CN109872593A - 一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置，该装置与转辙机控制电路连接，用于模拟转辙机的定位驱动、定位表示、反位驱动、和反位表示功能，并能给出对应的状态指示灯，所述的模拟装置包括：接口连线；电阻，用于模拟转辙机内部三相电机绕组的阻抗；二极管Z1，用于构成表示回路；两个继电器，用来模拟转辙机内部的开闭器；四个LED指示灯，分别为定位驱动指示灯，反位驱动指示灯，反位表示指示灯，定位表示指示灯；四个电流互感器，初级串联在主回路中，用于感应回路电流，次级生成控制电路。与现有技术相比，本发明具有体积小，重量轻，方便安装布置等优点。

Description

一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置

技术领域

本发明涉及轨道交通信号领域，尤其是涉及一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置。

背景技术

在铁路，轨道交通信号领域中，五线制交流转辙机型号为ZDJ9，S700K-C，对于前期的联锁系统接口调试或铁路院校的科研教学中，有诸多劣势：

1.实际的转辙机单台安装面积为至少1m2，重量约为100kg，安装不方便。

2.实际的转辙机转动时噪音太大，转动时转辙机动作杆伸缩时力矩较大，有人身安全隐患。

3.实际的转辙机转动到位时间较长，通常为6s左右。

4.实际的转辙机定位驱动，定位表示，反位驱动，反位表示无直观的状态指示。

5.实际的转辙机结构复杂，包含传统的三相电机，传感器以及机械装置，价格昂贵，单台价格高达数万元人民币。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置，该装置与转辙机控制电路连接，用于模拟转辙机的定位驱动、定位表示、反位驱动、和反位表示功能，并能给出对应的状态指示灯，所述的模拟装置包括：

接口连线X1、X2、X3、X4、X5，用于连接转辙机控制电路；

电阻R1、R2、R3，用于模拟转辙机内部三相电机绕组的阻抗；

二极管Z1，用于构成表示回路；

两个继电器Relay1、Relay2，用来模拟转辙机内部的开闭器；

四个LED指示灯LED1、LED2、LED3、LED4，分别为定位驱动指示灯，反位驱动指示灯，反位表示指示灯，定位表示指示灯；

四个电流互感器CT1、CT2、CT3、CT4，初级串联在主回路中，用于感应回路电流，次级生成控制电路，用于控制Relay1、Relay2、LED1、LED2、LED3、LED4。

优选地，所述的模拟装置还包括功率电阻R4，该功率电阻R4与二极管Z1串联，用于限制表示回路的电流从而保护二极管Z1过流损坏。

优选地，所述的接口连线X1通过电阻R1分别与电阻R2一端、电阻R3一端连接，所述的电阻R2另一端接在电流互感器CT1和CT2之间，所述的电阻R3接在继电器Relay1的第二常开节点Relay1_NO2和第二常闭节点Relay1_NC2之间。

优选地，所述的二极管Z1的正极分别与继电器Relay2的第二常开节点Relay2_NO2、电流互感器CT4一端连接，所述的电流互感器CT4另一端通过继电器Relay2的第一常闭节点Relay2_NC1与接口连线X2连接，所述的二极管Z1的负极通过功率电阻R4分别与电流互感器CT3一端、继电器Relay2的第二常闭节点Relay2_NC2连接，所述的电流互感器CT3另一端通过继电器Relay2的第一常开节点Relay2_NO1与接口连线X3连接。

优选地，所述的电流互感器CT1一端通过继电器Relay1的第一常开节点Relay1_NO1与接口连线X5连接，所述的电流互感器CT1另一端与电流互感器CT2一端连接，所述的电流互感器CT2通过继电器Relay1的第一常闭节点Relay1_NC1与接口连线X4连接；

