Цель работы: Ознакомление с конструкцией, принципом действия, схемами включения, методами измерения электрических и временных параметров приборов, применяемых в устройствах ж.д. автоматики и телемеханики.

Путевые трансформаторы.

Трансформаторы типа ПОБС-2АУ3, ПОБС-3АУ3, ПОБС-5АУ3, ПРТ-АУ3, ПТ-25АУ3 и ПТИУ3 предназначены для питания рельсовых цепей в системах железнодорожной автоматики и телемеханики. Расшифровка обозначения типа трансформатора: П – путевой; О – однозначный; Б – броневой; С – сухой; Р – релейный; Т – транс-форматор; И – для импульсных рельсовых цепей; 2, 3, 5 – порядковый номер; 25 – частота; А – видоизменение трансформатора; У – климатическое исполнение; 3 – категория размещения.

На рис. 1 приведены схемы соединений обмоток трансформаторов ПОБС-2АУ3 и ПРТ-АУ3. Напряжение сети подводится к зажимам I₁-I₄. При напряжении 220 В первичные обмотки включают последовательно (установкой перемычки между выводами I ₂ и I ₃), а при 110 В – параллельно (установкой двух перемычек между выводами I _I -I ₂ и I ₃ -I ₄).

Рис. 1. Схемы соединения обмоток трансформаторов ПОБС-2АУЗ и ПРТ-АУЗ

Электрические характеристики трансформаторов ПОБС-2А, ПОБС-3А, ПОБС-5А, ПРТ-А, ПТ-25А, ПТИ приведены в табл. 1.

Таблица 1

Электрические характеристики трансформаторов

Наименование параметров	Нормы для трансформаторов типа
	ПОБС-2А	ПОБС-3А	ПОБС-5А	ПРТ-А	ПТ-25А	ПТИ
Частота, Гц	50	50	50	25	25	50
Мощность, ВА	300	300	300	65	65	80
Номинальное напряжение первичной обмотки, В	220 110	220 110	220 110	220 110	220 110	220 440
Номинальный ток первичной обмотки, А	1,5 3,0	1,5 3,0	1,5 3,0	0,35 0,7	0,35 0,7	0,4 0,2
Номинальное напряжение вторичных обмоток на холостом ходу, В	18,5	257,0	47,0	12,7	63,5	11,92
Номинальный ток вторичных обмоток, А	17,0	1,21	6,82	5,42	1,1	7,14
Номинальное напряжение вторичных обмоток при номинальной нагрузке, В	17,6	248,0	44,0	12,0	60,0	11,2
Ток холостого хода при первичном напряжении 220 В не более, А	0,21	0,21	0,21	0,075	0,075	0,1
КПД, %	91	91	90	86	88	90

Сигнальные трансформаторы.

Сигнальные трансформаторы типов СТ-4, СТ-5 и СТ-6, СОБС-2АУ3, СТ-2А, СТ-3 и СОБС-2 предназначены для питания ламп светофоров. Схемы соединения обмоток трансформаторов СТ-4, СТ-5, СТ-6 и СТ-4, СТ-5 (Санкт-Петербургского завода) приведены на рис. 2.

Рис. 2. Схема соединения обмоток трансформаторов СТ-4, СТ-5, СТ-6 и СТ-4, СТ-5 (Санкт-Петербургского завода)

Напряжения на обмотках сигнальных трансформаторов СТ-4, СТ-5, СТ-6 приведены в табл. 2.

Таблица 2

Напряжение на обмотках трансформаторов

Тип трансформатора	Обмотки ВН ()			Обмотки НН ()
	Напряжение, В	Зажимы	Перемычка	Напряжение, В		Зажимы
				При холостом ходе	При номинальной нагрузке
СТ-4	220	1-5	2-3	12,5	11,3	6-7
	195	1-4	2-3	1,4	1,3	7-8
	110	1-5	1-2, 3-5	1,4	1,3	8-9
СТ-5	220	1-5	2-3	13,0	11,8	6-7
	185	1-4	2-3	1,5	1,4	7-8
	110	1-5	1-2, 3-5	1,5	1,4	8-9
СТ-6	220	3-4	2-1	13.0	11,8	5-6
	110	3-4	3-2	1.0	0,9	7-8
			1-4	2.0	1,8	8-9

Электронные датчики импульсов

В настоящее время для замены электромеханических датчиков импульсов МТ-1 МТ-2 и др., широкое распространение в СЖАТ находят приборы, выполненные на современной микроэлектронной базе ДИМ-1, ДИМ-2, ДИМ-3

Датчик импульсов ДИМ-1. Датчик импульсов микроэлектронный ДИМ-1 предназначен взамен маятниковых трансмиттеров МТ-1 и МТ-2 для эксплуатации на железнодорожных переездах и постах электрической централизации в качестве датчика импульсного управления рельсовыми цепями, мигающими огнями ламп переездных светофоров и автошлагбаумов, а также ламп путевых светофоров. ДИМ-1 может размещаться в металлических шкафах наружной установки (т.е. работать при пониженной температуре).

