Устройство для предотвращения боксования тепловоза

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл. В 60 1. 3/10 Гееудлретееиинй кемитет СССР Опубликовано 07.02.83. Бюллетень5Дата опубликования описания 17.02.83(53) УДК 625.2, .012.7 (088,8) пю делан изабретеиий и открытий" т,атт;(ф 1 тУкраинский заочный политехнический инстит " М(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ БОКСОВАНИЯ ТЕПЛОВОЗАИзобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для использования на мощных магистральных тепловозах. Известно устройство для предотвращения боксования тепловоза, содержащее по числу колесных пар цепи из последовательно соединенных частотного датчика скорости вращения колесной пары, формирователя импульсов., коммутатора и счетчика, соединенного выходом с другим входом коммутатора и с входами логических элементов И и ИЛИ, выходы которых соответственно соединены со входом генератора сброса, подключенного выходом к сбросовым входам счетчиков, третьими входами коммутаторов и одним из входов ключевого элемента, другой вход которого соединен с мультивибратором, а выход - с четвертыми входами коммутаторов, блок определения максимальной частоты вращения колесных пар, первый и второй входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, третий и четвертый - с выходами счетчиков, а выход связан с блоком управления регулятором возбуждения, и блок задержки 1. Однако известное устройство обладает низким быстродействием при различных режимах движения тепловоза.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что устройство для предотвращения боксования тепловоза, охарактеризованное вышеуказанной совокупностью признаков, снабжено одновибратором, блоком ограничения частоты вращения боксующих колесных пар, один вход которого соединен с выходом блока определения максимальной частоты вращения колесных пар, второй и третий - с выходом генератора сброса через блок задержки и непосредственно, а выход через преобразователь соединен с входом блока управления регулятором возбуждения. Выход логического элемента ИЛИ непосредственно и через одновибратор соединен с пятым и шестым входами блока определения максимальной частоты вращения колесных пар.Блок определения максимальной частоты вращения колесных пар содержит по числу колесных пар цепи из последовательно соединенных первого ключевого элемента, 99431110 20 25 30 35 40 45 50 55 триггера и второго ключевого элемента, логический элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами вторых ключевых элементов каждой цепи и выход которого является выходом блока определения максимальной частоты вращения колесных пар, Другие входы вторых ключевых элементов являются первым и вторым входами, а входы первых ключевых элементов - третьим, четвертым и шестым входами и входы триггеров - пятым входом блока определения максимальной частоты вращения колесных пар.Блок ограничения частоты вращения боксующих колесных пар содержит дискриминатор, соединенный с одним из его входов генератор опорной частоты, а с другим формирователь импульсов, коммутатор, умножитель частоты и блок памяти, подклюценный к одним из входов коммутатора, .другой вход которого соединен с выходом дискриминатора, а выход - с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с выходом умножителя частоты, связанного входом через формирователь с одним из входов блока ограничения частоты вращения боксующих колесных пар, при этом остальные входы счетчика являются вторым и третьим входами, а выход - выходом блока ограничения частоты вращения боксующих колесных пар.На чертеже приведена функциональная схема устройства для предотвращения боксования тепловоза,Устройство содержит по числу колесных пар цепи из последовательно соединенных частотного датчика 1, формирователя 2 импульсов, коммутатора 3 и счетчика 4, соединенного выходом с другим входом коммутатора 3 и со входами логических элементов И 5 и ИЛИ 6, выходы которых соответственно соединены со входом генератора сброса 7, подключенного выходом к сбросовым входам счетчиков 4, третьими входами коммутаторов 3 и одним из входов ключевого элемента 8, другой вход которого соединен с мультивибратором 9, а выход - с четвертыми входыми коммутаторов 3, блок 10 определения максимальной честоты вращения колесных пар, первый и второй входы которого соединены с выходами формирователей импульсов 2, третий и четвертый - с выходами счетчиков 4, а выход связан с блоком 11 управления регулятором возбуждения, блок 12 задержки и блок 13 ограничения частоты вращения боксующих колесных пар. Один вход блока 13 соединен с выходом блока 10, второй и третий - , с выходом генератора сброса 7 через блок задержки 12 и непосредственно, в выход через преобразователь 14 соединен со входом блока 11 управления регулятором возбуждения. Выход логического элемента ИЛИ 6 непосредственно и через одновибратор 15 соединен с пятым и шестым входами блока 10.