Коэффициенты передачи фильтра ФЛ-25/75М

 

Частота, Гц
Коэффициент передачи	0, 36	10-3	0, 12	2, 5·10-2	0, 2·10-2

 

Коэффициенты ослабления выбраны исходя из уровней гармонических составляющих переменного тягового тока. Из таблицы видно, что фильтр обеспечивает ослабление сигнала частотой 50 Гц в 1000 раз, сигнала частотой 100 Гц в 40 раз, сигнала частотой 150 Гц в 500 раз.

Коэффициент передачи для полезного сигнала частотой 75 Гц выбран в 3 раза меньше, чем для полезного сигнала частотой 25 Гц, для нормализации уровня сигнала на входе усилителя с учетом того, что ЭДС, наводимая в приемных катушках в первом случае, в три раза больше, чем во втором.

Усилитель УК-25/50М является универсальным и используется на локомотивах, обращающихся на участках с автономной и электрической тягой на постоянном и переменном токе. В настоящее время вместо него выпускается усилитель УК 25/50М-Д, имеющий несколько улучшенную схему и характеристики.

Напряжение питания 50 В постоянного тока (бортовая сеть локомотива).

Нагрузкой усилителя является импульсное реле, имеющее пороговые свойства. Поэтому чувствительностью усилителя называют наименьший ток в рельсах при котором срабатывает реле на выходе усилителя. Чувствительность усилителя была выбрана на основании анализа уровня помех на его входе и имеет разные значения в зависимости от вида тяги поездов. Исходя из этого установлены нормативные значения тока АЛС (минимальный допустимый ток в рельсах на дальнем от источника питания конце рельсовой линии) – 1, 2 А, 2 А и 1, 4 А соответственно при автономной тяге, тяге постоянного и переменного тока.

На входе усилителя предусмотрено 2 трансформатора для согласования входного сопротивления усилителя с выходом фильтра на 50 Гц или фильтра ФЛ 25/75М. Выходы фильтров подключаются к первичной обмотке соответствующего трансформатора. При частоте сигнального тока 50 Гц машинист нажатием вспомогательной кнопки возбуждает реле ВР, которое подключает усилитель к первому трансформатору. В цепях этого трансформатора предусмотрена настройка чувствительности усилителя при помощи перемычки – при электрической тяге чувствительность усилителя должна быть снижена, так как нормативное значение тока АЛС в этом случае больше, чем при автономной тяге.

Особенностью усилителя является наличие схемы автоматической регулировки усиления (АРУ), которая решает следующие задачи:

1. Корректировка длительности импульсов и пауз кодового сигнала.

2. Исключение перегрузки импульсного реле.

3. Повышение защищенности от помех.

В процессе передачи и приема кодовых сигналов происходит искажение длительностей импульсов и пауз кодовых комбинаций. Наибольшие искажения вносит фильтр из-за инерционности колебательных контуров. При этом нарастание и спад фронтов импульсов происходит по экспоненте, причем, спад заднего фронта происходит значительно медленнее (рис. 6.4). Причем, чем выше входное напряжение, тем круче передний фронт и положе задний. На рис. 6.4 показаны кодовые сигналы на входе фильтра (а) и на его выходе (б). Увеличение длительности импульса и уменьшение длительности паузы может привести к сбою в работе дешифратора.

 

Рис. 6.4. Характер искажения импульсного сигнала фильтром

 

Перегрузка импульсного реле, то есть увеличение напряжения на обмотке сверх допустимого значения возникает по следующей причине. По мере приближения локомотива к питающему концу РЦ ток в рельсах увеличивается из-за уменьшения потерь в рельсовой линии. В зависимости от длины РЦ ток может увеличиться в 10…20 и более раз. При неизменном коэффициенте усиления усилителя соответствующим образом увеличится и напряжение на обмотке реле И, что приведет к выходу его из строя.

Наличие импульсных помех в тракте передачи " путь-локомотив" и некоторые другие факторы приводит к появлению посторонних сигналов, частота которых совпадает с частотой пропускания фильтра. Кроме того, на выходе фильтра присутствуют и токи других частот, прошедшие через фильтр с определенным затуханием. Указанные токи после усиления до величины срабатывания реле И оказывают мешающее влияние на его работу.

Перечисленные негативные явления исключаются применением в локомотивном усилителе схемы АРУ, включенной между вторым и третьим каскадами усиления. Принцип работы схемы основан на контроле процесса изменения амплитуды сигнала. Для этого с выхода схемы АРУ на вход третьего каскада в каждом полупериоде переменного тока подается не полная амплитуда сигнала, а разность между новой амплитудой и опорным напряжением, величина которого зависит от амплитуды сигнала в предыдущем периоде. Иными словами усиливается не полный сигнал с выхода второго каскада, а его приращение.

Длительность импульсов и пауз корректируется за счет резкого снижения коэффициента усиления до минимальной величины в момент уменьшения амплитуды сигнала на выходе фильтра (отрицательное приращение амплитуды сигнала). При этом паразитные колебания, вызванные переходными процессами в фильтре, не усиливаются и реле И надежно отпускает якорь, фиксируя окончание импульса.

Перегрузка реле И исключается путем постепенного уменьшения коэффициента усиления по мере роста тока в рельсовых нитях и на входе схемы АРУ. Уменьшение коэффициента усиления в этом случае объясняется тем, что при увеличении амплитуды сигнального тока на выходе второго каскада амплитуда сигнала на входе третьего каскада не изменяется, а остается равной указанной выше разности.

