Устройство для защиты тепловоза от боксования

 

ОП ИСАКИИ 9

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к.авт, свнд-ву (22) Заявлено 20. 06. 80 (21) 2943283/24-11 с присоединением заявки ¹ (23)Приоритет (5I)M. Кл.

В 60 L 3/10

5Ьеудерстееииый каиитет ссср о0 явлен изобретений н отирытик

Опубликовано 07.05.82. Бюллетень № 17 (53) УДК б21.335..11(088.8) Дата опубликования описания 07.05 . 82

В.В.Плахотников, В.К. Шутов, В.И.Абакумов, А.И.Цопа и А.Н.Заховаева (72) Авторы изобретения

Украинский заочный политехнический инсти (7!) Заявитель ут 6.";„" . .: (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЦИТЫ ТЕПЛОВОЗА

ОТ БОКСОВАНИЯ

Изобретение относится к железнодорожному транспорту.

Известно устройство для защиты тепловоза от боксования, содержащее датчики тока, подключенные к входам блоков выделения максимального и минимального сигналов, выходы которых подключены к входу блока сравнения, дифференцирующий блок и регулятор возбуждения генератора (1).

Основные недостатки описанного устройства состоят в появлении пов-. торных всплесков боксования при вос становлении сцепления и выравнивании сигналов датчиков частоты вращения.

Цель изобретения - повышение надежности противобоксовочной защиты тепловоза.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты тепловоза от боксования снабжено формирователем управляющего сигнала, пропорционального интенсивности нарастания и спада боксования, входы которого соединены соответственно с выходом блока сравнения и с выходом дифференцирующего блока, подключенного входом к выходу блока сравнения, а

5 выходом — к ре гулятору возбуждения генератора, а также тем, что форми" рователь управляющего сигнала, пропорционального интенсивности нарастания и спада боксования, содержит преобразователь, интеграторы, релейные элементы, ключевые элементы и сумматор, входы которого через одни ключевые элементы соединены с соответствующими выходами преобразователя, под15 ключенного входом к одному из входов формирователя управляющего сигнала, соединенному с входами релейных элементов, подключенных к другим входам указанных ключевых элементов, при этом. другой вход формирователя управляющего сигнала соединен с одним из входов другого ключевого элемента, через который первый интегрирующий блок, подключенный к выходу суммато3 925692 ра, соединен с вторым интегрирующим блоком, выход которого является выходом формирователя управляющего сигнала.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для защиты тепловоза от боксования.

Устройство содержит датчики тока

1, выходы которых подключены к соответствующим входам блоков 2 и 3 выде- Io ления максимального и минимального сигнала, выходы которых подключены к входам блока 4 сравнения. Датчики тока 1 предназначены для получения сигналов, пропорциональных токам,проте- 1з кающим в якорных цепях тяговых двигателей, и выполнены по стандартной

) схеме на базе трансформаторов постоянного тока либо датчиков Холла.

Блок 2 выделения максимального сигнала и блок 3 выделения минимального сигнала выполнены на основе операционного усилителя и диодных элементов. Блок 4 сравнения представляет собой дифференциальный усилитель.

При использовании тяговых двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением вместо датчиков l, блоков 2, 3 и 4 можно использовать мост сравнения, на входы которого подаются потенциалы от точек соеди- . нения якорных обмоток тяговых двигателей с обмотками возбуждения. Выход блока 4 сравнения подключен непосредственно и через дифференцирующий блок

5 ко входам формирователя 6 управля35 ющего сигнала, пропорционального интенсивности нарастания и спада боксования, который содержит преобразователь 7, релейные элементы 8, ключевые элементы 9, сумматор 10, интегрирующие блоки 11 и 12 и ключевой элемент 13.

Входы репейных элементов 8, выполненных по схеме триггера Шмитта, соединены между собой и с входом преобразователя 7, выходы релейных элементов 8 связаны соответственно с управляющими входами ключевых элементов 9, рабочие входы которых подклюиены к.. соответствующим выходам преобразователя 7. Выходы ключевых элементов соединены с входами сумматора 10, выход которого через интеграторы 11 и 12 и ключевой элемент 13 связан с регулятором 14 возбуждения генератора.

Коэффициенты передач К и K q интеграторов 11 и 12 при замкнутом клюф чевом элементе 13 выбираются таким ( образом, чтобы суммарный коэффициент передачи сигналов К = К К; с выхода I сумматора !О на вход регулятора был равен единице.

Интеграторы 11 и I2 реализованы на основе операционного усилителя, охваченного обратной связью на парал.лельно соединенных резистора и конденсатора. Сигнал регулирования при развитии боксования колесных пар является монотонной возрастающей функцией времени и может быть аппроксимирован дифференциальным уравнением второго порядка, для определения которого достаточно трех каналов на выходе преобразователя 7.

Устройство для защиты тепловоза от боксования работает следующим образом.

При отсутствии боксования колесных пар токи в якорных цепях тяговых двигателей практически одинаковы и сигналы, поступающие с датчиков 1 тока равны, выходные сигналы, поступающие с блоков 2 и 3 выделения максимального и минимального сигналов равны, и сигнал регулиоования на выходе блока 4 сравнения равен нулю.

Сигнал в регулятор 14 при этом не поступает.

При боксовании одной или нескольких колесных пар происходит перераспределение токов тяговых двигателей, соединенных параллельно. При этом токи тяговых двигателей, колесные пары которых боксуют, быстро уменьшаются. Следовательно, уменьшается сигнал на выходе блока 3 выделения минимального сигнала и появляется сигнал регулирования на выходе блока 4 сравнения. Сигнал, описывающий процесс боксования колесных пар, имеет нулевые начальные условия и затухает с течением времени, т.е. ведет себя как импульсная характеристика некоторого линейного звена.

Релейные элементы 8 выполняют квантование сигнала с выхода блока 4 сравнения по уровню, при котором последовательно открываются ключевые элементы 9 и подаются напряжения на соответствующие входы сумматора 10.

При некотором сигнале, поданном через 1-й ключевой элемент 9 на вход сумматора 10, избыточное боксование колесных пар прекращается и начинается его спад. При этом на выходе дифференцирующего блока 5 имеем формула изобретения

5 92569 отрицательное напряжение, которое закрывает ключевой элемент 13.

Следовательно, напряжение на выходе интегрирующего блока 12, подаваемое на вход регулятора, снижается по экспоненте с постоянной времени i= R С, где Я, С - сопротивление и емкость в цепи обратной связи этого интегратора. Медленный спад сигнала, поступающего в регуля- lî тор, устраняет повторные всплески ! боксования колесных пар при восстановлении сцепления.

1. Устройство для защиты тепловоза от боксования, содержащее датчики тока, подключенные к входам блоков выделения максимального и минимального сигналов, выходы которых под- ключены к входу блока сравнения, дифференцирующий блок и регулятор возбуждения генератора, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено формирователем управляющего сигнала, пропорционального интенсивности нарастания и спада боксования, входы которого соединены соответственно с выходом блока сравнения и с выходом дифференцирующего блока, подключенного вхо2 6 дом к выходу блока сравнения, а выходом к регулятору возбуждения генератора.

2. Устройство по и.1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что формирователь управляющего сигнала, пропорционального интенсивности нарастания и спада боксования, содержит преобразователь, интеграторы, релейные элементы, ключевые элементы и сумматор, входы которого через одни ключевые элементы соединены с соответствующими выходами преобразователя, подключенного входом к одному из входов,формирователя управляющего сигнала, соединенному с входами релейных элементов, подключенных к другим входам указанйых ключевых элементов, при этом другой вход формирователя управляющего сигнала соединен с одним из входов другого ключевого элемента, через который первый интегрирующий блок, подключенный к выходу сумматора, соединен с вторым интегрирующим блоком, выход которого является выходом формирователя управляющего сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе l Авторское свидетельство СССР по заявке k" 2630079/24-11, кл. 8 60 L 3/10, 1978 {прототип) .