專利名稱：用于控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及交通運(yùn)輸鐵路信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景-
隨著鐵路運(yùn)輸"高速、重載"的需求，大量的采用了三相交流轉(zhuǎn)轍設(shè)備，對(duì) 于該設(shè)備的控制電路無論是電氣集中聯(lián)鎖還是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖，采用的都是繼電器構(gòu) 成的邏輯控制電路來實(shí)現(xiàn)。該繼電電路存在以下問題
1、 安全性存在隱患。
(1) 繼電電路由分離元件和繼電器構(gòu)成，采用的是繼電器的接點(diǎn)控制技術(shù)， 一般技術(shù)人員采用封連接點(diǎn)的方法很容易改變其控制邏輯，安全性存在很大隱 患。
(2) 由繼電器構(gòu)成的表示電路在相同時(shí)段只能監(jiān)測一個(gè)位置的信號(hào)，即當(dāng) 道岔執(zhí)行定操命令后，只監(jiān)測定位表示信號(hào)，如果定位表示電路有信號(hào)，則認(rèn)為 道岔處于定位位置，否則道岔處于四開位置；當(dāng)?shù)啦韴?zhí)行反操命令后，只監(jiān)測反 位表示信號(hào)，如果反位表示電路有信號(hào)，則認(rèn)為道岔處于反位位置，否則道岔處 于四開位置。這種道岔位置監(jiān)測方法在正常情況下沒有安全問題，但在車站施工 或設(shè)備維修時(shí)，工程技術(shù)人員往往為了測試和査找故障方便，同時(shí)在定位位置和 反位位置均加入表示二極管，當(dāng)測試試驗(yàn)時(shí)，如執(zhí)行定操指令后，無論轉(zhuǎn)轍機(jī)處 于何種位置，由于外電路已經(jīng)構(gòu)成，均認(rèn)為道岔處于定位位置，同樣當(dāng)執(zhí)行反操 指令后，無論轉(zhuǎn)轍機(jī)處于何種位置，均認(rèn)為道岔處于反位位置，這樣就構(gòu)成了一 個(gè)虛假的位置表示，對(duì)實(shí)際運(yùn)營造成非常大的安全隱患。
2、 可維護(hù)性差。繼電電路由分離元件和繼電器構(gòu)成，出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)沒 有自檢功能，全靠技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)和簡單測試來排除故障，査找故障原因和排除 故障困難。3、可擴(kuò)展性差。當(dāng)系統(tǒng)需要進(jìn)行擴(kuò)展或者改造時(shí)，繼電電路需要大量的配 線。 一方面增加故障率，另一方面延長施工周期，影響使用效率
實(shí)用新型內(nèi)容
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本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種用于控制三相 交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置。采用模塊化電子電路取代由安全性繼電器構(gòu)成的三相交流轉(zhuǎn) 轍機(jī)控制表示電路，提供一種安全可靠、易擴(kuò)展、易維護(hù)的電子控制三相交流轉(zhuǎn) 轍機(jī)模塊。
本實(shí)用新型的目的可以通過采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種用于控制三相 交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置，包括有鎖閉防護(hù)電路(3)，其主要特在于還包括有三相交 流動(dòng)作電源輸入電源鑒別電路(2)，其輸出端依次連接鎖閉防護(hù)電路(3)、動(dòng)作
電路過流及檢測電路(5)、轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路(6)以驅(qū)動(dòng)三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8);
三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)的輸出端連接表示信號(hào)采集電路(7);通信電路(1)、電
源鑒別電路(2)、動(dòng)作電路過流及檢測電路(5)、表示信號(hào)檢測電路(7)的輸 出端連接微控制器系統(tǒng)(4)的輸入端；微控制器系統(tǒng)(4)的輸出端設(shè)有鎖閉防 護(hù)電路(3)、轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路(6);表示信號(hào)檢測電路(7)的輸入端有表 示電源輸入
所述的通信電路(l),完成道岔轉(zhuǎn)動(dòng)操作命令的接收、道岔表示狀態(tài)的傳送； 所述的通信電路(1)采用CAN電路現(xiàn)場總線；
所述的電源鑒別電路(2)對(duì)三相交流輸入電源電壓、缺相和相序的檢測；
所述的鎖閉防護(hù)電路(3)，輸入端連接至微控制器系統(tǒng)(4)，當(dāng)微控制器系
統(tǒng)(4)接收到鎖閉命令或自檢故障時(shí)切斷轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電源；
所述的動(dòng)作電路過流及檢測電路(5)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電流的采集和對(duì)動(dòng)作
電路的保護(hù)；
所述的轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路(6)，控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)； 所述的表示信號(hào)采集電路(7)用于實(shí)時(shí)檢査轉(zhuǎn)轍機(jī)的位置情況。
所述的用于控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置，所述的電源鑒別電路(2)包括有 三相電源的AB、 BC之間連接有電阻(2-1、 2-3)與電壓傳感器(2-2、 2-4)的 輸入端，電壓傳感器(2-2、 2-4)的輸出端連接運(yùn)算放大器(2-5、 2-6)電壓實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后接入微控制器系統(tǒng)(4)的AD引腳線。
