Способ регулирования сил тяги и торможения электроподвижного состава

 

Изобретение относится к железнодорожтсому транспорту и предназначено для автоматического управления тяговым электроприводом электроподвижного состава. Цель изобретения - повышение надежности и реализация предельных тягово-тормозных усилий. Способ регулирования сил тяги и торможения электроподвижного состава заключается в том, что сигнал, пропорциональный скорости злектроподьижного состава и выделяемый в блоках 17 и 18, сравнивают в блоках 19 и 21 сравнения с сигналами, пропорциональными частоте вращения каждого из двлгате-; лей 3-6. Разностные сигналы сравнивают в пороговых элементах 23, 24 с уровнями, пропорциональными допустимы скоростям проскальзывания колесной пары относительно рельса, которые корректируют в функции скорости электроподвижного состава, используя масштабные преобразователи 20, 22. Изменения сил тяги и торможение осуществляют до задаг1ных минимальных величин за счет подключения к регуляторам 11, 12 тока ограничителей 35, 36 м ши1чального уровня тока. 1 ил. Ж

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБ ЛИК (51)4 В 60 Ь 15 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4181320/24-11 (22) 12. 01. 87 (46) 15. 08. 88. Бюл. И- 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электровозостроения (72) В.Д.Тулупов и И.К.Юренко (53) 629.423.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1068305, кл. В 60 L 15/20, 23.01.84. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СИЛ ТЯГИ

И ТОРМОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА (57) Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для автоматического управления тяговым электроприводом электроподвижного состава. Цель изобретения — повы— шение надежности и реализация преде„„Я0„„1416346 А1 льн61х тя Го в о тормозных усилий Спо соб регулирования сил тяги и торможения электроподвижного состава заключается в том, что сигнал, пропорциональный скорости электроподьилмого состава и выделяемый в блоках t7 и

18, сравнивают в блоках 19 и 21 сравнения с сигналами, пропорциональными частоте вращения каждого из дв тателей 3-6. Разностные сигналы сравнивают в пороговых элементах "3, 24 с. уровнями, пропорциональными допустимым скоростям проскальзывания колесной пары относительно рельса, ко "орые корректируют в функции скорости электро подвижно го состав а, используя масштабные преобразователи 20, 22.

Изменения сил тяги и торможение осуществляют до заданных минимальных величин за счет подключения к регуляторам 11, 12 тока ограничителей 35, 36 минимального уровня тока. 1 ил.

1416346

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для автоматического управления тяговым. электроприводом электроподвижно5

ro сосуава.

Цель изобретения — повышение надежности и реализациия предельных тягово-тормозных усилий.

На чертеже представлена блок-схеМа устройства для осуществления спо— соба.

Устройство для регулирования сил тяги и торможения электроподвижного состава содержит тиристорные преобразователи 1 и 2, к которым подключены тяговые двигатели 3-6, связан"ные с колесными парами 7-10. Входы тиристорных преобразователей 1 и 2 соединены с выходами регуляторов тоka (сил тяги и торможения) тяговых двигателей в режиме тяги 11 и торможения 12. Индивидуальные датчики

13-16 частоты вращения тяговых двигателей 3-6 подключены на входы блоков 25 выделения минимальной 17 и максимальной 18 частоты вращения тяговых двигателей. Выход блока 17 выделения минимальной частоты соединен с входом блока 19 сравнения, выделяющего 30 разность между минимальной частотой вращения тяговых двигателей всего электровоза и частотей вращения тягового двигателя данной оси и на вход масштабного преобразователя 20. Вы" ход блока 18 выделения максимальной частоты соединен с входом блока 21 сравнения, выделяющего разность между максимальной частотой тяговых двигателей всего электровоза и частотой вращения тягового двигателя данной оси и на вход масштабного преобразователя 22. Выходы блоков 19, 20 и 21, 22 включены на один из входов пороговых элементов 23 и 24, на

45 другие входы которых подключены потенциометры 25 и 26. Выходы блоков

23 и 24 включены на один из входов трехканальных функциональных преобразователей 27 и 28, образующих на выходах сигналы, обратно пропор- 50 циональные входным сигналом. Выходы блоков 27 и 28 соединены с входами логических блоков 29 и 30, непрерывно выделяющих соответственно минимальный и максимальный из поступающих на их входы сигналов.

