Анализ работы оборудования ВИКС, разработка мероприятий по повышению достоверности измеренийа (1219397), страница 4
Текст из файла (страница 4)
- опускания токоприемников в штатном режиме (плавно);
- ускоренного опускания поднятого токоприемника при аварийных ситуациях.
При включении компрессора (верхнее положение кнопки Кн на блоке управления компрессора) давление воздуха в ресивере поднимается до уровня 1,0 МРа, после чего блок управления выключает компрессор автоматически. Кнопка Кн при этом остается в состоянии «ВКЛ». Величина давления в ресивере показана на манометре Мн1 компрессора. По мере расхода воздуха в пневмосистеме давление в ресивере снижается и при достижении значения 0,4 МРа включение компрессора происходит автоматически. Величина выходного давления компрессора устанавливается с помощью вентиля редуктора по показанию манометра Мн2 компрессора.
Шланг магистральный ШМ соединяет оборудование пневмосистемы, установленное в помещении дизельной, с оборудованием пневмосистемы, размещенной в помещении вышки. С помощью регулятора давления РД (на вышке), по показанию манометра Мн3 (на вышке), устанавливается рабочее давление подъема токоприемника. Раздаточный кран КнР (на вышке) позволяет подать рабочее давление либо на токоприемник Тп1, либо на токоприемник Тп2. С помощью крана Кн2 (на вышке) осуществляется аварийное опускание токоприемника. Клапан электропневматический КЭП1 служит для подъема и опускания токоприемника при помощи электромагнитного привода, управляемого нажатием кнопок «Подъем» / «Опускание», которые размещены на пульте управления в вышке и задублированы на пульте оператора в аппаратном зале. С помощью крана Кн2 (на вышке) осуществляется аварийное опускание токоприемника.
Подсистема сбора и передачи данных о состоянии контактной подвески (СПДСКП) Включает в себя блок БСО-1 и измерительные датчики, установленные на полозе токоприемника под высоким потенциалом постоянного тока 3 кВ или переменного тока 27 кВ, а именно:
-датчики ускорений токоприемника в вертикальном направлении левый и правый;
-датчик ударов (подбоев) (датчик ускорений токоприемника в горизонтальном направлении);
- датчики подхватов левый и правый (высота отходящих анкеровочных ветвей и дополнительных стержней фиксаторов);
- датчики понижения стрелок левый и правый;
- датчик напряжения контактной сети с делителем напряжения ДНУ-30;
- датчики нажатия полоза токоприемника на контактный провод правый и левый.
1.2 Измерительные датчики вагона ВИКС
Датчик подхватов (ДП), в зависимости от способа его установки на полозе измерительного токоприемника, предназначен для:
- допускового контроля положения дополнительных стержней фиксаторов и анкеровочных ветвей;
- допускового контроля понижения сопрягаемых ветвей КП на воздушных стрелках относительно основного КП.
Технические характеристики:
- допусковый контроль положения дополнительных стержней фиксаторов и анкеровочных ветвей проводится выше основного КП на расстоянии (40 ± 10) и (80 ± 10) мм;
- допусковый контроль понижения сопрягаемых ветвей КП на воздушных стрелках проводится ниже основного КП на расстоянии (40 ± 10) и (120 ± 10) мм;
- выходные сигналы с датчика – замыкание выходной цепи в момент фиксации контролируемых объектов ( «сухие контакты»);
- количество выходов 2.
Датчики ускорений. На токоприемнике установлены два типа датчика ускорений (ДУ). Первый предназначен для измерения вертикальных ускорений (для учета массы полоза токоприемника при измерениях нажатия), второй – для измерения продольных ускорений в горизонтальной плоскости в направлении продольной оси вагона (для регистрации ударов и подбоев).
Технические данные:
-диапазон измеряемых вертикальных ускорений ±5 g;
-диапазон измеряемых продольных ускорений ±50 g;
-абсолютная погрешность измерения не более ±0,1 g;
-потребляемая мощность от источника постоянного тока +12 В, Вт.
Акселерометр (ДУ) содержит в себе датчик емкостного типа, который реализован в виде интегральной схемы, помещенной в герметичный корпус и соединенной посредством кабеля и разъема РС19В с БСО-1. Для каждого типа ДУ используется своя ИС (для измерения вертикальных ускорений — АДLХ05, горизонтальных — АДLХ50). Аналоговый сигнал, снимаемый с выхода этой схемы, пропорционален ускорению. По отклику датчика на сигнал «TEST», осуществляется контроль его работоспособности и канала его связи с ИВК. Сигнал TEST формируются в ИВК в процессе режима тестирования датчикового комплекса.
