Способ регулирования сил тяги и торможения электроподвижного состава

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБ ЛИК 51)4 В 60 Ь 15 2(21) 41813 (22) 12. 01 (46) 15. 08 (71) Всесо ский, прое технологич 0 24-1 57) Изобретени орожному транс относится г ез аче рту и предназго управленияом электроподвизобретения -тяго- ижноя автоматическ вым электропрцво го состава. Цель регуляй 3 эил. овы еде шение надежности али ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ 88. Бюл. В 30зный научно-исследоваттно-конструкторский и скин институт элект возостроения(56) Авторское свидетельство СССРР 1068305, кл. В 60 Ь 15/20,23,01,84.(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СИЛ ТЯГИИ ТОРМОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОС льных тягово - тормозных усилий. Способ регулирования сил тяги и торможения электроподвижного состава заключается в том, что сигнал, пропорциональный скорости электроподьияногосостава и выделяемый в блоках 17 ц18, сравнивают в блоках 19 и 21 сравнения с сигналами, пропорццональнымцчастоте вращения каждого из двигателей 3-6, Разностные сигналы сравнивают в пороговых элементах "3, 24 с.уровнямц, пропорццональньжц допустимым скоростям проскальзывания колесной пары относительно рельса, которые корректируют в функции скоростиэлектроподвижного состава, используямасштабные преобразователи 20, 22.Изменения сцл тяги и торможение осуществляют до заданных минимальныхвеличин за счет подключения кторам 11, 12 тока ограничителе36 минимального уровня тока. 1Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначенодля автоматического управления тяговым. электроприводом электроподвижно 5го сосуава,Цель изобретения - повышение надежности и реализациия предельныхтягово-тормозных усилий,На чертеже представлена блок-схеМа устройства для осуществления спо -соба.Устройство для регулирования силтяги и торможения электроподвижногосостава содержит тиристорные преобразователи 1 и 2, к которым подключены тяговые двигатели 3-6, связанные с колесными парами 7-10. Входытиристорных преобразователей 1 и 2соединены с выходами регуляторов тоКа (сил тяги и торможения) тяговыхдвигателей в режиме тяги 11 и торможения 12. Индивидуальные датчики13-16 частоты вращения тяговых двигателей 3-6 подключены на входы блоков 25выделения минимальной 17 и максимальной 18 частоты вращения тяговых двигателей. Выход блока 17 выделенияминимальной частоты соединен с входом блока 19 сравнения, выделяющего 30разность между минимальной частотойвращения тяговых двигателей всегоэлектровоза и частотей вращения тягового двигателя данной оси и на входмасштабного преобразователя 20. Вы"ход блока 18 выделения максимальнойчастоты соединен с входом блока 21сравнения, выделяющего разность между максимальной частотой тяговыхдвигателей всего электровоза и частотой вращения тягового двигателяданной оси и на вход масштабного преобразователя 22. Выходы блоков 19,20 и 21, 22 включены на один из входов пороговых элементов 23 и 24, на45другие входы которых подключены потенциометры 25 и 26. Выходы блоков23 и 24 включены на один из входовтрехканальных функциональных преобразователей 27 и 28, образующихна выходах сигналы, обратно пропорциональные входным сигналом. Выходыблоков 27 и 28 соединены с входамилогических блоков 29 и 30, непрерывно выделяющих соответственно минимальный и максимальный из поступающих на их входы сигналов.На другие входы блоков 29 и 30.подключены выходы регуляторов скорости в тяге 31 и в режиме торможения 32, а также задатчики 33 и 34 тока.Выходы блоков 29 и 30 подключены на входы регуляторов 11 и 12 тока, на другие входы которых подключены входы ограничителей 35 и 36 минимального уровня тока, входы которых подключены на выходы регуляторов 11 и 12.Входы регуляторов скорости движения в.тяге 31 и в режиме торможения 32 подключены к задатчику 37 скорости. Выходы блоков 17 и 18 соединены соответственно с входами дифференцирующих блоков 38 и 39, подключенных выходами к входам дифференцирующих блоков 40 и 41 и к входам блоков 42, 43 и 44, 45 сравнения. При этомвыходы дифференцирующего блока 41 соединены с одним из входов блоков 46 и 4 сравнения, к другим входам которых подключены соответственно задатчики 48 и 49. Выходы дифференцирующего блока 40 соединены с одним из входов блоков 50 и 51 сравнения, к другим входам которых подключены задатчики 52 и 53. Устройство снабжено задатчиками 54-58, элементом 59 сравнения, исполнительным органом 60 пескоподачи с клапанами 61-64.Способ осуществляют следующим образом.В регуляторах 31 и 32 скорости тока (силы тяги и торможения 11 и 12) сравнивают заданные и истинные значения соответствующих параметров. Разностью между заданными и фактическими достигнутыми значениями регулируемых параметров, усиленной и преобразованной, воздействуют на величину угла открытия тиристоров преобразователей 1 и 2.