Устройство защиты от боксования и юза электроподвижного транспорта

 

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ БОКСОВАНИЯ И ЮЗА ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО ТРАНСПОРТА, содержащее селекторы минимальной и максимальной частот вращения колесных пар, выходы которых связаны со счетчиками, управляющие входы которых подключены к выходу одновибратора , вход которого связан с выходом одного из счетчиков, делитель, сумматор и генератор стабильной частоты, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия оно снабжено блоком вычитания, логическими И и ИЛИ коммутаторами и блоком памяти , причем выходы селекторов минимальной и максимальных частот соединены с первыми входами обоих коммутаторов, вторые и третьи входы которых соединены с выходами соответственно генератора стабильной частоты и одновибратора, а первые и вторые-, выходы соответственно - с входами первого логического элемента И и счетными входами счетчиков, одни из выходов которых соединены с одним и другим входами блока вычитания и через третий коммутатор с одним из входов делителя , выход которого подключен к одному из входов сумматора, другой вход которого .соединен с выходом блока вычитания , а выход - с одним из входов блока памяти, при этом первый выход другого коммутатора и другой выход одного счетS чика соединены с входами второго эле.мента И, выход которого соединен -с другим (Л входом блока памяти, а третий выход одного счетчика и выход первого элемента И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора , подключенного . выходом к третьим входам сумматора, блока памяти и блока вычитания и к другому входу делителя. 00 ю сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1008025 з(5!) В 60 !. 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;,К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3363393/24-1! (22) 14. 1 2.81 (46) 30.03.83. Бюл. № 12 (72) Г. А. Пупыннн, В. И. Мирошниченко и Г. А, Черепахин (71) Производственное объединение «Ворошиловградскнм тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции» (53) 625,032.37 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2951411/11, кл. В 60 L 3/10, 07.07.80. (54) (57) УСТРОЙСТВО ЗАШИТЫ ОТ БОКСОВАНИЯ И ЮЗА ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО ТРАНСПОРТА, содержащее селекторы минимальной и максимальной частот вращения колесных пар, выходы которых связаны со счетчиками, управляющие входы которых подключены к выходу одновибратора, вход которого связан с выходом одного нз счетчиков, делитель, сумматор и генератор стабильной частоты, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия оно снабжено блоком вычйтания, логическими И и ИЛИ коммутаторами и блоком памяти, причем выходы селекторов минимальиой и максимальных частот соединены с первыми входами обоих коммутаторов, вторые и третьи входы которых соединены с выходами соответственно генератора стабильной частоты и одновибратора, а первые и вторые- выходы соответственно с входами первого логического элемента И и счетными входами счетчиков, одни нз выходов которых соединены с одним и другим входами блока вычитания и через третий коммутатор с одним из входов делителя, выход которого подключен к одному. из входов сумматора, другой вход которого .соединен с выходом блока вычитания, а выход — с одним из входов блока памяти, при этом первый выход другого коммутатора и друтой выход одного счетчика соединены с входами второго элемен- Ж та И, выход которого соединен с другим д входом блока памяти, а третий выход од- Ц ф ного счетчика и выход первого элемента И у соединены с входами элемента ИЛИ, выход которо го соед и нен с входом однов и бр атора, подключенного . выходом к третьим входам сумматора, блока памяти и блока вычитания и к другому входу делителя. (, CO

QO

CO

1008025

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств с электротягой, а именно к системам защиты от боксования и юза колесных пар, и может быть использовано в системах управления многодвигательным .приводом.

Известно устройство защиты от боксования и юза электроподвижного транспорта, содержащее селекторы минимальной и максимальной частот вращения колесных пар, выходы которых связаны со счетчиками, управляющие входы которых подключены к выходу одновибратора, вход которого связан с выходом одного из счетчиков, делитель, сумматор и генератор стабильной частоты (1) .

Однако известное устройство обладает низким быстродействием, поскольку для появления управляющего сигнала на выходе устройства необходимо полное заполнение счетчика импульсов максимальной частоты.

Время заполнения данного счетчика, а следовате 1ьно, чувствительность устройства, зависит от частоты входных сигналов и емкости счетчика.

