IT8224832A1

IT8224832A1 - Dispositivo elettrico di sicurezza controllato da treni di impulsi generati in modo indipendente tra loro

Info

Publication number: IT8224832A1
Application number: IT1982A24832A
Authority: IT
Original assignee: Bengt Sterner J
Priority date: 1981-12-17
Filing date: 1982-12-17
Publication date: 1984-06-17
Also published as: SE429220B; ES8401392A1; ES518270A0; FR2518477A1; IT1155002B; NO824246L; NO154083C; SE8107568L; GB2112227A; NO154083B; US4558407A; GB2112227B; IT8224832A0; CH660654A5; DE3246853A1

Description

Descrizione dell' invenzione avente per titol?: . .

"DISPOSITIVO ELETTRICO DI SICUREZZA- CONTROLLATO DA TRENI DI IM-PULSI GENERATI IN MODO INDIPENDENTE IRA LORO"

RIASSUNTO

L'invenzione si riferisce ad un dispositivo elettrico di sicurezza,controllato da treni di impulsi (i , i ) generati in modo indipendente tra loro per produrre corrente alternata (i ) attraverso un avvolgimento (Li) solo fintanto che gli impulsi d?i treni di impulsi si manifestano in alternanza ed i componenti del dispositivo di sicurezza non sono difettosi. Il dispositivo di sicurezza secondo l'invenzione include almeno una coppia di dispositivi di commutazione (Tl, T2) che controllano degli elettrodi (al, bl) atti a ricevere ciascuno un?treno di impulsi per reidere in alternanza i dispositivi di commutazione (Tl, T2) conduttivi e. non conduttivi. Detti dispositivi di commutazione (Tl, T2) sono o collegati in serie tra entrambi i poli di una sorgente di tensione in corrente continua, un'estremit? dell1avvolgimento (Li) essendo collegata al plinto di connessione tra detti dispositivi di commutazione (Tl, T2), mentre l'altra estremit? dell'avvolgimento (Li) ? collegftta o alla presa centrale della sorgente in corrente continua, oppure ad un punto potenzialmente stabile attraverso un condensatore (Cl), oppure al punto di connessione tra una coppia ulteriore di dispositivi di commutazione simili forniti di elettrodi di controllo, ognuno dei quali ? parimenti atto a ricevere un treno di impulsi per rendere detta coppia ulteriore di dispositivi di commutazione in alternanza conduttivi e non conduttivi, oppure sono collegati con uno dei loro'poli ad un polo della sorgente di tensione in corrente continua, mentre gli altri poli dei dispositivi di commutazione sono collegati a l'una e all'altra estremit? dell'avvolgimento, il quale ha una presa centrale collegata all'altro polo della sorgente in corrente continua. (fig. l)

La presente invenzione si riferisce ad un disppsitivo di sicurezza controllato da treni di impulsi generati in modo indipendente tra loro per produrre corrente alternata attravers? un avvolgimento solo fintanto che i treni di impulsi si manifestano in una posizione di fase predeterminata tra loro e fintanto che ' i componenti del dispositivo di sicurezza sono esenti da difetti o guasti.

Nella tecnologia della segnalazione ferroviaria vi sono delle esigenze di sicurezza particolari per i dispositivi utilizzati per il controllo per esempio degli aghi e della potenza alle lampade dei segnali luminosi. Questi dispositivi.devono essere realizzati in modo da non?alimentare in modo casuale corrente al carico quando si verifica un difetto o guasto negli stessi. Da molto tempo questi dispositivi sono stati studiati in modo da contenere ed utilizzare un tipo speciale di rel?, un cosidetto rel? di segnalazione antiavaria. Ci? vale anche per la logica dell'apparato centrale che controlla ? dispositivi di sicurezza. In tempi pi? recenti la logica dell'apparato centrale ? stata completata con controllo a computer del tipo antiavaria. Comunque, gli stessi dispositivi di sicurezza sono stati ancora realizzati con rel?. Per esanpio,.dal "brevetto svedese n. 7801810-^ ? noto un dispositivo di sicurezza, in cui vi sono due ricevitori di comando atti a ricevere un comando con lo stesso significato da un'apparecchiatura centrale di .controllo ed alla commutazione combinata di un dispositivo che controlla il traffico ferroviario, e che ? collegato al dispositivo di sicurezza, detti ricevitori di comando incorporando mezzi a rel? per ottenere la funzione di commutazione.

Lo scopo della presente invenzione ? di realizzare un dispositivo di sicurezza elettronico, ossia un dispositivo di sicurezza privo di componenti elettromeccanici.

