Автоматизированный комплекс диагностики реле железнодорожной автоматики

Внедрение: 2012 г.

На базе кафедры автоматики, телекоммуникации и связи Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта им. академика В.А. Лазаряна разработан многоканальный автоматизированный измерительный диагностический комплекс (ИДК) [1] для измерения и диагностики реле типов НМШ и РЭ, применяющихся в железнодорожной автоматике.

Измерительный диагностический комплекс ИДК представляет собой автоматизированное рабочее место электромеханика, регистрирующее динамические характеристики реле одновременно по четырем информационно-измерительным каналам: электрическому, электромагнитному, акустическому и оптическому без снятия защитного кожуха реле. Устройство позволяет оцифровывать аналоговые сигналы по 32 каналам с частотой дискретизации 5 кГц по каждому каналу.

Динамические характеристики работы реле снимаются при помощи аналоговых датчиков, установленных вместе с блоком реле на платформе в специальной камере (на рисунке 1 камера показана штриховой линией), преобразуются АЦП и передаются в компьютер для дальнейшего анализа. После этого производится программная обработка полученных данных и сравнение результатов с записанными в памяти компьютера допусками. В ИДК используется сертифицированный АЦП типа L‑Card E14‑140.

Рисунок 1. Структурная схема измерительного диагностического комплекса на основе АЦП.

Общий вид ИДК приведен на рисунке 2. Небольшие размеры и вес ИДК позволяют использовать его не только в условиях ремонтно-технологических участков (РТУ), но и в полевых условиях, с возможностью архивации полученных данных для дальнейшего анализа и контроля специалистами.

Рисунок 2. Общий вид ИДК для диагностики реле железнодорожной автоматики.

На рисунке 3 представлены диаграммы динамических характеристик, полученные с помощью ИДК и соответствующие исправной работе реле НМШ2‑900 при номинальном напряжении срабатывания. В электрическом канале стенда производится регистрация тока в обмотке реле при включении и выключении, напряжения на обмотке реле, а также временные диаграммы состояния контактов реле с возможностью контроля фронтовых и тыловых контактов.

Рисунок 3. Динамические характеристики работы реле НМШ2‑900, снятые с помощью ИДК.

Данные АЦП позволяют фиксировать длительность дребезга контактов, оценивать характер коммутационных процессов, качество контактных поверхностей и выявлять дефектные и неисправные контакты. Оптический канал производит регистрацию динамического изменения физического зазора между якорем и сердечником, характеризующее механическое перемещение якоря реле. Акустический канал регистрирует вибрацию, сопровождающую все механические перемещения, происходящие в блоке реле. Изменение электромагнитной индукции фиксируется индукционным датчиком, установленным в зоне физического зазора, между якорем и полюсным наконечником.

На рисунке 4 представлены динамические характеристики изменения величины физического зазора, зафиксированные оптическим каналом ИДК, при проверке трех реле НМШ2‑900: для его исправного состояния (рисунок 4,а); при износе антимагнитного штифта (рисунок 4,б) и при неправильной регулировке, когда якорь зажат ограничительной скобой (рисунок 4,в).

Рисунок 4. Динамические характеристики изменения величины физического зазора: а – для исправного реле НМШ2‑900; б – при износе антимагнитного штифта; в – якорь зажат ограничительной скобой.

Диагностика реле железнодорожной автоматики типов НМШ и РЭЛ с помощью ИДК позволяет автоматизировать измерения механических параметров реле без снятия кожуха. Погрешность вычисления механических параметров реле позволяет использовать его на практике вместо существующей технологии проверки электромагнитных реле первого класса надежности. ИДК предоставляет возможность определять высоту антимагнитного штифта, физический зазор между якорем и сердечником, совместный ход каждой группы контактов, неодновременность замыкания контактов, контактное давление (не вскрывая защитного кожуха), а также снимать все необходимые электрические и временные параметры в автоматическом режиме, что дает значительную экономию трудозатрат при входном и выходном контроле реле в РТУ. 

Источник:
Бондаренко Б.М., Разгонов А.П. Автоматизированный комплекс диагностики реле железнодорожной автоматики // Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті. – 2012. – № 3. – С. 68‑76.

Разработчик: Б.М. Бондаренко, А.П. Разгонов (Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта им. ак. В.А. Лазаряна)