Устройство для автоматического регулирования тормозной силы электроподвижного состава

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск и кСоциалистнческквРеспублик) Дополнительное к авт. свих-ву 22) Заявлено 30. 12.80 (2 ) 3228358/241)М. Кл. В 601 7/О ием заявки,% с прнсое (23) При Гееударетеенный квинте СССР(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВА ТОРМОЗНОЙ СИЛЫ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА Изобрете оматичес ние относится к системамкого регулирования тормознойктроподвижном составе см реостатным тормозом и 1использовано, в частности5альных электровозах перемен- .апример типа ВЛ 84, создаБайкало-А мурской магистрасилы на элеэлектрическиможет быть на магистрв)го тока,ых для для автоматичес 1 О мозной силы элексодержащее торпях якорей кажя, обмотки незакоторых соединеподключены к возвходы которогосоответствующих оку возбуждения, якорей и скорос-. оторых подключены атчикам, логичесоды одного из ко 0 Известно устройство кого регулирования тор троподвижного состава, мозные резисторы в це дого тягового двигател висимого возбуждения ны последовательно и будителю, управляющие соединены с выходами блоков сравнения по т тормозной силе, токам ти одни из входов к к соответствующим зад кие элементы ИЛИ, вх торых соединены с датчиками токов якорей тяговых двигателей, а выход - с другим входом блока сравнения по току якоря и с одним из входов решающего блока, другой вход которого подключен. к датчику тока возбуждения, а выходк выходу блока сравнения по тормозной силе, причем входы другого логического элемента ИЛИ соединены с датчиками скорости, а выход - с другим входом блока сравнения по скорости 1,1.Недостатком известного устройства является снижение тормозной силы при режиме остановочного торможения в зоне ограничения по току возбуждения (это соответствует скорости ниже 40 км/ч), вследствие чего нельзя осуществить торможение с заданной тормозной силой непосредственно до полной остановки локомотива, так как при низкой скорости движения ЭДС тягового двигателя недостаточна. Существует способ увеличения тормозной силы,при скорости ниже 40 км/ч путем шунтирования части тор3 943024 4 мозных резисторов при помощи контакторов. В частности, такой способ применен на электровозах ВЛ 80 Т, при скорости около 36 км/ч автоматически включаются соответствующие контакторы изакорачивают определенные части тормозных резисторов. Это позволяет тормозить с заданной тормозной силой до скорости около 20 км/ч. Однако, способувеличения тормозной силы при помощиконтакторов не может быть использовандля скоростей ниже 20 км/ч, так какпри этом значительно увеличивается количество контакторов, ухудшаются условия работы тяговых двигателей, нельзя 45 50 осуществить питание мотор-вентилятора от отпаек этих резисторов.К тому же невозможно обеспечить поддержание заданной тормозной силы до полной остановки электровоза, так как ЭцС тяговых двигателей в этом случае равна нулю.Цель изобретения - повышение экономичности торможения путем поддержания заданной тормозной силы непосредственно до полной остановки поезда.Эта цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным решающим блоком, блоком управления, выпрямителями и датчиком нулевой скорости, подключенным к одному из входов дополнительного решающего блока, другой вход воторого соединен с выходом блока сравнения по тормозной силе, третий - с датчиком тока возбуждения, а выход - с входом блока управления, подключенного выходом к управляющим входам выпрямителей. На чертеже приведена блок-схема устройства для автоматического регулирования тормозной силы электроподвижного состава.