Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Рельсовые цепи. Конспект лекций
.pdf
4
U, В
380 390 400410 420430 440 450 460
1,5
Гц
0
-4
U, В
0,1 0,20,3 0,40,5 0,60,7 0,8 0,9 1
0
Рис. 4.3. Форма и спектр сигнала на выходе путевого генератора
Таблица 4.1
Настройка путевого генератора
Тип
ГП-8, 9, 11
ГП-11, 14, 15
ты
Настройка
несущей
частоты
12–23
12–21
12–22
12–22
12–13
12–11
Часто-
420/8
420/12 62–33
480/8
480/12 62–33
580/8
580/12 62–33
580/8
580/12 62–33
720/8
720/12 62–33
780/8
780/12 62–33
Настройка
частоты
модуляции
62–42
62–42
62–42
62–42
62–42
62–42
На-
стройка
фильтра
81–73
81–63
81–82
81–73
81–63
81–82
Подключение
выходного
усилителя
t, с
f,
3–4
51–61
83–72
61
Путевой фильтр выпускается двух типов: ФПМ 8, 9, 11 на ча-
стоты 420, 480 и 580 Гц и ФПМ 11, 14, 15 на частоты 580, 720
и 780 Гц. Он служит для гальванической развязки генератора
от рельсовой линии, защиты генератора от влияния токов локомотивной сигнализации, грозовых разрядов и обеспечения требуемого обратного входного сопротивления питающего конца
рельсовой цепи. Кроме того, служит для гальванической развязки
генератора от кабеля и получения требуемых напряжений при относительно низких выходных напряжениях генератора. Настройка фильтра осуществляется подбором емкости, обеспечивающей
наибольший уровень сигнала на выходе фильтра. Схема путевого
фильтра представлена на рис. 4.4.
71
72 73 81 82 83 21 22 23
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
434241
4
3
2
1
11
TV
12
11
10
61
62
63
9
12
Рис. 4.4. Принципиальная схема путевого фильтра ФПМ
Входом фильтра являются клеммы 11-71, на которые подается
сигнал от генератора ГП3. Настройка на требуемую частоту осуществляется одновременным изменением индуктивности и емкости, что позволяет обеспечить относительно стабильное входное
сопротивление фильтра на различных частотах. Индуктивность
контура изменяется путем использования всей или части первичной обмотки трансформатора TV, емкость – за счет изменения на-
бора конденсаторов (табл. 4.2).
62
Таблица 4.2
Настройка путевого фильтра
Тип
ФПМ
8, 9, 11
ФПМ
11, 14, 15
Несущая
частота,
Гц
420
480 C6, C7, C8 4,38 1-3 42-23-22-21
580
580
720
780
Конденса-
торы
C5, C6,
C7, C8
C2, C3,
C7, C8
C2, C3,
C7, C8
C4, C5,
C6, C8
C3, C5,
C6, C8
Общая
емкость,
мкФ
4,85 1-4 43-23-22-21-83
4,07 1-2 41-23-22-73-81
4,07 1-4 43-23-22-73-81
3,68 1-3 42-23-21-82-83
3,57 1-2 41-23-21-81-83
Клеммы
обмоток TVПеремычки
Указанные данные по настройке фильтров ФПМ являются
расчетными. Для учета фактических значений емкостей и индуктивностей конкретного фильтра, а также влияние емкости кабеля,
подключаемого к его выходу, настройку производят на месте установки аппаратуры. При этом с помощью перемычек добавляют
или исключают те или иные конденсаторы, добиваясь получения
максимума напряжения на выходе фильтра или равенства напряжений на индуктивности (выводы 23-11) и емкости (выводы 23-71).
Оптимальное значение обратного входного сопротивления
питающего конца ТРЦ равно 0,4 Ом. Для обеспечения оптимального сопротивления питающего конца фильтр имеет три выхода.
Выход 61-12 является наиболее энергетически выгодным
и имеет выходное сопротивление 800 Ом. На участках с автономной тягой при отсутствии защитного резистора в схеме рельсовой цепи сопротивление 0,4 Ом обеспечивается использованием
выхода 62-12 с выходным сопротивлением 400 Ом. На участках
с электротягой при наличии в схеме рельсовой цепи защитного
резистора оптимальное сопротивление питающего конца обеспечивается выходом 63-12 с выходным сопротивлением 140 Ом.
63
Величина среднеквадратического значения напряжения на
-25
0 0,1 0,20,3 0,4 0,5 0,60,7 0,8 0,9 1
t, с
25
0
U, В
380 390 400 410420 430440 450 460
12
U, В
f, Гц
выходе путевого фильтра составляет от 4 до 60 В. Осциллограмма и спектр выходного сигнала путевого фильтра представлены
на рис. 4.5.
