Устройство для автоматического регулирования тормозной силы электроподвижного состава

Устройство для автоматического регулирования тормозной силы электроподвижного состава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск и к

Социалистические

Республик ()943024 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 30. 12.80 (21) 3228358/24 11 (51 ) М. Кл.

В 60 1 7/04 с присоединением заявки.%

Гееударстееелый квинтет

СССР (23) Приоритет ао делам кзобретекий к открытей

ОпУбликовано 15.07.82. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 17.07.82 (53) УДК 621.337. ,521(088.8) В. Я. Свердлов, А. М. Рутштейн, А. И. Назаров и И. К. Юренко (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электровозостроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОРМОЗНОЙ СИЛЫ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Изобретение относится к системам автоматического регулирования тормозной силы на электроподвижном составе с электрическим реостатным тормозом и может быть использовано, в частности

5 на магистральных электровозах перемен- . ного тока, например типа ВЛ84, создаваемых для Байкало-Амурской магистрали.

Известно устройство для автоматичес10 кого регулирования тормозной силы электроподвижного состава, содержащее тормозные резисторы в цепях якорей каждого тягового двигателя, обмотки неза15 висимого возбуждения которых соединены последовательно и подключены к возбудителю, управляющие входы которого соединены с выходами соответствующих блоков сравнения по току возбуждения, 20 тормозной силе, токам якорей и скорос-. ти, одни из входов которых подключены к соответствующим задатчикам, логические элементы ИЛИ, входы одного из которых соединены с датчиками токов якорей тяговых двигателей, а выход - с другим входом блока сравнения по току якоря и с одним из входов решающего блока, другой вход которого подключен к датчику тока возбуждения, а выходк выходу блока сравнения по тормозной силе, причем входы другого логического элемента ИЛИ соединены с датчиками скорости, а выход - с другим входом блока сравнения по скорости Lil

Недостатком известного устройства является снижение тормозной силы при режиме остановочного торможения в зоне ограничения по току возбуждения (это соответствует скорости ниже 40 км/ч), вследствие чего нельзя осуществить торможение с заданной тормозной силой непосредственно до полной остановки локомотива, так как при низкой скорости движения ЭДС тягового двигателя недостаточна. Существует способ увеличения тормозной силы,при скорости ниже

40 км/ч путем шунтирования части тор3 943024 4 мозных резисторов при помощи контакторов. В частности, такой способ применен на электровозах ВЛ80Т, при скорости около 36 км/ч автоматически включаются соответствующие контакторы и закорачивают определенные части тормозных резисторов. Это позволяет тормозить с заданной тормозной силой до скорости около 20 км/ч. Однако, способ увеличения тормозной силы при помощи контакторов не может быть использован для скоростей ниже 20 км/ч, так как при этом значительно увеличивается количество контакторов, ухудшаются условия работы тяговых двигателей, нельзя

50

1О

4О осуществить питание мотор-вентилятора от отпаек этих резисторов.

К тому же невозможно обеспечить поддержание заданной тормозной силы до полной остановки электровоза, так как

ЭДС тяговых двигателей в этом случае равна нулю.

Бель изобретения — повышение экономичности торможения путем поддержания заданной тормозной силы непосредственно до полной остановки поезда.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным решающим блоком, блоком управления, выпрямителями и датчиком нулевой скорости, подключенным к одному из входов дополнительного решающего блока, другой вход которого соединен с выходом блока сравнения по тормозной силе, третий — с датчиком тока возбуждения, а выход— с входом блока управления, подключенного выходом к управляющим входам выпрямителей.

На чертеже приведена блок-схема устройства для автоматического регулирования тормозной силы электроподвижного состава.