Датчик нажатия. Система измерения контактного нажатия работает на базе тензочувствительных элементов, предназначена для работы в составе оборудования вагона-лаборатории испытаний контактной сети (ВИКС) и служит для измерения силы нажатия токоприемника на контактный провод.
Характеристики системы измерения контактного нажатия:
- диапазон измерения значений силы нажатия 0..400 Н;
- абсолютная погрешность измерений (в статике) ±1Н;
- полоса пропускания системы 0..40 Гц;
- диапазон рабочих температур для элементов системы, расположенных снаружи вагона -40..+50 оС;
- диапазон рабочих температур для элементов системы, расположенных внутри вагона +10..+35 оС;
-потребляемая мощность не более 3,5 Вт.
Система измерения контактного нажатия построена на базе тензометрических датчиков силы ZF50кG, установленных на штатном полозе токоприемника. На нагрузочных площадках датчиков жестко закреплен измерительный полоз, который предназначен для восприятия силы нажатия от контактного провода и передачи ее на нагрузочные площадки датчиков. Расстояние между осями нагрузочных площадок датчиков равно 950 мм. В непосредственной близости от датчиков силы на измерительном полозе установлены два датчика ускорения (максимальное измеряемое ускорение 5g), предназначенные для измерения вертикальных ускорений токоприемника. Дополнительно на штатном полозе токоприемника установлены защитные полозья, которые охватывают измерительный полоз и защищают его (и установленные на нем датчики) от смещений и повреждений во время работы, при наличии незначительных дефектов контактной подвески.
Поскольку чувствительные элементы системы измерения контактного нажатия установлены между измерительным и штатным полозом токоприемника, система измеряет силу нажатия измерительного полоза на токоприемник.
Для устранения влияния на результаты измерения силы нажатия ускорений, возникающих при движении конструкции измерительный полоз – токоприемник, показания датчиков силы корректируются по сигналам от датчиков вертикальных ускорений токоприемника. Коррекция производится в микропроцессорном контроллере предварительной обработки информации PCDSP_MAIN.
Делитель напряжения (ДН) предназначен для измерения напряжения постоянного и переменного (50Гц) тока с помощью соответствующих измерительных приборов, присоединяемых к выходному разъему.
Рабочие условия эксплуатации ДН:
- температура окружающей среды -50..+70 оС;
- относительная влажность воздуха до 100%;
- диапазон давления окружающего воздуха 94..106 кПа;
- внешние механические воздействия по ГОСТ 17516-90 группа М25.
Технические характеристики ДН:
- диапазон измеряемых напряжений постоянного или переменного тока 50 Гц 3..30 кВ;
- значение выходного сопротивления ДН, измеренное между контактом 1 и 3 разъема X1 (PC-4) 2000 Ом;
- номинальный коэффициент преобразования напряжения 11000;
- значение сопротивления нагрузки, присоединяемое к выходу не менее 500 000 Ом;
- предел допускаемого значения основной погрешности коэффициента деления постоянного и переменного тока 50 Гц ±2%;
- режим работы ДН – непрерывный;
- мощность, выделяемая внутри корпуса ДН, не превышает 35% от максимальной мощности – при напряжении 30кВ.
Делитель напряжения является масштабным измерительным преобразователем высокого уровня напряжения постоянного и переменного (50 Гц) тока в низкий – с соответствующим коэффициентом преобразования. ДН является омическим делителем напряжения. Низковольтная ячейка, с которой снимается преобразованное напряжение, находится под полным потенциалом измеряемого напряжения. Высоковольтное плечо ДН состоит из одного сопротивления 20МОм±1% — 100 Вт размещенного продольно внутри изолятора.
Для предохранения делителя от внешних воздействий (механических и климатических) высоковольтное и низковольтное плечо залито керамико-полимерным диэлектрическим теплопроводящим герметиком.
Блок БСО-1 предназначен для обеспечения связи микропроцессорного контроллера PCDSP_MAIN, с датчиками, расположенными на токоприемнике и находящимися под потенциалом контактной сети. Включает в себя:
- датчик ударов (подбоев);
- датчик напряжения контактной сети;
- датчики ускорений токоприемника в вертикальном направлении (2 шт.);
- датчики силы нажатия токоприемника на контактный провод (4 шт.).