Рис. 4.5. Форма и спектр сигнала на выходе путевого фильтра
Путевые приемники предназначены для приема и декодиро-
вания амплитудно-модулированных сигналов и управления путевым реле. Всего выпускается 10 видов приемников, каждый из
которых рассчитан для приема сигнала на своей несущей частоте
и частоте модуляции. В обозначении приемника первая цифра –
номер гармоники, за которой лежит несущая частота, вторая цифра – частота модуляции, т. е., например, ПП8-8, ПП8-12, ПП9-8,
ПП9-12 и т. д. Схема приемника представлена на рис. 4.6.
Сигнал из рельсовой линии через аппаратуру согласования
поступает на клеммы 43-11. Если в линию подключены два приемника, они включаются последовательно. Стабилитроны VD1,
VD2 служат для защиты входа от атмосферных перенапряжений.
При свободной рельсовой линии среднеквадратическое значение
сигнала на входе приемника находится в пределах от 0,3 до 1,5 В.
64
R11
R10
R9
VD3
R7
VT3
R8
R13
R12
R14
+6В
VT4
C7,C8
VT5
VD4
VT6
+12В
TV5
63
1
2
C6
R5
+6В
TV4
VT2
-6В
R4
C5
C4
TV3
R1
-18В
71
72
C3
R34
TV2
VT1C2
TV1
C1
-6В
VD1
VD2
11
43
R2R3
62
Вход
2
-6В
R16
R18 R22
R19
R20
1
R15 R21
R17
VT7
VT8
R23
R24
R27
+18В
R25
-18В
VT10
VT9
R26
R35
VT11
VD11 VD12
C9,C10
VT12
TV6
R28
VD5
61
+6В +12В +18В
23
21
2283515213
33
31
82
П
VD7
VD8
R
30
VD
10
VD6
-6В
-18В
R29
C11
C12
VD9 R32
R33
R31
17,5В
50Гц
42
Рис. 4.6. Принципиальная схема путевого приемника ПП3
65
Входной полосовой фильтр выполнен на двух каскадно сое-
0,7
U
F
ср
F
диненных системах спаренных контуров. Первая спаренная система выполнена на LC-контурах TV1, C1 и TV2, C2, а вторая – на
контурах TV3, C3 и TV4, C4. Каждая спаренная система имеет
между LC-контурами трансформаторную связь выше критической. Связь между двумя спаренными системами является слабой
(через транзисторный каскад VT1), благодаря чему общая амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) входного фильтра полностью определяется АЧХ спаренных систем.
При трансформаторной связи контуров форма резонансной кри-
вой зависит от величины связи. Чем слабее связь, тем острее резонансный пик. При увеличении связи кривая становится более тупой,
и, начиная с некоторого значения, принимает двугорбый вид. Что
и наблюдается для входного фильтра путевого приемника (рис. 4.7).
U
1
U
1
2ΔF
Рис. 4.7. Частотная характеристика входного фильтра путевого приемника
Входной фильтр путевого приемника изменяет форму сигналов
за счет более сильного подавления центрального пика спектра по
отношению к степени подавления боковых пиков. Форма и спектр
сигнала на входе путевого приемника представлены на рис. 4.8.
Следует обратить внимание на соотношение между боковыми пиками спектра и центральным пиком. Высота центрального
пика сигнала меньше высоты боковых пиков, в отличие от спектров сигналов на выходе путевого генератора (рис. 4.3) и выходе
путевого фильтра (рис. 4.5).
66
1
U, В
0,5
380
Гц
460
390 400410 420430 440450
0
-1
0 0,1 0,2 0,3 0,40,5 0,60,7 0,80,9 1
U, В
t, с
f,
Рис. 4.8. Форма и спектр сигнала на входе путевого приемника
Полоса пропускания входного фильтра путевого приемни-
ка – 24 Гц, входное сопротивление фильтра находится в пределах 120–160 Ом. Клеммы 72-71 служат для контроля настройки
фильтра, при напряжении на входе 1,5 В напряжение на этих
клеммах на резонансной частоте – 8–10 В. Затухание фильтра по
соседнему каналу не менее 38 дБ (79 раз) для частот 420 и 480,
для остальных частот 30 дБ (32 раза). Номинальное значение
чувствительности приемника по напряжению модулированного
сигнала на входе составляет 0,35 В и настраивается переменным
резистором R34.
Для снижения коэффициента возврата приемника после сраба-
тывания путевого реле его фронтовым контактом параллельно R2
(820 Ом) может подключаться резистор R3 (5,1 кОм), что уменьша-
ет глубину отрицательной обратной связи транзистора VT1 и понижает порог срабатывания, исключая дребезг в срабатывании реле
при уровне входного сигнала вблизи порога срабатывания.
