Модели железных дорог - Борис Барковсков

Rmax = R1 + R3 + RКБ = Uпит / Iпр = 16 / 0,01 = 1600 Ом,

а сумма сопротивления резисторов составит:

R1 + R3 = Rmax - RКБ = 1600 - 1400 = 200 Ом.

Рис. 101. Работа автоблокировки с трёхзначной сигнализацией:

а — при свободном блок-участке; б — при занятом блок-участке ; в — при последуюшем занятом блок-участке; г — электростенд для проверки параметров элементов схемы; А — миллиамперметр; В — вольтметр; К — катушка реле

Сопротивление резисторов можно принять одинаковым R1 = R3 = 100 Ом.

При входе локомотива на блок-участок Б между рельсами параллельно реле КБ и резистору R3 подключен электродвигатель М1 (рис. 101, б), причём основной ток проходит через электродвигатель, так как сопротивление его значительно меньше сопротивления катушки реле. Чтобы в этот момент произошло выключение реле КБ, через него должен протекать ток менее 7 мА. Тогда максимальное напряжение для этой фазы работы схемы составит:

Uотп ≤ Iотп ( RКБ + R3 ) = 0,007 ( 1400 + 100 ) = 10,5 В

При напряжении на рельсовых нитях менее 10,5 В реле КБ выключится, переключая сигнал светофора СвБ с зелёного на красный. Падение напряжения, обеспечивающее выключение реле при входе локомотива на блок-участок, происходит вследствие того, что в цепь последовательно двигателю М1, имеющему сопротивление 30 — 50 Ом, оказывается включен резистор R1 сопротивлением 100 Ом. Падение напряжения на резисторе R1 и двигателе М1 поделится пропорционально их сопротивлению и реле КБ выключится. Однако падение напряжения на резисторе R1 может оказаться весьма значительным и вызовет резкое уменьшение частоты вращения якоря электродвигателя и его остановку. Чтобы избежать этого и подавать на двигатель стабильное напряжение Uм = 10 В, в цепь параллельно резистору R1 подключают резистор R2. Величина сопротивления резистора R2 зависит от тока, потребляемого двигателем локомотива; поэтому её рассчитывают для всех типов локомотивов, обращающихся по участку. Например, ток двигателя Iм1 = 0,2 А, тогда

соответственно для других типов двигателей:

Iм2 = 0,3 А; R2' = 24,5 Ом;

Iм3 = 0,5 А; R2'' = 13,5 Ом.

Величину R2 принимают по среднему значению (в нашем примере R2 ≈ 25 Ом). Если ограничиться этим, то у локомотивов с большим потреблением тока напряжение питания будет ниже, а у локомотивов с меньшим потреблением тока — наоборот, что в свою очередь также отразится на скорости движения. Для устранения этого нежелательного явления в цепь параллельно с резистором R2 включают стабилитрон VS и резистор R4. Можно использовать стабилитроны типа Д815А или Д815Б, имеющие ток стабилизации около 1 А и напряжение соответственно 5,6 — 6,2 и 6,1 — 7,5 В. Величину сопротивления резистора R4 рассчитывают по среднему напряжению определённого типа стабилитрона и для различных по потребляемому току двигателей. Например, при стабилитроне Д815А

R4 = Uср / Iм1 = 5,9 / 0,2 = 29,5 Ом,

для других типов двигателей соответственно:

Iм2 = 0,3 А; R4' = 20,3 Ом;

Iм3 = 0,5 А; R4'' = 20,3 Ом.

Принимают среднее значение сопротивления резистора R4 ≈ 20 Ом.

Так как резисторы R2 и R4 оказываются включенными параллельно, их можно заменить одним резистором R5:

Когда первый поезд покинет блок-участок Б и разрешающий участок РуБ (рис. 101, в), выключится реле КВ, переключив своими контактами сигналы светофора СвВ с зелёного на красный, а светофора СвБ с красного на жёлтый. Следующий по перегону вслед за первым второй поезд, входя на участок Б, должен уменьшить скорость, поэтому в цепи предусмотрен резистор R6, включенный последовательно с резистором R5 и стабилитроном VS, снижающий напряжение на блок-участке Б при выключенном реле КВ. Сопротивление резистора R6 рекомендуется принимать в пределах 5 — 15 Ом, а мощность — около 2 Вт. Однако в зависимости от мощности используемых локомотивов могут потребоваться резисторы с несколько иными характеристиками, определяемыми опытным путём при наладке схемы.

