Устройство контроля светофора
Изобретение относится к регулирующим или предупреждающим устройствам, устанавливаемым вдоль маршрута следования локомотивов или составов, а именно к светофорам, осуществляющим регулирование движением поездов. Устройство контроля светофора, содержит первый источник питания 4 постоянного напряжения, излучатель 5 и двухобмоточное реле 1 постоянного тока. Начало первой обмотки 2 реле 1 соединено с положительным полюсом первого источника питания постоянного напряжения, а отрицательный полюс через излучатель подключен к концу первой обмотки реле. В схему устройства введены второй источник питания 7 постоянного напряжения и потенциометр 6, причем начало второй обмотки 3 двухобмоточного реле 1 через введенный потенциометр соединено с положительным полюсом второго источника питания постоянного напряжения, отрицательный полюс которого подключен к концу второй обмотки двухобмоточного реле. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства контроля светофора. 2 ил.
Изобретение относится к регулирующим или предупреждающим устройствам, устанавливаемым вдоль маршрута следования локомотивов или составов, а именно к светофорам, осуществляющим регулирование движением поездов.
Известны светофоры, у которых в качестве излучающего элемента, сигнализирующего машинисту о маршруте следования поезда или наличии соответствующего числа впереди лежащих блок-участков, используются лампы накаливания или светодиодные матрицы (Есюнин В.И., Ефрюшкин А.Е. Переездные светофоры // Автоматика, связь, информатика. - 1999, №12. - С.25, рис.1). Недостатком подобного устройства является отсутствие контроля целостности цепи от схемы управления до излучателя и обрыва элементов излучателя, в качестве которого используется светодиодная матрица.
Известны также светофоры, у которых указанный контроль реализуется при помощи однообмоточного реле постоянного тока (Деев А.М., Зенькович Ю.И., Коган Д.А и др. Ресурсосберегающие технологии в устройствах управления показаниями светофоров // Автоматика, связь, информатика. - 2000, №1. - С.32, рис.1).
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является светофор, содержащий двухобмоточное реле постоянного тока, первая из обмоток которого через излучающий элемент подключена к источнику постоянного тока (Казаков А.А., Бубнов В.Д., Казаков Е.А. Станционные устройства автоматики и телемеханики: Учебник для техникумов ж.-д. трансп. - М.: Транспорт, 1990. - С.210, рис.6.4).
Недостатком этих устройств является то, что подобные схемы, содержащие типовые и серийно выпускаемые огневые реле, невозможно использовать совместно со светодиодными матрицами. Это связано со значительно более низким энергопотреблением светодиодных матриц по сравнению с лампами накаливания и обусловливает невозможность включенного состояния типового огневого реле при наличии нормального излучения светофора, то есть функциональные возможности применения существующих устройств невелики и ограничиваются только использованием ламп накаливания в качестве излучателей.
Цель предлагаемого изобретения - достижение возможности использования для контроля известных устройств практически для любых видов излучателей, включая светодиодные матрицы.
Указанная цель достигается тем, что в устройство введен потенциометр и второй источник питания постоянного напряжения.
Сущность изобретения заключается в том, что в схему устройства введен второй источник питания постоянного напряжения и потенциометр, причем начало второй обмотки двухобмоточного реле через введенный потенциометр соединено с положительным полюсом второго источника питания постоянного напряжения, отрицательный полюс которого подключен к концу второй обмотки двухобмоточного реле.
На фиг.1 приведена схема устройства контроля светофора, а на фиг.2 приведены временные диаграммы его работы.
Устройство, изображенное на фиг.1, содержит двухобмоточное реле 1 с первой 2 и второй 3 обмотками. Начало первой 2 обмотки соединено с положительным полюсом первого источника 4 постоянного напряжения, отрицательный полюс которого через излучатель 5 подключен к концу первой 2 обмотки реле 1. Начало второй 3 обмотки реле 1 через потенциометр 6 соединено с положительным полюсом второго источника питания 7 постоянного напряжения, отрицательным полюсом подключенного к концу второй 3 обмотки реле 1.