Устройство содержит тяговые двигатели с независимым возбуждением, якори 1 - 4 каждого из которых включены последовательно с тормозными резисторами 5-8, полууправляемыми 9-12 и датчиками 13-16 токов якорей, а обмотки 17-20 возбуждения всех тяговых двигателей соединены последовательно с датчиком 21 тока возбуждения и подключены к возбудителю 22, управляющие входы которого соединены с выходами блоков сравнения по току возбуждения 23, по тормозной силе 24, по току якоря 25 и по скорости 26, соединенных вторыми входами с соответствующими задатчиками ток возбуждения 27, тормозной си 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 4 О лы 28, тока якоря 29 и скорости 30,. а первые входы этих элементов подключены к выходам, соответственно датчика 21 тока возбуждения, решающего блока 31 логического элемента ИЛИ 32 по току и логического элемента ИЛИ 33 по скорости. Логические элементы ИЛИ 32 и 33 предназначены для выделения наибольших значений тока якоря тяговых двигателей и частоты их вращения, входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков 13-16 тока якорей и скорости 3437. Определение фактического значения тормозной силы производится при помощи решающего блока 31, входы которого соединены с выходами логического элемента ИЛИ 32 по току и датчика 21 тока возбуждения, Дополнительный решающий блок 38 предназначен для поддержания заданного значения тормозной силы при снижении скорости движения ниже определенного значения и подключен своими входами к выходам датчика 21 тока возбуждения и блока 24 сравнения тормозной силы, а выход дополнительного решающего блока 38 соединен с полууправляемыми выпрямителями 9-12 через блок 39 управления.Устройство обеспечивает автоматическое регулирование тормозной силы в соответствии с заданным алгоритмом в режимах стабилизации скорости движения поезда на спусках и остановочного тормо:- жения до полной остановки.В режиме остановочного торможения обеспечивается заданная машинистом тормозная сила в зоне ограничения ее величины предельными значениями токов якоря и возбуждения непосредственно до полной остановки поезда. В режиме стабилизации скорости движения поезда на спусках при значениях истинной скорости больше заданной осуществляется торможение с заданной тормозной силой до заданной скорости с последующим плавным уменьшением тормозной силы до величины, обеспечивающей поддержание заданного значения скорости, При значениях истинной скорости меньше заданной осуществляется разгон поезда по заданной скорости с плавным увеличением тормозной силы и последующим ее поддержанием науровне,обеспечивающем стабилизацию скоростидвижения поезда на спуске.Регулирование тормозной силы на участках тормозной характеристики элек943024 6помощи его задатчика 30 и далее поступает на управляющий вход возбудителя 22.В случае снижения скорости движенияпоезда нике определенного значения,когда дальнейшее повышение ЭДС тяговых двигателей путем увеличения токавозбуждения уже недопустимо, включаются цепи подпитки якорей 1-4 от полууправляемых выпрямителей 9-12 и поддерживаются на заданном уровне токиякорей. При этом дополнительный решающий блок 38 через блок 39 управлениявыдает сигнал на управление режимомреостатного тормоза, обеспечивая поддержание заданной тормозной силы. Моментначала подачи сигнала на подпитку якорных цепей определяется по рассогласованию сигналов по тормозной силе и величине тока возбуждения, поступающих навходы дополнительного решающего блока38 с выходов блока 24 сравнения потормозной силе и датчика 21 тока возбуждения.Кроме того, для исключения обратного хода поезда при торможении его дополной остановки в устройстве предусматривается датчик 40 нулевой скорости, выход которого подключен к третьемувходу дополнительного решающего блока38. В момент остановки поезда дополнительный решающий блок 38, получившийсигнал с датчика 40 нулевой скоростина отключение подпитки якорных цепей,снимет управление с полууправляемыхвыпрямителей 9-12 и далее проиэойаетавтоматический разбор схемы электрического тормоза.Технико-экономический эффект от применения данного изобретения складывается исходя из дополнительной, по сравнению с известной системой, экономии песка, тормозных колодок, уменьшения износа бандажей колес вагонов и профилярельсов, снижения. потерь сжатого воздуха.Применение предлагаемого устройствапозволяет увеличить экономический эффектот использования электродинамическогоостановочного торможения ориентировочно на 15-20 .