CS242297B1

CS242297B1 - Traction vehicles' electronic slip and skid prevention connection

Info

Publication number: CS242297B1
Application number: CS8410548A
Authority: CS
Inventors: Antonin Polacek; Ivan Peroutka
Original assignee: Antonin Polacek; Ivan Peroutka
Priority date: 1984-12-29
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS1054884A1

Abstract

Zapojení je určeno pro kolejová vozidla železniční a městské hromadné dopravy, nejméně s dvěma hnacími nápravami. Zapojení je vyznačeno tím, že výstup otáčkového čidla (1, 2) každé hnací nápravy je pres příslušný frekvenčně-analogový převodník (5, 6) spojen s jedním ze samostatných vstupů (91, 92) výběrového členu (9j rychlosti a současně s prvními vstupy odpovídající dvojice komparátorů (14, 18); (15, 19 J jízdního a brzdného režimu téže nápravy, přičemž výstup (95) maxima výběrového členu (9) rychlosti je přes integrátor (10) brzdy a spínač (12) maxima rychlosti spojen s druhými vstupy všech komparátoirů (18, 19} brzdného režimu, zatímco výstup (96) minima výběrového členu (9) rychlosti je přes integrátor (11) jízdy a spínač (13) minima rychlosti připojen ke druhým vstupům všech komparátorů (14, 15] Další podstatou řešení je vytvoření vlastních obvodů integrátorů (10, 11] brzdy a jízdy lišící se od sebe pouze polaritou v nich zapojené blokovací diody (37).The wiring is intended for rolling stock rail and urban transport, the least with two driving axles. The wiring is indicated by the speed output the sensors (1, 2) of each drive axle is via the appropriate frequency-to-analog converter (5, 6) associated with one of the separate ones the inputs (91, 92) of the select member (9j) at the same time as the first inputs a pair of comparators (14, 18); (15, 19 J driving and braking mode of the same axle wherein the output (95) is a selectable maximum the speed member (9) is via an integrator (10) brakes and speed limit switch (12) associated with the other inputs of all comparators (18, 19} braking mode while output (96) selective member minima (9) speed is through the travel integrator (11) and the switch (13) speed minima connected to others inputs of all comparators (14, 15) Another essence of the solution is to create your own brake integrator circuits (10, 11) and driving differing only by the polarity in them interlocking diodes (37) connected.

Description

Zapojení je určeno pro kolejová vozidla železniční a městské hromadné dopravy, nejméně s dvěma hnacími nápravami.The wiring is intended for rail vehicles and public transport with at least two driving axles.

Zapojení je vyznačeno tím, že výstup otáčkového čidla (1, 2) každé hnací nápravy je pres příslušný frekvenčně-analogový převodník (5, 6) spojen s jedním ze samostatných vstupů (91, 92) výběrového členu (9j rychlosti a současně s prvními vstupy odpovídající dvojice komparátorů (14, 18); (15, 19 J jízdního a brzdného režimu téže nápravy, přičemž výstup (95) maxima výběrového členu (9) rychlosti je přes integrátor (10) brzdy a spínač (12) maxima rychlosti spojen s druhými vstupy všech komparátoirů (18, 19} brzdného režimu, zatímco výstup (96) minima výběrového členu (9) rychlosti je přes integrátor (11) jízdy a spínač (13) minima rychlosti připojen ke druhým vstupům všech komparátorů (14, 15]The circuit is characterized in that the output of the rotary encoder (1, 2) of each drive axle is connected via a respective frequency-analog converter (5, 6) to one of the separate inputs (91, 92) of the selection member (9j) and to the first inputs a corresponding pair of comparators (14, 18) (15, 19J) of the driving and braking mode of the same axle, wherein the maximum output (95) of the speed selection member (9) is connected to the other via the brake integrator (10) and the maximum speed switch (12) the inputs of all braking mode comparators (18, 19}, while the speed selector output (96) (96) is connected to the second inputs of all comparators (14, 15) via the travel integrator (11) and the minimum speed switch (13)

Další podstatou řešení je vytvoření vlastních obvodů integrátorů (10, 11] brzdy a jízdy lišící se od sebe pouze polaritou v nich zapojené blokovací diody (37).Another principle of the solution is to create own circuits of brake and driving integrators (10, 11) differing only by the polarity of the blocking diodes (37) connected in them.

