Регулятор электродинамического тормоза транспортного средства



Регулятор электродинамического тормоза транспортного средства
Регулятор электродинамического тормоза транспортного средства

 


Владельцы патента RU 2588321:

Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") (RU)

Изобретение относится к тормозам железнодорожного транспорта. Регулятор электродинамического тормоза транспортного средства содержит дополнительный резистор, регулятор тока, тормозной резистор, блок управления и конденсатор, один вывод которого подключен к аноду силового диода, а другой соединен с коллектором транзистора. Параллельно конденсатору подключен дополнительный резистор. Блок управления встроен в регулятор тока. Транзистор, шунтированный обратным диодом, и силовой диод представляют собой чоппер. Дополнительный резистор вынесен за пределы регулятора тока. Повышается надежность регулятора. 1 ил.

 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к технике регулирования торможением тяговых электродвигателей постоянного тока транспортного средства.

Известно устройство для автоматического регулирования тормозной силы электроподвижного состава при электрическом торможении, содержащее тяговые двигатели постоянного тока, якорные обмотки которых включены последовательно с тормозными резисторами, а обмотки возбуждения соединены последовательно и подключены к выходу выпрямительной установки, датчики тока якорей и обмотки возбуждения, подключенные соответственно к первому и второму входам элемента сравнения, а к третьему входу которого через выпрямительные мосты подключены задатчик предварительного торможения и задатчик тормозной силы (SU, авт. свид. №1368201, кл. B60L 7/26, опубл. 1988 г.).

Недостатком известного устройства является невозможность поддержания постоянным тормозного тока за счет регулирования тока в обмотке возбуждения.

Известно устройство электродинамического тормоза, в котором две последовательно включенные якорные обмотки тяговых двигателей постоянного тока через два контактора подключены к набору тормозных резисторов, каждый из которых шунтируется вспомогательными контакторами, включением которых достигается ступенчатое изменение сопротивления тормозного контура в диапазоне 5,39-0,95 Ом («Электрические схемы электропоезда ЭД9М», журнал «Локомотив», 2012 г., №3, стр. 26).

Недостатками известного устройства являются ступенчатое регулирование, при котором происходят резкие изменения тормозного усилия и увеличение массогабаритных размеров за счет увеличения количества силовых кабелей и контакторов.

Известен регулятор электродинамического тормоза локомотива (принятый за прототип), содержащий систему управления движением локомотива, якорь с обмоткой тягового двигателя, которая последовательно и при помощи контактора подключена к тормозному резистору, параллельно которому подключен транзисторный ключ, который соединен с системой управления движением локомотива, которая обеспечена устройством управления шириной импульса, задающим длительность включения транзисторного ключа, снабженного демфирующей цепью, содержащей последовательно подключенные между собой диод и дополнительный резистор, который, в свою очередь, снабжен параллельно подключенным к нему конденсатором (RU, патент №2510342, кл. B60T 8/17, опубл. 2014 г.).

Недостатком известного регулятора электродинамического тормоза локомотива является низкая надежность регулятора вследствие того, что устройство управления шириной импульса, задающее длительность включения транзисторного ключа, является частью системы управления движением локомотива, что ведет к увеличению длины и количества линий связи (в зависимости от количества тяговых двигателей) с транзисторным ключом. Кроме этого транзисторный ключ и диод являются дискретными элементами, что не обеспечивает идентичность их основных параметров и соединение их шинами ведет к увеличению паразитной индуктивности транзисторного ключа и соответственно к увеличению перенапряжений на транзисторном ключе при его запирании.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности регулятора электродинамического тормоза транспортного средства за счет сокращения длины проводов управления транзистором и использования чоппера.

Указанный технический результат достигается тем, что в регуляторе электродинамического тормоза транспортного средства, содержащем дополнительный резистор, регулятор тока, информационные входы которого подключены к системе управления движением транспортного средства, а силовые выходы подключены к тормозному резистору и через контактор к обмотке якоря тягового двигателя, и содержащем транзистор, служащий для поддержания постоянного тормозного усилия, шунтированный обратным диодом и последовательно соединенный эмиттером с катодом силового диода, коллектор и эмиттер которого являются силовыми выходами регулятора тока, а управляющие входы подключены к блоку управления, входы которого являются информационными входами регулятора тока и формирующего широтно-импульсный модулированный (ШИМ) сигнал в соответствии со значением скважности, заданной системой управления движением транспортного средства, конденсатор, один из выводов которого подключен к аноду силового диода, а другой вывод соединен с коллектором транзистора, при этом параллельно конденсатору подключен дополнительный резистор, блок управления встроен в регулятор тока и транзистор, шунтированный обратным диодом и силовой диод представляют собой чоппер, а дополнительный резистор вынесен за пределы регулятора тока.

На чертеже представлена структурная схема регулятора электродинамического тормоза транспортного средства.