В зависимости от угла открытия тиристоров преобразователей регули руют силу тяги и торможения электровоза.При медленно развивающемся буксовании (или юзе) одной или нескольких колесных пар разность между мини - мальной частотой вращения тяговых двигателей, которой пропорциональна скорость электроподвижного состава в режиме тяги, и частотой вращения буксующей колесной пары (или между максимальной частотой вращения тяговых двигателей, которой пропорциональна скорость электроподвижного состава в режиме торможения, и частотой вра 3 141634щения юзующей колесной пары возрастает пропорционально глубине буксования (или юза). Следовательно, величины сигналов на выходах блоков соот 5ветственно 19 и 21, выделяющих раз"ности указанных частот, растут пропорционально глубине буксования илиюза.Как только величина разности час"тот вращения колесных пар превыситпороговое значение, заданное потенциометром 58 в блоке 59 сравнения,на его выходе появляется сигнал,который через исполнительный блок 60включает клапаны подачи песка подколесные пары электровоза, Пороговыезначения, задаваемые потенциометрами25 и 26 элементов 23 и 24 сравнения,выше, чем элемента сравнения 59, по"этому сигналы на выходе блоков 23 и24 отсутствуют.Если буксование (или юз) удалосьустранить за счет подачи песка, тосигнал на выходе блоков 19 и 21 уменьшается, становится ниже пороговогозначения, сигнал с выхода блока 59сравнения отсутствует и подача пескапрекращается.Если же буксование (или юз) непрекратилось и разность частот вращения колесных пар продолжает нарастать, то продолжают расти и выходныесигналы блоков 19 и 21. Как тольковеличины этих сигналов превысят поро 35 говые значения, заданные потенциометрами 25 и 26 в блоках 23 и 24 сравнения, то на их выходах появляются сигналы, которые подаются на входы функциональных преобразователей 27 и 28. На выходах же функциональных преобразователей 27 и 28 сигналы по величине уменьшаются пропорционально, соответственно, глубине буксования или юза, так как эти45 блоки выделяют сигналы обратно пропорциональные выходным сигналам бло- . ков 23 и 24. Выходные сигналы блоков 27 и 28, обратно пропорциональные глубине буксования или юза, поступа 50 ют на входы соответственно блоков 29 и 30, непрерывно выделяющих минимальный из входных сигналов, который и становится заданным значением регуляторов тока 11 (силы тяги) и 12 (тормозной силы). В процессе разви 55 тия буксования или юза выходные сигналы блоков 2 и 28 уменьшаются и, становясь с некоторого момента мень 6 4ше других входных сигналов блоков 29 и 30, определяют уставки соответствующих регуляторов, что приводит к уменьшению токов буксирующего или юзующего двигателя на величину, пропорциональнуи глубине буксования (или юза) и к прекращению самого процесса буксования (или юза). Быстрейшему прекращению буксования или юза способствует и подача песка под колесные пары, которая продолжается одновременно со снижением тока буксующего (юзующего) двигателя.Для реализации предельных по условиям "сцепления сил тяги и торможения порог срабатывания элементов 23 и 24 сравнения непрерывно корректируют путем подачи на их входы сигналов с выходов масштабных преобразователей 20 и 22, На входы масштабных преобразователей 20 и 22 подаются сигналы, пропорциональные соответственно минимальной (в тяге) и максимальной (при торможении) скоростям движения. Эти сигналы уменьшаются в определенном масштабе в блоках 20 и 22 и, суммируясь с сигналами, задаваемыми потенциометрами 25 и 6, увеличглают порог срабатывания элементов 23 и 24. сравнения. Таким образом, с ростом скорости движения порог срабатывания элементов 23 и 24 растет, следовательно увеличивается допустимое проскальзывание колеса относительно рельса, способствуя реализации максимального коэффициента сцепления.В случае медленно развивающегося одновременного буксования (или юза) всех колесных пар электровоза по разности частот вращения колесных пар не удается определить начавшееся буксование или юз. В таком случае в режиме тяги с блока 18 берется сиг" нал с наиболее быстро вращающейся колесной пары, в блоке 39 сигнал преобразуется в аналоговую форму и дифференцируется. Сигнал с выхода блока 39 поступает на блоки 44 и 45 сравнения, где сравнивается с допустимыми величинами ускорений. Уставка задатчика 54 устанавливается ниже, чем уставка задатчика 55, но вьппе, чем допустимое рабочее ускорение осей при трогании и разгоне поезда или одиночного электровоза. Если же ускорение осей превьппает уставку это свидетельствует о развитии буксования всех осей. На выходе блока5 1416346 44 появляется сигнал, который посту- к пает в исполнительный блок 60 и выдается команда на подачу песка под б колесные пары. цЕсли с помощью пескоподачи не уда- а5 ется ликвидировать буксование и уска- л рение колесных пар возрастает, фарми- р руется сигнал на выходе блока 45 срав- т нения, который подается в функцианаль, к ный преобразователь 27 преобразует- л ся в величину,. обратно прапорцианаль- в. ную входной величице, и поступает на вход логического блока 29, Ка 1 с толь- ц ка этот сигнал окажется меньше остальных Входттых сигналов этого блока, происходит снижение тягового тока на В личину прапарцианальнутО глубине буксав гния.