PL47890B1 - - Google Patents

Description

Opis wy< tf^Ift B ! i? i. I O :' -• K lj, .¦ -., ... r"a ient ifV*;'.! tMH||ll8p0lit«| POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITE) LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 47890 Glóumy Instytut Górnictiua*) Katowice, Polska Ki. 20 i, 23 ftl. internat. B 61 1 Spolaryzowany lacznik bezstykowy, zwlaszcza do sterowania torowych napedów zwrotnicowych w trakcji £óriiiczej Patent trwa od dnia 19 stycznia 1963 r.W ukladach sygnalizacji i zdalnego ste¬ rowania kopalnianych urzadzen transportowych istnieje potrzeba stosowania róznego rodzaju elementów laczeniowych. Jednym z takich ele¬ mentów jest czujnik albo lacznik torowy do sterowania z poruszajacej sie lokomotywy na¬ pedów zwrotnicowych.Dotychczas stosuje sie laczniku uruchamiane mechanicznie za pomoca kól lokomotywy, o- faz róznego rodzaju krzywek i dzwigni. Sto¬ sowanie laczników o dzialaniu mechanicznym jest bardzo niedogodne ze wzgledu na niepew¬ nosc ich -dzialania oraz mozliwosc niezamierzo¬ nego Uruchomienia ich na przyklad przez prze¬ chodzacych ludzi. Wymagaja one ponadto czes¬ tych napraw i konserwacji, co w warunkach kopalnianych jest szczególnie niekorzystne.Znane sa równiez laczniki oparte na zasadzie *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa mgr inz. Ryszard Osta- piuk i mgr inz. Boleslaw Firganek. przekazników spolaryzowanych, w których cew¬ ke robocza zastapiono zewnetrznym polem magnetycznym wytwarzanym przez elektro¬ magnes. Laczniki te .posiadaja dwa jednakowe stale obwody magnetyczne, oraz kotwiczke ze slykami elektrycznymi. Z chwila, gdy lacznik znajdzie sie w polu magnetycznym elektro¬ magnesu, kotwiczka zostaje przyciagnieta przez ten biegun obwodu magnetycznego, którego strumien zostaje wzmocniony. Wada powyz¬ szych laczników jest skomplikowana budowa oraz istnienie elementu ruchomego. Praktyka wykazala, ze sa one wrazliwe na wstrzasy oraz na zaklócenia pola magnetycznego nie iocho- dzace od elektromagnesu (nadajnika). Zmniej¬ szenie ich wrazliwosci a tym samym zwieksze¬ nie pewnosci dzialania, na przyklad przez wzmocnienie pola magnetycznego magnesów trwalych, zwiazane jasit ze zmniejszeniem sie czulosci lacznika.Czujniki ireajgujace na zewnetrzny strumien magnetyczny budowane sa równiez na zasa-dzie transformatorów zawierajacych obwody magnetyczne, zlozone z rdzeni o róznym prze¬ kroju i róznych wlasciwosciach magnetycznych, oraz uzwojenia pierwotne zasilane napieciem zmiennym wysokiej czestotliwosci. Impuls roboczy steruje takimi przekaznikami za po¬ srednictwem elementu wzmacniajacego. Wada tych laczników jest koniecznosc zastosowan.a generatora wysokiej czestotliwosci, oiraiz wzmacniacza impulsów steniujacyich, co w znacznym stopniu ztmmiejsza ich pnzydajtnosc w warunkach kopalnianych.Podobne wady posiada magnetyczny lacznik bezstykowy dzialajacy na zasadzie naruszania równowagi pola magnetycznego w transforma¬ torze róznicowym. Posiada on oddzielny ob¬ wód zasilajacy, zas impulis. sterujacy wzmoc¬ niony jest za pomoca wzmacniacza tranzysto- wego. Lacznik ten ma znaczny ciezar i du¬ ze wymiary, jak równiez reaguje na obecnosc cial metalicznych, w zwiazku z czym istnieje mozliwosc przypadkowego zadzialania.Oprócz wyzej opisanych znane sa jeszcze laczniki indukcyjne, laczniki oparte na zasa¬ dzie wykorzystania efektu Halla, oraz na za¬ stosowaniu izotopów promieniotwórczych.Wszystkie one wymagaja stosowania wzmac¬ niaczy impulsów roboczych, sa skomplikowane w budowie, a ponadto wymagaja znacznych nakladów kosztów na ich wykonanie.Spolaryzowamy lacznik bezstykowy wedlug niniejszego wynalazku, pozbawiony wyzej wy¬ mienionych wad i niedogodnosci, zbudowany jest na zasaelzie dlawika elektrycznego, spola¬ ryzowanego stalym strumieniem