所述的电流互感器CT1与LED1连接，所述的电流互感器CT2与LED2连接，所述的电流互感器CT3与LED3连接，所述的电流互感器CT4与LED4连接。

优选地，所述的接口连线X2通过继电器Relay1的第二常开节点Relay1_NO2与继电器Relay1的第二常闭节点Relay1_NC2连接。

优选地，所述的定位表示模拟如下：

110VAC的火线L->X1->R1；

110VAC的零线N->X2->Relay2_NC1->CT4->Z1->R4->Relay2_NC2->R3；

110VAC的零线N->X4->Relay1_NC1->CT2->R2；

其中电流互感器CT4次级线圈感应到电流后由控制电路用于点亮LED4，指示当前状态为定位表示状态。

优选地，所述的反位驱动模拟如下：

380VAC三相电的A相：X1->R1；

380VAC三相电的B相：X4->Relay1_NC1->CT2->R2；

380VAC三相电的C相：X3->Relay1_NC2->R3；

其中电流互感器CT2次级线圈感应到电流后由控制电路用于点亮LED2以及驱动继电器Relay1和Relay2吸起，点亮的LED2用于指示当前为反位驱动状态。此时，继电器Relay1和Relay2的常开节点NO都闭合，常闭节点NC都断开，点亮的LED2在继电器Relay1吸起后就会熄灭。

优选地，所述的反位表示驱动模拟如下：

110VAC的火线L->X1->R1；

110VAC的零线N->X3->Relay2_NO1->CT3->R4->Z1->Relay2_NO2->R3；

110VAC的零线N->X5->Relay1_NO1->CT1->R2；

其中电流互感器CT3次级线圈感应到电流后由控制电路用于点亮LED3，指示当前状态为反位表示状态。

优选地，所述的定位驱动模拟如下：

380VAC三相电的A相：X1->R1；

380VAC三相电的C相：X5->Relay1_NO1->CT1->R2；

380VAC三相电的B相：X2->Relay1_NO2->R3；

其中电流互感器CT1次级线圈感应到电流后由控制电路用于点亮LED1以及控制继电器Relay1和Relay2落下，点亮的LED1用于指示当前为定位驱动状态，此时，继电器Relay1和Relay2的常开节点NO都断开，常闭节点NC都闭合；点亮的LED1在继电器Relay1落下后就会熄灭。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)电子模拟装置体积小，重量轻，方便安装布置。

(2)电子模拟装置动作时无噪音污染，无需人身安全方面的防护。

(3)电子模拟装置动作到位时间短，操纵效率高。

(4)电子模拟装置在模拟定位驱动，定位表示，反位驱动，反位表示等四个状态时，分别有指示灯给出对应的状态指示，直观方便。

(5)电子模拟装置结构简单，价格便宜，经济价值较高。

附图说明

图1为本发明的具体电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置，该装置与转辙机控制电路连接，用于模拟转辙机的定位驱动、定位表示、反位驱动、和反位表示功能，并能给出对应的状态指示灯，所述的模拟装置包括：

接口连线X1、X2、X3、X4、X5，用于连接转辙机控制电路；

电阻R1、R2、R3，用于模拟转辙机内部三相电机绕组的阻抗

二极管Z1，用于构成表示回路；

两个继电器Relay1、Relay2，两个继电器各自有2个常闭节点NC，2个常开节点NO，这些节点用来模拟转辙机内部的开闭器；

四个LED指示灯LED1、LED2、LED3、LED4，分别为定位驱动指示灯，反位驱动指示灯，反位表示指示灯，定位表示指示灯；

四个电流互感器CT1、CT2、CT3、CT4，初级串联在主回路中，用于感应回路电流，次级生成控制电路，用于控制Relay1、Relay2、LED1、LED2、LED3、LED4。

所述的模拟装置还包括功率电阻R4，该功率电阻R4与二极管Z1串联，用于限制表示回路的电流从而保护二极管Z1过流损坏。

所述的接口连线X1通过电阻R1分别与电阻R2一端、电阻R3一端连接，所述的电阻R2另一端接在电流互感器CT1和CT2之间，所述的电阻R3接在继电器Relay1的第二常开节点Relay1_NO2和第二常闭节点Relay1_NC2之间。

所述的二极管Z1的正极分别与继电器Relay2的第二常开节点Relay2_NO2、电流互感器CT4一端连接，所述的电流互感器CT4另一端通过继电器Relay2的第一常闭节点Relay2_NC1与接口连线X2连接，所述的二极管Z1的负极通过功率电阻R4分别与电流互感器CT3一端、继电器Relay2的第二常闭节点Relay2_NC2连接，所述的电流互感器CT3另一端通过继电器Relay2的第一常开节点Relay2_NO1与接口连线X3连接。