所述的用于控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置，所述的轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路(6) 包括有在微控制器系統(tǒng)(4)的輸出端設(shè)有隔離驅(qū)動(dòng)電路(6-1)，在隔離驅(qū)動(dòng)電 路(6-1)的輸出端設(shè)有與三相電源分別連接的電源開關(guān)(Kl、 K2、 K3)和換向 開關(guān)(K4、 K5、 K6、 K7)，其中換向開關(guān)(K4、 K5)與電源開關(guān)(Kl)電連接， 換向開關(guān)(K6、 K7)與電源開關(guān)(K2)電連接；電源開關(guān)(Kl、 K2)通過換向 開關(guān)(K4、 K5、 K6、 K7)、電源開關(guān)(K3)分別與三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)輸入端 (X5、 X3、 X2、 X4、 XI)電連接。
所述的用于控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置，所述的表示信號(hào)采集電路(7)包 括有表示變壓器(7-3)的輸出端分別設(shè)有電阻(7-4)、開關(guān)(K13)，開關(guān)(K13) 連接于三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)輸入端(XI);電阻(7-4)的輸出端連接開關(guān)(K11) 和開關(guān)(K12);開關(guān)(K11)與開關(guān)(K14)串連并與三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)輸入 端(X2)電連接；開關(guān)(K11)的輸出端連接定位表示檢測電路(7-5)，并與三 相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)輸入端(X4)電連接；開關(guān)(K12)與開關(guān)(K15)串連并 與三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)輸入端(X3)電連接；開關(guān)(K12)的輸出端連接反位 表示檢測電路(7-6)，并與三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)輸入端(X5)電連接；定位表 示檢測電路(7-5)、反位表示檢測電路(7-6)的輸出端轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后接入 微控制器系統(tǒng)(4)的MCU引腳。 所述的開關(guān)為電子開關(guān)。
通信電路采用現(xiàn)場總線方式，接收聯(lián)鎖主機(jī)道岔動(dòng)作命令，向聯(lián)鎖主機(jī)返回 道岔表示狀態(tài)信息。
本實(shí)用新型的有益效果采用無觸點(diǎn)控制技術(shù)、模塊化的結(jié)構(gòu)，用電子電路 取代由安全型繼電器構(gòu)成的控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換表示電路，一般技術(shù)人員采 用常規(guī)手段無法改變其既有邏輯關(guān)系，完全消除了由于封連接點(diǎn)而構(gòu)成的事故隱 患，安全性得到大幅度的提高。并能夠?qū)Φ啦淼亩ㄎ?、反位的表示進(jìn)行雙向安全 性實(shí)時(shí)檢測和分析，安全性得到大幅度的提高。裝置采用模塊化設(shè)計(jì)思路，具有 自檢功能，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)構(gòu)建，組成系統(tǒng)方便，排除故障快捷，可維護(hù)性和可擴(kuò) 展性強(qiáng)。
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圖1是本實(shí)用新型的控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置的方框圖2是本實(shí)用新型裝置的三相交流電源鑒別電路2的示意圖3是本實(shí)用新型裝置的三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路6的示意圖4是本實(shí)用新型裝置的三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)表示信號(hào)采集電路7的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示之最佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳述-
實(shí)施例l，見圖l, 一種用于控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置，包括有鎖閉防護(hù)
電路3，還包括有三相交流動(dòng)作電源輸入電源鑒別電路2，其輸出端依次連接鎖 閉防護(hù)電路3、動(dòng)作電路過流及檢測電路5、轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路6以驅(qū)動(dòng)三相
交流轉(zhuǎn)轍機(jī)8;三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)8的輸出端連接表示信號(hào)采集電路7;通信電路
1、電源鑒別電路2、動(dòng)作電路過流及檢測電路5、表示信號(hào)檢測電路7的輸出端 連接微控制器系統(tǒng)4的輸入端；微控制器系統(tǒng)4的輸出端設(shè)有鎖閉防護(hù)電路3、 轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路6;表示信號(hào)檢測電路7的輸入端有表示電源輸入
所述的通信電路l，完成道岔轉(zhuǎn)動(dòng)操作命令的接收、道岔表示狀態(tài)的傳送； 所述的通信電路1采用CAN電路現(xiàn)場總線；
所述的電源鑒別電路2對(duì)三相交流輸入電源電壓、斷相和相序的檢測；
所述的鎖閉防護(hù)電路3，輸入端連接至微控制器系統(tǒng)4，當(dāng)微控制器系統(tǒng)4 接收到鎖閉命令或自檢故障時(shí)切斷轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電源；
所述的動(dòng)作電路過流及檢測電路5實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電流的采集和對(duì)動(dòng)作電 路的保護(hù)；
所述的轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路6，控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；
所述的表示信號(hào)采集電路7用于實(shí)時(shí)檢査轉(zhuǎn)轍機(jī)的位置情況。 實(shí)施例2，見圖2，所述的電源鑒別電路2包括有三相電源的AB、 BC之間 連接有電阻2-l、 2-3與電壓傳感器2-2、 2-4的輸入端，電壓傳感器2-2、 2-4的 輸出端連接運(yùn)算放大器2-5、 2-6電壓實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后接入微控制器 系統(tǒng)4的AD引腳線?？刂破饔?jì)算出相電壓并根據(jù)數(shù)/模轉(zhuǎn)換值判斷相序是否正實(shí)施例3，見圖3， 一種用于控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置，所述的轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng) 作驅(qū)動(dòng)電路6包括有在微控制器系統(tǒng)4的輸出端設(shè)有隔離驅(qū)動(dòng)電路6-1，在隔離 驅(qū)動(dòng)電路6-l的輸出端設(shè)有與三相電源分別連接的電源開關(guān)K1、 K2、 K3和換向 開關(guān)K4、 K5、 K6、 K7，其中換向開關(guān)K4、 K5與電源開關(guān)K1電連接，換向開 關(guān)K6、 K7與電源開關(guān)K2電連接；電源開關(guān)K1、 K2通過換向開關(guān)K4、 K5、 K6、 K7、電源開關(guān)K3分別與三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)8輸入端X5、 X3、 X2、 X4、 XI 電連接。三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)8向定位轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電源開關(guān)全部閉合，同時(shí)換向開關(guān)中 的K4、K6閉合；向反位轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電源開關(guān)全部閉合，同時(shí)換向開關(guān)中的K5、 K7閉合；無論是向反位轉(zhuǎn)動(dòng)還是向定位轉(zhuǎn)動(dòng)，都是首先閉合電源開關(guān)，從動(dòng)作 電路過流及檢測電路5檢測是否開關(guān)故障，如果沒有故障，則斷開電源開關(guān)，閉 合換向開關(guān)，完成道岔的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電源開關(guān)和換向開關(guān)的檢査。
實(shí)施例4，見圖4， 一種用于控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置，所述的表示信號(hào) 采集電路7包括有表示變壓器7-3的輸出端分別設(shè)有電阻7-4、開關(guān)K13，開關(guān) K13連接于三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)8輸入端XI;電阻7-4的輸出端連接開關(guān)Kll和開 關(guān)K12;開關(guān)Kll與開關(guān)K14串連并與三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)8輸入端X2電連接；開 關(guān)Kll的輸出端連接定位表示檢測電路7-5，并與三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)8輸入端X4 電連接；開關(guān)K12與開關(guān)K15串連并與三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)8輸入端X3電連接； 開關(guān)K12的輸出端連接反位表示檢測電路7-6，并與三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)8輸入端 X5電連接；定位表示檢測電路7-5、反位表示檢測電路7-6的輸出端轉(zhuǎn)換為數(shù)字 信號(hào)后接入微控制器系統(tǒng)4的MCU引腳。當(dāng)檢測表示信號(hào)時(shí)，先閉合K11、K13 和K14，通過定表檢測電路檢査是否有信號(hào)，如果有，則將定表標(biāo)志設(shè)置為"l"， 否則設(shè)置為"0";然后閉合K12、 K13和K15，通過反表檢測電路檢査是否有信 號(hào)，如果有，則將反表標(biāo)志設(shè)置為"l"，否則設(shè)置為"0";如果定表標(biāo)志為"l"、 反表標(biāo)志為"0"，則轉(zhuǎn)轍機(jī)的位置為定位表示；如果定表標(biāo)志為"0"、反表標(biāo)志 為"1"，則轉(zhuǎn)轍機(jī)的位置為反位表示；如果定表標(biāo)志和反表標(biāo)志均為"1"或者 均為"0"，則轉(zhuǎn)轍機(jī)的位置為四開表示。
實(shí)施例5，實(shí)施例1一4的開關(guān)為電子開關(guān)。
權(quán)利要求1.一種用于控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置，包括有鎖閉防護(hù)電路(3)，其特征在于還包括有三相交流電源輸入電源鑒別電路(2)，其輸出端依次連接鎖閉防護(hù)電路(3)、動(dòng)作電路過流及檢測電路(5)、轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路(6)以驅(qū)動(dòng)三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)；三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)的輸出端連接表示信號(hào)采集電路(7)；通信電路(1)、電源鑒別電路(2)、動(dòng)作電路過流及檢測電路(5)、表示信號(hào)檢測電路(7)的輸出端連接微控制器系統(tǒng)(4)的輸入端；微控制器系統(tǒng)(4)的輸出端設(shè)有鎖閉防護(hù)電路(3)、轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路(6)；表示信號(hào)檢測電路(7)的輸入端有表示電源輸入所述的通信電路(1)，完成道岔轉(zhuǎn)動(dòng)操作命令的接收、道岔表示狀態(tài)的傳送；所述的電源鑒別電路(2)對(duì)三相輸入電源電壓、斷相和相序的檢測；所述的鎖閉防護(hù)電路(3)，輸入端連接至微控制器系統(tǒng)(4)，當(dāng)微控制器系統(tǒng)(4)接收到鎖閉命令或自檢故障時(shí)切斷轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電源；所述的動(dòng)作電路過流及檢測電路(5)實(shí)現(xiàn)三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電流的采集和對(duì)動(dòng)作電路的保護(hù)；所述的三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路(6)，控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；所述的表示信號(hào)采集電路(7)用于實(shí)時(shí)檢查轉(zhuǎn)轍機(jī)的位置情況。
2. 如權(quán)利要求l所述的用于控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置，其特征在于所述的電源鑒別電路(2)包括有三相電源的AB、 BC之間連接有電阻(2-1、 2-3)與電壓傳感器(2-2、 2-4)的輸入端，電壓傳感器(2-2、 24)的輸出端連接運(yùn)算放大器(2-5、 2-6)電 壓實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后接入微控制器系統(tǒng)(4)的AD引腳線。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作 驅(qū)動(dòng)電路(6)包括有在微控制器系統(tǒng)(4)的輸出端設(shè)有隔離驅(qū)動(dòng)電路(6-1)，在隔 離驅(qū)動(dòng)電路(6-1)的輸出端設(shè)有與三相電源分別連接的電源開關(guān)(Kl、 K2、 K3)和 換向開關(guān)(K4、 K5、 K6、 K7)，其中換向開關(guān)(K4、 K5)與電源開關(guān)(Kl)電連接， 換向開關(guān)(K6、 K7)與電源開關(guān)(K2)電連接電源開關(guān)(Kl、 K2)通過換向開關(guān)(K4、 K5、 K6、 K7)、電源開關(guān)(K3)分別與三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)輸入端(X5、 X3、 X2、 X4、 XI)電連接。
4. 如權(quán)利要求1所述的用于控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置，其特征在于所述的表示信號(hào)采 集電路(7)包括有表示變壓器(7-3)的輸出端分別設(shè)有電阻(7-4)、開關(guān)(K13)，開關(guān)(K13)連接于三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)輸入端(XI);電阻(7-4)的輸出端連接開 關(guān)(K11)和開關(guān)(K12);開關(guān)(K11)與開關(guān)(K14)串連并與三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8) 輸入端(X2)電連接；開關(guān)(K11)的輸出端連接定位表示檢測電路(7-5)，并與三 相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)輸入端(X4)電連接；開關(guān)(K12)與開關(guān)(K15)串連并與三相 交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)輸入端(X3)電連接；開關(guān)(K12)的輸出端連接反位表示檢測電路 (7-6)，并與三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)輸入端(X5)電連接；定位表示檢測電路(7-5)、 反位表示檢測電路(7-6)的輸出端轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后接入微控制器系統(tǒng)(4)的MCU 引腳。
5.如權(quán)利要求1至5所述的用于控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置，其特征在于所述的開關(guān)為 電子開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型主要涉及交通運(yùn)輸鐵路信號(hào)自動(dòng)控制系統(tǒng)。一種用于控制三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的裝置，包括有鎖閉防護(hù)電路(3)，其主要特點(diǎn)在于還包括有三相動(dòng)作電源輸入電源鑒別電路(2)，其輸出端依次連接鎖閉防護(hù)電路(3)、動(dòng)作電路過流及檢測電路(5)、轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路(6)以驅(qū)動(dòng)三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)；三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)(8)的輸出端連接表示信號(hào)采集電路(7)；通信電路(1)、電源鑒別電路(2)、動(dòng)作電路過流及檢測電路(5)、表示信號(hào)檢測電路(7)的輸出端連接微控制器系統(tǒng)(4)的輸入端；微控制器系統(tǒng)(4)的輸出端設(shè)有鎖閉防護(hù)電路(3)、轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路(6)；表示信號(hào)檢測電路(7)的輸入端有表示電源輸入。本實(shí)用新型采用無觸點(diǎn)控制技術(shù)，用電子電路取代由安全型繼電器構(gòu)成的道岔轉(zhuǎn)換表示電路。
文檔編號(hào)B61L5/06GK201354082SQ20082017984
公開日2009年12月2日 申請日期2008年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月22日
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