Obr, 1Fig. 1

Vynález se týká zapojení elektronické ochrany proti skluzu a smyku trakčních vozidel o minimálně dvou hnacích nápravách s porovnáním nejmenší a největší obvodové rychlosti kola.The invention relates to the connection of electronic slip and skid protection of traction vehicles with at least two drive axles with a comparison of the smallest and the highest peripheral wheel speed.

U trakčních kolejových vozidel, jak v železniční, tak i v městské hromadné dopravě při snížení součinitele adhese kola s kolejnicí z důvodů znečištění kolejnice, vlivem vlhkosti či námrazy nebo· nestejnoměrného rozložení zatížení na jednotlivá dvojkolí dochází ke smyku, tedy k prudkému zpoždění otáčení kola, až úhlová rychlost klesne na nulu. Kolo se pak pohybuje smykem, což vede k vytváření smykových ploch na valivém povrchu těchto kol a defektů na kolejnicích. Skluzy při jízdě brání plynulému rozjezdu vozidla, vedou k prodlužování jízdních časů a tím ke zvýšení energetických ztrát. Smyk zase ohrožuje zastavení vozidla v předepsané vzdálenosti a vyvolává nežádoucí přechodné děje v elektrických obvodech, které mohou způsobit i havárii některého elektrického zařízení.In traction rolling stock, both in rail and urban public transport, when the wheel / rail adhesion coefficient is reduced due to rail contamination, moisture or icing or uneven load distribution across wheelsets, skidding occurs, ie a sharp delay in wheel rotation, until the angular velocity drops to zero. The wheel then moves in shear, resulting in shear surfaces on the rolling surface of these wheels and rail defects. Driving slips prevent the vehicle from rolling smoothly, resulting in longer travel times and thus an increase in energy losses. Skidding, in turn, jeopardizes the vehicle to stop at a prescribed distance and causes undesirable transient events in the electrical circuits, which may cause an electrical equipment to crash.

Dosud známý princip elektrického zapojení protiskluzové ochrany hnacích kolových náprav je založen na porovnání elektrických proudů v trakčních motorech hnacích kolových náprav ve skluzu a v trakčních motorech hnacích kolových náprav bez skluzu. Nevýhodou tohoto zapojení je snížená citlivost při vyšších otáčkách trakčních motorů, takže k indikaci skluzu kolové hnací nápravy nemusí při vyšších rychlostech kolejového vozidla vůbec dojít.The hitherto known principle of anti-slip protection of drive wheel axles is based on a comparison of electric currents in traction motors of drive wheel axles in slip and in traction motors of drive wheel axles without slip. The disadvantage of this arrangement is the reduced sensitivity at higher traction engine speeds, so that the slip indication of the wheel drive axle may not occur at all at higher rail vehicle speeds.

Jedním z používaných příkladů zapojení, kde dvě sledované hnací nápravy jsou vybaveny impulsními zdroji otáček, jež jsou spojeny s hradlovými obvody. K těmto je přes zpožďovací obvody paralelně připojen společný paměťový obvod, jehož výstupy jsou přivedeny na hradlové obvody.One of the wiring examples used, where the two monitored drive axles are equipped with pulse speed sources that are connected to the gate circuits. A common memory circuit is connected in parallel via the delay circuits, the outputs of which are connected to the gate circuits.

Dalším příkladem je ochranný obvod, pracující na principu rozdílu napětí na kotvách trakčních motorů.Another example is a protective circuit, working on the principle of voltage difference at the anchor of traction motors.

