Устройство для питания электропневматического тормоза Советский патент 1975 года по МПК B60L7/08 

1

Изобретение относится к тормозному оборудованию железнодорожного подвижного состава и касается устройств для электрического питания электропневматического тормоза.

Известно устройство для питания электроиневматического тормоза, управляемого постоянным током, с контролем исправности цепи управления перемеиденным током, выполненное в виде статических преобразователей, включенных на входе в аккумуляторную батарею локомотива и состоящих из задающего генератора, промежуточного и оконечного усилителей.

Однако в этом устройстве отсутствует защита полупроводниковых элементов от перегрузок и коротких замыканий, возникающих в условиях эксилуатации преобразователей на локомотивах вследствие больщих колебаний входпого напряжения и замыканий в выходной нагрузочной цепп. Недостатком является также возможность неправильного подключения устройства к аккумуляторной батарее локомотива, т. е. возможность подачи входного напряжепия с разной полярностью постоянного тока. Все это приводит в условиях эксплуатации к иеиравильной работе элементов, повреждению транзисторов и выходу из строя преобразователей блока питания.

Целью изобретения является повыщение надежности работы устройства.

Эта цель достигнута тем, что устройство снабжено быстродействующим двухобмоточным реле с одним сильноточным контактом, медленнодействующим однообмоточным реле

с замыкающимся и размыкающимся контактами и двумя диодами, которые включены последовательно один с указанным сильноточным контактом двухобмоточпого реле, а другой - с размыкающимся контактом однообмоточного реле катоды диодов объединены и иодключены к одной из обмоток указанного двухобмоточного реле. При этом для ликвидации случаев несоответствии подключения батареи к входным клеммам преобразователя на входе в эммитерные цепп транзисторов задающего п промежуточного генераторов введены стабилпзирующие резисторы.

Принципиальная электрическая схема устройства для питания электропневматического

тормоза представлена на чертеже.

Устройство состоит из элементов задающего генератора, включающих в себя транзистор 1 и обмотку 2 трансформатора 3 (нндуктивная обратная связь). В коллекторную цепь

транзистора 1 включен резонансный контур, образованный обмоткой 4 этого же трансформатора 3 и конденсатором 5. Смещенпе в цепи базы трапзистора 1 создается резпсторамп 6 и 7. Резистор 8 снижает напряжеппе питапня и защищает транзистор от повреждений.

Промежуточный усилитель состоит из транзисторов У и 10, сооранных но двухтактной схеме, резистора 11, трансформатора 12, резистора id, стабилизирующего напряжение питания и нредохрааяющего транзисторы У и lu от новреждений, а также дифференцирующих ценочек, оОразованных конденсаторами 14, 15, диодами 15, 17 и резисторами 18, l9.

иконечный усилитель (выходной каскад) включает в сеоя инвертор, собранный на двух кремниевых тиристорах 20 и lil, дроссель 22, диоды 23 и 24 для пропускания токов рекунерации, конденсатор 25, трансформатор 26 и диоды 27, 28 двухнолунериодного выпрямителя со средней точкой.

Защита от токов коротких замыканий и нерегрузок обеспечена двумя реле 29 и 30. Реле 2У быстродействующее с двумя обмотками. Одна из его обмоток одним кондом подключена к клемме ностоянного тока « + Вход через замыкающийся сильноточный контакт di реле 2У, а вторая через размыкающийся контакт 62 реле 30. Реле 3U медленнодействующее, его обмотка подключена ко входным клеммам. Замыкающийся контакт 33 реле 3U включен между отрицательной входной клеммой и резистором Ь. Диоды 34 и 35 имеют общую точку па обмотке реле 2У.

Устройство работает следующим образом.

При подключении устройства входными клеммами к аккумуляторной батарее локомотива с напряжением 40-70 в сначала срабатывает реле 29 и замыкает свой сильноточный контакт 31, через который подается напряжение постоянного тока в цепь тиристоров 20 и 21. Затем с некоторым замедлением срабатывает реле 30, при этом происходит размыкание контакта 32 и замыкание контакта 33. Такое включение статического преобразователя предусмотрено для того, чтооы исключить влияние вибраций сильноточного контакта 31 реле 29 при его замыкании в моменты включения в работу преобразователя.

Реле 29 отрегулировано таким образом, что при входном токе, превышающем на 30 7о номинальный ток, якорь этого реле отпадает, а контакт 31 размыкается и отключает питание от преобразователя. Это происходит вследствие того, что магнитные потоки, создаваемые двумя обмотками реле 29, направлены встречно. При этом перегрузки и короткие замыкания в выходной цепи отключаются без повреждения элементов преобразователя.

Для повторного включения преобразователя необходимо сначала отключить его и обесточить реле 30, а затем снова включить.

Диоды 34 и 35 предохраняют преобразователь в случае несоответствия подключения полярностей батареи к входным клеммам устройства.

В задающем генераторе напряжение постоянного тока, подаваемого на его вход, преобразуется в напряжение переменного тока стабильной частоты 625 гц. Затем мощность,

необходимая для работы тиристоров, повышается промежуточным усилителем.

Для надежной работы тиристоров в режиме переключения на управляющие электроды о тиристоров подаются узкие импульсные токи (пики) положительной полярности с фазовым сдвигом 180 и частотой следования 625 ГЦ. При посылке с верхней вторичной обмотки трансформатора 12 управляющего импульса на тиристор 20 он открывается и постоянный ток от положительной входной клеммы через дроссель 22, тиристор 20 и первичную полуобмотку трансформатора 26 проходит к отрицательной входной клемме. Одновременно и во второй первичной полуобмотке инверторного трансформатора 26 появляется ток, определяемый процессом заряда емкости коммутирующего конденсатора 25. В процессе заряда конденсатора 25 с полярностью,

0 указанной на чертеже верхними знаками (-г) и (-) появляются напряжение и ток во вторичных обмотках трансформатора 26. Далее через полпериода с нижней вторичной обмотки трансформатора 12 нодается управляющий

5 сигнал на тиристор 21. Напряжение конденсатора 25 мгновенно прикладывается положительным потенциалом к катоду тиристора 20, и прохождение тока через этот тиристор прекращается. При протекании тока через тириQ стор 21 конденсатор 25 перезаряжается, приобретая противоположную полярность, указанную нижними знаками ( + ) и (-).

Коммутация постоянного тока с помощью тиристоров позволяет через первичные полук обмотки трансформатора 26 пропускать ток то в одном, то в другом направлениях, в результате чего генерируется переменный ток с частотой 625 гц.

Для исключения явлений резонанса от

Q индуктивности дросселя 22 н емкости конденсатора 25 при холостом ходе преобразователя предусмотрены диоды 23 и 24. При номинальной нагрузке блока диоды не работают, так как закрыты напряжением от аккумуляторной

с батареи. При холостом ходе, когда напряжение на обмотке трансформатора 25 превышает напряжение на батарее, диоды 23, 24 открываются и работают как в двухполупериодпой схеме выпрямителя, так как рекуперируют ток

Q на подзаряд батареи, тем самым напряжение на выходе преобразователя поддерживается в пределах номинальной величины.

С выходных клемм блока питания снимается напряжение выпрямленного тока (55-60 в;

r 10 а), для питания электропневматического тормоза и напряжение 50 в при токе 0,5-1а с частотой 625 гц для контроля исправности цепи управления тормозом.

Предмет изобретения

Устройство для питания электропневматического тормоза, управляемого постоянным током с контролем исправности цепи перемеп65 ным током, выполненное в виде статического

полупроводникового преобразователя, подключенного к аккумуляторной батарее локомотива и состоящего из генератора задающей частоты, промежуточного и оконечного усилителей, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, оно снабжено быстродействующим двухоблюточным реле с одним сильноточным контактом, медленнодействующим однообмоточным реле с

замыкающимся и размыкающимся контактами и двумя диодами, которые включены последовательно один с указанным сильноточным контактом двухобмоточного реле, а другой - с размыкающимся контактом однообмоточного реле, катоды диодов объединены и подключены к одной из обмоток указанного двухобмоточного реле, обмотки которого включены в цепь генератора задающей частоты.

о -+ о о -