Пояснительная записка (1223287), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

На смену электродвигателям постоянного тока типа ДПС (МСП) и асинхронным двигателям трехфазного переменного тока типа МСА (МСТ) пришли двигатели ЭМСУ – электродвигатель малогабаритный стрелочный универсальный. ЭМСУ имеет электронное управление и работает как от постоянного, так и от переменного тока, а также может регулироваться частота вращения ротора. ЭМСУ разработан на базе вентильно - индукторного двигателя.

Номинальная частота вращения ротора в зависимости от типа стрелочного перевода может настраиваться как на заводе-изготовителе, так и в условиях эксплуатации при помощи переносного пульта или ноутбука.

Электродвигатели типа ЭМСУ не требуют технического обслуживания в течение 7 лет. Двигатели ЭМСУ-СПГ выпускаются запрограммированными на 3600 ± 15% об/мин и рассчитаны для работы в условиях умеренно-холодного климата (УХЛ), при рабочих температурах от минус 60°С до плюс 50°С, влажности не более 95% при температуре плюс 25°С[6].

Для повышения быстродействия в схеме управления приводом не используют реверсирующее реле, время срабатывания которого 0,15 - 0,2 с, а контрольные реле подключают к контактам автопереключате­ля, минуя тыловые контакты нейтрального пускового реле, имеющего замедление на отпускание якоря 0,2 - 0,25 с[7].

Использование бесконтактного автопереключателя (рисунок 2.4) повышает ресурс электропривода СПГБ-4Б до 10⁶ срабатываний, но требует изменения контрольной цепи.

В крайнем (плюсовом) положении стрелки один из двух рычагов автопереключателя попадает в вырезы контрольных линеек, и связан­ный с ним ротор датчика соединяет магнитный поток питающей катуш­ки 1 с сигнальной обмоткой 3 (2 – вспомогательная катушка). В обмотке наводится напряжение не менее 65 В, достаточное для притяжения якоря контрольного реле ПК. Другой рычаг автопереключателя находится на поверхности кон­трольных линеек, и связанный с ним ротор датчика замыкает магнитопроводы питающей 1' и вспомогательной 2' катушек. Последняя уве­личивает сопротивление и уменьшает ток питания датчика. В сигналь­ной катушке 3' индуцируется напряжение (не более 3,5 В), недостаточное для срабатывания соответствующего контрольного реле МК.

Рисунок 2.4 – Принципиальная схема бесконтактного автопереключателя

Быстрый износ контактов пусковых реле в рабочей цепи стимули­ровал использование тиристоров для коммутации тока электродвига­теля.

2.2.2 Комплексированная защита горочных стрелок

Для защиты стрелок от несвоевременного и несанкционированного перевода в современных системах ГАЦ используется не менее двух устройств, которые работают на разных физических принципах. Причиной этого стало то, что каждый из таких устройств не обеспечивает требований достоверного обнаружения подвижного состава из-за характерных им недостатков:

• ГРЦ не исключают опасного отказа (потери шунта) если отсутствуют средства диагностики и контроля работоспособности, не контролируется проход длиннобазных вагонов, поверхность катания рельсов загрязнена или произошел пробой изолирующих стыков;

• РТД-С имеют недостаточную длину зоны контроля, ограниченную началом остряков;

• ИПД плохо защищены от обрыва ИД волочащимися частями вагонов или при выполнении путевых работ;

• УСО-М контролируют наличие подвижного состава путем ведения логической модели проследования осей колесных пар без физического взаимодействия с ними на протяжении всего стрелочного участка.

Комплексированная защита стрелок (КЗС) представляет собой совокупность двух или нескольких датчиков, решающих одну задачу, объединенных устройством совместной обработки сигналов и принятия решений для формирования интегрального (общего) сигнала управления стрелкой. Структурные связи между комплексируемыми датчиками выбираются с учетом максимального использования их преимуществ и минимизации (или компенсации) недостатков каждого из них.

Структурная схема защиты горочных стрелок предполагает совместную работу ГРЦ, РТД-С и ИПД. Каждый из датчиков имеет свое исполнительное реле ИС, РТДС, ИП, контактами которых включается общее путевое реле СП. В качестве вспомогательного средства защиты могут рассматриваться точечные датчики индуктивного действия УСО-М со схемами логической обработки сигналов (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 – Структурная схема существующей КЗС

Технические средства КЗС в соответствии с классификацией напольных устройств должны обнаруживать подвижной состав любого типа с момента вступления его первой колесной пары на предстрелочный участок и до момента выезда последней колесной пары за пределы остряков стрелки. При выборе технических средств комплексирования учитываются:

• непрерывность контроля обнаруживаемого отцепа в стрелочной зоне;

• независимость характеристик обнаружения от скорости движения отцепа;

• надежность и всепогодность;

• возможность дистанционного контроля работоспособности.

Отказ любого датчика в составе КЗС приводит исполнительное устройство в защитное состояние. При этом устройства КЗС должны обеспечивать вероятность ложной свободности не хуже 10^-6-10^-7, а вероятность ложной занятости не хуже 10^-4-10^-5.

2.2.3 Индуктивно-проводной датчик

Индуктивно-проводной датчик, используемый на сети железных дорог России, относится к категории технических средств защиты стрелок горочной автоматической централизации от несанкционированного перевода под вагонами. Он равным образом может использоваться в системах контроля заполнения путей как датчик обнаружения отцепов на сортировочных путях.

Наиболее существенными современными требованиями, предъявляемыми к датчикам обнаружения подвижного состава в системах автоматизации сортировочных горок, являются:

• обнаружение любых типов грузовых вагонов, эксплуатируемых на сети железных дорог как неподвижных, так и движущихся в диапазоне скоростей от нуля до 40 км/ч в пределах контролируемого участка;

• обеспечение непрерывного тестирования и диагностики работоспособности с прогнозированием предотказных состояний;

• минимизация ошибок обнаружения и непрерывный физический контроль перемещения всех типов грузовых вагонов.

При этом зона обнаружения, отсчитываемая по положению первой и последней оси отцепа, должна быть не меньше нормативной длины контролируемого участка, например, стрелочного.

Датчик ИПД обнаруживает подвижной состав в зоне укладки индуктивного шлейфа (ИШ) вне зависимости от климатических и других эксплуатационных условий. Для защиты стрелок ГАЦ используются ИШ, уложенные в форме «прямоугольника» или «восьмерки». Их размеры выбираются в зависимости от размеров стрелочного участка. Границы укладывания индуктивных шлейфов жестко привязаны к границам контролируемого участка, что обеспечивает сопряжение длины зоны обнаружения датчика и нормативной длины контролируемого стрелочного участка.

Контроль наличия подвижного состава с помощью ИПД основан на оценке изменения частоты настройки автогенератора гармонических колебаний. Индуктивный шлейф является чувствительным элементом датчика, выполняющим роль колебательного контура автогенератора и изменяющим параметры при наличии подвижного состава в зоне укладки шлейфа.

Любой из датчиков обнаружения подвижного состава, эксплуатируемых на сети железных дорог России, а именно на стрелочных участках, характеризуется инерционностью. Инерционность при появлении в зоне контроля объекта определяется временем анализа, необходимым для фиксации факта обнаружения, временем принятия решения по результатам анализа и исполнения команды исполнительным элементом. С целью исключения риска перевода стрелки под движущимися вагонами важно определить эту инерционность и согласовать длины зон обнаружения датчика и контролируемого участка.

Для ИПД эти длины согласуются с помощью смещения границ укладки индуктивного шлейфа относительно острия остряков стрелки. Анализ эксплуатации ИПД свидетельствует, что с момента входа первой колесной пары отцепа на границу укладки шлейфа его обнаружение происходит с запаздыванием по времени. Поскольку скорости движения отцепов на сортировочных горках могут изменяться в большом диапазоне, момент фиксации (обнаружения) занятости стрелочного участка может находиться дальше границы защитного участка нормативной зоны контроля горочной стрелки. В результате стрелка может перевестись под вагоном. Чтобы это исключить, необходимо выбрать границы укладки шлейфа относительно границ стрелочного участка с учетом параметров, определяющих инерционные свойства ИПД.

