Пояснительная записка (1223287), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

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 отрицательной обратной связи (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 U_с генератора гармонических колебаний поступает на вход ЦАП и вход компаратора К3. На другой вход К3 подается опор­ное напряжение U_оп3, которое и определяет величину выходного сигнала на выходе генератора. Если сигнал U_с на входе К3 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 U_с на его выходе уменьшит­ся. Уменьшение сигнала будет происходить до тех пор, пока он не станет меньше U_оп3. 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 К3 возрастает на величину , 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.

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. В противоположном случае контрольная схема блокирует выходной каскад, и напряжение на исполнительное реле ИП не поступает.

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 соответствие 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 НМШ2-4000 - 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, 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 2.10).

Рисунок 2.10 – 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.

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».

Ш лейф ИПД в форме «восьмерки» (рисунок 2.11) позволяет достичь высоких эксплуатационных показателей при использовании стрелочных участков на электрифицированных путях, а также при комплексировании с любыми типами рельсовых цепей.

Рисунок 2.11 – Шлейф ИПД в форме «восьмерки»

2.2.4 Радиотехнический датчик

Рельсовая цепь не исключает перевода стрелки под длиннобазным вагоном, у которого расстояние между осями внутренних колес превышает длину стрелочной рельсовой цепи. Это вызывает необходимость дополнения стрелочных рельсовых цепей ра­диотехническими датчиками [10].

Радиотехнический датчик контроля свободности стрелочных участ­ков (РТД-С) предназначен для фиксации наличия отцепов на стрелоч­ных участках сортировочных горок в системах ГАЦ. РТД-С состоит из передатчика и двух приемников. Для осуществления контроля в РТД-С используется радиоканал сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона.

Использование СВЧ диапазона волн вызвано тем, что влияние за­пыленности, тумана, дождя, снега на волны этого диапазона тем мень­ше, чем больше неравенство > ( - длина волны излучаемого колеба­ния, - радиус частиц метеорологического происхождения).

В соответствии со своим назначением РТД могут работать в двух режимах пространственного обнаружения транспортных средств – приема отраженного сигнала (канал отраженного сигнала КОС) и экранирования подвижным составом излучаемого передатчиком сигнала (канал прямого сигнала КПС).

РТД-С состоит из двух основных, конструктивно одинаковых, моду­лей - приемного и передающего.

Передающий модуль РТД включает следующие функциональные схемные узлы (рисунок 2.12):

• рупорная пирамидальная антенна А1;

• генератор СВЧ (ГСВЧ);

• стабилизатор тока ГСВЧ (СТ);

• модулятор М;

• генератор модулирующих сигналов ГМС;

• схема индикации И.

Рисунок 2.12 – Функциональная схема передающего модуля РТД

Однако с учетом необходимости использования малогабаритных антенн для радиотехнических датчиков был выбран трех сантиметровый диапазон волн (f=10-10⁹ Гц).

Антенна передатчика служит для преобразования токов СВЧ, создаваемых ГСВЧ, в энергию электромагнитных волн, излучаемых в сторону контролируемой зоны. ГСВЧ трехсантиметрового диапазона волн выполнен с использованием лавинно-пролетного диода (ЛПД). Стабилизатор тока СТ предназначен для ограничения амплитудного значения тока, протекающего через ЛПД. Генератор модулирующих сигналов ГМС вырабатывает импульсы прямоугольной формы и вместе с модулятором М осуществляет 100% амплитудную модуляцию СВЧ-сигнала. Наличие модулирующего сигнала контролируется схемой индикации И.

Приемный модуль РТД имеет следующие функциональные блоки (рисунок 2.13):

• рупорная пирамидальная антенны А2;

• детекторная камера Д;

• усилитель-ограничитель УО;

• схема индикации И;

• пороговое устройство ПУ на триггере Шмитта;

• схема сравнения СС;

• фазоинверсные каскады ФИ1 и ФИ2;

• выходное устройство ВУ.

Рисунок 2.13 – Функциональная схема приемного модуля РТД

Антенна приемника А2 предназначена для приема и преобразования энергии электромагнитных волн в напряжение СВЧ и аналогична антенне передатчика.

Детекторная камера Д представляет собой отрезок прямоугольного волновода с установленным в нем в качестве детектора полупроводниковым СВЧ-диодом КД421А, который преобразует радиоимпульсы в видеоимпульсы. После детектирования сигнал подается на вход усилителя-ограничителя УО.

УО приемника усиливает электрические колебания модулирующей частоты, выделяемых детектором из СВЧ-сигнала. С выхода УО сигнал синусоидальной формы поступает на ПУ, где с помощью триггера Шмитта происходит его преобразование в прямоугольные импульсы положительной полярности.

Для повышения помехоустойчивости сигнал с выхода триггера Шмитта подается на делитель частоты с коэффициентом деления n=10, а затем на один из входов схемы сравнения СС. Одновременно на другой вход СС приходит сигнал управления от дополнительного приемника. При наличии сигналов на двух входах СС сигнал через фазоинверсные каскады ФИ1 и ФИ2 поступает на выходное устройство ВУ. Его трансформатор и выпрямитель обеспечивают включение исполнительного элемента ИЭ – контрольного реле РТДС.

В системах ГАЦ РТД-С должны:

• 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;

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

РТД-С состоит из двух основных, конструктивно одинаковых, моду­лей - приемного и передающего. Модули устанавливают на крепежные стойки, расположенные в зоне стрелочного участка. При­емник, установленный внизу стойки, является основным и используется для контроля всех типов вагонов с хребтовой балкой, а верхний приемник дополнительно фиксирует длиннобазные вагоны без нее (рисунок 2.14).

Рисунок 2.14 – Размещение РТД-С в зоне стрелочного участка

Учитывая технические требования к РТД-С, длину стрелочного участка и реальные габариты подвижного состава, производят выбор места расположения устройства в плане для обеспечения достоверности обнаружения отцепа в заданных границах зоны контроля. Главными требованиями при выборе координат размещения крепежных стоек РТД-С на стрелочном участке являются:

Характеристики

Список файлов ВКР