Глава 3. Напольные датчики горочных систем автоматизации

3.1. Индуктивные датчики Магнитоиндукционный датчик педального типа

Широкое применение на железнодорожном транспорте нашли датчики магнитоиндукционного типа. Бесконтактная магнитная педаль типа ПБМ-56 представляет собой путевой датчик без ис­точника питания, состоящий из постоянного магнита размером 60x68x80 мм с насаженной на него обмоткой, имеющей 5000 вит­ков из провода ПЭЛШО диаметром 0,27 мм. Сопротивление об­мотки 300 Ом. Датчик устанавливают на рельс внутри колеи. Верх­нюю плоскость магнита располагают на 10 мм ниже головки рель­са. При прохождении колеса или другой ферромагнитной массы над педалью изменяется конфигурация магнитного потока Ф, в результате чего в обмотке индуцируется ЭДС — Е:

E= ­- ω dФ/dt

Скорость прохождения колеса над педалью определяет скорость изменения магнитного потока (dФ/dt) и, следовательно, зна­чение выходного сигнала Е. В момент проследования колеса над центром педали выходной сигнал меняет полярность.

Приемником сигнала от педали является поляризованное реле РП-7 в релейной ячейке РЯ-ПБМ-56 (рис. 3.1).

Опыт эксплуатации датчиков ПБМ-56 на сортировочных гор­ках показал их невысокую надежность. Причинами отказов этих датчиков являются:

вибрация рельсов; напрессовка снега и льда; механические повреж­дения; влияние магнитных полей тяговых двигателей; климатичес-

Р ис. 3.1. Педальный датчик ПБМ-56

кие факторы. Существенные недостатки датчика — это низкая чув­ствительность, зависящая от скорости движения отцепа; низкая помехозащищенность от токов в рельсовых линиях.

Более совершенным считается путевой датчик трансформаторного типа ДП-50 с преобразователем сигнала путевого датчика ПСДП-50 (рис. 3.2). Принципиальной особенностью этого датчика является возможность фиксации нулевых скоростей движения ТС. Чувстви­тельный элемент датчика состоит из двух стержневых магнитопроводов. На них надеты катушки с питающими обмотками ω_пс, ω_пк, соединенными последовательно, и катушки с выходными обмотка­ми ω_вс и ω_вк, которые включены последовательно и встречно.

При подаче переменного напряжения на питающие обмотки создаются сигнальный Фс и компенсационный Фк магнитные потоки. В отсутствие колеса над датчиком потоки замыкаются по цепям: поток Ф_с -— через сигнальный магнитопровод, воздушные промежутки, головку рельса; поток Ф_к — через компенсационный магнитопровод, воздушные промежутки, подошву рельса.

В отрегулированном датчике эти потоки одинаковы и по амп­литуде и по фазе, следовательно, ЭДС, индуцируемые в выходных обмотках, будут одинаковыми, а выходное напряжение на зажи­мах 3—4 равно нулю.

При появлении реборды колеса над датчиком воздушные про­межутки сигнального стержня уменьшаются. В результате увеличи­вается ЭДС, наводимая в обмотке ω_вс. На выходе возникает раз­ность ЭДС, являющаяся сигналом наличия колеса в зоне датчика. Сигнал передается по кабелю на вход преобразователя ПСДП-50.

Преобразователь имеет: конденсатор С1; разделительный транс­форматор Тр; выпрямительный мост Д1—Д4; сглаживающий кон­денсатор С2; пороговый элемент на транзисторах Т1 и Т2.

Рис. 3.3 Датчик трансформаторного типа

Если на входе преобразователя сигнала нет. то транзистор Т1 открыт положительным потенциалом отделителя, образуемого резисторами R2 и R3. При увеличении сигнала до величины поро­га срабатывания ток транзистора Т1 скачкообразно уменьшается, а транзистор Т2 открывается, выдавая выходной сигнал. В этом состоянии преобразователь находится до тех пор, пока входное напряжение не уменьшится до напряжения отпускания.

Пороговый элемент срабатывает при напряжении 1,2—1,3 В, а обесточивается при напряжении 0,5—0,6 В. Изменение зоны чув­ствительности датчика существенно зависит от ориентации датчи­ка в горизонтальной и вертикальной плоскостях, от износа рельса и проката бандажа.