В состав ИПД входит аппаратура, располагающаяся в зависимости от функционального назначения в релейном помещении или на поле. В релейном помещении находятся предохранители в цепях питания датчика и реле типа НМШ2-4000, воспринимающие сигналы от электронного блока (ЭБ). БЭ устанавливается в трансформаторном ящике ТЯ ИПД, который, в свою очередь, ставят в границах предстрелочного участка. Место расположения ТЯ ИПД выбирается по местным условиям в начале, середине или конце участка и ближе к трассе кабеля. Исполнительное реле ИП, воспринимающее сигналы от БЭ, и предохранители цепей питания ИПД находятся на посту ГАЦ (рисунок 2.6)[8].

Рисунок 2.6 – Включение ИПД в схему управления стрелкой ГАЦ

Роль чувствительного элемента датчика выполняет индуктивный шлейф, уложенный в пределах рельсовой колеи и изменяющий свои параметры при наезде отцепа. Он располагается внутри железнодорожной колеи в пределах контролируемого участка и крепится к шейке рельсов, изготавливается на месте установки и содержит катушку индуктивности, образованную из 7 жил кабеля КВВГ 7x1.5. Концы кабеля заводятся в путевой ящик, где жилы кабеля распределяются на клеммной колодке в катушку ин­дуктивности. Шлейф крепится к подошве рельсов при помощи кре­пежных скоб (рисунок 2.7).

Для защиты от механических повреждений кабель помещен в резинотканевый рукав. На сортировочных станциях используют разную длину индуктивных шлейфов исходя из конкретной решаемой задачи. В системе защиты стрелок применяют шлейфы, размеры которых зависят от конкретных размеров предстрелочного участка и не превышают 6 м. В системе КЗП длины шлейфов выбирают с учётом геометрических размеров подвижных единиц, и они равны 22 м. При этом частота генератора в устройствах защиты стрелок равна 45 или 60 кГц, в КЗП – 30 или 40 кГц.

Индуктивный шлейф должен крепиться к шейке рельсов в каждом шпальном ящике, в местах установки накладок шлейф должен крепиться скобами к каждой шпале.

Рисунок 2.7 – Крепление шлейфа ИПД

ИПД обеспечивает контроль свободности или занятости участ­ков пути в пределах уложенного шлейфа от подвижного состава с металлической ходовой частью.

Принцип контроля подвижного состава основан на изменении частоты и амплитуды генератора гармонических колебаний датчи­ка под действием металлической массы вагона. На рисунке 2.8 изображен принцип регистрации занятия участка контроля.

Рисунок 2.8 – Принцип регистрации занятия участка контроля

При свободности этого участка генератор гармонических колебаний выдает на вход порогового устройства сигнальную частоту (синусоидальной формы установлен­ной частоты и амплитуды). Далее пороговое устройство формирует сигнал управления выходным каскадом генератора и на выход БЭ в на­грузку поступает сигнал постоянного тока напряжением примерно 24 В на нагрузке 1440 Ом. При занятости контролируемого участка возможно уменьшение добротности колебательного контура датчика и амплитуды сигнала генератора или полное прекращение колебаний. В любом случае формируется сигнал управления выходным каскадом. В результате сигнал на нагрузке пропадает, это и фиксируется исполнительным элементом.

Блок электроники состоит из генератора гармонических колебаний, порогового устройства, контрольной схемы, схемы автоподстройки, выходного каскада. Схема автоподстройки необходима для стабилизации работы генератора гармонических колебаний. На рисунке 2.9 изображена функциональная схема блока электроники ИПД.

Рисунок 2.9 – Функциональная схема блока электроники ИПД

Характеристики

Список файлов ВКР