Влияние схемы АРУ на повышение помехозащищенности заключается в том, что при достаточно высоком уровне полезного сигнала схема АРУ уменьшает коэффициент усиления. При этом не происходит усиления помех, уровень которых в противном случае мог бы превысить порог срабатывания реле И и вызвать сбой работы дешифратора.

Введение в усилитель схемы АРУ привело к некоторому ухудшению условий работы дешифратора при переходе локомотива с одной РЦ на другую. При приеме кодового сигнала высокого уровня в конце рельсовой линии схема АРУ находится в состоянии существенного ограничения коэффициента усиления. В начале следующей РЦ ток в рельсах имеет минимальное допустимое значение. Поэтому напряжение на обмотке импульсного реле достигнет напряжения срабатывания только после восстановления номинальной чувствительности усилителя. Перерыв в приеме и расшифровке кодового сигнала может достигать при этом 1, 5 с.

Дешифратор типа ДКСВ-1-Д конструктивно объединяет в себе дешифрирующее устройство, схему управления огнями светофора, схему контроля скорости и схему проверки бдительности машиниста. Схема дешифратора выполнена на электромагнитных реле.

Дешифрирующее устройство состоит из пяти реле-счетчиков, фиксирующих поступающие импульсы и паузы между ними, и одного контрольного реле, фиксирующего прием предусмотренных кодовых комбинаций. С целью обеспечения требуемого быстродействия применяются реле не 1-го класса надежности, поэтому их исправность контролируется схемным путем. Вид каждой принятой кодовой комбинации фиксируется состоянием реле-счетчиков в промежутке между кодовыми посылками. После этого все счетчики переходят в исходное состояние для расшифровки следующей посылки. Указанные состояния реле-счетчиков запоминаются сигнальными реле, которые управляют огнями локомотивного светофора, схемами контроля скорости и проверки бдительности.

Сигнальные реле используются также для управления самописцами, отмечающими на скоростемерной ленте виды принимаемых кодовых сигналов. Кроме этих данных на скоростемерной ленте отмечается: скорость локомотива в каждой точке пути; моменты проверки бдительности машиниста; давление в тормозной магистрали и моменты его изменения, что позволяет судить о применении торможения и его интенсивности. Указанные записи накладываются на запись отсчета времени.

Электропневматический клапан ЭПК работает следующим образом. При снятии напряжения с электромагнита, он открывает клапан камеры выдержки времени. Сжатый воздух из камеры выходит в атмосферу через свисток, который подает сигнал машинисту. Параметры камеры выбраны таким образом, что через 5…7 с давление в ней снижается до 1, 5 кГ/см². При этом через систему рычагов и с помощью камеры срывного клапана открывается клапан тормозной магистрали.

С целью повышения безопасности движения поездов все системы АЛСН дополнены электронными устройствами контроля бдительности машиниста (УКБМ). Внедрение УКБМ позволило усовершенствовать процедуру проверки бдительности машиниста и несколько расширить функциональные возможности АЛСН:

1. Периодичность проверки бдительности машиниста уменьшена до 20-30 с.

2. Дополнительно введена ППБ при желтом и зеленом огнях (90-120 с).

3. Проверка бдительности осуществляется путем включения световой сигнализации. Если машинист не подтвердит бдительность, то через 6-8 с включается свисток. При этом машинист должен перевести рукоятку реверса в нерабочее положение, нажать рукоятку бдительности и педаль бдительности, затем перевести реверс в рабочее положение. После этого загорается лампочка " Пропуск" и через 20-25 с повторяется оптическая проверка бдительности.

4. После прекращения кодового сигнала Ж на локомотивном светофоре включаются одновременно белый и красный с желтым огни.

5. Введен контроль самопроизвольного движения локомотива. Если рукоятка реверсора находится в нерабочем положении, а скорость > 5 км/ч, включается свисток проверки бдительности машиниста.

 

Контрольные вопросы и задания

 

1. За счет чего системы САР обеспечивают более высокий уровень безопасности движения, чем автоблокировка?

2. Что понимается под препятствием для движения в системах САР? Каковы требования к режиму движения поезда при сближении с препятствиями разных видов?

3. Почему при движении локомотива на красный огонь напольного светофора на локомотивном светофоре включается красный с желтым огонь, а не красный?

4. Найдите на диаграмме работы локомотивных устройств АЛСН уровни допустимых скоростей V_ж, V_кж, V₀. Выясните, что будет при превышении этих скоростей.

5. Выясните по диаграмме работы локомотивных устройств АЛСН все случаи, когда проводится периодическая проверка бдительности машиниста.

6. Вспомните все случаи, когда наступает автостопное торможение.

7. В чем заключаются недостатки принятого способа автоматического управления тормозами в системе АЛСН?

8. Какой способ связи применяется для передачи информации на локомотив в системе АЛСН?

9. Какой код используется в системе АЛСН? Перечислите его достоинства и недостатки.

10. С какой целью на локомотиве устанавливаются две приемные катушки?

11. Может ли машинист нажатием на рукоятку бдительности отменить воздействие блока контроля скорости на ЭПК? А воздействие блока проверки бдительности на ЭПК?

12. Найдите в тексте сведения об уровнях затухания сигналов разных частот при прохождении через фильтр ФЛ-25/75М.

13. Чем вызвана необходимость применения автоматической регулировки усиления в усилителе системы АЛСН?

14. Почему время смены показаний локомотивного светофора при смене принимаемого кодового сигнала составляет 5-6 с?

15. Какой способ отсчета времени (5…7 с) применен в ЭПК?

 

⇐ Предыдущая15161718192021222324Следующая ⇒

Поделиться: