Материал: ATS_lektsii

Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте

Автоматика - системы, работающие без участия человека.

Телемеханика - системы, работающие на определенном расстоянии.

Устройства, применяемые на железной дороге:

1. Напольные устройства (располагающиеся на пути):

1. Датчики

1. Исполнительные устройства (замедлители, светофоры, стрелочные электроприводы)

1. Управляющее и преобразующее устройство - осуществляют коммутацию электрических цепей, преобразование электрических сигналов, хранение и переработка информации

1. Аппараты управления - средства взаимодействия и управления автоматики (то что отображает данные)

Системы автоматики делятся на две части: перегонные системы автоматики (регулируют движение поездов на перегонах) и станционные (а станциях).

Перегонные системы автоматики

1. Полуавтоматическая блокировка.

ПАБ предназначена для обеспечения безопасности движения поездов. При ПАБе на перегоне может находиться только 1 поезд. Правом на занятие перегона является открытый сигнал входного светофора. Открывает сигнал дежурный по станции. Он может сделать это только при свободности перегона и при условии, что все остальные сигналы разрешающие отправление на данный перегон закрыты. После отправления поезда открытый сигнал перекрывается и снова открыть любой сигнал на данный перегон возможно только после того, как отправленный поезд прибудет на соседнюю станцию и освободит перегон.

1. Автоматическая блокировка

При АБе перегон делится на блок-участки, каждый блок-участок ограждается проходным светофором, сигналы светофоров меняются в зависимости от место положения подвижного состава.

1. Автоматическая Локомотивная Сигнализация (экстренное торможение)

Предназначена для передачи на локомотив информации о том какой сигнал на светофоре, к которому приближается поезд. Также контролирует скорость движения поезда и бдительность машиниста.

1. Система автоматического управления тормозами (САУТ)

Предназначена для автоматического управления тормозами, обеспечивает торможение поезда перед запрещающим сигналом светофора.

1. Комплексно-локомотивное устройство безопасности (КЛУБ)

Пришло на смену АЛС.

1. Автоматический диспетчерский контроль

Передает информацию поездному диспетчеру о местоположении поездов на его участке.

Станционные системы

1. Электрическая централизация стрелок и сигналов на станции (ЭЦ)

Обеспечивает управление стрелками и сигналами с одного места, называемое пост ЭЦ. На посту ЭЦ находится дежурный по станции. Для этого каждая стрелка снабжена стрелочным электроприводом, у дежурного по станции имеется манипулятор или выносное табло. Дежурный по станции с помощью системы ЭЦ переводит стрелки, открывает и закрывает сигналы, готовит маршруты приема и отправления поездов, а так же маневровые маршруты. Система обеспечивает безопасность поездной и маневровой работы. Система ЭЦ не позволит дежурному по станции приготовить маршрут, нарушающий условия безопасности.

1. Маршрутно-релейная централизация (МРЦ)

1. Система диспетчерской централизации (ДЦ)

Позволяет диспетчеру управлять работой станции, самому готовить маршруты приему и отправления поездов.

1. Горочная автоматика

На сортировочных горок. Предназначена для управления роспуском. Функции:

1. Управление маршрутами скатывания

1. Автоматическое управление вагонными замедлителями (АРС)

1. Автоматическое задание скорости роспуска (АЗСР)

1. Телеуправление горочным локомотивом.

Комплексная система автоматического управления (КСАУ ПС)

Элементы железнодорожной автоматики и телемеханики

1. Электрические реле.

Реле - устройство предназначенное для коммутации электрических цепей. Реле - это устройство имеющее скачкообразную статическую характеристику (зависимость выходной величины во входную). Входной и выходной величиной является электрический ток.

Параметры реле:

• Ток срабатывания - ток, при котором контакты реле замыкаются, коммутируется электрическая сеть, реле срабатывает.

• Ток отпускания - ток, при котором реле отключается, ток на выходе пропадает.

