PL192836B1 - Układ do nastawiania i kontroli zwrotnicy z kilkoma trójfazowymi napędami zwrotnicowymi - Google Patents

Abstract

1. Uklad do nastawiania i kontroli zwrotnicy z kilkoma trójfazowymi napedami, z których przynajmniej jeden moze byc sterowany i kon- trolowany z modulu zwrotnicowego, przy czym wlaczanie nastepnych napedów zwrotnicowych nastepuje, co najmniej posrednio przez czujniki w zylach albo na zylach silnika napedowego, zasilanego bezposrednio napedu zwrotnicowe- go, przy jego rozruchu, a kontrola napedów zwrotnicowych poprzez obwód kontrolny, który ma styki czynne zasilanego bezposrednio na- pedu zwrotnicowego i co najmniej posrednio odpowiednie styki polozeniowe wszystkich po- zostalych napedów zwrotnicowych, i przy czym, wlaczenie napedów zwrotnicowych nastepuje kaskadowo, po rozruchu wlaczonego jako po- przedni w kaskadzie napedu zwrotnicowego, znamienny tym, ze wszystkie nastepne nape- dy zwrotnicowe (WA2, WA3) sa zasilane z od- dzielnego zasilacza sieciowego (SN). PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ do nastawiania i kontroli zwrotnicy z kilkoma trójfazowymi napędami zwrotnicowymi.

Układ taki znany jest z niemieckiego opisu DE 291 13 060. Opisana tam została zwrotnica z kilkoma napędami rozmieszczonymi przy iglicach zwrotnic i działającymi na krzyżownicę, które są sterowane i kontrolowane z dwóch modułów zwrotnicowych. Silniki napędowe są przy tym dla ograniczenia poboru prądu przyłączone kaskadowo. Swój prąd nastawczy pobierają z modułu zwrotnicowego, z którego są sterowane. Jedynie przytrzymywacz krzyżownicy zasilany jest przy tym z oddzielnego zasilacza. Pobór mocy zwykłych modułów zwrotnic jest ograniczony. Z tego wynika, że można z nich zasilać energią tylko określoną ilość napędów zwrotnicowych. Dla zwrotnic, które mają dużą ilość napędów, takich jak zwrotnice szybkobieżne, należy postawić do dyspozycji większą ilość modułów zwrotnic, które należy zsynchronizować we właściwy sposób. Do tego celu potrzebne jest specjalne urządzenie dopasowujące zarówno w odniesieniu do zasilania silników napędowych jak i kontroli poszczególnych napędów. Takie urządzenia dopasowujące kłócą się jednak z życzeniem sterowania przez urządzenie nastawcze w taki sam sposób zwrotnicami szybkobieżnymi o kilku napędach i zwrotnicą z tylko jednym napędem.

Z opisu zgłoszenia niemieckiego DE 3608878 A1 znany jest układ do centralnego sterowania i kontroli zwrotnicy z kilkoma napędami, w którym moduł zwrotnicowy zasila układ symulacyjny napędów. Próbniki kolejności faz określają przy tym położenie fazowe napięć włączanych na żyły układu symulacyjnego napędów i stąd wyznaczają kierunek obrotów, w którym ma przestawiać się zwrotnica. Próbniki kolejności faz powodują poprzez zespół sterujący załączanie napędów zwrotnicowych, przy czym napędy pobierają energię nastawczą z oddzielnego miejscowego zasilacza sieciowego.

Poszczególne napędy włączane są jednocześnie i przestawiają wspólnie. Zasadniczo można włączyć dowolnie wiele napędów. Pobór prądu napędów jest, co najmniej przy większej liczbie napędów znaczny.

Zadaniem wynalazku jest takie udoskonalenie układu do nastawiania i kontroli zwrotnicy z kilkoma trójfazowymi napędami zwrotnicowymi, aby z pojedynczego modułu zwrotnicowego było sterowanych wiele napędów zwrotnicowych trójfazowych bez przeciążenia modułu zwrotnicowego i, żeby zapewniona była niezależność urządzenia nastawczego w odniesieniu do zdolności do uruchamiania uruchamianie miejscowe.

Istotą układu do nastawiania i kontroli zwrotnicy z kilkoma trójfazowymi napędami zwrotnicowymi, z których przynajmniej jeden może być sterowany i kontrolowany z modułu zwrotnicowego, przy czym włączanie pozostałych napędów zwrotnicowych następuje, co najmniej pośrednio przez sensory w żyłach albo na żyłach silnika napędowego, zasilanego bezpośrednio napędu zwrotnicowego, przy jego rozruchu, a kontrola napędów zwrotnicowych poprzez obwód kontrolny, który ma styki czynne zasilanego bezpośrednio napędu zwrotnicowego i co najmniej pośrednio odpowiednie styki położeniowe wszystkich pozostałych napędów zwrotnicowych, i przy czym, włączenie napędów zwrotnicowych następuje kaskadowo, po rozruchu włączonego jako poprzedni w kaskadzie napędu zwrotnicowego, jest zgodnie z wynalazkiem to, że wszystkie następne napędy zwrotnicowe są zasilane z oddzielnego zasilacza sieciowego.

Korzystnie, załączenie przynajmniej jednego z następnych napędów jest uzależnione od zadziałania nastawnika zasilanego z obwodu zasilania wcześniej załączanego napędu a także od upływu zadanego okresu liczonego od wysłania polecenia nastawienia na jeden z wcześniej załączanych napędów albo od przepływu prądu nastawczego w obwodzie wcześniej załączanego napędu.

Korzystnie, w żyle prowadzącej do przynajmniej jednego silnika napędowego zasilanego z modułu zwrotnicowego, przez którą doprowadzane są każdorazowo napięcia międzyfazowe na dwa uzwojenia tego silnika przy rozruchu zarówno w jednym jak i w drugim kierunku, włączone są uzwojenia pierwotne dwóch przekładników prądowych, przekładniki prądowe mają przynależne uzwojenia kompensacyjne w żyłach skojarzonych każdorazowo z tymi żyłami przy rozruchu silnika napędowego i działają po stronie wtórnej na przynależne przekaźniki, które działają przy rozruchu napędu w jednym albo drugim kierunku obrotów i przy tym zestyki zwierne zamykają się w obwodzie załączania przynajmniej jednego z następnych silników napędowych.

Korzystnie, przekładniki prądowe działają po stronie wtórnej każdorazowo na dwa przekaźniki, z których jeden jest jednostanowy i ma przynajmniej jeden zestyk zwierny w obwodzie załączania przynajmniej jednego następnego silnika napędowego oraz drugi przekaźnik jest dwustanowym przePL 192 836B1 kaźnikiem, którego uzwojenia poprzez zestyki zwierne przekaźnika jednostanowego zasilanego z tego samego przekładnika mogą być dołączone do jednego albo drugiego przekładnika prądowego i który swoimi zestykami w obwodzie zasilania przynajmniej jednego, zależnego odpowiednio od kierunku obrotów dwustanowego przekaźnika przynajmniej jednego następnego silnika napędowego zadaje jego kierunek obrotów.

Korzystnie, zawiera następny przekładnik prądowy, który jest włączony w tę samą żyłę, co pozostałe przekładniki i który poprzez połączone równolegle ze sobą zestyki zwierne obu przekaźników jednostanowych oraz własny zestyk zwierny zasila przekaźnik sygnalizacyjny do oznaczania rozruchu i przebiegu przestawiania silnika.

Korzystnie, obwód załączania jednostanowego przekaźnika zasilanego z przekładnika prądowego przechodzi przez połączone szeregowo zestyki rozwierne jednostanowego przekaźnika zasilanego z innego w danym przypadku przekładnika prądowego, przekaźnika sygnalizacyjnego oraz zestyk zwierny jednostanowego przekaźnika równolegle do otwartego lub zamkniętego zestyku dwustanowego przekaźnika, zamknięty zestyk jest umieszczony w obwodzie załączenia tego jednostanowego przekaźnika, który może być załączony przy następnym przebiegu przestawiania zwrotnicy.

Korzystnie, obwody załączania dwustanowego przekaźnika są poprowadzone odpowiednio przez zestyk rozwierny grupowego kontrolera położenia zwrotnicy do określenia tego położenia zwrotnicy, w które należy przesterować zwrotnicę po załączeniu danego uzwojenia przekaźnika dwustanowego.

Korzystnie, przekaźnik sygnalizacyjny z chwilą swojego zadziałania inicjuje pomiar czasu dla ograniczenia czasu przestawiania zwrotnicy.

Korzystnie, następne silniki napędowe są zasilane z oddzielnego zasilacza sieciowego napięciem zmniejszonym w porównaniu z nominalnym napięciem silników napędowych.

Korzystnie, w przypadku zwrotnic z ruchomymi krzyżownicami silnik nastawczy do zwalniania przytrzymywacza krzyżownicy może być załączony przez przewidziane do tego nastawniki przed rozruchem napędu lub napędów do wysterowania dzioba krzyżownicy i może być z powrotem wyłączony dopiero po zatrzymaniu tych silników napędowych.

Korzystnie, nastawniki łączą na wszystkich biegunach uzwojenia przyporządkowanych im każdorazowo silników napędowych.

Korzystnie, do kontroli danego położenia krańcowego zwrotnicy przewidziany jest obwód kontrolny, który jest poprowadzony przez uzwojenia bezpośrednio zasilanego silnika napędowego, jego przewody zasilające i własne styki czynne oraz przynajmniej pośrednio przez styki czynne lub styki położeniowe następnych napędów zwrotnicowych i ewentualnie styki próbników położenia krańcowego.

Korzystnie, obwód kontrolny ma styki czynne bezpośrednio zasilanego silnika napędowego oraz połączone z nimi szeregowo zestyki grupowych przekaźników położenia, których położenie łączeniowe zależy od położenia łączeniowego styków czynnych następnych napędów zwrotnicowych i ewentualnie styków próbników położenia krańcowego.

Korzystnie, oprócz czasu przestawiania silnika napędowego zasilanego bezpośrednio z modułu zwrotnicowego przewidziana jest kontrola położenia zasadniczego elementów łączeniowych do sterowania i kontroli napędów zwrotnicowych, przy czym kontrola położenia zasadniczego odbywa się przynajmniej pośrednio w obwodzie kontrolnym.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że z jednego modułu zwrotnicowego można sterować wiele trójfazowych napędów zwrotnicowych bez przeciążenia tego modułu.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat układu sterowania zwrotnicy z kilkoma napędami zwrotnicowymi, fig. 2 - schemat układu kontroli zasilanego z modułu zwrotnicowego napędu w prawym położeniu, fig. 3 - schemat obwodu rozruchu tego napędu zwrotnicowego w pierwszej fazie, fig. 4 - schemat obwodu rozruchu tego napędu zwrotnicowego w następnej, drugiej fazie, fig. 5 - schemat obwodów załączania przekaźników sterujących do łączenia następnego napędu zwrotnicowego, fig. 6 - schemat obwodu zasilania tego następnego napędu, fig. 7 - schemat obwodu zasilania napędu zasilanego z modułu zwrotnicowego podczas przestawiania, fig. 8 - schemat obwodu zasilania tego napędu tuż przed osiągnięciem nowego położenia krańcowego, fig. 9 - schemat obwodu zasilania napędu po osiągnięciu nowego położenia krańcowego, a fig. 10 - schemat obwodu kontrolnego po osiągnięciu nowego położenia krańcowego.

Na fig. 1 przedstawiono schemat układu sterowania nie pokazanej na rysunku zwrotnicy kolejowej, w szczególności zwrotnicy wydłużonej umożliwiającej przejazd z dużą prędkością. Iglice takich zwrotnic są nadzwyczaj długie i podczas przestawiania podlegają działaniu dużych momentów gnących.

PL 192 836B1

Z tego powodu występuje zwykle kilka napędów zwrotnicowych rozmieszczonych na długości iglic zwrotnicowych i symbolizowanych na fig. 1 przez napędy WA2 i WA3. Silniki tych napędów celem przestawienia zwrotnicy są załączane z przesunięciem czasowym i pracują następnie wspólnie, przy czym skoki nastawcze napędów zmieniają się w zależności od danego punktu nastawiania. Napędy zaznaczone na fig. 1 reprezentują również następne napędy zwrotnicowe do sterowania dzioba krzyżownicy. Ponadto jest napęd NH do zwalniania przytrzymywacza krzyżownicy. Przytrzymywacz ten jest zwalniany przed załączeniem napędów przyporządkowanych krzyżownicy, przy czym pozostaje on zwolniony przynajmniej dotąd, aż krzyżownica osiągnie swoje nowe położenie krańcowe. Przytrzymywacz jest zwolniony również podczas przerwy na nawrót zwrotnicy.

