RU2578837C1 - Contactless device for monitoring and controlling hump arrow - Google Patents

Contactless device for monitoring and controlling hump arrow Download PDF

Info

Publication number
RU2578837C1
RU2578837C1 RU2014152582/11A RU2014152582A RU2578837C1 RU 2578837 C1 RU2578837 C1 RU 2578837C1 RU 2014152582/11 A RU2014152582/11 A RU 2014152582/11A RU 2014152582 A RU2014152582 A RU 2014152582A RU 2578837 C1 RU2578837 C1 RU 2578837C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
inputs
outputs
circuit
arrow
Prior art date
Application number
RU2014152582/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Борисович Никитин
Алексей Николаевич Ковкин
Олег Авоевич Абрамов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I"
Priority to RU2014152582/11A priority Critical patent/RU2578837C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2578837C1 publication Critical patent/RU2578837C1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: invention relates to traffic control on railroads. Device for controlling and monitoring hump hand comprises two units for transferring and controlling switch position and unit for controlling track operability and freeness. Each of the switch blocks comprises generator of switch position control pulses and series-connected logic element with asymmetrical failure, control signal generator, inverter control circuit, power converter and stabilisation and protection circuit to outputs of which switch engine circuit is connected. Power converter comprises series-connected bridge inverter, a transformer, the secondary winding of which includes current transformer primary winding in series with rectifier bridge, whose outputs are connected to stabilisation and protection circuit. Control unit has performance control circuit and freeness control pulse generator. Control circuit inputs are connected to secondary windings of current transformers, outputs of the power supply of both inverters and control outputs of both stabilisation and protection circuits. Outputs are connected to inputs of control signal generators and remote signalling channels.
EFFECT: technical result consists in improvement of device efficiency, speed of response and safety.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и предназначено для управления стрелочным электроприводом горочной стрелки, а также для контроля ее положения.The invention relates to the field of railway automation and telemechanics and is intended to control the switch electric drive of the switch, as well as to control its position.

Известен блок управления стрелочным электроприводом (RU 2403160, B61L 7/08, опубл. 10.11.2010), содержащий модуль входных устройств, реле контроля плюсового положения стрелки, реле контроля минусового положения стрелки, комплект модулей плюсовой и минусовой полярности, две схемы контроля реле по плюсовой полярности и по минусовой полярности, двигатель, реле управления, датчик тока и модуль сбора и обработки информации, причем комплект модуля плюсовой полярности содержит два модуля формирования сигналов для логической обработки входных сигналов и формирования сигналов управления, модуль контроля и два бесконтактных ключа со встроенными схемами управления и диагностики. Комплекты модулей плюсовой и минусовой полярности имеют одинаковый состав.Known control unit of a pointer electric drive (RU 2403160, B61L 7/08, publ. 10.11.2010), comprising a module of input devices, a relay for monitoring the positive position of the arrow, a relay for monitoring the negative position of the arrow, a set of modules of positive and negative polarity, two control circuits for relay positive polarity and negative polarity, motor, control relay, current sensor and information collection and processing module, and the positive polarity module kit contains two signal generation modules for the logical processing of input signals and control signals, a control module and two proximity keys with integrated control and diagnostic circuits. The sets of modules of positive and negative polarity have the same composition.

Недостатком данного устройства является наличие реле управления и реле контроля положения стрелки, что ограничивает его быстродействие. Это обусловлено тем, что применение релейно-контактной аппаратуры является весьма нежелательным в современных микропроцессорных системах, в силу трудоемкости интеграции в соответствующие информационные и вычислительные структуры из-за низкого быстродействия и потребности в дополнительных переходных устройствах (Сапожников Вл.В. и др. Микропроцессорные системы централизации: Учебник для техникумов и колледжей железнодорожного транспорта / Под ред. Сапожникова Вл.В. - М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008, с. 184).The disadvantage of this device is the presence of a control relay and a relay for monitoring the position of the arrow, which limits its speed. This is due to the fact that the use of relay-contact equipment is very undesirable in modern microprocessor systems, due to the complexity of integration into the corresponding information and computing structures due to the low speed and the need for additional transition devices (Sapozhnikov Vl. V. and other microprocessor systems of centralization: Textbook for technical schools and colleges of railway transport / Under the editorship of Sapozhnikov Vl.V. - M .: GOU "Educational and methodological center for education on railway transport ", 2008, p. 184).

