KR820001710B1 - 전동장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전동장치의 제어방법

제1도는 본 발명의 직류전기 모우터를 원격제어 하기 위한 본 발명의 기본 시스템을 나타내는 블록다이어그램.

제2도는 본 발명의 제1도의 시스템에서 사용되는 주발전기 회로도.

제3도는 본 발명의 제1도의 시스템에서 사용되는 1개의 채널 제어기의 요지 회로도

제4도는 본 발명의 제1도의 시스템에서 사용되는 수신국 회로도.

제5도는 본 발명의 제1도의 시스템에서 여러 포인트에 존재하는 파형 회로도.

제6도는 본 발명의 제3도 대신에 사용할수 있는 간소화한 제어기 회로도.

본 발명은 직류 전기장치를 제어하는 방법으로서 다른 환경에 사용할수도 있으나 주로 철도의 기관차에서 발견되는 직류 전기 모우터의 제어로서 전동장치의 제어방법에 관한 것이다.

기관차에서 사용되는 로우터리 출력을 갖는 모우터를 포함하거나 철도 설계의 포인트를 제어하는데 사용되는 선형 출력을 갖는 솔레노이드를 포함하는 직류전기장치는 본 발명 방법에 의해 제어될 수 있다. 철도의 기관차의 적용외에도 다른 형태의 직류 작동장치들도 본 발명 방법에 의해 잘 제어될 수 있다. 대부분의 현대 철도 설계는 두선의 레인 시스템을 사용하고 있는데 기차가 달리는 두선 레일은 전기적으로 서로 절연되고 직류가 두 레일을 통해서 궤도에 있는 기관차에 공급된다. 기관차에서 사용하는 모우터는 대개 12볼트 직류 모우터이며, 기관차의 이동방향은 두레일을 정확하게 극성화 시킴으로서 선택된다. 기관차의 속도는 간단한 저항성 제어기에 의해서 흔히 조절되며, 그 지향성 제어기는 두 레일에 공급되는 전력과 직열로 연결되여 있다. 다소의 고체 제어기들이 상업용으로 쓰이는데 이 고체 제어기에서는 전력 공급이 가령 트랜지스터와 같은 반도체 소자에 의해서 제어된다. 대체로 위에서 서술한 전형적인 철도 설계의 단점은 단지 단 한대의 기차가 한번에 특정 거리의 궤도에서 달릴수 있다는 사실이다. 두대 이상의 기관차를 따로 제어하려고 한다면 궤도는 전기적으로 서로 절연된 다른 구역들로 나뉘어져야만 하며 그 각각의 구역은 그 자체의 제어기를 가지거나 특정한 제어기에 스위치 될 수 있다. 궤도가 몇개 이상의 분리된 구역들로 나뉘어진다면 전선은 매우 복잡해지며 굉장히 많은 스위치가 필요하게된다.

필연적으로 그러한 설계에 있어서 확실성은 다소 떨어지게되고, 게다가 한 구역에서 다른 구역으로 통과하는 기관차를 순조롭게 제어한다는 것은 어렵다. 다른 결점은 전선의 복잡성을 고려해볼때 임시적인 간단한 설계에는 전혀 적합치 못하며 영구적인 복잡한 설계시설만 실제적으로 사용될 수 있다는 점이다.

또 다른 결점은 포인트, 신호기등에 사용되는 전선은 궤도에 쓰이는 전선과 모두 분리되어야만 된다는 점이다. 로우터리 출력 모우터와 같은 직류 전기장치를 제어하기 위하여 개선된 제어방법과 개선된 장치는 저전압 직류 모우터를 가지고 있는 기관차를 제어하는데 사용하는 것이 적합하다. 2개 이상의 직류전기장치의 제어를 허용하도록 수정될 수 있는 방법을 제공하는것이 또 다른 목적인데, 이때 가령 철도레일과 같은 단지 2개의도체가 제어 송신기로부터 두 개 또는 모든 전기장치까지 뻗어있다.

한 면을 고려하면, 수신국에 위치한 직류전기장치를 송신국으로부터 원격제어하는 방법이 제공된다. 그 방법에 있어서, 비교적 저주파인 교류파형이 송신국과 수신국을 연결하는 2도체에 공급되며 송신국에서는 미리 예정된 비교적 고주파인 제2의 파형이 교류 파형의 반 사이클에 첨가되고, 그리고 수신국에서는 제2의 파형을 탐지하며 교류파형은 제2의 파형이 탐지되는 기간동안 모우터에 공급된다. 본 발명 방법을 실행하는데 있어서 단지 2도체가 송신국과 수신국 사이에 연결되는데 물론 2도체 중 어느 하나는 "접지"일 것이다. 그러나 그 방법이 로우터리 모우터를 갖는 전형적인 기관차를 제어하는데 사용되는 경우에 2도체는 기관차가 달리는 궤도의 2레일 일 것이며, 어떠한 또 다른 전선이 2레일을 송신국에 연결하는데 필요할 것이다. 제어를 달성시키기 위해서 미리 예정된 비교적 고주파인 제2의 파형이 비교적 저주파인 교류파형의 반사이클(즉 정(正))의 반사이클 또는 부(負)의 반사이클)에 첨가된다. 그리고 수신국에서는 제2의 파형이 존재할 때만 교류파형을 전달하는도체들이 직류장치에 연결된다. 그러므로 교류파형의 정(正)의 반사이클을 변조시킴으로써 장치는 한 방향으로 작동할 것이며, 반면에 교류파형의 부(負)의 반사이클을 변조시킴으로써 장치는 다른 방향으로 작동할 것이다. 그리고 교류파형의 전(全)반사이클이 변조될때 장치에 공급되는 전력은 최대가 되며, 교류파형의 반사이클 기간의 극히 짧은 시간동안 즉 교류파형의 극히 짧은 사이클 기간동안에 그러한 변조가 일어날때 장치에 공급되는 전력은 최소로 된다. 제어를 연속적으로 변화시킬 수 있다면 기관차 모우터와 같은 장치는 효과적인 방식으로 바람직한 속도로 작동하도록 제어될 수 있다.

기관차의 전기 모우터와 같은 단일 직류장치를 제어하는데 사용될때 위에 서술한 방법의 이점은 장치에 의해 전달된 전력이 저항성 제어기에서 전력소모없이 제어될 수 있다는 점이다.

또한 높은 회전 모멘트가 아직 낮은 속도에서 생성될 수 있으며, 특히 기관차를 제어하는데 사용될 때 제어를 순조럽게 해준다. 미리 예정된 주파수를 갖는 제2의 파형의 검파를 수신국에서 하며 파형이 존재할 때 검파기의 출력은 장치에 흐르는 전류의 공급을 제어하는데 사용되는 방법이 오히려 이용된다. 그러나 역(逆)형태의 제어가 그 대신 사용될 수 있다. 그 형태의 제어에서는 제2의 파형의 부재(不在)가 검파되며, 미리 예정된 주파수를 갖는 제2의 파형이 존재하지 않을때 검파기의 출력은 전력 공급을 제지하도록 사용된다.

본 발명의 방법은 두개 이상의 직류전기 장치를 원격 제어하기 위해 수정될 수 있으며 각기의 직류전기장치는 관련된 수신국을 가진다. 그리고 그 모든 전기장치는 송신국으로부터 제어되고 단지 2도체가 모든 수신국들을 송신국에 연결시킨다. 이 수정방법에 있어서, 송신국에서는 각기 다르지만 미리 예정된 주파수를 갖는 비교적 고주파인 두개 이상의 제2파형들이 교류파형에 부가되며, 각각의 제2파형은 교류파형의 정(正)의 반사이클이나 부(負)의 반사이클에 선택적으로 첨가된다. 각각의 수신국은 미리 예정된 주파수를 갖는 특정한 제2파형에 "동조"되어야만하며, 그 수신국과 관련된 장치는 특정한 제2파형이 존재할때만 전류를 공급받는다.

이런 방식으로는 한개 이상의 직류장치가 나머지 것들과는 무관하게 단지 2도체를 모든 장치에 서로 연결시킨채 제어될수 있다. 위에서 서술된 방법으로 제어할수있는 장치의 총갯수는 특정한 주파수를 갖는 제2파형의 검파특성과 장치의 전(全)대역폭 특성과 같은 문제로 인해 제한된다. 검파는 오히려 충분히 큰 큐(Q) 요소를 갖는 간단한 동조회로에 의해 수행되며, 동조회로의 출력은 정(正) 또는 부(負)의 반사이클동안 직류장치에 전류를 공급해주는 스위치를 작동시키기 위해 사용된다. 본 발명의 특정한 방법으로 검파기는 아날로그 방식으로 작동하며 제2파형은 제3고주파에서 설명한 디지탈 신호이다.이 특정한 방법으로 인해 제어될 수 있는 장치의 수는 8개이며, 25.7킬로 헤르츠(KHZ)에서 120킬로 헤르츠까지 8개의 분리된 미리 예정된 파형을 50헤르츠 교류 파형에 첨가해서 사용한다. 그러한 방법은 구역들을 절연시키지 않고 8대의 기관차를 궤도에서 따로 제어할 수 있기 때문에 철도를 제어하는데 사용하는것이 극히 유용하다. 물론 이 방식으로 8대의 기관차를 제어하는 대신에 더 적은 수의 기관차가 제어될 수 있으며 포인트나 신호기와 같은 다른 직류장치가 제어될 수 있다. 그러나 적절히 싣게함으로서 8개 이상의 장치를 충분히 제어할 수 있다.

본 발명의 또 다른면을 고려해보면, 수신국에 위치한 직류전기 장치를 송신국으로부터 원격 제어시키기 위한 장치가 제공되며 송신국에 있는 그 장치는 비교적 저주파인 교류파형을 발생시키는 단위 전력공급기의 미리 예정된 비교적 고주파인 제2파형을 발생시키는 발전기와 교류파형의 반사이클에 제2파형을 첨가시키기 위한 기관을 포함한다. 그리고 수신국에 있는 장치는 제2파형을 검파하는 검파기와 스위치 기관을 포함하며, 스위치기관은 직류장치에 교류파형을 스위치시켜 주는데 검파기의 출력에 의해 제어된다.

본 발명 장치를 사용하기 위하여 송신국과 수신국의 한쌍의도체에 의해 서로 연결되어야만하며, 2도체중 하나는 접지이다. 그리고 적절한 전력원이 단위 전력으로 공급되어야만 하는데 그러한 전력원은 전지나 교류 가정용 주 공급기를 포함한다. 직류 전기 장치는 수신국에 연결되어야만 하고 그렇게함으로서 전류는 검파기의 제어를 받으면서 스위치기관에 의해서 공급될 수 있다. 예를들면 장치는 가령 기관차 모우터와 같이 로우터리 출력을 갖는 전기모우터를 포함한다.

단위 전력공급기는 가정용 주 공급기에 의해 동작하는 변압기를 포함한다.

단위 전력공급기는 가정용 주 공급기에 의해 동작하는 변압기를 포함하며 그 변압기는 송신국의 나머지 소자들에 대해 저전압(대개 5볼트)직류 공급기와 비교적 고전류를 지닌 20볼트 교류파형을 공급한다.

첨가기관은 구형파 발생기와 가산기(ADDER)를 포함하는데 발생기 출력은 단위 전력 공급기로부터 얻어지는 교류파형과 같은 주파수를 갖는다. 그러나 발생기 출력은 교류파형과같은 위상이거나 180도 위 상차가 있도록 선택적으로 스위치 될 수 있다. 가산기는 발진기 출력과 구형파발생기의 출력을 함께 보태어 준다. 위의 첨가 기관(장치)로 교류파형의 전(全)반사이클에 발진기 출력을 첨가시키도록 해준다. 그러나 첨가장치는 교류반사이클의 일부분 기간동안에 첨가를 할수 있도록 수정될 수 있다.

이것은 단안정에 구형파 발생기의 출력을 공급함으로서 성취될 수 있고 단안정 출력은 교류파형에 첨가시키기 위해 발진기 출력과 결합한다. 단안정의 시정수를 교류파형 반주기의 0%에서 100%까지 변화시켜 줌으로서 교류파형 반 사이클에 첨가되는 기간은 적당히 조절될 수 있다. 수신국에 있는 검파기는 미리 예정된 발진기 주파수와 같으니 공진주파수를 갖는 동조(L - C)회로를 포함한다. 스위치 기관은 트랜지스터 스위칭 회로를 포함한다. 2스위칭 회로는 미리 예정된 주파수가 검파기의 동조회로에 의해 검파될 때 직류장치에 교류파형을 스위칭해주며 그렇게함으로서 교류파형의 반주기 동안 단일 발향성 전류 펄스들을 장치에 공급한다.

