Устройство для моделирования эксплуатационного режима работы тяговых аппаратов и цепей управления электропоездов

О П И С А Н И Е 285366

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42m, 7/48

Заявлено 13.Х11.1968 (№ 1289987/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29.Х.1970. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 14.1.1971

МПК G 06g 7/48

Ъ ДК 681.333(088.8) Комитет по аелам изоорвтений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. В. Привалов, С. Е. Урман, В. М. Якунин и Н, А. Иванов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО

РЕЖИМА РАБОТЫ ТЯГОВЫХ АППАРАТОВ И ЦЕПЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известны устройства для моделирования эксплуатационного режима работы тяговых аппаратов и цепей управления электропоездов, содержащие генератор постоянного тока с реостатом в обмотке возбуждения, двигатель постоянного тока, промежуточное реле и реле ускорения.

Полная проверка электрических цепей и аппаратов электропоезда с помощью таких устройств требует затраты большого количества времени, производится только в режиме ручного пуска и не дает желаемых объективных результатов, так как электрические цепи и аппараты находятся в статическом состоянии.

Вследствие этого число отказов в работе электрической части электропоездов достигает

10 — 15% всех учитываемых неисправностей.

Кроме этого, значительное число электропоездов работает на линии в разрегулированном состоянии, что приводит к перерасходу электроэнергии, повышенному износу механической части, неудобствам пассажиров (например, толчкам при трогании поезда) и т. д.

Автоматический контроль электрических цепей и аппаратов при моделировании на ремонтном стойле их работы в режиме автоматического пуска на линии позволит получать объективные результаты состояния электрическпх цепей и аппаратов электропоезда в течение короткого промежутка времени.

Это даст возможность производить полную проверку. исправности электрических цепей и

5 аппаратов на профилактических осмотрах, а при необходимости — при любом заходе электропоезда в депо, что значительно повысит уровень технического состояния и надежность работы электропоездов.

10 Предложенное устройство отличается тем, что для расширения класса исследуемых вопросов реле ускорения в нем через источник питания соединено с блоком управления, причем к силовой катушке реле ускорения под15 ключен генератор постоянного тока, в цепь обмотки возбуждения которого посредством н. з. контакта промежуточного реле блока управления включен якорь двигателя постоянного тока параллельного возбуждения со сменным

20 маховиком на его валу, а обмотка промежуточного реле блока управления подключена к силовой цепи проверяемого объекта через последовательно соединенные усилитель, схему

«ИЛИ» и импульсные формирователи блока

25 управления.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для моделирования эксплуатационного режима работы тяговых аппаратов и цепей управления электропоездов при автома30 тическом контроле их состояния на ремонтном

285366

I— : Iê + (1н Iê)где f — ток в цепи тяговых двигателей, а;

Х, — конечное значение тока в цепи тяговых двигателей, а;

f„ начальное значение тока в цепи тяговых двигателей, а; — время, сек;

Т,,„— электромеханическая времени, сек. постоянная стойле в депо; на фиг. 2 — блок управления источником пилообразного тока, принципиальная схема устройства.

На черте>ках приняты следующие условные обозначения: 1 — источник пилообразного тока для питания силовой катушки реле ускорения;

2 — блок управления источником пилообразного тока для питания силовой катушки реле ускорения; 8 — ; 4 — цепь управления электропоезда (проверяемый объект); 5 — тяговые аппараты электропоезда (проверяемый объект); б — силовая цепь электропоезда (проверяемый объект); 7— блок питания цепи управления электропоезда;

8 — блок питания силовой цепи электропоезда; 9 — машина для автоматического контроля; 10 — якорь генератора; 11 — размагничивающая последовательная обмотка генератора; 12 — обмотка возбуждения генератора, шунтовая намагничивающая; 18 — реостат;

14 — н. з. контакты промежуточного реле с выдержкой времени при открывании; 15— якорь двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, включаемый в цепь обмотки возбуждения генератора (мощность 0,4 квт, сопротивление обмотки 0,01 ом); 1б — сменный маховик, насаженный на вал якоря двигателя; 17 — обмотка возбуждения двигателя;

18 — реостат для регулирования тока в обмотке возбуждения двигателя; 19 — силовая катушка реле ускорения 8; 20 — промежуточное реле, 21 — усилитель; 22 — логический элемент «ИЛИ»; 28 — 25 — потенциально-импульсные формирователи.

В качестве генератора используется сварочный преобразователь типа ПСО-300. Генератор может давать ток в диапазоне 75 †3 а.

Двигатель, якорь которого включается в обмотку возбуждения генератора, должен иметь малое сопротивление обмотки (порядка

0,01 о яа) . Для этого якорь стандартного двигателя нужно перемотать.

Моделирование на ремонтном стойлеэксплуатационного режима работы тяговых аппаратов и цепей управления электропоездов осуществляется путем подачи в силовую катушку реле ускорения пилообразного тока, имеющего величину и изменяющегося по такому же закону, как и при работе электропоезда на линии, Ток в цепи тяговых двигателей при автоматическом пуске электропоезда изменяется при работе на каждой позиции реостатного контролера по следующему экспоненциальному закону:

Ток i, во внешней цепи генератора (c» фиг. 2), подаваемый в силовую катушку 19 реле ускорения, изменяется в зависимости от изменения тока „протекающего в обмотке воз5 бу>кдения генератора.

1„= К,. где К вЂ” передаточный коэффицициент.

Ток i, в обмотке возбуждения генератора при включении последовательно в обмоткч

10 возбуждения якоря двигателя 15 изменяется по следующему экспоненциальному закону: г, = i,.+(i„— 1,)е >™ (1) в обмотке а; в обмотке й; где i„—

Н конечное значение тока возбуждения генератора, начальное значение тока возбуждения генератора, время, сек; электромеханическая времени, сек.

Ts„— постоянная

Таким образом, ток в обмотке возбу>кдения генератора, а следовательно, и во внешней цепи генератора изменяется по тому >ке закону, 25 что и в цепи тяговых двигателей электропоезда при работе на позициях реостатпого контролера во время автоматического пуска.

Как следует из выражения (1), путем подбора махового момента (насадки различных ма30 ховиков на вал якоря двигателя), а также омического сопротивления в цепях обмотки возбуждения генератора и обмотки возбуждения двигателя получить кривую изменения тока генератора, соответствующую экспоненте с

35 постоянной времени и темпом снижения тока, соответствующими величине и изменениям тока в силовой цепи электродвигателей прп автоматическом пуске электропоезда с достаточной для практических целей точностью.

40 Автоматический контроль состояния электрических цепей и аппаратов электропоездов путем моделирования при проверке на ремонтном стойле их работы в процессе эксплуатации на линии осуществляется следующим образом

45 (cM. фиг. 1) .

К электропоезду подключается универсальная проверочная машина для автоматического контроля электрических цепей и аппаратов.

Подключаться могут любые нужные рабочие точки силовой цепи и цепи управления электропоезда и в любом количестве.

В силовую катушку реле 8 ускорения от источника питания 1 подается ток, по величине и характеру изменения соответствующий току, 55 протекающему в силовой цепи в процессе автоматического пуска электропоезда при работе его на линии.

Цепь управления 4 питается постоянным током от блока 7 питания.

Силовая цепь б электропоезда с тяговыми аппаратами 5 питается стабилизированным током от блока 8 питания.

Источник пилообразного тока 1, питающий силовую катушку реле 8 ускорения, управляет65 ся блоком 2 посредством изменения тока в об285366 мотке возбуждения генератора по сигналам, поступающим из силовой цепи электропоезда, В результате работы реле ускорения происходит переход с позиции на позицию реостатного или группового контролера и соответствующие изменения в силовой цепи и цепи управления.

При переходе реостатного или группового контролера на очередную позицию по распорядительному сигналу из силовой цепи блок 2 управления источником пилообразного тока сигналом воздействует на источник 1 пилообразного тока, что приводит к изменению тока в силовой катушке реле ускорения по заданному закону.

Изменение электрического состояния силовой цепи электропоезда, соответствующее переходу реостатного или группового контролера на очередную позицию, фиксируется потенциально-импульсными формирователями 28—

25 (см. фиг. 2), от которых через логический элемент «ИЛИ» поступает электрическое воздействие в усилитель 21, что приводит к питанию током катушки промежуточного реле 20.

Вследствие этого размыкаются и. з. контакты 14 промежуточного реле, и в цепь возбуждения генератора последовательно включается якорь двигателя параллельного возбуждения, что приводит к изменению тока во внешней цепи генератора, а следовательно, и в силовой катушке реле ускорения по заданному закону.

Якорь двигателя остается включенным в цепь обмотки возбуждения генератора до замыкания контактов промежуточного реле.

Этот момент соответствует срабатыванию контакторов в силовой цепи. Начинается процесс возрастания тока в силовой катушке 19 реле ускорения 8, который продолжается до момента включения якоря двигателя в обмотку возбуждения генератора, т, е. до размыкания контактов 14 промежуточного реле после заданной выдержки времени и так далее.

5 При этом нужные параметры из цепи управления силовой цепи и тяговых аппаратов поступают в систему автоматического контроля (см. фиг. 1) .

Таким образом, состояние и поведение про10 веряемых электрических цепей и аппаратов электропоезда оценивается по параметрам, полученным в результате выполнения пми своик рабочих функций.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования эксплуатационного режима работы тяговых аппаратов и

20 цепей управления электропоездов. содержащее генератор постоянного тока с реостатом в обмотке возбуждения, двигатель постоянного тока, промежуточное реле и реле ускорения, отличающееся тем, что, с целью расширения

25 класса исследуемых вопросов, в нем реле ускорения через источник питания соединено с блоком управления, причем к силовой катушке реле ускорения подключен генератор постоянного тока, в цепь обмотки возбуждения

30 которого посредством н. з. контакта промежуточного реле блока управления включен якорь двигателя постоянного тока параллельного возбуждения со сменным маховиком на его валу, а обмотка промежуточного реле блока

35 управления подключена к силовой цепи проверяемого объекта через последовательно соединенные усилитель, с. ему «ИЛИ» и импульсные формирователи блока управления, 285366 г ййлм сащйй

Qdl9V

Ф г 2

Составитель E. В. Тимохина

Техред Л. В. Куклина Корректор В. И. Жолудева

Редактор А. Б. Бер

Заказ 3910/3 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2