1.ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ ЖД АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ. ОБЩИЙ ОБЗОР. НАЗНАЧЕНИЕ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ. СРАВНЕНИЕ.

Под устройствами (ЖАТ) понимаются технические средства автоматизации управления процессами жд перевозок, обеспечивающие БД поездов и заданную пропускную и перерабатывающую способность.

Устройства, применяемые на железной дороге: 1 – Напольные устройства, располагающиеся на пути. А– датчики. Б – исполнительные устройства, замедлители, светофоры, стрелочные э- приводы.

2 – Управляющие и преобразующие устройства – осуществляющие коммутацию ЭЦ, преобразование сигналов. (Реле, генераторы, усилители, устройства Э. Питания, выпрямители, трансформаторы.).

3 – Аппараты управления – средства взаимодействия и управления автоматики (Взаимодействие человека и систем автоматики).

Устройстава жд АТС решают задачи: 1)Обеспечение безопасности движения. 2)Увеличение пропускной и провозной способности ж.д. дорог. 3) увеличение перерабатывающей способности сорт и груз ст. 4) сокращение t оборота ваг 5) увелич скоростей гр и пасс П

Устройства АиТ делятся на перегонные и станционные.

2. ПЕРЕГОННЫЕ СИСТЕМЫ ЖД АВТОМАТИКИ. ОБЩИЙ ОБЗОР. НАЗНАЧЕНИЕ, СРАВНЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ.

Перегонные системы – регулируют движение П на перегонах: ПАБ- регулирование и обеспечения БДП на малодеятельных участках.

АБ – интервальное движение П на перегонах при помощи путевых св-ров, делящие перегон на блок участки. Показания изменяются автоматически под действие движущегося поезда с помощью РЦ.

АЛС- Повышение БДП, улучшений условий труда ЛБ, а так же как самостоятельное средство интервального регулирован ДП. Показания передаются в кабину машиниста, вместе с устройством контроля бдительности.

АПС – Авто переездная сигнализация и авто шлагбаумы, предназначена для обеспечения БДП и автотранспорта при пересечении ЖД и автодорог. Автоматически включают све-ры на переездах и закрывают шлагбаумы, а так же открывают их.

ДК(диспетч.контроль) – Дает возможность получать инфу ДСП о поездной ситуации на прилегающих перегонах и сосредоточить инфу на табло ДНЦ о поездной ситуации и показаниях станционных светофоров.

Система КЛУБ – комплексное локомотивное устройство безопасности.

САУТ – система авто управления тормозами. Контролирует фактическую и допустимую скорость, при необходимости включает тягу и торможение, обеспечивая в авто режиме проезд сигналов с допустимой скоростью и остановку пред закрытым сигналом.

3. Станционные системы жд автоматики. Общий обзор, назначение, сравнение.

Станционные – регулир движ П на станциях и управления Ман и сорт работой на станциях.

ЭЦ стрелок и сигналов – комплекс устройств автоматики и телемеханики, обеспечивающий управление положением стрелочных переводов на станции и показаниями светофоров.

Автоматизация сортировочных станций – комплекс устройств и процессов, обеспечивающий повышение перерабатывающей способности сортировочных станций, сокращение времени расформирования и формирования составов.

КСАУ СП – Комплексная система авто регулирования сорт. Процессом.

ГАЦ – установка маршрутов с помощью ЭЦ, задание маршрутов скатывания.

Авто задание скорости роспуска АЗРС,

ТГЛ – телеуправление горочным Локк-ом,

ГАЛС- горочная авто лок-ая сигнализация.

АРС – авторегулирование скорости скатывания отцепов с горба горки в подгорочный парк, АСУСС.

ДЦ (дисп центр-я) - наиболее совершенное средство регулирования движения поездов на ЖД. Позволяет ДНЦ управлять передвижением поездов на входящих в участок станциях и контролировать поездное положение.

4. ЭЛЕМЕНТЫ ЖД АВТОМАТИКИ. РЕЛЕ, РЦ, ДАТЧИКИ, ГЕНЕРАТОРЫ. ОБЩИЙ ОБЗОР.