Известен интеллектуальный блок управления горочным стрелочным электроприводом (RU №2368525, B61L 7/08, опубл. 27.09.2009), содержащий входной согласующий модуль, входы которого являются входами устройства, два формирователя сигналов, две силовые коммутируемые цепи, предназначенные для подключения источника питания к обмоткам двигателя электропривода, модуль сбора и обработки контрольно-диагностической информации, к которому подключен выход аналого-цифрового преобразователя, вход которого предназначен для подключения датчика тока электропривода, выходы входного согласующего модуля соединены с входами формирователей сигналов. Формирователь сигналов содержит два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных модуля формирования сигналов управления и модуля управления ключом, и модуль контроля. Выходы каналов формирователей сигналов соединены с управляющими входами соответственно первой и второй силовых цепей. Два других входа модуля сбора и обработки контрольно-диагностической информации соединены с входами входного согласующего модуля, которые предназначены для подключения к реле контроля положения стрелок, а выход модуля служит для подключения к средствам диспетчерского контроля.Known intelligent control unit slide switch electric drive (RU No. 2368525, B61L 7/08, publ. 09/27/2009) containing an input matching module, the inputs of which are device inputs, two signal conditioners, two power switching circuits designed to connect the power source to windings of an electric drive motor, a module for collecting and processing control and diagnostic information, to which the output of an analog-to-digital converter is connected, the input of which is designed to connect a current sensor of the electric drive , the outputs of the input matching module are connected to the inputs of the signal conditioners. The signal generator comprises two channels, each of which consists of a control signal generation module and a key control module, connected in series, and a control module. The outputs of the channels of the signal conditioners are connected to the control inputs of the first and second power circuits, respectively. The other two inputs of the module for collecting and processing control and diagnostic information are connected to the inputs of the input matching module, which are designed to connect to the relay control the position of the arrows, and the output of the module is used to connect to supervisory control.

Недостатком данного устройства является необходимость применения реле контроля положения стрелки, что ограничивает его быстродействие, т.к. применение релейно-контактной аппаратуры является весьма нежелательным в современных микропроцессорных системах, для которых намного более предпочтительными являются бесконтактные технические решения. Кроме этого интеллектуальный блок управления горочным стрелочным электроприводом содержит две силовые коммутируемые цепи, состоящие из двух последовательно соединенных ключевых элементов, которые в случае одновременного пробоя от перенапряжения или электромагнитной помехи приведут к подаче питания на двигатель стрелки, что приведет к ее несанкционированному переводу, что снижает уровень безопасности движения поездов.The disadvantage of this device is the need to use a relay to control the position of the arrow, which limits its speed, because the use of relay-contact equipment is highly undesirable in modern microprocessor systems, for which contactless technical solutions are much more preferable. In addition, the intelligent control unit for the slide switch contains two power switching circuits consisting of two key elements connected in series, which, in the event of a simultaneous breakdown from overvoltage or electromagnetic interference, will lead to the power supply to the arrow motor, which will lead to its unauthorized translation, which reduces the level train traffic safety.

Анализ изобретательского уровня показал, что в существующем уровне техники отсутствует полностью бесконтактное техническое решение, реализующее управление и контроль горочной стрелки.An analysis of the inventive step showed that in the current level of technology there is no completely non-contact technical solution that implements control and monitoring of the slide switch.

Задача изобретения заключается в повышении быстродействия устройства и повышении уровня безопасности движения поездов за счет преобразования частоты входного сигнала в постоянное напряжение выходного сигнала.The objective of the invention is to improve the speed of the device and increase the level of safety of train traffic by converting the frequency of the input signal to a constant voltage output signal.

