CN1136115C - 道岔转辙机极性转换开关 - Google Patents

Abstract

一种用于转换道岔转辙机运行方向的极性转换开关，采用分别仅带有唯一一个线圈的双稳态继电器(R1，L2；R2，L1)作为预定道岔转辙机不同运行方向的位置继电器。为使道岔转辙机换向，将对配合的位置继电器的电流方向换向。此点是通过方向继电器(R，L)的触点(R/1，L/1或R/2，L/2及R/3，L/3)实现的，这些方向继电器由不同的计算机通道(K1，K2)进行控制。在出现计算机侧误响应或一个或多个方向继电器触点误动作时，道岔转辙机将不再换向并且进行计算的计算机系统根据对到达新的道岔转辙机端位置预期的信号电位的消失判定出现了故障。

Description

道岔转辙机极性转换开关

技术领域

本发明涉及一种采用双稳态位置继电器的用于转换道岔转辙机运行方向的极性转换开关。

背景技术

例如在EP0052759B1中对这种极性转换开关已作了记载。道岔转辙机位置继电器具有四个用于切换道岔转辙机运行方向的触点，这四个触点根据所需的运行方向将交流电源的不同的相接在交流电机三个线圈中的两个上。用于控制位置继电器触点的继电器采用的是铁路信号技术通用的带有强制触点的信号继电器。位置继电器触点的开关位置在固有的电动道岔转辙机控制电路之外通过对位置继电器的两个触点位置的监视而受到监视。这种经实践验证的信号继电器机械结构特别复杂并因而很昂贵。另外，在铁路信号技术领域一直致力于用通用的开关继电器取代专用的继电器；此点同样也适用于道岔转辙机的极性转换开关的结构和对该极性转换开关的控制。

EP0580270A1公开了一种用于控制极性转换开关的电路，在该电路中对道岔转辙机位置继电器的控制是通过电子开关实现的。道岔转辙机位置继电器为单稳态继电器，该继电器被成对地接通和断开。此点是通过成对配合的电子开关实现的。电子开关的正常工作的功能状况得到不断的监视，其中一图中未示出的电子器件负责检测开关是处于接合状态，还是处于未接合状态。如果识别出一故障开关状况，则所有四个电子开关被接通导通电流，其中流动的电流将损坏一保险，而电子开关和道岔转辙机位置继电器的电源则通过该保险接入。但促使接通所有四个电子开关则未在EPA1中公开。另外也未公开象通常那样采用信号继电器作原有的位置继电器或采用开关继电器作原有的位置继电器。但无论如何道岔转辙机位置继电器均设计成单稳态继电器，以便它在开关器出现故障的情况下视需要可被抛弃以切断电源回路。对电子开关、开关状况的持续的监视将对已有的、通过对电压连续进行计算实施控制和监视的计算机系统构成一定的计算机基本负荷，该负荷将对这种计算机系统的效率造成不利的影响。另外其缺点在于，道岔转辙机位置继电器成对地持续接通。但最后还是不能可靠地确定，在接通继电器时其触点是否实际进行了换向。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种采用双稳态位置继电器的用于控制道岔转辙机运行方向的极性转换开关，该极性转换开关不用信号继电器和附加的监视信号也能实现对控制位置继电器的开关器件的功能监视。

本发明的目的是这样实现的，即通过一种采用双稳态位置继电器的用于转换道岔转辙机运行方向的极性转换开关，所述位置继电器的触点最好空载转换并且同时准备接通一个/多个电机线圈，以便接着使道岔转辙机运行，其特点在于：备有两个配属给道岔转辙机的一个运行方向及另一个运行方向的，设计为开关继电器的方向继电器，其中的每个方向继电器由一可靠的计算机系统的不同的计算机通道进行控制，分别仅具有唯一一个线圈的双稳态位置继电器成对串接在一起，从而可在一个电流方向上有一个位置继电器进入工作位置，在另一电流方向上有另一个位置继电器进入工作位置，双稳态继电器的串联电路通过一个方向继电器的动触点与电源的正极连接，并通过另一个方向继电器的静触点与电源的负极连接，并且由一个方向继电器的静触点和另一个方向继电器的动触点构成的串联电路分别与所述带有这个或另一个方向继电器的工作触点或静触点的双稳态继电器的串联电路并联在一起。

本发明所述极性转换开关的有利设计和进一步的设计是，四个双稳态位置继电器备有用于接通交流电驱动电机电缆芯线的开关触点，其中每两个双稳态位置继电器分别串接在一起并且这两对串联在一起的位置继电器相互并联。

每个双稳态位置继电器仅具有唯一一个开关触点。

计算机系统根据在两个道岔转辙机端部位置交替变化的信号器的信号电位的存在判定已到达一新的道岔转辙机端位置，对信号器在输入端通过由道岔转辙机控制的触点进行控制并且计算机系统根据对一新的端位置预期的信号电位的消失判定一个方向继电器的误动作或误控制。