В аналогичных случаях для рехапта торможения при юзе всех осей с блока 17 поступает сигнал а м 1 жималььтай час.тате вращения колесных пар, который поступает в дифференцирующий блок 38 т, с выхода которого сигнал подается на блоки 42 и 43 сравнения, если . этот сигнал превьпдает пороговое значение, заданное задатчиком 57, та поступает сигнал В исполнительный блок 60 для Включения клаптнав падСттп 1 Стт. ПЕСтСа. ЕСЛИ .;.Е ПВЕВЬдЕт.а Парагавое значение, заданное зацатчикам 56, та сигнал с блока 43 поступает в функциа 11 альный преобразователь 28, преобразуется В величину. Обратна прапориаьальную Вхадна.1 и цалес. лаги теским блокам 30 выдается команда регулятору2 на снтвке:-тие тормозной скотты, Однавремецно пра .,Оттж;тется подсыпка гтеска пад колесие парыВ случае Внезапна развивающегося буксования (юза) одной или всех ка- ЛЕСНЫХ Пав РЕГУЛИРОВ стниЕ ПРО 11 1 СОДИт СЛЕДУюдт 1 П 1 ОбраЗСтМ, Дття рЕ тттма Рят Г сигнал аб ускорении наиболее бистро ВращающеЙся аси с Вь 1 хОДа блока 39 поступает в блстс 4, где еще раз диффесоенц.1 тоуетсл и падается В блоки 46 и 47 сравнения, где сравнивается с дапуствпгми п роговыми значениями ЭадаваЕтяттП 4 И ЗаДВТЧИ 1 СаМИ 48 и 49,.При внезапно развивающемся букса- ВаНИИ ПРОИЗВОДНВЯ а Т УСКОРЕНИЯ ПтЭЕ. вьпдает пороговое значение, и на ,ыхОДе блОка 46 формируется Бгтяал ид;,тттрй н" включение клапана подаБ песка пад колесные пары. При дальнеи ше:.: росте сигнала на выходе блока 41 превьпдается пороговое зна .ение в бло - . е 47 сравнения и на его выходе появляется сигнал, преобразующийся влаке 27 в величину, обратно пропориональную, и как только этот сигналкажется меньше других входных сигнаов логического блока 29, срабатываетегулятор 11. на снижение тяговогоока. Одновременно идет подсыпка песа под колесные пары и буксованиеиквидируется в начальной стадии разчтия.Для режима торможения при внезапо развивающемся юзе сигнал замедления самой медленно вращающейся оси свыхода блока 17 дифференцируется вблоке 38, затем вторично дифференцируется в блоке 40 и сравнивается вблоке 50 с пороговым значением, приналичии рассогласования происходитвключение пескаподачи, или же сигналс блока 51 сравнения через блок 28,ло.ический блок 30 и регулятор 12осуществляет кратковременное сниже 2,; ние тармсзнага усилия и ликвидациююза,Во всех режимах буксования и юзасигнал с выхода регуляторов 11 и 12через ограничители 35 и 36 минималь -ного уровня тока подается на вход регуляторов 11 и 12,. Ограничивая так (силу тяги и гарможения) на опреде" ленном минимальном уровне, обеспечивая поддержание состава в растянутом (в тяге) и в сжатом (при торможении) состояниях, Этим самым исключаются отрицательные реакции в автасцепкахпоезда. Миттимальный уровень силытяги и тармаженчя зависит от мащнасти электровоза и от веса состава и бб;.аходится В пределах 2-10 т.Таким образом. происходит непрерывное слежение по комплексу показателей за состоянием сцепления колесных парс рельсами, производится автаматическая кратковременная подача песка В случаях местнога ухудпения сцепления или автоматический Выбор такойуставки регуляторов тока, чтобыобеспечить регулирование сил тяги иторможения на пределе па сцеплению. с 1 то рмула иза бретения Опасаб регулирования сил тяги и торможения электрападвижнога состава, са; таящий в там, чта непрерывна вь: - дсляют и сравнивают сигналы, пропарпианмтьные скоростям электропадвюкна6346 Составитель Г. РезниковаТехред Л,Сердюкова . Корректор Л. Пилипенко Редактор Л.Повхан Ф ЕЩЗаказ 4020/15 Тираж 569 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 го состава и каждого тягового двигателя, формируют сигнал ограничениясил тяги и торможения, величинакоторого обратно пропорциональна.разности скоростей электроподвижногосостава и каждого тягового двигателя,сравнивают его с сигналом, пропорциональным заданному значению сил тягии торможения, и в функции минимального из сравниваемых сигналов изменяютсилы тяги и торможения, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и реализации предельных тягово-тормозных усилий, сигнал, пропорциональный разности скоро 8стей электроподвижного состава и каждого тягового дВигателя, сравниваютс сигналом, пропорциональным допустимой скорости проскальзывания колесной пары относительно рельса, и припревьппении этого. сигнала формируютсигнал ограничения сил тяги и торможения, причем сигнал, пропорциональный допустимой скорости проскальзывания колесной пары относительнорельса, корректируют в функции скорости электроподвижного состава, аизменение сил тяги и торможения осуществляют до заданных минимальныхвеличин.