На фиг.2 показаны следующие временные диаграммы: 8 - эпюра изменения ампервитков первой 2 обмотки реле 1; 9 - эпюра изменения ампервитков второй 3 обмотки реле 1; 10 - эпюра результирующих приведенных ампервитков реле 1, определяющих притянутое или непритянутое положение якоря реле 1.
Устройство контроля светофора работает следующим образом.
Когда цепь от источника питания 4 до излучателя 5 цела и функционируют элементы излучателя 5, то по первой 2 обмотке реле 1 протекает ток I2, создавая в магнитной цепи реле 1 ампервитки I2w2, что показано на эпюре 8 временных диаграмм (фиг.2). Одновременно с этим по второй 3 обмотке реле 1 от второго источника питания 7 протекает ток I3, обусловливая аналогичное появление соответствующих ампервитков I3w3 (эпюра 9). Величина тока I3 регулируется или подстраивается путем изменения сопротивления потенциометра 6. Результирующие ампервитки I* вклw*, определяющие притянутое состояние якоря реле 1 в приведенном виде показаны на эпюре 10 (фиг.2).
В момент времени tвыкл (эпюра 8 временных диаграмм) происходит разрыв цепи тока, потребляемого излучателем 5, что приводит к тому, что I2w2=0. Так как ток I3 в обмотке 3 реле 1 не прекращается, то результирующие ампервитки магнитной системы реле 1 будут определяться разностью: I* выкл=I3w3-I2w2. Если при этом будет выполняться следующее условие соотношения токов: I* выклw*<I* отпw*, то якорь реле 1 отпустится, вызывая соответствующее переключение своих контактов, сигнализируя в соответствующие устройства о разрыве контролируемой электрической цепи.
Если целостность контролируемой цепи восстановится, в частности, при замене излучателя, то это вызовет появление тока I2 и изменение результирующих ампервитков I* вклw*. При выполнении условия: I* вклw*>Iсрабw* реле 1 сработает и его якорь притянется, обусловливая переключение соответствующих контактов.
Предлагаемое техническое решение может быть использовано не только при питании устройства от источников постоянного напряжения. В общем случае в качестве источников питания 4 и 7 могут быть использованы источники переменного напряжения, которые в этом случае должны быть включены между собой синфазно, то есть мгновенные значения полярности переменного напряжения должны быть одного знака на соответствующих выводах обмоток 2 и 3 реле 1. Этот вывод распространяется также на реле переменного тока с выпрямителями.
Таким образом, введение электрической цепи второй обмотки 3 реле 1, по которой от второго источника питания 7 протекает ток I3, дает возможность увеличить результирующие ампервитки I*w*, что при малых токах I2 будет обеспечивать притянутое положение якоря реле 1. Это позволяет снизить величину контролируемого тока, который потребляет излучатель 5. Данное свойство дает возможность использовать типовые огневые реле, имеющие относительно большие токи срабатывания, в устройствах контроля светофоров с малым энергопотреблением излучателя.
Следовательно, использование предлагаемого технического решения дает возможность применения известных огневых реле в современных светофорах, у которых в качестве излучателя используются светодиодные матрицы. Одновременно с этим появляется возможность подстройки величины контролируемого тока при использовании различных типов светодиодных матриц. Этим расширяются функциональные возможности применения светофоров.
Устройство контроля светофора, содержащее первый источник питания постоянного напряжения, излучатель и двухобмоточное реле постоянного тока, начало первой обмотки которого соединено с положительным полюсом первого источника питания постоянного напряжения, отрицательный полюс которого через излучатель подключен к концу первой обмотки реле, отличающееся тем, что в его схему введены второй источник питания постоянного напряжения и потенциометр, причем начало второй обмотки двухобмоточного реле через введенный потенциометр соединено с положительным полюсом второго источника питания постоянного напряжения, отрицательный полюс которого подключен к концу второй обмотки двухобмоточного реле.