Блок 10 определения максимальной частоты вращения колесных пар содержит по числу колесных пар цепи из последовательно соединенных первого ключевого элемента 16, триггера 17 и второго ключевого элемента 18, логический элемент ИЛИ 19, входы которого соединены с выходами вторых ключевых элементов 18 каждой цепи и выход которого является выходом блока 10. При этом другие входы вторых ключевых элементов 18 являются первым и вторым входами, а входы первых ключевых элементов 16 - третьим, четвертым и шестым входами и входы триггеров 17 - пятым входом блока 10.Блок 13 ограничения частоты и вращения боксующих колесных пар содержит дискриминатор 20, один вход которого соединен с генератором 21 опорной частоты, а другой - с формирователем 22 импульсов, коммутатор 23, умножитель 24 частоты и блок 25 памяти, подключенный к одним из входов коммутатора 23, другой вход которого соединен с выходом дискриминатора 20, а выход - с одним из входов счетчика 26, другой вход которого соединен с выходом умножителя 24 частоты, связанного входом через формирователь 22 с первым входом блока 13, при этом остальные входы счетчика 26 являются вторым и третьим входами, а выход - выходом блока 13.Дискриминатор 20 представляет логический блок для сравнения частот двух импульсных сигналов.Блок памяти 25 представляет регистр памяти. Запоминающаяся информация в него вводится предварительно и определяет уровень выходного сигнала, обеспечивающий защиту тепловоза данного типа от превышения частоты вращения колесных пар сверх допустимой.Преобразователь 14 двоичного набора с выхода блока 13 содержит регистр памяти, преобразователь код-напряжение и усилитель-формирователь, обеспечивающий необходимый уровень и динамические параметры сигнала, подаваемого на вход блока 11.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии счетчики 4 и счетчик 26 сброшены в нулевое состояние,Рассмотрим движение тепловоза без боксования, В этом случае сигналы от частотных датчиков 1 через формирователи 2 импульсов и коммутаторы 3 поступают на вход счетчиков 4, выходные сигналы которых запирают свои коммутаторы по блокирующим входам и выдают сигналы на входы элементов ИЛИ 6, И 5, Сигнал с выхода элемента ИЛИ 6 подается на управляющие входы коммутаторов 3, на вход ключевого элемента 8, разрешая прохождение импульсов мульти вибратора 9 через управляющие входы994311 Формула изобретения 30 35 50 коммутаторов 3 на входы незаполненных счетчиков 4, а также сбрасывает в исходное состояние триггеры 17 блока 10. В рассматриваемом случае счетчики 4 заполняются одновременно, и на их последних разрядах появляются сигналы в одно и то же время. Управляющее воздействие на блок 11 управления регулятором возбуждения отсутствует,При боксовании одной из колесных пар частота входного сигнала увеличивается, и счетчик 4, связанный с соответствующим датчиком, заполняется первым. При этом последний триггер заполненного счетчика 4 перебрасывается в единичное состояние разрешая прохождение одиночного импульса с выхода одиовибратора 15 через первый ключевой элемент 16 блока 10 на счетный вход триггера 1, который перебрасывается в единичное состояние. Так как в момент срабатывания элемента ИЛИ 6 триггеры остальных счетчиков 4 находятся в нулевом состоянии, то ключи 16, соответствующие незаполненным счетчикам 4 закрыты и триггеры 17 находятся в нулевом состоянии. Триггер 17, находящийся в единичном состоянии, открывае 1 ключевой элемент 18, разрешая прохождение импульсов с частотой= гпахЯ 0=1,2, 8),где 1 - частота импульсов на выходе 1-го фбрмирователя 2 через логический элемент ИЛИ 19 и формирователь 22 на вход умно- жителя частоты 24, иа выходе которого имеем сигнал с частотой к 1, где К - коэффициент пропорциональности. Частотно-импульсный сигнал с выхода умножителячастоты поступает на счетный вход счетчика 26. Одновременно импульсы с частотой 1 в, поступают через формирователь 22 на один из входов дискриминатора 20, иа второй вход которого поступают импульсы с выхода генератора 21 опорной частоты. Если боксующие колесные пары ие имеют .