Принципиальная электрическая схема датчика импульсов ДИМ-1 приведена на рис. 3.

Датчик ДИМ-1 имеет штепсельное включение и помещен в корпус реле РЭЛ. Электрические схемы размещены на двух платах А1 – формирования импульсов и А2 – усилителя.

Датчик ДИМ-1 выпускается заводом в варианте исполнения ДИМ-1.2. Перестройка датчика ДИМ-1.2 в ДИМ-1.1 осуществляется в условиях РТУ дистанций сигнализации и связи путем установки перемычки между выводом 10 (IN2) платы А2 и выводом 6 (OUT4) платы А1. Параметры импульсов вырабатываемых микромодулем платы А1 приведены в табл. 2. Наличие нескольких последовательно включенных сопротивлений в коллекторных цепях транзисторов VT1 и VT2 позволяет путем установки внешних перемычек обеспечить требуемый режим работы усилителей при подключении различных нагрузок. В качестве нагрузок являются, как правило, различные типы реле.

Таблица. 3.

Таблица настройки датчика импульсов ДИМ-1

Обозначение	Длительность импульсов, с		Настроечные перемычки		Плата А1
	импульс	интервал	Между выводами	А2/10 с
ДИМ-1.2	0,75	0,75	32-42	А1/7	ФИ2
	1,0	0,5	52-42	А1/7
ДИМ-1.1	0,375	0,375	32-42	А1/6	ФИ1
	0,25	0,25	52-42	А1/6

В качестве примера на ниже приведена схема применения ДИМ-1 для управления мигающими реле переездных светофоров.

Схема включения ДИМ-1 для управления красными мигающими огнями переездных светофоров

В данной схеме реле М1 включено в коллекторную цепь транзистора VT2 и работает в импульсном режиме с временными параметрами соответствующими настройки ДИМ-1.1 при внешней перемычке 32-42 (длительности импульсов и пауз равны 0,375 с).

Реле М2 работает через тыловой контакт реле М1 в инверсном ему режиме. Контактами реле М1 и М2 попеременно включаются лампы красных огней на переездных светофорах.

Датчик импульсов ДИМ-2 предназначен взамен датчика импульсов бесконтактного ДИБ для эксплуатации на постах ЭЦ и имеет четыре выхода –для управления четырьмя блоками силового кодирования БСК, осуществляющими бесконтактное импульсное питание цепей переменного тока; ламп табло, пультов ограждения составов, ламп светофоров. ДИМ-2 размещается в капитальных помещениях постов ЭЦ.

Кодовые путевые трансмиттеры.

Кодовые путевые трансмиттеры (КПТ) применяются в устройствах кодовой автоблокировки, электрической централизации и автоматической локомотивной сигнализации для преобразования непрерывного переменного тока в кодовый (импульсный), питающий рельсовые цепи.

Структурная схема кодового путевого трансмиттера приведена на рис. 3. Трансмиттеры имеют асинхронные двигатели (1) переменного тока с червячным редуктором (2). На выходном валу редуктора насажены кодовые шайбы (3), имеющие выступы и впадины. Над этими кодовыми шайбами расположены нижние подвижные пластины с контактами, которые при вращении шайб замыкаются или размыкаются с верхними неподвижными контактами. Над каждой шайбой располагаются по две контактные группы. Вторые контактные группы на рис. 4., для его упрощения, не показаны. Продолжительность замыкания или размыкания контактов зависит от числа оборотов двигателя, передаточного числа редуктора, профиля шайб и регулировки контактной системы (зазора между подвижными и неподвижными контактами). Каждая шайба вырабатывает свой кодовый сигнал: КЖ – с одним, Ж – с двумя и З – с тремя импульсами в кодовом цикле. За один оборот шайбы КЖ вырабатывается два кодовых цикла, а шайб Ж и З – один (см. рис.4.)

Датчики кодов КПТШ-5, КПТШ-7, КПТШ-8, КПТШ-9 посредством автотрансформатора, размещенного внутри корпуса, могут подключаться к сети переменного тока напряжением 110 или 220 В. Модернизированные датчики кодов КПТШ-515, КПТШ-715, КПТШ-815, КПТШ-915 работают только от напряжения 220 В. В них установлены однофазные конденсаторные электродвигатели переменного тока типа АСОМ-220 напряжением 220.

Датчики кодов КПТШ-5, КПТШ-8, КПТШ-515, КПТШ-815 имеют кодовые циклы равные 1,6 с, а КПТШ-7, КПТШ-9, КПТШ-715, КПТШ-915 – 1,86 с.

