Устройство для обнаружения юза и боксирования колесной пары электроподвижного состава

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 743904Опубликовано 30,06.80. БюллетеньДата опубликования описания 10.0.80 3) УДК 625.032. .37 (088.8) о делам кзабретени и открытий) Авторизобретени иниченко Всесоюзный научно-исследовательский институт вагоностроени 71) Заявите(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЮЗАОВАНИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГОСОСТАВА И 5 Изобретение отты электроподвижсования.Известно устройство для обнаружения юза и боксования колесной пары электро- подвижного состава, снабженного двухфазным тиристорно-импульсным преобразователем напряжения с общим узлом коммутации, содержащее генератор импульсов, выход которого через ключи соединен с входами двоичных счетчиков, выходы которых через дешифратор соединены с исполнительным элементом, и линию задержки 1.Однако данное устройство обладает недостаточным быстродействием и эффективностью, так как импульсным генератором является импульсный датчик, установленный в буксе колесной пары. Количество импульсов на оборот оси ограничено конструктивным выполнением датчика и недостаточно для обеспечения эффективной защиты при малых скоростях движения. Повышение чувствительности устройства увеличением разрядности счетчиков ведет к уменьшению быстродействия.Цель изобретения - птивности и быстродействи Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено датчиками тока коммутирующего конденсатора, логическими элементами И, НЕ и триггером знака, причем выходы датчиков тока соединены через один из элементов НЕ с генератором импульсов, вход второго элемента НЕ соединен с выходом одного из датчиков тока, а выход - с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу одного из счетчиков, а выход через линию задержки подсоединен к другим входам счетчиков, при этом выходы триггера знака подключены к управляющим входам ключей, а выходы его предназначены для подключения к формирователю импульсов коммутирующих тиристоров преобразователя.На фиг. 1 представлена силовая схема электроподвижного состава с тиристорно- импульсным преобразователем; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений на элементах силовой схемы; на фиг. 3 - функциональная схема устройства для обнаружения юза и боксования колесной пары.Силовая схема содержит тяговые двигатели 1, 2, соединенные с источником питания 3 через силовые тиристоры 4, 5 паралзлельцо которым подключены коммутирующиее тиристоры 6 - 9, между средними точками которых подключен коммутирующийконденсатор 1 О. Параллельно двигателю 1,2 с обмотками 1 возбуждения подключеныобратные диоды 12,Временные диаграммы (фиг. 2) содержат кривую а изменения напряжения во временица коммутирующем конденсаторе 10,криву 1 о 6 напряжения ца первом тяговомдвигателе 1, кривую в напряжения на втором тяговом двигателе 2; 1, а - моментывремени, в которых происходит открытие коммутиру 1 ощих тиристоров 6, 8 и 7, 9; (3, 14 --моменты времени, в которых прекращаетсяперезарял коммутирукцпего конденсатора 10.Устройство для обнаружения юза и боксования (фиг. 3) содержит триггер 13 зцака с раздельными входами и выходами, подключе 1 гцыми к ключам 14, 5), выполненным в виде элементов И, к которым подключен тс 11ке Гене 13 тор 16 импульсов, цри этом выходы кл)очей 14, 15 соединены со входами двоичных счетчиков 17, 18, которь 1 е выходами подключены к дешифратору 19, соединенному своим выходом с исполнительным элементом 20. Причем, выход двоичного счетчика 18 соедццен с одним входом элемента 21 И, к друп)му входу которого подключен элемс 1 гг 22 НЕ. Выход элемента 21 соединен с линией 23 задержки, своим выходом подключенной к сбросовым шинам двоичных счетчиков 17., 18. Прц э)21 М датчики 24, 25 тока, стоящие в цепи коммутирующего конденсатора 1 О (фиг. ) подключены к входу элемента 26 11 Е, который выходом соединен с генератором 6 импульсов, и выход датчика 25 соединен с входом элемента 22.Устройство работает следующим образом.Работа фаз тиристорно-импульсного преобразователя смещена ца полпериода. Напряжение к тяговому двигателю 1 прикладывается цри открытии силового тиристора 4, который закрывается при открытии коммутирующих гцристоров 7, 9 в момент времени 1 (фиг. 2). Управляющий импульс поступает ца уцравляк)щие электроды тиристоров , 9, а также ца один из входов триггера 13 (фиг. 3), переводя триггер в состояцие, цри котором на соответствующем выходе появляется сигнал, поступающий на однц вход ключа 14. Так как до открытия кэммутиру 1 О 1 цих тцристоров в цепи коммутирующего конденсатора 10 отсутствует ток,ца элемент 26 не поступает напряжение с датчиков 24, 25, поэтому с выхода элемента 26 поступает потенциальный сигнал на вход генератора 16, блокируя его работу. При открытии коммутирующих тиристоров 7, 9 начинается перезаряд конденсатора 10 на обратную полярность, прц котором с датчика 24 поступает напряжение ца элемент 26, с выхода которого исчезает сигнал, снимая тем самым блокировку с генератора 16. С выхода генератора 16 тактовые импульсы поступают на один вход 26 25 36 33 46 43 ключа 14, ца другой вход которого поступает потенциальный сигнал с триггера 13. Сигналы, совпадая, поступают с частотой работы генератора 16 на вход двоичного счетчика 17. После перезаряда коммутирующего конденсатора 10 в момент времени 1.1 (фиг.2) прекращается прохождение тока в цепи конденсатора и на выходе датчика 24 исчезает сигнал, что приводит к появлению сигнала на выходе элемента 26 и к блокированию работы генератора 16, т.е. в этот момент запоминается отсчитанное число импульсов, поступающих с генератора на счетчик 17 за время перезаряда 11 - (;3 (фиг, 2) конденсатора на обратную полярность, С выходов счетчика 17 поступает двоичный код, соответствующий числу отсчитанных импульсов, на дец 1 ифратор 19.Через полпериода происходит подача напряжения на второй двигатель 2 при открытии тиристора 5, который закрывается по истечении требуемой длительности импульса путем открытия коммутирующих тиристоров 6, 8 в момент времени 1 (фиг. 2). Одновременно управляющий импульс, постунающий на управляющий электрод тиристоров 6, 8, проходит на раздельный вход триггера 13, уста навливающий последний в состояние, при котором появляется потенциальный сигнал на раздельном выходе и исчезает одновременно с другого его выхода. Сигнал по этому выходу проходит на первый вход ключа 15, на другой вход которого начинают поступать тактовые импульсы с генератора 16, так как при открытии коммутирующих тиристоров 6, 8 начинает проходить ток, перезаряжающий конденсатор 10 на обратную полярность, поэтому с датчика тока 25 поступает напряжение на элементы 26 и 22. С генератора 16 снимается блокировка, благодаря чему на ключ 15 поступают тактовые импульсы, которые проходят но выходу указанного ключа 15 на двоичный счетчик 18, приводя тем, самым к изменению состояний триггеров последнего,При перезаряде конденсатора на обратную полярность в момент времени 1, (фиг. 2) прекращается прохождение тока через конденсатор и с выхода датчика тока 25 исчезает напряжение, что приводит к подаче с выхода элемента 26 на генератор 16 блокирующего сигнала. В этот момент прекращается подача тактовых импульсов на двоичный счетчик 18. Происходит фиксирование кода, соответствующего числу импульсов, отсчитанному счетчиком за время перезаряда конденсатора 1 О на обратную полярность, который поступает на дешифратор 19, Так как токи, проходящие через двигатели, одинаковы и скорости вращения колесных пар равны, коды, поступающие со счетчиков 17, 18 на дешифратор 19, будут также равны, что соответствует одинаковому времени перезаряда конденсатора 10 в оба полупериода. При равенстве кодов на выходе дешифратора 19 отсутствует сигнал. При5прекращении счета счетчиком 18 на его выходе появляется потенциальный сигнал, который поступает на первый вход элемента 21, на другой вход которого проходит сигнал с выхода элемента 22, так как на входе последнего отсутствует сигнал, поступающий с датчика тока 25, ввиду прекращения перезаряда конденсатора 10, С выхода элемента 21 сигнал поступает на линию задержки 23, а по истечении принятого интервала задержки, необходимого для сравнения кодов в , поступает на сбросовые входы счетчиков 17, 18, возвращая последние в исходное состояние.В случае возникновения боксования или юза время перезаряда конденсатора в один полупериод (11, 1) не равно времени пере- заряда во второй полупериод (ь 14. В этом случае счетчиками 17, 18 отсчитывается разное число импульсов за время перезаряда конденсатора на обратную полярность, а следовательно, на дешифратор 19 поступают со счетчиков различные коды, что приводит к появлению на выходе дешифратора9 сигнала, поступающего на исполнительный элемент 20, в связи с чем производится уменьшение длительности импульса выходного напряжения тиристорно-импульсного преобразователя до исчезновения процесса боксования.В устройстве применены два датчика тока 24, 25. Ток, проходящий в цепи коммутирующего конденсатора 10, в оба полупериода имеет различное направление, поэтому двумя датчиками выделяется сигнал одинаковой полярности.Число триггеров в счетчиках выбирается из.условия заполнения счетчика при максимально возможном на практике времени перезаряда конденсатора.Предлагаемое устройство обеспечивает обнаружение юза или боксование колесной пары за время одного периода регулирования тиристорно-импульсного преобразователя. Так,при частоте регулирования 500 Гц, время обнаружения юза или боксования составляет 0,002 с. 7439046Построение предлагаемого устройстваза щиты осу гцестьл яется непосредственно в блоке управления преобразователем, что приводит к упрощению устройства и повышению эффективности.Формула изобретенияУстройство для обнаружения юза и боксования колесной пары электроподвижного состава, снабженного двухфазным тиристорно-импульсным преобразователем напряжения с общим узлом коммутации, содержащее генератор импульсов, выход которого через ключи соединен с входами двоичных счетчиков, выходы которых через дешифрал тор соединены с исполнительным элементом,и линию задержки, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и быстродействия защиты, оно снабжено датчиками тока коммутирующего конденсатора, логическими элементами И, НЕ и триггером 20знака, причем выходы датчиков тока соединены через один из элементов НЕ с генератором импульсов, вход второго элемента НЕ соединен с выходом одного из датчиков тока, а выход - с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу одного из счетчиков, а выход через линию задержки подсоединен к другим входам счетчиков, при этом выходы триггера знака подключены к управляющим входам ключей, а входы его предназначены для подключения ЗО к формирователю импульсов коммутирующих тиристоров преобразователя.ВИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 3 1. Гайдукова В. Е., Кузнецова Б. Г.,Филиппов Л. К. Дискретное устройство для обнаружения боксования колесных пар и его основные параметры.-Вестник Всесоюзного научно-исследовательского института жеюо лезнодорожного транспорта, 1973,4,с. 37 - 39 (прототип).. Назаро ка ком итета С и открытий шская наб., род, ул. Про ная р Л. Веселовс55)4 ЦНИИПИпо д113035, Мо илнал Г 1 ПП Государственного лам изобретений ква, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужго Н. Лысяков рич Корректо Подписное ССР