Устройство контроля нагрева букс железнодорожного транспортного средства Советский патент 1982 года по МПК B61K9/06 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для контроля нагрева букс железнодорожных транспортных средств, например пассажирских вагонов .

,Известно устройство контроля нагрева букс транспортных средств, содержащее датчики температуры, блок выявления перегрева датчиков и неисправности их электрических цепей датчиков, соединенный с датчиками температуры, источником питания, элементами сигнализации и торможения, подключенными к выходному транзистору, диоды и резисторы fl Недостатком известного устройства является низкая надежность работы, так как сигнализатор тревоги одинаково срабатывает как в случае перегрева букс, так и при обрыве или коротком замыкании цепи датчиков нагрева.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено генератором импульсов, подключенным к выходному транзистору и блоку выявления перегрева датчиков и неисправности их электрических цепей, который содержит

источник опорного напряжения,транзисторы и тринистор, при этом к эмиттеру транзистора прямой проводимости подключен положительный полюс источника питания, переход база-эмиттер шунтирован резистором, аколлектор связан с коллектором одного транзистора обратной проэодимости через диод, включенный в направлении прямой проводи10мости, при этом база транзистора подключена через резистор к положительному полюсу источника питания и через два последовательно соединенных диода, включенных в направлении прямой

15 проводимости, к датчикам температур, а эмиттер транзистора соединен с катодом стабилитрона, анод которого соединен с управляющим электродом тринистора, который шунтирован резисто20ром и конденсатором, а анод подключен к элементг м сигнашизации и торможения, эмиттер второго транзистора обратной проводимости связан с точкой соединения упомянутых двух после25довательно соединенных диодов и с резистором, подключенным к базе транзистора прямой проводимости. При этом переход база-эмиттер второго транзистора шунтирован резистором, а

30 база подключена через диод к источнику опорного напряжения, кроме того, один из входов генератора импульсов подключен к источнику питания, а другой вход подключен к коллектору транзистора прямой проводимости блока выявления перегрева датчиков и неисп(равности их электрических цепей через последовательно соединенные резистор и диод, точка соединения которых подключена к коллектору второго тран- ; зистора обратной проводимости.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. .

Устройство содержит источник 1 питания, блок 2 выявления перегрева датчиков и неисправности их электрических цепей и подключенные к нему элементы сигнализации, электрический звонок 3 и лампочку 4. К блоку 2 подключены последовательно соединенные .между собой, установленные на каждой буксе датчики 5...,б температуры (показаны только два датчика). Блок 2 содержит транзистор 7 прямой проводимости, транзисторы 8 и 9 обратной проводимос.ти, стабилитрон 10, тринис- тор 11, источник 12 опорного напряжения. Эмиттер транзистора 7 подключен к положительному полюсу источника 1 питания, переход база-эмиттер шунтирован резистором 13, а коллектор связан с коллектором транзистора 8 обратной проводимости через диоды 14. База транзистора 8 подключена через резистор 15 к положительному полюсу источника .1 питания, а через последовательно соединенные диоды 16 и 17 - к датчикам 5,...6 температуры, соединенными с отрицательным полюсом источника 1 питания. Эмиттер транзистора 8 соединен с катодом стабиг литрона 10, анод которого связан с управляющим электродом тринистора 11. Переход управляющий электрод-катод тринистора 11 шунтирован резисторсяч 18 и конденсаторном 19. Анод транзистора 11 подключен к электрическим цепям 20 управления электропневматическим тормозом (-не показан) и через диод 21 к электрическому звонку 3 и лампочке 4. Эмиттер транзистора 9 обратной проводимости связан с точкой 22 соединения диодов 16 и 17 и с резистором 23, подключенным к базе транзистора 7 прямой проводимости . Переход база-эмиттер транзистора 9 шунтирован резистором 24, а база подключена к источнику 12 опорного напряжения через диод 25. Устройство для контроля нагрева букС имеет генератор 26 прямоугольных импульсов (выполненной, например, по схеме несимметричного мультивибратора) и выходной транзистор 27. Выход 28 генератора ,26 подключен к базе выходного транзистора 27. Вход 29 генератора 26 подключен к положительному полюсу сточника. 1 питаний,вход

30 подключен к коллектору транзистора 7 прямой проводимости через резистор 31 и диод 32. Точка 33 соединения резистора 31 и диода 32 подключена к коллектору транзистора 9

обратной проводимости через диод 34.. Коллектор выходного транзистора 28 подключен к лампочке 3 и звонку 4, а эмиттер - к отрицательному полюсу источника 1 питания. В качестве термочувствительных- элементов в датчиках нагрева 5,...б применены позисторы.