Регулятор электродинамического тормоза транспортного средства содержит дополнительный резистор 1, регулятор тока 2, информационные входы которого подключены к системе управления 3 движением транспортного средства, а силовые выходы подключены к тормозному резистору 4 и через контактор 5 к обмотке якоря тягового двигателя 6, и содержит транзистор 7, служащий для поддержания постоянного тормозного усилия, шунтированный обратным диодом 8 и последовательно соединенный эмиттером с катодом силового диода 9, коллектор и эмиттер которого являются силовыми выходами регулятора тока 2, а управляющие входы подключены к блоку управления 10, входы которого являются информационными входами регулятора тока 2 и формирующего ШИМ сигнал в соответствии со значением скважности, заданной системой управления 3 движением транспортного средства, конденсатор 11, один из выводов которого подключен к аноду силового диода 9, а другой вывод соединен с коллектором транзистора 7, при этом параллельно конденсатору 11 подключен дополнительный резистор 1. Блок управления 10 встроен в конструкцию регулятора тока 2. Транзистор 7, шунтированный обратным диодом 8, и силовой диод 9 представляют собой чоппер 12 и размещены в одном корпусе. Дополнительный резистор 1 вынесен за пределы конструкции регулятора тока 2.

Регулятор электродинамического тормоза транспортного средства работает следующим образом.

При электродинамическом торможении транспортного средства системой управления 3 движением транспортного средства включают контактор 5, который нагружает обмотку якоря тягового двигателя 6 на тормозной резистор 4 и одновременно задают величину скважности ШИМ сигнала для блока управления 10 регулятора тока 2. Блоком управления 10 формируют ШИМ сигнал, которым осуществляют с высокой частотой включение/выключение транзистора 7, работающего в ключевом режиме. При включении транзистора 7 сопротивление току обмотки якоря тягового двигателя 6 практически отсутствует и ток якоря растет. При выключении транзистора 7 обмотку якоря тягового двигателя 6 нагружают на тормозной резистор 4 и ток якоря спадает. Изменением скважности ШИМ сигнала поддерживают постоянным тормозной ток за счет плавного, а не ступенчатого изменения эквивалентного сопротивления тормозного резистора 4.

Из-за наличия паразитной индуктивности у внутренних шин регулятора тока 2, при выключении транзистора 7 возникают импульсы перенапряжения, способные вывести его из строя. При выключении транзистора 7 энергия, запасенная в паразитной индуктивности, через силовой диод 9 заряжает конденсатор 11, уменьшая при этом импульс перенапряжения. Разряд конденсатора 11 осуществляется через дополнительный резистор 1. Применение чоппера 12, в котором транзистор 7, обратный диод 8, силовой диод 9 размещены в одном корпусе, позволяет использовать для внутренней ошиновки силовых элементов регулятора тока 2 ламинарные (безындукционные) шины, что значительно снижает паразитную индуктивность. Кроме этого чоппер 12 обеспечивает идентичность параметров и условий функционирования транзистора 7 и силового диода 9, что в конечном счете повышает надежность работы регулятора тока 2.

Применение блока управления 10, встроенного в конструкцию регулятора тока 2, обеспечивает минимально возможную длину проводов управления транзистором 7, что значительно повышает помехозащищенность регулятора тока 2.

Вынос дополнительного резистора 1 за пределы конструкции регулятора тока 2 позволяет исключить дополнительный источник тепла.

Заявленный технический результат регулятора электродинамического тормоза транспортного средства достигается:

- снижением паразитной индуктивности ошиновки регулятора тока 2 и за счет этого снижением импульса перенапряжения при запирании транзистора 7, идентичностью параметров и условий функционирования транзистора 7 и силового диода 9;

- минимально возможной длиной проводов управления транзистором 7;

- исключением дополнительного источника тепла.

Предлагаемый регулятор электродинамического тормоза транспортного средства испытан и будет использован в опытном горочном тепловозе ТЭМ7А, оборудованной системой управления горочным локомотивом (САУ ГЛ).

Регулятор электродинамического тормоза транспортного средства, содержащий дополнительный резистор, регулятор тока, информационные входы которого подключены к системе управления движением транспортного средства, а силовые выходы подключены к тормозному резистору и через контактор к обмотке якоря тягового двигателя, и содержащий транзистор, служащий для поддержания постоянного тормозного усилия, шунтированный обратным диодом и последовательно соединенный эмиттером с катодом силового диода, коллектор и эмиттер которого являются силовыми выходами регулятора тока, а управляющие входы подключены к блоку управления, входы которого являются информационными входами регулятора тока и формирующего ШИМ сигнал в соответствии со значением скважности, заданной системой управления движением транспортного средства, конденсатор, один из выводов которого подключен к аноду силового диода, а другой вывод соединен с коллектором транзистора, при этом параллельно конденсатору подключен дополнительный резистор, отличающийся тем, что блок управления встроен в регулятор тока, и транзистор, шунтированный обратным диодом, и силовой диод представляют собой чоппер, а дополнительный резистор вынесен за пределы регулятора тока.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оценке уклона дороги. Способ оценки уклона дороги в транспортном средстве с использованием сочетания датчиков содержит этапы, на которых обнаруживают, воздействует ли динамический процесс на упомянутое транспортное средство, и оценивают уклон, проводя совместное взвешивание двух входных сигналов для упомянутого сочетания датчиков.