• Коэффициент возврата - показывает на сколько ток отпускания меньше тока срабатывания (Кв= = 0,3-0,9)

• Рабочий ток

• Коэффициент запаса - Kз =

• Сопротивление катушки

Типы реле

по роду питающего тока:

• Постоянного тока

  • Нейтральные

  • Поляризованные

  • Комбинированные - реле, которые совмещают в себе функции нейтрального и поляризованного реле

• Переменного тока

По времени срабатывания6

• Быстродействующие (t=0,001 сек)

• Нормально действующие (t=0,1 сек)

• Медленнодействующие (t=1,5 сек)

• Реле времени (t>1,5 сек)

По количеству контактных групп:

• 1 контактной группой

• 2 контактными группами

• 4 контактными группами

• 8 контактными группами

По надежности

• Реле первого класса надежности

• Реле не первого класса надежности

Устройство нейтрального малогабаритного штепсельного реле (нмш)

Основные части:

• Фронтовой

• Общий

• Тыловой

При отсутствии тока в катушке якорь отведен от сердечника, противовес опущен вниз, общий контакт тоже опущен вниз и замкнут с тыловым. При подаче тока в катушку (значение тока больше тока срабатывания) якорь притягивается к сердечнику, противовес поднимается, общий контакт соединенный противовесом поднимается и замыкается с фронтовым, а с тыловым размыкается.

Поляризованное реле

Которое реагирует на полярность подаваемого тока.

Работа реле:

При отсутствии тока в катушке в реле имеет место поляризующий магнитный поток, создаваемый постоянным магнитом. Направление магнитного потока. Якорь притянут к одному из полюсных наконечников и надежно удерживается, так как магнитный поток при малом зазоре больше. При подаче тока в катушку создается рабочий магнитный поток. Направление рабочего магнитного потока зависит от направления тока в катушке и от направления витков обмотки. Направление магнитного потока определяется правилом Буравчика. Работа поляризованного реле основана на взаимодействии этих двух магнитных потоков. В одном воздушном зазоре направление поляризующего и рабочего магнитного потока совпадают, а в другом направлены на встречу друг к другу. Якорь притянется к тому полюсному наконечнику, в воздушном зазоре которого направление магнитных потоков совпадает. После выключения тока в катушке рабочий магнитный поток пропадает, а поляризующий остается и удерживает якорь в том положении котором он был до выключения.

Нормальный замыкается когда ток прямой полярности.

Переведенный замыкается когда ток обратной полярности.

Реле переменного тока

Два элемента: местный и путевой.

В катушку местного элемента подается переменный ток. Переменный ток в катушке образует вокруг нее электромагнитное поле, в котором находится металлический сектор. Электромагнитное поле наводит в секторе вихревой ток. При подаче тока в катушку путевого элемента, вокруг него тоже создается электромагнитное поле. Которое в свою очередь наводит вихревой ток в секторе. Получается проводник в котором протекает ток помещенный в электромагнитное поле. Ток наведенный местным элементом взаимодействует с электромагнитным полем путевого элемента, а ток наведенный путевым элементом взаимодействует с электромагнитным полем местного элемента. Сектор поднимается, контакты переключаются. После выключения тока путевого элемента сектор под действием собственного веса опускается, контакты переключаются.

,5

Бесконтактные элементы железнодорожной автоматики и телемеханики

Электронный ключ - аналог реле, устройство коммутирующее сигналы.

Электронный ключ на транзисторе:

Сопротивление э-к зависит от того какое напряжение подано на базу. Если на базу относительно эмиттера подан "+", транзисторный ключ открыт, сопротивление в цепи к-э почти нулевое и через транзистор протекает электрический ток равный I =

Сигнал на выходе: U_вых = 0

Если на базу подан "-" (или хотя бы "0"), транзистор закрыт, сопротивление цепи к-э практически бесконечность. Коллекторный ток равен нулю. Напряжение на выходе:

U_вых = Ек

Для каждого элемента составляется таблица истинности - зависимость сигнала на выходе от сигнала на входе.

Инвертор - первый логический элемент

"1" на выходе будет только в том случае если хотя бы на одном входе имеется "1"

"Дизъюнтор" или элемент "или" .

Элемент "и"