W urządzeniu nastawczym znajduje się moduł zwrotnicowy WG w tradycyjnym wykonaniu, za pomocą którego są wspólnie sterowane i kontrolowane wszystkie napędy zwrotnicy. Wtym celu jeden z napędów zwrotnicowych, w przykładzie realizacji napęd WA1, który ma wykonać największy skok nastawczy, jest podłączony do modułu zwrotnicowego WG poprzez znany układ zwrotnicowy z na przykład czterema żyłami A1do A4. W przypadku napędu WA1, podobnie jak przy następnych napędach WA2 i WA3, chodzi o zwykłe napędy zwrotnicowe ze specjalnymi zamknięciami mechanicznymi, które zwalnia się celem przestawienia zwrotnicy i ponownie zamyka się po dojściu zwrotnicy w nowe położenie krańcowe. Następne napędy zwrotnicowe są sterowane z przynależnych układów napędowych AS2 i AS3, które włączają energię nastawiania na uzwojenia poszczególnych silników napędowych i kontrolują położenie napędów.

Następne napędy mogą mieć układy różne od siebie oraz różne od układu napędu zwrotnicowego WA1. Układy napędowe uaktywniane są z przesunięciem czasowym, w związku z czym napędy ruszają i pracują z przesunięciem w czasie.

Początek przestawiania zwrotnicy i kierunek obrotów podczas przestawiania zwrotnicy są rozpoznawane przez czujniki S, które są sprzężone poprzez przekładnik prądowy T z żyłami napędu zwrotnicowego WA1. Symbol WA1/1 styku sterowanego z napędu zwrotnicowego WA1 oznacza na rysunku, że układ napędowy AS2 napędu zwrotnicowego WA2 uaktywnia się przy rozruchu albo przestawianiu napędu zwrotnicowego WA1. Ten układ napędowy, który w przykładzie jest również wykonany jako czterożyłowy układ napędowy zwrotnicy, jest zasilany z oddzielnego zasilacza sieciowego SN. Układ redukcji prądu SR zapewnia przy tym zmniejszenie napięcia zasilającego doprowadzanego do napędu zwrotnicowego WA2. W ten sposób zmniejsza się pobór mocy układu napędowego AS2 przy jednoczesnym zmniejszeniu mocy nastawiania napędu zwrotnicowego WA2. Kierunek obrotów napędu WA2 odpowiada kierunkowi napędu zwrotnicowego WA1; jest on wyznaczany przez czujniki S i przekazywany na układ napędowy AS2. Z chwilą ruszenia napędu WA2 powoduje on poprzez zaznaczony symbolicznie styk WA2/1 uaktywnienie układu napędowego AS3, który jest przyporządkowany napędowi zwrotnicowemu WA3. Kierunek obrotów napędu WA3 odpowiada kierunkowi obrotów napędu WA1i WA2. Energia elektryczna potrzebna do pracy napędu WA3 jest pobierana znów z oddzielnego zasilacza sieciowego NS i w stosunku do dyspozycyjnej energii jest zredukowana o określoną część w porównaniu z mocą nominalną stosownie do odprowadzenia z uzwojenia do redukcji prądu. Napęd zwrotnicowy WA3 podczas swojego rozruchu uaktywnia poprzez zaznaczony symbolicznie styk WA3/1 następny układ napędowy, który z kolei działa na ewentualny następny napęd. W końcu pracują wszystkie przesunięte w czasie napędy aż do osiągnięcia ich nowego położenia krańcowego. Przy tym, za pośrednictwem styków czynnych wytwarzane są w znany sposób sygnały położenia zwrotnicy i poprzez układy napędowe są doprowadzane do układu kontrolnego U.

Załączenie następnych napędów albo określonych dalszych napędów można jeszcze uzależnić od upływu zadanego przez, nie pokazany na rysunku, człon czasowy minimalnego okresu od załączenia prądu nastawczego na uzwojenia silnika najpierw włączanego napędu zwrotnicowego WA1. Następne napędy mogą ruszyć dopiero po upływie czasu zwłoki wyznaczonego przez człon czasowy. Jeżeli opóźnienie to zaprojektowano tak, że jest ono większe niż okres potrzebny do zwolnienia przytrzymywacza krzyżownicy NH, to uzyskuje się pewność, że następne napędy, w tym przypadku napędy działające na krzyżownicę, nie muszą napierać na nie zwolniony jeszcze przytrzymywacz.

W układzie kontrolnym są zbierane sygnały położenia krańcowego wszystkich napędów nie zasilanych z modułu zwrotnicowego WG i są kojarzone logicznie według warunku koniunkcji. Ewentualnie może jeszcze odbywać się kojarzenie logiczne z sygnałami próbników położenia krańcowego ELP i dodatkowymi zamknięciami, które dodatkowo ustalają i kontrolują położenie iglic zwrotnicowych lub krzyżownicy; można przewidzieć dowolną ilość próbników położenia krańcowego wzdłuż iglic i krzyżownicy. Położenie łączeniowe każdego z tych próbników można też określać poprzez jeden z ukłaPL 192 836B1 dów napędowych i włączać to do ich sygnału kontrolnego. Układ kontrolny jest zasilany poprzez prostownik GL z sieci trójfazowej oddzielnego zasilacza SN. Układ ten zawiera grupowe przekaźniki położenia, w których skupione są sygnały położenia poszczególnych następnych napędów zwrotnicowych i próbników położenia krańcowego. Tylko wówczas, gdy sygnały położenia wszystkich następnych napędów zwrotnicowych i próbników położenia krańcowego zgadzają się z sygnałami położenia styków czynnych napędu WA1 zasilanego bezpośrednio z modułu zwrotnicowego WG, może nastąpić zamknięcie obwodu kontrolnego poprowadzonego przez cztery przewody zasilające ten napęd i styki czynne, co wskazuje w module zwrotnicowym na osiągnięcie nowego położenia krańcowego zwrotnicy. Kończy się tym samym przebieg nastawiania i zwrotnica jest gotowa wykonać polecenie przestawienia w kierunku przeciwnym.