При этом не требуется дополнительногооборудования. Для осуществления подпитки якорных цепей тяговых двигателейиспользуются те же полууправляемыевыпрямители. тровоза осуществляется путем изменения тока возбуждения тяговых двигателей, работающих в генераторном режиме с независимым возбуждением. Питание всех обмоток 17-20 возбуждения осуществляется от возбудителя 22, на управляющие входы которого поступают сигналы по току возбуждения, тормозной силе, токам якорей и скорости с соответствующих блоков 23-26 сравнения.оПри движении поезда с установленной скоростью, когда поддержание заданной тормозной силы осуществляется путем изменения тока возбуждения, на управляющий вход возбудителя 22 поступает сиг нал рассогласования по.тормозной силе, формируемый на одноименном блоке сравнения 24, как разница между заданным значением тормозной силы, установленным при помощи задатчика 28, и фактическим О значением ее, выдаваемым решающим блоком 31, которое получено в нем путем пересчета входных данных по току возбуждения и токам якорей с соответствующих датчиков 21 и 13-16. Причем сигналы с датчиков 13-16 тока якорей, прежде чем поступить на вход решающего блока 31, проходят через логический элемент ИЛИ 32, на выходе которого выделяется сигнал по току якоря наиболее нагруженного тягового двигателя, чем исключается влияние на работу системы юзующих колесных пар.Одновременно сигнал по току якоря с выхода логического элемента ИЛИ 32 поступает на блок 25 сравнения по токам якорей, где происходит сравнение наибольшего значения тока якоря с предельно допустимым значением его, установленным при помощи задатчика 29. Таким же образом происходит сравнение сигналов по току возбуждения в его блоке 23 сравнения, на входы которого заведены сигналы от датчика 21 тока возбуждения и его задатчика 27, С выхода блока 23 сравнения по току возбуждения сигнав также поступает на управляющий вход возбудителя 22. 50Аналогично выполнена система измерения по скорости. От датчиков 34-37 скорости сигналы через логический элемент ИЛИ 33 по скорости, на выходе которого также выделяется сигнал с наи 55 большей частотой вращения колесной пары, поступает на блок 26 сравнения по скорости где сравнивается с заданным значением скорости, установленным при фор мула изобретенияУстройство для автоматического регулирования тормозной силы электропод7. 9430 вижного состава содержащее тормозные резисторы в цепях якорей каждого тяго-.вого двигателя, обмотки независимого возбуждения которых соединены последовательно и подключены к возбудителю, управляющие входы которого соединены с выходами соответствующих блоковсравнения по току возбуждения, тормозной силе, токам якорей и скорости, одни из входов которых подключены к соответ ствующим задатчикам, логические элементы ИЛИ, входы одного из которых соединены с датчиками токов якорей тяговых двигателей, а выход - с другим входом блока сравнения по току якоря и с одним 15 из входов решающего блока, другой вход которого подключен к датчику тока возбуждения, а выход - к входу блока сравнения по тормозной силе, причем входы другого логического элемента ИЛИ со единены с датчиками скорости, а выход -. 248с другим входом блока сравнения поскорости, о т л и .ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения экономичноститорможения, снабжено дополнительнымрешающим блоком, блоком управления,выпрямителями и датчиком нулевой скорости, подключенным к одному из входов дополнительного решающего блока,другой вход которого соединен с выходом блока сравнения по тормозной силе,третий - с датчиком тока возбуждения,а выход - с выходом блока управления,подключенного выходом к управляющимвходам выпрямителей,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Тулупов В. Д., Автоматическое регулирование сил тяги и торможения электроподвижного состава, И., "Транспорт", 1976, с. 176.О 43024 Составитель Л. РезниковаРедактор С. Запесочный Техред А,Бабинец Корректор Г, Огар иал ППП "Патент", г. Ужгород, уп. Проект" аз 4979/21 Тираж 718 ВНИИПИ Государственного по делам ивобретений 113035, Москва, Ж-З 5, Подписноеомитета СССРоткрытийушская наб., д. 4/5