Технический результат достигается тем, что бесконтактное устройство управления и контроля горочной стрелки содержит блок контроля работоспособности и свободности и два блока перевода и контроля положения стрелки, каждый из которых содержит генератор импульсов контроля положения и последовательно соединенные между собой гальванически изолированный логический элемент с несимметричным отказом, реализующий дизъюнкцию конъюнкций входных сигналов, входы которого являются входами устройства, генератор управляющих сигналов, схему управления инвертором, силовой преобразователь, схему стабилизации и защиты, к выходам которой подключена цепь стрелочного двигателя, причем выходы гальванически изолированного логического элемента с несимметричным отказом, реализующего дизъюнкцию конъюнкций входных сигналов, подключены к другим входам схемы управления инвертором, а силовой преобразователь содержит соединенные последовательно мостовой инвертор, выполненный на бесконтактных ключах, входы которого являются входами силового преобразователя, первичную обмотку разделительного трансформатора, во вторичную обмотку которого включена первичная обмотка токового трансформатора последовательно с выпрямительным мостом, выходы которого подключены к входам схемы стабилизации и защиты, причем другой вход мостового инвертора подключен к источнику питания, при этом генератор импульсов контроля положения, имеющий гальванически изолированные дублированные выходы для подключения каналов телесигнализации, имеет вход, предназначенный для подключения выпрямительного устройства, соединенного с сигнальной обмоткой бесконтактного датчика положения стрелки; при этом блок контроля работоспособности и свободности содержит схему контроля работоспособности и генератор импульсов контроля свободности, вход которого предназначен для подключения источника питания через контакт путевого реле стрелочной секции, а гальванически изолированные дублированные выходы генератора импульсов контроля свободности предназначены для подключения каналов телесигнализации, причем к первому и второму входам схемы контроля работоспособности подключены вторичные обмотки соответствующих токовых трансформаторов обоих силовых преобразователей, к третьему и четвертому входам подключены выводы источника питания обоих инверторов, к пятому и шестому входам подключены соответствующие контрольные выходы обеих схем стабилизации и защиты, а к первому и второму выходам подключены другие входы соответствующих генераторов управляющих сигналов, к третьему дублированному выходу подключены каналы телесигнализации.The technical result is achieved by the fact that the non-contact control and monitoring device of the arrow of the arrow contains a unit for monitoring operability and freedom and two units for translating and monitoring the position of the arrow, each of which contains a pulse generator for position monitoring and a galvanically isolated logic element in series with each other with an asymmetric failure, which implements disjunction of the conjunctions of input signals, the inputs of which are the inputs of the device, the generator of control signals, the control circuit an inverter, a power converter, a stabilization and protection circuit, to the outputs of which a switch motor circuit is connected, and the outputs of a galvanically isolated logic element with an asymmetrical failure, which implements a conjunction of input signals, are connected to other inputs of the inverter control circuit, and the power converter contains a bridge connected in series an inverter made on contactless keys, the inputs of which are inputs of a power converter, the primary winding of the separator transformer, in the secondary winding of which the primary winding of the current transformer is connected in series with a rectifier bridge, the outputs of which are connected to the inputs of the stabilization and protection circuits, the other input of the bridge inverter connected to a power source, while the position control pulse generator having galvanically isolated duplicated outputs for connection of the television alarm channels, has an input designed to connect a rectifier device connected to the signal winding proximity sensor arrow position; at the same time, the health and freedom control unit contains a health control circuit and a free-time pulse generator, the input of which is designed to connect a power source through the track relay contact of the switch section, and the galvanically isolated duplicated outputs of the free-flow pulse generator are designed to connect tele-signaling channels, and to the first and the secondary inputs of the health monitoring circuit are connected to the secondary windings of the corresponding current transformers dv of both power converters, the terminals of the power source of both inverters are connected to the third and fourth inputs, the corresponding control outputs of both stabilization and protection circuits are connected to the fifth and sixth inputs, and the other inputs of the corresponding control signal generators are connected to the first and second outputs, to the third duplicated output TV alarm channels are connected.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема заявляемого устройства.The invention is illustrated in the drawing, which presents a structural diagram of the inventive device.

Заявляемое бесконтактное устройство управления и контроля горочной стрелки содержит первый блок перевода и контроля положения стрелки 1, второй блок перевода и контроля положения стрелки 2, блок контроля работоспособности и свободности 3, причем в состав каждого из блоков перевода и контроля положения стрелки 1 и 2 входит гальванически изолированный логический элемент с несимметричным отказом, реализующий дизъюнкцию конъюнкций входных сигналов 4, генератор управляющих сигналов 5, схема управления инвертором 6, силовой преобразователь 7, состоящий из мостового инвертора 8, разделительного трансформатора 9, токового трансформатора 10, выпрямительного моста 11, схема стабилизации и защиты 12, генератор импульсов контроля положения 13, выводы источника питания 14, а в блок контроля работоспособности и свободности 3 входит генератор импульсов контроля свободности 15, схема контроля работоспособности 16.The inventive non-contact device for controlling and monitoring the arrow of the arrow includes a first translation and control unit for the position of the arrow 1, a second translation and control unit for the position of the arrow 2, a unit for monitoring operability and freedom 3, and each of the translation and control units for the position of the arrow 1 and 2 includes galvanically an isolated logic element with an asymmetric failure, realizing a disjunction of the conjunctions of input signals 4, a generator of control signals 5, a control circuit for an inverter 6, a power converter 7, consisting of a bridge inverter 8, an isolation transformer 9, a current transformer 10, a rectifier bridge 11, a stabilization and protection circuit 12, a position control pulse generator 13, power supply terminals 14, and a health control pulse generator 15 includes a free pulse control pulse generator 15, health monitoring circuit 16.

Бесконтактное устройство управления и контроля горочной стрелки имеет следующие соединения.The non-contact control and monitoring device for the up and down switch has the following connections.

В каждом из блоков перевода и контроля положения стрелки 1 и 2 содержатся последовательно соединенные между собой гальванически изолированный логический элемент с несимметричным отказом, реализующий дизъюнкцию конъюнкций входных сигналов 4, входы которого являются входами устройства, генератор управляющих сигналов 5, схема управления инвертором 6, к входам питания которой подключены выход гальванически изолированного логического элемента с несимметричным отказом, реализующего дизъюнкцию конъюнкций входных сигналов 4, мостовой инвертор 8, другие входы которого подключены к выводам источника питания 14, первичная обмотка разделительного трансформатора 9, во вторичную обмотку которого включена первичная обмотка токового трансформатора 10 и выпрямительный мост 11, к выходам которого подключены входы схемы стабилизации и защиты 12. К выходам схемы стабилизации и защиты 12 подключена цепь стрелочного двигателя 19. Кроме этого в состав каждого из блоков перевода и контроля положения стрелки 1 и 2 входит генератор импульсов контроля положения 13, входы которого предназначены для подключения выходов выпрямительного устройства 17, расположенного в кабельной муфте стрелочного привода и соединенного с сигнальной обмоткой бесконтактного датчика положения стрелки 18. В блоке контроля работоспособности и свободности 3 вход генератора импульсов контроля свободности 15 предназначен для подключения источника питания, через контакт путевого реле стрелочной секции, при этом в схеме контроля работоспособности 16 к первому входу 16.1 и второму входу 16.2 подключены вторичные обмотки соответствующих токовых трансформаторов 10, к третьему входу 16.3 и четвертому входу 16.4 подключены выводы источника питания 14, к пятому входу 16.5 и шестому входу 16.6 подключены соответствующие контрольные выходы схем стабилизации и защиты 12, а к первому выходу 16.7 и второму выходу 16.8 подключены другие входы соответствующих генераторов управляющих сигналов 5 каждого из блоков перевода и контроля положения стрелки 1 и 2, к третьему дублированному выходу 16.9 подключены каналы телесигнализации.Each of the translation and position control units of arrows 1 and 2 contains a galvanically isolated logic element with an asymmetrical failure, sequentially interconnected, which implements a conjunction of input signals 4, whose inputs are device inputs, control signal generator 5, inverter control circuit 6, to inputs the power of which is connected to the output of a galvanically isolated logic element with an asymmetric failure, which implements a disjunction of the conjunctions of input signals 4, bridge invert OP 8, the other inputs of which are connected to the terminals of the power source 14, the primary winding of the isolation transformer 9, the secondary winding of which includes the primary winding of the current transformer 10 and the rectifier bridge 11, the outputs of which are connected to the inputs of the stabilization and protection circuit 12. To the outputs of the stabilization circuit and protection circuit 12 is connected to the circuit of the switch engine 19. In addition, each of the translation and position control units of the arrow 1 and 2 includes a position control pulse generator 13, the inputs of which are designed for connecting the outputs of the rectifier device 17 located in the cable sleeve of the switch drive and connected to the signal winding of the contactless position sensor of the arrow 18. In the control unit for operability and freedom 3, the input of the generator of pulses of the control of freedom 15 is used to connect a power source through the contact of the track relay of the arrow section, when In this, in the health monitoring circuit 16, the secondary windings of the corresponding current transformers 10 are connected to the first input 16.1 and the second input 16.2, to t the third input 16.3 and the fourth input 16.4 are connected to the terminals of the power supply 14, the corresponding control outputs of the stabilization and protection circuits 12 are connected to the fifth input 16.5 and the sixth input 16.6, and other inputs of the corresponding control signal generators 5 of each of the other are connected to the first output 16.7 and the second output 16.8 units of translation and position control arrows 1 and 2, to the third duplicated output 16.9 connected tele-signaling channels.

Бесконтактное устройство управления и контроля горочной стрелки работает следующим образом.The non-contact device for controlling and monitoring the switch arrow works as follows.

При поступлении команды на перевод стрелки по каналам телеуправления сигналы поступают на дублированные входы соответствующего гальванически изолированного логического элемента с несимметричным отказом, реализующего дизъюнкцию конъюнкций входных сигналов 4. Использование дублированной структуры и реализация конъюнкции является одним из средств обеспечения безопасного функционирования устройства управления и контроля горочной стрелки. Причем реализация дизъюнкции позволяет исключить остановку остряков в среднем положении в случае отказа одного из каналов телеуправления или аппаратуры верхнего уровня горочной автоматической централизации. Выходной сигнал гальванически изолированного логического элемента с несимметричным отказом, реализующего дизъюнкцию конъюнкций входных сигналов 4 используется в качестве напряжения питания для генератора управляющих сигналов 5. Любой отказ в схеме гальванически изолированного логического элемента с несимметричным отказом, реализующего дизъюнкцию конъюнкций входных сигналов 4 приводит к прекращению формирования выходного сигнала, что обеспечивает переход блока перевода и контроля положения стрелки 1 или 2 в защитное состояние.When a command to transfer the arrow through telecontrol channels is received, the signals are sent to the duplicated inputs of the corresponding galvanically isolated logic element with an asymmetric failure, which implements the conjunction of the input signals 4. The use of the duplicated structure and the implementation of the conjunction is one of the means of ensuring the safe functioning of the control and control of the slide switch. Moreover, the implementation of the disjunction eliminates the stop of wits in the middle position in the event of a failure of one of the telecontrol channels or the upper level equipment of the hill automatic centralization. The output signal of a galvanically isolated logic element with an asymmetric failure realizing a disjunction of the conjunctions of the input signals 4 is used as the supply voltage for the control signal generator 5. Any failure in the circuit of a galvanically isolated logic element with an asymmetrical failure realizing the disjunction of the conjunctions of the input 4 leads to the termination of the formation of the output signal, which ensures the transfer unit and control the position of the arrow 1 or 2 in a protective state.

