Противобуксовочное устройство Советский патент 1980 года по МПК B60L3/10 

Изобретение относится к железнодорожной технике и предназначено для использования преимущественно на мощных магистральных тепловозах. Известно противобуксовочное устройство, содержащее датчики скорости вращения колесных пар, .соединенные через коммутаторы и запоминающие элементы с логическими элементами И и ИЛИ. На выходе элемента И включен генератор сброса и на выходе элемента ИЛИ - линия-задержки. Устройство содержит также мультивибратор и корректор в цепи управления током возбуждения тягового генератора. Это устройство производит измерение путей, проходимых каждой колесной парой, сравнивает эти пути с максимальным путем проходимым одной из колесных пар и выдает сигнал в блок управления тиристорной схемой возбуждения тягового генератора с величиной, пропорциональной разности между максимальным и минимальным путями, проходимыми ко лесными парами. Недостатком известного устройства является наличие пульсаций выходного напряжения, обусловленных фазовыми сдвигами между открытием ключей и на чалом света. Цель изобретения - повышение эффективности защиты от буксования. Для этого предлагаемое устройство снабжено включенным между мультивибратором и корректором дополнительным коммутатором, входы управления которого соединены с выходом линии задержки и с входами управления коммутаторов, рабочие входы которых соединены также с выходом дополнительного коммутатора. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства для двух осей локомотива} на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства при буксовании второй оси. Противобуксовочное устройство состоит из счетных цепей, цепи управления и корректирующего устройства. Количество счетных цепей равно числу ведущих осей локомотива. Счетная цепь содержит датчик скорости вращения колесной пары - тахогенератор 1, коммутатор 2 и запоминающий элемент 3. Тахогенератор 1 представляет собой частотный .датчик скорости любого типа, укрепленный на буксе тепловоза, либо специальную обмотку, уложенную в главный полюс тягового электродвигателя. Назначение тахогенератора - выйача частотного,сигнала, число импульсов которого пропорционально углу поворота колесной пары. Коммутатор 2 имеет два рабочих входа а и cf , вход управления 6 , блокирующий вход t и выход Э . При отсутствии сигналов на входе управления коммутатор 2 пропускает в запоминающий элемент 3 сигнешы от тахогенератора 1. При наличии сигнала на входе управления Ь ко14мутатор 2 пропускает в запоминающий элемент сигналы от мультивибратора 4. При наличии сигнала на блокирующем входе 2 коммутатор не пропускает каких-либо сигналов в запоминающий элемент 3. Коммутатор

2может быть выполнен в виде известных ключевых схем, в том числе и в виде двойного диодного ключа. Запоминающий элемент 3 служит для счета импульсов, поступающих на его вход и выдачи сигнала на своем выходе после полного заполнения. Выходной сигнал запоминающего элемента используется

для включения логических элементов .И 5 и ИЛИ б и блокирующего входа коммутатора 2. Запоминающий элемент

3может быть выполнен по любой стандартной схеме, например по схеме триггерного счетчика.

Цепь управления состоит из логического элемента И 5, генератора 7 сброса, логического элемента ИЛИ 6 и линии 8 задержки Логический элемент И, иначе называемый конъюнкторок, выполнен по любой стандартной схеме и служит для получения на выходе сигнала при поступлении сигналов от запоминающих элементов 3 на все его входы. Логический элемент ИЛИ, иначе называемый дизъюнктором, также выполнен по любой стандартной схеме и служит для получения на выходе сигнала при поступлении на любой его вход сигнала от запоминающего элемента 3. Генератор сброса выполнен по схеме од-. новибратора или блокинг-генератора и служит для получения на его выходе сигнала заданной длительности при приходе на его вход сигнала от логического элемента И 5. Выходной сигнал генератора 7 сброса используется для возврата запоминающих элементов 3 в исходное состояние и для управления корректором. Линия 8 задер жки служит для получения на ее выходе сигнала, задержанного .по времени относительно входного. Выходной сигнал линки 8 задержки используется для управления вспомогательным коммутатором 9.

Корректор состоит из мультивибратора 4, вспомогательного коммутатора 9., основного и дополнительного счетчиков 10 и 11, дешифратора 12, к.гаочей 13 и 14 управления и переноса, триггеров 15, преобразователя 16 коданалог и линии 17 задержки.

Мультивибратор 4 с.пужит для генерирования импульсов фиксированной час

тоты. Коммутатор 9 имеет вход Q , входы управления «Г и о и выход 2. На вход а непрерывно поступают сигналы от мультивибратора 4. При отсутствии сигналов на входах управления о и t коммутатор не пропускает сигналы. При наличии сигнала на входе управления S коммутатор 9 также не пропускает синалы. При наличии сигналов на входах управления сГ и коммутатор 9 пропускает сигнал от мультивибратора 4 дозаполнение , Вспомогательный коммутатор 9 выполнен по известной ключевой схеме, например по схеме диодного ключа. Основной 10 и дополнительный 11 счетчики служат для счета числа импульсов, поступающих на их входы от. мультивибратора 4 через вспомогательный коммутатор 9. Установочные входы дополнительного счетчика 11 через ключи 14 переноса соединены с инверсными выходами триггеров 15, а основного счетчика - с выходом линии 17 задержки. Выход дополнительного счетчика соединен с дешифратором 12. Дешифратор 12 выполнен таким образом, что на его выходе появляется сигнал при наличии в дополнительном счетчике 1 1 любого числа импульсов, кроме N, N+ 1, тл N - 1, где N - полная емкость счетчика. Счетчики 10 и 11 и дешифратор 12 выполнены по известным схемам. Ключи 13 и 14 управления и переноса служат для переноса информации при поступлении сигнала на их входы управления. Ключи 13 открываются при поступлении на их входы управления сигналов от дешифратора 12 и генератора 7 сброса. Открывшись, ключи управления переносят информацию из основного счетчика 10 в триггеры 15. Ключи 14 открываются при поступлении на их входы управления сигнала от линии 17 задержки. Открывшись, ключи переноса переносят информацию в обратном коде из триггеров

15в дополнительный счетчик 11. Ключи управления и переноса выполнены по стандартной схеме, например по схеме диодных ключей. Преобразователь

16код - аналог представляет собой стандартную схему преобразования кода в аналоговый сигнал. Линия 17 задержки представляет собой стандартный элемент и предназначена для выдачи импульса по окончанию импульса от генератора 7 сброса. Селективный узел 18 является неотъемлемой частью тепловоза и его схема определена типом тепловоза.

Устройство работает Следующим образом (в режиме буксования второй колесной пары).

В исходнсм состоянии запоминающие элементы 3, счетчики 10 и 11 сброшены в нуль. Цикл работы устройства начинается с открытия коммутаторов 2 по входам а . На выходах коммутаторов 2 появляются сигналы от частотных датчиков скорости, поступающие в запоминающие элементы 3. После полного заполнения одного ИЗ запоминающих элементов (в данном случае второго) на его выходе появляется сигнал, включающий логический элемент ИЛИ 6, который закрывает коммутаторы 2, и блокирующий свой коммутатор по входу 2 Через некоторый интервал времени, определяемый параметрами линии 8 задержки, на ее выходе появляется сигнал, включающий коммутаторы 2 по входам f и вспомогательный коммутатор 9 по выходу 2 Сигналы от мультивибратора 4 поступают через коммутаторы 2.в запоминающий элемент 3 первой счетной цепи, в осно ной и дополнительный счетчики. В запо минающий элемент 3 второй счетной цепи сигналы от мультивибратора- не пост пают, так как выходной сигнал этого запоминавшего элемента производит бло кировку своего коммутатора 2 по блоки рующему входу 2 - После полного запол нения запоминающего элемента 3 первой счетной цепи включается логический элемент И 5, запускающий генератор 7 сброса. Выходной сигнал генератора сброса сбрасывает запоминающие элементы 3 в исходное состояние и открывает ключи 13 управления. Информация из основного счетчика 10 переносится в триггеры 15. После Окончания импульса от генератора сброса на выходе линии 17 задержки появляется импульс сбрасывающий основной счетчик 10 в нуль и открывающий ключи 14 переноса Информация с инверсных выходов триггеров 15 переносится в обратном коде в дополнительный счетчик. Начинается следующий цикл счета, однако, в триггерах 15 содержится информация о пре дыдущей интенсивности боксования, а в дополнительном счетчике 11 содержится та же информация, записанная в обратном коде. Информация из триггеров 15 преобразуется преобразователем - аналог в аналоговую величину и поступает в селективный узел 18 тепловоза, уменьшая величину возбуждения тягового генератора. Если в течение следующего цикла счета в запоминающий элемент 3 первой счетной цепи и в счетчики 10 и 11 записывается то же число импульсов от мультивибратора 4 или если новое число импульсов отличается от преыдущего на одну единицу, ключи 13 правления не открываются и в триггеах 15 сохраняется предыдущее значеие информации. Это происходит следущим образом. Полная емкость дополнительного счетчика 11 N единиц. Информация, перенесенная через ключи 14 переноса в обратном коде, составляет N единиц. Таким образом, в дополнительный счетчик записано число N , равное N N - NT. . Если в один из следующих циклов счета в него дополнительно запишется N N или N NT ± 1 число импульсов, то число импульсов, записанное в счетчик 11, составляет N + N N - NT 4- N,. ± 1 N + 1 Дешифратор 12 не вьвдает сигнал при дешифрировании N, N+lHN-l импульсов Следовательно, ключи 13 управления не открываются при приходе сигналов от генератора 7 сброса и в триггеры 15 новая информация не переносится. Таким образом, устраняется пульсация выходного напряжения при переходе на следующий цикл счета. Формула изобретения Противобуксовочное устройство, содержащее датчики скорости вращения колесных пар, соединенные через коммутаторы и запоминающие элементы с логическими элементами И и ИЛИ, на выходе первого из которых включен генератор сброса, а на выходе второго - линия задержки, мультивибратор и корректор - в цепи управления током возбуждения тягового генератора, d т ли чающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты от буксования, оно снабжено включенным между мультивибратором и корректором дополнительным коммутатором, входы управления которого соединены с выходом линии задержки и с входами управления коммутаторов, рабочие входы которых соединены также с выходом дополнительного коммутатора.