專利名稱：高精度磁合成穩(wěn)壓信號(hào)電源屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電氣化鐵道電氣集中信號(hào)電源的供電設(shè)備。
現(xiàn)在電氣化鐵道指揮系統(tǒng)使用的電源屏，穩(wěn)壓范圍窄、精度差、響應(yīng)時(shí)間慢、效率低、輸出電壓波形失真嚴(yán)重，經(jīng)常燒毀微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及控制設(shè)備，主、備電源轉(zhuǎn)換時(shí)間慢致使鐵路指揮系統(tǒng)失控，給鐵路運(yùn)輸帶來很多事故隱患。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種穩(wěn)壓范圍寬、精度高、電壓波形失真小、響應(yīng)時(shí)間短，以及主、備電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)不頂?shù)糁笓]信號(hào)，高可靠性的凈化穩(wěn)壓電源設(shè)備。這種電源屏可將電壓波動(dòng)大、波形畸變嚴(yán)重、脈沖干擾多的劣質(zhì)電源變成穩(wěn)定、凈化、失真小的正弦波電源，使用這種電源屏在電氣化鐵路區(qū)段，由其是采用接觸網(wǎng)供電的區(qū)段完全可以安全可靠地給車站內(nèi)的集中聯(lián)鎖裝置、鐵路信號(hào)指揮系統(tǒng)、25Hz相敏軌道電路、計(jì)算機(jī)等用電設(shè)備供電，可以保證主供電源或備用電源掉電發(fā)生自動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，25Hz相敏軌道電路不停振、不頂指揮信號(hào)、不閃紅光帶。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型的信號(hào)電源屏是由主、備電源轉(zhuǎn)換電路；主回路磁合成穩(wěn)壓電路；相敏軌道磁合成穩(wěn)壓電路；切換加速電路。
所說的主、備電源轉(zhuǎn)換電路是由“Ⅰ路電源”、“Ⅱ路電源”經(jīng)過液壓電磁斷路器1K、2K引至接觸器的主觸點(diǎn)1XLC1、1XLC2、2XLC1、2XLC2上，主觸點(diǎn)的另一端并聯(lián)后引至主回路磁合成穩(wěn)壓電路上。經(jīng)過液壓電磁斷路器1K、2K還引出一路經(jīng)過切換加速電路組件內(nèi)的繼電器Z1、Z2，中間繼電器1CJ、接觸器線圈1XLC、2XLC，接觸器輔助觸點(diǎn)1XLC、2XLC，手動(dòng)按鈕開關(guān)1TA、2TA接至電源的另一端。
所說的主回路磁合成穩(wěn)壓電路是由接觸器主觸點(diǎn)1XLC1、1XLC2的輸出端接至主回路磁合成穩(wěn)壓器XHWY的1、2端上，3端接地，由4、6端輸出后經(jīng)輸出斷路器3K接至輸出端子P2的1、2端上。
所說的相敏軌道磁合成穩(wěn)壓電路是由接觸器主觸點(diǎn)1XLC3、2XLC3的輸出端接至相敏軌道磁合成穩(wěn)壓器GDWY的7、8端、6端接地，由4、5端輸出經(jīng)輸出斷路器4K接至輸出端子P2的3、4端上。
所說的切換加速電路是由液壓電磁斷路器1K、2K的2、4端引出線接至切換加速電路組件QG1、QG2的71、81端，切換加速電路組件QG1、QG2內(nèi)的繼電器Z1、Z2由51、61端輸出接至接觸器1XLC、2XLC的控制線圈上。
此外，本實(shí)用新型的電源屏還可以包括隔離電路、過流欠壓報(bào)警電路及指示電路。
所說的隔離電路是由液壓電磁斷路器1K、2K的2、4端引出一路接至隔離變壓器BT1、BT2的輸入端，BT1、BT2的輸出端一端并聯(lián)后接至相敏軌道磁合成穩(wěn)壓器GDWY的7端；另一端經(jīng)過接觸器主觸點(diǎn)1XLC3、2XLC3接至相敏軌道磁合成穩(wěn)壓器GDWY的8端。
所說的過流欠壓報(bào)警電路是由主回路磁合成穩(wěn)壓器XHWY的4、6端引出線接至過流欠壓報(bào)警電路組件BJ的輸入端72、82腳上，由相敏軌道磁合成穩(wěn)壓器GDWY的4、5端引出線接至過流欠壓報(bào)警電路組件BJ的輸入端71、81腳上，過流欠壓報(bào)警電路組件BJ的輸出端51、61、62端輸出后接蜂鳴器1FMQ、2FMQ、燈光顯示器3HDH、4HDH，報(bào)警電路的42、53、63端接復(fù)位控制按鈕1FW和2FW。
所說的指示電路是指燈光指示電路和儀表指示電路，燈光指示電路是由引入電源經(jīng)斷路器1K、2K的2、4端接至電源有電指示燈1HDB、2HDB上，儀表指示電路是指輸入電壓指示表V1接至主回路磁合成穩(wěn)壓器XHWY的1、2端上，輸出電壓指示表V2接至主回路磁合成穩(wěn)壓器XHWY的4、6端上，軌道電路磁合成穩(wěn)壓器的輸出電壓指示表V3接至軌道電路磁合成穩(wěn)壓器的4、5端上。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1．由于設(shè)計(jì)了切換加速電路，使得主、備兩路電源發(fā)生自動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，加快了切換速度，保證了25Hz相敏軌道電路不停振，使信號(hào)指揮系統(tǒng)安全可靠的工作，不閃紅光帶。2．燈光信號(hào)電路與與軌道電路分別穩(wěn)壓輸出，并且增加了隔離變壓器，使兩路電源發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)減少了互相干擾，增加了電路的穩(wěn)定性。3．由于采用了磁合成穩(wěn)壓技術(shù)，使穩(wěn)壓范圍更寬、穩(wěn)壓精度更高、電壓波形失真小、抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)時(shí)間快、無故障工作時(shí)間長、安全可靠性高。


圖1為本實(shí)用新型信號(hào)電源屏的電路原理圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的磁合成穩(wěn)壓器原理圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的切換加速電路的原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
由圖1可以看到，本實(shí)用新型的信號(hào)電源屏的電路包括主、備電源轉(zhuǎn)換電路；主回路磁合成穩(wěn)壓電路；軌道穩(wěn)壓電路；切換加速電路；隔離電路；過流欠壓報(bào)警電路；指示電路。
所說的主、備電源轉(zhuǎn)換電路是由信號(hào)電源屏的輸入電源“Ⅰ路電源”、“Ⅱ路電源”分別接至斷路器1K、2K的1、3端；由2、4端經(jīng)繼電器1CJ的常開接點(diǎn)、切換加速電路組件QG1、QG2內(nèi)的繼電器Z1、Z2的常閉接點(diǎn)接至接觸器線圈1XLC、2XLC的A1端；接觸器線圈1XLC的A2端經(jīng)接觸器2XLC的常閉輔助觸點(diǎn)接手動(dòng)控制按鈕1TA；接觸器線圈2XLC的A2端經(jīng)接觸器1XLC的常閉輔助觸點(diǎn)接手動(dòng)控制按鈕2TA。
當(dāng)“Ⅰ路電源”、“Ⅱ路電源”同時(shí)供電時(shí)，(液壓電磁斷路器1K、2K處于閉合狀態(tài))，此時(shí)繼電器1CJ線圈、接觸器2XLC線圈同時(shí)得電吸合，接觸器2XLC線圈吸合后，接接觸器1XLC線圈A2端的接觸器2XLC的常閉輔助觸點(diǎn)由常閉變成常開，此時(shí)，接觸器1XLC線圈不會(huì)吸合，從而防止了兩路電源同時(shí)來電時(shí)的互搶現(xiàn)象。接觸器2XLC線圈處于吸合狀態(tài)時(shí)，接觸器2XLC的主觸點(diǎn)閉合，此時(shí)，由“Ⅱ路電源”優(yōu)先投入供電，若按下手動(dòng)控制按鈕2TA則接觸器2XLC線圈失電，其輔助觸點(diǎn)閉合接通接觸器1XLC線圈使其得電吸合，此時(shí)，“Ⅰ路電源”投入工作，完成轉(zhuǎn)換。
所說的主回路磁合成穩(wěn)壓電路和軌道磁合成穩(wěn)壓電路工作原理相同，就是無論“Ⅰ路電源”還是“Ⅱ路電源”投入工作，主回路磁合成穩(wěn)壓器和軌道磁合成穩(wěn)壓器都會(huì)得電工作，其工作原理如下(見圖2)磁合成穩(wěn)壓器鐵心為外鐵式結(jié)構(gòu)，由日字形鐵心及兩個(gè)磁分路S1、S2構(gòu)成，使整個(gè)鐵心分成三個(gè)部分；第一部分是初級(jí)繞組W1、W2處于非飽和狀態(tài)，第二部分是次級(jí)繞組W3及諧振繞組W4處于飽和狀態(tài)，這是因?yàn)橹C振繞組與諧振電容器產(chǎn)生并聯(lián)鐵磁諧振，第三部分是補(bǔ)償繞組W5，用于補(bǔ)償波形失真。磁分路S1為部分初級(jí)繞組產(chǎn)生的磁通提供了直接返回初級(jí)的通路，同時(shí)也為部分次級(jí)磁通返回次級(jí)提供通路，使二者之間不相交鏈。正確地選擇W4的電感及電容，使輸出電壓工作在穩(wěn)壓器的最佳工作點(diǎn)上。另外，初級(jí)繞組與次級(jí)繞組分別繞在由磁分路隔開的兩節(jié)鐵心上，它們之間的磁耦合較弱，分布電容極小，初級(jí)繞組中的干擾脈沖幾乎不可能耦合到次級(jí)，從而諧振電容對(duì)干擾信號(hào)的旁路作用及鐵心飽和工作狀態(tài)也有利于抑制干擾，使電源起到了凈化作用。經(jīng)穩(wěn)壓凈化后的電源經(jīng)斷路器3K、4K分別輸出到輸出端子P2的1、2、3、4端上。
所說的切換加速電路(見圖3)是由液壓電磁斷路器1K、2K的2、4端引出線接至切換加速電路組件QG1、QG2的71、81端上，使用的一路電源經(jīng)變壓器T1降壓經(jīng)整流橋Q1整流后變成脈動(dòng)電壓，此電壓接至施密特觸發(fā)器2的2端上，正常供電時(shí)施密特觸發(fā)器2的3端輸出方波，經(jīng)脈沖鑒別電路4的13端輸出低電位，開關(guān)電路T4不動(dòng)作；當(dāng)電壓低于160V時(shí)比較觸發(fā)電路3的2端不再輸出脈沖，脈沖鑒別電路4的13端輸出高電位使開關(guān)電路T4工作，繼電器Z1或Z2線圈吸合，快速切斷本電路接觸器1XLC或2XLC的線圈電壓，使另一路的接觸器1XLC或2XLC線圈得電快速吸合，完成切換。切換加速電路組件QG1、QG2的切換電壓值不高于160V。整流橋Q2整流后經(jīng)濾波電容C3濾波輸出電壓供給各集成電路工作。
所說的隔離電路是由液壓電磁斷路器1K、2K的2、4端引出一路接至隔離變壓器BT1、BT2的輸入端，BT1、BT2的輸出端一端并聯(lián)后接至相敏軌道磁合成穩(wěn)壓器GDWY的7端；另一端經(jīng)過接觸器的主觸點(diǎn)1XLC3、2XLC3接至相敏軌道磁合成穩(wěn)壓器GDWY的8端。隔離電路的作用是減少脈沖干擾和兩路電源發(fā)生轉(zhuǎn)換時(shí)減小電流沖擊，消除共模干擾，保證25Hz相敏軌道電路正常工作。
所說的過流欠壓報(bào)警電路是由主回路磁合成穩(wěn)壓器XHWY的4、6端引出線接至過流欠壓報(bào)警電路組件的輸入端72、82腳上，由相敏軌道磁合成穩(wěn)壓器GDWY的4、5端引出線接至過流欠壓報(bào)警電路組件的輸入端71、81腳上，過流欠壓報(bào)警電路組件的輸出端51、61、62端輸出后接蜂鳴器1FMQ、2FMQ、燈光顯示器3HDH、4HDH上，報(bào)警電路的42、53、63端接復(fù)位控制按鈕1FW和2FW上。當(dāng)穩(wěn)壓電源出現(xiàn)故障輸出低電壓或負(fù)載發(fā)生短路時(shí)，由過流欠壓報(bào)警電路的輸出端51、61、62端輸出給蜂鳴器1FMQ、2FMQ發(fā)聲、燈光顯示3HDH、4HDH發(fā)光，故障排除后按復(fù)位控制按鈕1FW和2FW恢復(fù)工作。
所說的指示電路是指燈光指示和儀表指示，燈光指示電路是由引入電源經(jīng)斷路器1K、2K的2、4端接至電源有電指示燈1HDB、2HDB上，顯示“Ⅰ路電源”或“Ⅱ路電源”的供電情況。儀表指示電路是指輸入電壓指示表V1接至主回路磁合成穩(wěn)壓器XHWY的1、2端上，輸出電壓指示表V2接至主回路磁合成穩(wěn)壓器XHWY的4、6端上，軌道電路磁合成穩(wěn)壓器的輸出電壓指示表V3接至軌道電路磁合成穩(wěn)壓器的4、5端上。
上述參照附圖對(duì)實(shí)用新型的描述只是說明性的，而不構(gòu)成對(duì)它的限制。顯然，在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以對(duì)實(shí)用新型作出許多變型，但不脫離其實(shí)質(zhì)。
權(quán)利要求1.一種穩(wěn)壓信號(hào)電源屏，包括主、備電源轉(zhuǎn)換電路、主回路磁合成穩(wěn)壓電路、相敏軌道磁合成穩(wěn)壓電路和切換加速電路，其特征在于所說的主、備電源轉(zhuǎn)換電路是由“Ⅰ路電源”、“Ⅱ路電源”經(jīng)過液壓電磁斷路器1K、2K引至接觸器的主觸點(diǎn)1XLC1、1XLC2、2XLC1、2XLC2上，主觸點(diǎn)的另一端并聯(lián)后引至主回路磁合成穩(wěn)壓電路上，經(jīng)過液壓電磁斷路器1K、2K還引出一路經(jīng)過切換加速電路組件內(nèi)的繼電器Z1、Z2，中間繼電器1CJ、接觸器線圈1XLC、2XLC，接觸器輔助觸點(diǎn)1XLC、2XLC，手動(dòng)按鈕開關(guān)1TA、2TA接至電源的另一端；所說的主回路磁合成穩(wěn)壓電路是由接觸器主觸點(diǎn)1XLC1、1XLC2的輸出端接至主回路磁合成穩(wěn)壓器XHWY的1、2端上，3端接地，由4、6端輸出后經(jīng)輸出斷路器3K接至輸出端子P2的1、2端上；所說的相敏軌道磁合成穩(wěn)壓電路是由接觸器主觸點(diǎn)1XLC3、2XLC3的輸出端接至相敏軌道磁合成穩(wěn)壓器GDWY的7、8端、6端接地，由4、5端輸出經(jīng)輸出斷路器4K接至輸出端子P2的3、4端上；所說的切換加速電路是由液壓電磁斷路器1K、2K的2、4端引出線接至切換加速電路組件QG1、QG2的71、81端，切換加速電路組件QG1、QG2內(nèi)的繼電器Z1、Z2由51、61端輸出接至接觸器1XLC、2XLC的控制線圈上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓信號