Nedostatkem všech uvedených ochranných zapojení je relativně velká necitlivost, jež je způsobena značným rozptylem charakteristik trakčních motorů a nepřesným vyhodnocováním rychlosti v blízkosti nuly. Také nestabilita parametrů nákolků a snímačů napětí může zapříčinit, že i v případě otáčení všech dvojkolí bez smyku se výstupní napětí jednotlivých snímačů od sebe liší a snímače je nutno individuálně ladit, což v podmínkách běžného provozu je těžko uskutečnitelné. Z tohoto důvodu je snížena citlivost a rychlost činnosti sysiému protismykové a protiskluzové ochrany.A disadvantage of all these protective circuits is the relatively high insensitivity, which is caused by a considerable dispersion of the characteristics of the traction motors and an inaccurate speed evaluation near zero. Also, instability of the wheel and voltage sensor parameters can cause that even if all wheelsets are skidded without shear, the output voltage of the individual sensors differs from one another and the sensors need to be individually tuned, which is difficult to achieve in normal operation conditions. For this reason, the sensitivity and speed of operation of the anti-skid and anti-skid system are reduced.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení elektronické ochrany proti skluzu a smyku trakčních vozidel s minimálně dvěma hnacími nápravami podle vynálezu. Jeho podstatou je, že výstup otáčkového čidla každé hnací nápravy je přes příslušný frekvenčně analogový převodník spojen s jedním ze samostatných vstupů výběrového členu rychlosti a současně s prvními vstupy odpovídající dvojice komparátorů jízdního a brzdného režimu téže nápravy. Výstup maxima výběrového členu rychlosti je přes integrátor brzdy a spínač maxima rychlosti spojen s druhými vstupy všech komparátorů brzdového režimu, zatímco výstup minima výběrového členu rychlosti je přes integrátor jízdy a spínač minima rychlosti připojen ke druhým vstupům všech komparátorů jízdního režimu.The above drawbacks are eliminated by the wiring of electronic slip and skid protection of traction vehicles with at least two drive axles according to the invention. It is based on the fact that the output of the rotary encoder of each drive axle is connected via one frequency analog converter to one of the separate inputs of the speed selector and simultaneously to the first inputs of the corresponding pair of driving and braking mode comparators of the same axle. The maximum select speed output is connected via the brake integrator and the maximum speed switch to the second inputs of all brake mode comparators, while the minimum select speed output is connected to the second inputs of all the travel mode comparators via the drive integrator and the low speed switch.

Integrátor brzdy a integrátor jízdy je vytvořen tak, že jeho vstup je připojen přes druhý vstupní odpor k neinvertujícímu vstupu prvního operačního zesilovače, jehož invertující vstup je spojen přes první vstupní odpor se společnou nulou. Výstup prvního operačního zesilovače je přes sériovou kombinaci stabilizačního odporu a integračního odporu překlenutého blokovací diodou spojen s invertujícím vstupem druhého operačního zesilovače připojeného svým neinvertujícím vstupem přes třetí vstupní odpor ke společné nule. Výstup druhého operačního zesilovače, tvořící současně výstup integrátoru brzdy nebo integrátoru jízdy, je propojen jednak přes zpětnovazební regulační odpor s neinvertujícím vstupem prvního operačního zesilovače a jednak přes integrační kapacitní prvek s integrujícím vstupem druhého operačního zesilovače. Ke spojovacímu bodu stabilizačního odporu s integračním odporem je připojena katodou první Zennerova dioda, jejíž anoda je spojena s anodou druhé Zennerovy diody připojené svou katodou ke společné nule. V integrátoru brzdy je blokovací dioda připojena ke spojovacímu bodu stabilizačního odporu s integračním odporem svou katodou a v integrátoru jízdy svou anodou.The brake integrator and travel integrator are formed such that their input is connected via a second input resistor to a non-inverting input of the first opamp, whose inverting input is coupled via a first input resistor to a common zero. The output of the first operational amplifier is connected to the inverting input of the second operational amplifier connected by its non-inverting input through a third input resistor to a common zero via a series combination of the stabilizing resistor and the integral resistor bridged by the blocking diode. The output of the second operational amplifier, which simultaneously forms the output of the brake integrator or the driving integrator, is coupled via a feedback control resistor to the non-inverting input of the first operational amplifier and via an integrating capacitive element to the integrating input of the second operational amplifier. A first Zenner diode is connected to the stabilizing resistance junction point with an integrating resistor, the anode of which is connected to the anode of the second Zenner diode connected by its cathode to a common zero. In the brake integrator, the blocking diode is connected to the coupling point of the stabilizing resistor with the integrating resistor by its cathode and in the driving integrator by its anode.

Zapojení elektronické ochrany umožňuje spínání komparátorů všech hnacích náprav jak jednotlivě, tak i skupinově, čímž umožňuje regulovat i případy synchronního skluzu nebo smyku. Použití integrátorů místo běžně užívaných derivačních členů při převodu otáček na analogovou hodnotu umožňuje vyhodnocovat i otáčky blízké nule. Použitím fotoelektrických otáčkových čidel se zvýší citlivost elektronického ochranného zapojení, což umožňuje přesné vyhodnocení obvodové rychlosti kola s krátkou časovou odezvou a přesné měření otáček až do nulové obvodové rychlosti.The wiring of electronic protection enables switching comparators of all drive axles both individually and in groups, thus allowing to control cases of synchronous slip or skidding. The use of integrators instead of commonly used differentiators when converting speed to analog value allows to evaluate near zero speed. The use of photoelectric speed sensors increases the sensitivity of the electronic protective circuit, allowing accurate evaluation of the peripheral speed of the wheel with a short response time and accurate speed measurement up to zero peripheral speed.

Na připojených výkresech je uveden příklad zapojení elektronické ochrany proti skluzu a smyku trakčních vozidel, kde na obr. 1 je znázorněno zapojení elektronické ochrany proti skluzu a smyku trakčních vozidel pro čtyři hnací nápravy, na obr. 2 podrobné zapojení integrátoru brzdy. Na obr. 3a, b, c, jsou zobrazeny průběhy vstupních a výstupních napětí integrátorů brzdy a jízdy v závislosti na obvodové rychlosti hnací nápravy.The attached drawings show an example of the electronic slip and skid protection of a traction vehicle, wherein Figure 1 shows the slip and skid protection of a traction vehicle for four drive axles, and Figure 2 shows a detailed integration of the brake integrator. Figures 3a, b, c show the input and output voltages of the brake and travel integrators as a function of the peripheral speed of the drive axle.

Výstup otáčkového čidla 1, 2, 3, 4 každé ze čtyř hnacích náprav je přes příslušný frekvenčně-analogový převodník 5, 6, 7, 8 spojen s jedním ze čtyř samostatných vstupů 91, 92, 93, 94 výběrového členu 9 rychlosti a současně vždy s prvními vstupy odpovídající dvojice komparátorů 14—18; 15—19; 16—20; 17—21 jízdního a brzdného režimu téže nápravy. Výstup 95 maxima výběrového členu 9 rychlosti je přes integrátor 10 brzdy a spínač 12 maxima rychlosti spojen s -druhými vstupy všech komparátorů 10, 19, 20, 21 brzdného režimu. Výstup 36 minima výběrového členu 9 rychlosti je přes integrátor 11 jízdy a spínač 13 minima rychlosti připojen ke druhým vstupům všech komparátorů 14, 15, 16, 17 jízdního režimu.The output of the speed sensor 1, 2, 3, 4 of each of the four drive axles is connected to one of the four separate inputs 91, 92, 93, 94 of the speed selector 9 at the same time via the respective frequency-analog converter 5, 6, 7, 8. with first inputs corresponding pair of comparators 14-18; 15—19; 16—20; 17—21 driving and braking modes of the same axle. The maximum output 95 of the speed select member 9 is coupled via the brake integrator 10 and the maximum speed switch 12 to the second inputs of all comparators 10, 19, 20, 21 of the brake mode. The minimum output 36 of the speed select member 9 is connected to the second inputs of all comparators 14, 15, 16, 17 by the travel integrator 11 and the speed switch 13.

Otáčková čidla 1, 2, 3, 4 hnacích náprav mohou být různého typu, avšak nejvýhodnějšími se jeví čidla fotoelektrická, která mají velký počet impulsů na otáčku a umožňují přesné vyhodnocování obvodové rychlosti kola s krátkou časovou odezvou, jejich výhodou je i přesné měření otáček v blízkosti nuly. Impulsní výstup otáčfcového čidla 1, 2, 3, 4 každé hnací nápravy převedený na analogovou hodnotu je samostatně zaveden do výběrového členu 9 rychlosti a zároveň do prvních vstupů dvojice komparátorů 14—18; 15—19; 16—20; 17—21 jízdního a brzdného režimu příslušné hnací nápravy. Na výstupu 9S minima výběrového členu 9 rychlosti je analogová hodnota nejmenší obvodové rychlosti kola první až čtvrté hnací nápravy, která vstupuje přes integrátor 11 jízdy do druhých vstupů všech komparátorů 14, 15, 16, 17 jízdního režimu sepnutím spínače 14 minima rychlosti. Na výstupu 95 maxima výběrového členu 9 je hodnota nejvyšší obvodové rychlosti kola hnacích náprav, která vstupuje přes integrátor 10 brzdy do všech komparátorů 18, 19, 20, 21 brzdného režimu při sepnutí spínače 12 maxima rychlosti.The drive axle sensors 1, 2, 3, 4 may be of different types, but photoelectric sensors, which have a large number of pulses per revolution and allow accurate evaluation of the peripheral speed of the wheel with a short time response, seem to be most advantageous. near zero. The pulse output of the rotary encoder 1, 2, 3, 4 of each drive axle converted to an analog value is separately applied to the speed selection member 9 and simultaneously to the first inputs of the pair of comparators 14-18; 15—19; 16—20; 17—21 driving and braking modes of the respective drive axle. At the minimum output 9S output 9S, there is an analog value of the lowest circumferential speed of the first to fourth drive axle wheel that enters through the driving integrator 11 to the second inputs of all driving comparators 14, 15, 16, 17 by closing the low speed switch 14. At the maximum output 95 of the selector member 9 is the value of the maximum peripheral speed of the drive axle wheel that enters through the brake integrator 10 to all the braking mode comparators 18, 19, 20, 21 when the maximum speed switch 12 is closed.