所述的电流互感器CT1一端通过继电器Relay1的第一常开节点Relay1_NO1与接口连线X5连接，所述的电流互感器CT1另一端与电流互感器CT2一端连接，所述的电流互感器CT2通过继电器Relay1的第一常闭节点Relay1_NC1与接口连线X4连接；

所述的电流互感器CT1与LED1连接，所述的电流互感器CT2与LED2连接，所述的电流互感器CT3与LED3连接，所述的电流互感器CT4与LED4连接。

所述的接口连线X2通过继电器Relay1的第二常开节点Relay1_NO2与继电器Relay1的第二常闭节点Relay1_NC2连接。

本发明模拟的转辙机初始位置在定位表示的状态，各个状态之间先后顺序为定位表示->反位驱动->反位表示->定位驱动，根据图1，如下分别介绍如何模拟转辙机的各个工作状态：

所述的定位表示模拟如下：

110VAC的火线L->X1->R1；

110VAC的零线N->X2->Relay2_NC1->CT4->Z1->R4->Relay2_NC2->R3；

110VAC的零线N->X4->Relay1_NC1->CT2->R2；

其中电流互感器CT4次级线圈感应到电流后由控制电路用于点亮LED4，指示当前状态为定位表示状态。

所述的反位驱动模拟如下：

380VAC三相电的A相：X1->R1；

380VAC三相电的B相：X4->Relay1_NC1->CT2->R2；

380VAC三相电的C相：X3->Relay1_NC2->R3；

其中电流互感器CT2次级线圈感应到电流后由控制电路用于点亮LED2以及驱动继电器Relay1和Relay2吸起，点亮的LED2用于指示当前为反位驱动状态。此时，继电器Relay1和Relay2的常开节点NO都闭合，常闭节点NC都断开，点亮的LED2在继电器Relay1吸起后就会熄灭。

所述的反位表示驱动模拟如下：

110VAC的火线L->X1->R1；

110VAC的零线N->X3->Relay2_NO1->CT3->R4->Z1->Relay2_NO2->R3；

110VAC的零线N->X5->Relay1_NO1->CT1->R2；

其中电流互感器CT3次级线圈感应到电流后由控制电路用于点亮LED3，指示当前状态为反位表示状态。

所述的定位驱动模拟如下：

380VAC三相电的A相：X1->R1；

380VAC三相电的C相：X5->Relay1_NO1->CT1->R2；

380VAC三相电的B相：X2->Relay1_NO2->R3；

其中电流互感器CT1次级线圈感应到电流后由控制电路用于点亮LED1以及控制继电器Relay1和Relay2落下，点亮的LED1用于指示当前为定位驱动状态，此时，继电器Relay1和Relay2的常开节点NO都断开，常闭节点NC都闭合；点亮的LED1在继电器Relay1落下后就会熄灭。

本发明具有以下优势：

(1)单体体积小，板卡式设计，长340mm，宽233.35mm，单体重量不大于500g，对外只有一个接插件，安装方便，节省空间。

(2)电子模拟装置模拟转辙机动作时几乎无噪声，无动作杆等机械装置，对人身无安全隐患。

(3)模拟转辙机动作到位时间较短，不到1s。

(4)在模拟转辙机定位驱动，定位表示，反位驱动，反位表示等状态时，有指示灯给出当前状态。

(5)该电子模拟装置为纯电子元件构成，结构简单，价廉物美，单体价格不到1000元人民币。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置，其特征在于，该装置与转辙机控制电路连接，用于模拟转辙机的定位驱动、定位表示、反位驱动、和反位表示功能，并能给出对应的状态指示灯，所述的模拟装置包括：

接口连线X1、X2、X3、X4、X5，用于连接转辙机控制电路；

电阻R1、R2、R3，用于模拟转辙机内部三相电机绕组的阻抗；

二极管Z1，用于构成表示回路；

两个继电器Relay1、Relay2，用来模拟转辙机内部的开闭器；

四个LED指示灯LED1、LED2、LED3、LED4，分别为定位驱动指示灯，反位驱动指示灯，反位表示指示灯，定位表示指示灯；

四个电流互感器CT1、CT2、CT3、CT4，初级串联在主回路中，用于感应回路电流，次级生成控制电路，用于控制Relay1、Relay2、LED1、LED2、LED3、LED4。