Кодовые путевые трансмиттеры КПТШ-5, КПТШ-7, КПТШ-515, КПТШ-715 работают от напряжения с частотой 50 Гц, а КПТШ-8, КПТШ-9, КПТШ-815, КПТШ-915 от напряжения с частотой 75 Гц.

Рис. 4. Функциональная схема кодового путевого трансмиттера

Маятниковые трансмиттеры.

Маятниковые трансмиттеры применяются в устройствах ж.д. автоматики и телемеханики в качестве датчиков импульсов. Трансмиттер типа МТ-1 используется для работы в устройствах автоблокировки для питания импульсных рельсовых цепей постоянного тока. Трансмиттер тип МТ-2 служит для управления работой мигающих огней светофоров в устройствах электрической централизации, автоблокировки и переездной сигнализации. Напряжение питания постоянным током при параллельном включении катушек составляет 12 В, при последовательном – 24 В. Число колебаний маятника в минуту у МТ-1 равно 105 10, а у МТ-2 равно 40 2.

Рис. 5. Функциональная схема маятникового трансмиттера

Маятниковый трансмиттер МТ-1.Основными частями маятникового трансмиттера (рис. 4.) являются: электромагнитная система (сердечник С и якорь Я); ось с шайбами Ш1, Ш2, Ш3; маятник М ; контактные группы (УК – управляющий контакт, 31-32, 41-42 – рабочие контакты).

Трансмиттер МТ-2. Трансмиттер МТ-2 применяется в схемах включения светофоров для обеспечения мигающего горения ламп. Он имеет аналогичное устройство и отличается главным образом длительностью вырабатываемых импульсов и интервалов. Он совершает 40 колебаний в минуту, его контакт 31-32 замкнут и разомкнут в течение 0,75 + 0,1 с, а контакт 41-42 замкнут в течение 1 + 0,05 с, а разомкнут в течение 0,5 + ).1 с. В положении покоя (якорь в нижнем положении) контакт 41-42 замкнут, а контакт 31-32 разомкнут.

Выпрямители типа ВАК.

Выпрямители типа ВАК предназначены для работы с аккумуляторными батареями по буферной системе, а также для непосредственного питания устройств автоматики и телемеханики.

Р ис. 6. Электрическая схема выпрямителей типа ВАК-Б и ВАК

1) Изучение назначение трансформаторов и схемы соединения обмоток. Измерение напряжения на вторичных обмотках трансформаторов побс-2ау3 и прт-ау3.

Таблица 1

Таблица результатов измерений и паспортных значений напряжений, исследуемых трансформаторов.

ПОБС – 2АУ3	Зажимы	Напряжение, В
		измеренное	паспортное
	II I – II 2 II 2 – II 3 II 3 – II 4 III I – III 2 III 2 – III 3	4,67 8,2 4,09 1,16 0,58	4,4 7,7 3,85 1,1 0,55
ПРТ – АУ3	II I – II 2 II 2 – II 3 III I – III 2 III 2 – III 3	7,45 3,72 1,06 0,52	7 3,5 1 0,5

Соединим перемычками вторичные обмотки трансформатора таким образом, чтобы получить напряжение 10,55В.

2) Пронаблюдать работу подвижных контактов над всеми шайбами кптш. Измерить среднюю длительность импульсов и интервалов в коде кж.

Паспортные данные КПТШ-7:

t_имп =0,3 сек.

t_инт =0,63 сек.

Рис.2 График кодового сигнала КЖ для паспортных данных.

Измеренные данные: tизм=30cек.; N=31; сек. ;

Расчёт: == 0,323 сек. == 0,66 сек.

Рис.2.1 График кодового сигнала КЖ для измеренных данных.

3) Измерить микропроцессорным прибором ивп временные параметры кода з или ж.

График кодового сигнала З для паспортных данных:

Рис.3 График кодового сигнала З для паспортных данных.

ИНТ1=0,125 с. ИНТ3=0,835 с.

ИМП1=0,354 с. ИМП3=0,232 с.

ИНТ2=0,127 с. ПЕРИОД=1,913 с.

ИМП2=0,247 с.

График кодового сигнала З для измеренных данных:

Рис.4 График кодового сигнала З для измеренных данных.

4. Изучение назначения, основных элементов и принципа работы маятникового трансмиттера.

t_изм = 30 сек. ; N=19; сек.

== 0,789 сек.

== 0,833 сек.

==0,63 Гц.

Рис. 5 График формируемого маятниковым трансмиттером сигнала.

Вывод: В данной лабораторной работе мы ознакомились с конструкцией, принципом действия, схемами включения, методами измерения электрических и временных параметров приборов, применяемых в устройствах ж.д. автоматики и телемеханики.