УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЕМ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ Советский патент 1968 года по МПК B60L7/08 

Известны устройства для автоматического управления торможением электропоездов, содержащие установленные в блоке отработки и выдачи команд торможения счетчик импульсов, к которому подключены датчики информации о текущем значении пути и скорости, дешифратор, узел хранения расчетных тормозных характеристик, узел ввода корректировки тормозного пути в зависимости от диаметра колесной пары, узел сравнения фактической скорости с расчетной, усилитель, узел синхронизации и узел отработки выдачи команд торможения.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что, с целью обеспечения точной остановки поезда, минимально-необходимого тормозного пути и его стабильного времени проследования поездом, а также упрощения устройства, оно содержит узел корректировки тормозных характеристик в зависимости от загрузки поезда, подключенный к узлу хранения расчетных тормозных характеристик, к другим входам которого подключены через счетчик и дешифратор узел ввода корректировки тормозного пути в зависимости от диаметра колесной пары и синхронизирующий узел, а выход через узел сравнения фактической скорости с расчетной и усилитель подключен к узлу отработки команд, выход которого подключен к узлу синхронизации и узлам управления поездом.

На фиг. 1 изображена функциональная схема управления торможением; на фиг. 2 - функциональная схема блока отработки и выдачи команд торможения.

Устройство содержит (см. фиг. 1): датчик пути 1, датчик скорости 2, датчик 3 определения включения тормозных средств поезда, блок отработки команд торможения 4, синхронизирующий узел 5, источник питания 6.

Датчик пути построен на индуктивном принципе и выполнен как самостоятельное устройство, устанавливаемое на буксе колесной пары, и предназначается для выдачи информации о текущих значениях пути следования поезда.

Датчик скорости построен также на индуктивном принципе в виде самостоятельного устройства, устанавливаемого на буксе колесной пары, и предназначается для выдачи текущих значений скорости следования поезда.

Датчик 3 представляет собой электромеханическое устройство, первичная часть которого (например, скоба) устанавливается на пути в начале тормозного участка перед местом остановки поезда, а вторичная часть (например, электромеханическая контактная группа) устанавливается на поезде. Датчик предназначен для выдачи сигнала начала определения точки включения тормозных средств поезда.

Блок отработки команд торможения содержит (см. фиг. 2): узел 7 отработки поправки на изменение диаметра колесной пары, счетчик импульсов 8, дешифратор 9, узел 10 корректировки расчетных тормозных характеристик по загрузке состава, узел 11 расчетных тормозных характеристик, усилитель 12, узел 13 сравнения, узел 14 отработки команд.

Узел отработки поправки на изменение диаметра колесной пары представляет собой электрическую схему, состоящую из ряда RC-цепей, коммутируемых на соответствующие входы счетчика импульсов 8. Это устройство выдает дифференцированный импульс на «взвод» счетчика импульсов 8 в начале тормозного участка и предназначается для выдачи информации о расчетной длине тормозного участка, исходя из данного диаметра колесной пары. Устройство необходимо потому, что эксплуатируемые составы имеют 10%-ный разброс диаметров колесных пар.

Счетчик импульсов 8 представляет собой двоичную пересчетную линейку, построенную на транзисторных статических триггерах. Двоичный счетчик 8 ведет счет отрезков пути. Дешифратор 9 применен двухступенчатый диодный.

Узел корректировки расчетных тормозных характеристик по загрузке состава представляет собой делитель сопротивлений, изменяющих напряжение питания узла расчетных тормозных характеристик. Применение данного узла улучшает коэффициент использования тормозных средств вагона, так как загрузка составов по времени переменна, а разница в весе груженого и порожнего состава составляет примерно 30%.

Узел расчетных тормозных характеристик предназначен для хранения и выдачи значений напряжения постоянного тока, пропорциональных допустимой расчетной скорости движения поезда по тормозному участку.

Узел сравнения представляет собой неравноплечий мост сопротивлений, на диагонали которого подаются с одной стороны напряжение U_p≡V_тр в данной контрольной точке пути, а с другой стороны - напряжения U≡Vg, (где Vg действительная скорость движения поезда в данной контрольной точке). При получении U_p≠U, например U_p<U, через узел усилителя 12 подается команда в узел отработки команд 14 для выдачи очередной позиции торможения.

Как известно, реализация оптимальных режимов торможения поезда при его остановках на станциях (и других остановочных пунктах) осложняется разными скоростями подхода поезда на начало тормозного участка, инерционностью тормозных средств поезда, существенным разбросом тормозных характеристик в зависимости от значений загрузки, технических данных поезда и собственно тормозных средств.

В предлагаемом устройстве реализован метод управления торможением, учитывающий перечисленные факторы следующим образом: при получении сигнала от датчика 3 о начале тормозного участка система производит сравнение действительной скорости (поступающей от датчика 2) с расчетной скоростью, заложенной в блоке отработки команд для первой характеристики торможения, т.е. при нахождении реостатного контроллера (на фиг. не показан) в первом положении. В случае, если фактическая скорость превышает расчетную для первой тормозной характеристики, вырабатывается команда на включение следующей позиции торможения реостатного контроллера. После исполнения этой команды устройство синхронизации обеспечивает подготовку следующей тормозной характеристики для операции сравнения с фактической скоростью.

Далее этот процесс повторяется до полной остановки поезда. Реализуемая логика позволяет осуществлять прицельное торможение при условии компенсации отклонений фактических тормозных характеристик поезда на каждой позиции реостатного контроллера и, таким образом, обеспечивает наиболее оптимальную кривую торможения для данного конкретного состава.

Разброс тормозных характеристик в зависимости от загрузки состава может учитываться (в случае необходимости) также путем корректировки расчетных характеристик по поступлении информации о средней загрузке состава с соответствующих датчиков.

Предлагаемое устройство не производит расчетных проб для выбора точки начала торможения и точек перехода с позиции на позицию, но вместе с тем реализует ту же оптимальную логику торможения путем сравнения фактической скорости с расчетным семейством тормозных характеристик. Это позволяет существенно сократить аппаратуру системы и, следовательно, повысить надежность и упростить техническое обслуживание.

Устройство для автоматического управления торможением электропоездов, содержащее установленные в блоке отработки и выдачи команд торможения счетчик импульсов, к которому подключены датчики информации о текущем значении пути и скорости, дешифратор, узел хранения расчетных тормозных характеристик, узел ввода корректировки тормозного пути в зависимости от диаметра колесной пары, узел сравнения фактической скорости с расчетной, усилитель, узел отработки выдачи команд торможения и узел синхронизации, отличающееся тем, что, с целью обеспечения точной остановки поезда минимально-необходимого тормозного пути и его стабильного времени проследования поездом, а также упрощения устройства, оно содержит узел корректировки тормозных характеристик в зависимости от загрузки поезда, подключенный к узлу хранения расчетных тормозных характеристик, к другим входам которого подключены через счетчик и дешифратор узел ввода корректировки тормозного пути в зависимости от диаметра колесной пары и синхронизирующий узел, а выход через узел сравнения фактической скорости с расчетной и усилитель подключен к узлу отработки команд, выход которого подключен к узлу синхронизации и узлам управления поездом.