В генераторе 26 прямоугольнь/k импульсов к его входу 30 подключена база транзистора 35 прямой проводимости, эмиттер которого подключен к источнику 36 смещения.

Устройство работает следующим образом.

От источника 1 питания на датчики 5,...6 температуры подается напряжение через резисторы .13 и 23 и диод 17. Падение напряжения на датчиках определяется суммарной величиной их внутреннего сопротивления. При нормальном состоянии букс и электрической цепи датчиков (ждущий режим работы) внутреннее сопротивление датчиков невелико и изменяется в небольших пределах. В этом случае ток, протекающий через переход база-эмиттер транзистора 7, достаточен по величине для удержания этого транзистора в открытом состоянии. Транзистор 8 закрыт, так как сумма падения напряжений на

5 сопротивлении датчиков 5,..,6, диодах 16 и 17 меньше суммы падения напряжений на переходе база-эмиттер транзистора 8, стабилитрона 10 и переходе управляющий электрод-катод

0 тринистора 11. Транзистор 9 также закрыт, так как сумма падения напряжений на сопротивлении датчиков 5 ,. ...6 температуры и диоде 17 превосходит сумму падения напряжений на переходе

5 база-эмиттер транзистора 9, диоде 25 и напряжения источника 12.

Таким образом, база транзистора 35 . генератора 26 прямоугольных импульсов оказывается подключенной через диод 32, резистор 31 и открытый переход коллектор-эмиттер транзистора 7 к источнику 36 смещения. Поэтому транзистор 35 закрыт. Так как генератор 26 выполнен по -схеме несимметричного мультивибратора, то второй его транзистор также закрыт, и выходной транзистор 27, подключенный к выходу 28 генератора 26 закрыт. Лампочка 4 и звонок 3 не включены.

При нагреве одной или нескольких

0 .букс выше определенной предельной

темпера.туры внутреннее сопротивление соответствующих датчиков 5,...6 резко увеличивается, но не превосходит определенного конечного значения. Падение напряжения на сопротивлении

датчиков нагрева также резко возрастает и стремится квеличине напряжения источника 1 питания, но ток базы транзистора 7 не прерывается и удерживает его в открытом состоянии. Диод 16 закрывается, так как сумма падения напряжений на сопротивлении датчиков нагрева превосходит сумма падения напряжений на переходе база-эмиттер транзистора 8, стабилитроне 10 и переходе управляющий электрод-катод тринистора 11. Через управляющий электрод тринистора 11 начинает протекать трк по цепи открытый переход коллек,тор-эмиттер транзистооа 7, диод 14, открывшийся переход коллекторэмиттер транзистора 8 и стабилитрон 10,достаточный для отпирания тринис- тора. Резистор 18 и конденсатор 19 служат для защиты тринистора 11 от помех. Через лампочку 4 и звонок 3 начинает протекать ток от положительного полюса источника питания далее через диод 21, открытый тринистор 11 к отрицательно полюсу источника 1 питания. Лампочка 4 и звонок 3 включаются и выдают постоянные световой и звуковой сигналы о перегреве буксы. Одйовременно происходит автоматическое срабатывание электропневматического тормоза. При этом база транзистора 35 генератора 26 прямоугольных импульсов остается подключенной к источнику 36 смещения и возбуждения генератора 26 не происходит.

Для приведения предлагаемого устройства в исходное состояние необходимо кратковременно от,ключить напря- . жение питания.

Если по каким-либо причинам произойдет обрыв электрической цепи датчиков 5,...6, то ток/ протекающий в цепи базы транзистора 7, прекращается, и за счет шунтирования резистором 13 перехода база-эмиттер транзистор 7 закрывается. Ток, протекающий через управляющий электрод три истора 11, недостаточен для его открытия. Потенциал коллектора транзистора 7 становится меньше потенциала базы транзистора 35 генератора 26 прямоугольных импульсов, и диод 32 закрывается. Это создает условия для возбуждения генератора .26 прямоугольных импульсов. С выхода 28 генератора 26 в базу выходного транзистора 27 будет поступать импульсный ток, и выходной транзистор 27 будет периодически открываться и закрываться.

