Устройство противобоксовочной защиты локомотива Советский патент 1983 года по МПК B60L3/10 

(54) УСТРОЙСТВО ПРОТИВОБОКСОВОЧНОЙ ЗАЩИТЫ ЛОКОМОТИВА

1

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для использования в системах автоматической защиты мощных магистральных локомотивов от боксования произвольного числа колесных пар.

Известно устройство протнвобоксовочной защиты локомотива, содержащее по числу колесных пар последовательно соединенные между собой датчик частоты вращения колесной пары, формирователь импульсов, коммутатор и измерительный счетчик, выход которого соединен с блокирующим входом коммутатора и со входами логических элементов И и ИЛИ, выходы которых соответственно соединены со входом генератора сброса, связанного своим выходом со входами сброса измерительных счетчиков, и одними из управляющих входов коммутаторов и ключевого элемента, другой управляющий вход которого связан с мультивибратором, а выход - с другими управляющими входами коммутаторов, блок определения боксования всех колесных пар и блок определения минимальной частоты вращения небоксующей колесной пары, одни входы которого соединены с выходами измерительных счетчиков, другие - с выходами формирователей импульсов, последовательно соединенные связанный с генератором сброса триггер и одновибратор, выход которого подключен к входам сброса упомянутых блоков, сигнальный вход первого из которых соединен с выходом второго 1.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности селективной защиты тяговых двигателей от боксоваиия,

10 что приводит к значительным потерям тяговых усилий при одновременном боксовании всех колесных пар.

Цель изобретения - повыщение эффективности защиты.

Поставленная цель достигается тем, что

15 устройство противобоксовочной защиты локомотива снабжено преобразователем частота-код, сумматором и последовательно включенными между собой связанным с од2Q ними из выходов блока определения боксования всех колесных пар дополнительным

коммутатором и одним регистром памяти, а также блоком временной задержки и по числу колесных пар последовательно соединенными между собой дополнительным ключевым элементом, реверсивным счетчиком, цифро-аналоговым преобразователем, другим регистром памяти, и блоком управления возбуждением соответствующего тягового двигателя, причем входы сброса, блокирующий и сигнальный и одни и другой выходы преобразователя частота-код соответственно соединены с выходом одновибратора, инверсным выходом триггера, одним из выходов и сигнальным входом блока определения боксования всех колесных пар, третьи выходы которого соединены с управляющими входами дополнительного коммутатора, одними входами сумматора и общей точкой соединения входа блока временной задержки и управляющих входов реверсивных счетчиков, входы сброса и предварительной записи информации которых соответственно соединены с выходом блока временной задержки и выходом сумматора, к другим входам которого подключены выходы одного регистра памяти, а сигнальные и управляюаХие входы дополнительных ключевых элементов соответственно соединены с выходами формирователей импульсов и инверсным выходом триггера.

На чертеже приведена функциональная схема устройства противобоксовочной защиты тепловоза.

Устройство содержит по числу колесных пар датчики 1 частоты вращения, например датчики, встроенные в главные полюса тяговых электродвигателей или в редукторы колесных пар, которые содинены с соответствующими формирователями импульсов 2, выходы которых подключены к рабочим входам в коммутаторов 3, выходы которых связаны с входами измерительных счетчиков 4, выходы которых соединены с логическими элементами И 5, ИЛИ 6 и блокирующими входами а коммутаторов 3. Выход логического элемента И 5 подключен к генератору 7 сброса, соединенному с вторыми входами измерительных счетчиков 4 и через триггер 8 - с входом одновибратора 9. Выход логического элемента ИЛИ 6 подключен ко входам d коммутаторов 3 и к одному из входов ключевого элемента 11, другой вход которого соединен с мультивибратором 10, а выход - с управляющими входами с коммутаторов 3. Выходы формирователей 2 связаны с входами блока 12 определения минимальной частоты вращения небоксующей колесной пары и через дополнительные ключевые элементы 13 - с входами реверсивных счетчиков 14. Выходы измерительных счетчиков 4 соединены со входами блока 12, выход которого связан с рабочими вхбдами блока 15 определения боксования всех колесных пар и преобразователя 16 частотакод. Одни, другой и третьи выходы блока 15 соответственно подключены к сигнальным управляющим входам дополнительного коммутатора 17 и блокирующему входу преобразователя 16. Входы регистра 18 памяти

подключены к выходам дополнительного коммутатора 17, а выходы регистра 18 памяти - к другим входам одноразрядного сумматора 19, одни входы которого соединены с одними выходами преобразователя 16, другой

выход которого соединен с общей точкой соединения входа блока 20 временной задержки и управляющих входов реверсивных счетчиков 14, к каждому из которых по числу колесных пар подключены последовательно

)0 соединенные другой регистр 21 памяти, циф ро-аналоговый преобразователь 22 и блок 23 управления возбуждением соответствующего тягового двигателя. Входы сброса и предварительной записи информации реверсивных счетчиков 14 соответственно соединены

5с выходом блока 20 временной задержки и выходом сумматора 19, а сигнальные и управляющие входы дополнительных ключевых элементов 13 соответственно соединены с выходами формирователей 2 импульсов и вы20 ходом триггера 8.

Блок 12 содержит по числу колесных пар соединенные последовательно узел задержки, ключевой элемент, информационный триггер и формирователь импульсов, ло25 гический элемент ИЛИ, связанный с ним счетчик, и коммутатор. Блок 15 содержит управляющий триггер, связанный через первый и второй ключевые элементы соответственно с первым и вторым реверсивным счетчиками, выходы которых подключены ко

входам логических элементов И и ИЛИ. Преобразователь 16 предназначен для преобразования частотного импульсного сигнала небоксующей колесной пары в цифровой код, записанный в счетчик. Преобразова35 тель 16 выполнен по типовой схеме и состоит из двух ключей, генератора сброса, счетчика и блока памяти.

Преобразователь 22 служит для преобразования цифрового кода регистра 21 в аналоговый сигнал и выполнен на основе

40 резисторной матрицы.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии измерительные счетчики 4, а также счетчики блоков 12,

., 15 и 16 сброшены в нулевое состояние. При движении локомотива без боксования сигналы от датчиков 1 через формирователи 2 импульсов и открытые входы в коммутаторов 3 поступают на вход измерительных счетчиков 4, выходные сигналы которых

50 запирают свои коммутаторы по блокирующим входам а и выдают сигналы на входы логических элементов ИЛИ 6 и И 5. Сигнал с выхода логического элемента ИЛИ 6 подается на управляющие входы d коммутаторов 3 и на вход дополнительного ключе55 вого элемента 11, разрешая прохождение импульсов мультивибратора 10 через входы с коммутаторов 3 на входы незаполненных измерительных счетчиков 4. После заполнения всех измерительных счетчиков 4 срабатывает логический элемент И 5, запускающий генератор сброса 7, который возвращает измерительные счётчики 4 в исходное состояние и перебрасывает триггер 8. При этом сигнал; поступающий с логического элемента ИЛИ 6, запрещает прохождение импульсов мультивибратора 10 через ключеаой элемент 11 и входы с коммутаторов 3 на измерительные счетчики 4. В рассматриваемом случае измерительные счетчики 4 заполняются одновременно, и на их выходах появляются сигналы в одно и то же время, которые включают блок 12 определения минимальной частоты вращения небоксующей колесной пары. Импульсы с выхода блока 12 в J-OM цикле измерения поступают на счетчик преобразователя 16 и на реверсивные счетчики блока 15. По истечении времени заполнения счетчика преобразователя 16 в J-OM цикле измерения триггер 8 перебрасывается в нулевое состояние. При этом на выходе одновибратора 9 появляется импульс, который через ключ поступает на управляющий вход счетчика преобразователя 16, разрешая перезапись содержимого счетчика в блок памяти, а также устанавливает в исходное состояние счетчик блока 12 и один из реверсивных счетчиков блока 15. Информация в j-fl цикле измерения с выхода первого либо второго реверсивного счетчика блока 15 через дополнительный коммутатор 17 перезаписывается в регистр 18 памяти и подается на другие входы сумматора 19, на одни входы которого подается число с выхода преобразователя 16. Сигнал с выхода сумматора 19 подается на входы предварительной записи информации реверсивных счетчиков 14. При перебросе триггера 8 из единичного состояния в нулевое сигнал логической единицы открывает ключевые элементы 13, которые пропускают импульсы от формирователей 2 на вычитающие входы реверсивных счетчиков 14. По истечении времени поступления импульсов .на вычитающий вход реверсивных счетчиков 14 на выходе счетчиков 14 появляются сигналы о боксовании k-ой колесной пары.

