RU2249508C1 - Device for checking electric locomotive traction current according to electromagnetic compatibility with phase-sensitive track circuits - Google Patents
Device for checking electric locomotive traction current according to electromagnetic compatibility with phase-sensitive track circuits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2249508C1 RU2249508C1 RU2003128084/11A RU2003128084A RU2249508C1 RU 2249508 C1 RU2249508 C1 RU 2249508C1 RU 2003128084/11 A RU2003128084/11 A RU 2003128084/11A RU 2003128084 A RU2003128084 A RU 2003128084A RU 2249508 C1 RU2249508 C1 RU 2249508C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traction current
- traction
- current
- phase
- unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам диагностики электрооборудования электровоза и может быть использовано на электроподвижном составе с импульсными регуляторами тяговых двигателей.The invention relates to a diagnostic tool for electrical equipment of an electric locomotive and can be used on an electrically rolling stock with pulse regulators of traction motors.
Известно устройство, реализующее способ управления приводной системой большой мощности (см. RU 2183570 C1, B 60 L 15/00, 20.06.2002). Устройство содержит датчик тягового тока, который включен на электровозе в цепь последовательно с контактным проводом, пантографом, главным выключателем, тяговым электрооборудованием, колесами электровоза и рельсами, а выход датчика подключен к вычислительному устройству, которое анализирует величину тягового тока и управляет тягой. Недостатком известного устройства является отсутствие в нем средств контроля уровня воздействия тягового тока электровоза на фазочувствительные рельсовые цепи железнодорожной автоматики.A device is known that implements a method for controlling a high-power drive system (see RU 2183570 C1, B 60 L 15/00, 06/20/2002). The device contains a traction current sensor, which is connected in series with a contact wire, pantograph, main switch, traction electrical equipment, wheels of an electric locomotive and rails in an electric locomotive, and the sensor output is connected to a computing device that analyzes the magnitude of the traction current and controls the traction. A disadvantage of the known device is the lack of means to control the level of influence of the traction current of an electric locomotive on phase-sensitive rail circuits of railway automation.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство контроля и регистрации формы тока и гармонического анализа, содержащее датчики тока и напряжения, включенные в цепи, по которым протекает контролируемый электрический ток. Выходы датчиков подключены к последовательно соединенным блокам квантования, преобразования, цифрового процессора, исполнительного автомата, регистрации и индикации. Цифровой процессор на основе поступивших в него данных определяет уровни гармоник контролируемого тока и, если они превышают нормируемые значения, управляет исполнительным автоматом, осуществляющим выключение контролируемого тока и передачу информации в блок регистрации и индикации (см. ЕР 0718948 B1, H 02 H 3/093, 15.03.2000). Известное устройство может быть использовано для диагностики электрооборудования электровоза. Недостатки этого устройства связаны с тем, что в нем не учитывается постоянная составляющая контролируемого тока, а также возможность стохастического характера контролируемого тока, который может быть, например, при импульсном регулировании асинхронного тягового привода, а также с тем, что при выработке управляющего воздействия на исполнительный автомат не учитываются условия работы в этот момент времени потребителя электрического тока. Указанные недостатки приведут к снижению надежности работы, так как выключение контролируемого тока будет происходить и в тех случаях, когда это не требуется с учетом характеристик потребителя электрического тока. Таким образом, известное устройство не позволяет обеспечить выявление и регистрацию интервалов времени, в течение которых уровень переменной составляющей тягового тока превышает нормируемое по требованиям электромагнитной совместимости значение с учетом фазовых соотношений и величины постоянной составляющей тягового тока.Closest to the technical nature of the invention is a device for monitoring and recording the current shape and harmonic analysis, containing current and voltage sensors included in the circuit through which a controlled electric current flows. The outputs of the sensors are connected to series-connected blocks of quantization, conversion, digital processor, actuator, registration and indication. The digital processor on the basis of the data received in it determines the harmonic levels of the monitored current and, if they exceed the normalized values, controls an executive machine that turns off the monitored current and transfers information to the recording and display unit (see EP 0718948 B1, H 02 H 3/093 , 03/15/2000). The known device can be used to diagnose electrical equipment of an electric locomotive. The disadvantages of this device are that it does not take into account the constant component of the controlled current, as well as the possibility of the stochastic nature of the controlled current, which can be, for example, with pulse regulation of an asynchronous traction drive, as well as the fact that when generating a control action on the executive the machine does not take into account the operating conditions at this point in time of the consumer of electric current. These shortcomings will lead to a decrease in the reliability of operation, since the shutdown of the controlled current will occur in those cases when this is not required taking into account the characteristics of the consumer of electric current. Thus, the known device does not allow for the identification and registration of time intervals during which the level of the variable component of the traction current exceeds the value normalized by the requirements of electromagnetic compatibility, taking into account the phase relationships and the magnitude of the constant component of the traction current.