Ci? si ottiene con il dispositivo di sicurezza dell'invenzione che ? un dispositivo elettrico di sicurezza controllato da treni di impulsi i , i generati in modo indipendente tra loro per produrre una corrente alternata i attraverso un awolgimento LI solo fintanto che gli impulsi di detti treni si manifestano in alternanza ed i componenti dello stesso dispositivo di sicurezza sono esenti da difetti o guasti, caratterizzato dal fatto che il dispositivo contiene una coppia di dispositivi di commutazione Tl, T2 forniti di elettrodi di controllo al, hi,.atti ognuno a ricevere un treno di impulsii , i per rendere in alternanza i dispositivi di commutazione Tl, T2 conduttivi e non conduttivi,,in cui in un primo caso i dispositivi di commutazio-. ne sono collegati in serie tra entrambi i poli di una sorgente di tensione in corrente continua, un'estremit? dell'avvolgimento essendo collegata al punto di connessione tra i dispositivi di commutazione, mentre l'altra estremit? dell'avvolgimento ? o collegata alla presa centrale della sorgente di corrente continua, o ? collegata ad un punto di potenziale stabile attraverso un condensatore fig. 1, oppure ? collegata al punto di connessione tra una coppia ulteriore di dispositivi di commutazione simili figg. 2 e 4a forniti di elettrodi controllo, ognuno pure disposto per ricevere'uno di detti treni di impulsi fig. 2 oppure sfasato in questi treni di impulsi fig. 4a per rendere in alternanza detta coppia ulteriore di dispositivi di commutazione conduttivi e non conduttivi, oppure in un secondo caso i dispositivi-di commutazione sono collegati mediante uno dei loro poli ad un polo della sorgente di tensione in corrente continua, mentre gli altri poli dei dispositivi di commutazione sono collegati all'una e all'altra estremit? dell'avvolgimento, il quale ha una presa centrale fig.. 3 collegata all'altro polo della sorgente di tensione in corrente continua.

L'invenzione verr? ora descritta qui di seguito in dettaglio con riferimento agli annessi disegni, in cui:

fig. 1 illustra una prima forma di realizzazione del dispositivo di sicurezza dell?invenzione;

figg. da IP a ld illustrano i segnali elettrici in diversi punti del dispositivo di sicurezza rappresentato in fig. la;

fig. 2 ? una vista che illustra una seconda forma di realizzazione del dispositivo di sicurezza dell'invenzione;

fig. 3 ? una vista che illustra una terza forma di realizzazione del dispositivo di sicurezza dell'invenzione;

fig. 4 ? una vista che illustra una quarta forma di realizzazione del dispositivo di sicurezza dell'invenzione; e

figg. da 4b a 4ra illustrano le corr?nti in diversi punti del dispositivo di sicurezza rappresentato in fig. 4a.

Fig. la illustra una forma di realizzazione del dispositivo di sicurezza secondo l'invenzione sotto forma di un ponte di transistori a fase singola che presenta un ramo ed un punto neutro artificiale con potenziale stabile. Nel ramo singolo del ponte vi sono due transistori TI e T2 collegati tra loro in serie tra entrambi i poli di una sorgente di tensione in corrente continua, che non ? illustrata in ulteriori particolari. Il punto di connessione tra i transistori TI e T2 ? collegato ad una estremit? di un avvolgimento LI che costituisce l'avvolgimento primario di un trasformatore TRI, con un carico B1 che ? collegato ai capi dell'avvolgimento secondario L2 di detto trasformatore. Nella forma di realizzazione illustrata il carico B1 ? una lampada di segnalazione per il controllo del traffico ferroviario. Tra l'altra estremit? dell'avvolgimento primario L? e il polo negativo della sorgente in corrente continua ? collegato un condensatore C1- .

Il dispositivo di sicurezza illustrato in fig. la ? destinato ad azionare la lampada di segnalazione EL con corrente alternata in risposta a due treni di impulsi generati in modo indipendente tra loro con impulsi che si verificano in alternanza e che sono applicati ciascuno rispettivamente ad una delle "basi al e bl dei transistori TI e T2. Entrambi i treni di impulsii , i illustrati rispettivamente in figg. lb e l?c, possono essere generati, per esempio con l'ausilio di un computer, sulla base di due programmi tra loro indipendenti.

