устройство контроля светофора

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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 t_выкл (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-I ₂w₂. 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 >I_срабw 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.