W przedstawionym na fig. 1 przykładzie wykonania przyjęto, że przytrzymywacz krzyżownicy jest zwalniany przez przynależny napęd NH zasilany z oddzielnego zasilacza sieciowego NS, gdy ruszy napęd zwrotnicowy WA1, i że przytrzymywacz pozostaje w położeniu zwolnienia przynajmniej dotąd, aż wszystkie napędy osiągną swoje nowe położenie krańcowe. Ale można też zaprojektować taki układ, w którym przytrzymywacz jest zwalniany dopiero później, na przykład przy załączaniu napędu WA2. Ważne jest tylko, żeby przytrzymywacz był zwolniony przed ruszeniem napędów zwrotnicowych przyporządkowanych krzyżownicom.

Przebieg przestawiania zwrotnicy z kilkoma napędami objaśniono szczegółowo niżej na podstawie figur 2 do 10. Grubszymi liniami wyróżniono przewody, przez które przepływa prąd, zaś przewody zaznaczone cienkimi liniami są bezprądowe. Styki narysowane grubszymi liniami są stykami, które zmieniły położenie łączeniowe w porównaniu z położeniem na poprzedniej figurze. Zestyki przekaźnikowe są oznaczone jak przynależne przekaźniki, z dodaniem za ukośną kreską kolejnego numeru.

Na fig. 2 zwrotnica znajduje się w prawym położeniu. Jest ona zamknięta i uwydatniony na rysunku obwód kontrolny prądu stałego zamknął się przez cztery żyły A1do A4 prowadzące do napędu zwrotnicowego WA1, dwa styki czynne AK1.2 i AK1.4 oraz zestyk SUR/3 przekaźnika grupowego kontrolera prawego położenia. W zaznaczonym tylko module zwrotnicowym WG zadziałał kontroler w obwodzie kontrolnym wskazując prawidłowe zamknięcie zwrotnicy w prawym położeniu. Stały prąd kontrolny płynący w przewodach zasilających nie indukuje żadnych napięć w uzwojeniach wtórnych włączonych w te przewody przekładników prądowych T1 do T3, tak, że przekaźniki podłączone do przekładników są w stanie bezprądowym.

Na fig. 3 wprowadzono podane w międzyczasie polecenie nastawienia zwrotnicy w module zwrotnicowym WG celem odłączenia stałego napięcia kontrolnego i załączenia trójfazowego napięcia zasilającego na żyły prowadzące do napędu zwrotnicowego WA1. Przy założonym kierunku przestawiania na uzwojeniu W napędu występuje napięcie fazowe między R i Mp a na uzwojeniach U i V napięcie międzyprzewodowe między fazami S i T. Silnik napędowy rusza nie uruchamiając przy tym natychmiast styków czynnych. Również przekaźniki grupowe SUR, SUL kontrolujące zwrotnicę w prawym i lewym położeniu nie zmieniają początkowo swojego stanu łączeniowego.

Prąd zasilania płynący w żyle A4 indukuje napięcie w przekładniku T3 na stronie wtórnej, które po wyprostowaniu jest doprowadzane do sygnalizatora nawrotu zwrotnicy WMR powodując jego zadziałanie (na fig. 3 nie nastąpiło jeszcze przełączenie styków tego sygnalizatora). Sygnalizator ten służy do wykrywania przepływu prądu nastawczego w żyle A4. Po zadziałaniu uruchamia on pomiar czasu poprzez obwody nie ukazane na rysunku. Pomiar czasu kończy się, gdy zwrotnica osiągnie swoje zadane, nowe położenie krańcowe. Jeżeli w ciągu zadanego maksymalnego czasu przestawiania zwrotnica nie dojdzie do nowego położenia krańcowego, to pojawia się odpowiedni sygnał zakłócenia. Następuje odłączenie prądu nastawczego, zwalnia sygnalizator WMR i zwrotnica może być nawrócona poleceniem nastawienia w przeciwnym kierunku. Wszystkie napędy zwrotnicy są przestawiane w kolejności z powrotem w położenie wyjściowe, z którego miały przejść w nowe położenie krańcowe na wspomniane wyżej polecenie nastawienia. W efekcie zwrotnica znajduje się znów w stabilnym położeniu krańcowym, a więc mogą przejeżdżać przez nią pociągi.

Ponadto, zadaniem sygnalizatora nawrotu zwrotnicy WMR jest zapobieganie podczas przestawiania zwrotnicy zadziałaniu w niewłaściwym czasie niżej objaśnionych przekaźników załączenia zwrotnicy WAR, WAL; służą do tego jego styki WMR/3 lub WMR/2. Poza tym, zadziałanie sygnalizatora WMR powoduje ponowne odłączenie aktualnie aktywnych przekaźników załączenia zwrotnicy.

Na wtórnym uzwojeniu następnego przekładnika T2 jest także indukowane napięcie w wyniku płynących w żyłach A1 i A4 prądów zasilania o różnej wysokości. Napięcie to po wyprostowaniu jest doprowadzane na uzwojenia dwóch przekaźników WAL i WSP. Przekaźnik WAL (załączenie zwrotnicy

PL 192 836B1 w lewo) jest przekaźnikiem jednostanowym, który służy do załączenia przynajmniej jednego z następnych napędów zwrotnicy po ruszeniu napędu zwrotnicowego WA1 z obrotami w lewym kierunku. Obwód załączenia przekaźnika WAL przechodzi przez zestyk rozwierny WAR/1 przekaźnika załączenia WAR (załączenie zwrotnicy w prawo - czyli w kierunku przeciwnym) oraz przez styk WMR/2 sygnalizatora WMR. W związku z tym załączenie przekaźnika WAL zależy od tego, czy w momencie załączenia nie ma polecenia przeciwstawnego nastawienia i czy sygnalizator WMR znajduje się jeszcze w położeniu zasadniczym, to znaczy nie pracuje jeszcze napęd zwrotnicowy WA1.