Технический результат заключается в выявлении и регистрации интервалов времени, в течение которых уровень переменной составляющей тягового тока превышает нормируемое по требованиям электромагнитной совместимости значение с учетом фазовых соотношений и величины постоянной составляющей тягового тока.The technical result consists in identifying and recording time intervals during which the level of the variable component of the traction current exceeds the value normalized by the requirements of electromagnetic compatibility, taking into account the phase relationships and the magnitude of the constant component of the traction current.
Технический результат достигается тем, что в устройство контроля тягового тока электровоза по условиям электромагнитной совместимости с фазочувствительными рельсовыми цепями железнодорожной автоматики, содержащее датчик тягового тока, блок регистрации и индикации, введены блок выделения постоянной составляющей тягового тока и последовательно соединенные блок выделения переменной составляющей тягового тока, усилитель переменного тока с управляемым коэффициентом передачи, полосовой фильтр, блок моделирования фазочувствительного реле рельсовой цепи железнодорожной автоматики и анализатор временных интервалов, при этом вход блока выделения постоянной составляющей тягового тока и вход блока выделения переменной составляющей тягового тока подключены к выходу датчика тягового тока, управляющий вход усилителя переменного тока с управляемым коэффициентом передачи подключен к выходу блока выделения постоянной составляющей тягового тока, а выход анализатора временных интервалов подключен к входу блока регистрации и индикации.The technical result is achieved by the fact that in the device for controlling the traction current of an electric locomotive according to electromagnetic compatibility with phase-sensitive rail circuits of railway automation, containing a traction current sensor, a recording and indication unit, a unit for extracting a constant component of the traction current and a series-connected unit for extracting the variable component of the traction current are introduced, gain-controlled ac amplifier, bandpass filter, phase-sensitive modeling unit a rail automation relay circuit and an analyzer of time intervals, while the input of the unit for extracting the constant component of the traction current and the input of the unit for extracting the variable component of the traction current are connected to the output of the sensor of the traction current, the control input of the AC amplifier with a controlled transmission coefficient is connected to the output of the block of selection of the constant component traction current, and the output of the time interval analyzer is connected to the input of the registration and display unit.
На чертеже представлена структурная схема устройства контроля тягового тока электровоза по условиям электромагнитной совместимости с фазочувствительными рельсовыми цепями железнодорожной автоматики.The drawing shows a structural diagram of a device for controlling the traction current of an electric locomotive according to the conditions of electromagnetic compatibility with phase-sensitive rail circuits of railway automation.
Устройство контроля тягового тока электровоза по условиям электромагнитной совместимости с фазочувствительными рельсовыми цепями железнодорожной автоматики содержит датчик 1 тягового тока, который включается последовательно в электрическую цепь между контактным проводом 2, пантографом 3, главным выключателем 4, тяговым электрооборудованием 5, колесами 6 электровоза, рельсами 7. Выход датчика 1 тягового тока подключен к входу блока 8 выделения постоянной составляющей тягового тока и к входу блока 9 выделения переменной составляющей тягового тока, выход которого подключен к последовательно соединенным усилителю 10 переменного тока с управляемым коэффициентом передачи, полосовому фильтру 11, блоку 12 моделирования фазочувствительного реле рельсовой цепи железнодорожной автоматики, анализатору 13 временных интервалов и блоку 14 регистрации и индикации, при этом управляющий вход усилителя 10 переменного тока с управляемым коэффициентом передачи подключен к выходу блока 8 выделения постоянной составляющей тягового тока.The control device for the traction current of an electric locomotive according to the conditions of electromagnetic compatibility with phase-sensitive rail circuits of railway automation includes a traction current sensor 1, which is connected in series to the electric circuit between the contact wire 2, pantograph 3, main switch 4, traction electric equipment 5, wheels 6 of the electric locomotive, rails 7. The output of the traction current sensor 1 is connected to the input of the unit 8 for extracting the constant component of the traction current and to the input of the unit 9 for allocating the variable component of the traction the current, the output of which is connected to a series-connected AC amplifier 10 with a controlled transmission coefficient, a band-pass filter 11, a phase-sensing unit 12 of the rail automation of a railway automation circuit, an analyzer 13 time intervals and a recording and indication unit 14, while the control input of the AC amplifier 10 current with a controlled transmission coefficient is connected to the output of the block 8 allocation of the DC component of the traction current.