Изобретение относится к управлению движением транспортного средства. Устройство управления движением транспортного средства содержит: модуль обнаружения поведения при повороте; модуль задания целевого поведения при повороте; модуль управления тормозной силой; рулевой механизм; поворотный механизм колеса; муфту, соединяющую рулевой механизм и поворотный механизм с возможностью отсоединения, и поворотный актуатор, прикладывающий вращающую силу к поворотному механизму.

Группа изобретений относится к электродинамическим тормозным системам для транспортных средств. Тормозная система рельсового транспортного средства содержит по меньшей мере один первый электродинамический тормоз (24), который включает в себя приводной агрегат (16), имеющий приводной двигатель (18) и блок (20) снабжения мощностью приводного двигателя (18) в тяговом режиме.

Группа изобретений относится к электродинамическим тормозным системам для транспортных средств. Тормозная система рельсового транспортного средства содержит по меньшей мере один первый электродинамический тормоз (24; 80), который включает в себя приводной агрегат (16), имеющий приводной двигатель (18) и блок (20) снабжения мощностью приводного двигателя (18) в тяговом режиме.

Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно к системам подкачки шин. Система подкачки шин по первому варианту содержит картер моста, уплотнительное кольцо, ступицу, внутреннее вращающееся уплотнение, внешнее вращающееся уплотнение и подшипниковое уплотнение, расположенное между ступицей и картером моста.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств. На приводимое/тормозимое колесо подается мощность для приведения в движение или торможения транспортного средства, причем изменение числа оборотов приводимого/тормозимого колеса регистрируется опосредованно, и с системой управления для воздействия на мощность для приведения в движение или на силу для торможения транспортного средства.

Предложены способ и системы для регулирования мощности на выходе двигателя, выдаваемой в ответ на приведение в действие педали водителем по меньшей мере на основании уклона движения транспортного средства.

Изобретение относится к управлению трансмиссией транспортного средства. В способе управления механическим средством соединения первой и второй осей системы трансмиссии автотранспортного средства первую ось приводят во вращение по умолчанию, а вторую - факультативно, в зависимости от состояния средства соединении.

Изобретение относится к системам управления транспортных средств и может быть использовано в устройствах управления транспортными средствами. Устройство управления движущей силой транспортного средства сконфигурировано для вычисления требуемого тормозного усилия на основе величины давления, приложенного к механизму управления тормозом, и для управления тормозным усилием силовой установки и тормозным усилием тормозного механизма, формирующим тормозное усилие за счет срабатывания механизма управления тормозом, совместно, так что общее тормозное усилие транспортного средства в целом становится требуемым тормозным усилием.

Изобретение относится к системе управления трансмиссией автотранспортного средства. Система управления приводом (5) передачи крутящего момента содержит средства (1) определения и систему антиблокировки колес.

Группа изобретений относится к области автомобилестроения. Тормозная система содержит главный тормозной цилиндр, бачок с тормозной жидкостью, первый и второй контуры.

Изобретение относится к способу управления рекуперативным торможением транспортного средства. Способ заключается в том, что вычисляют заданное усилие торможения, с которым главные тормоза транспортного средства действуют на колеса.

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для настройки регуляторов электродинамического торможения транспортных средств, и направлено на повышение точности.

Изобретение относится к электрическому транспорту, а именно к электррподвижному составу с автоматической системо управления реостатным торможением при независимом возбуждении тяговых двигателей и нерегулируемыми тормозными резисторами.

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования тормозной силы электроподвижкого состава при электрическом торможении и обеспечивает повышение плавности изменения тормрзного усилия.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Устройство экстренного торможения рельсового транспортного средства содержит клапанное устройство управления экстренным торможением и устройство настройки давления экстренного торможения. Клапанное устройство управления экстренным торможением выполнено с возможностью создания управляющего давления экстренного торможения для пневматического тормозного устройства рельсового транспортного средства. Устройство настройки давления экстренного торможения выполнено с возможностью настройки созданного для пневматического тормозного устройства управляющего давления экстренного торможения в зависимости от значения нагрузки рельсового транспортного средства и от значения его скорости. Тормозная система рельсового транспортного средства содержит устройство экстренного торможения. Рельсовое транспортное средство содержит тормозную систему с устройством экстренного торможения. Достигается улучшение поведения рельсового транспортного средства при экстренном торможении. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх