Индуктивный датчик автоматической локомотивной сигнализации

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл, В 60q 9/00

Заявлено 31.VI I I.1970 (№ 1472288/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.Ъ .1972. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 16Х1.1972

Комитет ео делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 621 332 523(088 8) Автор изобретения

В. П, Жох

Заявитеч

Харьковский инстчпут инженеров железнодорожного транспорта им, С. М. Кирова

ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК АВТОМАТИЧЕСКОЙ

ЛОКОМОТИВНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к железнодорожному транспорту, и может быть применено в приборе для оонаружения шпал с низким электрическим сопротивлением изоляции, а также в автоматической локомотивной сигнализации в качестве датчика для индуктивной связи с рельсами, по которым проходит переменный электрический ток.

Известный индуктивный датчик содержит чувствительный элемент в виде катушки индуктивности с железным сердечником формы прямоугольного параллелепипеда, ориентированным в горизонтальной плоскости, и элемент его крепления к раме локомотива над 15 ходовым рельсом.

Недостатком известных индуктивных датчиков является значительное изменение величины индуктированиой в катушке э.д.с. при смещении датчика относительно оси рельса, а также при появлении под кат чпкой рельсовой подкладки.

Прп использовании такого датчика, например, в приборе для обнаружения неисправных шпал этот недостаток снижает чувствительность прибора. Это объясняется тем, что при движении тележки расстояние между катушками и рельсом изменяется и происходит разбаланс дифференциальной схемы. При этом прибор реагирует только на такие места утеч- 30 ки тока, которые вызывают разбаланс больший, чем от смещения катушки.

В автоматической локомотивной сигнализации из-за колебаний катушек относительно рельса, а также из-за искажения магнитного поля ходового тока подкладками появляются помехи, которые могут привести к нарушению действия системы.

Цель изобретения — повысить надежность и снизить уровень помех, возникающих при смещении чувствительного элемента.

Это достигается тем, что чувствительный элемент снабжен второй индуктивной катушкой, соединенной последовательно с первой, причем оси катушек, установленных симметрично относительно оси рельса, расположены в вертикальной плоскости под острым углом к горизонтали.

На фиг. 1 показан индуктивный датчик и его нормальное положение относительно рельса; на фиг. 2 — конфигурация магнитного голя вокруг рельса с током и взаиморасположение силовых линий и сердечников датчика при вертикальном его смещении.

Индуктивный датчик состоит из двух катушек индуктивности 1 с железными сердечниками 2, имеющими форму прямоугольного параллелепипеда. Катушки с сердечниками закреплены в рамках 8, имеющих шарнирное соединение с горизонтальной планкой 4. Пу Риа. 2

Корректоры: М. Коробова и Е. Давыдкина

Техред Е. Борисова

Редактор В. Фельдман

Заказ 1768/7

Подписное

Тираж 448

Изд. № 670

Типография, пр. Сапунова, 2 тем поворота рамки в шарнире устанавливается заданный угол наклона оси катушки к горизонтальной прямой, после чего рамка жестко фиксируется в этом положении с помощью гайки и контргайки. Датчик прикрепляется к раме подвижной единицы при помощи вертикального стержня 5. Датчик располагается симметрично над рельсом относительно его вертикальной оси.

Обмотки катушек датчика соединены последовательно.

Для механической и атмосферной защиты катушки датчика помещаются в корпус из магнитонейтрального материала.

При протекании переменного тока в рельсе вокруг него образуется магнитное поле, напряженность которого уменьшается с удалением от центра рельса, Поэтому при смещении известного датчика индуктирования э.д.с. в нем изменяется.: "

При горизонтальном смещении предлагаемого датчика одна его катушка приближаегся к вертикальной оси, и в ней увеличивается э.д.с., а другая удаляется, и э.д.с. в ней уменьшается, в результате суммарная э.д.с. изменяется незначительно.

При вертикальном смещении предлагаемого датчика, например при подъеме, катушки датчика перемещаются в область с меньшей напряженностью поля, но вместе с тем уменьшается также угол между силовыми линиями и осями катушек, что компенсирует уменьшение напряженности магнитного поля (фиг. 2).

В результате этого при вертикальном смещении датчика, так же как и при горизонтальном, суммарная э.д.с. в нем изменяется незначительно. Уменьшение угла между силовыми линиями и осями катушек при подъеме датчика происходит потому, что центры катушек смещены относительно вертикальной оси рельса. При наличии металлической подкладки или накладки магнитное поле вокруг рельса смещается вниз по вертикали, что равносильно подъему датчика над рельсом. Поэтому наличие или отсутствие подкладки под датчиком не приводит к значительному изме5 нению э.д,с.

Установленное расстояние между центрами катушек и угол наклона их выбирается экспериментально в зависимости от размеров катушек и высоты подвески их над рельсом, при

10 этом тип рельсов сказывается незначительно.

Такой же эффект слабой зависимости э.д.с. от вертикального смещения наблюдается и при .строго концентрических силовых линиях.

Это объясняется тем, что тч пой угол между

15 окружностью и вертикальной прямой, параллельной вертикальной оси концентрических окружностей, уменьшается с увеличением радиуса окружности. Следовательно, уменьшается угол между осью катушки и

20 окружностями при перемещении центра катушки вверх по вертикальной линии, Благодаря этому предлагаемый датчик может быть использован для индуктивной связи с проводниками круглого сечения.

Предмет изобретения

Индуктивный датчик автоматической локомотивной сигнализации, содержащий расположенный в немагнитном защитном корпусе чувствительный элемент в виде индуктивной катушки и элемент его крепления к раме локомотива над ходовым рельсом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и снижения уровня помех, возникающих при смешении чувствительного элемента, чувствительный элемент снабжен второй индуктивной катушкой, соединенной последовательно с первой, причем оси катушек, установленных симметрично относительно оси рельса, расположены в вертикальной плоскости под острым углом к горизонтали.