Генератор управляющих сигналов 5 при наличии напряжения питания, поступающего от выхода гальванически изолированного логического элемента с несимметричным отказом, реализующего дизъюнкцию конъюнкций входных сигналов 4, формирует сигналы для схемы управления инвертором 6, которые поступают на нее через элементы опторазвязки, выполняющие роль гальванической изоляции. Схема управления инвертором 6 содержит специализированные микросхемы, обеспечивающие электрическое согласование выходов генератора управляющих сигналов 5 и управляющих электродов бесконтактных ключей, на которых выполнен мостовой инвертор 8. Питание на схему управления инвертором 6 подается от выхода гальванически изолированного логического элемента с несимметричным отказом, реализующего дизъюнкцию конъюнкций входных сигналов 4, что исключает несанкционированную динамическую работу бесконтактных ключей в случае самовозбуждения микросхем.The generator of control signals 5 in the presence of a supply voltage coming from the output of a galvanically isolated logic element with an asymmetric failure, realizing a disjunction of the conjunctions of the input signals 4, generates signals for the control circuit of the inverter 6, which are fed to it through optocouplers that act as galvanic isolation. The control circuit of the inverter 6 contains specialized microcircuits that provide electrical coordination of the outputs of the generator of control signals 5 and the control electrodes of the contactless keys on which the bridge inverter 8 is made. The power to the control circuit of the inverter 6 is supplied from the output of a galvanically isolated logic element with an asymmetric failure, which implements a disjunction of the input conjunctions 4 signals, which excludes unauthorized dynamic operation of contactless keys in case of self-excitation of m circuitry.

Силовой преобразователь 7 осуществляет безопасное формирование постоянного напряжения 220 В для работы двигателя стрелочного привода. Исходным напряжением для преобразования является напряжение от выводов 14 источника постоянного тока «220 В». Силовой преобразователь 7 включает в себя мостовой инвертор 8, разделительный трансформатор 9 и выпрямительный мост 11 и представляет собой функциональный преобразователь с несимметричным отказом. При наличии управляющих сигналов мостовой инвертор 8 преобразует постоянное напряжение питания в переменное напряжение прямоугольной формы. Переменное напряжение через разделительный трансформатор 9 поступает на выпрямительный мост 11. Пульсирующее напряжение с выхода выпрямительного моста 11 сглаживается схемой стабилизации и защиты 12 и далее поступает в рабочую цепь стрелочного привода. В случае возникновения отказов элементов прекращается преобразование постоянного напряжения в переменное, на выходе силового преобразователя 7 напряжение не формируется и блок перевода и контроля положения стрелки 1 или 2 переходит в защитное состояние. Поступление исходного постоянного напряжения на выход одного из блоков перевода и контроля стрелки, а значит, и на двигатель стрелки, при пробое бесконтактных ключей исключается благодаря наличию разделительного трансформатора 9, за счет чего достигается несимметричная характеристика отказов.Power converter 7 carries out the safe formation of a constant voltage of 220 V for the operation of the switch motor. The initial voltage for conversion is the voltage from the terminals 14 of the 220 V DC source. The power converter 7 includes a bridge inverter 8, an isolation transformer 9 and a rectifier bridge 11 and is a functional converter with an asymmetric failure. In the presence of control signals, the bridge inverter 8 converts a constant supply voltage into an alternating voltage of a rectangular shape. Alternating voltage through the isolation transformer 9 is supplied to the rectifier bridge 11. The ripple voltage from the output of the rectifier bridge 11 is smoothed by the stabilization and protection circuit 12 and then enters the operating circuit of the switch drive. In the event of failure of the elements, the conversion of direct voltage to alternating voltage stops, no voltage is generated at the output of the power converter 7, and the translation and position control unit of the arrow 1 or 2 goes into a protective state. The input of the initial DC voltage to the output of one of the arrow translation and control units, and hence to the arrow engine, is prevented when contactless keys are broken due to the presence of an isolation transformer 9, due to which an asymmetric failure characteristic is achieved.

Генератор импульсов контроля положения 13 представляет собой мультивибратор, управляемый напряжением питания, и осуществляет формирование сигналов для их передачи в каналы телесигнализации при нахождении стрелки в крайнем положении, соответствующем окончанию перевода стрелки. Входным сигналом генератора импульсов контроля положения 13 является напряжение бесконтактного датчика положения стрелки 18, преобразованное выпрямительным устройством 17. Возможность ложного контроля при отказах элементов исключается тем, что питание генератора импульсов контроля положения 13 осуществляется от энергии входного сигнала. Выходным сигналом генератора импульсов контроля положения 13 является сигнал, передаваемый через элементы опторазвязки, выполняющих роль гальванической изоляции, в каналы телесигнализации.The position control pulse generator 13 is a multivibrator controlled by the supply voltage, and generates signals for their transmission to the tele-signaling channels when the arrow is in the extreme position corresponding to the end of the arrow translation. The input signal of the position control pulse generator 13 is the voltage of the non-contact position sensor of the arrow 18, converted by the rectifier device 17. The possibility of false control in case of element failures is excluded by the fact that the power of the position control pulse generator 13 is provided by the input signal energy. The output signal of the position control pulse generator 13 is a signal transmitted through optocouplers that play the role of galvanic isolation to the tele-signaling channels.