Блок 8 выделения постоянной составляющей тягового тока представляет собой усилитель постоянного тока с открытым входом. Блок 9 выделения переменной составляющей тягового тока представляет собой усилитель переменного тока с закрытым входом. Усилитель 10 переменного тока с управляемым коэффициентом передачи и полосовой фильтр 11 представляют собой широко известные устройства техники автоматики и связи. Фазочувствительное реле рельсовой цепи железнодорожной автоматики представляет собой фазовый детектор, реализованный на электромеханическом элементе. Работа реле описана в книге: B.C.Аркатов и др. “Рельсовые цепи. Анализ работы и техническое обслуживание”. Москва, Транспорт, 1990 г., стр.22, рис.2.3. Для моделирования работы фазочувствительного реле рельсовой цепи железнодорожной автоматики при построении блока 12 может быть использована одна из многих известных схем фазовых детекторов (см., например, С.И.Баскаков, “Радиотехнические цепи и сигналы”, Москва, “Высшая школа, 2000 г., стр.298). Анализатор 13 временных интервалов представляет собой управляемый таймер, широко применяемый в автоматике и вычислительной технике.Block 8 allocation of the DC component of the traction current is a DC amplifier with an open input. Block 9 allocation of the variable component of the traction current is an AC amplifier with a closed input. Amplifier 10 AC with a controlled transmission coefficient and a band-pass filter 11 are well-known devices of automation and communication technology. The phase-sensitive rail circuit relay of railway automation is a phase detector implemented on an electromechanical element. The relay operation is described in the book: B.C. Arkatov et al. “Rail circuits. Performance analysis and maintenance. ” Moscow, Transport, 1990, p. 22, Fig. 2.3. To simulate the operation of the phase-sensitive relay of the rail circuit of railway automation during the construction of block 12, one of the many known schemes of phase detectors can be used (see, for example, S. I. Baskakov, “Radio-technical circuits and signals”, Moscow, “Higher school, 2000 ., p. 298). The analyzer 13 time intervals is a controllable timer, widely used in automation and computer engineering.
Работает устройство контроля тягового тока электровоза по условиям электромагнитной совместимости с фазочувствительными рельсовыми цепями железнодорожной автоматики следующим образом. Тяговый ток от контактного провода 2 протекает через пантограф 3, главный выключатель 4, датчик 1 тягового тока, тяговое электрооборудование 5, колеса 6 электровоза и рельсы 7. На выходе датчика 1 тягового тока протекает ток, который является уменьшенной в масштабе копией тягового тока, потребляемого электровозом. Этот ток содержит постоянную и переменную составляющую. Блок 8 выделения постоянной составляющей тягового тока передает сигнал постоянной составляющей на управляющий вход усилителя 10 переменного тока с управляемым коэффициентом передачи. С выхода блока 9 выделения переменной составляющей тягового тока на вход усилителя 10 переменного тока с управляемым коэффициентом передачи поступает переменная составляющая тягового тока. Коэффициент усиления усилителя 10 переменного тока с управляемым коэффициентом передачи зависит от величины постоянной составляющей, поступающей на его управляющий вход. Зависимость коэффициента усиления усилителя 10 переменного тока с управляемым коэффициентом передачи от величины постоянной составляющей является такой же как и зависимость коэффициента передачи дроссель-трансформатора на релейном конце рельсовой цепи железнодорожной автоматики от величины тягового тока, протекающего через половину основной обмотки дроссель трансформатора (см. описание устройства фазочувствительной рельсовой цепи железнодорожной автоматики, приведенное в книге B.C.Аркатов и др. “Рельсовые цепи. Анализ работы и техническое обслуживание”. Москва, “Транспорт, 1990 г., стр.109, рис.4.20).A device for monitoring the traction current of an electric locomotive according to the conditions of electromagnetic compatibility with phase-sensitive rail circuits of railway automation is as follows. The traction current from the contact wire 2 flows through the pantograph 3, the main switch 4, the traction current sensor 1, the traction electrical equipment 5, the wheels of the electric locomotive 6 and the rails 7. At the output of the traction current sensor 1, the current flows, which is a reduced copy of the traction current consumed electric locomotive. This current contains a constant and a variable component. Block 8 allocation of the DC component of the traction current transmits a DC signal to the control input of the amplifier 10 of an alternating current with a controlled transmission coefficient. From the output of the unit 9 for allocating a variable component of the traction current to the input of the amplifier 10 of an alternating current with a controlled transmission coefficient, the variable component of the traction current is supplied. The gain of the amplifier 10 of an alternating current with a controlled transmission coefficient depends on the magnitude of the DC component supplied to its control input. The dependence of the gain of the AC amplifier 10 with a controlled transmission coefficient on the value of the constant component is the same as the dependence of the transmission coefficient of the inductor-transformer at the relay end of the rail circuit of railway automation on the magnitude of the traction current flowing through the half of the main winding of the transformer inductor (see device description phase-sensitive rail circuit of railway automation, given in the book BCArkatov and others "Rail chains. Analysis of work and those nical service. "Moscow," Transport, 1990, p.109, ris.4.20).
