Устройство для обнаружения и прекращения буксования и юза колесных пар локомотива Советский патент 1980 года по МПК B60L3/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И ПРЕКРАЩЕНИЯ БУКСОВАНИЯ И ЮЗА КОЛЕСНЫХ ПАР ЛОКОМОТИВА Изобретение относится к электрооборудованию транспорта и предназначено преимущественно для тепловозов с групповым приводом. Известны устройства, прекращающие юз и буксование, содержащие осевые тахогенераторы, дифференцирующий контур, источник опорного напряжения, усилитель и исполнительные органы, например реле 1 Эти устройства не обладат достаточной чувствительностью при малых скоростях движения локомотива. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для обнаружения и прекращения буксования и юза колесных пар локомотива, содержащее тахогенератор на оси колесной пары и подключенные к нему через трансформатор, имеющие общую ши ну выпрямители, к выходам которых через дифференцирующие контуры и импуль ный усилитель подключены фазочувствительные звенья, первое из которых через исполнительный орган соединено с элементами силовой цепи тепловоза, на пример регулятором частоты вращения коленчатого вала дизеля, а другое через другой исполнительный орган - с тормозным цилиндром, и источник опорного напряжения З. Это устройство не обладает чувствительностью при малых скоростях движения локомотива, так как при этом сигнал, пропорциональный ускорению или замедлению колесной пары локомотива, соизмерим с дрейфом нуля усилителя постоянного тока. Дрейф нуля усилителей постоянного тока сильно зависит от температуры окружающей среды. Целью изобретения является повышение чувствительности обнаружения юза при низких скоростях движения и возможность работы в широком интервале температур. Эта цель достигнута тем, что устройство снабжено диодом последовательно соединенным с выпрямителем, источником опорного напряжения и дифференцирующим контуром, а фазочувствительные звенья выполнены в виде двух последовательно соединенных вентильных к.гаочей, точка соединения которых через конденсатор подк.пючена к выходу импульсного усилителя, а также тем, что анод диода соединен с отрицательным полюсом выпрямителя, а катод- - с отрицательным полюсом источника питания. Кроме того, в первом фазочувствительном- звене последовательно соединенные вентильные ключи включены меж ду выходом звена и общей шйной, а во втором фавочувствительном звене оба ;Вентильных ключа подключены к выходу 13вена. На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - его принципиальная электрическая схема. Устройство содержит тахогенератор 1, связанный с осью колесной пары 2 локомотива и соединенный с трансформатором 3, один выход которого через выпрямитель 4 соединен с дифференцирующим контуром 5. Второй выход тран форматора 3 через выпрямитель б, дио 7, источник 8 опорного напряжения со единен со вторым дифференцирующим ко туром 9; Выходы дифференцирующих кон туров 5 и 9 соединены с входом имnyj7bcHoro усилителя 10, выход которо го через фазочувствительные звенья 1 и 12 соединен с входами исполнительных органов 13 и 14, воздействующих на регулятор 15 частоты вращения коленчатого вала дизеля и тормозные ци линдры 16 локомотива. Один выход трансформатора 3 через выпрямитель 4 соединен с дифференцирующим контуром 5, состоящим из тран зисторного ключа 17, конденсатора 18 и резистора 19. Второй выход трансформатора 3 через выпрямитель б, диод 7, источник 8 опорнбго напряжения соединен с резистором 20 и дифференцирующим контуром 9,состоящим из транзисторного ключа 21, конденсатора 22 и резистора 23. Лнод диода 7 соединен с отрицательным полюсом .выпрямителя б, а катод - с отрицательным полюсом источника 8 опорного напряжения. Выходы дифференцирующих ко туров 5 и 9 соединены с входом импул сного усилителя 10, выход которого соединен с фазочувствительным звеном 11, состоящим из конденсатора 24 и вентильных ключей 25 и 26. Одна об кладка конденсатора 24 соединена с выходом импульсного усилителя 10, а другая - с анодом вентильного ключа 26 и катодом вентильного ключа 25. Катод вентильного ключа 26 соединен с общей шиной, анод вентильного ключа 25 - q входом исполнительного органа 13, прекращающего буксование, воздействуя на регулятор. 15 частоты вращения коленчатого вала дизеля теп ловоза. Выход импульсного усилителя 10 соединен также со вторым фазочувс вительным звеном 12, состоящим из ко денсатора 21, вентильного ключа 28 и вентильного ключа 29. Одна обкладка конденсатора 27 соединена с выходом импульсного усилителя 10, а другая с анодом вентильного ключа 29 и катодом вентильного ключа28. Катод вентильного ключа 29 и анод вентильного ключа 28 соединены с входом исполнительного органа, прекращающего юз колесных пар тепловоза, воздействуя на тормозной цилиндр 16. Устройство работает следующим образом. С помощью транзисторного ключа 17 непрерывно меняющееся выпрямленное выпрямителем 4 напряжение тахогенератора 1 преобразуется в импульсы, выделяющиеся на резисторе 19. Амплитуда импульсов пропорциональна величинам углового ускорения или замедления колесной пары 2 локомотива. С резистора 19 импульсы поступают на вход