Способ обнаружения юза и боксования колесных пар электроподвижного состава

О П И С А Н И Е (а 789287ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. К . В 60 1. 3/10 Гееударстееииый комитет Опубликовано 23.12.80. Бюллетень 47Дата опубликования описания 28.12.80(088,8) по делам изобретений и открытийаявитель 54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ 1 ОЗА И БУКОЛЕСНЫХ ПАР ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО ОВАНИЯ ОСТАВА рующий тирипротеканиящего конде нСущность предлагаемочается в следующем. рекращения оммутируюстор и момента тока в цепи сатора. обам защиодвижного борудован- бразоватеспособа заклююза и букодви жного о-импульсной коммучто измеожения на- сравнива- формируют соба являет- избыточного в зависимок как измеавнивают с обнав качеств время межа коммути Изобретение относится к спас ты от юза и буксования электрол состава транспортных средств, о ного широтно-импульсным прео лем с емкостной коммутацией.Известен способ обнаружения сования колесных пар электроп состава, оборудованного широтн ным преобразователем с емкост тацией, заключающийся в том, ряют временные интервалы прил пряжения к электродвигателям, ют их и в случае неравенства сигнал юза или буксования 1. Недостатком указанного спо ся большой разброс величины проскальзывания колесных пар сти от частоты их вращения, т ренные интервалы времени ср фиксированной величиной.Цель изобретения - упро ружения юза и буксования.Цель достигается тем, что временного интервала принимаю ду моментом подачи импульса При применении тиристорно-импульсногорегулирования напряжения на электроподвижном составе тиристорно-импульсные преобразователи подключают между источником питания и тяговыми двигателями. Причем, при применении мостовых преобразователей с общим узлом коммутации в одну ветвь преобразователя включается один или два двигателя и в другую ветвь - аналогичная нагрузка. Коммутирующий конден сатор перезаряжается на обратную полярность при открытии одного плеча, состоящего из двух коммутирующих тиристоров, в один полупериод - током одного двигателя и во второй полупериод - током второго двигателя при открытии второй пары коммутирующих тиристоров, При одинаковой скорости вращения, когда отсутствует буксование, токи двух двигателей одинаковы в связи с равенством противоэдс. ВреИ. Скперез = =Е2 50мя перезаряда коммутирующего конденсатора в оба полупериода определяется как где У - напряжение коммутирующего конденсатора;И - емкость коммутирующего конденсатора;1 - ток тягового двигателя.При возникновении буксования одного из двигателей в процессе пуска ток якоря уменьшается в связи с увеличением противоэдс и в соответствии с (1) происходит увеличение времени перезаряда. Причем на различных стадиях пуска ток якоря различен и с увеличением скорости уменьшается, однако последний равен во всех двигателях по абсолютному значению. Поэтому на любой стадии регулирования время (1) будет различным, но одинаковым для обоих полупериодов перезаряда конденсатора, т. е. задаваться каким-то эталонным временем затруднительно для различных нагрузок, а сравнивая время перезаряда конденсатора в оба полупериода, легко обнаружить начавшийся процесс буксования, Причем допустить ложное выявление буксования при помощи предлагаемого способа невозможно, так как практически одновременное буксование всех колесных пар с одинаковой скоростью нереально.На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема тягового привода электроподвижного состава; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений на тяговых двигателях и коммутирующей емкости; на фиг. 3 - блок-схема устройства обнаружения юза и буксования.Силовая схема тягового привода на примере которого рассматривается реализация предлагаемого способа, содержит тяговые двигатели 1 и 2 постоянного тока, подключенные к источнику 3 питания через широтно-импульсный преобразователь, включающий в себя главные тиристоры 4 и 5, коммутирующие тиристоры 6, 7, 8 и 9, коммутирующий конденсатор 10 и блокирующие диоды 11 и 12,Временные диаграммы содержат кривую а напряжения на коммутирующем конденсаторе 10, кривую б напряжения на первом тяговом двигателе 1, кривую в напряжения на втором тяговом двигателе 2, точки А и Б, соответствующие моментам времени, в которых происходит открытие коммутирующих тиристоров 6 и 8 и 7 и 9, точки В и Г, соответствующие моментам времени, в которых прекращается перезаряд коммутирующего конденсатора 10, интервал Т времени регулирования тиристорно-импульсного преобразователя.