По окончании j+ 1 цикла измерения триггер 8 перебрасывается в единичное состояние, закрывая ключевые элементы 13. При этом на выходе генератора сброса преобразователя 16 появляется импулБс, который возвращает счетчик преобразователя 16 в исходное состояние, перезаписывает сигналы о боксовании k-ой колесной пары в обратном коде в регистры 21 памяти и через время, обусловленное линией задержки 20, возвращает счетчики 14 в исходное состояние. Далее следует аналогичный цикл работы устройства. Так как реверсивные счетчики 14 и блок 12 работают параллельно, очередные сигналы на выходе счетчиков 14 появляются через два цикла работы измерительных счетчиков 4. На выходах преобразователей 22

получают напряжения, которые подаются на входы блоков 23 управления возбуждением тяговых двигателей. При отсутствии боксования сигналы на блоки 23 не поступают. При боксовании в j + 1 цикле измерения до

пяти колесных пар время заполнения измерительных счетчиков 4 импульсами от формирователей 2 уменьшается по сравнению со временем при отсутствии боксования. Период импульсов генератора сброса 7.определяется частотой вращения k-ои колесной пары, измерительный счетчик 4 которой в данном случае дозаполняется импульсами от мультивибратора 10. Если частоту импульсов мультивибратора 10 выбрать равной частоте вращения k-ой колесной пары,

соответствующей высокой скорости движения данного локомотива, то работа устройства аналогична случаю работы колесных пар без боксования. При этом устройство более чувствительно к обнаружению боксования на высокой скорости движения локомотива.

Если в S-OM цикле измерения k-ая колесная пара переходит в режим боксования, то появляется сигнал о боксовании всех колесных пар на выходе логического элемента ИЛИ блока 15, который блокирует рабочий и управляющий входы счетчика преобразователя 16. При этом перезапись содержимого счетчика в блок памяти прекращается, и в нем хранится информация о частоте вращения k-ой колесной пары в

i-ый момент времени, когда отсутствовало боксование всех колесных пар. При боксовании любой колесной пары на выходе соответствующего ей счетчика 14 присутствует сигнал, пропорциональный интенсивности боксования данной колесной пары при боксовании произвольного числа колесных пар. Применение предлагаемого устройства увеличивает коэффициент использования силы тяги локомотива при работе на пределе по сцеплению.

40

Формула изобретения

Устройство противобоксовочной защиты локомотива, содержащее по числу колесных

пар последовательно соединенные между собой датчик частоты вращения колесной пары, формирователь импульсов, коммутатор и измерительный счетчик, выход которого соединен с блокирующим входом коммутатора и с входами логических элементов И

и ИЛИ, выходы которых соответственно соединены с входом генератора сброса, связанного своим выходом с входами сброса измерительных счетчиков, и одними из управляющих входов коммутаторов и ключевого элемента, другой управляющий вход которого связан с мультивибратором, а выход - с другими управляющими входами коммутаторов, блок определения боксования всех колесных пар и блок определения минимальной частоты вращения небоксующей колесной пары, одни входы которого соединены с выходами измерительных счетчиков, другие - с выходами формирователей импульсов, последовательно соединенные связанный с генератором сброса триггер и одновибратор, выход которого подключен к входам сброса упомянутых блоков, сигнальный вход первого из которых соединен с выходом второго, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты, оно снабжено преобразователем частота-код, сумматором и последовательно включенными между собой связанным с одними из выходов блока определения боксования всех колесных пар дополнительным коммутатором и одним регистром памяти, а также блоком временной задержки и по числу колесных пар последовательно соединенными между собой дополнительным ключевым элементом, реверсивным счетчиком, цифро-аналоговым преобразователем, другим регистром памяти и блоком управления возбуждением соответствующего тягового двигателя, причем входы сброса, блокирующий и сигнальный и одни и другой выходы преобразователя частота-код соответственно соединены с выходом одновибратора, инверсным выходом триггера, одним из выходов и сигнальным входом блока определения боксования

всех колесных пар, третьи выходы которого соединены с управляющими входами дополнительного коммутатора, и общей точкой соединения входа блока временной задержки и управляющих входов реверсивных счетчиков, входы сброса и предварительной

записи информации которых соответственно соединены с выходом блока временной задержки и выходом сумматора, к другим входам которого подключены выходы одного регистра памяти, а сигнальные и управляющие входы дополнительных ключевых элементов соответственно соединены с выходами формирователей импульсов и инверсным выходом триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 765046, кл. В 60 L 3/10, 23.09.80 (прототип).