专利名称：高精度磁合成稳压信号电源屏的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电气化铁道电气集中信号电源的供电设备。
现在电气化铁道指挥系统使用的电源屏，稳压范围窄、精度差、响应时间慢、效率低、输出电压波形失真严重，经常烧毁微机监测系统及控制设备，主、备电源转换时间慢致使铁路指挥系统失控，给铁路运输带来很多事故隐患。
本发明的目的在于提供一种稳压范围宽、精度高、电压波形失真小、响应时间短，以及主、备电源自动转换时不顶掉指挥信号，高可靠性的净化稳压电源设备。这种电源屏可将电压波动大、波形畸变严重、脉冲干扰多的劣质电源变成稳定、净化、失真小的正弦波电源，使用这种电源屏在电气化铁路区段，由其是采用接触网供电的区段完全可以安全可靠地给车站内的集中联锁装置、铁路信号指挥系统、25Hz相敏轨道电路、计算机等用电设备供电，可以保证主供电源或备用电源掉电发生自动转换时，25Hz相敏轨道电路不停振、不顶指挥信号、不闪红光带。
本发明的技术方案如下本发明的信号电源屏是由主、备电源转换电路；主回路磁合成稳压电路；相敏轨道磁合成稳压电路；切换加速电路。
所说的主、备电源转换电路是由“Ⅰ路电源”、“Ⅱ路电源”经过液压电磁断路器1K、2K引至接触器的主触点1XLC1、1XLC2、2XLC1、2XLC2上，主触点的另一端并联后引至主回路磁合成稳压电路上。经过液压电磁断路器1K、2K还引出一路经过切换加速电路组件内的继电器Z1、Z2，中间继电器1CJ、接触器线圈1XLC、2XLC，接触器辅助触点1XLC、2XLC，手动按钮开关1TA、2TA接至电源的另一端。
所说的主回路磁合成稳压电路是由接触器主触点1XLC1、1XLC2的输出端接至主回路磁合成稳压器XHWY的1、2端上，3端接地，由4、6端输出后经输出断路器3K接至输出端子P2的1、2端上。
所说的相敏轨道磁合成稳压电路是由接触器主触点1XLC3、2XLC3的输出端接至相敏轨道磁合成稳压器GDWY的7、8端、6端接地，由4、5端输出经输出断路器4K接至输出端子P2的3、4端上。
所说的切换加速电路是由液压电磁断路器1K、2K的2、4端引出线接至切换加速电路组件QG1、QG2的71、81端，切换加速电路组件QG1、QG2内的继电器Z1、Z2由51、61端输出接至接触器1XLC、2XLC的控制线圈上。
此外，本发明的电源屏还可以包括隔离电路、过流欠压报警电路及指示电路。
所说的隔离电路是由液压电磁断路器1K、2K的2、4端引出一路接至隔离变压器BT1、BT2的输入端，BT1、BT2的输出端一端并联后接至相敏轨道磁合成稳压器GDWY的7端；另一端经过接触器主触点1XLC3、2XLC3接至相敏轨道磁合成稳压器GDWY的8端。
所说的过流欠压报警电路是由主回路磁合成稳压器XHWY的4、6端引出线接至过流欠压报警电路组件BJ的输入端72、82脚上，由相敏轨道磁合成稳压器GDWY的4、5端引出线接至过流欠压报警电路组件BJ的输入端71、81脚上，过流欠压报警电路组件BJ的输出端51、61、62端输出后接蜂鸣器1FMQ、2FMQ、灯光显示器3HDH、4HDH，报警电路的42、53、63端接复位控制按钮1FW和2FW。
所说的指示电路是指灯光指示电路和仪表指示电路，灯光指示电路是由引入电源经断路器1K、2K的2、4端接至电源有电指示灯1HDB、2HDB上，仪表指示电路是指输入电压指示表V1接至主回路磁合成稳压器XHWY的1、2端上，输出电压指示表V2接至主回路磁合成稳压器XHWY的4、6端上，轨道电路磁合成稳压器的输出电压指示表V3接至轨道电路磁合成稳压器的4、5端上。
本发明的优点在于1．由于设计了切换加速电路，使得主、备两路电源发生自动转换时，加快了切换速度，保证了25Hz相敏轨道电路不停振，使信号指挥系统安全可靠的工作，不闪红光带。2．灯光信号电路与与轨道电路分别稳压输出，并且增加了隔离变压器，使两路电源发生转换时减少了互相干扰，增加了电路的稳定性。3．由于采用了磁合成稳压技术，使稳压范围更宽、稳压精度更高、电压波形失真小、抗干扰能力强、响应时间快、无故障工作时间长、安全可靠性高。
图1为本发明信号电源屏的电路原理图；图2为本发明实施例的磁合成稳压器原理图；图3为本发明实施例的切换加速电路的原理图。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
由图1可以看到，本发明的信号电源屏的电路包括主、备电源转换电路；主回路磁合成稳压电路；轨道稳压电路；切换加速电路；隔离电路；过流欠压报警电路；指示电路。
所说的主、备电源转换电路是由信号电源屏的输入电源“Ⅰ路电源”、“Ⅱ路电源”分别接至断路器1K、2K的1、3端；由2、4端经继电器1CJ的常开接点、切换加速电路组件QG1、QG2内的继电器Z1、Z2的常闭接点接至接触器线圈1XLC、2XLC的A1端；接触器线圈1XLC的A2端经接触器2XLC的常闭辅助触点接手动控制按钮1TA；接触器线圈2XLC的A2端经接触器1XLC的常闭辅助触点接手动控制按钮2TA。
当“Ⅰ路电源”、“Ⅱ路电源”同时供电时，(液压电磁断路器1K、2K处于闭合状态)，此时继电器1CJ线圈、接触器2XLC线圈同时得电吸合，接触器2XLC线圈吸合后，接接触器1XLC线圈A2端的接触器2XLC的常闭辅助触点由常闭变成常开，此时，接触器1XLC线圈不会吸合，从而防止了两路电源同时来电时的互抢现象。接触器2XLC线圈处于吸合状态时，接触器2XLC的主触点闭合，此时，由“Ⅱ路电源”优先投入供电，若按下手动控制按钮2TA则接触器2XLC线圈失电，其辅助触点闭合接通接触器1XLC线圈使其得电吸合，此时，“Ⅰ路电源”投入工作，完成转换。
所说的主回路磁合成稳压电路和轨道磁合成稳压电路工作原理相同，就是无论“Ⅰ路电源”还是“Ⅱ路电源”投入工作，主回路磁合成稳压器和轨道磁合成稳压器都会得电工作，其工作原理如下(见图2)磁合成稳压器铁心为外铁式结构，由日字形铁心及两个磁分路S1、S2构成，使整个铁心分成三个部分；第一部分是初级绕组W1、W2处于非饱和状态，第二部分是次级绕组W3及谐振绕组W4处于饱和状态，这是因为谐振绕组与谐振电容器产生并联铁磁谐振，第三部分是补偿绕组W5，用于补偿波形失真。磁分路S1为部分初级绕组产生的磁通提供了直接返回初级的通路，同时也为部分次级磁通返回次级提供通路，使二者之间不相交链。正确地选择W4的电感及电容，使输出电压工作在稳压器的最佳工作点上。另外，初级绕组与次级绕组分别绕在由磁分路隔开的两节铁心上，它们之间的磁耦合较弱，分布电容极小，初级绕组中的干扰脉冲几乎不可能耦合到次级，从而谐振电容对干扰信号的旁路作用及铁心饱和工作状态也有利于抑制干扰，使电源起到了净化作用。经稳压净化后的电源经断路器3K、4K分别输出到输出端子P2的1、2、3、4端上。
所说的切换加速电路(见图3)是由液压电磁断路器1K、2K的2、4端引出线接至切换加速电路组件QG1、QG2的71、81端上，使用的一路电源经变压器T1降压经整流桥Q1整流后变成脉动电压，此电压接至施密特触发器2的2端上，正常供电时施密特触发器2的3端输出方波，经脉冲鉴别电路4的13端输出低电位，开关电路T4不动作；当电压低于160V时比较触发电路3的2端不再输出脉冲，脉冲鉴别电路4的13端输出高电位使开关电路T4工作，继电器Z1或Z2线圈吸合，快速切断本电路接触器1XLC或2XLC的线圈电压，使另一路的接触器1XLC或2XLC线圈得电快速吸合，完成切换。切换加速电路组件QG1、QG2的切换电压值不高于160V。整流桥Q2整流后经滤波电容C3滤波输出电压供给各集成电路工作。
所说的隔离电路是由液压电磁断路器1K、2K的2、4端引出一路接至隔离变压器BT1、BT2的输入端，BT1、BT2的输出端一端并联后接至相敏轨道磁合成稳压器GDWY的7端；另一端经过接触器的主触点1XLC3、2XLC3接至相敏轨道磁合成稳压器GDWY的8端。隔离电路的作用是减少脉冲干扰和两路电源发生转换时减小电流冲击，消除共模干扰，保证25Hz相敏轨道电路正常工作。
所说的过流欠压报警电路是由主回路磁合成稳压器XHWY的4、6端引出线接至过流欠压报警电路组件的输入端72、82脚上，由相敏轨道磁合成稳压器GDWY的4、5端引出线接至过流欠压报警电路组件的输入端71、81脚上，过流欠压报警电路组件的输出端51、61、62端输出后接蜂鸣器1FMQ、2FMQ、灯光显示器3HDH、4HDH上，报警电路的42、53、63端接复位控制按钮1FW和2FW上。当稳压电源出现故障输出低电压或负载发生短路时，由过流欠压报警电路的输出端51、61、62端输出给蜂鸣器1FMQ、2FMQ发声、灯光显示3HDH、4HDH发光，故障排除后按复位控制按钮1FW和2FW恢复工作。