위에 서술한 장치는 미리 예정된 주파수들을 혼합시켜서 공급함으로서 두 개 이상의 직류장치를 원격 제어할 수 있도록 수정될 수 있는데 그 각각의 주파수는 교류파형의 반사이클에 요구되는대로 첨가된다. 예로 주 발진기가 분할기 회로를 작동시키기위해 사용된다.

그리고 그 분할기는 혼합된 출력 주파수들을 제공해주며, 각각의 출력주파수는 미리 예정된 독특한 주파수이며, 또한 각각의 출력주파수는 교류파형에 첨가시키기 위해 구형파 발생기의 출력(또는 있다면 단안정 출력)과 결합될 수 있다.

모든 따로 결합된 신호들은 개인 가산기에 전달되는데 그 가산기 출력은 각 수신기에 이르는도체들에 공급되는 교류파형에 첨가된다. 그러한 다중제어장치에 있어서, 각 수신국은 검파기를 가져야만 하는데 검파기는 요구되는 주파수에 동조되며, 단지 그 주파수 파형에 응답한다. 교류파형의 반사이클에 요구되는 주파수가 존재하는 기간을 조절시켜줌으로서, 수신국의 스위치장치에 연결된 직류 장치는 송신국으로부터 제어될 수 있는데 수신국의 검파기는 요구되는 주파수에 동조된다.

위에 서술한 장치는 포인트나 신호기 뿐만 아니라 두대 이상의 기관차를 제어하는데 사용될 수 있음을 알수 있을 것이다. 서로 절연된 두 레일을 송신국에서 각 수신국으로 전류를 전달키위한 로체로서 사용될 수 있으며 각 수신국을 기관차에 설치되거나 또는 포인트나 신호기에 인접한 장비에 설치된다. 그러므로 8대에 이르는 기관차가 궤도의 단 한구역에서 따로 제어될수 있고 영구적이거나 임시적인 설계에 대해서 똑같이 잘 사용될수 있음에도 불구하고 그 장치에 쓰이는 전선을 전혀 복잡하지않다. 수신국은 실리콘 칩식 - 필름(Silicon Chip Thick-Film)공법에 의하여 작은 규모로 만들어질 수 있으며 그래프로 비교적 제한된 공간을 가진 전형적인(재래식)기관차에도 설치될 수 있다.

본 발명의 구체적인 설명의 첨부된도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 제1도를 살펴보면 직류전기 모우터의 제어장치가도시되어 있는데 그것은 모우터의 회전방향과 전력(회전 속도를 조절해줌)을 모두 조어할 수 있다. 그 장치는 단위전력 공급기 P.U.S.와 송신국(10)과 수신국(11)을 포함하고 있으며, 송신국(10)과 수신국(11)사이에 한쌍의도체(12)가 연결되어 있고 모우터는 수신국(11)에 연결되어 있다.

단위전력 공급기 P.U.S.는 240볼울트 50㎐ 가정용 주 공급기에 의해 작동되며 20보울트 교류를 선로(13)에 공급한다. 역시 단위헤르츠(Hz)전력 공급기 P.U.S.는 직류를 1.440메가 헤르츠(mHz)에서 작동하는 주 발진기에 공급한다.

주 발진기의 출력은 8개의 다른 주파수 출력들을 가지고있는 디지탈 분할기(15)에 공급되며 그 8개의 다른 주파수 출력들을 주 발진기의 출력으로부터 유도된다. 이 8개의 독특한 제어 채널들에 사용될 수 있으며 단지 채널들 중 하나만이 제1도에 표시되어 있다. 8개의 다른 주파수들은 다음 방식으로 분할함으로서 얻어진다.

주 발진기

요구되는 채널에 쓰이는 선택 주파수의 출력을 두개의 압력단자를 가진 낸드(NAND)게이트(16)의 어느 한 압력단자에 공급된다. 또한 단위전력 공급기는 저전압 교류파형 파형성형기(17)에 공급하며 파형성형기는 논리치 0와 1사이에서 동작하는 50헤르츠(Hz) 구형파 출력을 공급한다. 이 파형을 교류주(主)공급기로부터 얻어지므로 성형기(17)의 구형파 출력을 선로(13)에 공급되는 20볼트 교류 출력과 같은 위상을 갖는다. 성형기(17)로 부터의 구형파 출력은 위상스위치(18)에 공급되는데 이 공급기간은 선로(13)에서의 교류파형이 정(正)의 반사이클을 가지는 기간이다. 위상 스위치(18)의 출력을 단안정(19)에 공급되며 단안정의 시정수는 제어기(20)에 의해서 변화시킬 수 있다. 단안정(19)은 위상스위치(18)로부터 공급되는50헤르츠 구형파의 논리치 1에서 0으로 떨어지는 부분에 의해 제동(Trigger)되며, 선로(13)에 존재하는 교류파형의 반주는 거의 0%에서 100%까지 변화할 수 있는 펄스폭을 가진다. 단안정(19)의 출력은 게이트(16)의 두번째 압력단자로 들어가며 낸드 게이트(16)의 출력은 선로(13)에 존재하는 교류파형에 첨가된다. 선로(13)을 수신국(11)으로도체(12)를 따라 전송키 위한 선로이다. 송수신국에는 분할기(15)에서 선정된 채널의 주파수는 낸드게이트(16)에 공급된다. 검파기는 큐(Q) 값이 큰 엘-씨(L-C) 동조회로를 포함하고 있는데 엘-씨 동조회로의 중심 주파수는 분할기(15)로부터 선정된 채널의 주파수와 같다. 검파기(21)의 출력은 동조회로가 공진함으로서 신호가 낸드게이트(16)을 통해 선로(13)에 게이트 될때마다 스위치(22)에 공급된다. 미리 예정된 주파수가 검파기(21)에 검파될 때마다 모우터(M)에 전력을 공급해주는 것이 스위치(22)이며 그러므로 모우터는 단위전력 공급기로부터 선로(13)을 따라 공급되는 교류파형의 정(正) 또는 부(負)의 부분에 의해 동작된다.

작동중에 있는 단안정(19)는 선로(13)에 존재하는 50헤르츠(㎐) 파형의 반사이클 기간과 같은 최대 펄스폭을 가지며, 펄스폭은 제어기(20)에 의해 선택될 수 있다. 위상 스위치(18)은 단안정이 정(正)의 반사이클 시초부분에서 제동되거나 또는 부의 반사이클 시초부분에서 제동되도록 해준다. 낸드게이트(16)은 분할기(15)로 부터 선정된 주파수가 단안정 펄스가 존재하는 기간동안 선로(13)에 게이트 되도록 해주며, 그러므로 선정된 주파수는 교류파형의 전 반주기 동안 선로(13)에 게이트 될 수 있다. 제어기(20)을 사용함으로서 선정된 주파수가 선로(13)에 신제적으로 게이트되는 시간을 줄일수 있다. 제어기(20)은 어떠한 극한 상황에서도 단안정이 전혀 제동이 걸리지 않도록 해주며, 또한 분할기(15)로부터 선정된 주파수가 언제라도 선로(13)에 게이트되지 않도록 해준다. 수신국에서는 선로(13)에서의 선정된 주파수가 검파되고 스위치(22)은 선정된 주파수가 검파될때 동작한다. 그러므로 선정된 주파수가(위상스위치18에 의존하면서)정의 반사이클 기간동안 또는 부의 반사이클 기간동안에 존재하기 때문에 전류의 반사이클이 선정된 주파수를 포함하면서 전류는 단지한 방향으로 모우터에 공급될 것이다.

그러므로 모우터는 단일 방향으로 작동하며 모우터에 의해 생성되는 전력은 각 반사이클에 실려있는 선정된 주파수의 존재기간에 따라 조절될 것이다.

제2도는 위에 서술한 장비에 사용할 주발진기를 나타낸다. 발진기는 트랜지스터(Tr1)에 근거를 두며, 정확한 발진 주파수는 변압기(T1)에 의해 조절할 수 있다. 발진기 출력은 트랜지스터(Tr2)와 트랜지스터(Tr3)에 의해 완충(Buffer)되는데 (Tr2)는 에미터플로워로서 쓰인다. (Tr3)의 출력을(Tr3)의 콜렉터로부터 티티엘(TTL : Tr,Tr,Logic) 분할기회로(도면에 표시되여있지 않음)로 보내진다.

제3도는 모우터를 제어하기 위한 장치인데 위상 스위치(18), 단안정(19), 낸드게이트(16)를 포함한다.

구형파 성형기(17)의 출력을 단안정(19)에 직접 공급되거나 또는 변환기인 낸드게이트(31)을 통해서 단안정에 공급되는데 이때 스위치(32)는 진로를 결정해준다. 단안정(19)는 두개의 트랜지스터를 가진 단안정 회로로 이루어져 있는데 그 시정수는 가변저항(Vr1)에 의해 변화시킬 수 있다. 단안정의 출력은 트랜지스터(Tr4)의 콜렉터로부터 나와서 낸드게이트(16)의 한 입력단자에 공급된다.

분할기(15)로부터 선정된 주파수의 출력은 두개의 입력단자를 가진 낸드게이트(33)에 공급되는데 낸드게이트(33)은 완충기로서 사용되는 변환기이다. 이 낸드게이트의 출력은 낸드게이트(16)의 두번째 입력단자에 공급된다. 낸드게이트(16)의 출력은 완충증폭기(buffer Amplifier)로 쓰이는 트랜지스터(Tr6)에 공급된다. 제3도의 회로는 요구되는 채널(8개까지)만큼 그 회로수가 필요하며 각 채널은 전에 모우터의 회전속도와 방향을 모두 제어할 수 있다. 그리고 그 채널은 나머지 채널들과 무관하다. 각 채널에 포함되어 있는 트랜지스터(Tr6)들의 모든 출력들은 이득이 1이고 8개 입력단자를 가진 가산기에 공급되며 가산기의 출력은 완충되고, 20볼트 교류파형에 첨가시키기 위해 선로(13)에 공급된다.

제4도는 수신국(11)의 회로이다. 검파기는 페라이트 자심 변압기를 포함하는데 그 변압기는 코일(L1)과 콘덴서(C1)을 포함하는 동조회로를 가진다. 이 동조회로는 분할기(15)로부터 선정된 주파수에서 공진하며 공진서(L2)와 (L3)간에 전압이 걸린다. (L2)는 제4도에서 위쪽 스위칭 회로에 결합되며 그 스위칭회로는 다이오드(D1)을 통해 전력을 공급받는다. 또한(L3)는 제4도에서 아래쪽 스위칭회로에 결합되며 그 스위칭회로는 다이오드(D2)를 통해 전력을 공급받는다.

제4도에서 위쪽 스위칭회로와 아래쪽 스위 칭회로는 본질적으로 같은 스위 칭회로이다. 윗쪽 스위칭 회로는 입력파형의 정의 반사이클 동안에만 단지 작동하며 아래쪽 스위칭회로는 입력파형의 부의 반사이클 동안에만 단지 작동한다. (L2)로부터의 출력은 다이오드(D3)에 의해 정류되며 스위칭 트랜지스터 회로인 (Tr7), (Tr8), (Tr9)를 작동시키는데 사용된다. (L3)로부터의 출력은 다이오드D4에 의해 정류되며 스위팅 트랜지스터 회로인(Tr10),(Tr11),(Tr12)를 작동시키는데 사용된다. 위쪽 스위칭 회로가 작동할 때 모우터는 입력파형의 정의 반사이클을 공급받으면서 한 방향으로 회전할 것이다. 반면에 아래쪽 스위칭회로가 작동할 때 입력파형의 부의 반사이클을 공급받으면서 다른 방향으로 회전할 것이다.

위에 설명한 장치는 단안정이 20볼트 교류 파형의 반주기와 똑같은 펄스폭을 공급해줄때 모우터가 최대 전력을 갖도록 해줄 것이다.

그러나 전력은 단안정의 펄스폭을 단축시킴으로서 감소시킬수 있다. 그러므로 저항기(Vr1)을 조절하고 그렇게함으로서 단안정회로의 시정수를 조절해줌으로서 비례 제어를 할수 있다. 게다가 스위치(32)를 사용함으로서 직류모우터의 회전방향을 선택할 수 있다.