Любой элемент автоматики, решает задачу перевода входной величины в выходную, это мб количественная или качественная.

Датчики – источник получения информации. Преобразование 1 величины в другую. (Усилители, трансмиттеры, трансформаторы, реле, э - двигатели, преобразователи).

1) Датчик прохода оси (устройство счета осей) – фиксирует момент прохода оси. В момент прохода оси или колеса появления объекта большой массы, изменяется магнитная проницаемость среды. Изменяется индуктивность катушки.

2) Весомеры, тензометрические, механические. Служат для измерения веса вагона на сорт. Горках итд. Действуют за счет тензо эффекта, колебания.

3)Радиотехнический датчик, используется для определения наличия или отсутствия состава. На сорт горках работает на сверхвысокой частоте. Есть передатчик и приемник. Если в месте датчика отсутствует вагон, то сигнал передатчика попадает в приемник. Для повышения надежности, устанавливают 2 датчика, наличие ПС фиксируется, когда сигнал не попадает хотя бы на 1 датчик.

4)Радиолокационный скоростимер. На С горках, для измерения скорости движения отцепа. Работа: Излучается сверхвысокий сигнал и принимается отраженный от вагона сигнал. Частота принятого сигнала отличается от частоты передаваемого, отличие тем больше, чем больше скорость вагона. Эффект Доплера.

РЕЛЕ – коммутаторное устройство, осуществляет включение, выключение, переключение цепей. Реле имеет прямоугольную статическую характеристику. Т.е При увеличении входного тока, ток на выходе не меняется. При достижении определенного значения входного тока, выходной ток резко увеличивается и не меняется (ток срабатывания). При уменьшении величины входного тока до тока равного току отпускания, выходной ток резко падает до определенного значения. (Ток срабатывания, отпускания, рабочий ток). Бывают реле: НМШ,, Поляризованные, комбинированные, специальные.

Реле- двоичный переключающийся элемент, имеющий 2 состояния(вкл,выкл). Они бывают пневматические, гидравлические, магнитоэлектрические, электромагнитные, тепловые.

РЦ – электрическая цепь, состоящая из рельсовой линии. К которой подключены: Источник сигнала и Путевой приемник. На Рц воздействуют колесные пары и помехи. Они выполняют функции: контроля нахождения ПС, канала связи, контроля исправности рельс. РЦ играет первостепенную роль при решении задач безопасности и жизнеобеспечения работников. РЦ различают:

1)По структуре связей приемника и источника с рельсами.

А)Нормально замкнутые – Источник и Приемник подключают к противоположным концам РЛ, что позволяет непременно контролировать исправность всех элементов цепи и занятость РЛ ПС, фиксируя эти события резким снижением тока в П и обеспечивая тем самым высокую степень защиты ее от опасного контроля «Ложная свободность».

Б)Нормально разомкнутые – не контролируют исправность элементов, поскольку приемник П и источник И подключены к общим точкам на одном конце РЛ. При такой структуре построения э.ц занятость РЛ фиксируется не снижением, а возрастанием тока в приемнике П и то лишь в том случае, когда все элементы исправны. Вероятность получения ложной свободности при этом высока, в связи с чем нормально разомкнутые РЦ имеют очень ограниченное применение, на путях в сорт.горках потому что, время притяжения намного меньше времени отпускания (там нужна скорость).

2)По роду сигнального тока

А)Постоянного – при отсутствие в рл помех от электрического транспорта

Б)переменного – с высокой интенсивностью движения, 25,50гц

3)По типу питания:

А)непрерывным

Б)Импульсным

В)Кодовым питанием

4)По типу путевого приемника: А) РЦ с одноэлементным Б)С двухэлементным приемником

5)По способу обратного тягового тока в обход изолирующих стыков: А)двухниточные Б)Однониточные

6) По конфигурации рельсовой линии А)неразветвленные – перегоны, станции, БС участках

Б)разветвленные – стрелочные переводы,

Усилители обеспечивают усиление входного воздействия до необходимых параметров. Усилители бывают электрические, магнитные, электромашинные, гидравлические, пневматические в зависимости от применяемых тех.средств и назначения.