Se gli impulsi di entrambi i treni di impulsi si manifestano in alternanza, nel modo illustrato in figg. lb e le, nell'avvolgimento primario LI del trasformatore TOl si ottiene una corrente alternata i con.l'aspetto illustrato in fig. ld, in cui il punto di connessione tra l'avvolgimento primario LI ed il condensatore CI costituisce il punto neutro artificiale summenzionato, che pu? essere'inoltre una presa centrale della sorgente di tensione in corrente continua. Con ci? la corrente illustrata in fig. ld indurr? nell'avvolgimento secondario L2 del trasformatore TEI una corrente simile,ma diretta in senso contrario, con questa ultima corrente che aziona la lampada di segnalazione HL, in modo che la stessa si illumina fintanto che gli impulsi dei treni di impulsi si manifestano in alternanza ed i componenti del dispositivo di sicurezza sono esenti da difetti o guasti.

D'altra parte, se i treni di impulsi si manifestano in posizioni di fase tali che i transistori saranno simultaneamente conduttivi, o l!uno o l'altro dei treni di impulsi risulta assente, oppure un qualche componente diventa difettoso, nessuna corrente alternata potr? fluire attraverso l'avvolgimento primario e di conseguenza nessuna corrente sar? indotta nell'avvolgimento secondario, per cui la lampada di segnalazione EL non verr? illuminata.

N?n ? necessario naturalmente che entrambi i treni di impulsi si manifestino esattamente nelle posizioni di fase rappresentate in figg. lb e le. Lo scopo principale ? che la sequenza degli impulsi sia tale che i transistori diventino in alternanza conduttivi.

Una forma di realizzazione del dispositivo di sicurezza seconso l'invenzi?ne ? illustrata in fig. 2 sotto forma di un ponte di transistori a fase singola con due rami. Due circuiti in serie sono collegati in parallelo tra entrambi i poli di una sorgente in corrente continua, non illustrata in maggiori particolari. In un circuito in serie un transistore T3 ? collegato in serie con un transistore TU, mentre nell'altro circuito in serie un transistore T5 ? collegato in.serie con un transistore T6. LO avvolgimento primario L3 di un trasformatore TR2 ? collegato tra i plinti di connessione,tra ciascuna coppia di transistori. Come nella forma di realizzazione secondo fig. 1, un carico B2 sotto forma di una lampada di segnalazione ferroviaria ? collegato ai capi dell'avvolgimento secondario L4 del trasformatore TR2. La base del transistore T6 ? collegata alla basedel transistore T3 per formare un'entrata in comune a2. In modo corrispondente le basi dei transistori T5 e T4 sono collegate per-formare una seconda artrata in comune b2. L'entrata a2 ? destinata a ricevere un treno di impulsi del tipo illustrato in fig. lb, mentre la aitrata b2 ? destinata a ricevere un treno di impulsi del tipo illustrato in fig. le. Una corrente alternata del tipo illustrato in fig. ld verr? generata nell'avvolgimento primario L3 del trasformatore TR2, con detta corrente alternata che induce una corrente nell'avvolgimento secondario LU e con quest'ultima corrente indotta che determina 1'illuminazione della lampada di segnalazione B2. Come nel caso della forma di realizzazione secondo fig. 1,la lampada di segnalazione B2 non si accender? se, per esempio, i transistori T3 e TU'diventano simultaneamente conduttivi, oppure se l'uno o l'altro dei treni di impulsi ? assente o qualche componente diventa difettoso o si guasta.

Una terza forma di realizzazione del dispositivo di sicurezza dell'invenzione ? illustrata in fig. 3 sotto forma di un ponte a fase singola con due semirami ed un trasformatore con un terminale centrale. I collettori di due transistori T? e T8 sono collegati all'una e all'altra estremit? dell'avvolgimento primario L5 di un trasformatore ??3, mentre gli emettitori dei transistori sono collegati al polo negativo di una sorgente di tensione in corrente.continua, non illustrata in maggiori particolari, il

cui polo positivo ? collegato al terminale centrale dell'awolgimento/primario L5- Un carico B3 sotto forma di una lampada di segnalazione ferroviaria ? colegato sull'avvolgimento secondario

L? del trasformatore TR3 allo stesso modo delle figg. la e 2. Le basi a3 e b3 rispettivamente dei transistori T7 e T8 sono destinate ciascuna a ricevere un treno di impulsi dei tipi riportati

in figg. lb e le. Con ci? una corrente alternata dell'aspetto illustrato in fig. ld sar? indotta nell'avvolgimento secondario L6 per determinare-1'illuminazione della lampada di segnalazione E3.

Naturalmente quest'ultima non si illuminer? se i transistori T7

e T8 diventano simultaneamente conduttivi, oppure l'uno o l'altro dei treni di impulsi ? assente o un qualche componente diventa difettoso.

In tutte le forme di realizzazione finora descritte i carichi

B1, B2 e-B3 possono inoltre costituire un ponte raddrizzatore, per esempio alimentando apparecchi facoltativi di corrente continua,il cui funzionamento pu? essere interrotto in modo sicuro con l'ausilio di un dispositivo di sicurezza secondo l'invenzione.

