Описание макетного образца устройства контроля режимов работы тепловоза ЧМЭ3. Общие требования, предъявляемые к устройству с точки зрения надёжности работы в эксплуатации, страница 15

Примечание: Возможна регулировка выходного напряжения в пределах 11-16 Вольт.

Основными преимуществами применяемых импульсных преобразователей являются:

1. Долговременный режим работы при максимальном токе нагрузки.

2. Автоматическое регулирование выходной мощности (можно не бояться перегрузок вплоть до короткого замыкания). Система ограничения мощности сама отследит перегрузку и ограничит выходную мощность до безопасного уровня.

3. За счёт высокого КПД обеспечивается нормальный тепловой режим и как следствие высокая надёжность и малые габариты.

4. Мощность потребляемая от аккумулятора лишь на 10-15% больше, чем потребляет нагрузка.

5. Наличие гальванической развязки входного и выходного напряжений в преобразователе (т.е. в его составе имеется трансформатор) исключает даже теоретическую возможность попадания входного напряжения на выход. В стабилизаторе же устанавливается мощный высокоэффективный ограничитель напряжения.

Кроме того, характеристика данного преобразователя такова, что он способен работать с входным напряжением в пределах от 72 В до 144 В. Соответственно его можно использовать при создании УКРРТ-М и для других типов тепловозов.

4.2 Блок входных сигнальных напряжений

Данный блок предназначен для понижения величины входного сигнального напряжения от сети тепловоза, используемого для определения режима работы ДГУ, до стандартного ТТЛ-уровня (уровня транзистор-транзисторной логики), защиты микросхем от коммутационных перенапряжений и помех и гальванической развязки. Устройство и принципиальная схема данного блока аналогична той, что применялась в УКРРТ с той лишь только разницей, что дополнительно были установлены опто-диодные пары для гальванической развязки электрических цепей.

4.3 Блок измерительных датчиков

Блок измерительных датчиков предназначен для преобразования величины измеряемых параметров (ток и напряжение тягового генератора, частота вращения коленчатого вала дизеля и колёсной пары) в пропорциональный электрический сигнал.

Для измерения тока нагрузки тяговой цепи применятся датчик тока ДТХ-1000 (бесконтактного типа, основан на эффекте Холла). Датчики состоят из корпуса печатной платы, на которой закреплен кольцевой магнитопровод с компенсационной обмоткой, и электронной схемы. Составным элементом является специальный датчик Холла, который находится в зазоре магнитопровода и работает как "0" – индикатор. Принцип действия основан на том, ток тяговой цепи создаёт магнитное поле, реагируя на которое датчик Холла вырабатывает напряжение Холла, пропорциональное магнитной индукции и следовательно току.

Основные преимущества:

– гальваническая развязка;

– возможность измерения постоянных и переменных токов;

– возможность измерения сигналов сложной формы;

– минимальные электропотребление и масса;

– минимальные габариты;

– магнитопровод ненасыщен.

Датчик ДТХ-1000 устанавливается без разрыва цепи – непосредственно на токоведущую шину, что значительно облегчает его монтаж.

Для измерения напряжения тягового генератора применяется датчик напряжения ДНХ (бесконтактного типа, основан на эффекте Холла). Датчик состоит из корпуса, печатной платы, на которой закреплен кольцевой магнитопровод. При протекании тока по входной обмотке в магнитопроводе   наводится магнитное поле. Датчик Холла, реагирующий на возникающее магнитное поле, вырабатывает напряжение Холла, пропорциональное  току во входной цепи.

Основные преимущества:

– гальваническая развязка силовых цепей и цепей контроля;

– минимальные габариты, электропотребление и масса.

Сигналы от датчиков тока и напряжения поступают на аналого-цифровые преобразователи микропроцессорного блока.

Для измерения пути и скорости, пройденного тепловозом также применяется датчик Холла. Он устанавливается непосредственно на колёсной паре или на одном из валов, соединённых с колёсной парой (вал ТЭД, вал привода скоростемера) и реагирует на внешнее магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами. Датчик Холла  вырабатывает выходное напряжение (импульсы), пропорциональное магнитной индукции.  Частота следования импульсов напряжения пропорциональна частоте смены магнитного поля (скорости вращения вала). Данные сигналы поступают на вход счётчиков импульсов микропроцессорного блока.