Генераторы-устройства, в которых возникают электрические периодические колебания

5. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ РЕЛЕ ЖД АВТОМАТИКИ. НАЗНАЧЕНИЕ, ТИПЫ, УСТРОЙСТВО, И РАБОТА РЕЛЕ.

РЕЛЕ – коммутаторное устройство, осуществляет включение, выключение, переключение цепей. Реле имеет прямоугольную статическую характеристику. Т.е При увеличении входного тока, ток на выходе не меняется. При достижении определенного значения входного тока, выходной ток резко увеличивается и не меняется (ток срабатывания). При уменьшении величины входного тока до тока равного току отпускания, выходной ток резко падает до определенного значения. (Ток срабатывания, отпускания, рабочий ток). Бывают реле: НМШ,, Поляризованные, комбинированные, специальные.

Реле- двоичный переключающийся элемент, имеющий 2 состояния(вкл,выкл).

Электромагнитные реле являются одним из основных элементов ж/д автоматики. Они широко применяются в автоблокировке на перегонах, электрической централизации на станциях и в других системах. Предназначены реле для коммутации (включения, выключения, переключения) электрических цепей. Путем соответствующего построения релейных схем создаются достаточно сложные системы автоматики.

Классификация реле:

По роду питающего тока различают реле постоянного, переменного тока и постоянно-переменные;

По надежности – реле первого класса надежности и ниже; реле первого класса используется в схемах, непосредственно участвующих в управлении движением поездов (открытие и закрытие сигналов, перевод стрелок и т.д.);

По количеству контактных групп – с 1, 2, 4, 8 контактными группами;

По реакции на полярность постоянного тока в обмотке – реле нейтральные, поляризованные и комбинированные;

По времени срабатывания – быстродействующие, нормальные, медленнодействующие, реле времени

Работа: При отсутствии тока в катушке, якорь, под действием противовеса отведен от сердечника, общие контакты опущены вниз и замкнуты с тыловыми. При подаче тока в катушку, образуется магнитный поток, который замыкает по цепи сердечник – якорь – ярмо. Якорь притягивается к сердечнику, противовес поднимается вверх. Днище противовеса переводится на общий контакт, который замыкается с фронтовым и размыкается с тыловым.

6. Нейтральное малогабаритное штепсельное реле. Устройство и работа, основные параметры, маркировка, условные обозначения на электрических схемах.

Устройство и работа нейтрального реле рассматривается на примере реле НМШ (нейтрального малогабаритного штепсельного).

При отсутствии тока в обмотке якорь под действием противовеса отходит от сердечника. Общий контакт, соединенный через непроводящую контактную тягу с противовесом, опущен и замкнут с тыловым. При подаче тока в обмотку в сердечнике образуется магнитный поток, который замыкается через сердечник, якорь и ярмо. Якорь притягивается к сердечнику. Движение якоря через противовес и контактную тягу передается на общий контакт, который размыкается с тыловым и замыкается с фронтовым. При выключении тока в обмотке якорь и общие контакты под действием противовеса возвращаются в исходное состояние.

Для исключения свариваемости контактов при прохождении через них тока большой величины они изготавливаются из разных материалов (фронтовой – угольно-серебряная смесь, общий – серебряный).

Ток в обмотке реле, при котором общий контакт замыкается с фронтовым, называется током срабатывания . Ток в обмотке, при котором реле опускает якорь, называется током отпускания . Коэффициент называется коэффициентом возврата Он изменяется в пределах 0,2 – 0,6 и зависит от типа реле. Коэффициент называется коэффициентом запаса. I_р – рабочий ток реле.