2.根据权利要求1所述的一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置，其特征在于，所述的模拟装置还包括功率电阻R4，该功率电阻R4与二极管Z1串联，用于限制表示回路的电流从而保护二极管Z1过流损坏。

3.根据权利要求1所述的一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置，其特征在于，所述的接口连线X1通过电阻R1分别与电阻R2一端、电阻R3一端连接，所述的电阻R2另一端接在电流互感器CT1和CT2之间，所述的电阻R3接在继电器Relay1的第二常开节点Relay1_NO2和第二常闭节点Relay1_NC2之间。

4.根据权利要求2所述的一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置，其特征在于，所述的二极管Z1的正极分别与继电器Relay2的第二常开节点Relay2_NO2、电流互感器CT4一端连接，所述的电流互感器CT4另一端通过继电器Relay2的第一常闭节点Relay2_NC1与接口连线X2连接，所述的二极管Z1的负极通过功率电阻R4分别与电流互感器CT3一端、继电器Relay2的第二常闭节点Relay2_NC2连接，所述的电流互感器CT3另一端通过继电器Relay2的第一常开节点Relay2_NO1与接口连线X3连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置，其特征在于，所述的电流互感器CT1一端通过继电器Relay1的第一常开节点Relay1_NO1与接口连线X5连接，所述的电流互感器CT1另一端与电流互感器CT2一端连接，所述的电流互感器CT2通过继电器Relay1的第一常闭节点Relay1_NC1与接口连线X4连接；

所述的电流互感器CT1与LED1连接，所述的电流互感器CT2与LED2连接，所述的电流互感器CT3与LED3连接，所述的电流互感器CT4与LED4连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置，其特征在于，所述的接口连线X2通过继电器Relay1的第二常开节点Relay1_NO2与继电器Relay1的第二常闭节点Relay1_NC2连接。

7.根据权利要求5所述的一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置，其特征在于，所述的定位表示模拟如下：

110VAC的火线L->X1->R1；

110VAC的零线N->X2->Relay2_NC1->CT4->Z1->R4->Relay2_NC2->R3；

110VAC的零线N->X4->Relay1_NC1->CT2->R2；

其中电流互感器CT4次级线圈感应到电流后由控制电路用于点亮LED4，指示当前状态为定位表示状态。

8.根据权利要求5所述的一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置，其特征在于，所述的反位驱动模拟如下：

380VAC三相电的A相：X1->R1；

380VAC三相电的B相：X4->Relay1_NC1->CT2->R2；

380VAC三相电的C相：X3->Relay1_NC2->R3；

其中电流互感器CT2次级线圈感应到电流后由控制电路用于点亮LED2以及驱动继电器Relay1和Relay2吸起，点亮的LED2用于指示当前为反位驱动状态。此时，继电器Relay1和Relay2的常开节点NO都闭合，常闭节点NC都断开，点亮的LED2在继电器Relay1吸起后就会熄灭。

9.根据权利要求5所述的一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置，其特征在于，所述的反位表示驱动模拟如下：

110VAC的火线L->X1->R1；

110VAC的零线N->X3->Relay2_NO1->CT3->R4->Z1->Relay2_NO2->R3；

110VAC的零线N->X5->Relay1_NO1->CT1->R2；

其中电流互感器CT3次级线圈感应到电流后由控制电路用于点亮LED3，指示当前状态为反位表示状态。

10.根据权利要求5所述的一种用于五线制交流转辙机的电子模拟装置，其特征在于，所述的定位驱动模拟如下：

380VAC三相电的A相：X1->R1；

380VAC三相电的C相：X5->Relay1_NO1->CT1->R2；

380VAC三相电的B相：X2->Relay1_NO2->R3；

其中电流互感器CT1次级线圈感应到电流后由控制电路用于点亮LED1以及控制继电器Relay1和Relay2落下，点亮的LED1用于指示当前为定位驱动状态，此时，继电器Relay1和Relay2的常开节点NO都断开，常闭节点NC都闭合；点亮的LED1在继电器Relay1落下后就会熄灭。