Устройство противобоксовочной и противоюзовой защиты тягового привода

Устройство противобоксовочной и противоюзовой защиты тягового привода относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на транспортных средствах с тяговыми двигателями постоянного тока. Импульсы с частотой, пропорциональной скорости вращения колесной пары, подаются на счетные входы первого (5) и второго (9) счетчиков импульсов. Если скорость вращения колесных пар одинаковая, то на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ (6) появляются короткие импульсы низкого уровня. Интегрирующая R-C цепочка (1-2) превращает импульсы с выхода логического элемента ИЛИ-НЕ (6) в постоянное напряжение, пропорциональное скважности импульсов, которое подается на первый вход компаратора (3) и является пороговым напряжением, с которым сравнивается напряжение с выхода датчика тока якорей (10). Когда напряжение на выходе датчика тока якорей (10) становится меньше порогового, выход компаратора (3) переключается из состояния «логической единицы» в состояние «логический ноль», что является командой для исполнительного устройства управления тяговыми двигателями - переключение ступеней пуска, торможения. При возникновении боксования скорость боксующей колесной пары возрастает, а при юзе уменьшается, напряжение на выходе интегрирующей цепи R-C (1-2) снижается от U _max до U_min, соответственно снижается пороговое напряжение на входе компаратора (3), при котором происходит переключение выхода компаратора (3). Таким образом, переключение компаратора (3) при возникновении боксования происходит при меньшем значении тока якоря. Предлагаемое устройство обеспечивает высокую чувствительность, за счет плавного изменения порога срабатывания устройства в зависимости от интенсивности реального процесса боксования (юза), и повышает надежность, за счет уменьшения числа элементов на 18, 1 ил.

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может быть применена на транспортных средствах с тяговыми двигателями постоянного тока.

Известно устройство противобоксовочной и противоюзовой защиты тягового привода (Л.В.Гуткин, Ю.Н.Дымант, И.А.Иванов. Электропоезд ЭР200. Москва, Транспорт, 1980 г., с.143-145). Устройство содержит датчики скорости, формирователи импульсов, блок начальной скорости, блок запрета, счетчики импульсов, дешифраторы, блок команд и блок режима.

Недостатками устройства являются низкая надежность, чувствительность и разрешающая способность устройства (три уровня интенсивности обнаружения боксования или юза), что приводит к ухудшению регулировочных свойств тягового привода.

Известно устройство противобоксовочной и противоюзовой защиты тягового привода (Сулейманов Р.Я. Противобоксовочная защита при импульсном автоматическом регулировании тягового привода. Транспорт Урала №1(8), 2006, с.45-49 - прототип), содержащее регулятор тока, реле времени, два транзистора, компаратор, пятнадцать резисторов, пять конденсаторов, диод, реле напряжения.

Недостатками устройства, принятого за прототип, являются низкая надежность и чувствительность, оно содержит аналоговые элементы (суммирующий, пороговый и фильтрующий элементы) параметры которых изменяются во времени и зависят от внешних факторов (например, температуры, напряжения питания и т.д.).

Задача полезной модели - создать устройство противобоксовочной и противоюзовой защиты тягового привода, обеспечивающее высокую чувствительность, за счет плавного изменения порога срабатывания

устройства в зависимости от интенсивности реального процесса боксования (юза), и повысить надежность за счет уменьшения числа элементов.

Технический результат достигается тем, что в устройство противобоксовочной и противоюзовой защиты тягового привода, содержащее резистор и конденсатор подключенные к первому входу компаратора, общую шину, в него дополнительно введены два датчика скорости, два счетчика импульсов, датчик тока, логические элементы И, ИЛИ-НЕ, выход первого датчика скорости соединен с первым входом первого счетчика импульсов, выход которого соединен с первыми входами логических элементов ИЛИ-НЕ и И, выход второго датчика скорости соединен с первым входом второго счетчика импульсов, выход которого соединен с вторыми входами логических элементов ИЛИ-НЕ и И, выход логического элемента И соединен с вторыми входами первого и второго счетчиков импульсов, выход логического элемента ИЛИ-НЕ соединен с свободным выводом резистора, выход датчика тока соединен с вторым входом компаратора, свободный вывод конденсатора соединен с общей шиной.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

В соответствии с чертежом устройство противобоксовочной и противоюзовой защиты тягового привода, содержащее резистор 1 и конденсатор 2, подключенные к первому входу компаратора 3, выход первого датчика скорости 4 соединен с первым входом первого счетчика импульсов 5, выход которого соединен с первыми входами логических элементов ИЛИ-НЕ 6 и И 7, выход второго датчика скорости 8 соединен с первым входом второго счетчика импульсов 9, выход которого соединен с вторыми входами логических элементов ИЛИ-НЕ 6 и И 7, выход логического элемента И 7 соединен с вторыми входами первого 5 и второго 6 счетчиков импульсов, выход логического элемента ИЛИ-НЕ 6 соединен с свободным

выводом резистора 1, выход датчика тока 10 соединен с вторым входом компаратора 3, свободный вывод конденсатора 2 соединен с общей шиной.

