Определение класса усиления электронного контроллера электромеханического состояния изолирующего стыка
- Авторлар: 1, 1
-
Мекемелер:
- Самарский государственный университет путей сообщения
- Шығарылым: Том 1 (2022)
- Беттер: 405-407
- Бөлім: Электроника и радиоэлектроника
- URL: https://journals.eco-vector.com/osnk-sr/article/view/107347
- ID: 107347
Дәйексөз келтіру
Толық мәтін
Аннотация
Обоснование. На российских железных дорогах активно внедряются различные технологии. Безопасность же является основной задачей ОАО «РЖД». Правильное использование технологий поможет своевременно обнаружить и предупредить угрозу незаконного вмешательства в работу транспортного комплекса государства, тем самым обеспечив полную безопасность перемещения пассажиров и перевозки грузов на любые расстояния.
Цель — определение класса усиления электронного контроллера электромеханического состояния изолирующего стыка.
Методы. На лабораторной базе кафедры «Электротехника» был разработан способ [1] и создано устройство [2] контроля электромеханического состояния изолирующего стыка (рис. 1). Экспериментально определен класс усиления устройства и оптимальный принцип его работы.
Рис. 1. Устройство контроля электромеханического состояния изолирующего стыка
Устройство работает по алгоритму (рис. 2), суть которого заключается в начальной самодиагностике и определении электромеханического состояния стыка за счет бесконтактных датчиков.
Рис. 2. Алгоритм работы устройства контроля электромеханического состояния изолирующего стыка
Контроль электромеханического состояния осуществляется за счет датчиков Холла и намагниченных концов рельс в изолирующем стыке. Данным устройством можно контролировать также уровень намагниченности и пробои изолирующего стыка.
В зависимости от уровня магнитного поля операционный усилитель в устройстве вырабатывает дифференциальное напряжение, уровень которого кодируется бинарным кодом и однозначно классифицируется как:
1) зеленая зона — безопасный уровень;
2) желтая зона — на изолирующий стык необходимо обратить внимание;
3) красная зона — изолирующий стык пробит или находится в аварийном состоянии.
После оцифровки уровня сигнала код состояния изолирующего стыка передается в микропроцессор устройства, сохраняется в памяти и передается АРМ-обслуживающему персоналу.
В основе работы устройства лежит операционный усилитель. Операционными усилителями (ОУ) называется широкий класс усилителей постоянного тока с большим коэффициентом усиления, предназначенных для работы с глубокой обратной связью.
Результаты. Для определения класса понадобился разностный усилитель, который увеличивает разность двух входных напряжений и представляет сочетание инвертирующего и неинвертирующего усилителей. Устройство работает подобно транзисторам в усилителе класса D. В отличие от других классов транзистор работает в ключевом режиме: либо открыт, либо закрыт. Иногда применяется положительная обратная связь для ускорения смены состояния.
Вывод. Проведенное экспериментальное исследование в лаборатории показало, что для контроллера электромеханического состояния изолирующего стыка необходимо использовать по два операционных усилителя на стык подобно транзисторам работ в усилителе класса D.
Предлагаемое устройство контроля электромеханического состояния изолирующего стыка, реализующее способ, позволяет:
- обеспечить своевременный ремонт и профилактику изолирующего стыка;
- обеспечить непрерывный мониторинг изолирующего стыка;
- повысить безопасность движения поездов на 10–15 %;
- увеличить срок службы изолирующего стыка в 2–3 раза.
Толық мәтін
Обоснование. На российских железных дорогах активно внедряются различные технологии. Безопасность же является основной задачей ОАО «РЖД». Правильное использование технологий поможет своевременно обнаружить и предупредить угрозу незаконного вмешательства в работу транспортного комплекса государства, тем самым обеспечив полную безопасность перемещения пассажиров и перевозки грузов на любые расстояния.
Цель — определение класса усиления электронного контроллера электромеханического состояния изолирующего стыка.
Методы. На лабораторной базе кафедры «Электротехника» был разработан способ [1] и создано устройство [2] контроля электромеханического состояния изолирующего стыка (рис. 1). Экспериментально определен класс усиления устройства и оптимальный принцип его работы.
Рис. 1. Устройство контроля электромеханического состояния изолирующего стыка
Устройство работает по алгоритму (рис. 2), суть которого заключается в начальной самодиагностике и определении электромеханического состояния стыка за счет бесконтактных датчиков.
Рис. 2. Алгоритм работы устройства контроля электромеханического состояния изолирующего стыка
Контроль электромеханического состояния осуществляется за счет датчиков Холла и намагниченных концов рельс в изолирующем стыке. Данным устройством можно контролировать также уровень намагниченности и пробои изолирующего стыка.
В зависимости от уровня магнитного поля операционный усилитель в устройстве вырабатывает дифференциальное напряжение, уровень которого кодируется бинарным кодом и однозначно классифицируется как:
1) зеленая зона — безопасный уровень;
2) желтая зона — на изолирующий стык необходимо обратить внимание;
3) красная зона — изолирующий стык пробит или находится в аварийном состоянии.
После оцифровки уровня сигнала код состояния изолирующего стыка передается в микропроцессор устройства, сохраняется в памяти и передается АРМ-обслуживающему персоналу.
В основе работы устройства лежит операционный усилитель. Операционными усилителями (ОУ) называется широкий класс усилителей постоянного тока с большим коэффициентом усиления, предназначенных для работы с глубокой обратной связью.
Результаты. Для определения класса понадобился разностный усилитель, который увеличивает разность двух входных напряжений и представляет сочетание инвертирующего и неинвертирующего усилителей. Устройство работает подобно транзисторам в усилителе класса D. В отличие от других классов транзистор работает в ключевом режиме: либо открыт, либо закрыт. Иногда применяется положительная обратная связь для ускорения смены состояния.
Вывод. Проведенное экспериментальное исследование в лаборатории показало, что для контроллера электромеханического состояния изолирующего стыка необходимо использовать по два операционных усилителя на стык подобно транзисторам работ в усилителе класса D.
Предлагаемое устройство контроля электромеханического состояния изолирующего стыка, реализующее способ, позволяет:
- обеспечить своевременный ремонт и профилактику изолирующего стыка;
- обеспечить непрерывный мониторинг изолирующего стыка;
- повысить безопасность движения поездов на 10–15 %;
- увеличить срок службы изолирующего стыка в 2–3 раза.
Авторлар туралы
Самарский государственный университет путей сообщения
Email: karinalistik74@gmail.com
студентка, группа СМб-11, электротехнический факультет
Ресей, СамараСамарский государственный университет путей сообщения
Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: nik-shorokhov@mail.ru
научный руководитель, доцент кафедры «Электротехника»
Ресей, СамараӘдебиет тізімі
- Патент РФ на полезную модель №190377/28.06.2019. Ермишкина И.А., Евдошенко И.Ю., Шорохов Н.С. Устройство контроля электромеханического состояния изолирующего стыка.
- Патент РФ на изобретение № 2709993/23.12.2019. Ермишкина И.А., Евдошенко И.Ю., Шорохов Н.С. Способ электромеханического мониторинга состояния изолирующего стыка
Қосымша файлдар