Una quarta forma di realizzazione del dispositivo di sicurezza secondo l'invenzione ? illustrata in fig. 4a sotto forma di un ponte a transistori trifase,con un ramo per fase. Tre circuiti

in serie sono collegati in parallelo tra i poli positivo e nega-'in corrente

tivo di una sorgente/continua. Il primo circuito in serie comprende un transistore T9 in serie con un transistore T10, mentre

il secondo circuito in serie comprende un transistore TU in serie con un transistore T12, ed il terzo circuito in serie comprende un transistore T13 in serie con un transistore Tl4. Il punto di connessione tra i transistori T9 e T10 ? collegato: a) ad una estremit? di un avvolgimento di fase L , l'altra estremit? del quale ? coll?gata al punto di connessione tra i transistori TU e T12; e b) ad una estremit? di un avvolgimento di fase L , l'altra estremit? del quale ? collegata al punto di connessione tra i transistori T13 e Tl4. Questo ultimo punto'di connessione ? collegato in?ltre ad un'estremit? di un avvolgimento di fase L , l'altra estremit? del quale ? collegata al punto di connessione tra i transistori TU e T12.

Nella forma di realizzazione illustrata in fig. 4a gli avvolgimneti di fase L , L e L sono collegati a delta. Questi avvolgimenti di fase, che possono costituire avvolgimenti di fase in un trasformatore trifase con carico facoltativo oppure un motore trifase, possono essere inoltre collegati a stella.

Per ottenere corrente alternata attraverso l'avvolgimento di fase rispettivo le "basi dei transistori da? T9 a TI4 sono destinate ad essere alimentate di treni di impulsi dei tipi illustrati in figg. da 4b a 4g. Con ci? la corrente alternata sar? generata negli avvolgimenti di fase L , L e L in accordo a quanto risulta.evidente rispettivamente da figg. 4k, 4l e 4m. Le correnti i , i e i sono rappresentate nelle rispettive figg. 4h,

Claims

RIVENDICAZIONI

l) Dispositivo elettrico di sicurezza controllato da treni di impulsi (i , i ) generati in modo indipendente tra loro per pr?durre una corrente alternata (i ) attraverso un avvolgimento (Li) solo fintanto che gli impulsi di detti treni si manifestano in alternanza ed i componenti dello stesso dispositivo di sicurezza sono esenti da difetti o guasti, caratterizzato dal fatto che il dispositivo contiene una coppia di dispositivi di commutazione (T1,.T2) forniti di elettrodi di controllo (al, bl), atti ognuno a ricevere un treno di impulsi (i , i ) per rendere in alternanza i dispositivi di commutazione (Tl, T2) conduttivi e non conduttivi, in cui in un primo caso i dispositivi di commutazione sono collegati in .serie tra entrambi i poli di una sorgente di tensione in corrente continua, un'estremit? dell'avvolgimento essendo collegata al.punto di connessione tra i dispositivi di commutazione, mentre l'altra estremit? dell'avvolgimento ? o collegata alla presa centrale della sorgente di corrente continua, o ? collegata ad un punto di potenziale stabile attraverso un condensatore (fig. 1), oppure ? collegata al punto di connessione tra una coppia ulteriore di dispositivi di commutazione simili (figg. 2 e 4a) forniti di elettrodi controllo, ognuno pure disposto per ricevere uno di detti treni di impulsi (fig. 2) oppure sfasato in questi treni di impulsi (fig. 4a) per rendere in alternanza detta coppia ulteriore di dispositivi di commutazione conduttivi e non conduttivi, oppure in un secondo caso,i dispositivi di commutazione sono collegati mediante uno dei loro poli ad ?n polo della sorgente di tensione in corrente continua, mentre gli altri poli dei dispositivi di commutazione sono collegati all'una e all'altra estremit? dell'avvolgimento, il quale ha una presa centrale (fig. 3)?collegata all'altro polo della sorgente di tensione in corrente continua.
2) Dispositivo come in 1), caratterizzato dal fatto che l'avvolgimento'(Li) ? 1'avvolgimento primario di un trasformatore (TRI), ai capi dell'avvolgimento secondario (L2) del quale ? collegato un carico .(B1).
3) Dispositivo come in 2), caratterizzato dal fatto che il carico (Bl) ? una lampada di segnalazione ferroviaria.
4) Dispositivo come in 2), caratterizzato dal fatto che il carico (EL) ? un ponte raddrizzatore.
5) Dispositivo come in 1), caratterizzata dal fatto che l'avvolgimento ? l'avvolgimento di fase di un motore a pi? fasi,