Устройство противобоксовочной и противоюзовой защиты тягового привода работает следующим образом. Импульсы с частотой, пропорциональной скорости вращения колесной пары, подаются на счетные входы первого 5 и второго 9 счетчиков импульсов. Выходы счетчиков соединены со входами логического элемента ИЛИ-НЕ 6 и логического элемента И 7. Если скорость вращения колесных пар одинаковая, то на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 6 появляются короткие импульсы низкого уровня («логический ноль»). При появлении на обоих выходах первого 5 и второго 9 счетчиков импульсов сигнала «логическая единица»на выходе логического элемента И 7 появляется сигнал «логическая единица», который сбрасывает оба счетчика импульсов 5 и 9 в нулевое состояние, и синхронизируют работу первого 5 и второго 9 счетчиков импульсов. Интегрирующая R-C цепочка 1-2 превращает импульсы с выхода логического элемента ИЛИ-НЕ 6 в постоянное напряжение пропорциональное величине U _а=U_max(1-), где - скважность импульсов , T_max - период импульсов с выхода осевого датчика скорости (4 или 8) колесной пары, вращающейся с меньшей скоростью; Т_min - период импульсов с выхода осевого датчика скорости (4 или 8) колесной пары, вращающейся с большей скоростью, U_max - напряжение логическая единица на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 6. Постоянное напряжение с выхода R-C цепи 1-2 подается на первый вход компаратора 3 и является пороговым напряжением, с которым сравнивается напряжение с выхода датчика тока 10. Когда напряжение на выходе датчика тока 10 становится меньше порогового, выход компаратора 3 переключается из состояния «логической единицы» в состояние «логический ноль», что является командой для исполнительного устройства управления тяговыми

двигателями - переключение ступеней пуска, торможения. При отсутствии боксования или юза Т_maxT_min, 0 и напряжение на выходе интегрирующей R-C цепи 1-2 имеет максимальное значение U_a=U _max, и переключение компаратора 3 осуществляется при максимально допустимой величине тока якорей тяговых двигателей. При возникновении боксования скорость боксующей колесной пары возрастает, а при юзе уменьшается, и значение увеличивается от =0 до =1, а напряжение на выходе интегрирующей цепи R-C 1-2 снижается от U_max до U_min, соответственно снижается пороговое напряжение на входе компаратора 3, при котором происходит переключение выхода компаратора 3 из состояния «логическая единица» в состояние «логического ноля». Таким образом, переключение компаратора 3 при возникновении боксования происходит при меньшем значении тока якоря, причем изменение порога срабатывания осуществляется не дискретно, а плавно в зависимости от интенсивности реального процесса боксования или юза. Выход компаратора 3 является выходом устройства.

Предлагаемое устройство противобоксовочной и противоюзовой защиты тягового привода реализует поставленную задачу: обеспечивает высокую чувствительность, за счет плавного изменения порога срабатывания устройства в зависимости от интенсивности реального процесса боксования (юза), и повышает надежность, за счет уменьшения числа элементов на 18.

Устройство противобоксовочной и противоюзовой защиты тягового привода, содержащее резистор и конденсатор, подключенные к первому входу компаратора, общую шину, отличающееся тем, что в него дополнительно введены два датчика скорости, два счетчика импульсов, датчик тока, логические элементы И, ИЛИ-НЕ, выход первого датчика скорости соединен с первым входом первого счетчика импульсов, выход которого соединен с первыми входами логических элементов ИЛИ-НЕ и И, выход второго датчика скорости соединен с первым входом второго счетчика импульсов, выход которого соединен с вторыми входами логических элементов ИЛИ-НЕ и И, выход логического элемента И соединен с вторыми входами первого и второго счетчиков импульсов, выход логического элемента ИЛИ-НЕ соединен с свободным выводом резистора, выход датчика тока соединен с вторым входом компаратора, свободный вывод конденсатора соединен с общей шиной.