Устройство защиты от боксования и юза электроподвижного транспорта Советский патент 1983 года по МПК B60L3/10 

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств с электротягой, а именно к системам защиты от боксования и юза колесных пар, и может быть использовано в системах управления многодвигательным .приводом. Известно устройство защиты от боксования и юза электроподвижного транспорта, содержащее селекторы минимальной и максимальной частот вращения колесных пар. выходы которых связаны со счетчиками, управляющие входы которых подключены к выходу одноБибратора, вход которого связан с выходом ОДНОГО из счетчиков, делитель, сумматор и генератор стабильной частоты 1. Однако известное устройство обладает низким быстродействием, поскольку для появления управляющего сигнала на выходе устройства необходимо полное заполнение счетчика импульсов максимальной частоты. Время заполнения данного счетчика, а еледоватеЛьно, чувствительность устройства, зависит от частоты входных сигналов и емкости счетчика. Цель изобретения - увеличение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее селекторы минимальной и максимальной частот вращения колесных пар, выходы которых связаны со счетчиками, управляющие входы которых подключены к вых-оду одновибратора, вход которого связан с выходом одного из счетчиков, делитель, сумматор и генератор стабильной частоты, снабжено блоком вычитания, логическими элементами И и ИЛИ, коммутаторами и блоком памяти, причем выходы селекторов минимальной и максимальных частот соединены с первыми входами одного и другого коммутаторов, вторые и третьи входы которых соединены с выходами соответственно генератора стабильной частоты и одновибратора, а первые и вторые выходы соответственно - со входами первого логического элемента И и счетными входами счетчиков, одни из выходов которых соединены с. одним и другим входами блока вычитания и через третий коммутатор с одним из входов делителя, выход которого подключен к одному из входов сумматора, другой вход которого соединен с выходом блока вычитания, а выход - с одним из входов блока памяти, при этом первый выход другого коммутатора и другой выход одного счетчика соединены с входами второго элемента И, выход которого соединен с другим входом блока памяти, а третий выход одного счетчика и выход первого элемента И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора, подключенного выходом к третьим входам сумматора, блока памяти и блока вычитания и к другому входу делителя На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема коммутатора с тремя входами. Предлагаемое устройство содержит селекторы минимальной 1 и максимальной 2 частот вращения колесных пар, входы которых соединены между собой и предназначены для подключения к импульсным датчикам (не показаны) частоты вращения колесных пар. Выходы селекторов 1 и 2 соединены с входами с коммутаторов 3 и 4, входы d и к которых соединены с выходами соответственно генератора 5 стабильной частоты и одновибратора 6, а выходы тип соответственно - с входами первого логического элемента И 7 и счетными входами счетчиков 8 и 9, одни из выходов которых соединены с одним и другим входами блока 10 вычитания и через коммутатор 11 с одним из входов делителя 12, выход которого подключен к одному из входов сумматора 13, другой вход которого соединен с выходом блока 10 вычитания, а выход - с одним из входов блока 14 памяти. Выход ш коммутатора 4 и другой выход счетчика 8 соединены с входами второго элемента И 15, выход которого соединен с другим входом блока 14 памяти, а третий выход счетчика 8 и выход элемента И 7 соединены с входами элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с входом одновибратора 6, подключенного выходом к третьим входам сумматора 13, блока 14 памяти и блока 10 вычитания и к другому входу делителя 12. Каждый из коммутаторов 3 и 4, имеющих по три входа с, d и к и два выхода тип содержат (фиг. 2) два элемента И 17 и 18 и два УК-триггера 19 и 20.Выход элемента И 17 подключен к счетному входу триггера 19, последовательно с которым соединен триггер 20. Один вход элемента И 17 подсоединен к обратному выходу триггера 20. Один вход элемента И 18 соединен с прямым выходом триггера 19. Выходы с, d и.к коммутатора соответственно являются другими входами элемента И 17 и 18 и соединенными между собой управляющими входами триггеров 19 и 20. Выходы тип коммутатора соответственно являются прямым выходом триггера 20 и выходом элемента И 18. В коммутаторах 3 и 4 (фиг. 1) триггеры 19 и 20 (фиг. 2) образуют счетчик. В исходном состоянии на прямых выходах триггеров присутствуют, логические «О, на обратных - «1, при этом элемент И 17 пропускает импульсы, приходящие по входу с, элемент И 18 не пропускает импульсы по входу d. Первый импульс, прищедщий по входу с, изменяет состояние триггера 19 импульсы с входа d начинают проходить на выход л. Вторым импульсом по входу с изменяются состояния триггеров 19 и 20 таким образом, что элементы И 17 и 18

закрываются. Такое состояние сохраняется до тех пор, пока импульсом по входу К не восстановится исходное состояние.