Устройство содержит тяговые двигатели с независимым возбуждением, якори 1 — 4 каждого из которых включены последовательно с тормозными резисторами 5-8, полууправляемыми 9-12 и датчиками 13-16 токов якорей, а обмотки 17-20 возбуждения всех тяговых двигателей соединены последовательно с датчиком 21 тока возбуждения и подключены к возбудителю 22, управляющие входы которого соединены с выходами блоков сравнения по току возбуждения 23, по тормозной силе 24, по току якоря 25 и по скорости 26, соединенных вторыми входами с соответствующими задатчиками тока возбуждения 27, тормозной силы 28, тока якоря 29 и скорости 30,. а первые входы этих элементов подключены к выходам, соответственно датчика 21 тока возбуждения, решающего блока 31 логического элемента ИЛИ 32 по току и логического элемента ИЛИ 33 по скорости. Логические элементы ИЛИ

32 и 33 предназначены для выделения наибольших значений тока якоря тяговых двигателей и частоты их вращения, входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков 13-16 тока якорей и скорости 34«37. Определение фактического значения тормозной силы производится при помощи решающего блока

31, входы которого соединены с выходами логического элемента ИЛИ 32 по току и датчика 21 тока возбуждения.

Дополнительный решающий блок 38 предназначен для поддержания заданного значения тормозной силы при снижении скорости движения ниже определенного значения и подключен своими входами к выходам датчика 21 тока возбуждения и блока 24- сравнения тормозной силы, а выход дополнительного решающего блока 38 соединен с полууправляемыми выпрямителями 9-12 через блок 39 управленияя.

Устройство обеспечивает автоматическое регулирование тормозной силы в соответствии с заданным алгоритмом в режимах стабилизации скорости движения поезда на спусках и остановочного торможения до полной остановки.

В режиме остановочного торможения обеспечивается заданная машинистом тормозная сила в зоне ограничения ее величины предельными значениями токов якоря и возбуждения непосредственно до полной остановки поезда.

В режиме стабилизации скорости движения поезда на спусках при значениях истинной скорости больше заданной осуществляется торможение с заданной тормозной силой до заданной скорости с последующим плавным уменьшением тормозной силы до величины, обеспечивающей поддержание заданного значения скорости. При значениях истинной скорости меньше заданной осуществляется разгон поезда по заданной скорости с плавным увеличением тормозной силы и последующим ее поддержанием на уровне, обеспечивающем стабилизацию скорости движения поезда на спуске.

Регулирование тормозной силы на участках тормозной характеристики элек943024

6 помощи его задатчика 30 и далее поступает на управляющий вход возбудителя 22.

В случае снижения скорости движения поезда нике определенного значения, когда дальнейшее повышение ЭДС тяговых двигателей путем увеличения тока возбуждения уже недопустимо, включаются цепи подпитки якорей 1-4 от полууправляемых выпрямителей 9-12 и поддерживаются на заданном уровне toKH якорей. При этом дополнительный решающий блок 38 через блок 39 управления выдает сигнал на управление режимом реостатного тормоза, обеспечивая поддержание заданной тормозной силы. Момент начала подачи сигнала на подпитку якорных цепей определяется по рассогласованию сигналов по тормозной силе и величине тока возбуждения, поступающих на входы дополнительного решающего блока

38 с выходов блока 24 сравнения по тормозной силе и датчика 21 тока возбуждения.

Кроме того, для исключения обратного хода поезда при торможении его до. полной остановки в устройстве предусматривается датчик 40 нулевой скорости, выход которого подключен к третьему. входу дополнительного решающего блока

38. В момент остановки поезда дополнительный решающий блок 38, получивший сигнал с датчика 40 нулевой скорости на отключение подпитки якорных цепей, снимет управление с полууправляемых выпрямителей 9-12 и далее произойдет автоматический разбор схемы электрического тормоза.

Технико-экономический эффект от применения данного изобретения складывается исходя из дополнительной, по сравнению с известной системой, экономии песка, тормозных колодок, уменьшения износа бандажей колес вагонов и профиля рельсов, снижения. потерь сжатого воздуха.