Следуя дальше, локомотив второго поезда входит на разрешающий участок РуВ, расположенный перед светофором СвВ, на котором горит красный сигнал. В этот момент в цепь последовательно двигателю М2, кроме резисторов R6, R5 и стабилитрона VS, оказывается включенным резистор R3. За счёт включения резистора R3 напряжение в цепи уменьшится настолько, что локомотив остановится перед красным сигналом.

Когда первый поезд покинет блок-участок В и разрешающий участок РуГ, выключится реле КГ, которое через свой переключающий контакт выключит из цепи резистор R3 и подключит разрешающий участок РуВ через резисторы R6, R5 и стабилитрон VS, подавая на него пониженное напряжение. Сигнал на светофоре СвВ сменится с красного на жёлтый, и второй поезд с небольшой скоростью тронется на блок-участок В.

Для организации движения поездов по неправильному пути, т. е. пути, предназначенному для встречного движения, изолированные рельсы разрешающих участков подключены к блок-участкам через диоды VD.

Чтобы предупредить наезд поезда на вагоны, оставшиеся на перегоне при разрыве поезда, идущего впереди, последние вагоны должны иметь какой-либо потребитель тока (лампу освещения или резистор). Оставаясь на перегоне, такой вагон включен в электрическую цепь блок-участка подобно локомотиву. Величину сопротивления установленного в вагоне потребителя тока определим из условия, что при нахождении его на блок-участке напряжение на рельсовых нитях будет менее 10,5 В, т. е. окажется недостаточным для включения реле:

Следовательно, любой включенный в цепь блок-участка потребитель тока, имеющий сопротивление менее 219 Ом, предотвратит включение реле, и на светофоре блок-участка останется гореть красный сигнал. Таким образом, при эксплуатации поездов, последние вагоны которых оборудованы потребителем тока, смена сигналов на светофорах будет происходить только после проследования по блок-участку последнего вагона.

Приведённый расчёт схемы автоблокировки позволит подобрать характеристики её элементов при использовании других типов реле и при наладке работы схемы. Если использовать реле с другими параметрами, то значения Iнд, Iотп, Iпр, R можно получить, проверив работу реле на электростенде (рис. 101, г).

На участках макета с наклонным профилем пути можно автоматически изменять силу тяги и скорость локомотива в зависимости от того, движется ли поезд на подъём или под уклон (рис. 102, а). При движении поезда на подъём ток проходит через диод VD (диод типа Д7А) и на участок подаётся максимальное напряжение. Когда поезд по участку движется в обратном направлении, под уклон, полярность тока изменена, диод VD будет закрыт. Ток проходит через резистор R, где напряжение падает и соответственно уменьшается скорость движения локомотива. Величину сопротивления резистора R принимают в пределах 4 — 8 Ом.

Рис. 102. Подключение наклонного участка пути (а) и участка пути перед тупиковым упором (б)

Для автоматической остановки локомотива на тупиковых путях станций, вокзалов или в здании депо участок пути перед тупиковым упором, по протяжённости соответствующий длине локомотива и его пробегу при снятом напряжении, подключают через диод VD (рис. 102, б). При входе локомотива за разрыв рельсовой нити он останавливается, так как диод VD закрыт и участок перед тупиковым упором обесточен. При изменении полярности диод VD пропускает ток, и локомотив начинает двигаться в обратном направлении.

Дистанционное включение электроприводов стрелочных переводов с пульта управления макета рекомендуется производить тумблерами. С помощью тумблеров можно быстро подготовить стрелочную улицу или маршрут для приёма поезда, а положение тумблера достаточно наглядно свидетельствует о положении стрелочного перевода, даже если нет обратной сигнализации на пульте управления. При срабатывании электропривода отключение напряжения выполняет концевой выключатель. Однако, если из-за механической неисправности или по другой причине стрелка переведётся не полностью, то концевой выключатель не сработает, Поэтому, чтобы предотвратить перегорание электропривода при использовании тумблеров, в «общий» провод от блока управления до зажима «Земля» стрелочного перевода устанавливают кнопку SB (рис. 103). Тумблерами готовят маршрут следования поезда, а затем нажатием кнопки включают напряжение и приводят в действие электроприводы стрелочных переводов. Продолжительность нажатия кнопки не должна превышать 2 с. При использовании готовых блоков управления и электроприводов одной кнопкой можно одновременно включать до трёх стрелочных переводов.