附图说明

下面将对照附图中所示的实施例对本发明作进一步的说明，附图中：

图1为极性转换开关和对其实施控制所需的开关器件；

图2为在道岔转辙机电流回路中极性转换开关的配置。

具体实施方式

极性转换开关由至少两个分别仅带有唯一一个线圈的双稳态继电器R1和R2构成。两个双稳态继电器串接，一个外部电路负责使它们在暂时加有电源电压时允许电流从一个方向或另一个方向流过。在断开电源电压后，双稳态继电器仍保持所取的开关位置。在所述实施例中设定，经最后的连接动作双稳态位置继电器R1到达作用位置并且另一双稳态继电器L2到达基本位置。如果如设定所示，双稳态位置继电器分别仅有一个工作触点并且受控制的图2中的道岔转辙机WA为三相交流传动装置，则在对道岔转辙机进行换向控制时除了道岔转辙机位置继电器R1和L2外，在电源线路上还需要另外的道岔转辙机位置继电器R2和L1。该道岔转辙机位置继电器R2和L1与上述的道岔转辙机位置继电器R1和L2并联并且与之配合以相同的方式起作用。

道岔转辙机位置继电器的连接是采用起着开关继电器作用的方向继电器R和L实现的。这两个方向继电器由进行控制和监视的安全计算机系统的不同通道K1和K2交替实现通断。在位置继电器R1，L2；R2，L1的控制电路中的两个方向继电器R和L的触点的配置应使在对道岔转辙机位置继电器进行换向控制时一直由两条计算机通道积极主动地协助。此点是通过道岔转辙机继电器的连接回路中的两个方向继电器串联的动触点和静触点实现的。

在最后的换向控制过程中，方向继电器R被接通并且确切地说，是通过计算机通道K1的一个相应的控制指令被接通；同时计算机通道K2使方向继电器L实现无电流连接。通过方向继电器R的动触点R/1和方向继电器L的静触点L/1暂时将电压加在位置继电器R1，L2和R2，L1上。在这个设定的电流方向时，位置继电器R1和R2被接在作用位置并且位置继电器L1和L2被接在基本位置。通过道岔转辙机位置继电器的触点R1/1和R2/1，在连接触点H11/1，H21/1，H12/1和H22/1闭合后道岔转辙机WA换向，并且进行监控的计算机系统通过对图中未示出的信号器的信号电压的分析已探测出到达新的端位置：这些信号器接通监视电位，该监视电位是以规定的极性通过由道岔转辙机控制的触点加给信号器的。

当在稍后时刻道岔转辙机WA又要重新返回到其初始位置时，则必须改变相位R和S对三个道岔转辙机线圈中的两个的分配。此点在连接触点尚处于断开状态时通过无载断开位置继电器触点R1/1和R2/1和无载闭合位置继电器L1/1和L2/1实现的。为实现此开关循环，迄今被接至作用位置的位置继电器R1和R2被换接到基本位置并且位置继电器L1和L2被换接到作用位置。此点是由进行控制的计算机系统通过断开方向继电器R和接通方向继电器L实现的，两个继电器分别由不同的计算机通道进行控制，在道岔转辙机位置继电器的馈电回路中，方向继电器R和L的触点R/1和L/1接着断开；同时静触点R/2和R/3以及动触点L/2和L/3闭合。通过这些触点电压至少暂时地加到道岔转辙机位置继电器上，其中在道岔转辙机位置继电器中的电流方向相对于先前那段时间里所观察到的为反向。两个位置继电器R1和R2被调整到基本位置并且位置继电器L1和L2被调整到作用位置。它们用其触点R1/1和R2/1及L1/1和L2/1促使实现必要的驱动电机线圈的相位变换，从而使道岔转辙机在连接触点闭合时可以换接到另一位置。

如上所述，用开关继电器作为方向继电器R和L时，是不可能通过对其它电流回路中的其它触点位置的分析评价可靠地对道岔转辙机位置继电器的连接电流回路中触点的开关位置进行可靠的监视，这是因为不能排除当有关继电器的其它开关触点还可正常地换接时，例如一个触点熔接在一个或另一个开关位置上。出于对此的考虑，必须对方向继电器的功能状况用其它的方式和方法进行监视。首先要通过将两个方向继电器分派给不同的计算机通道和将两个方向继电器的动触点和静触点串接在道岔转辙机位置继电器的连接电流回路中，以此保证两条计算机通道必须协助参与引入换向运动。例如从所表示的方向继电器R被接通和方向继电器L被断开的状况出发，仅计算机通道K2翻转其输出(接通方向继电器L)，而计算机通道K1保持其输出(接通方向继电器R)是不够的。在此情况下虽然触点L/1断开，而同时触点L/2和L/3闭合；但触点R/1至R/3并不换接。当此时暂时激活对道岔转辙机位置继电器的供电时，道岔转辙机位置继电器的开关状况不做任何改动，这是因为电流既不会沿一个方向，也不会沿另一个方向流经道岔转辙机位置继电器。因此道岔转辙机也不会运转并且计算机系统根据输送给其的监视信号判定出在执行指令前存在的道岔转辙机端位置的保持。只有当两条计算机通道协调一致促使道岔转辙机换接时，其中一条计算机通道接通配属给其的方向继电器并且另一条计算机通道断开配属给其的方向继电器，这时道岔转辙机才能运转。