(hào)電源屏，其特征在于，該穩(wěn)壓信號(hào)電源屏還包括過流欠壓報(bào)警電路，該電路是由主回路磁合成穩(wěn)壓器XHWY的4、6端引出線接至過流欠壓報(bào)警電路組件BJ的輸入端72、82腳上，由相敏軌道磁合成穩(wěn)壓器GDWY的4、5端引出線接至過流欠壓報(bào)警電路組件BJ的輸入端71、81腳上，過流欠壓報(bào)警電路組件BJ的輸出端51、61、62端輸出后接蜂鳴器1FMQ、2FMQ、燈光顯示器3HDH、4HDH，報(bào)警電路的42、53、63端接復(fù)位控制按鈕1FW和2FW。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓信號(hào)電源屏，其特征在于，該穩(wěn)壓信號(hào)電源屏還包括燈光指示電路和儀表指示電路，燈光指示電路是由引入電源經(jīng)斷路器1K、2K的2、4端接至電源有電指示燈1HDB、2HDB上，儀表指示電路是指輸入電壓指示表V1接至主回路磁合成穩(wěn)壓器XHWY的1、2端上，輸出電壓指示表V2接至主回路磁合成穩(wěn)壓器XHWY的4、6端上，軌道電路磁合成穩(wěn)壓器的輸出電壓指示表V3接至軌道電路磁合成穩(wěn)壓器的4、5端上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓信號(hào)電源屏，其特征在于，該穩(wěn)壓信號(hào)電源屏還包括隔離電路，該電路是由液壓電磁斷路器1K、2K的2、4端引出一路接至隔離變壓器BT1、BT2的輸入端，BT1、BT2的輸出端一端并聯(lián)后接至相敏軌道磁合成穩(wěn)壓器GDWY的7端；另一端經(jīng)過接觸器主觸點(diǎn)1XLC3、2XLC3接至相敏軌道磁合成穩(wěn)壓器GDWY的8端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的穩(wěn)壓信號(hào)電源屏，其特征在于，所述的主回路磁合成穩(wěn)壓器和軌道磁合成穩(wěn)壓器鐵心為外鐵式結(jié)構(gòu)，其由日字形鐵心及兩個(gè)磁分路S1、S2構(gòu)成，整個(gè)鐵心分成三個(gè)部分第一部分是處于非飽和狀態(tài)的初級(jí)繞組W1、W2，第二部分是處于飽和狀態(tài)的次級(jí)繞組W3及諧振繞組W4，第三部分是補(bǔ)償繞組W5。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高精度穩(wěn)壓信號(hào)電源屏,包括主、備電源轉(zhuǎn)換電路、主回路磁合成穩(wěn)壓電路、相敏軌道磁合成穩(wěn)壓電路和切換加速電路,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:加快了主、備電源切換速度,保證了25Hz相敏軌道電路不停振,使信號(hào)指揮系統(tǒng)安全可靠的工作,不閃紅光帶;由于采用了磁合成穩(wěn)壓技術(shù),使穩(wěn)壓范圍更寬、穩(wěn)壓精度更高、電壓波形失真小、抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)時(shí)間快、無故障工作時(shí)間長、安全可靠性高。
文檔編號(hào)G05F1/10GK2414540SQ0020553
公開日2001年1月10日 申請(qǐng)日期2000年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月28日
發(fā)明者喬樹鳳, 馬俊君, 劉長河, 劉邦基 申請(qǐng)人:北京市華夏安全設(shè)備制造廠