Устройство для обнаружения и прекращения буксования и юза колесных пар локомотива

Союз Советскив Соцналнстнческнв Реслублик(22) Заявлено 14. 09. 76 (21) 2401377/24-11 (51) М Кл3 с присоединением заявки 1 Чо В 60 1. 3/10 Госуаарствениый комитет СССР по аелам изобретений и открытий.11(088.8) Дата опубликования описания 270780(72) Авторы изобретения К. И. Рудая, Ю, И, Евтеев и В, П. Чулков Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамениинститут инженеров железнодорожного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И ПРЕКРАЦЕНИЯ БУКСОВАНИЯ И ЮЗА КОЛЕСНЫХ ПАР ЛОКОМОТИВА Изобретение относится к электрооборудованию транспорта и предназначено преимущественно для тепловозов с групповым приводом. 5Известны устройства, прекращающие юз и буксование, содержащие осевые тахогенераторы, дифференцирующий контур, источник опорного напряжения, усилитель и исполнительные органы, например реле 1и(21Эти 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 шину выпрямители, к выходам которых через дифференцирующие контуры и импульс ный усилитель подключены фазочувствительные звенья, первое из которых че реэ исполнительный орган соединено с элементами силовой цепи тепловоза, например регулятором частоты вращения коленчатого вала дизеля, а другое через другой исполнительный орган - с тормозным цилиндром, и источник опорного напряжения 31 .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 воэможность работы в широком интервале температур.Эта цель достигнута тем, что устройство снабжено диодом последовательно соединенным с выпрямителем, источником опорного напряжения и дифФеренцирующим контуром, а фаэочувствительные звенья выполнены в виде двух последовательно соединенных вентильных ключей, точка соединения ко" торых через конденсатор подключена к выходу импульсного усилителя, а также тем, что анод диоца соединен с отрицательным полюсом выпрямителя, акатод - с отрицательным полюсом источника питания.Кроме того, в первом фаэочувствительном звене последовательно соединенные вентильные ключи включены между выходом звена и общей шиной, а во втором фазочувствительном звене оба вентильных ключа подключены к выходу звена.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 трансформатора 3 через выпрямитель б, диод 10 15 пряжения. Выходы дифференцирующих контуров 5 и 9 соединены с входом импульсного усилителя 10, выход которогосоединен с фазочувствительным звеном 11, состоящим иэ конденсатора 24,и вентильных ключей 25 и 26. Одна обкладка конденсатора 24 соединена свыходом импульсного усилителя 10, адругая - с анодом вентильного ключа26 и катодом вентильного ключа 25.Катод вентильного ключа 26 соединенс общей шиной, анод вентильного ключа 25 - с входом исполнительного органа 13, прекращающего буксование,воздействуя на регулятор. 15 частотывращения коленчатого вала дизеля тепловоза. Выход импульсного усипителя 50 55 10 соединен также со вторым фазочувствительным звеном 12, состоящим из кон денсатора 27; вентильного ключа 28 ивентильного ключа 29. Одна обкладкаконденсатора 27 соединена с.выходомимпульсного усилителя 10, а другаяс анодом вентильного ключа 29 и ка 7, источник 8 опорного напряжения соединен со вторым дифференцирующим кон туром 9; Выходы дифференцирующих контуров 5 и 9 соединены с входом импульсного усилителя 10, выход которого через фазочувствительные звенья 11 и 12 соединен с входами исполнительн;,х органов 13 и 14, воздействующих на регулятор 15 частоты вращения коленчатого вала дизеля и тормозные цилиндры 16 локомотива,Один выход трансформатора 3 через выпрямитель 4 соединен с дифференцирующим контуром 5, состоящим иэ транзисторного 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. Анод диода 7 соединен с отрицательным полюсом вы прямителя б, а катод - с отрицательным полюсом источника 8 опорного натодом вентильного ключа 28. Катод вентильного ключа 29 и анод вентильного ключа 28 соединены с входом исполнительного органа, прекращающего юэ колесных пар тепловоза, воздействуя на тормозной цилиндр 16Устройство 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, возникающие 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 кондечсатор 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 фаэочувствительного звена 12 импульсы отсутствуют.При замедлении колесной пары 2 на выходе импульсного 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 воз 749704руха из тормозного цилиндра локомотива и прекращение юза колесных пар.Через фазочувствительное звено 11 импульсы, пропорциональные замедлению,колесной пары 2, не проходят.При скорости движения локомотива 5выше заданной диод 7 под действиемвыпрямленного выпрямителем 6 напряжения тахогенератора 1 находится в закрытом состоянии. В момент остановкиколесной пары при юзе напряжение тахогенератора 1 реэкб падает, и под действием ЭДС источника 8 опорного напряжения открывается диод 7. На входдифференцирующего контура 9 подается напряжение, возрастающее пропорционально уменьшению скорости вращенияколесной пары 2. На резисторе 23 выделяются импульсы, пропорциональныезамедлению в момент заклинивания колесной пары, Эти импульсы поступаютна усилитель 10 и через фазочувствительное. звено 12 - на вход исполнительного органа 13. Если амплитудаимпульсов превышает порог срабатывания исполнительного органа 14, то происходит выпуск воздуха из тормозного цилиндра локомотива,Применение в устройстве между выходом выпрямителя и входом усилителяпоследовательно соединенных диода,источника опорного напряжения и дифференцирующего контура позволило повысить чувствительность обнаруженияюза при низких скоростях движения,что особенно важно для маневровыхтепловозов, Применение фазочувствительных звеньев описанной конструкциипозволило использовать в устройствеодин усилитель переменного тока, работающий стабильно в широком интервале температур, Это позволило устано Овить устройство на тепловозах, предназначенных для работы в различныхклиматических условиях,Формула изобретения1. Устройство для обнаружения и прекращения буксования и юза колесных пар локомотива, содержащее тахо- генератор на оси колесной пары и подключенные к нему через трансформатор,имеющие общую шину, выпрямители, квыходам которых через дифференцирующие контуры и импульсный усилительподключены фазочувствительные звенья,первое иэ 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 опорногонапряжения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения чувст"вительности обнаружения юза при низ"ких дКоростях движения и расширениятемпературного диапазона работы,оноснабжено диодом, последовательно соединенйым с выпрямителем, источникомопорного напряжения и дифференцирующим контуром, а фазочувствительныезвенья выполнены в виде двух, последовательно соединенных вентильныхключей, точка соединения которых через конденсатор подключена к выходуимпульсного усилителя.2. Устройство по п.1 , о т л ич а ю щ е е с я тем, что, анод диода соединен с отрицательным полюсомвыпрямителя, а катод - с отрицательным полюсом источника опорного напряжения,3. Устройство по и. 1, 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что в первом фазочувствительном звене последовательно соединенные вентильные ключи включены между выходом звена иобщей шиной.4. Устройство по пп. 1, 2, 3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что во втором фазочувствительном звене оба вентильных ключа подключены к выходузвена.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 462749, кл. В 603/10, 1973.2. Патент ФРГ Р 1170094,кл. 20 8 1, опублик. 19703. Заявка ФРГ Р 2213845,кл. 20 в 15/10, опублик.1973 (прототип).Составитель В. К акто Т. Иванова Тех ед М,Петкокаэ 4532/13 Тираж 763 ЦНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и откры 1130,35 Москва ЖРаушская на филиад ППП фдатент", г. ужгород, ул чумов