На другие входы блоков 29 и 30 ,подключены выходы регуляторов скорости в тяге 31 и в режиме торможения

32, а также задатчики 33 и 34 тока.

Выходы блоков 29 и 30 подключены на входы регуляторов 11 и 12 тока, на другие входы которых подключены входы ограничителей 35 и 36 минимально го уровн я тока, в ходы ко то рых подключены на выходы регуляторов 11 и

12.

Входы регуляторов скорости движения в.тяге 31 и в режиме торможения

32 подключены к задатчику 37 скорости. Выходы блоков 17 и 18 соединены соответственно с входами дифференцирующих блоков 38 и 39, подключенных выходами к входам дифференцирующих блоков 40 и 41 и к входам блоков 42, 43 и 44, 45 сравнения. При этом выходы дифференцирующего блока 41 соединены с одним из входов блоков 46 и 47 сравнения, к другим входам которых подключены соответственно задатчики 48 и 49. Выходы дифференцирующего блока 40 соединены с одним из входов блоков 50 и 51 сравнения, к другим входам которых подключены задатчики 52 и 53. Устройство снабжено задатчиками 54-58, элементом 59 сравнения, исполнительным органом

60 пескоподачи с клапанами 61-64.

Способ осуществляют следующим образом.

В регуляторах 31 и 32 скорости тока (силы тяги и торможения 11 и

12) сравнивают заданные и истинные значения соответствующих параметров.

Разностью между заданными и фактическими достигнутыми значениями регулируемых параметров, усиленной и преобразованной, воздействуют на величину угла открытия тиристоров преобра-. зователей 1 и 2.

В зависимости от угла открытия тиристоров преобразователей регули-руют силу тяги и торможения электровоза.

При медленно развивающемся буксовании (или юзе) одной или нескольких колесных пар разность между мини— мальной частотой вращения тяговых двигателей, которой пропорциональна скорость электроподвижного состава в режиме тяги, и частотой вращения буксующей колесной пары (или между максимальной частотой вращения тяговых двигателей, которой пропорциональна скорость электроподвижного состава в режиме торможения, и частотой вра3 141634 щения юзующей колесной пары возрастает пропорционально глубине буксования (или юза). Следовательно, величины сигналов на выходах блоков соот5 ветственно 19 и 21, выделяющих раз-. ности указанных частот, растут пропорционально глубине буксования или юза.

Как только величина разности час" тот вращения колесных пар превысит пороговое значение, заданное потенциометром 58 в блоке 59 сравнения, на его выходе появляется сигнал, который через исполнительный блок 60 включает клапаны подачи песка под колесные пары электровоза. Пороговые значения, задаваемые потенциометрами

25 и 26 элементов 23 и 24 сравнения, выше, чем элемента сравнения 59, по-этому сигналы на выходе блоков 23 и

24 отсутствуют.

Если буксование (или юз) удалось устранить за счет подачи песка, то сигнал на выходе блоков 19 и 21 уме- 2 ньшается, становится ниже порогового значения, сигнал с выхода блока 59 сравнения отсутствует и подача песка прекращается.

Если же буксование (или юз) не прекратилось и разность частот вращения колесных пар продолжает нарастать, то продолжают расти и выходные сигналы блоков 19 и 21. Как только величины этих сигналов превысят поро35 говые значения, заданные потенциометрами 25 и 26 в блоках 23 и 24 сравнения, то на их выходах появляются сигналы, которые подаются на входы функциональных преобразователей 27 и 28. На выходах же функциональных преобразователей 27 и 28 сигналы по величине уменьшаются про.порционально, соответственно, глубине буксования или юза, так как эти

45 блоки выделяют сигналы обратно пропорциональные выходным сигналам бло- . ков 23 и 24. Выходные сигналы блоков

27 и 28, обратно пропорциональные глубине буксования или юза, поступа50 ют на входы соответственно блоков

29 и 30, непрерывно выделяющих минимальный из входных сигналов, который и становится заданным значением регуляторов тока 11 (силы тяги) и 12 (тормозной силы). В процессе разви55 тия буксования или юза выходные сигналы блоков 2? и 28 уменьшаются и, становясь с некоторого момента меньб 4 ше других входных сигналов блоков

29 и 30, определяют уставки соответствующих регуляторов, что приводит к уменьшению токов буксирующего или юзующего двигателя на величину, пропорциональнуи глубине буксованич (или юза) и к прекращению самого процесса буксования (или юза). Быстрейшему прекращению буксования или юза способствует и подача песка под колесные пары, которая продолжается одновременно со снижением тока буксующеro (юзующего) двигателя.

