Устройство для защиты от боксования

Устройство для защиты от боксования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социапистическик

Республик пп812614 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 10.07.78 (21) 2642973/24-11 с присоединением заявки № (28) Приоритет (51)M. Кл.

В 60 1 3/10

Гасударственный кюмнтет

СССР до делам нзабретений

II открытий

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 17.03.81 (5З) УДК 625.032.

37:681 (088.8) т

А. М. Тарасов, В. Е. Гайдуков, В. И. Цебро и И К. !<олесник"" я

", у

1(72) Авторы изобретения.1л

l (71) Заявитель

Харьковский институт инженеров железнодорожн транспорта им. С . М. Кирова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ БОКСОВАНИЯ

Изобретение относится к электрическим тяговым системам, в частности к предохранительным устройствам, и предназначено для использования на транспорте в схемах управления и защиты электрических тяговых единиц от боксования.

Известно устройство для защиты от боксования, содержащее датчик напряжения тягового генератора, датчики тока тяговых двигателей и датчики аналоговых сигналов частоты вращения колесных пар, выходы которых соединены с входами блока сравнения, соединенного своим выходом с входом формирователя управляющих сигналов (1J

Недостатком устройства является низкая надежность из-за несовершенства конструкции датчиков вращения колесных пар, обладающих значительной сложностью стыковки с тяговыми электродвигателями.

Цель изобретения — повышение надежности устройства для защиты от боксования путем выполнения определенной конструкции дичика частоты вращения колесных пар.

Это достигается тем, что каждый датчик аналоговых сигналов частоты вращения колесных пар выполнен на днфференцирующе-масштабном усилителе, блоке деления, масштабном элементе и суммирующем усилителе, ин5 вертирующий вход которого соединен с датчиком тока соответствующего тягового двигателя, а прямой вход — с датчиком напряжения тягового генератора и через дифференцирующе-масштабный усилитель — с датчиком тока, тягового двигателя, при этом выход суммирующего усилителя соединен с одним из входов блока деления, другой вход которого соединен с датчиком тока тягового двигателя через масштабный элемент.

На чертеже изображена структурная схема устройства для защиты от боксования.

Она содержит датчики 1 аналоговых сигналов, соединенные своими выходами с входами блока 2сравнения, выход которого подключен

20 к формирователю управляющих сигналов, выполненном на дифференцирующем контуре 3 и триггере 4. Датчик аналоговых сигналов частоты вращения колесных пар выполнен на дифференцирующс-масштабном усилителе 5, " на Вход которого поступае сигнал 3q от датчика тока тяговых двигателей (He показан), а выход дифференцирующе-масштабного усилителя 5 соединен с прямым входом суммирующего усилителя 6, на который также поступает сигнал от U„c,öçò÷Hêa напряжения тягового генератора (не показан), а инвертирующий вход суммируюецего усилителя б соединен с датчиком тока тяговых двигателей, а выход — с одним из входов блока

7 деления, другой вход которого соединен с датчиком тока тягового двигателя через масштабный элемент 8. Суммирующий усилитель . б используется для получсегия выходнОГО снГнала,пропорционального ЭДС тягового двигателя. С этой целью на его инвертирующий вход подаеот сиГнал Д q>,пропОрциОнзльный то ку тягового двигателя. ПрямОй вход суммирующего усилителя 6 служит длч подапе сигналов„пропорциональных напряжению тягового.. генератора ОГ и производной тока тягового двигателя, умножснной иа значение инду гивности тягового двигателя. Иными словами, суммирующий усилитель 6 реализует следующую математическую зависимость:

Е=1.1 — д К вЂ” 1эд 1, где Š— ЭДС тягового двигателя;

UI- — напряжение тягового генератора;

Д вЂ” ток тягового двигателя;

Rg — сопротивление тягового двигателя;

p — оператор Лапласа: — индуктивность тягового двигателя.

Получение сигнала, пропорционального производной тока тягового двигателя умноженной HQ значение индуктивности тягового двигателя, осуществляется диффсренцирующсмасштабным усилителем 5, вход которого подключен к датчику тока тягового двигателя. Конструктивно масштабно-диффсренцирующий усилитель 5 выполнен на интегральнооперационном усилителе с нелинейными элементами в цепи обратной связи и дифференцирующими конденсаторами на входе, Этот усилитель осуществляет инверсию знака входного сигнала. Блок 7 деления производит деление выходных сигналов суммирующего усилителя 6 и масштабного усилителя 5. На его выходе реализуется следующая математическая зависимость:

Я с4>

Где C) - угловая скорость вращения вала тягового электродвигателя;

С вЂ” конструктивный коэффициент ЭДС тягового электродвигателя;

12614 4

Ф вЂ” магнитный поток тягового электро. двигателя.

Конструкпевно блок 7 деления выполнен по известной схеме делительных устройств.

Масштабный элемент 8 слухает для выделения величины, пропорциональной произведению

t0

30

55 конструктивного коэффициента ЭДС и магнит ного потока тягового электродвигателя. Он выполнен на интегральном операционном уси. лителе типа К1УТ401А с нелинейными элементами в цепи обратной связи. Резисторно-контактные группы элемента 8 служат для имитации перехода на первую и вторую ступени ослабления поля тяговых электродвигателей. Для цереключсния в резисторно-контактных группах берутся контакты, управлясмыс теми же реле, переходами. Таким образом, рсзисторноконтактные группы элемента 8 и масштабный усилитель 5 реализуют следующую зависимость: где KKH — коэффициент кривой намагничивания;

uu — число витков обмотки возбуждсЬ ния тягового двигателя;

K — коэффициент ослабления полл;

Кря — коэффициент реакции якоря.

Блок 2 сравнения предназначен для выделения максимальной разности входных сигналов.

Конструктивно он Выполнен по стандартной мостовой диодной схеме. Диффсрсицируюцеий контур 3 служит для вьщеления производной из максимальной разности входных сигналов, получаемой от блока 2. Конструктивное выполнение диффсренцирующего контура 3 — стандартная смкостная дифферснцирующзя цепочка. Триггер 4 предназначен для переключения в схеме управления тепловозом, Включение его осуществляется импульсом положительной полярности от дифферснцирующего контура

3, а отключение — импульсом отрицательной полярности. Конструктивно триггер 4 не имеет отличительных особенностей от общепромышленных.

Устройство для защиты or боксоваиия работает следующим образом.

При движении локомотива без боксования на входы суммирующих усилителей 6 каждого датчика аналоговых сигналов поступают сигналы о токах тяговых двигателей Oq<- Зе „ и напряжении тягового генератора UI. Ha выходах суммирующих усилителей 6 имеются сигналы, пропорциональные ЭДС тяговых двигателей. Сигналы от датчиков тока поступают на резисторно-контактныс группы элемента 8 и масштабные усилители S. Ha выходах усилителей 5 имеются сигналы, пропорциональные магнитным потокам тяговых двигателей, Сигналы, пропорциональные ЭДС и магнитным, ;потокам тяговых двигателей, поступают на входы блоков 7 деления, выходные сигналы которых пропорциональны частотам вращения тяговых двигателей. Поскольку боксование отсутствует, выходные сигналы всех датчиков аналоговых сигналов о частотах вращения тяговых двигателей равны между собой и. на выходе блока 2 сравнения выходной сигнал отсутствует. Дальнейшая часть схемы в работе не учавствует.

При боксовании какого-либо тягового двигателя его ток уменьшается. Происходят изменения выходных сигналов суммирующего усилителя 6, .масштабного усилителя 5 и, следовательно, блока 7 деления аналогового сигнала . о частоте вращения колесной пары, сочлененного с боксующим тяговым двигателем. На выходе блока 2 сравнения появляется сигнал, величина которого пропорциональна интенсивности боксования колесной пары, Этот сигнал дифференцирующим контуром 3 дифференцируется, и положительная составляющая производной включает триггер 4, производящий переключение в схеме управления локомотивом.

При прекращении боксования тягового двигателя его ток возрастает, и выходной сигнал датчика аналогового сигнала о частоте вращения колесной пары, сочлененного с боксующим тяговым двигателем, уравнивается с сигналами других датчиков. Выходной сигнал моста 2 сравнения уменьшается, дифференцирующий контур 3 изменяет полярность вы812614,6 ходного сигнала, и триггер 4 возвращается в исходное состояние.

Формула изобретения

Устройство для защиты от боксования, содержащее датчик напряжения тягового генератора, датчики тока тяговых двигателей и датчики аналоговых сигналов частоты вращения келесных пар, выходы которых соединены с входь.я блока сравнения, соединенного своим выходом с входом формирователя управляющих сигналов„о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения

1ч надежности, каждый датчик аналоговых сигналов частоты вращения колесных пар выполнен на дифференцирующе-масштабном усилителе, блоке деления, масштабном элементе и суммирующем усилителе, инвертирующий вход которого соединен с датчиком тока соответствующего тягового двигателя, а прямой вход — с датчиком напряжения тягового генератора и через дифференцирующе-масштабный усилитель — c датчиком тока тягового двигателя, при этом выход суммирующего усилителя соединен с одним из входов блока деления, другой вход которого соединен с датчиком тока тягового двигателя через масштабный элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР N 548чЧ5, кл. В 60 1 3/10, 1975.

ВНИИПИ Эаказ 648/21 Тираж 732 Подписное

Филиал ПНП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4