импульсного усилителя 10. С выхода последнего импульсы поступают на фазочувствительные звенья 11 и 12. Причем Импульсы, возникакядие при замедлении колесной пары 2 противоположны на фазе импульсам, возникающим при ускорении, так как при ускорении колесной пары 2 происходит заряд, а при замедлении разряд конденсатора 18 импульсным напряжением. Управляющие импульсы подаются на ключи 17, 21, 25 и 29 так, что они работают противофазно с ключами 26 и 28. Импульсы, пропорциональные ускорению колесной пары 2 локомотива, совпадающие по фазе с управляющими импульсами, поступающими на вентильный ключ 25 фазочувствительного звена 11, заряжают конденсатор 24. Разряд конденсатора 24 происходит через вентильный ключ 26 в промежутках между импульсами, пропорциональными ускорению колесной пары 2. С выхода фазочувствительного звена 11 импульсы поступают на вход исполнительного органа 13. Если амплитуда импульсов превышает порог срабатывания исполнительного органа 13, то происходит снижение частоты вращения дизеля тепловоза, что приводит к уменьшению силы тяги и прекращению буксования. При поступлении импульсов, пропорциональных ускорению колесной пары локомотива на фазочувствительное звено 12 заряд и разряд конденсатора 27 не происходят, так как по отношению к этим импульсам ключи 28 и 29 при наличии управляющих импульсов находятся в непроводящем состоянии, и на выходе фазочувствительного звена 12 импульсы отсутствуют. При замедлении колесной пары 2 на выходе и тульсного усилителя 10 появляются импульсы, противоположные по фазе импульсам, возникающим при ускорении. Эти импульсы через фазочувствительное звено 12 поступают на вход исполнительного органа 14, и если амплитуда импульсов превышает порог срабатывания исполнительного рргана 14, то происходит выпуск воздуха из тормозного цилиндра локомотива и прекращение юза колесных пар/ Через фазочувствительное звено 11 им пульсы, пропорциональные замедлению, колесной пары 2, не проходят. При скорости движения локомотива выше заданной диод 7 под действием выпрямленного выпрямителем 6 напряже ния тахогенератора 1 находится в закрытом состоянии, В момент остановки колесной пары при юзе напряжение тахогенератора 1 резкб падает,и под де ствием ЭДС источника 8 опорного напряжения открывается диод 7. На вход дифференцирующего контура 9 подается напряжение, возрастающее пропорционально уменьшению скорости вращен колесной пары 2. На резисторе 2,3 выделяются импульсы, пропорциональные замедлению в момент заклинивания колесной пары. Эти импульсы поступают на усилитель 10 и через фазочувствительное- звено 12 - на вход исполни тельного органа 13. Если амплитуда импульсов превышает порог срабатывания исполнительного органа 14, то пр исходит выпуск воздуха из тормозного цилиндра локомотива. Применение в устройстве между выходом выпрямителя и входом усилителя последовательно соединенных диода, источника опорного напряжения и дифференцирующего контура позволило повысить чувствительность обнаружения юза при низких скоростях движения, что особенно важно для маневровых тепловозов. Применение фазочувствительных звеньев описанной конструкци позволило использовать в устройстве один усилитель переменного тока, работающий стабильно в широком интерва ле температур. Это позволило установить устройство на тепловозах, предназначенных для работы в различных климатических условиях. Формула изобретения 1. Устройство для обнаружения и прекращения буксования и юза колесных пар локомотива, содержащее тахогенератор на оси колесной пары и под ключенные к нему через трансформатор, имеющие общую шину, выпрямители, к выходам которых через дифференцирующие контуры и импульсный усилитель подключены фазочувствительные звенья, первое из которых через исполнительный орган соединено с элементами силовой цепи тепловоза, например регулятором частоты вращения коленчатого вала дизеля, а другое через другой исполнительный орган - с тормоз|Ным цилиндром, и источник опорного (напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности обнаружения юза при низких {соростях движения и расширения температурного диапазона работы,оно снабжено диодом, последовательно соединенным с выпрямителем, источником опорного напряжения и дифференцирующим контуром, а фазочувствительные звенья выполнены в виде двух, последовательно соединенных вентильных ключей, точка соединения которых через конденсатор подключена к выходу импульсного усилителя. 2.Устройство по П.1 , отличающееся тем, что, анод диода соединен с отрицательным полюсом выпрямителя, а катод - с отрицательным полюсом источника опорного напряжения. 3.Устройство по п. 1, 2, о Т-личающееся тем, что в первом фазочувствительном звене последовательно соединенные вентильные ключи включены между выходом звена и общей шиной. 4.Устройство по пп. 1, 2, 3, о тличающеес я тем, что во втором фaзoчyвcтвитeJJЬнoм звене оба вентильных ключа подключены к выходу звена. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 462749, кл. В 60 L 3/10, 1973. 2.Патент ФРГ № 1170094, кл. 20 е 1, опублик. 1970. 3.Заявка ФРГ № 2213845, кл. 20 в 15/10, опублик.1973 (прототип) .

фиг.1