Для реализации предельных по условиям сцепления сил тяги и торможения порог срабатывания элементов 23 и

24 сравнения непрерывно корректируют путем подачи на их входы сигналов с выходов масштабных преобразователей

20 и 22. На входы масштабных преобразователей 20 и 22 подаются сигналы, пропорциональные соответственно минимальной (в тяге) и максимальной (при торможении) скоростям движения.

Эти сигналы уменьшаются в определенном масштабе в блоках 20 и 22 и, суммируясь с сигналами, задаваемыми потенциометрами 25 и 26, увеличглают порог срабатывания элементов 23 и 24. сравнения. Таким образом, с ростом скорости движения порог срабатывания элементов 23 и 24 растет, следовательно увеличивается допустимое проскальзывание колеса относительно рельса, способствуя реализации максимального коэффициента сцепления.

В случае медленно развивающегося одновременного буксования (или юза) всех колесных пар электровоза по разности частот вращения колесных пар не удается определить начавшееся буксование или юз. В таком случае в режиме тяги с блока 18 берется сигнал с наиболее быстро вращающейся колесной пары, в блоке 39 сигнал преобразуется в аналоговую форму и дифференцируется. Сигнал с выхода блока 39 поступает на блоки 44 и 45 сравнения, где сравнивается с допустимыми величинами ускорений. Уставка задатчика 54 устанавливается ниже, чем уставка задатчика 55, но вьппе, чем допустимое рабочее ускорение осей при трогании и разгоне поезда или одиночного электровоза. Если же ускорение осей превьппает уставку„ это свидетельствует о развитии буксования всех осей. На выходе блока

5 1416346

44 появляется сигнал, который посту- к пает в исполнительный блок 60 и выдается команда на подачу песка под б колесные пары. ц

Если с помощью пескоподачи не уда- О

5 ется ликвидировать буксование и уско- л рение колесных пар возрастает, форми- р руется сигнал на выходе блока 45 срав- т нения, который подается в функциональ-1, к ный преобразователь 27,т преобразует- л ся в величину,, обратно пропорциональ- в ную входной величине, и поступает на вход логического блока 29. Как толь- и

:ко этот сигнал Окажется меньше Остальных вход11ых сигналов этого блока„, происходит снижение тягового тока на

В е личин у р прО по рц ион аль н ую х л тб ин е буксов ания.

В а.налогичных случаях д.ля реииа торможения при юзе всех осей с блока

17 поступает сигнал о минимтль11ой час rose вращения колесных пар, который поступает в дифференцирующий блок

38,, с выхода которого сигнал подается на блоки 42 и 43 сравнения, если . этот сигн ал превышает поро говое зн ачение, заданное задатчиком 57, то поступает сигнал в исполнительный блок 60 для включения клал тнов подСЬ1П1тт1 ПЕ СКа, ЕСЛИ жЕ ПВЕВЬ1т11Е1-".О 1 OpO говое значение. заданное задатчиком

56. то сигнал с блока 43 поступает в функциональный преобразователь 28, преобразуется В величину. Обратно

ПРОПОРЦИОН алЬН ттЮ ВХОДНО:1, И. ЦЯЛЕЕ логи1еским блоком 30 выдается коман-. да pe 1 улятору 1. HB сн1 т1е ->He тормо -. С1".11Ы, ОдНО В ВЕМЕ1111О:.тро то т1--„-т т

ПОДСЫПКа ПЕСКа IIOД КОЛЕСН.т1e ПаРЫ.

В случае Вне з апно развив ающе го ся буксования (ю- à) одной или всех колесных пар регулирование происходит след .уюттим ОбразОм. Дт1я pe::1тй1а .<. я1тт! сигнал Об ускорении наиболее бистро вращаюшейся о си с В11ходт1 бло ..а 39 поступает в блск 4 I, где еще раз дт1фференцт1руетсл1 и подаетт"я В блоки

46 и 47 сравнения, где сравнивается с допустимэгми II(рогОВВIми значениями задав ае1я1,П1и задатчиками 48 H 49, При внезапно развивающемся бухсоВ а1тт1Ч ПрОИЗВО IIH.З Я О T уСКО то н т„ я IIDE

Вышает 11opoY oíoe значение, и на выходе блока 46 формируется игнал,. ицупуж н - включение клана;-.1"а подачи неска под колесные лары. Лр--: дальней ше»:.: росте сигнала на выходт блока 41 превьппается пороговое зна тен11е в бл=:-е 47 сравнения и íà его выходе появляется сигнал, преобразующийся в локе 27 в величину, обратно пропор-. иональную, и как только этот сигнал кажется меньше других входных сигнаов логического блока 29, срабатывает егулятор 11. на снижение тягового ока. Одновременно идет подсыпка песа под колесные пары и буксование иквидируется в начальной стадии раз— чтия.

Для режима торможения при внезапо развивающемся юзе сигнал замедления самой медленно вращающейся оси с выхода блока 17 дифференцируется в блоке 38, затем вторично дифференцируется в блоке 40 и сравнивается в блоке 50 с пороговым значением, при наличии рассогласования происходит включение пескоподачи, или же сигнал с блока 5 1 сравнения через блок 28, ло ический блок 30 и регулятор 1? осуществляет кратковременное снижение тормсзного усилия и ликвидацию юза.

Во всех режимах буксования и юза сигнал с выхода регуляторов 11 и 12 через огр "íè÷èòåëè 35 и 36 минималь— ного уровня тока подается на вход регуляторов 11 и 12,. Ограничивая ток (силу тяги и горможения) на опреде-. ленном минимальном уровне, обеспечивая поддержание состава в растянутом (в тяге) и в сжатом (при торможении)

35 состояниях. Этим самым исключаются отрицательные реакции В автосцепках поезд .. МН11имальный уровень силы тяги и тормсженчя зависит от мощности электровоза и от ве B состава и тт.т, i

". .аходится в прецелах 2-10 т.

Таким образом. происходит непрерывОе слежение по комплексу показателей зa co"..-Ваянием сцепления колесных пар с рельсами. производится автоматит1 :„

Р ческая кратковременная подача песка случаях местного ухудшения сцепления или автоматический выбор такой уставки регуляторов тока, чтобы

Обеспечить регулирование сил тяги и

-,т1 т торможения на пределе по сцеплению. !) о р м у л а и з О б р е т е н и я

Опособ регулирования сил тяги и

Сf торможения электроподвижного состава, СО; тоящий E том, что непрерывно вы— дсляют и сравнив ают сигн алы р IIpoIIop

Г1ИОНттЬНЫЕ СКОРОСТЯМ ЭЛЕКтРОПОДВЮКНО6346

141

Составитель Г. Резникова

Техред Л. Сердюкова . Корректор Л. Пилипенко

Редактор Л.Повхан

Заказ 4020/15 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ro состава и каждого тягового двигателя, формируют сигнал ограничения сил тяги и торможения, величина которого обратно пропорциональна. разности скоростей злектроподвижного состава и каждого тягового двигателя, сравнивают его с сигналом, пропорциональным заданному значению сил тяги и торможения, и в функции минимального из сравниваемых сигналов изменяют силы тяги и торможения, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повыщения надежности и реализации предельных тягово-тормозных усилий, сигнал, пропорциональный разности скоро8 стей злектроподвижного состава и каждого тягового дВигателя, сравнивают с сигналом, пропорциональным допустимой скорости проскальзывания колесной пары относительно рельса, и при превьппении этого. сигнала формируют сигнал ограничения сил тяги и торможения, причем сигнал, пропорциональ10 ный допустимой скорости проскальзывания колесной пары относительно

Р рельса, корректируют в функции скорости электроподвижного состава, а изменение сил тяги и торможения осуще ствляют до заданных MHHHMGJIbHblx величин.