zewnetrznym, pochodzacym od magnesu trwalego. Przez od¬ dzialywanie na lacznik biegunem magnetycz¬ nym elektromagnesu lub magnesu trwalego, na¬ stepuje silny wzrost lub zmniejszenie natezenia pradu elektrycznego, plynacego w cewce dla¬ wika. Zmiana pradu jest tale duza, ze wystar¬ cza do uruchomiienia przekaznika wlaczonego szeregowo w obwód cewki. Wzrost lub zmniej¬ szenie natezenia pradu zalezy od kierunku po¬ laryzacji lacznika craz od znaku bieguna ma¬ gnetycznego, oddzialujacego na lacznik, (W lub S). Spolaryzowany lacznik bezstykowy wedlug niniejszego wynalazku sluzy do stero¬ wania napedami zwrotnicowymi z jadacej lo- - komotywy. Szerokie zastosowanie moze zna¬ lezc równiez w sygnalizacji szybowej i automa¬ tyzacji urzadzen wyciagowych.Glówne zalety lacznika wedlug wynalazku, to wyeliminowanie wszystkich ruchomych cze¬ sci, mozliwosc bezposredniego sterowania prze¬ kaznikami bez potrzeby stosowania wzmacnia¬ cza. Charakteryzuje sie ponadto prostota budo¬ wy w zwiazku z czym koszt jego wykonania jest znacznie nizszy od wszystkich innych po¬ dobnych urzadzen. Posiada poza tym niewiel¬ kie wymiary i maly ciezar (ok. 2 kG) i jest niewrazliwy na 'drgania i wstrzasy. Nie zamie¬ rzone uruchorndenie jest wykluczone, poniewaz dziala on tylko przy zblizeniu odpowiednio sil¬ nego bieguna magnetycznego. Dzieki temu, ze energia pola magnetycznego jest mniejsza od 1,1 mJ (milidzula) lacznik wedlug wynalazku nie moze spowodowac pozaru lub wybuchu ga¬ zów kopalnianych od iskry wywolanej przer¬ waniem obwodu elektrycznego, co jest jego do¬ datkowa zaleta. Pozwala to na bezpieczne sto¬ sowanie lacznika zarówno w kopalniach niega- zowych jak i gazowych. _ - — Schemat budowy i dzialanie spolaryzowane¬ go lacznika bezstykowego wedlug wynalazku jest uwidoczniony na rysunku. Lacznik sklada sde z czujnika SLB majacego postac dlawika elektrycznego, podsycanego dwoma zewnetrz- nymii istrumiemiami magnetycznymi, gdzie 'dla¬ wikiem jest zamkniety prostokatny ferrytowy rdzen 1 z nawinieta cewka 2 na jednej jego kolumnie, a elementami podsycajacymi sa magnes trwaly 3 zamocowany do drugiej ko¬ lumny rdzenia 1 i edetatromaignes El bedacy nadajnikiem. Czujnik moze byc na przyklad umieszczony ma miedzytorzu lub szybie, a na¬ dajnik w urzadzeniu ruchomym np. elektrowo¬ zie, naczyniu wydobywczym itp. Czujnik jest umieszczony w obudowie wodoszczelnej z tym, ze podstawa do której jest zamocowany rdzen 1 jest wykonana ze staM, zas (pozostale scianki z materialu nieferromagnetycznego.Cewka 2 czujnika jest zasilana pradem zmiennym na przyklad o naipieciu 24 V i cze¬ stotliwosci 50 Hz. Szeregowo w obwód cewki jest wlaczony prostownik Pr, zlozony z czte¬ rech diod germanowych polaczonych w uklad Gretz'a. Prostownik ten umozliwia zastosowa¬ nie przekaznika pradu stalego. Mozna równiez nie stosowac prostownika, a czujnik polaczyc bezposrednio z przekaznikiem P pradu zmien¬ nego, lecz dzialanie lacznika bedzie wówczas mniej pewne, poniewaz opornosc indukcyjna przekaznika w znacznym stopniu zalezy od sta¬ nu przyciagniecia jego zwory. Zgodnie z przy¬ kladowym rozwiazainiiem uwidocznionym na rysunku z zacisków praciu stalego prostowni¬ ka Pr zasilany jest przekaznik P, który swoi¬ mi stykami 4 laczy przewody 5 sterowanych - 2 -ukladów ma przyklad z napedem maszyny wy¬ ciagowej. Takie polaczenie sprawia, ze do lacznika doprowadzane sa tylko dwa przewody elektryczne.Nadajnikiem elektromagnetycznym urucha¬ miajacym czujnik SLB moze byc prosty ele¬ ktromagnes El lub magnes trwaly.W zaleznosci od zastosowania, lacznik wed¬ lug niniejszego wynalazku moze byc przysto¬ sowany do dzialania jedmokierunkowego lub dwukierunkowego. Lacznik jednokierunkowy reagiuje tylko na okreslony biegun magnetycz¬ ny N lub S.Rózne wykonania laczników uzyskuje