CS231312B1

CS231312B1 - Connection for regulation tractive force during slip of alexe of rail driving vehicles

Info

Publication number: CS231312B1
Application number: CS821263A
Authority: CS
Inventors: Kamil Nedved; Josef Sluka
Original assignee: Kamil Nedved; Josef Sluka
Priority date: 1982-02-24
Filing date: 1982-02-24
Publication date: 1984-10-15
Also published as: CS126382A1

Abstract

Vynález se týká zapojení k regulaci tažné síly při prokluzu nápravy u kolejo vých hnacích vozidel, zejména elektrických lokomotiv, s přímým pohonem náprav trakč ním motorem, kde k přenosu a k regulaci energie při rozjezdu a jízdě je použito regulačního polovodičového měniče. Výhodou, vynálezu je automatizované snižování tažně sily při vzniku prokluzu až k jeho zániku, kdy se obnoví valivý pohyb dvojkolí. Dalěí výhodou je lepěí využití adhez ních vlastností . vozidla i za zhorBených klimatických podmínek a možnost přepravy zátěží o vyěSÍ hmotnosti. Kromě toho auto matizovaný pochod snižování a zvyšování tažné síly je současně ochranou, protože v zapojení podle vynálezu prakticky nemůže nastat stav překročení otáček trakčních motorů nad dovolenou mez, a tím přerušení dodávané energie. Výhodou zapojení je ne závislost regulovaného pochodu na obsluze lokomotivy, s optimálním· časovým průběhem, jaký je schopen poskytovat systém elektro nických obvodů s krátkou časovou konstan tou. v Zapojení, podle vynálezu je zvlášt vý hodné u trakčních vozidel s plynulou regu lací rychlostí a tažné sily, jako je tomu například u pulsních měničů stejnosměrných lokomotiv nebo řízených usměrňovačů u lo komotiv střídavých.Invention se concerns connection to regulation tažné forces at slip axles at kolejo # Ed driving vehicles especially electric locomotives with direct drive axles trakč # him engine where to transmission and to regulation energy at take off and driving Yippee used regulatory semiconductor converters. Advantage, of the invention Yippee automated reduction tažně forces at origin slip to to his extinction when se resumes rolling movement wheelset. Dalěí advantage Yippee better use adhez # tions Properties . vehicle and for worBed climatic conditions and possibility transport load O vyěSÍ weight. Except of it car # matized march reduction and raising tažné forces Yippee simultaneously protection, because in connection according to of the invention practical can not occur state exceeded speed traction engines over holiday limit, and team interruption supplied energy. Advantage connection Yippee No # dependency regulated march on operator locomotives with optimal · time through what Yippee able provide system elektro # tional circuits with short time konstan # tou. in Engagement, according to of the invention Yippee separately you # much at traction vehicles with fluent regu # tions speed and tažné forces like Yippee it for example at pulse converters direct current locomotives or managed rectifiers at lo komotiv alternating.

Description

Vynález se týká zapojení k regulaci tažné síly při prokluzu nápravy u kolejových hnacích vozidel, zejména elektrických lokomotiv s přímým pohonem náprav trakčním motorem, kde k přenosu a k regulaci energie při rozjezdu a jízdě je použito regulačního polovodičového měniče.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an articulation system for controlling traction in axle slippage in rail traction vehicles, in particular electric locomotives with direct drive of a traction motor, wherein a control semiconductor converter is used to transmit and regulate energy.

Dosud používaný systém snižování tažné síly závisí na obsluze lokomotivy po předchozím signalizování prokluzu některé nápravy. Nevýhodou takové manipulace je závislost na reakění schopnosti obsluhy lokomotivy, nebo na subjektivním posouzení možnosti vzniku prokluzu. V krajním případě může nastat prokluz- dvojkolí, při kterém otáčky trakčního motoru prokluzující nápravy dostoupí k otáčkám kritickým, při kterýoh zapůsobí čidlo ochrany, s následným přerušením přiváděné energie. Doba, která uplyne od vzniku prokluzu až k jeho zániku je závislá na rychlosti zásahu obsluhy. Ve svých následcích dochází ke zpožďování při rozjezdu a urychlování vlaků, zejména v dopravě nákladních vleků na trati, nebo při posunování v seřaďovacích nádražích.'Nevýhody takového způsobu likvidace prokluzu náprav ztěžují rozjezdy vlaků nejvíce za nepříznivých klimatických podmínek, nebo obecnš při nepříznivých adhezních podmínkách.The system used to reduce traction force to date depends on the operation of the locomotive after prior signaling of the slip of an axle. The disadvantage of such manipulation is dependence on the reaction ability of the locomotive operator or subjective assessment of the possibility of slippage. As a last resort, a slip-wheelset may occur in which the speed of the traction motor of the slipping axle reaches a critical speed at which the protection sensor acts, with the consequent interruption of the applied energy. The time that elapses from the occurrence of a slip to its cessation depends on the speed of the operator's intervention. The consequences are delays in starting and accelerating trains, particularly in the transport of freight lifts on the line, or when shunting in marshalling yards. The disadvantages of such a method of eliminating the slip axle make train movements more difficult in unfavorable climatic conditions, or generally in adverse adhesion conditions.