Цель изобретения — увеличение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее селекторы минимальной и максимальной частот вращения колесных пар, выходы которых связаны со счетчиками, управляющие входы которых подключены к выходу одновибратора, вход которого связан с выходом одного из счетчиков. делитель, сумматор и генератор стабильной частоты, снабжено блоком вычитания, логическими элементами И и ИЛИ, коммутаторами и блоком памяти, причем выходы селекторов минимальной и максимальных частот соединены с первыми входами одного и другого коммутаторов, вторые и третьи входы которых соединены с выходами соответственно генератора стабильной частоты и одновибратора, а первые и вторые выходы соответственно — со входами первого логического элемента И и счетными входами счетчиков, одни из выходов которых соединены с одним и другим входами блока вычитания и через третий коммутатор с одним из входов делителя, выход которого подключен к одному из входов сумматора, друтой вход которого соединен с выходом блока вычитания, а выход — с одним из входов блока памяти, при этом первый выход друтого коммутатора и другой выход одного счетчика соединены с входами второго элемента И, выход которого соединен с друтим входом блока памяти, а третий выход одного счетчика и выход первого элемента И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора, подключенного выходом к третьим входам сумматора, блока памяти и блока вычитания и к другому входу делителя.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема коммутатора с тремя входами.

Предлагаемое устройство содержит селекторы минимальной 1 и максимальной 2 частот вращения колесных пар, входы которых соединены между собой и предназначены для подключения к импульсным датчикам (не показаны) частоты вращения колесных пар.

Выходы селекторов 1 и 2 соединены с входами с коммутаторов 3 и 4, входы d и к которых соединены с выходами соответственно генератора 5 стабильной частоты и одновибратора 6, а выходы m и п соответственно — с входами первого логического элемента И 7 и счетными входами счетчиков

8 и 9, одни из выходов которых соединены с одним и друтим входами блока 10 вычитания и через коммутатор 11 с одним из входов делителя 12, выход которого подключен к одному. из входов сумматора 13, другой вход которого соединен с выходом блока 10 вычитания, а выход — с одним из входов блока 14 памяти. Выход m коммутатора 4 и друтой выход счетчика 8 соединены с входами второго элемента И 15, выход которого соединен с другим входом блока 14 памяти, а третий выход счетчика 8 и выход элемента И 7 соединены с входами элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с входом одновибратора 6, подключенного выходом к третьим входам сумматора 13, блока 14 памяти и блока 10 вычитания и к друтому входу делителя 12.

Каждый из коммутаторов 3 и 4, имеющих по три входа с, d и к и два выхода

m и и содержат (фиг. 2) два элемента

И 17 и 18 и два УК-триггера 19 и 20. Выход элемента И 17 подключен к счетному входу триггера 19, последовательно с которым соединен триггер 20. Один вход элемента И 17 подсоединен к обратному выходу триггера 20. Один вход элемента И I соединен с прямым выходом триггера 19.

Выходы с, d и к коммутатора соответственно являются друтими входами элемента И 17 и 18 и соединенными между собой управляющими входами триггеров 19 и 20. Выходы

m и и коммутатора соответственно являются прямым выходом триггера 20 и выходом элемента И 18.

В коммутаторах 3 и 4 (фиг. 1) триггеры

19 и 20 (фиг. 2) образуют счетчик. В исходном состоянии на прямых выходах триггеров присутствуют логические «О», на обратных — «1», при этом элемент И 17 пропускает импульсы, приходящие по входу с, элемент И 18 не пропускает импульсы по входу d. Первый импульс, пришедший по входу с, изменяет состояние триггера 19 импульсы с входа d начинают проходить на выход и. Вторым импульсом по входу с изменяются состояния триггеров 19 и 20 таким образом, что элементы И 17 и 18

1008025 з закрываются. Такое состояние сохраняется до тех пор, пока импульсом по входу К не восстановится исходное состояние.

Принцип работы устройства защиты от боксования и юза электроподвижного транспорта (фиг. 1) основан на сравнении длительностей периодов следования импульсов (временных интервалов между двумя импульсами) минимальной и максимальной частот, формируемых датчиками частоты вращения колесных пар.