Переменная составляющая на выходе усилителя 10 переменного тока с управляемым коэффициентом передачи будет представлять собой уменьшенную в масштабе копию переменной составляющей тягового тока, протекающей в дополнительной обмотке дроссель-трансформатора на релейном конце рельсовой цепи железнодорожной автоматики. Переменная составляющая тягового тока поступает на вход полосового фильтра 11, имеющего такую же амплитудно-фазо-частотную характеристику, как и полосовой фильтр, включенный между дроссель трансформатором и реле на релейном конце рельсовой цепи железнодорожной автоматики.The variable component at the output of the AC amplifier 10 with a controlled transmission coefficient will be a scaled-down copy of the variable component of the traction current flowing in the additional winding of the inductor-transformer at the relay end of the rail circuit of railway automation. The alternating component of the traction current is fed to the input of the band-pass filter 11, which has the same amplitude-phase-frequency characteristic as the band-pass filter connected between the inductor transformer and the relay at the relay end of the rail circuit of railway automation.
Переменная составляющая тягового тока, поступающая с выхода полосового фильтра 11 на вход блока 12 моделирования фазочувствительного реле, представляет собой уменьшенную в масштабе копию переменной составляющей тягового тока, поступающей на вход фазочувствительного реле рельсовой цепи железнодорожной автоматики.The variable component of the traction current coming from the output of the band-pass filter 11 to the input of the phase-sensitive relay simulation unit 12 is a scaled-down copy of the variable component of the traction current supplied to the input of the phase-sensitive relay of the rail automation of a railway automation.
Порог срабатывания фазочувствительного реле рельсовой цепи железнодорожной автоматики зависит от разности между фазой местного (опорного) сигнала и фазой сигнала, поступающего на вход реле. При некоторой разности фаз выходного и местного сигналов порог срабатывания Ucр.и. минимален. Такое соотношение фаз называется идеальным.The response threshold of the phase-sensitive rail circuit relay of railway automation depends on the difference between the phase of the local (reference) signal and the phase of the signal supplied to the relay input. With a certain phase difference between the output and local signals, the response threshold is U cf. minimal. This phase relationship is called ideal.
При отклонении фазовых соотношений от идеального на величину фактический порог срабатывания Uср.ф. увеличивается и будет составлять Uср.ф.=Uср.и/cos.If the phase relations deviate from the ideal value by the value of the actual response threshold U cf. increases and will be U cf. = U cf. and / cos.
