Устройство для автоматического регулирования скорости рельсового транспортного средства Советский патент 1985 года по МПК B60L15/20 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам автоматического регулирования скорОсти.

Цель изобретения - повышение точности. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока программной скорости.

Устройство автоматического регулирования скорости рельсового транспортного средства содержит установленный на транспортном средстве блок 1 измерения фактической скорости, выход которого подключен к одному входу блока 2 сравне-, ния скоростей, к другому входу которого подключен выход блока 3 программной скорости, другой выход которого подключен к входу порогового блока 4, выход которого подключен к блоку 5 управления исполнительными органами, к другому входу которого подключен выход блока 2 сравнения скоростей. При этом блок 3 содержит генератор 6, соединенный с ним приемопередатчик, выполненный в виде измерительного моста 7, выход которого через масштабный усилитель 8 соединен с фазометром 9, а через преобразователь 10 сигнала - с аналоговым делителем 11 напряжения, который через преобразователь 12 соединен с усилителем 8. В рельсовую линию включены резисторы 13.

Устройство . работает следующим образом.

При движении транспортного средства с помощью блока 3 непрерывно измеряется модуль и аргумент входного сопротивления рельсовой линии. Величина, пропорциональная модулю входного сопротивления рельсовой линии, полученная в блоке 3, сравнивается в блоке 2 с величиной, пропорциональной действительной скорости, измеренной блоком 1. Разность этих величин поступает на вход блока 5, который в зависимости от нее производит коммутацию двигателей и тормозной системы. С другого выхода блока 3, сигнал, пропорциональный аргументу входного сопротивления рельсовой линии, поступает на пороговый блок 4, Если аргумент входного сопротивления находится в заданном диапазоне значений, то сигнал с вь1хода блока 4 дает разрешение на движение, а выход аргумента за пределы заданного диапазона вызывает коммутацию тормозной системы. При этом, если при движении перед транспортным средством на расстоянии, меньщем электрической длины линии на частоте измерения, передаваемой в рельсовую линию генератором 6 через измерительный мост 7, отсутствует препятствие в виде обрыва или шунта, то модуль и аргумент входного сопротивления будет равен модулю и аргументу волнового сопротивления и, следовательно, регулирование скорости будет

Происходить пропорционально расчетной скорости, так как в величине модуля волнового сопротивления смоделирована величина расчетной скорости с помощью установленных в рельсовую линию электроэлементов 13 резисторов, в соответствии

с формулой

VP /ZB/. /yz.p.(...+ r) /, где Vp - расчетная скорость движения; модуль волнового сопротивления рельсовой линии;

Ир сопротивление рельс; сопротивление балласта;

б сопротивление резисторов устаГнавливаемых в рельсовую линию для достижения пропорциональности

VP-/ZB/.

Если перед транспортным средством находится сломанный или изъятый рельс и расстояние до него становится меньше электрической длины рельсовой линии, то аргумент входного сопротивления уменьшается по отношению к аргументу волнового сопротивления в соответствии с формулой:

arg ZBX. arg Zec.thy.

где oth - гиперболический котангенс;

ZBX входное сопротивление рельсовой

линии; ZB - волновое сопротивление рельсовой

линии;

- коэффициент распространения; t - длина рельсовой линии от транспортного средства до препятствия. Выход аргумента за пределы заданного диапазона вызывает коммутацию тормозной системы.

Если перед транспортным средством находится препятствие, шунтирующее рельсовую линию (другое транспортное средство), и расстояние до него становится меньше электрической длины линии, то модуль входного сопротивления линии уменьшается по отношению к модулю волнового сопротивления в соответствии с формулой:

Zi«./ ZBt..,

где Z вх- входное

сопротивление рельсовой линии-,

Z в - волновое сопротивление рельсовой линии;

2Г - коэффициент распространения; f. - длина рельсовой линии; Ы - гиперболический тангенс. Изменение модуля входного сопротивления вызывает коммутацию двигателей и тормозной системы. Частота измерения выбирается такой, чтобы длина тормозного пути была меньше равна электрической длине рельсовой линии.

Блок 3 программной скорости при измерениях работает следующим образом. С генератора 6 напряжение измерительной частоты поступает на вход измерительного моста 7, а также на вход фазометра 9 и на вход преобразователя 13. К выходу измерительного моста подключен вход масштабного усилителя 8. Напряжение на входе масштабного усилителя 8 при сбалансированном мосте 7 определяется по формуле:

у azctf M ,,

«У(ач-2)2вх

е YM - напряжение на входе масштабного усилителя;

Yj - напряжение на входе измерительного моста, связанного с рельсовой линией;

Z - сопротивление катушки индуктивной связи с рельсами;

R -сопротивление резистора в плече измерительного моста;

to -частота, на которой производится измерение;

М - коэффициент взаимоиндукции катушки индуктивной связи с рельсами;

ZBX-входное сопротивление рельсовой линии перед подвижной единицей. При постоянном R, Z, се) , М и .модуль УМ ...обратно пропорционален модулю ZBX....а аргумент равен разности суммы аргументов этих постоянных величин и переменного аргумента ZK...Напряжение с выхода масштабного усилителя 8 подается на второй эход фазометра 9 и на вход преобразователя 10. Фазометр 9 определяет разность напряжений с выхода генератора 6 и с выхода масштабного усилителя 8, которая пропорциональна аргументу входного сопротивления. Напряжения с выхода преобразователей 10 и 12, пропорциональные амплитудным значениям напряжений на выходе усилителя 8 и генератора 6, поступают на входы делителя 11. Напряжение на выходе делителя 11 пропорционально модулю входного сопротивления рельсовой линии перед транспортным средством.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее установленный на транспортном средстве блок измерения фактической скорости, выход которого подключен к одному входу блока сравнения скоростей, к другому входу которого подключен один выход блока программной скорости, а к выходу - блок управления исполнительными органами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено пороговым блоком, выход которого подключен к блоку управления исполнительными органами, а,вход - к другому выходу блока программной скорости. О О который имеет индуктивно связанный с рельсовой линией приемопередатчик, входом которого образован вход блока программной скорости, подключенные между рельсами рельсовой линии резисторы, аналоговый делитель напряжения, выходом которого образован первый выход блока программной скорости, фазометр, выходом которого образован второй выход блока программной скорости, генератор, выход которого подключен к приемопередатчику, к одному входу фазо.метра и через один преобразователь сигнала - к одному входу аналогового делителя напряжения, другой вход которого через другой преобразователь сигнала и через масштабный усилитель подключен к приемопередатчику, (О причем к выходу масштабного усилителя (Л подключен другой вход фазометра. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приемопередатчик выполнен в виде измерительного моста, в одну пару плеч которого включены резисторы, а в другую - катушки индуктивности. ел /J