1О

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от частотных датчиков скоростей вращения колесных пар (не показаны) поступают на входы селекторов минимальной и максимальной 2 частот. В исходном состоянии коммутаторы 3 и 4 закрыты, импульсы с генератора 5 не поступают на входы счетчиков 8 и 9. По приходу на вход с, например, коммутатора 3 первого импульса с селектора минимальной частоты 1, коммутатор 3 открывается и начинает пропускать импульсы с генератора 5 на вход счетчика 8. С приходом второго импульса с селектора 1 минимальной частоты коммутатор 3 закрывается и прекращается пропусние импульсов с генератора 5 на вход счетчи- ка 8. При этом на выходе m коммутатора 3 появляется логическая единица, а вход с блокируется, после чего импульсы с селектора 1 минимальной частоты не изменяют состояния коммутатора 3. Таким образом, в счет- 1 чик 8 будут поступать импульсы с генератора 5 в течение одного периода следования импульсов на выходе селектора 1. Следовательно, в счетчике 8 будет записана величина А в двоичном коде, пропорциональная длительности периода следования импуль сов на выходе селектора 1 минимальной частоты. Аналогично в счетчике 9 будет записана величина В, пропорциональная длительности периода следования импульсов на выходе селектора 2 максимальной час- 4р тоты. С появлением двух логических единиц на входах логического элемента И 7 включается одновибратор 6. Передний фронт импульса одновибратора 7 служит командой на начало выполнения арифметических операций. В блоке вычитания 10 оп- 4 ределяется разность величин А — В ко1 торая соответствует избыточному скольжению колесных пар. При нормальном режиме движения транспортного средства, т. е.. при отсутствии боксования или юза, частоты на выходах селекторов 1 и 2 равны и разность А — В= О. В случае возникновения боксования одной или нескольких колес ных пар А — ВфО. В делителе 12 производится деление заранее установленного числа К на одну из величин А или В. В тяговом ре- > жиме достоверным сигналом о скорости движения транспортного средства является сигнал на выходе селектора 1 минимальной частоты, так как в этом. случае возможно боксование, а в режиме торможения — на выходе селектора 2 максимальной частоты, так как возможен юз. Таким образом, для определения скорости транспортного средства в режиме тяги нужно взять обратную величину числа А, записанного в счетчике 8, а в режиме торможения — числа В, записанного в счетчике 9. Коммутатор 11 (цепи управления им не показаны) в зависимости от режима движения, подает на вход делителя !2 число А или В. В этом же делителе 12 задается коэффициент К, определяющий зависимость, в которой необходимо учитывать скорость движения транспортного средства при формировании выходного сигнала. Блок, задающий коэффициент К, на чертеже не показан. Данный коэффициент может быть любым, в том числе и нелинейным.

В сумматоре 13 разность А — В суммируется с результатом деления и полученная величина записывается в блоке 14, памяти, откуда поступает в систему регулирования. Задним фронтом импульса одновибратора 6 коммутаторы 3 и 4 и счетчики 8 и 9 возвращаются в исходное состояние, начинается новый цикл работы устройства.

По окончании следующего цикла информация в блоке 14 памяти (выходной сигнал) корректируется.. При движении транспортного средства в режиме торможения возможно заклинивание, т. е. полная остановка вращения отдельных колесных пар, При этом на время заклинивания колесной пары исчезают импульсы на выходе селектора 1 минимальной частоты. В момент полной остановки вращения колесной пары (заклинивания) коммутатор 3 может быть или закрытым для прохождения импульсов с генератора 5 в счетчик 8, или открытым. Такое состояние будет сохраняться в течение времени нахождения в заклиненном состоянии колесной пары. Следовательно, в счетчике 8 или ничего не будет записываться, или он будет переполняться. Для того, чтобы не нарушалась работа устройства, в него введены элементы ИЛИ 16 и И 15. В случае, когда счетчик 8 остается в нулевом состоянии (коммутатор 3 остается закрытым), с появлением импульса на выходе m коммутатора 4, включается элемент И 15, выходной импульс которого записывает в блоке 14 памяти заданную заранее величину выходного сигнала.

В случае, если коммутатор 3 .остается открытым, счетчик 8 переполняется. На выходе его появляется логическая единица, которая через элемент ИЛИ 16 запускает одновибратор 6, начинается процесс, описанный выше.

1008025

Составитель Я. Гаврилов

Редактор О. Сопко Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Заказ 2241/24 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

В тяговом режиме элемент ИЛИ 16 по входу, соединенному с третьим выходом счетчика 8, и элемент И 15. блокируются.

Цепи блокировки на фиг. 1 не показаны.

Таким образом, предлагаемое устройство защиты от боксования и юза электроподвижного транспорта позволяет формировать выходной управляющий сигнал в нужной зависимости от скорости движения транспортного средства, благодаря чему сохраняется высокая точность формируемого выходного <уигнала и значительно повышается быстродействие устройства.