제5도는 위 장치의 여러 포인트에 나타나는 파형들이며 제5도 (a)는 위상스위치(18)에 나타나는 구형파이다. 그런데 이 구형파는 단위전력 공급기 PSU로부터 선로(13)에 공급되는 교류파형(40)과 같은 위상을 갖는 50헤르츠 파형이다.

제5도 (b)는 단안정(19)의 출력파형이며 그 출력은 위상스위치 출력의 반주기 동안의 대략 33%에 해당하는 펄스폭을 가진다.

제5도 (c)는 분할기(15)로부터 선정된 출력파형이다. (그러나 분할기 출력은 25.7 - 120킬로 헤르츠 범위내에 있으므로 50헤르츠인 위상스위치 출력과 비교해서도면으로 나타냈다.) 제5도 (d)는 낸드게이트(16)의 출력파형이며 이 출력파형은 제5도 (b)와 제5도 (c) 파형을 결합시킨 것이다. 낸드(NANO)게이트(16)의 출력이 선로(13)에 존재하는 50헤르츠 교류파형에 첨가될 때 제5도 (e)의 파형이 나타난다. 제3도에서 단안정 회로를 없앰으로서 비례적이지는 않지만 방향선인 제어를 할수 있으며, 그 회로는 제6도에도시한 것이다. 이 회로에서 스위치(32')는 낸드게이트(30)과 낸드게이트(31)사이에 위치하며, 낸드게이트(31)은 낸드게이트(16)에 펄스를 공급해 주기위해 항상 회로내에 존재한다. 다른점에 있어서(단안정을 없앤 것은 별도로하고) 제6도의 회로는 제3도의 회로와 비슷하다. 그리고 선정된 주파수는 트랜지스터(Tr6)의 출력에 전혀 나타나지 않거나 정의 반사이클 또는 부의 반사이클에 나타나는데 그 선정된 주파수가 나타나는 기간은 교류출력 파형의 반 주기 동안이다.

위에 서술된 제어장치는 8개의 달하는 직류 모우터들이나 다른 직류장치들을 효과적이고 간단하게 원격 제어시킬수 있으며 송신국과 한개 이상의 수신국들 사이에서 단지 두도체만을 사용한다. 그러므로 제어장치는도체(12)가 두 레일로 이루어져있는 철도 설계에 특히 응용할 수 있다. 제4도의 수신기 회로는 틱필름 실리콘 칩에서 만들어질수 있으며 제조하는데 비교적 비용이 적게든다. 그리고 그 작을 크기로 인해 쉽게 기관차에 설치할 수 있다.

검파기는 아날로그 동조회로를 포함하기 때문에 주발진기의 주파수는 임계(critical)주파수가 아니며, 수정 발진기를 사용할 필요없이 간단한 엘-씨(L-C) 발진기를 사용함으로서 정확도를 충분히 높일 수 있다. 위에 서술한 장치를 철도설계에 사용할때의 또다른 이점은 기차가 달리고 있든지 없든지간에 관계없이 두 레일에 항상 20볼트 교류파형이 존재한다는 사실이다. 그러므로 항상 커져있는 기차조명을 설치할 수 있다. 그러나 조명은 제어될 수 있다. 또는 기관차 스모크(smoke)발생기와 같은 교류를 요하는 다른 장치들도 작동될 수 있다. 그러나 위에 서술한 원격 제어장치는 철도의 제어 이외의 다른 환경에서도 사용될 수 있다.

Claims (1)

1. 도면에 표시하고 상술한 바와같이 수신국에 위치해있는 직류전기 장치를 송신국으로부터 원격으로 조정하는 방법에 비교적 저주파인 교류파형이 송신국에 수신국을 연결하는 두도체들에 공급되고 송신국에서는 미리 예정된 주파수를 갖는 비교적 고주파인 제2파형이 비교적 저주파인 교류파형의 반사이클들[정(正) 또는 부(負)의 반사이클들]에 첨가되며, 수신국에서는 제2파형의 존재유무가 검파되고, 그 제2의파형이 검파되는 기간동안 교류파형이 직류장치에 공급되도록한 전동장치의 제어방법.

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