所说的指示电路是指灯光指示和仪表指示，灯光指示电路是由引入电源经断路器1K、2K的2、4端接至电源有电指示灯1HDB、2HDB上，显示“Ⅰ路电源”或“Ⅱ路电源”的供电情况。仪表指示电路是指输入电压指示表V1接至主回路磁合成稳压器XHWY的1、2端上，输出电压指示表V2接至主回路磁合成稳压器XHWY的4、6端上，轨道电路磁合成稳压器的输出电压指示表V3接至轨道电路磁合成稳压器的4、5端上。
上述参照附图对发明的描述只是说明性的，而不构成对它的限制。显然，在本发明的范围内本领域普通技术人员可以对发明作出许多变型，但不脱离其实质。
权利要求
1.一种稳压信号电源屏，包括主、备电源转换电路、主回路磁合成稳压电路、相敏轨道磁合成稳压电路和切换加速电路，其特征在于所说的主、备电源转换电路是由“Ⅰ路电源”、“Ⅱ路电源”经过液压电磁断路器1K、2K引至接触器的主触点1XLC1、1XLC2、2XLC1、2XLC2上，主触点的另一端并联后引至主回路磁合成稳压电路上，经过液压电磁断路器1K、2K还引出一路经过切换加速电路组件内的继电器Z1、Z2，中间继电器1CJ、接触器线圈1XLC、2XLC，接触器辅助触点1XLC、2XLC，手动按钮开关1TA、2TA接至电源的另一端；所说的主回路磁合成稳压电路是由接触器主触点1XLC1、1XLC2的输出端接至主回路磁合成稳压器XHWY的1、2端上，3端接地，由4、6端输出后经输出断路器3K接至输出端子P2的1、2端上；所说的相敏轨道磁合成稳压电路是由接触器主触点1XLC3、2XLC3的输出端接至相敏轨道磁合成稳压器GDWY的7、8端、6端接地，由4、5端输出经输出断路器4K接至输出端子P2的3、4端上；所说的切换加速电路是由液压电磁断路器1K、2K的2、4端引出线接至切换加速电路组件QG1、QG2的71、81端，切换加速电路组件QG1、QG2内的继电器Z1、Z2由51、61端输出接至接触器1XLC、2XLC的控制线圈上。
2.根据权利要求1所述的稳压信号电源屏，其特征在于，该稳压信号电源屏还包括过流欠压报警电路，该电路是由主回路磁合成稳压器XHWY的4、6端引出线接至过流欠压报警电路组件BJ的输入端72、82脚上，由相敏轨道磁合成稳压器GDWY的4、5端引出线接至过流欠压报警电路组件BJ的输入端71、81脚上，过流欠压报警电路组件BJ的输出端51、61、62端输出后接蜂鸣器1FMQ、2FMQ、灯光显示器3HDH、4HDH，报警电路的42、53、63端接复位控制按钮1FW和2FW。
3.根据权利要求1所述的稳压信号电源屏，其特征在于，该稳压信号电源屏还包括灯光指示电路和仪表指示电路，灯光指示电路是由引入电源经断路器1K、2K的2、4端接至电源有电指示灯1HDB、2HDB上，仪表指示电路是指输入电压指示表V1接至主回路磁合成稳压器XHWY的1、2端上，输出电压指示表V2接至主回路磁合成稳压器XHWY的4、6端上，轨道电路磁合成稳压器的输出电压指示表V3接至轨道电路磁合成稳压器的4、5端上。
4.根据权利要求1所述的稳压信号电源屏，其特征在于，该稳压信号电源屏还包括隔离电路，该电路是由液压电磁断路器1K、2K的2、4端引出一路接至隔离变压器BT1、BT2的输入端，BT1、BT2的输出端一端并联后接至相敏轨道磁合成稳压器GDWY的7端；另一端经过接触器主触点1XLC3、2XLC3接至相敏轨道磁合成稳压器GDWY的8端。
5.根据权利要求1所述的稳压信号电源屏，其特征在于，所述的主回路磁合成稳压器和轨道磁合成稳压器铁心为外铁式结构，其由日字形铁心及两个磁分路S1、S2构成，整个铁心分成三个部分第一部分是处于非饱和状态的初级绕组W1、W2，第二部分是处于饱和状态的次级绕组W3及谐振绕组W4，第三部分是补偿绕组W5。
全文摘要
本发明涉及一种高精度稳压信号电源屏,包括主、备电源转换电路、主回路磁合成稳压电路、相敏轨道磁合成稳压电路和切换加速电路,本发明的优点在于:加快了主、备电源切换速度,保证了25Hz相敏轨道电路不停振,使信号指挥系统安全可靠的工作,不闪红光带;由于采用了磁合成稳压技术,使稳压范围更宽、稳压精度更高、电压波形失真小、抗干扰能力强、响应时间快、无故障工作时间长、安全可靠性高。
文档编号G05F1/10GK1311554SQ0010301
公开日2001年9月5日 申请日期2000年2月28日 优先权日2000年2月28日
发明者乔树凤, 马俊君, 刘长河, 刘邦基 申请人:北京市华夏安全设备制造厂