Маркировка реле дает информацию о его типе и характеристиках. Она состоит из букв и цифр. Первая буква или сочетание первых двух букв показывает физический принцип действия реле: Н - нейтральное. Буква М на втором месте – малогабаритное реле. Буква Ш – штепсельное. Например, НМШ – нейтральное малогабаритное штепсельное реле. После буквенного обозначения ставится цифра, показывающая количество контактных групп. Для штепсельных реле:

1 – восемь переключающих контактных групп;

2 – четыре переключающих контактных группы;

3 – два замыкающих и два размыкающих контакта;

4 – четыре переключающих и четыре замыкающих;

5 – два переключающих и два размыкающих.

Следующие после тире цифры – суммарное сопротивление обмоток постоянному току при последовательном включении. Если обмотки могут включаться раздельно (имеют свои выводы) или имеют различное сопротивление, то оно указывается через дробь. Например, 180/0,45.

Обозначение малогабаритных реле автоблокировки начинается с буквы А. Буква М (малогабаритное) в обозначении отсутствует.

Последняя буква у медленнодействующих реле – М, у реле с терморегулятором – Т.

Основные параметры: Мощность притяжения, отпускания, Коэффициент запаса по мощности – чем он больше, тем быстрее срабатывает реле и тем медленнее отпускается якорь. Время притяжения\отпускания.

Обозначение на схемах: белый круг – реле с одной обмоткой, а так же контакты, фронтовой – сверхку, тыловой – снизу.

7. Поляризованное реле. Устройство и работа, основные параметры, маркировка и условные обозначения на э. Схемах.

Поляризованное реле реагирует не только на значение входного тока, но и на его полярность. Устройство реле рассматривается на примере комбинированного. Комбинированное реле имеет два якоря: поляризованный и нейтральный.

Работа поляризованного реле основана на взаимодействии двух магнитных потоков: поляризующего Фп, создаваемого постоянным магнитом, и рабочего Фр, образующегося при протекании тока в обмотке. Поляризующий магнитный поток разветвляется по поляризованному якорю. Направление рабочего магнитного потока определяется полярностью тока (направление рабочего магнитного потока можно определить по правилу «буравчика»). При этом в одном воздушном зазоре между якорем и полюсным наконечником магнитные потоки Фп и Фр направлены в одну сторону (для прямой полярности – в левом) и их действие складывается, в другом воздушном зазоре Фп и Фр направлены в разные стороны и их действие взаимно компенсируется. Якорь притягивается к тому полюсному наконечнику, где Фп и Фр направлены в одну сторону. После выключения тока поляризованный якорь остается в прежнем положении, так как в меньшем воздушном зазоре поляризующий магнитный поток больше. При подаче в обмотку реле тока другой полярности поляризованный якорь перебрасывается в другое положение, так как направление рабочего магнитного потока Фр меняется на противоположное. Нейтральный якорь ведет себя так же, как и в нейтральном реле, т.е. при пропускании тока любой полярности через обмотку притягивается, а при выключении – отпадает.

Нормальный замыкается когда ток прямой полярности.

Переведенный замыкается когда ток обратной полярности.

Основные параметры: надежность замыкания контактов при включении тока в обмотке, чувствительность якоря, определяемая минимальной мощностью, необходимое для перемещения якоря, время переключения, наибольшая частота срабатывания, межконтактное расстояние.

Маркировка реле дает информацию о его типе и характеристиках. Она состоит из букв и цифр. Первая буква или сочетание первых двух букв показывает физический принцип действия реле: П – поляризованное, К - комбинированное. Буква М на втором месте – малогабаритное реле. Буква Ш – штепсельное. Например, КМШ – комбинированное малогабаритное штепсельное реле. После буквенного обозначения ставится цифра, показывающая количество контактных групп. Для штепсельных реле:

Следующие после тире цифры – суммарное сопротивление обмоток постоянному току при последовательном включении.

Обозначение малогабаритных реле автоблокировки начинается с буквы А.

Последняя буква у медленнодействующих реле – М, у реле с терморегулятором – Т.

В схемах обозначаются как перечеркнутый круг, контакты как штриховая и основная линия.