»·' ' · <·»· '' ·

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zapojení k regulaci tažné síly při prokluzu nápravy u kolejových hnacích vozidel podle vynálezu, který je určený zejména pro elektrické lokomotivy, u kterýoh výkán z trolejového vedení k trakáním motorům je přenášen polovodičovým řízeným měničem a prokluz dvojkolí je snímán čidlem z charakteristik trakčních motorů. Podstata vynálezu spočívá v tom, že logický signál o prokluzu z čidla je přiveden ve vhodné polaritě jednak k nárůstovému členu, na jehož druhý vstup je přiveden spojitý signál požadované hodnoty tažné síly zadávané řídicí jednotkou, odkud oba vyhodnocené signály jsou dále přivedeny k regulátoru proudu a jednak přímo na další vstup regulátoru proudu.The above disadvantages are eliminated by the traction control linkage of the rail traction vehicles according to the invention, which is particularly intended for electric locomotives, in which the traction from the overhead contact line to the engine traction is transmitted by a semiconductor controlled converter and the wheel slip is sensed engines. SUMMARY OF THE INVENTION The logic sensor slip signal is applied in appropriate polarity to an incremental member, the second input of which is coupled to a continuous tensile force setpoint input from the control unit, from which both evaluated signals are fed to the current controller and directly to the next current regulator input.

Výstupní signál regulátoru proudu je zároveň vstupním signálem generátoru impulsů, který je připojen svým výstupem k polovodičovému řízenému měniči. Je výhodné, aby regulátor proudu ve své přenosové funkci obsahoval proporční zesílení nebo derivačnl složku.The output signal of the current regulator is also the input signal of the pulse generator, which is connected by its output to the semiconductor controlled converter. It is preferred that the current regulator include a proportional gain or derivative component in its transfer function.

iand

Výhodou vynálezu je automatizované snižování tažné síly při vzniku prokluzu, až k jeho zániku, kdy se obnoví valivý pohyb dvojkolí. Výhodou zapojení podle vynálezu je lepší využití adhezních vlastností vozidla i za zhoršených klimatických podmínek a možnost přepravy zátěží o vyšší hmotposti. Kromě toho automatizovaný pochod snižování a zvyšování < tažné síly je současná ochranou, protože v zapojení podle vynálezu prakticky nemůže nastat stav překročení otáček trakčních motorů nad dovolenou mez, a tím přerušení dodávané energie.An advantage of the invention is the automated reduction of the traction force at the occurrence of the slip, until its cessation, when the rolling movement of the wheelset is restored. The advantage of the wiring according to the invention is better utilization of the adhesion properties of the vehicle even under deteriorated climatic conditions and the possibility of transporting loads of higher weight. Furthermore, the automated process of decreasing and increasing the tractive force is a current protection, since in the circuit according to the invention it is practically impossible to exceed the speed limit of the traction motors above the permissible limit and thus to interrupt the power supply.

Výhodou vynálezu je nezávislost regulovaného pochodu na obsluze lokomotivy, s optimálním časovým průběhem, jaký je schopen poskytovat systém elektroriiekýeh obvodů s krátkou časovou konstantou.The advantage of the invention is the independence of the controlled process from the operation of the locomotive, with an optimum time course, which is capable of providing a system of electrical circuits with a short time constant.

Zapojení podle vynálezu je zvlášl výhodné u trakčních vozidel s plynulou regulací rychlosti a tažné síly, jako je tomu například u půleních měničů stejnosměrných lokomotiv * nebo řízených usměrňovačů u lokomotiv střídavých. Použití elektronických obvodů v zapojení podle vynálezu zaručuje spolehlivou funkci s vysokou životností, bez zvláštních nároků na údržbu při srovnání s obvody kontaktními.The circuitry according to the invention is particularly advantageous in traction vehicles with continuous speed and traction control, such as, for example, in half DC locomotive converters or controlled rectifiers in AC locomotives. The use of electronic circuits in the circuitry according to the invention guarantees reliable operation with a long service life, without special maintenance requirements when compared to contact circuits.

Na připojeném výkresu je schematicky znázorněno zapojení podle vynálezu.In the attached drawing, the circuit according to the invention is schematically illustrated.