Блок 12 моделирования фазочувствительного реле рельсовой цепи железнодорожной автоматики адекватно отражает амплитудно-фазовую характеристику фазочувствительного реле рельсовой цепи железнодорожной автоматики. Кроме того, блок 12 моделирования обеспечивает такие же задержки на срабатывание (появление сигнала “I” на выходе) по отношению к появлению сигнала (“1”) на входе и на отпускание (появление сигнала “0” на выходе) по отношению к пропаданию сигнала (“0”) на входе, как и фазочувствительное реле рельсовой цепи железнодорожной автоматики. Блок моделирования фазочувствительного реле срабатывает, если переменная составляющая тягового тока заданной частоты превышает нормированное значение по условиям электромагнитной совместимости с фазочувствительными рельсовыми цепями железнодорожной автоматики. Длительность срабатывания оценивается анализатором 13 временных интервалов. Длительности срабатывания, превышающие нормированное значение, регистрируются в блоке 14 регистрации и индикации, и выдается информация о неисправности электрооборудования по условия электромагнитной совместимости.Block 12 modeling phase-sensitive relay rail circuit of the railway automation adequately reflects the amplitude-phase characteristic of the phase-sensitive relay rail circuit of the railway automation. In addition, the simulation unit 12 provides the same delays in response (the appearance of the “I” signal at the output) with respect to the appearance of the signal (“1”) at the input and at the release (appearance of the signal “0” at the output) with respect to the signal loss (“0”) at the input, as well as the phase-sensitive relay of the rail circuit of railway automation. The phase-sensitive relay simulation unit is triggered if the alternating component of the traction current of a given frequency exceeds the normalized value according to the conditions of electromagnetic compatibility with phase-sensitive rail circuits of railway automation. The duration of operation is evaluated by the analyzer 13 time intervals. The duration of operation in excess of the normalized value is recorded in block 14 registration and display, and information is given about the malfunction of electrical equipment according to the conditions of electromagnetic compatibility.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003128084/11A RU2249508C1 (en) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | Device for checking electric locomotive traction current according to electromagnetic compatibility with phase-sensitive track circuits |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003128084/11A RU2249508C1 (en) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | Device for checking electric locomotive traction current according to electromagnetic compatibility with phase-sensitive track circuits |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2249508C1 true RU2249508C1 (en) | 2005-04-10 |
Family
ID=35611701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003128084/11A RU2249508C1 (en) | 2003-09-19 | 2003-09-19 | Device for checking electric locomotive traction current according to electromagnetic compatibility with phase-sensitive track circuits |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2249508C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2463177C1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-10-10 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта" | Device for electric locomotive traction current control by conditions of electromagnetic comparability with phase-sensitive track circuits of railroad automatics (versions) |
| RU200587U1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-10-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Measuring and signaling channel about the presence of traction current asymmetry in the rail network |
-
2003
- 2003-09-19 RU RU2003128084/11A patent/RU2249508C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2463177C1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-10-10 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта" | Device for electric locomotive traction current control by conditions of electromagnetic comparability with phase-sensitive track circuits of railroad automatics (versions) |
| RU200587U1 (en) * | 2019-12-26 | 2020-10-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) | Measuring and signaling channel about the presence of traction current asymmetry in the rail network |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10710617B2 (en) | Control and monitoring device for a switch machine, a system and method for monitoring a switch machine | |
| CN109906182B (en) | Method and apparatus for switch diagnostics | |
| KR100669225B1 (en) | AF Track Circuit | |
| TWI393648B (en) | Method and device of evaluating measured data in railroad track circuits | |
| CN107092198B (en) | Fault analysis method and system for high-voltage direct-current transmission system | |
| RU2249508C1 (en) | Device for checking electric locomotive traction current according to electromagnetic compatibility with phase-sensitive track circuits | |
| KR101593559B1 (en) | Wheel detection system and the control method | |
| CN109643889B (en) | Monitoring a transformer comprising a tap changer | |
| WO2009026971A1 (en) | A system for emulating track circuits in railway lines | |
| RU2423268C1 (en) | Method of controlling track state | |
| RU2353537C1 (en) | Additional shunting zone determination method | |
| JP3943067B2 (en) | Non-contact DC current detector | |
| RU2463177C1 (en) | Device for electric locomotive traction current control by conditions of electromagnetic comparability with phase-sensitive track circuits of railroad automatics (versions) | |
| JP4504783B2 (en) | Insulation monitoring system | |
| RU2758627C1 (en) | Cross signal control system | |
| RU2778171C1 (en) | Device for control of the density of attaching of wits to frame rails | |
| SU1444185A1 (en) | Device for automatic regulation of voltage in contact system | |
| SU1336184A1 (en) | D.c.electric drive | |
| RU2121150C1 (en) | Continuous following system for controlling alternating current supply system electric conductivity | |
| JP3800414B2 (en) | AC feeder switching no-voltage time measuring device | |
| FI129707B (en) | Led driver, and method for establishing information concerning input voltage | |
| JP2003220947A (en) | Train detection method and train detection device | |
| SU851603A2 (en) | Device for differential protecting of collecting buses | |
| NL7908085A (en) | Apparatus for monitoring high voltage direct and alternating currents by means of a potential-separated error indication. | |
| RU1806406C (en) | Time distribution system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20070327 |
|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100615 |