189461. lajstromszámú szabadalom • Berendezés tengely szögelfordulásához rendelhető diszkrét állapotváltozások méréséhez, különösen villamos mozdonyok előválasztós rendszerű fokozatkapcsolójának diagnosztizálásához
1 189 461 2 A találmány tárgya berendezés tengely szögelfordulásához rendelhető diszkrét állapotváltozások méréséhez, különösen villamos mozdonyok előválasztós rendszerű fokozatkapcsolójának diagnosztizálásához. A találmány szerinti berendezés a tengelyhez illeszkedő, elfordulás követésére alkalmas eszközt tartalmaz. A találmány szerinti berendezés különösen egyenirányítós villamos mozdonyok fokozatkapcsolójának nagy pontosságú diagnosztizálására alkalmas. A villamos mozdonyokban az egyenáram szolgáltatását folyamatosan kell biztosítani. A villamos mozdony 16 % vagy 50 Hz-es váltakozóáramú felsővezetéki hálózatból felvett áramát transzformátor primer tekercsére vezetjük, melynek általában 32 leágazása van a megfelelő nagyságú feszültségek levétele céljából. A leágazásokat a mozdony vezérlése során úgy kell kapcsolni, hogy kapcsolás közben az áram megszakadása ne lépjen fel. íly módon a szekunder tekercsekben elkerülhető áramlökések létrejötte, továbbá a primer tekercset körülvevő olaj nem károsodik az áram megszakadásakor keletkező szikrák miatt. A transzformátor leágazások átkapcsolását az áramellátás folyamatossága mellett oly módon biztosítják, hogy hajtott tengelyről két, egymástól szigetelővel elválasztott görgőt mozgatnak felváltva egy-egy, a transzformátor primer tekercseinek leágazásához csatlakozó szegmensen. A görgők és a szegmensek egymáshoz viszonyítva úgy vannak elrendezve, hogy amikor az egyik görgő az egyik szegmensről legördül, a mádik, tőle szigetelővel elválasztott görgő a következő fokozatnak megfelelő szegmensre felgördüljön. A görgők áramvezető sínnel vannak összekötve, amelyek a szegmensekre való felgördülés pillanatában az áram elvezetését biztosítják. A szegmensekről kivezetett áram megfelelő kapcsolórendszeren keresztül jut tovább a szekunder tekercsen keresztül a motor felé. A mozdony üzemeltetése során a szegmenseken a görgőkből álló kapcsolókaroknak mintegy 9... 11 s alatt kell végiggördülniök, hogy a mozdony megfelelő vontatási teljesítménye elérhető legyen. Az alkalmazott kontaktorok működési ideje szigorú függvénye a görgők geometriai helyzetének, ugyanis a szegmenseken legördülő görgők csak szakaszoló jellegű kapcsolási műveletek elvégzésére alkalmasak. Ellenkező esetben villamos ív keletkezhet, ami a berendezést súlyosan károsíthatja. Éppen ezért szükség van a szegmensek helyzetének pontos ismeretére. Ennek megfelelően azt is tudni kell, hogy a görgős kapcsolókar mozgatását biztosító hajtott tengely melyik szöghelyzetéhez a görgő és a szegmens milyen viszonylagos helyzete tartozik. Ennek megállapítására szolgálnak a különböző diagnosztizáló eljárások és berendezések. A diagnosztizáláshoz eddig alkalmazott eljárás lényege az, hogy a hajtott tengely forgatását biztosító, általában pneumatikus működtetésű motort kiiktatják, helyébe kézi hajtást iktatnak, a tengely látható végére mutatót és a mutató mögé fixen felerősített 360°-os szögtárcsát helyeznek, míg a görgőkkel működtetett kapcsolóegységeket érintkezés jelzésére alkalmas lámpával helyettesítik. Ez az eljárás igényli egy a hajtást végző személy és egy leolvasó személy jelenlétét. Foganatosításához a villamos mozdony fokozatkapcsolóját át kell alakítani. A kapott eredmények pontossága kicsi, legfeljebb 4...6°. Tekintettel arra, hogy a szegmensek helyzetét legfeljebb 5°-os bizonytalansággal kell ismernünk, ezért a mérésben elérhető pontosság kizárja a megbízható mérés elvégzését. Az ismertetett eljárás szerint a hajtott tengelyt kézzel forgatják, és a szegmensekre való átgördüléskor, amikor az egyik lámpa felgyullad, a másik kialszik, a tengelyt leállítják és a szögtárcsán mutatott értéket leolvassák. Éz az eljárás munkaigényes és a fokozatkapcsoló konstrukciójának megbontását teszi szükségessé. Találmányunk célja berendezés létrehozása, amellyel a fokozatkapcsoló diagnosztizálása a szerkezet megbontása nélkül, a kézi forgatás kiiktatásával gyorsan és megbízhatóan, akár automatikusan is elvégezhető. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy tengely szögelfordulásához rendelhető diszkrét állapotváltozások méréséhez, különösen villamos mozdonyok előválasztós rendszerű fokozatkapcsolójának diagnosztizálásához a tengelyt folyamatosan kell oly módon forgatni, hogy vele, például villamos mozdony fokozatkapcsolójának tengelyével szögjeladót forgatunk és a szögjeladó jeleit, valamint a tengely szögelfordulásával létrejövő diszkrét állapotváltozásoknak megfelelő jeleket összehasonlítjuk, majd megfelelő módon értékeljük. A kitűzött cél elérésére berendezést dolgoztunk ki, amely hajtott tengelyt, a hajtott tengelyről működtetett, diszkrét állapotváltozásokat létrehozó egységet és a diszkrét állapotváltozásokat követő egységet tartalmaz, és amely a találmány szerint a hajtott tengelyhez illeszkedő szögjeladót tartalmaz, a szögjeladó kiértékelő berendezéséhez csatlakozik, továbbá a diszkrét állapot változásokat létrehozó egység és/vagy a követő egység a kiértékelő berendezéssel kapcsolódik. Igen előnyös a berendezést villamos mozdony fokozatkapcsolójának diagnosztizálásához hordozható mérőbőrönd alakjában kiképzett kiértékelő berendezéssel ellátni. A találmány szerinti berendezés lehetővé teszi a diszkrét állapotváltozásokhoz tartozó szögértékek nagy pontosságú követését. A pontosság az alkalmazott szögjeladó felbontóképességétől függ és elérheti a 0,l°-ot. A találmány szerinti berendezés alkalmas többek között belsőégésű motor szelepvezérlési diagramjának felvételére és ellenőrzésére vagy nagytranszformátorok terheléselosztó kapcsolójának diagnosztizálására. A találmány tárgyát a továbbiakban a csatolt rajz alapján, egy példakénti kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti berendezés blokkvázlata, a 2. ábra a villamos mozdony fokozatkapcsolójának vázlata diagnosztizáláskor. A találmány szerinti berendezés ( 1. ábra) 40 kiértékelő berendezéssel kapcsolódó 49 szögjeladót és 50 jelformáló és csatoló egységet tartalmaz. Kimenetére 46 nyomtató kapcsolódik. A 40 kiértékelő berendezés egységeinek tápellátását 41 tápegység 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