Výkon z trolejového vedení k trakčním motorům 2 je přenášen polovodičovým řízeným měničem £ a prokluz dvojkolí je snímán čidlem 2 z charakteristik trakčních motorů 2 β spočívá v tom, že logický signál o prokluzu z čidla 2 3^e přiveden ve vhodné polaritě jednak k nárůstovému členu £, na jehož druhý vstup je přiveden spojitý signál požadované hodnoty tažné síly, zadávané řídicí jednotkou 2, odkud oba vyhodnocené signály jsou dále přivedeny k regulátoru proudu £ a jednak přímo na další vstup regulátoru proudu £, jehož výstupní signál je zároveň vstupním signálem generátoru impulsů 1, připojeného svým výstupem k polovodičovému řízenému měniči 1, přičemž přenosová funkce regulátoru proudu £ obsahuje proporční zesílení nebo derivační složku.The performance of the catenary to the traction motors 2 is transmitted to the semiconductor controlled inverter £ and slipping wheels is sensed by the sensor 2 of the characteristics of the traction motors 2 β lies in the fact that the logic signal on the slip of the sensor 2, ³ and introduced in a suitable polarity, first to nárůstovému member £ to which the second input receives a continuous tensile force setpoint input from the control unit 2, from which the two evaluated signals are fed to the current regulator 6 and directly to the next current regulator input, whose output signal is also an input signal of the pulse generator connected to its output to the semiconductor controlled transducer 1, wherein the transfer function of the current regulator 6 comprises a proportional gain or a derivative component.

Při prokluzu dvojkolí vznikne neaymetrie napStí na trakčních motorech 3 vyhodnocovaná čidlem 3, jehož kontakt přivede na vstup regulátoru proudu £ logický signál stejné polarity jako je signál z čidla 3, aby jeho působením přes regulátor proudu £ a generátor impulsů 1 a pulsní ménič 1 doSlo ke snížení proudu v obvodu trakčních motorů i· Je výhodné, aby regulátor proudu £ ve svá přenosové funkci obsahoval proporční zesílení nebo derivační složku, které způsobí skokový pokles proudu trakčních motorů 3> a ti® dochází k zanikání narůstajícího prokluzu. Dále je přiváděn logický signál při prokluzu od 'Čidla 3 na vstup nárůstového členu í v takové polaritě, aby způsobil snižování žádané hodnoty proudu na vstupu regulátoru proudu £ mezní strmostí, danou nárůstovým členem £.When the wheelset slips, a voltage non-symmetry occurs on the traction motors 3, evaluated by the sensor 3, whose contact brings a logic signal of the same polarity as the sensor 3 to the current regulator input. It is preferred that the current regulator ve in its transmission function include a proportional gain or derivative component that causes a drop in the current of the traction motors 3 to cause the increasing slip to disappear. Further, a slip logic signal from the sensor 3 is applied to the input of the incremental member 1 in such polarity as to cause the current setpoint at the input of the current regulator 6 to be reduced by the limit slope given by the incremental member.

V souhrnu působení logického signálu z čidla 3 při prokluzu dvojkolí spolu s proporč nS a integračně působícím regulátorem, reguluje malé, krátkodobé skluzy působením přes proporční složku regulátoru proudu Při dlouhodobém prokluzu se navíc uplatňuje integrační složka regulátoru proudu §. a snižování žádané hodnoty proudu probíhá působením na nárňstový člen £, pokud prokluz trvá.In summary, the action of the logic signal from sensor 3 when the wheelset slips together with the proportional nS and the integrally acting regulator regulates small, short-term slips by acting through the proportional component of the current regulator. and decreasing the current setpoint by acting on the inlet member 6 if the slip persists.

Je-li prokluz dvojkolí zregulován přenosem energie k trakčním motorům 3, řízeného měniče 1, dojde ke ztrátě logického· signálu z čidla 3, a tím ke skokovému zvýSení proudu trakčních motorů 3 vlivem proporční složky regulátoru proudu £ a dojde k pozvolnému zvyšování proudu vlivem opětného zvySování žádané hodnoty proudu mezní strmostí nárůstového členu £.If the slip of the wheelset is regulated by the transmission of energy to the traction motors 3 controlled by the converter 1, the logic signal from the sensor 3 is lost and thereby the traction motor current 3 jumps due to the proportional component of the current regulator £. increasing the setpoint current through the limit slope of the incremental member 6.

Zapojení podle vynélezu je vhodné pro svoji jednoduchost použít u všech trakčních vozidel s častými rozjezdy, jako například u elektrických lokomotiv posunovacích, předměstských jednotek pro osobní dopravu a tramvají.For convenience, wiring according to the invention is suitable for all traction vehicles with frequent starts, such as electric shunting locomotives, suburban passenger transport units and trams.

Claims

object of the invention

1. Wiring to regulate traction in the case of rail traction units, in particular electric locomotives, in which the power from the overhead contact line to the traction motors is transmitted by a semiconductor controlled converter and the wheel set slip is sensed by a sensor from the traction motor characteristics sensor slip (

2) is brought to the incremental member (4), to the second input of which is connected a tensile force setpoint signal given by the control unit (5), from which both evaluated signals are connected to the current regulator (6) and directly to another input of the current regulator (6), the output signal of which is also the input signal of the pulse generator (7), which is connected by its output to the semiconductor controlled converter (1).

Connection according to Claim 1, characterized in that the transfer function of the current regulator (6) comprises a proportional gain or a derivative component.