Демодулятор выполнен на транзисторе VT2, в коллекторной
цепи которого включены резистор R4 (3,9 кОм) и конденсатор C5,
на котором и выделяется частота модуляции 8 или 12 Гц, так как
67
сопротивление емкости С5 (6,8 мкФ) для частоты 420 Гц составляет всего 55 Ом. Во время импульса происходит открытие транзистора VT2 положительной полуволной несущей частоты, а так
как время заряда меньше времени разряда на R4, конденсатор
заряжается, а во время интервала – разряжается. Через конденсатор С6 переменная составляющая сформированного напряжения
поступает на базу транзистора VT3. Изменение амплитуды входного сигнала приводит к изменению амплитуды напряжения на
коллекторе VT2.
Каскад на транзисторе VT3 служит амплитудным ограничителем. Для исключения влияния нелинейности входной характеристики транзистора VT3 при малом уровне модулирующей частоты рабочая точка транзистора выбрана выше области отсечки.
Следующий каскад на транзисторе VT4, включенном по схеме с общим коллектором, служит для выделения частоты 8 или
12 Гц в зависимости от настройки контура С7, С8 и ТV5. При
совпадении частоты сигнала с частотой настройки этого контура переменная составляющая тока сигнала, протекающая через
этот контур, будет максимальной. На базах транзисторов VT5,
VT6 напряжение будет иметь форму, близкую к синусоидальной,
изменяясь относительно уровня +6 В и открывая поочередно
транзисторы VT5 и VT6. При отсутствии сигнала оба транзистора закрыты. На транзисторах VT7, VT8 собран триггер, который
в схеме приемника является пороговым элементом с высоким коэффициентом возврата. Для снижения коэффициента возврата до
0,9 служит резистор R16. С триггера сигнал поступает на двухтактный двухкаскадный усилитель с двуполярным питанием. На
выходе еще один фильтр С9, С10, ТV6, который выделяет частоту
модуляции 8 или 12 Гц и служит для гальванической развязки путевого реле от источников питания. Выходные каскады на транзисторах VT11, VT12 работают в ключевом режиме. На выходе
каскада включены светодиоды VD11, VD12, мигающий режим
работы которых говорит о нормальной работе приемника. При
отсутствии сигнала на входе приемника горит только один светодиод VD11 или VD12, что определяется положением триггера
в момент наложения шунта.
68
Питание приемника переменным током напряжением 17,5 В.
TV
3
4
5
6
7
8
9
10
С
1
2
Схема выпрямителя за счет умножения напряжения на конденсаторах С11, С12 и диодах VD9, VD10 позволяет получить двуполярное питание +18 В и –18 В.
В приемнике предусмотрена защита от ошибочной установки
приемника другого типа. При общем внешнем выводе 31 выход
для подключения путевого реле организуется на выводах 33, 13,
83, 52 или 51 для приемников с несущими частотами 420, 480,
580, 720 и 780 Гц соответственно.
Уравнивающий трансформатор УТ3 устанавливается в более
короткое ответвление для уменьшения напряжения на входе приемника и представляет собой конструкцию с креплением на стативе на место реле НМШ. Выводы 1-2 трансформатора подключаются к путевому приемнику, выводы вторичной обмотки (3-10)
подключаются к кабельной линии в зависимости от требуемого
коэффициента трансформации.
Величина входного сопротивления УТ3 на выводах 1-2 при величинах сигналов 0,5 В частотами и установленными перемычками при нормальных климатических условиях – не менее 2000 Ом.
Схема УТ3 представлена на рис. 4.9.
Рис. 4.9. Принципиальная схема уравнивающего
трансформатора УТ3
69
Настройка трансформатора на соответствующую частоту
рельсовой цепи выполняется установкой перемычки в соответствии с табл. 4.3.
Таблица 4.3
Настройка уравнивающего трансформатора
Перемычка между выводами
УТ3
Частота сигнала, Гц 420 480 580 720 780
3–10 4–10 5–10 6–10 7–10
Коэффициент трансформации УТ3 относительно выводов 1-2
показан в табл. 4.4.
Таблица 4.4
Настройка коэффициента трансформации УТ3
Перемычка между
выводами
УТ3
Коэффициент трансформации
3–9 4–9 5–9 6–9 7–9 8–9
1,2 ± 0,06 1,37 ± 0,07 1,65 ± 0,08 2,03 ± 0,1 2,44 ± 0,12 3,39 ± 0,17
Для подключения аппаратуры ТРЦ к рельсовой линии требу-
ются устройства защиты и согласования, к которым относятся:
– дроссель-трансформаторы, обеспечивающие пропуск обрат-
ного тягового тока и его выравнивание в рельсовых нитях;
– согласующие трансформаторы, служащие для согласования
сопротивления рельсовой линии и соединительного кабеля;
– защитные резисторы, защищающие аппаратуру ТРЦ от
асимметрии тягового тока и выравнивающие сопротивления по
концам рельсовой линии;
– автоматические выключатели, отключающие аппаратуру при
превышении допустимых значений асимметрии тягового тока;
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]