RU2754372C1 - Compensator for interference in a harmonic low-frequency signal - Google Patents

Compensator for interference in a harmonic low-frequency signal Download PDF

Info

Publication number
RU2754372C1
RU2754372C1 RU2021108195A RU2021108195A RU2754372C1 RU 2754372 C1 RU2754372 C1 RU 2754372C1 RU 2021108195 A RU2021108195 A RU 2021108195A RU 2021108195 A RU2021108195 A RU 2021108195A RU 2754372 C1 RU2754372 C1 RU 2754372C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformer
winding
summing
interference
secondary winding
Prior art date
Application number
RU2021108195A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иннокентьевич Шаманов
Дмитрий Валерьевич Денежкин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ))
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 автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ)) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ))
Priority to RU2021108195A priority Critical patent/RU2754372C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2754372C1 publication Critical patent/RU2754372C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or vehicle trains or setting of track apparatus
    • B61L25/06—Indicating or recording the setting of track apparatus, e.g. of points, of signals
    • B61L25/065—Indicating or recording the setting of track apparatus, e.g. of points, of signals for signalling systems on the vehicle using current conduction

Abstract

FIELD: communication.SUBSTANCE: invention relates to means of compensating for interference in a harmonic low-frequency signal of track circuits and ALSS. The compensator comprises a band elimination filter suppressing the signal voltage with a frequency of 25 and/or 75 Hz, an inverting transformer with a transformation coefficient of one, a summing three-winding transformer, the two primary windings whereof have an equal amount of coils and are connected accordingly. The secondary winding of the insulating transformer of the track circuit or the output of the receiving locomotive coils of the automatic locomotive signalling system therein are connected through a band elimination filter to the primary winding of the inverting transformer and to one primary winding of the summing transformer, the other primary winding whereof is connected to the secondary winding of the inverting transformer, and the secondary winding of the summing transformer is connected to the input of the signal receiver. The band elimination filter therein is made in the form of an inductivity coil and a capacitor connected in parallel.EFFECT: increase in the interference resistance of signal receivers in track circuits and ALSS is achieved.1 cl, 1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и обеспечивает повышение помехоустойчивости приемников сигналов в рельсовых цепях и в системах автоматической локомотивной сигнализации за счет компенсации помех.The invention relates to the field of railway automation and telemechanics and provides an increase in the noise immunity of signal receivers in track circuits and in automatic locomotive signaling systems due to interference compensation.

Уровень техникиState of the art

Известны устройства для подавления помех в рельсовых цепях и в системах автоматической локомотивной сигнализации [1]. Однако они не обеспечивают требуемой степени подавления помех, обладающих широким частотным диапазоном и большим изменением во времени амплитуд.Known devices for suppressing interference in track circuits and in automatic locomotive signaling systems [1]. However, they do not provide the required degree of suppression of interference, which has a wide frequency range and large time variations in amplitudes.

Известно устройство для компенсации помех в приемнике автоматической локомотивной сигнализации, подключаемое к входу приемника и снабженное режекторным фильтром, усилителем и сумматором и подстроечным усилителем [2]. Однако устройство относительно сложно, а качество подавления помех зависит от качества настройки соответствующих элементов.Known device for compensating for interference in the receiver of automatic locomotive signaling, connected to the input of the receiver and equipped with a notch filter, amplifier and adder and trim amplifier [2]. However, the device is relatively complex, and the quality of interference suppression depends on the quality of the settings of the corresponding elements.

Известно также устройство, в котором компенсатор помех, подключаемый к входу приемника, снабжен режекторным фильтром, усилителем и алгебраическим сумматором [1]. Однако достаточно сложно выбирать коэффициент усиления, обеспечиваемый усилителем и определяющий качество.It is also known a device in which the noise compensator connected to the input of the receiver is equipped with a notch filter, an amplifier and an algebraic adder [1]. However, it is quite difficult to choose the gain provided by the amplifier and which determines the quality.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано в аппаратуре рельсовых цепей и автоматической локомотивной сигнализации.The invention relates to the field of railway automation and telemechanics and can be used in the equipment of track circuits and automatic locomotive signaling.

В этой аппаратуре используются электрические фильтры на резонансных контурах, построенных на катушках индуктивности и конденсаторах. Вызвано это тем, что сигнальные токи в рельсовых цепях и автоматической локомотивной сигнализации имеют несущие частоты в нижней части звукового диапазона, на которых наиболее эффективны такие фильтры.This equipment uses electric filters on resonant circuits built on inductors and capacitors. This is due to the fact that signal currents in track circuits and automatic locomotive signaling have carrier frequencies in the lower part of the audio range, at which such filters are most effective.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является повышение помехоустойчивости приемников рельсовых цепей и автоматической локомотивной сигнализации за счет увеличения степени подавления помех при исключении необходимости внесения для этого сложных схемных или конструктивных изменений.The objective of the invention is to increase the noise immunity of the receivers of track circuits and automatic locomotive signaling by increasing the degree of suppression of interference while eliminating the need to introduce complex circuit or design changes for this.

Задача достигается тем, что компенсатор помех снабжен дополнительно инвертирующим трансформатором с коэффициентом трансформации, равным единице, и суммирующим трехобмоточным трансформатором, две первичные обмотки которого имеют одинаковое количество витков и соединены согласно, причем вторичная обмотка изолирующего трансформатора рельсовой цепи или выход приемных локомотивных катушек автоматической локомотивной сигнализации подключены через режекторный фильтр к первичной обмотке инвертирующего трансформатора и к одной первичной обмотке суммирующего трансформатора, другая первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке инвертирующего трансформатора, а вторичная обмотка суммирующего трансформатора подключена к входу приемника сигналов; причем режекторный фильтр выполнен в виде параллельно соединенных катушки индуктивности и конденсатора.The task is achieved by the fact that the interference compensator is additionally equipped with an inverting transformer with a transformation ratio equal to one, and a summing three-winding transformer, the two primary windings of which have the same number of turns and are connected in accordance, and the secondary winding of the isolating transformer of the rail circuit or the output of the receiving locomotive coils of the automatic locomotive signaling connected through a notch filter to the primary winding of the inverting transformer and to one primary winding of the summing transformer, the other primary winding of which is connected to the secondary winding of the inverting transformer, and the secondary winding of the summing transformer is connected to the input of the signal receiver; moreover, the notch filter is made in the form of a parallel connected inductor and a capacitor.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

На чертеже - Блок-схема устройства представлена блок-схема компенсатора помех.In the drawing - Block diagram of the device shows a block diagram of the interference compensator.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Устройство содержит инвертирующий трансформатор 1 с коэффициентом трансформации, равным единице, первичная обмотка которого через режекторный фильтр, выполненный в виде параллельно соединенных катушки индуктивности 2 и конденсатора 3, подключена к вторичной обмотке изолирующего трансформатора рельсовой цепи или к выходу приемных локомотивных катушек автоматической локомотивной сигнализации, к которым подключена также одна первичная обмотка суммирующего трансформатора 4. Вторичная обмотка инвертирующего трансформатора 1 подключена к другой первичной обмотке суммирующего трансформатора 4, вторичная обмотка которого подключена к входу приемника сигналов 5.The device contains an inverting transformer 1 with a transformation ratio equal to unity, the primary winding of which is connected to the secondary winding of the isolating transformer of the rail circuit or to the output of the receiving locomotive coils of the automatic locomotive signaling through a notch filter made in the form of parallel-connected inductance coils 2 and capacitor 3. which also connected one primary winding of the summing transformer 4. The secondary winding of the inverting transformer 1 is connected to the other primary winding of the summing transformer 4, the secondary winding of which is connected to the input of the signal receiver 5.

Устройство работает следующим образом:The device works as follows:

Напряжение на вторичной обмотке изолирующего трансформатора рельсовой цепи или на выходе приемных локомотивных катушек автоматической локомотивной сигнализации, каждое из которых содержит сумму напряжений полезного сигнала

Figure 00000001
и помех
Figure 00000002
, поступает на режекторный фильтр, который существенно ослабляет полезный сигнал
Figure 00000003
. Поэтому на вход инвертирующего трансформатора поступает практически только напряжение помех
Figure 00000004
, который изменяет фазу напряжения помех
Figure 00000005
на 180°, и это напряжение подается на одну из первичных обмоток суммирующего трансформатора. На другую первичную обмотку этого трансформатора поступает сигнал, содержащий сумму напряжений полезного сигнала
Figure 00000003
и помех
Figure 00000006
. Поскольку первичные обмотки суммирующего трансформатора соединены согласно, выходной сигнал его равен разности сигналов
Figure 00000007
и
Figure 00000008
. В результате компенсатор существенно ослабляет помехи в принимаемом из рельсовой линии сигнале.The voltage at the secondary winding of the isolating transformer of the rail circuit or at the output of the receiving locomotive coils of the automatic locomotive signaling, each of which contains the sum of the voltages of the useful signal
Figure 00000001
and interference
Figure 00000002
, goes to a notch filter, which significantly attenuates the useful signal
Figure 00000003
... Therefore, practically only interference voltage is supplied to the input of the inverting transformer.
Figure 00000004
which changes the phase of the interference voltage
Figure 00000005
180 °, and this voltage is applied to one of the primary windings of the summing transformer. The other primary winding of this transformer receives a signal containing the sum of the voltages of the useful signal
Figure 00000003
and interference
Figure 00000006
... Since the primary windings of the summing transformer are connected in accordance, its output signal is equal to the signal difference
Figure 00000007
and
Figure 00000008
... As a result, the compensator significantly attenuates the interference in the signal received from the rail line.

Таким образом, снабжение компенсатора помех указанными элементами, обеспечивает существенное ослабление мощных помех от переменного тягового тока в рельсовых линиях, возникающих при сгущении потока поездов или движении тяжеловесных поездов, а также обеспечивает практически полное подавление помех на аппаратуру автоматической локомотивной сигнализации от магнитного поля рельсов, неравномерно намагниченных по их длине. Это обеспечивает снижение сбоев в работе приемников сигналов в рельсовых цепях и в системах автоматической локомотивной сигнализации, в результате чего достигается повышение безопасности движения поездов и уменьшение потерь в поездной работе вследствие снижения количества появлений на напольных или локомотивных светофорах ложных сигналов, требующих снижения скорости поезда.Thus, the supply of the interference compensator with the specified elements provides a significant weakening of powerful interference from alternating traction current in rail lines arising from a thickening of the flow of trains or the movement of heavy trains, and also provides an almost complete suppression of interference on automatic locomotive signaling equipment from the magnetic field of the rails, unevenly magnetized along their length. This ensures a decrease in malfunctions in the operation of signal receivers in track circuits and in automatic locomotive signaling systems, as a result of which an increase in the safety of train traffic and a decrease in losses in train operation due to a decrease in the number of occurrences of false signals at floor or locomotive traffic lights, requiring a decrease in train speed, is achieved.

Испытания компенсатора в лабораторных условиях на компьютере и нп физической модели подтвердили его работоспособность и высокую эффективность.Tests of the compensator in laboratory conditions on a computer and on a physical model have confirmed its performance and high efficiency.

Источники информацииSources of information

1. Шаманов В.И. Электромагнитная совместимость систем железнодорожной автоматики и телемеханики. - М: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2013. - 244 с. 1. Shamanov V.I. Electromagnetic compatibility of railway automation and telemechanics systems. - M: FGBOU "Educational and methodological center for education in railway transport", 2013. - 244 p.

2. Шаманов В.И., Пультяков А.В., Трофимов Ю.А. Приемное устройство для автоматической локомотивной сигнализации. Патент РФ №59010 от 10.12. 2006 г. 2. Shamanov V.I., Pultyakov A.V., Trofimov Yu.A. Receiving device for automatic locomotive signaling. RF patent No. 59010 dated 10.12. 2006 year

Claims (1)

Компенсатор помех в гармоническом низкочастотном сигнале рельсовых цепей или автоматической локомотивной сигнализации, содержащий режекторный фильтр, который подавляет сигнальное напряжение с частотой 25 и/или 75 Гц, отличающийся тем, что он снабжен дополнительно инвертирующим трансформатором с коэффициентом трансформации, равным единице, и суммирующим трехобмоточным трансформатором, две первичные обмотки которого имеют одинаковое количество витков и соединены согласно, причем вторичная обмотка изолирующего трансформатора рельсовой цепи или выход приемных локомотивных катушек автоматической локомотивной сигнализации подключены через режекторный фильтр к первичной обмотке инвертирующего трансформатора и к одной первичной обмотке суммирующего трансформатора, другая первичная обмотка которого подключена ко вторичной обмотке инвертирующего трансформатора, а вторичная обмотка суммирующего трансформатора подключена ко входу приемника сигналов; причем режекторный фильтр выполнен в виде параллельно соединенных катушки индуктивности и конденсатора.Interference compensator in a harmonic low-frequency signal of rail circuits or automatic locomotive signaling, containing a notch filter that suppresses the signal voltage with a frequency of 25 and / or 75 Hz, characterized in that it is additionally equipped with an inverting transformer with a transformation ratio equal to one, and a summing three-winding transformer , two primary windings of which have the same number of turns and are connected according to, and the secondary winding of the isolating transformer of the rail circuit or the output of the receiving locomotive coils of the automatic locomotive signaling are connected through a notch filter to the primary winding of the inverting transformer and to one primary winding of the summing transformer, the other primary winding of which is connected to the secondary winding of the inverting transformer, and the secondary winding of the summing transformer is connected to the input of the signal receiver; moreover, the notch filter is made in the form of a parallel connected inductor and a capacitor.
RU2021108195A 2021-03-26 2021-03-26 Compensator for interference in a harmonic low-frequency signal RU2754372C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021108195A RU2754372C1 (en) 2021-03-26 2021-03-26 Compensator for interference in a harmonic low-frequency signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021108195A RU2754372C1 (en) 2021-03-26 2021-03-26 Compensator for interference in a harmonic low-frequency signal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2754372C1 true RU2754372C1 (en) 2021-09-01

Family

ID=77670062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021108195A RU2754372C1 (en) 2021-03-26 2021-03-26 Compensator for interference in a harmonic low-frequency signal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2754372C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2804284C1 (en) * 2023-02-20 2023-09-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) Compensator for harmonic interference in a low-frequency signal

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU59010U1 (en) * 2006-07-05 2006-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС) RECEIVER FOR AUTOMATIC LOCOMOTIVE SIGNALING
RU137247U1 (en) * 2013-07-17 2014-02-10 Закрытое акционерное общество "Специализированное опытно-конструкторское бюро систем и средств измерений "Вектор" (ЗАО "СОКБ "Вектор") COMPENSATING RAIL THROTTLE TRANSFORMER
RU162214U1 (en) * 2015-10-23 2016-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" МГУПС (МИИТ) WAY RECEIVER OF PHASE-SENSITIVE RAIL CHAIN FOR SECTIONS WITH ELECTRIC AC AC

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU59010U1 (en) * 2006-07-05 2006-12-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС) RECEIVER FOR AUTOMATIC LOCOMOTIVE SIGNALING
RU137247U1 (en) * 2013-07-17 2014-02-10 Закрытое акционерное общество "Специализированное опытно-конструкторское бюро систем и средств измерений "Вектор" (ЗАО "СОКБ "Вектор") COMPENSATING RAIL THROTTLE TRANSFORMER
RU162214U1 (en) * 2015-10-23 2016-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" МГУПС (МИИТ) WAY RECEIVER OF PHASE-SENSITIVE RAIL CHAIN FOR SECTIONS WITH ELECTRIC AC AC

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Шаманов В.И. Электромагнитная совместимость систем железнодорожной автоматики и телемеханики. - М.: ФГБОУ "Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте", 2013. - 244 с. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2804284C1 (en) * 2023-02-20 2023-09-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) Compensator for harmonic interference in a low-frequency signal

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4888675A (en) Switching power supply filter
US847008A (en) Converter.
US7898827B2 (en) Active EMI filtering using magnetic coupling cancellation
EP2940701B1 (en) Hybrid planar common-mode choke
CA2881905A1 (en) Circuit arrangement and method of operating a circuit arrangement
US10559415B2 (en) Common mode filter capable of balancing induced inductance and distributed capacitance
RU2754372C1 (en) Compensator for interference in a harmonic low-frequency signal
RU2731298C1 (en) Track throttle-transformer with compensator of magnetic flux of core
US20130162370A1 (en) Systems and methods for providing an electric choke
RU2804284C1 (en) Compensator for harmonic interference in a low-frequency signal
RU2328400C1 (en) Track circuit
CN112234824A (en) DC/DC converter and communication power supply
RU2517631C2 (en) Receiving device for automatic cab signalling
CN108075618B (en) Adapter, device for suppressing track circuit harmonic
CN205407757U (en) EMI wave filter of electric power automation equipment
RU2620580C2 (en) Dc link decoupling network for parallel inverters
EP4315545A1 (en) Electromagnetic interference filter
GB2509080A (en) Inductive power transfer system having an additional receiving device
CN115173831B (en) Track circuit impedance matching device and system
CN107768826B (en) Electromagnetic decoupling device for an antenna unit and an energy coupling device of a motor vehicle
RU129471U1 (en) LOCOMOTIVE ANTENNA
CN107985338B (en) Adapter, device for suppressing track circuit harmonic
CN110601516A (en) Filtering device, power supply and filtering method thereof
US11565595B2 (en) Filter circuit arrangement, an electric vehicle and a method of operating an electric vehicle
US11095202B1 (en) Method and apparatus for common-mode voltage cancellation