Устройство для обнаружения боксования тепловоза Советский патент 1980 года по МПК B60L3/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ БОКСОВАНИЯ ТЕПЛОВОЗА

1

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для использования в качестве устройства для регулирования мощности, подводимой к тяговому электродвигателю, в функции состояния сцепления между колесом и рельсом при работе локомотива на пределе по сцеплению.

Известно устройство для обнаружения боксования тепловоза, содержащее датчик скорости тепловоза и датчики частоты вращения колесных пар, соединенные для каждой колесной пары с входом узла обработки сигналов, выход которого предназначен для подключения к исполнительному узлу 1.

Недостатком известного устройства является регулирование электропередачи тепловоза без учета состояния сцепления между колесом и рельсом при работе на, пределе по сцеплению.

Цель изобретения - яовышение точности регулирования электропередачи.

Поставленная цель достигается тем, что узел обработки сигналов для каждой колесной пары выполнен из двух сумматоров, квадратора, блоков нелинейности, умножения и деления, причем вход первого сумматора соединен с выходами датчиков скорости тепловоза и частоты вращения колесной пары, а его выход через квадратор - с одним из входов блока умножения, другой вход которого соединен с выходом блока нелинейности, подключенного входом к выходу датчика частоты вращения колесной пары и к одному из входов блока деления, другой вход которого соединен с выходом второго сумматора.

На чертеже представлена структурная схема устройства для обнаружения боксования тепловоза. Изображены только два по.пностью идентичных канала для двух колесных пар; число каналов выбирается равным числу тяговых электродвигателей).

Каждый канал устройства содержит датчик 1 частоты вращения колесной, пары, соединенный с одним из входов сумматора 2, Другой вход сумматора соединен с датчиком 3 скорости тепловоза, а выход через квадратор 4 - с одним из входов блока- умножения 5, второй вход которого подключен к блоку 6 нелинейности. Выход блока умножения .S соединен с сумматором 7, подключенным своим выходом к блоку деления 8, выход которого подключен к исполнительному блоку 9. Дзтчик 1 частоты вращения колесной пары представляет со.бой либо тахогенератор, укрепленный в буксовом узле колесной пары, либо один из известных частотных датчиков частоты вращения колесной пары, объединенный с выпрямителем и фильтром. Датчик 3 скорости тепловоза, являющийся общим для всех каналов, может быть любого общепромышленного типа (механический, электромеханический, ин-, дукционный). Сумматоры 2 и 7 могут быть вы полнены на резисторах или операционных усили телях. На вход сумматора 2 поступают сигналы от датчика 1 частоты вращения колесной пары датчика 3 скорости тепловоза. Выход сумматора 2 подключен к входам сумматора 7 и квадратора 4, служащего для возведения в квадрат сигнала, поступающего на его вход. Конструкти но квадратор 4 выполнен на тирите, но могут быть использованы н другие известные схемы его выполнения. Выход квадратора 4 соединен с входом блока умножения, на второй вход ко торого поступает сигнал с выхода блока нелинейности 6. Блок умножения 7 и блок деления 8 выполнены по стандартным схемам. Блок не линейности 6 служит для формирования характеристики, эквивалентной жесткости характерис тики сцепления. Он выполнен по обычной диод ной схеме. Принцип работы устройства сводится к реализации каждым каналом нового алгоритма о работки, характеризующего коэффициент испол зования силы тяги в зависимости от состояния сцепления колеса с рельсом и определяемого формулой € v,. (U,-. ), где 9- коэффициент использовани ..... силы тяги 1-ои колесной парой; - частота вращения 1-ой колесной пары; и . V .- V скорость избыточного 1 КТ т скольжения i-ой Колесной пары; -скорость тепловоза; -жесткость характеристики сцепления ц-ой колесной пары с рельсом. При боксовании i-ой колесной пары на ъыходе сумматора 2 имеется сигнал 1/2 н U.,. Квадратором 4 этот сигнал возводится в квадрат. Блок нелинейности 6 формирует зависимость жесткости характеристики сцепления в функции частоты вращения i-ой колесной пары. На выходе блока умножения 5 имеется сигнал . На выходе сумматора 7 - (сигнал UT -( Ч Сигнал на выходе блока деления 8 пропорциональный величине 6 , используется в исполнительном блоке 9 для регулирования электропередачи тепловоза. В зависимости от типа тепловоза величины 6 , поступившие от блоков деления 8 на входы исполнительного блока 9, могут либо суммироваться в нем, либо может быть использовано их максимальное значение. Применение предлагаемого устройства позволит повысить тяговые свойства тепловоза за счет более полного использования коэффициента сцепления. Формула изобретения Устройство для обнаружения боксования тепловоза, содержащее датчик скорости тепловоза и датчики частоты вращения колесных пар, соединенные для каждой колесной пары с входом узла обработки сигналов, выход которого предназначен для подключения к исполнительному узлу, отличающееся .тем, что, с целью повыщения точности регулирования электропередачи, узел обработки сигналов для каждой колесной пары вьшолнен из двух сумматоров, квадратора, блоков нелинейности, умножения и деления, причем вход первого сумматора соединен с выходами датчиков скорости тепловоза и частоты вращения колесной пары, а его выход через квадратор - с одним из входов блока умножения, другой вход которого соединен с выходом блока нелинейности, подключенного входом к выходу датчика частоты вращения колесной пары и к одному из входов блока деления, другой вход которого соединен с выходом второго сумматора. Источники информации, принятию во внимание при экспертизе 1. Авторское сввдетельство СССР N 187078, кл. В 60 L 3/10, 1963,