Принцип работы устройства защиты от боксования и юза электроподвижного транспорта (фиг. 1) основан на сравнении длительностей периодов следования импульсов (временных интервалов между двумя импульсами) минимальной и максимальной частот, формируемых датчиками частоты вращения колесных пар.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от частотных датчиков скоростей вращения колесных пар (не показаны) поступают на входы селекторов минимальной 1 и максимальной 2 частот. В исходном состоянии коммутаторы 3 и 4 закрыты, импульсы с генератора 5 не поступают на входы счетчиков 8 и 9. По приходу на вход с, например, коммутатора 3 первого импульса с селектора минимальной частоты 1, коммутатор 3 открывается и начинает пропускать импульсы с генератора 5 на вход счетчика 8. С приходом второго импульса с селектора 1 минимальной частоты коммутатор 3 закрывается и прекращается пропусние импульсов с генератора 5 на вход счетчика 8. При этом на выходе m коммутатора 3 появляется логическая единица, а вход с блокируется, после чего импульсы с селектора 1 минимальной частоты не изменяют состояния коммутатора 3. Таким образом, в счетчик 8 будут поступать импульсы с генератора 5 в течение одного периода следования импульсов на выходе селектора 1. Следовательно, в счетчике 8 будет записана величина А в двоичном коде, пропорциональная длительности периода следования импуль сов на выходе селектора 1 минимальной частоты. Аналогично в счетчике 9 будет записана величина В, пропорциональная длительности периода следования импульсов на выходе селектора 2 максимальной частоты. С появлением двух логических единиц на входах логического элемента И 7 включается одновибратор 6. Передний фронт импульса одновибратора 7 служит командой на начало выполнения арифметических операций. В блоке вычитания 10 определяется разность величин А-В, которая соответствует избыточному скольжению колесныу пар. При нормальном режиме движения транспортного средства, т. е. при отсутствии боксования или юза, частоты на выходах селекторов 1 и 2 равны и разность А-В 0. В случае возникновения боксования одной или нескольких колес ных пар . В делителе 12 производится деление заранее установленного числа К на одну из величин А или В. В тяговом режиме достоверным сигналом о скорости движения транспортного средства является сигнал на выходе селектора 1 минимальной

частоты , так как в этом случае возможно боксование, а в режиме торможения - на выходе селектора 2 максимальной частоты, так как возможен юз. Таким образом, для определения скорости транспортного средства в режиме тяги нужно взять обратную величину числа А, записанного в счетчике 8, а в режиме торможения - 4исла В, записанного в счетчике 9. Коммутатор 11 (цепи управления им не показаны) в зависимости от режима движения, подает на вход делителя 12 число А или В. В этом же делителе 12 задается коэффициент К, определяющий зависимость, в которой необходимо учитывать скорость движения транспортного средства при формировании выходного сигнала. Блок, задающий коэффициент К, на чертеже не показан. Данный коэффициент может быть любым, в том числе и нелинейным. В сумматоре 13 разность А-В суммируется с результатом деления и полученная величина записывается в блоке 14, памяти, откуда поступает в систему регулирования. Задним фронтом импульса одновибратора б коммутаторы 3 и 4 и счетчики 8 и 9 возвращаются в исходное состояние, начинается новый цикл работы устройства. По окончании следующего цикла информация в блоке 14 памяти (выходной сигнал) корректируется.

- При движении транспортного средства в режиме торможения возможно заклинивание, т. е. полная остановка вращения отдельных колесных пар. При этом на время заклинивания колесной пары исчезают импульсы на выходе селектора I минимальной частоты. В момент полной остановки вращения колесной пары (заклинивания) коммутатор 3 может быть или закрытым для прохождения импульсов с генератора 5 в счетчик 8, или открытым. Такое состояние будет сохраняться в течение времени нахождения в заклиненном состоянии колесной пары. Следовательно, в счетчике 8 или ничего не будет записываться, или он будет переполняться. Для того, чтобы не нарушалась работа устройства, в него введены элементы ИЛИ 16 и И 15. В случае, когда счетчик 8 остается в нулевом состоянии (коммутатор 3 остается закрытым), с появлением импульса на выходе ш коммутатора 4, включается элемент И 15, выходной импульс которого записывает в блоке 14 памяти заданную заранее величину выходного сигнала.

В случае, если коммутатор 3 остается открытым, счетчик 8 переполняется. На выходе его появляется логическая единица, которая через элемент ИЛИ 16 запускает одновибратор б, начинается процесс, описанный выше.

В тяговом режиме элемент ИЛИ 16 по входу, соединенному с третьим выходом счетчика 8, и элемент И 15. блокируются. Цепи блокировки на фиг. 1 не показаны.

Таким образом, предлагаемое устройство защиты от боксования и юза электроподвижного транспорта позволяет формировать выходной управляющий сигнал в нужной зависимости от скорости движения транспортного средства, благодаря чему сохраняется высокая точность формируемого выходного (Лгнала и значительно повышается быстродействие устройства.

УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ БОКСОВАНИЯ И ЮЗА ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО ТРАНСПОРТА, содержащее селекторы минимальной и максимальной частот вращения колесных пар, выходы которых связаны со счетчиками, управляющие входы которых подключены к выходу одновибратора, вход которого связан с выходом одного из счетчиков, делитель, сумматор и генератор стабильной частоты, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия оно снабжено блоком вычитания, логическими И и ИЛИ коммутаторами и блоком памяти, причем выходы селекторов минимальной и максимальных частот соединены с первыми входами обоих коммутаторов, вторые и третьи входы которых соединены с выходами соответственно генератора стабильной частоты и одновибратора, а первые и вторые-, выходы соответственно - с входами первого логического элемента И и счетными входами счетчиков, одни из выходов которых соединены с одним и другим входами блока вычитания и через третий коммутатор с одним из входов делителя, выход которого подключен к одному из входов сумматора, другой вход которого .соединен с выходом блока вычитания, а выход - с одним из входов блока памяти, при этом первый выход другого коммутатора и другой выход одного счетS чика соединены с входами второго эле.мента И, выход которого соединен -с другим (Л входом блока памяти, а третий выход одного счетчика и выход первого элемента И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора, подключенного . выходом к третьим входам сумматора, блока памяти и блока вычитания и к другому входу делителя. 00 ю сд