Poza tym, obwód załączenia przekaźnika WAL przechodzi jeszcze przez zestyk WSD/4 niżej objaśnionego przekaźnika WSD, który jest zamknięty tylko przy przyjętym prawym położeniu zwrotnicy. Połączony równolegle z tym zestykiem własny zestyk zwierny WAL/4 przekaźnika załączeniowego powoduje uniezależnienie dalszego zasilania tego przekaźnika od późniejszego przesterowania przekaźnika WSDpo rozruchu napędu zwrotnicowego WA1.

Z chwilą zadziałania przekaźnika WAL zamyka się między innymi jego zestyk WAL/2 w obwodzie uzwojenia I przekaźnika sterującego kierunkiem obrotu WSD. Przekaźnik ten zadaje kierunek obrotów następnego napędu WA2 załączanego przez przekaźnik WAL, co będzie to jeszcze wyjaśnione dalej na podstawie figur 5i 6.

W przypadku przekaźnika WSD chodzi o przekaźnik dwustanowy, na przykład przekaźnik koercyjny z tylko jednym układem zestyków. Strzałki obok zestyków przekaźnika wskazują, czy układ znajduje się w położeniu zasadniczym czy w położeniu czynnym, przy czym w założonym prawym położeniu zwrotnicy układ znajduje się w położeniu zasadniczym.

Uzwojenie II przekaźnika sterującego WSP jest zasilane z przekładnika prądowego T1, który daje na stronie wtórnej napięcie wystarczające do przełączenia podłączonego przekaźnika, gdy zwrotnica jest przestawiana z położenia lewego w prawe. Przy przyjętym kierunku przestawiania przez uzwojenie pierwotne przekładnika T1 i uzwojenie kompensacyjne T1K tego przekładnika płyną jednakowe, ale przeciwnie skierowane prądy, tak, że na stronie wtórnej nie występuje napięcie potrzebne do wzbudzenia przyłączonych uzwojeń przekaźnikowych.

Figura 4 przedstawia obwód zasilania silnika napędu zwrotnicowego WA1 również jeszcze w fazie rozruchu, przy czym ani styki czynne ani styki przekaźników grupowych sygnałów kontrolnych SUR, SUL nie zmieniły jeszcze swojego położenia. Po zadziałaniu przekaźnika sterującego kierunkiem obrotów WSD w uzwojeniu I tego przekaźnika jest wyłączony prąd jego zestykiem WSD/3 i przygotowane jest zestykiem WSD/1 załączenie uzwojenia II do późniejszego przestawienia napędu w prawe położenie. Jednocześnie zamyka się zestyk WSD/2 przygotowując późniejsze załączenia przekaźnika WAR do przestawienia w prawo.

W międzyczasie zadziałał też załączany zestykiem zwiernym WAL/3 sygnalizator nawrotu zwrotnicy WMR i otworzył swój styk WMR/2 w obwodzie zasilania przekaźnika WAL. Przekaźnik ten odpada i otwiera m. in. swój zestyk WAL/4, co powoduje uniezależnienie późniejszego zadziałania przekaźnika WAL od stanu łączeniowego przekaźnika sterującego kierunkiem obrotów WSD. Jego zestyk WSD/4 zamyka się podczas przestawiania zwrotnicy z lewego położenia w prawe i uniezależnia ponowne załączenie przekaźnika WAL od tego, czy zwrotnica zastała tymczasem wysterowana w prawe położenie przez polecenie nastawienia po osiągnięciu lewego położenia krańcowego albo przez polecenie nawrotu w razie nieosiągnięcia tego położenia krańcowego. Zestyk WAL/1 zamyka się i przygotowuje włączenie przekaźnika załączającego zwrotnicę WAR.

Sygnalizator nawrotu zwrotnicy WMR uniezależnia się swoim stykiem WMR/1 od stanu łączeniowego obu przekaźników WAR i WAL, tak, że podczas całego przestawiania zwrotnicy sygnalizator ten pozostaje wzbudzony.

Przed objaśnieniem dalszego przestawiania napędu zwrotnicowego WA1 na podstawie fig. 7 i następnych przedstawiono na podstawie fig. 5 i 6 sposób przekazywania polecenia nastawienia na następny napęd WA2. Znany jest w zasadzie przedstawiony na fig. 6 układ wysterowania silnika napędowego, przy czym do wysterowania i kontroli następnych napędów zwrotnicowych można byłoby zastosować także inne znane układy napędowe. Tak samo lub podobnie jak przy przekazywaniu polecenie przestawienia napędu WA1na napęd nastawczy WA2, polecenia nastawienia są przekazywane z tego napędu na następny napęd zwrotnicowy a z tego ostatniego na następny napęd, aż zostaną wysterowane do przestawienia wszystkie napędy. Dla przekaźników przyporządkowanych napędowi WA2 wybrano takie same oznaczenia jak dla odpowiednich przekaźników napędu WA1. Umieszczone w obwodach przekaźników napędu WA2 styki przyporządkowanych napędowi WA1 przekaźników

PL 192 836B1 załączeniowych i sterujących są narysowane w polu zaznaczonym ramką kreskową, które ma ponadto oznaczenie napędu zwrotnicowego WA1.

Po zadziałaniu przekaźnika załączającego zwrotnicę WAL w prawo (fig. 3) zamyka się jego zestyk WAL/5 w obwodzie załączania jednego z odpowiednich, przyporządkowanych napędowi WA2 przekaźników załączających WAL. Następnie zamyka się m. in. zestyk WAL/1 tego przekaźnika w obwodzie zasilania uzwojenia nawrotnego I dwustanowego przekaźnika sterującego kierunkiem przestawiania zwrotnicy w prawo WSR. Poprzez zamknięty z grupy czujników napędu WA1 zestyk WSD/5 tamtego przekaźnika wysterowania kierunku obrotów WSD jest załączane napięcie na uzwojenie nawrotne przekaźnika WSR. Przekaźnik ten zmienia swoje położenie łączeniowe, przy czym swoim zestykiem WSR/1 odłącza uzwojenie I i zestykiem WSR/2 przygotowuje późniejsze załączenie swojego uzwojenia nastawczego II. Jednocześnie zamyka się zestyk WSR/3 przekaźnika WSR umożliwiając włączenie uzwojenia nastawczego II dwustanowego przekaźnika sterującego WSL przyporządkowanego kierunkowi przestawiania w lewo. Przekaźnik ten przełącza następnie swoje zestyki, przy czym zestykiem WSL/1 przerywa obwód swojego uzwojenia nastawczego a zestykiem WSL/2 przygotowuje późniejsze włączenie uzwojenia nawrotnego I.

Po zamknięciu zestyków WSR/4 i WSL/4 ustawionego zwrotnie przekaźnika sterującego przebiegiem w prawo WSR i nastawionego przekaźnika sterującego przebiegiem w lewo WSL zamyka się poprowadzony przez styk WAL/3 grupy czujników napędu WA1 obwód zasilania jednostanowego przekaźnika sterującego WSU, który służy do wyłączenia napięcia kontrolnego napędu WA2 i do załączenia napięcia zasilającego z oddzielnego zasilacza sieciowego na żyły prowadzące do silnika napędu zwrotnicowego WA2 (fig. 6). Stałe napięcie kontrolne jest przy tym odłączane przez zestyki WSU/1 i WSU/2 przekaźnika sterującego WSU a załączenia napięcia zasilającego odbywa się przez zestyki WSU/3 do WSU/6. Poprzez zestyk WSL/5 uzwojenia V i U silnika przyporządkowanego napędowi WA2 dostają napięcie istniejące między fazami S i T, natomiast zestyk WSL/6 łączy uzwojenie W silnika z napięciem fazowym R. Po rozruchu silnika napędowego zadziała sygnalizator zwrotnicy WMA i przygotowuje swoimi stykami WMA/1 i WMA/2 włączenie następnego sygnalizatora WME, który po zakończeniu pracy napędu ma wskazać osiągnięcie nowego położenia krańcowego. Zestyki WSR/7 i WSL/7 obu przekaźników sterujących WSR i WSL przygotowują włączenie przekaźnika WUL kontrolującego lewe położenie zwrotnicy WA2 albo też zapobiegają ponownemu włączeniu kontrolera WUR prawego położenia zwrotnicy.

Nie pokazane na rysunku zestyki przekaźników załączania przestawiania zwrotnicy w prawo lub w lewo a także nie pokazane zestyki obu przekaźników sterujących przebiegiem w prawo lub w lewo wysterowują obwody załączania odpowiedniego przekaźnika załączającego lub sterującego następnego napędu zwrotnicowego WA3 (fig. 1). Napęd ten jest załączany i pracuje podobnie jak pozostałe napędy zwrotnicy. Gdy następne napędy zwrotnicowe osiągną swoje położenie krańcowe, zadziałają przynależne do danego położenia krańcowego kontrolery WUL i sygnalizują to położenie zaznaczonemu na fig.1 układowi kontrolnemu.

Niżej objaśnia się na podstawie fig. 10 sposób realizacji sygnalizacji kontrolnej krańcowego położenia napędu WA1 zasilanego bezpośrednio z modułu zwrotnicowego WG oraz sygnalizacji położenia krańcowego zwrotnicy.

Po krótkim omówieniu załączania następnych napędów zwrotnicowych objaśnia się teraz na podstawie fig. 7 przebieg przestawiania napędu zwrotnicowego WA1. Po rozruchu napędu nastąpiło przełączenie jego styków czynnych AK1.1 i AK1.2 i połączenie w gwiazdę uzwojeń napędu. W żyłach prowadzących do silnika napędowego płyną w zasadzie jednakowe, ale przesunięte fazowo prądy zasilające. Powodują one, że napięcia występujące na uzwojeniach wtórnych przekładników T1 do T3 mogą być wykorzystane do pracy podłączonych tam przekaźników. Jednak przekaźniki załączające i przekaźnik sterujący napędu zwrotnicowego WA1 pozostają w stanie bezprądowym, ponieważ każdy z ich obwodów załączających jest przerwany przez co najmniej jeden zestyk. Tylko sygnalizator WMR jest ciągle wzbudzony i powoduje okresową ocenę przebiegu przestawiania. Gdy przynajmniej jeden z następnych napędów opuści swoje położenie krańcowe, zwalnia dotychczas wzbudzony przekaźnik grupowy SUR kontrolujący prawe położenie i przełącza swoje zestyki w przedstawione położenie, w którym przygotowują one przesterowanie przekaźnika wysterowania kierunku obrotów WSP i przepływ kontrolnego prądu stałego po osiągnięciu lewego położenia krańcowego zwrotnicy.

Na fig. 8 przedstawiono obwody zasilania silników przyporządkowanych napędowi zwrotnicowemu WA1 po osiągnięciu nowego położenia krańcowego. Oprócz styków czynnych AK1.1 i AK1.2 zmieniły swoje położenie również dwa inne styki czynne AK1.3 i AK1.4. W porównaniu ze stanem

PL 192 836B1 przyjętym na fig.7 nie zmienił się stan elementów łączeniowych dołączonych do przekładników prądowych.

Na fig. 9 przyjęto, że następne napędy również osiągnęły swoje nowe położenie krańcowe. Sygnały kontrolne tych napędów zwrotnicowych są przekazywane przez przynależne kontrolery, w tym przypadku kontrolery WUL lewego położenia, do układu kontrolnego według fig. 1, który tworzy z tych sygnałów przez logiczną koniunkcję wypadkowy sygnał kontrolny i załącza przyporządkowany lewemu położeniu zwrotnicy przekaźnik grupowy kontrolera lewego położenia (nie pokazany na rysunku). Przekaźnik ten przełącza m. in. swoje zestyki SUL/2 i SUL/3 i powoduje odłączenie uzwojenia napędowego V od punktu zerowego sieci trójfazowej. Oba uzwojenia napędowe U i Wsą pod napięciem istniejącym między fazami R i T a uzwojenie napędowe V jest pod napięciem fazowym S. Zestyk SUL/1 kontrolera grupowego SUL zapewnia, że w przyjętym lewym położeniu zwrotnicy następne polecenie nastawienia może spowodować podtrzymanie tylko uzwojenia I przekaźnika sterującego WSD celem przekazania kierunku obrotów w prawo na następny układ napędowy.

Po rozpoznaniu nowego położenia krańcowego zwrotnicy moduł zwrotnicowy WG powoduje odłączenie trójfazowego zasilania napędu zwrotnicowego WA1. Jednocześnie na żyły A2 i A4 jest załączane stałe napięcie kontrolne. Zamyka się przy tym uwydatniony na fig.10 obwód kontrolny poprzez cztery żyły prowadzące do napędu i trzy uzwojenia napędowe. Z przepływu stałego prądu kontrolnego rozpoznaje moduł zwrotnicowy prawidłowe położenie krańcowe zwrotnicy. Wskutek przepływu stałego prądu kontrolnego zanika napięcie zasilające także na wyjściu przekładnika prądowego T3 i zwalnia sygnalizator WMR; swoimi stykami przygotowuje on włączenie przekaźnika załączającego bieg w prawo WAR i sygnalizatora nawrotu WMR. Gdyby nowe położenie krańcowe nie było osiągnięte w ciągu zainicjowanego z sygnalizatora WMR pomiaru czasu, to moduł zwrotnicowy wyzwoliłby polecenie nastawienia celem nawrotu wszystkich napędów zwrotnicowych i napędy te obracając się kolejno w prawo byłyby znów przestawiane w swoje pierwotne położenie wyjściowe.

W powyższym przykładzie realizacji przyjęto, że ze wszystkich napędów do sterowania zwrotnicy został wysterowany jeden z przewidzianych do tego modułów zwrotnicowych i że pozostałe, po rozruchu pierwszego napędu zwrotnicowego, zostały podłączone kolejno do oddzielnego zasilacza sieciowego. Ale wynalazek obejmuje także przypadek, gdy następne napędy zwrotnicowe nie są podłączane kolejno indywidualnie, lecz na przykład kolejnymi parami, ponieważ zmniejszyłoby to nakłady na środki sterujące; każdy napęd indywidualnie albo wspólnie załączane napędy generowałyby wtedy odpowiednie sygnały kontrolne na obwód kontrolny.

Rozwiązanie według wynalazku jest przydatne również do silników napędowych z innymi niż uprzednio przyjęto układami napędowymi, na przykład układami siedmioprzewodowymi. Ważne jest, aby oprócz korzystnie jednego napędu zasilanego bezpośrednio z modułu zwrotnicowego wszystkie pozostałe napędy były zasilane z oddzielnego zasilacza sieciowego, żeby nie dochodziło do przeciążenia zasilającego modułu zwrotnicowego. Poza tym za pomocą odpowiednich środków łączeniowych trzeba zapewnić, aby napędy do przestawiania zwrotnicy były załączane kolejno z przesunięciem w czasie i w tym samym kierunku obrotu oraz żeby były wspólnie kontrolowane.

W objaśnionym wyżej przykładzie realizacji każdy z silników napędowych jest łączony dwubiegunowo, dzięki czemu silnik nie może ruszyć w razie mimowolnego zetknięcia się jednego z jego przewodów zasilających z przewodem znajdującym się pod napięciem.

Dobrze jest poddać kontroli funkcjonalnej wszystkie przekaźniki wykorzystywane do sterowania i kontroli. Taka kontrola dla większości przekaźników odbywa się w trakcie pracy. Jeżeli przekaźniki zadziałają w niewłaściwym czasie albo nie dają się przesterować lub zwolnić, to jest to wykrywane najpóźniej w następnym przebiegu przestawiania. Przekaźniki nie poddane tej automatycznej kontroli funkcjonalnej, w szczególności kontroli położenia zasadniczego, trzeba poddać specjalnej kontroli działania, podczas której przekaźniki te są odłączane w okresach, w których ich elementy łączeniowe nie oddziaływają na inne nastawniki i sygnalizatory. Odpowiednie sygnały kontrolne powinny być wysyłane do sterującego urządzenia nastawczego. Odbywa się to korzystnie poprzez włączenie styku sygnalizacyjnego w obwód kontrolny bezpośrednio sterowanego napędu zwrotnicowego. Styk ten jest zamknięty tylko wówczas, gdy specjalnie kontrolowany przekaźnik podczas próby zajął przynajmniej chwilowo swoje położenie zasadnicze; odpowiednie sygnały stanu powinny być zapamiętywane i powinny powodować załączenie przekaźnika kontrolnego dla wysterowania styku sygnalizacyjnego. Oczywiście taki przekaźnik kontrolny trzeba również poddać kontroli położenia zasadniczego, mianowicie korzystnie podczas przebiegu przestawiania zwrotnicy. Otwierający się wtedy styk sygnalizacyjny nie oddziałuje na kontrolę położenia napędu zwrotnicowego, ponieważ nie przewidziano takiej