至少一个方向继电器触点的熔接所起的作用与方向继电器的误控制相同：尽管两条计算机通道都参与了，但实际上并未进行换接；计算机系统根据其预期的信号电位的消失识别出此情况。如果假定例如方向继电器R的触点R/1熔接在所述的工作位置，而该继电器的另外两个触点可以正常换向，则在用于引入转辙过程对方向继电器换接(R↓，L↑)时道岔转辙机位置继电器通过触点R/2，L/2及R/3，L/3被短路，从而其开关状况没有任何变化。当一个方向继电器触点R/2或R/3熔接在所示常闭位置时，在加有电源电压的情况下同样也不会实现流经位置继电器的电流并且位置继电器保持所取的作用位置或基本位置。当与此相反方向继电器R的动触点R/1离开常闭位置不再闭合时，位置继电器R1和R2不能被换接到作用位置并且位置继电器L1和L2不能被换接到基本位置，即道岔转辙机保持其以前所取的端位置。当至少有一方向继电器触点R/2或R/3不能闭合时，位置继电器R1和R2不能被换接到基本位置并且位置继电器L1和L2不能被换接到作用位置并且道岔转辙机仍保留在事先取的端位置。当道岔转辙机位置继电器L2的一个或多个触点受故障影响不再能换接时，相关情况同样也会出现。道岔转辙机不再能被换接并且由计算机系统预期表示达到新的端位置的反馈信号消失。因此计算机系统获悉，出现了一个计算机系统无法识别的故障，该故障是由于某触点的熔接造成的。在任何情况下，只要有关的方向继电器触点被要求进入开关位置，而该触点又不能切换时，即可识别出故障。因此可在尽可能早的时刻识别出故障并且存在着迅速排除故障的可能性。

本发明的电路不仅适用于由交流电源四线运行的道岔转辙机，而且原则上非常有益地适用于所有道岔转辙机，例如也适用于单相道岔转辙机，这些道岔转辙机通过位置继电器触点交替在一个方向或另一个方向换接，对于控制这种单相道岔转辙机，当然仅需要两个位置继电器触点并且随之也仅需要两个位置继电器。

Claims (4)

1.一种采用双稳态位置继电器的用于转换道岔转辙机运行方向的极性转换开关，所述位置继电器的触点最好空载转换并且同时准备接通一个/多个电机线圈，以便接着使道岔转辙机运行，其特征在于，备有两个配属给道岔转辙机(WA)的一个运行方向及另一个运行方向的，设计为开关继电器的方向继电器(R，L)，其中的每个方向继电器由一可靠的计算机系统的不同的计算机通道(K1，K2)进行控制，分别仅具有唯一一个线圈的双稳态位置继电器(R1，L1，R2，L2)成对(R1，L2；R2，L1)串接在一起，从而可在一个电流方向上有一个位置继电器(R1，R2)进入工作位置，在另一电流方向上有另一个位置继电器(L1，L2)进入工作位置，双稳态继电器的串联电路通过一个方向继电器(R)的动触点(R/1)与电源的正极(+)连接，并通过另一个方向继电器(L)的静触点(L/1)与电源的负极(-)连接，并且由一个方向继电器的静触点((R/2)或(R/3))和另一个方向继电器的动触点((L/2)或(L/3))构成的串联电路分别与所述带有这个或另一个方向继电器的工作触点或静触点的双稳态继电器的串联电路并联在一起。

2.如权利要求1所述的极性转换开关，其特征在于，为接通交流电驱动电机芯线，四个双稳态位置继电器(R1，L1，L2，R2)备有开关触点(R1/1，L1/1；L2/1，R2/1)，其中每两个双稳态位置继电器(R1，L2；R2，L1)分别串接在一起并且这两对串联在一起的位置继电器相互并联。

3.如权利要求2所述的极性转换开关，其特征在于，每个双稳态位置继电器仅具有唯一一个开关触点。

4.如权利要求1所述的极性转换开关，其特征在于，计算机系统根据在两个道岔转辙机端位置的信号器交替变化的信号电位的存在判定已到达一新的道岔转辙机端位置，对信号器在输入端通过由道岔转辙机控制的触点进行控制并且计算机系统根据对一新的端位置预期的信号电位的消失判定一个方向继电器(R，L)的误动作或误控制。

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