезжают над катушкой КИ1, а затем над катушкой КИ3 в одном направлении, либо наоборот при обратном движении. В момент проезда колесной пары над соответствующей катушкой, регистрируется сигнал с соответствующего счетного выхода одного из каналов СЧ1 или СЧ2. При этом в случае регистрации равенства въехавших и выехавших осей через счетную точку, принимается решение о наличии либо отсутствии подвижного состава в зоне контроля. Помимо названной функции датчик позволяет фиксировать и направление движения транспортного средства, в зависимости от очередности во времени появления счетных импульсов с выхода первой КИ1 или третьей КИ3 катушек.

В ПС имеется автогенератор АГ опорного сигнала с кварцевой стабилизацией частоты. В исходном состоянии с выхода АГ в каждый канал ПС через делитель частоты ДЧ на вход резонансных каскадов РК1, РК2 и РК3 поступает сигнал опорной частоты.

РК1, РК2, РК3 образованы соответственно индуктивностями катушек КИ, КИ2, КИ3 и собственными емкостями, которыми в процессе установки и настройки датчика подстраивают контура в резонанс или вблизи него. Сигналы с выходов резонансных каскадов поступают на соответствующие компараторы, выполняющие функции пороговых элементов и при достаточном уровне сигнала транслируются через делители частоты Д1-Д3 и каскады оптоэлектронной развязки О1-О3 одновременно на встроенные индикаторы И1-И3 и на соответствующие выходы в линию связи.

Таким образом, в исходном состоянии на каждом счетном выходе СЧ1 и СЧ2 как и на контрольном, присутствуют переменные дискретные сигналы, которые транслируются в линию на пост ГАЦ, свидетельствуя об отсутствии колесных пар зоне действия датчика и его работоспособном состоянии. Одновременно в ПС светятся индикаторы И1И3, один из которых И2 мигает с частотой 1 Гц. Эта индикация предназначена для контроля состояния УСО-М электромехаником.

Характеристики

Список файлов ВКР