Применение предлагаемого устройства позволяет увеличить экономический эффект от использования электродинамического остановочного торможения ориентировочно на 15-20 . г

При этом не требуется дополнительного оборудования. Для осуществления подпитки якорных цепей тяговых двигателей используются те же полууправляемые выпрямители. тровоза осуществляется путем изменения тока возбуждения тяговых двигателей, работающих в генераторном режиме с независимым возбуждением. Питание всех обмоток 17-20 возбуждения осуществляется от возбудителя 22, на управляющие входы которого поступают сигналы по току возбуждения, тормозной силе, токам якорей и скорости с соответствующих блоков 23-26 сравнения. о

При движении поезда с установленной скоростью, когда поддержание заданной тормозной силы осуществляется путем изменения тока возбуждения, на управляющий вход возбудителя 22 поступает сиг- 5 нал рассогласования по-тормозной силе, формируемый на одноименном блоке сравнения 24, как разница между заданным значением тормозной силы, установленным при помощи задатчика 28, и фактическим значением ее, выдаваемым решающим блоком 31, которое получено в нем путем пересчета входных данных по току возбуждения и токам якорей с соответствующих датчиков 21 и 13-16.

Причем сигналы с датчиков 13-16 тока якорей, прежде чем поступить на вход решающего блока 31, проходят через логический элемент ИЛИ 32, на выходе которого выделяется сигнал по току якоря наиболее нагруженного тягового двигателя, чем исключается влияние на работу системы юзуюших колесных пар.

Одновременно сигнал по току якоря с выхода логического элемента ИЛИ 32 поступает на блок 25 сравнения по токам якорей, где происходит сравнение наибольшего значения тока якоря с предельно допустимым значением его, установленным при помощи задатчика 29. Таким же образом происходит сравнение сигналов по току возбуждения в его блоке 23 сравнения, на входы которого заведены сигналы от датчика 2 1 тока возбуждения и его задатчика 27. С выхода блока 23 сравнения по току возбуждения сигнац также поступает на управляющий вход возбудителя 22.

Аналогиино выполнена система измерения по скорости. От датчиков 34-37 скорости сигналы через логический элемент ИЛИ 33 по скорости, на выходе которого также выделяется сигнал с наи55 большей частотой вращения колесной пары, поступает на блок 26 сравнения по скорости, где сравнивается с заданным значением скорости, установленным при

Фор мула изобретения

Устройство для автоматического регулирования тормозной силы электропод7. 9430 вижного состава, содержащее тормозные резисторы в цепях якорей каждого тяго-. вого двигателя, обмотки независимого возбуждения которых соединены последовательно и подключены к возбудителю, управляющие входы которого соединены с выходами соответствующих блоков сравнения по току возбуждения, тормозной силе, токам якорей и скорости, одни из входов которых подключены к соответ- 10 ствующим задатчикам, логические элементы ИЛИ, входы одного из которых соединены с датчиками токов якорей тяговых двигателей, а выход — с другим входом блока сравнения по току якоря и с одним 15 из входов решающего блока, другой вход которого подключен к датчику тока возбуждения, а выход - к входу блока сравнения по тормозной силе, причем входы другого логического элемента ИЛИ со- 20 единены с датчиками скорости, а выход -.

24

8 с другим входом блока сравнения по скорости, о т л и .ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности торможения, снабжено дополнительным решающим блоком, блоком управления, выпрямителями и датчиком нулевой скорости, подключенным к одному из входов дополнительного решающего блока, другой вход которого соединен с выходом блока сравнения по тормозной силе, третий — с датчиком тока возбуждения, а выход - с выходом блока управления, подключенного выходом к управляющим входам выпрямителей, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тулупов В. Д., Автоматическое регулирование сил тяги и торможения электроподвижного состава, M., "Транспорт", 1976, с. 176.

943024

Составитель Л. Резникова

Редактор С. Запесочный Техред <.Бабинец Корректор Г. Огар .Заказ 4979/21 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4