При этом происходит периодическое включение и выключение лампочки 4 и звонка 3 через периодически открывающийся и закрывающийся коллекторноэмиттерный переход выходного транзистора 27, т.е. будет работать прерывистая световая и звуковая сигнализация о неисправности электрической

цепи датчиков 5...6. Срабатывание . электропневматического тормоза не происходит, так кик диод 21 препятствует протеканию тока в электрической цепи 20 управления этим тормозом. После восстановления целостности электрической цепи датчиков температуры транзистор .7 открывается, и генератор 26 прямоугольных импульсов прекращает свою работу. Выходной

0 транзистор 27 закрывается. Лампочка 4 и звонок 3 выключаются. При коротком замыкании в электрической цепи датчиков 5. ..6 падение напряжения на иоде 17 становится меньше суммы па5дения напряжений на переходе базаэмиттер транзистора 9, диоде 25 и напряжения источника 12, и транзистор 9 открывается. Потенциал коллектора транзистора 9 становится меньше потенциала базы транзистора 35, и ди0од 32 закрывается. Это создает условие для возбуждения генератора 26 прямоугольных импульсов, и генератор 26 начинает работать. С выхода 28 генератора 26 поступает импульсный

5 ток, и выходной транзистор 27 периодически открывается и закрывается. Лампочка 4 и звонок 3 периодически включаются и выключаются, т.е. будет опять рабо±ать прерывистая све0товая и звуковая сигнализация о неисправности электрической цепи датчиков нагрева. Срабатывание электропневма;тического тормоза при этом не происходит, так как диод 21 препят5ствует протеканию тока в электрической цепи 20 управления этим тормозом. После устранения короткого замыкания в электрической цепи датчиков нагрева транзистор 9 закрывается за

0 счет шунтирования, резистором 24 его перехода база-эмиттер и генератор 26 прямоугольных импульсов прекращает свою работу. Выходной транзистор 27 закрывается. Лампочка 4 и звонок 3

5 выключаются.

Применение предлагаемого устройства повышает его надежность, так как обеспечивает получение достоверной информации о перегреве букс или о неисправности электрической цепи

0 датчиков нагрева, а также обеспечивает автоматическое включение электропневматического тормоза только при перегреве букс.

55

Формула изобретения

Устройство контррля нагрева букс железнодорожного транспортного средства, содержащее датчики температуры, блок выявления перегрева датчиков и неисправности их электрических цепей, соединенный с датчиками температуры, источником питания, элементами сигнализации и торможения, подключенными к выходному транзистору, диоды и резисторы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено генератором импульсов , подключенным к выходному транзистору и блоку выявления перегрева датчиков и неисправности их электрических цепей, который содержит источник опорного напряжения, транзисторы, и тринистор, при этом к эмиттеру транзистора прямой проводимости подключен положительный полюс источника питания, переход база-эмит тер шунтирован резистором, а коллектор связан с коллектором одного тран зистора обратнрй проводимости через диод, включенный в направлении прямо проводимости, при этом база транзистора подключена через резистор к положительному полюсу источника питания и через два последовательно соединенных диода, включенных в нап равлении прямой проводимости, к дат чикам температуры, а эмиттер соединен с катодом стабилитрона, анод ко торого связан с управляющим электро дом тринистора, который шунтирован резистором и конденсатором, а анод подключен к элементам сигнализации и торможения, эмиттер второго транзистора обратной проводимости связан с точкой соединения упомянутых двух последовательно соединенных диодов и с резидтором, подключенным к базе транзистора прямой проводимости,при этом переход база-эмиттер второго транзистора обратной проводимости шунти эован резистором, а база подклю чена через диод к источнику опорного напряжения, кроме того, один из входов генератора импульсов подключен к источнику питания, а другой вход подключен к коллектору транзистора прямой проводимости блока выявления перегрева датчиков и неисправности их электрических цепей через последовательно соединенные резистор и диод, точка соединения которых подключена к коллектору второго транзистора обратной проводимости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 630112, кл. В 61 J 9/06, 1977.