Устройство обнаружения юза и буксования состоит из дешифратора 13, к которому о з 20 и 36 зю 4 Ю 45 4подсоединены двоичные счетчики 14 и 15 выходами, число которых равно 2 п (и - число разрядов счетчиков), причем второй счетчик 15 имеет выход 16, идущий на линию 17 задержки, своим выходом соединенной с входами 18 и 19 сброса счетчиков. Кроме того, счетчики имеют управляющие входы 20 и 21. Дешифратор своим выходом соединен с исполнительным элементом 22, который может представлять собой устройство, задающее уставку и изменяющее коэффициент заполнения.Устройство работает следующим образом.При открытии силового тиристора 4 к двигателю 1 прикладывается напряжение (кривая б на фиг, 2) источника 3 питания. В цепи двигателя начинает проходить ток, Для закрытия тиристора 4 в момент времени, соответствующий точке А, происходит открытие коммутирующих тиристоров 7 и 9, благодаря чему к тиристору 4 прикладывается обратное напряжение коммутирующего конденсатора 10, который перезаряжается на обратную полярность (кривая а на фиг. 2) током двигателя, который прекращается в точке В. Через время, равное 0,5 Т, происходит открытие силового тиристора 5 и к двигателю 2 прикладывается напряжение (кривая в на фиг. 2) источника 3 питания, В момент времени, соответствующий точке Б, для закрытия тиристора 5 открываются тиристоры 6 и 8, через которые происходит перезаряд коммутирующего конденсатора 10 на обратную полярность (кривая а на фиг. 2) током тягового двигателя 2. В случае, когда скорости вращения якорей двигателей равны, время перезаряда коммутирующего конденсатора 10 током тягового двигателя 1 в интервал времени, соответствующий отрезку АВ, равно времени перезаряда коммутирующего конденсатора 10 током тягового двигателя 2 в интервал времени, соответствующий отрезку БГ. В случае возникновения буксования или юза одной из колесных пар указанные интервалы будут различны, в соответствии с выражением 1).Для сравнения времени перезаряда конденсатора 10 в один интервал времени со временем перезаряда во второй интервал времени в момент открытия коммутирующих тиристоров 7 и 9 по входу 20 счетчика 14 (фиг. 3) подаются тактовые импульсы, которые изменяют состояние триггеров счетчика, в соответствии с которыми двоичный код поступает на дешифратор 13. При окончании перезаряда конденсатора на обратную полярность прекращается поступление тактовых импульсов на счетчик 14. За время перезаряда конденсатора на обратную полярность на счетчик 14 поступает определенное количество тактовых импульсов, в соответствии с которыми на выходе счетчика 14 присутствует двоичный код. Во вто 5рой интервал времени по входу 21 при открытии коммутирующих тиристоров 6 и 8 на счетчик 15 начинают поступать тактовые импульсы, число которых за время пере- заряда конденсатора равно числу импульсов, поступивших на счетчик 14 в случае равенства времени перезаряда. На дешифратор 13 в этом случае поступает двоичный код, который равен двоичному коду, поступающему с двоичного счетчика 14. Диодная матрица дешифратора 13 набрана таким образом, что при равенстве кодов на выходе 23 отсутствует сигнал и наоборот, при рассогласовании кодов на выходе 23 появляется сигнал, который поступает на исполнительный элемент 22, с помощью которого происходит уменьшение коэффициента заполнения тиристорного преобразователя, уменьшая тем самым подводимое напряжение к двигателям с целью прекращения буксования. Для возвращения счетчиков 14 и 15 в исходное состояние при завершении счета счетчиком 15 по выходу 16 поступает потенциальный сигнал на линию 17 задержки, с выхода которой сигнал после времени, достаточного для сравнения кодов, поступающих на дешифратор, следует на счетчики 14 и 15, сбрасывая последние в исход 789287ное состояние, подготавливая тем самым к новому циклу сравнения,Таким образом, применяя предлагаемыйспособ предоставляется возможность повысить эффективность, быстродействие защиты, упростить устройства обнаружения юза и буксования.Формула изобретенияо Способ обнаружения юза и буксованияколесных пар электроподвижного состава,оборудованного широтно-импульсным преобразователем с емкостной коммутацией,заключающийся в том, что измеряют временные интервалы приложения напряженияк электродвигателям, сравнивают их и вслучае неравенства формируют сигнал юзаили буксования, отличающийся тем, что,с целью упрощения обнаружения юза и буксования, в качестве временного интервала1 в принимают время между моментом подачиимпульса на коммутирующий тиристор имоментом прекращения протекания тока вцепи коммутирующего конденсатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮо 619373, кл, В 60 1 3/10, 1974 (прототип).Редактор Н. Лазаренко Заказ 8946/13 Составитель Н. Лысяков Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко Тираж 763 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4