Схема стабилизации и защиты 12 имеет обратную связь с генератором управляющих сигналов 5 через схему контроля работоспособности 16 и осуществляет стабилизацию выходного напряжения, обеспечивая поддержание напряжения, подаваемого в двигатель 19 на уровне 220 В +10%, -15%; защиту от короткого замыкания, исключая повреждение элементов при коротком замыкании в цепи двигателя 19; защиту от перегрузки по току, обеспечивая ограничение выходного тока на уровне максимального тока фрикции стрелки; защиту от перегрева; защиту от некорректных сигналов управления, отключая силовой преобразователь 7, в случае понижения напряжения на выходе логического элемента с несимметричным отказом, реализующего дизъюнкцию конъюнкций входных сигналов 4 вследствие некорректной работы аппаратуры верхнего уровня.The stabilization and protection circuit 12 has feedback with the control signal generator 5 through the health monitoring circuit 16 and stabilizes the output voltage, ensuring that the voltage supplied to the motor 19 is maintained at 220 V + 10%, -15%; short circuit protection, excluding damage to the elements during a short circuit in the motor circuit 19; overcurrent protection, limiting the output current to the maximum current of the arrow friction; overheat protection; protection against incorrect control signals by turning off the power converter 7, in the event of a decrease in voltage at the output of a logic element with an asymmetrical failure, which implements a conjunction of input signals 4 due to incorrect operation of the upper level equipment.

Контроль исправности устройства управления и контроля горочной стрелки и рабочей цепи электропривода во время перевода стрелки, наличия необходимых напряжений питания и исправности предохранителей в промежутки времени, когда стрелка не переводится, осуществляется схемой контроля работоспособности 16. Указанная информация передается через каналы телесигнализации на верхний аппаратный уровень, в т.ч. и в средства диспетчерского контроля, и используется для принятия решения о допустимости начала перевода, если стрелка находится в крайнем положении и о необходимости реализации автовозврата, если стрелка уже начала переводиться. Одной из функций схемы контроля работоспособности 16 является измерение тока в рабочей цепи во время перевода. Для контроля наличия тока и измерения его величины используется токовый трансформатор 10, включенный в цепь вторичной обмотки разделительного трансформатора 9.The serviceability of the control and control device for the switch arrow and the operating circuit of the electric drive during the switch switch, the presence of the necessary supply voltages and the fuses are in good working order at intervals when the switch is not translated, is carried out by the health monitoring circuit 16. This information is transmitted through the tele-signaling channels to the upper hardware level, including and to the means of supervisory control, and is used to make a decision on the admissibility of starting a transfer if the arrow is in the extreme position and on the need to implement automatic return if the arrow has already begun to be translated. One of the functions of the health monitoring circuit 16 is to measure the current in the operating circuit during translation. To control the presence of current and measure its magnitude, a current transformer 10 is used, which is included in the secondary circuit of the isolation transformer 9.

Контроль свободности стрелочной секции осуществляется генератором импульсов контроля свободности 15, который по принципу действия полностью аналогичен генератору импульсов контроля положения 13. Входным сигналом для генератора импульсов контроля свободности 15 является постоянное напряжение, подаваемое через фронтовой контакт путевого реле стрелочной секции. Если стрелочный участок свободен - на дублированном выходе генератора 15 присутствует сигнал, который поступает через каналы телесигнализации на верхний аппаратный уровень. Если стрелочный участок занят отцепом, контакт путевого реле стрелочной секции разомкнут и сигнал на выходе генератора 15 отсутствует.The freedom of the switch section is controlled by the generator of pulses of the control of freedom 15, which according to the operating principle is completely similar to the generator of pulses of the control of position 13. The input signal to the generator of pulses of the control of freedom 15 is a constant voltage supplied through the front contact of the track relay of the switch section. If the switch section is free, there is a signal at the duplicated output of the generator 15, which enters through the tele-signaling channels to the upper hardware level. If the switch section is occupied by a release, the track relay contact of the switch section is open and there is no signal at the output of the generator 15.

Таким образом, введение в бесконтактное устройство управления и контроля горочной стрелки генератора импульсов контроля положения на основе бесконтактных элементов позволяет полностью исключить применение релейно-контактной аппаратуры при реализации функции управления и контроля горочной стрелки, что повышает быстродействие устройства, делая его пригодным для применения в составе современных микропроцессорных систем. Кроме этого введение в бесконтактное устройство управления и контроля горочной стрелки функциональных преобразователей с несимметричным отказом позволяет осуществить его переход в защитное состояние как при пробоях ключевых элементов, так и при других отказах, тем самым повышая уровень безопасности движения поездов.Thus, the introduction of a position control pulse generator based on non-contact elements into the contactless control device for the up and down arrow, completely eliminates the use of relay-contact equipment when implementing the control and monitoring function of the up and down arrow, which increases the speed of the device, making it suitable for use as part of modern microprocessor systems. In addition, the introduction of functional converters with an asymmetric failure into a non-contact control device for the switch arrow allows it to transition to a protective state both during breakdowns of key elements and other failures, thereby increasing the level of safety of train traffic.