PL 192 836B1 kontroli podczas przestawiania zwrotnicy. Po kontroli zasadniczego położenia przekaźnika kontrolnego powinien on być znów załączany przy spełnieniu pozostałych warunków załączenia (stwierdzenie zasadniczego położenie kontrolowanych przekaźników), żeby zamknął się styk sygnalizacyjny w obwodzie odłączenia napędu bezpośrednio zasilanego i mógł powstać obwód odłączenia.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ do nastawiania i kontroli zwrotnicy z kilkoma trójfazowymi napędami, z których przynajmniej jeden może być sterowany i kontrolowany z modułu zwrotnicowego, przy czym włączanie następnych napędów zwrotnicowych następuje, co najmniej pośrednio przez czujniki w żyłach albo na żyłach silnika napędowego, zasilanego bezpośrednio napędu zwrotnicowego, przy jego rozruchu, a kontrola napędów zwrotnicowych poprzez obwód kontrolny, który ma styki czynne zasilanego bezpośrednio napędu zwrotnicowego i co najmniej pośrednio odpowiednie styki położeniowe wszystkich pozostałych napędów zwrotnicowych, i przy czym, włączenie napędów zwrotnicowych następuje kaskadowo, po rozruchu włączonego jako poprzedni w kaskadzie napędu zwrotnicowego, znamienny tym, że wszystkie następne napędy zwrotnicowe (WA2, WA3) są zasilane z oddzielnego zasilacza sieciowego (SN).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że załączenie przynajmniej jednego z następnych napędów jest uzależnione od zadziałania nastawnika (WAR, WAL) zasilanego z obwodu zasilania wcześniej załączanego napędu (WA1), a także od upływu zadanego okresu liczonego od wysłania polecenia nastawienia na jeden z wcześniej załączanych napędów albo od przepływu prądu nastawczego w obwodzie wcześniej załączanego napędu.
3. 3. Układ według zastrz. 1albo 2, znamienny tym, że w żyle (A4) prowadzącej do przynajmniej jednego silnika napędowego (WA1) zasilanego z modułu zwrotnicowego (WG), przez którą doprowadzane są każdorazowo napięcia międzyfazowe na dwa uzwojenia (U, V lub U, W) tego silnika przy rozruchu zarówno w jednym jak i w drugim kierunku, włączone są uzwojenia pierwotne dwóch przekładników prądowych (T1, T2), przekładniki prądowe mają przynależne uzwojenia kompensacyjne (T1K, T2K) w żyłach skojarzonych każdorazowo z tymi żyłami (A2, A1), przy rozruchu silnika napędowego i działają po stronie wtórnej na przynależne przekaźniki (WAR, WAL, WSD), które działają przy rozruchu napędu (WA1) w jednym albo drugim kierunku obrotów i przy tym zestyki zwierne (WAR/5, WAL/5) zamykają się w obwodzie załączania przynajmniej jednego z następnych silników napędowych (WA2).
4. 4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że przekładniki prądowe (T1, T2) działają po stronie wtórnej każdorazowo na dwa przekaźniki, z których jeden (WAR, WAL) jest jednostanowy i ma przynajmniej jeden zestyk zwierny (WAR/5, WAL/5) w obwodzie załączania przynajmniej jednego następnego silnika napędowego (WA2) oraz drugi przekaźnik jest dwustanowym przekaźnikiem (WSD), którego uzwojenia poprzez zestyki zwierne (WAR/2, WAL/2) przekaźnika jednostanowego zasilanego z tego samego przekładnika mogą być dołączone do jednego albo drugiego przekładnika prądowego i który swoimi zestykami (WSD/5, WSD/6) w obwodzie zasilania przynajmniej jednego, zależnego odpowiednio od kierunku obrotów dwustanowego przekaźnika (WSL, WSR) przynajmniej jednego następnego silnika napędowego (WA2) zadaje jego kierunek obrotów.
5. 5. Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że zawiera następny przekładnik prądowy (T3), który jest włączony w tę samą żyłę (A4) co pozostałe przekładniki (T1, T2), i który poprzez połączone równolegle ze sobą zestyki zwierne (WAL/3, WAR/3) obu przekaźników jednostanowych oraz własny zestyk zwierny (WMR/1) zasila przekaźnik sygnalizacyjny (WMR) do oznaczania rozruchu i przebiegu przestawiania silnika.
6. 6. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że obwód załączania jednostanowego przekaźnika (WAR) zasilanego z przekładnika prądowego (T1) przechodzi przez połączone szeregowo zestyki rozwierne (WAL/1, WMR/3) jednostanowego przekaźnika (WAL) zasilanego z innego przekładnika prądowego (T2), przekaźnik sygnalizacyjny (WMR) oraz zestyk zwierny (WAR/4) jednostanowego przekaźnika (WAR) równolegle do otwartego lub zamkniętego zestyku (WSD/2) dwustanowego przekaźnika (WSD), przy czym zamknięty zestyk (WSD/4) jest umieszczony w obwodzie załączenia tego jednostanowego przekaźnika (WAL), który może być załączony przy następnym przebiegu przestawiania zwrotnicy.

   PL 192 836B1
7. 7. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że obwody załączania dwustanowego przekaźnika (WSD) są poprowadzone odpowiednio przez zestyk rozwierny (SUR/1, SUL/1) grupowego kontrolera położenia zwrotnicy do określenia tego położenia zwrotnicy, w które należy przesterować zwrotnicę po załączeniu danego uzwojenia przekaźnika dwustanowego.
8. 8. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że przekaźnik sygnalizacyjny (WMR) z chwilą swojego zadziałania inicjuje pomiar czasu dla ograniczenia czasu przestawiania zwrotnicy.
9. 9. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że następne silniki napędowe (WA2, WA3) są zasilane z oddzielnego zasilacza sieciowego (NS) napięciem zmniejszonym w porównaniu z nominalnym napięciem silników napędowych.
10. 10. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że w przypadku zwrotnic z ruchomymi krzyżownicami silnik nastawczy do zwalniania przytrzymywacza krzyżownicy (NH) może być załączony przez przewidziane do tego nastawniki przed rozruchem napędu lub napędów do wysterowania dzioba krzyżownicy i może być z powrotem wyłączony dopiero po zatrzymaniu tych silników napędowych.
11. 11. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że nastawniki łączą na wszystkich biegunach uzwojenia przyporządkowanych im każdorazowo silników napędowych.
12. 12. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że do kontroli danego położenia krańcowego zwrotnicy przewidziany jest obwód kontrolny, który jest poprowadzony przez uzwojenia (U, V, W) bezpośrednio zasilanego silnika napędowego (WA1), jego przewody zasilające (A1 do A4) i własne styki czynne (AK1.2, AK1.4) oraz przynajmniej pośrednio przez styki czynne lub styki położeniowe (SUR/3) następnych napędów zwrotnicowych (WA2, WA3) i ewentualnie styki próbników położenia krańcowego.
13. 13. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że obwód kontrolny ma styki czynne (AK1.2, AK1.4) bezpośrednio zasilanego silnika napędowego (WA1) oraz połączone z nimi szeregowo zestyki (SUR/3) grupowych przekaźników położenia (SUR), których położenie łączeniowe zależy od położenia łączeniowego styków czynnych następnych napędów zwrotnicowych (WA2, WA3) i ewentualnie styków próbników położenia krańcowego.
14. 14. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że oprócz czasu przestawiania silnika napędowego zasilanego bezpośrednio z modułu zwrotnicowego przewidziana jest kontrola położenia zasadniczego elementów łączeniowych do sterowania i kontroli napędów zwrotnicowych, przy czym kontrola położenia zasadniczego odbywa się przynajmniej pośrednio w obwodzie kontrolnym.