Блок БСО-1 обеспечивает оптоволоконную высоковольтную развязку датчиков, расположенных на токоприемнике, от аппаратуры, установленной в стойке ИВК. Обладает техническими характеристиками:
-количество подключаемых датчиков — 8;
-связь с ИВК — четырехканальный оптоволоконный кабель;
-электропитание блока БСО-1 осуществляется от источника DC-DC, преобразующего 12 В входного напряжения в 12 В выходного с высоковольтной развязкой 15 кВ.
Преобразователь DC-DC конструктивно расположен в проходном изоляторе, на котором установлен блок БСО-1, потребляемая мощность не более 1,5 Вт.В блоке БСО-1 расположены следующие элементы:
-блок питания, обеспечивающий все необходимые питающие напряжения - +5 В 2 А, -5 В 10 mА;
-мультиплексор MUX8M с приемопередатчиками оптоволоконного канала связи;
-разъемы РС19ТВ (8 шт.) для подключения датчиков, расположенных на токоприемнике.
Блок БСО-1 установлен на крыше ВИКС на проходном изоляторе рядом с токоприемником. Электропитание блока БСО-1 осуществляется от источника DC-DC, преобразующего 12 В входного напряжения в 12 В выходного с высоковольтной развязкой 15 кВ. Преобразователь DC-DC конструктивно расположен в проходном изоляторе, на котором установлен блок БСО-1. Блок питания блока построен на двух источниках DC-DC, преобразующих 12 В входного напряжения в напряжения питания +5 В и -5 В, и установлен в корпусе блока. Мультиплексор MUX8M конструктивно выполнен в виде печатной платы с поверхностным монтажом. Основным элементом мультиплексора является программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) ALTERA, обеспечивающая управление восьмью измерительными каналами. ПЛИС вырабатывает сигналы выбора одного из восьми измерительных каналов, сигналы запуска режима преобразования аналого-цифрового преобразователя одного из восьми каналов и сигнал перевода измерительных каналов в режим тестирования. ПЛИС тактируется сигналом SCLK, транслируемым от микропроцессорного контроллера PCDSP_MAIN. Информация от датчиков, расположенных на токоприемнике, передается в микропроцессорный контроллер PCDSP_MAIN по последовательному каналу формата SPORT с применением стандарта RS422 для повышения помехоустойчивости. Для обеспечения высоковольтной развязки датчиков, расположенных на токоприемнике, от аппаратуры, установленной в стойке ИВК, служит оптоволоконный четырехканальный канал связи, работающий в формате SPORT. По кабелю передаются следующие сигналы: тактовый сигнал SCLK, строб передачи TFS, данные передачи DT и данные приема DR. Оптические сигналы передаются через четырехканальный оптический кабель. Для преобразования электрических сигналов в оптические используются передатчики HFE4020 SMA, для приема оптических сигналов и преобразования их в электрические используются элементы HFD3023-002 SMA.
Датчик перемещений (ДП) предназначен для регистрации величины вертикальных перемещений боковой стенки ВИКСа относительно буксы колесной пары и передачи в ИВК информации о величине указанных перемещений.
Конструктивно ДП состоит из двух основных частей:
-верхняя часть, устанавливаемая на несущей раме ВИКСа;
-нижняя часть, устанавливаемая на буксе колесной пары.
Основными элементами верхней части ДП являются корпус, в котором на подшипниках установлен вал, связанный с корпусом пружиной.
Один конец вала через безлюфтовую муфту связан с вращающимся трансформатором (ВТ).
На второй конец вала установлен шкив, на котором в спиральную канавку уложен трос, пропущенный через отверстие в основании к нижней части датчика. Основными элементами нижней части датчика являются кронштейн, на котором установлено гнездо, внутри которого расположен ползун, к которому прикреплен конец троса, пропущенный от верхней части сквозь гофрированные резиновые рукава.
Ползун фиксируется в гнезде болтом, с помощью которого можно в небольших пределах регулировать длину троса, после чего болт стопорится контргайкой. В верхней части датчика позади вращающегося трансформатора расположена плата СКВТ, связанная электромонтажом с вращающимся трансформатором и выходным соединителем, установленным на крышке. При перемещении боковой части вагона вверх или вниз относительно буксы колесной пары с установленной на нее нижней частью датчика трос вращает шкив. Вращение шкива через вал передается к вращающемуся трансформатору, который преобразует угол поворота в соответствующий ему синусно-косинусный сигнал, поступающий на плату СКВТ. В плате СКВТ осуществляется генерация опорного синусоидального напряжения и преобразование синусно-косинусного сигнала ВТ в последовательный цифровой код.
Датчик температуры (ДТ) предназначен для измерения температуры наружного воздуха.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