превышения конструктивной частоты вращения, на выходе дискриминатора 20 имеем сигнал логического нуля, запрещающий перезапись информации из блока 25 памяти через коммутатор 23 на входы предварительной записи информации счетчика 26. По мере дозаполнения счетчиков 4 их последние триггеры перебрасываются в единичные состояния. Однако на выходе логического элемента ИЛИ 6 сохраняется сигнал логической единицы и, следовательно, триггеры 17 блока 10 находятся в прежнем. состоянии, После заполнения всех счетчиков 4 срабатывает элемент И 5, запускающая генератор 7 сброса, который возвращает счетчики 4 в исходное состояние и перезаписывает содержимое счетчика 26 в регистр памяти преобразователя 14. По истечении времени, определяемого блоком 12 задержки, счетчик 26 возвращается в исходное состояние. 5 10 5 20 25 Количество импульсов, пришедших на счетный вход счетчика 26, пропорционально разности частот входных сигналов. При этом дополнительное воздействие от блока памяти 25 на входы предварительной записи информации счетчика 26 отсутствует, Информация о разности частот (интенсивности боксованин) переписывается в регистр памяти преобразователя 14 после каждого цикла работы.Если частота вращения одной из колесных пар при боксовании превышает задайное зйачение, то срабатывает дискриминатор 20, который включает коммутатор 23 и перезаписывает информацию с блока 25 памяти в счетчик 26. Емкость последнего резко возрастает, увеличивая уровень управляющего напряжения на выходе преобразователя 14, что прекращает рост частоты вращения боксующих колесных пар.По данному устройству изготовлен и испытанн макетный образец.Изобретение позволяет уменьшить число выходов из строя тяговых электродвигателей за счет превышения конструктивной частоты вращения и повысить среднее значение силы тяги тепловоза.. Устройство для предотвращения боксования тепловоза, содержащее по числу колесных пар цепи из последовательно соединенных частотного датчика скорости вращения колесной пары, формирователя импульсов, коммутатора и счетчика, соединенного выходом с другим входом коммутатора и с входами логических элементов И и ИЛИ, выходы которых соответственно соединены с входом генератора сброса, подключенного выходом к сбросовым входам счетчиков, третьими входами коммутаторов и одним из входов ключевого элемента, другой вход которого соединен с мультивибратором, а выход - с четвертыми входами коммутаторов, блок определения максимальной частоты вращения колесных пар, первый и второй входы которого соединены с выходами формирователей импульсов, третий и четвертый - с выходами счетчиков, а выход связан с блоком управления регулятором возбуждения, и блок задержки, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно снабжено одновибратором, блоком ограничения частоты вращения боксующих колесных пар, первый вход которого соединен с выходом блока определения максимальной частоты вращения колесных пар, второй и третий - с выходом генератора сброса через блок задержки и непосредствейно, а выход через преобразователь соединен с входом блока управления регулятором возбуждения, при этом выход логического элемента ИЛИ непосред994311 СоставителТехред И. ВеТираж 673 1. Луценкоес Корректор Г. РешПодписноекомитета СССРи открытийшская наб д 4/5од, ул. Проектная, 4 шк сдактор Л. Утсшиаказ 7241 О ВНИИП но 113035, М филиал ПППГосударственного ела м изобретений сква, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужго стенно и через одновибратор соединен с пятым и шестым входами блока определения мксимальной частоты вра 1 цения колесньх нр2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что блок определения максимальной 5 чагпоты вращения колесных пар содержит но числу колесных пар цепи из последовательно соединенных первого ключевого элемент, григгера и второго ключевого элемснз. логический элемент ИЛИ, входы ко 10 торого соединены с выходами вторых клюкеых элементов каждой цепи и выход которого является выходом блока определения мкснмальной частоты вращения колесных нр. нрн этом другие входы вторых ключеых элементов являются первым и вторым ходми, входы первых ключевых элеменрсгьим, четвертым и шестым входа:.; триггеров - пятым входом блок определения максимальной частоты вранения колес ных 1 а р.20Я. Устройство по и. 1, отличающееся тось по блок ограничения частоты вращения боксующих колесных пар содержит дискриминатор, один вход которого соединен с генератором опорной частоты, а другой - с формирователем импульсов, коммутатор, умножитель частоты и блок памяти, подключенный к одним из входов коммутатора, другой вход которого соединен с выходом дискриминатора, а выход - с одним входом счетчика, другой вход которого соединен с выходом умножителя частоты, связанного входом через формирователь с первым входом блока ограничения частоты вращения боксующих колесных пар, при этом остальные входы счетчика являются вторым и третьим входами, а выход - выходом блока ограничения частоты вращения боксующих колесных пар. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе