Устройство для автоматической ликвидации боксования и юза колесно-моторных блоков электроподвижного состава

Авторы патента:

B60L3/10 - указывающие на пробуксовку или юз колес

Владельцы патента RU 2364525:

Закрытое акционерное общество "КРОНИД-ЭЛ" (RU)

Изобретение относится к электроподвижному составу железных дорог. Устройство содержит датчики текущих значений рабочих параметров колесно-моторных блоков, логические элементы для выделения максимального MAX и минимального MIN из указанных текущих значений, исполнительные элементы автоматики для воздействия на колесно-моторные блоки, логический элемент ИЛИ, счетно-решающий блок, элемент сравнения автоматического регулятора. Выходы датчиков текущих значений рабочих параметров колесно-моторных блоков подключены к элементам для выделения максимального MAX и минимального MIN из указанных текущих значений рабочих параметров. Логический элемент ИЛИ своими входами подключен к выходам элементов MAX и MIN. Счетно-решающий блок соединен своими входами с выходами датчиков текущих значений рабочих параметров. Выходы логического элемента ИЛИ и счетно-решающего блока подсоединены к входам элемента сравнения с линейным усилителем, выход которого подключен к входам исполнительных элементов автоматики. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение надежности и эффективности за счет уменьшения расхода песка и загрязнения дорожного балласта. 1 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а более конкретно к устройствам для автоматической защиты колесно-моторных блоков электровозов и электропоездов от боксования их колесных пар при тяге или от юза при электрическом торможении.

Известно устройство для автоматической ликвидации боксования и юза, содержащее датчики частот вращения колесных пар и логический блок сравнения показаний этих датчиков с выделением максимального и минимального значений из этих показаний [1].

Недостатки этого устройства заключаются в сложности оборудования каждой колесной пары датчиком ее частоты вращения и их небольшой наработкой на отказ.

Эти недостатки устранены в устройстве для автоматической ликвидации боксования и юза, в котором использованы только датчики токов тяговых электродвигателей и логический блок для взаимного выделения максимального МАХ и минимального MIN сигналов и их сравнения, а также исполнительные элементы автоматики для воздействия на тяговые электродвигатели с целью прекращения боксования и юза [2].

Недостатки этого устройства связаны с невозможностью определить опорный уровень исходного сигнала для генерации результирующего сигнала обнаружения боксования или юза и его непригодность для тяговых двигателей при последовательном соединении.

В качестве прототипа заявленному устройству целесообразно принять устройство для автоматической ликвидации боксования или юза колесно-моторных блоков электроподвижного состава, содержащее датчики текущих значений токов тяговых электродвигателей, причем выходы этих датчиков подключены к элементам для выделения максимального MAX и минимального MIN из указанных текущих значений токов, а также исполнительные элементы автоматики для воздействия на колесно-моторные блоки [3].

Недостатки прототипа состоят в том, что не обеспечивается высокой эффективности защиты, ввиду определяемого инерционным устройством на принципе четкого опорного уровня для однозначной идентификации процессов боксования или юза в процессе развития и ликвидации указанных процессов, и его непригодность для тяговых двигателей при последовательном соединении.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности и, особенно, быстродействия устройства для автоматической ликвидации боксования и юза колесно-моторных блоков электроподвижного состава при любом соединении тяговых двигателей.

Эта цель достигается тем, что дополнительно предусмотрены счетно-решающий блок, соединенный своими входами с выходами датчиков текущих значений измеряемых параметров и предназначенный для вычисления среднего текущего значения указанных параметров в качестве значения опорного сигнала, и логический элемент ИЛИ, соединенный с выходами элементов для выделения максимального и минимального значений измеряемых параметров, а выходы счетно-решающего блока и логического элемента поступают на вход элемента сравнения с линейным усилителем, выход которого подключен к входам исполнительных элементов автоматики.

Устройство (см. чертеж) предназначено для защиты от боксования и юза колесно-моторных блоков КМБ₁÷КМБ_n (соответственно числу осей локомотива). Каждый из этих КМБ содержит тяговый электродвигатель ТД₁÷ТД_n и колесную пару КП₁÷КП_n с не показанными на чертеже тяговыми редукторами и промежуточными компонентами.

Предусмотрены датчики ДП₁÷ДП_n измеряемых параметров КМБ, выходные сигналы которых поступают на входы элементов 3 выделения максимального (MAX) и 4 минимального (MIN) значений, а также на входы счетно-решающего блока 5, который вычисляет среднее значение тех же параметров ИП₁÷ИП_n. В качестве этих параметров могут быть следующие:

- токовые нагрузки тяговых двигателей (параллельных ветвей двигателей);

- напряжения на последовательно соединенных двигателях;

- частота вращения КМБ.

Выходы элементов MAX и MIN соединены с входами логического блока 6 (ИЛИ), выход которого поступает непосредственно и через дифференцирующую цепочку 7 на входы элемента сравнения 9 автоматического регулятора 8. На вход элемента сравнения поступает и выходной сигнал счетно-решающего блока 5. Выходной сигнал элемента сравнения подается на вход линейного усилителя 10 регулятора 8, выходной сигнал которого подключен к входам исполнительных элементов автоматики 11 и 12, предназначенных, соответственно, для воздействия на электромагнитные параметры ЭП тяговых электродвигателей и для включения импульсной пескоподачи ИПП. Выход блока 11 соединен с системой управления тяговыми электродвигателями ТД₁÷ТД_n, а выход блока 12 - с форсунками 13₁÷13_n обеспечивающими импульсную подачу песка под колесные пары КП₁÷КП_n.

Предложенное устройство работает следующим образом. В условиях нормального сцепления выходные сигналы блоков 5 и 6 по своему текущему значению равны и сигнал на выходе регулятора 8 равен нулю, а блоки 11 и 12 не срабатывают.

Если в тяге или при торможении начинается боксование или юз хотя бы одного из колесно-моторных блоков КМБ₁÷КМБ_n, то появляется разница между выходными сигналами блоков 5 и 6, вычисляемая и усиливаемая регулятором 8. Выходной сигнал регулятора включает исполнительные элементы 11 и 12, обеспечивая снижение силы тяги или торможения двигателей, потерявших сцепление, с одновременной импульсной подачей песка форсунками 13₁÷13_n. Это быстро ликвидирует потерю сцепления.

Технико-экономическая эффективность устройства обеспечивается за счет повышения чувствительности обнаружения избыточного скольжения и соответственно ускоренного восстановления нормального сцепления, существенно сокращая расход песка и загрязнения дорожного балласта.

Источники информации

1. С.В.Покровский «Повышение сцепных свойств локомотивов». Вестник ВНИИЖТ, 1997, №4, с 35-39.

2. С.Т.Волков и др. Защита от боксования и юза колесных пар без использования датчиков частоты вращения. Тезисы докладов н/т конференции «Состояние и перспективы развития электровозостроения». Новочеркасск, 1994, с.40-41.

3. Х.Ю.Буткевич. Устройство обнаружения юза колесных пар транспортного средства. Описание изобретения к заявке 94026062, кл.6 B60L 3/10.

Устройство для автоматической ликвидации боксования и юза колесно-моторных блоков электроподвижного состава, содержащее датчики текущих значений рабочих параметров колесно-моторных блоков, включая электрические параметры тяговых электродвигателей, причем выходы этих датчиков подключены к элементам для выделения максимального MAX и минимального MIN из указанных текущих значений рабочих параметров, а также исполнительные элементы автоматики для воздействия на колесно-моторные блоки, отличающееся тем, что дополнительно предусмотрены логический элемент ИЛИ, своими входами подключенный к выходам элементов MAX и MIN, предназначенный для обеспечения необходимого алгоритма ликвидации боксования или юза как при параллельном, так и при последовательном соединении тяговых электродвигателей, а также счетно-решающий блок, соединенный своими входами с выходами датчиков текущих значений рабочих параметров и предназначенный для вычисления среднего текущего значения указанных параметров, а выходы логического элемента ИЛИ и счетно-решающего блока подсоединены к входам элемента сравнения с линейным усилителем, выход которого подключен к входам исполнительных элементов автоматики.

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и может быть использовано на локомотивах, моторвагонных подвижных составах с целью повышения безопасности и регулирования движения поездов.

Противобоксовочное устройство локомотивов // 2350486

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и направлено на совершенствование противобоксовочных свойств локомотивов. .

Противобоксовочное устройство // 2342259

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и направлено на совершенствование противобоксовочного устройства локомотивов. .

Устройство для контроля скорости скольжения колесных пар // 2337839

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на транспортных средствах с двигателями постоянного тока. .

Тяговый привод подвижного состава // 2337017

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано на локомотивах, моторных вагонах электропоездов, вагонах метрополитенов и городского электротранспорта, оборудованных тяговыми электродвигателями постоянного тока с последовательным возбуждением.

Устройство для контроля скорости скольжения колесных пар // 2337016

Устройство для защиты от боксования // 2301158

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на транспортных средствах с тяговыми двигателями постоянного тока. .

Способ защиты от боксования и юза колесных пар электроподвижного состава с вентильно-индукторным электроприводом // 2283783

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, может быть использовано в электрооборудовании электроподвижного состава железных дорог и предназначено для автоматизации управления электроприводом локомотивов и моторных вагонов с индукторными двигателями.

Способ предупреждения боксования и юза колесных пар и подавления фрикционных автоколебаний в кинематической цепи подвижного состава с асинхронными тяговыми двигателями // 2270766

Изобретение относится к рельсовому транспорту и может быть использовано на подвижном составе с асинхронными тяговыми двигателями, питаемыми от статических преобразователей напряжения и частоты.

Устройство для регулирования скорости электроподвижного состава // 2268171

Изобретение относится к области тягового электропривода и предназначено для использования на электротранспортных средствах с двигателями постоянного тока, питаемыми от сети постоянного напряжения.

Способ защиты от боксования и юза колесных пар электроподвижного состава с вентильно-индукторным электроприводом // 2382707

Изобретение относится к области электроподвижного состава железных дорог и предназначено для автоматизации управления электроприводом локомотивов и моторных вагонов с индукторными двигателями

Определение скорости локомотива // 2426659

Способ управления асинхронными тяговыми двигателями, подключенными параллельно к одному инвертору // 2428326

Изобретение относится к рельсовому транспорту и может быть использовано на подвижном составе с асинхронными тяговыми двигателями

Микропроцессорная система защиты от боксования для электровозов постоянного тока // 2440898

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для использования в электровозах постоянного тока

Устройство для автоматической ликвидации боксования и юза колесно-моторных блоков тягового подвижного состава // 2443577

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам для автоматической защиты колесно-моторных блоков танспортных средств от боксования их колесных пар при тяге или от юза при электрическом торможении

Способ управления тяговым электроприводом локомотива на пределе по сцеплению колес с рельсами // 2446063

Изобретение относится к рельсовому транспорту и может быть использовано на подвижном составе с асинхронными тяговыми двигателями, питаемыми от полупроводниковых статических преобразователей

Способ управления тяговым электроприводом многоколесного транспортного средства и устройство для его осуществления // 2483950

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в тяговых электроприводах автономных пневмоколесных транспортных средств, в том числе и внедорожных, например колесных тракторов и автопоездов повышенной проходимости

Система управления положением // 2532305

Изобретение относится к системам управления положением. Способ управления транспортным средством (ТС), колеса которого расположены на постоянной трассе, включает в себя определение фактической скорости ТС и сравнение фактической скорости с командой управления скоростью ТС. Результат сравнения используют для определения наличия буксования колес. Затем уменьшают скорость ТС относительно команды управления скоростью ТС при возникновении буксования колес. Система управления движением для управления множеством транспортных средств на трассе содержит процессор трассы, множество процессоров ТС, множество модулей коррекции управления положением и множество систем привода и торможения ТС. Способ определения буксования колеса ТС включает в себя определение фактической скорости ТС, сравнение фактической скорости ТС с ожидаемой скоростью, определение буксования колеса ТС на основе сравнения фактической скорости и ожидаемой скорости и уменьшение скорости для выравнивания фактической скорости ТС при определении буксования колеса. Изобретение направлено на возможность корректировки скорости ТС с учетом буксования колес и корректировки расстояния между ТС. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Автоматизированное устройство для защиты от боксования колесных пар электроподвижного состава // 2540223

Изобретение относится к электрооборудованию электроподвижного состава. Устройство содержит систему управления электроподвижным составом (ЭПС), датчики частоты колесной пары (КП), подсоединенные к блоку частоты вращения КП, тяговые электродвигатели (ТЭД), по два на каждую из двух тележек, блок управления устройством подачи песка, регулятор напряжения обмоток тягового электродвигателя, выполненный с четырьмя уровнями регулирования напряжения, выпрямительно-инверторный преобразователь (ВИП) установлен на каждой тележке для двух ее тяговых электродвигателей, каждый из которых снабжен двумя контакторами. Система управления ЭПС выполнена из микропроцессорного блока (МБ), блока управления контакторами, блока управления устройством подачи песка, причем выход блока частоты вращения КП соединен с первым входом микропроцессорного блока, вход-выход которого соединен с входом-выходом блока управления контакторами, первый выход МБ соединен с входами ВИП каждой из тележек, а второй выход МБ - с входом блока управления устройством подачи песка, третий выход соединен с входом регулятора напряжения обмоток ТЭД. ВИП подсоединен двумя цепями, соответственно, к обмоткам первого и второго тягового электродвигателя тележки. Выходы ВИП двух тележек соединены со вторым входом МБ, блок управления контакторами имеет четыре пары выходов, каждая из которых предназначена для замыкания или размыкания первого и второго контакторов ТЭД. Технический результат заключается в снижении расхода песка и экономии электрической энергии, питающей тяговые электродвигатели. 1 ил.

Способ управления тяговым приводом транспортного средства // 2548832

Изобретение относится к способу управления тяговым приводом транспортного средства. Способ заключается в том, что задают величины регулируемых параметров тягового привода, вычисляют требуемые суммарные тяговые усилия на движителях левого и правого бортов транспортного средства, вычисляют приведенную частоту вращения каждого движителя. Если режим движения тяговый, то из приведенных частот выделяют минимальную, а если режим движения тормозной, то выделяют максимальную частоту, определяют соответствующий выделенной частоте номер движителя, вычисляют значения абсолютного проскальзывания движителя, вычисляют оценку абсолютного проскальзывания каждого движителя, приведенную к месту установки выделенного движителя. Определяют расчетные величины регулируемых параметров каждого движителя и вычисляют максимальные достижимые суммарные тяговые усилия левого и правого бортов. Если тяговый привод транспортного средства может реализовать суммарные требуемые тяговые усилия на движителях обоих бортов, то реализуют их, а если суммарные требуемые тяговые усилия хотя бы одного борта больше максимального достижимого суммарного тягового усилия этого борта, то осуществляют управление в одном из трех режимов. Технический результат заключается в повышении курсовой устойчивости транспортного средства, максимально возможной реализации требуемых тяговых усилий, при наиболее широких возможностях применения способа управления. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.