sie przez zastosowanie w czujniku SLB odpowied¬ nio silnego polaryzujacego magnesu 3 i odpo¬ wiednie skierowanie jego biegunów magnetycz¬ nych. Przy zastosowaniu silniejszego magnesu czujnik SLB dziala dwukierunkowo, przy mag¬ nesie slabym — jednokierunkowo. Jezeli w tym ostatnim wypadku magnes polaryzujacy jest tak umieszczony, ze jego biegun JV znajdu¬ je sie v. góry (jak na rysunku), czujnik dziala przy zblizeniu bieguna N. Przy umieszczeniu magnesu polaryzujacego w polozeniu odwró¬ conym o 180° — czujnik dziala przy zbnzeniu bieguna S.W ukladach sterowania zwrotnic moga zna¬ lezc zasitosowanie zarówno laczniki dzialajace jedniokiierunkowo jak i dwukierunkowo. W tym ositaitnim przypadku czujnik SLB uruchamia dwa przekazniki P i PI, w które musialby byc zaopatrzony lacznik. Jeden z przekazni¬ ków P i PI reaguje na wizrosit a drugi ma zmniejszenie natezenia pradu. Czujnik zabudo¬ wuje sie pomiedzy szynami. Nadajnik elektro¬ magnetyczny w postaci elektromagnesu El zjel- wieszony jest na lokomotywie, w taka sposób, by przy przejezdzie nad czujnikiem SLB jeclen z biegunów znalazl sie w odleglosci 10—20 cm od niego. W celu przestawienia zwrotnicy maszynista przejezdzajac nad czujnikiem za¬ lacza elektromagnes. Kierunek przestawienia zalezy od biegunowosci elekromagnesu El, która zmienia sie przez zmiane kierunku pra¬ du plynacego w jego uzwojeniu. Jezeli wza¬ jemne usytuowanie biegunów nadajnika El i magnesu polaryzujacego 3 bedzie jak na ry¬ sunku, to w kolumnach rdzenia 1 poplyna w zgodnych kierunkach magnetyczne strumienie polaryzujacy 0p pochodzace od polaryzujacego magnesu 3 i sterujacego 0r pochodzacy od na- ctajniifka El. W wynrJku itego nasitapi silne na¬ sycenie rdzenia 1 i zmniejszy sie opornosc in¬ dukcyjna cewki 2. Zmniejszenie sie opornosci cewki % powoduje z kolei, przy stalym na¬ pieciu zasilajacym, wzrost natezenia pradu ply¬ nacego w jej uzwojeniu. W przypadku zmiany bieguna elektromagnesu Eh strumien 0p i 0r skierowane beda przeciwnie do siebie i na¬ stapi oslabienie maignesu rdzenia, w zwiazku z czym natezenie pradu znacznie zmaleje.Przekazniki P i PI wlaczone w obwód cewki sa tak dobrane, aby w czasie biegu jalowego Lacznika jeden z nich byl zalaczony. Zwolnie¬ nie zalaczonego przekaznika nastepuje wtedy, gdy dzialanie elektromagnesu spowoduje zmniejszenie natezenia pradu. Drugi przekaz¬ nik zostaje zalaczony przy dzialaniu powodu¬ jacym wzrost natezenia pradu.Sterowanie zwrotnic moze odbywac sie rów¬ niez za pomoca dwóch laczników dzialajacych jednotóerunkowo, spolaryzowanych przeciw¬ nie. Sa one umieszczone bLisko siebie i jeden z nich reaguje na biegun N elektromagnesu El, zas drugi na biegun S, W obwód kazdego z nich wlaczony jest przekaznik, kitóry dziala przy przejezcMe lokomotywy z odpowiednio zalaczonym elektromagnesem. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Spolaryzowany lacznik bezstykowy zwlasz¬ cza do sterowania torowych napedów zwrotni¬ cowych w trakcji górniczej zaopaitazony w czujnik umieszczona na przyklad na miedzyto¬ rzu, znamienny tym, ze sklada sie z czujnika (SLB) majjacego postac dlawika elektrycznego, podsycanego dwoma zewnetrznymi strumienia- mi magnetycznymi, zawierajacego zamkniety prostokatny ferrytowy rdzen (1) z nawinieta cewka (2) na jednej jego kolumnie, przy czyim elementami podsycajacymi czujnik sa magnes trwaly (3), zamocowany do drugiej kolumny rdzenia (1) i elektromagnes (El) jako nadajnik umieszczony na przyklad na lokomotywie, o- raz z prostownika (Pr) i co najmniej jednego przekaznLka (P)9 polaczonych z cewka (2) czuj¬ nika (SLB). Glówny Instytut Górnictwa Zastepca: mgr Tadeusz Szczepanik rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 47390 . ! Pt p U=24V~ 2265. RSW „Prasa", Kielce. Nakl. 250 egz. <:-A JUtinZ owego PL