К недостаткам применения релейно-контактной аппаратуры также относят значительный расход дорогостоящих материалов, таких как серебро и медь, при ее изготовлении, относительно большие габариты и массу, ограниченный коммутационный ресурс, трудоемкость обслуживания в виде необходимости межинтервальных профилактических проверок и ремонта. Поэтому дополнительный эффект предлагаемого изобретения заключается в облегчении труда обслуживающего персонала и снижении капитальных и эксплуатационных затрат.The disadvantages of using relay-contact equipment also include the significant consumption of expensive materials, such as silver and copper, in its manufacture, relatively large dimensions and weight, limited switching resources, the complexity of maintenance in the form of the need for inter-interval preventive checks and repairs. Therefore, an additional effect of the invention is to facilitate the work of staff and reduce capital and operating costs.

Claims (1)

Бесконтактное устройство управления и контроля горочной стрелки, содержащее блок контроля работоспособности и свободности и два блока перевода и контроля положения стрелки, каждый из которых содержит генератор импульсов контроля положения и последовательно соединенные между собой гальванически изолированный логический элемент с несимметричным отказом, реализующий дизъюнкцию конъюнкций входных сигналов, входы которого являются входами устройства, генератор управляющих сигналов, схему управления инвертором, силовой преобразователь, схему стабилизации и защиты, к выходам которой подключена цепь стрелочного двигателя, причем выходы гальванически изолированного логического элемента с несимметричным отказом, реализующего дизъюнкцию конъюнкций входных сигналов, подключены к другим входам схемы управления инвертором, а силовой преобразователь содержит соединенные последовательно мостовой инвертор, выполненный на бесконтактных ключах, входы которого являются входами силового преобразователя, первичную обмотку разделительного трансформатора, во вторичную обмотку которого включена первичная обмотка токового трансформатора последовательно с выпрямительным мостом, выходы которого подключены к входам схемы стабилизации и защиты, причем другой вход мостового инвертора подключен к источнику питания, при этом генератор импульсов контроля положения, имеющий гальванически изолированные дублированные выходы для подключения каналов телесигнализации, имеет вход, предназначенный для подключения выпрямительного устройства, соединенного с сигнальной обмоткой бесконтактного датчика положения стрелки; при этом блок контроля работоспособности и свободности содержит схему контроля работоспособности и генератор импульсов контроля свободности, вход которого предназначен для подключения источника питания через контакт путевого реле стрелочной секции, а гальванически изолированные дублированные выходы генератора импульсов контроля свободности предназначены для подключения каналов телесигнализации, причем к первому и второму входам схемы контроля работоспособности подключены вторичные обмотки соответствующих токовых трансформаторов обоих силовых преобразователей, к третьему и четвертому входам подключены выводы источника питания обоих инверторов, к пятому и шестому входам подключены соответствующие контрольные выходы обеих схем стабилизации и защиты, а к первому и второму выходам подключены другие входы соответствующих генераторов управляющих сигналов, к третьему дублированному выходу подключены каналы телесигнализации. A non-contact control and monitoring device for the switch of the arrow, containing a control unit for operability and freedom and two translation and control units for the position of the arrow, each of which contains a pulse generator for position control and a galvanically isolated logic element with an asymmetric failure, which implements a conjunction of the input signals in series, whose inputs are device inputs, a control signal generator, an inverter control circuit, a power converter b, a stabilization and protection circuit, to the outputs of which a switch motor circuit is connected, and the outputs of a galvanically isolated logic element with an asymmetrical failure, which implements a conjunction of the input signal conjunctions, are connected to other inputs of the inverter control circuit, and the power converter contains a bridge inverter connected in series to contactless keys, the inputs of which are the inputs of the power converter, the primary winding of the isolation transformer, into the secondary winding which includes the primary winding of the current transformer in series with a rectifier bridge, the outputs of which are connected to the inputs of the stabilization and protection circuits, the other input of the bridge inverter being connected to a power source, while the position control pulse generator having galvanically isolated duplicated outputs for connecting tele-signaling channels has input intended for connecting a rectifier device connected to the signal winding of a non-contact arrow position sensor and; at the same time, the health and freedom control unit contains a health control circuit and a free-time pulse generator, the input of which is designed to connect a power source through the track relay contact of the switch section, and the galvanically isolated duplicated outputs of the free-flow pulse generator are designed to connect tele-signaling channels, and to the first and the secondary inputs of the health monitoring circuit are connected to the secondary windings of the corresponding current transformers dv of both power converters, the terminals of the power source of both inverters are connected to the third and fourth inputs, the corresponding control outputs of both stabilization and protection circuits are connected to the fifth and sixth inputs, and the other inputs of the corresponding control signal generators are connected to the first and second outputs, to the third duplicated output TV alarm channels are connected.
RU2014152582/11A 2014-12-24 2014-12-24 Contactless device for monitoring and controlling hump arrow RU2578837C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014152582/11A RU2578837C1 (en) 2014-12-24 2014-12-24 Contactless device for monitoring and controlling hump arrow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014152582/11A RU2578837C1 (en) 2014-12-24 2014-12-24 Contactless device for monitoring and controlling hump arrow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2578837C1 true RU2578837C1 (en) 2016-03-27

Family

ID=55656884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014152582/11A RU2578837C1 (en) 2014-12-24 2014-12-24 Contactless device for monitoring and controlling hump arrow

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2578837C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2632374C1 (en) * 2016-09-05 2017-10-04 Владислав Валерьевич Каменский Electric point machine motor control arrangement
RU2632372C1 (en) * 2016-09-19 2017-10-04 Владислав Валерьевич Каменский Electric point machine control arrangement
RU2636433C1 (en) * 2016-08-23 2017-11-23 Владислав Валерьевич Каменский Device for controlling electric point mechanism
CN114670894A (en) * 2022-03-03 2022-06-28 浙江众合科技股份有限公司 All-electronic interlocking turnout plate one-drive-to-bottom functional circuit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2099227C1 (en) * 1995-07-21 1997-12-20 Московский государственный университет путей сообщения Switch control device
RU2147008C1 (en) * 1998-07-01 2000-03-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "Геолинк-Электроникс" Switch control device
EP1785332B1 (en) * 2005-11-15 2008-03-05 Alstom Ferroviaria S.P.A. Actuating and monitoring module, particularly for operating units, i.e. wayside equipment, of railway systems or the like
RU2368525C1 (en) * 2008-04-29 2009-09-27 Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") Intellectual unit for control of hump switch machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2099227C1 (en) * 1995-07-21 1997-12-20 Московский государственный университет путей сообщения Switch control device
RU2147008C1 (en) * 1998-07-01 2000-03-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "Геолинк-Электроникс" Switch control device
EP1785332B1 (en) * 2005-11-15 2008-03-05 Alstom Ferroviaria S.P.A. Actuating and monitoring module, particularly for operating units, i.e. wayside equipment, of railway systems or the like
RU2368525C1 (en) * 2008-04-29 2009-09-27 Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (ОАО "РЖД") Intellectual unit for control of hump switch machine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2636433C1 (en) * 2016-08-23 2017-11-23 Владислав Валерьевич Каменский Device for controlling electric point mechanism
RU2632374C1 (en) * 2016-09-05 2017-10-04 Владислав Валерьевич Каменский Electric point machine motor control arrangement
RU2632372C1 (en) * 2016-09-19 2017-10-04 Владислав Валерьевич Каменский Electric point machine control arrangement
CN114670894A (en) * 2022-03-03 2022-06-28 浙江众合科技股份有限公司 All-electronic interlocking turnout plate one-drive-to-bottom functional circuit
CN114670894B (en) * 2022-03-03 2024-06-04 浙江众合科技股份有限公司 Full-electronic interlocking turnout plate one-drive-to-bottom functional circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105305406B (en) The DC electric power system of application waterborne
RU2578837C1 (en) Contactless device for monitoring and controlling hump arrow
RU2175918C2 (en) Method of and device for direct voltage supply of traction system
JP2016178780A (en) Series compensation power transmission system
JP6111671B2 (en) Power converter using drive signal isolation circuit
CN105432006B (en) Switch element driving power circuit
CN108701556B (en) DC voltage switch
JP5941826B2 (en) Bidirectional power supply device for secondary battery and control method thereof
JP4835985B2 (en) Non-contact power electrical equipment
US9806624B2 (en) System for information feedback through isolation in power converters
JP2015198572A (en) Protection system against reverse battery connection
EP3317936B1 (en) Power transmission arrangement and method for operating a power transmission arrangement
CN108475998A (en) The control system of power inverter
CN105375799A (en) Modular multi-level power conversion system with DC fault current limiting capability
WO2000074199A1 (en) Power transmission apparatus and method for power transmission
CN102222887B (en) Under-voltage supervision circuit
RU114017U1 (en) DEVICE FOR INCLUSION OF EXECUTIVE DEVICES OF RAILWAY AUTOMATION SYSTEMS AND TELEMECHANICS
CN113147519A (en) Power supply system conversion system for rail transit contact network
CN101710790B (en) Method and circuit for realizing isolation of alternating current and direct current of double inverse uninterruptable power supply
JP2017042013A (en) Electric power conversion system
RU129722U1 (en) AUTOMATIC CONTROL MODES OF CONVERTER IN DOUBLE DIRECTIONAL CONVERSION VOLTAGE CONVERTERS
CN105226921B (en) Isolated DC/DC controller, bidirectional converter control system and control method
CN214101208U (en) Self-adaptive isolated power conversion circuit
CN103762832A (en) Optical fiber driving type modular input series voltage division circuit
RU2572088C1 (en) Control device for operated reversible voltage transducer at electric power installation with ac and dc sources