Pro správnou funkci ochrany v okamžiku synchronního smyku je nutně mít derivaci obvodové rychlosti nákolků, která je přesným vyjádřením velikosti skluzu a smyku. Derivace je velmi choulostivá na zvlnění, kterému se nelze vyhnout při převodu otáček na analogovou hodnotu, obzvláště při kritických otáčkách v okolí nulové rychlosti. Další problém je v tom, že informace o derivaci trvá pouze po dobu změny rychlosti, to je po dobu zrychlení nebo zpomalení. Dojde-li například při brzdění k synchronnímu smyku, pak v okamžiku zablokování všech kol zmizí jakákoliv informace o smyku. Proto je v uvedeném zapojení nahrazen derivační člen zpětnovazebním jednosměrným integrátorem 10, 11 brzdy nebo jízdy. Integrační konstanta RC vytvořená integračním odporem 38 a integračním kapacitním prvkem 40 je zvolena tak, aby integrátor 10, 11 brzdy a jízdy stačil sledovat vstupní analogovou hodnotu rychlosti do mezní hodnoty, která je v případě integrátoru 11 jízdy dána maximálním zrychlením vozidla, např. 2ms~². Výstup 112 integrátoru jízdy 11 sleduje bez zpoždění vstup 111 integrátoru až do nastavení integrační konstanty, je-li zrychlení větší, znamená to, že došlo k prokluzu kola, nebo kol hnacích náprav a výstup 112 integrátoru 11 jízdy má zpoždění oproti svému vstupu 111. Obdobně je tomu u sledování smyku pomocí integrátoru 10 brzdy, ve kterém je integrační konstanta RC nastavena na maximální zpomalení rychlosti, například 5 ms^-2. Je-li zpomalení větší, znamená to, že došlo ke smyku.For the correct function of protection at the time of synchronous shear, it is necessary to have a derivative of circumferential velocity of the knees, which is an accurate expression of the slip and shear size. The derivative is very delicate to ripple, which cannot be avoided when converting speed to analog value, especially at critical speed around zero speed. Another problem is that the derivative information lasts only for the time of the rate change, that is, for the time of acceleration or deceleration. For example, if synchronous skid occurs during braking, any skid information disappears when all wheels are locked. Therefore, in said circuit, the derivative member is replaced by a feedback unidirectional integrator 10, 11 of the brake or travel. The integration constant RC formed by the integrating resistor 38 and the integrating capacitance element 40 is selected such that the brake and travel integrator 10, 11 can track the analog input speed up to the limit value given by the vehicle integrator 11 at maximum vehicle acceleration, e.g. ² . Drive integrator output 112 monitors the integrator input 111 without delay until the integration constant is set, if the acceleration is greater, this means that the wheel or drive axle wheels slip and the driver integrator output 112 is delayed from its input 111. Similarly this is the case with shear monitoring by the brake integrator 10, in which the integration constant RC is set to a maximum deceleration rate, for example 5 ms ^-2 . If the deceleration is greater, it means that there is a skid.

Na prvním a druhém vstupu odpovídajícího komparátorů 14, 15, 16, 17 jízdního režimu hnací nápravy, která se dostane do skluzu, vznikne rozdíl dvou hodnot, při kterém tento sepne. První hodnotou je analogová hodnota skutečné rychlosti hnací nápravy a druhou je výstupní hodnota integrátoru 11 jízdy. Dojde-li ke smyku alespoň jedné hnací nápravy, vznikne opět rozdíl dvou hodnot na příslušném komparátorů 18,On the first and second input of the corresponding comparators 14, 15, 16, 17 of the driving mode of the driving axle which gets in slip, there is a difference of two values at which it switches. The first value is the analog value of the actual speed of the drive axle and the second is the output value of the driving integrator 11. If at least one drive axle is sheared, there will again be a difference of two values on the respective comparators 18,

19, 20, 21 brzdného režimu, který sepne. V případě synchronního smyku hnacích náprav, spínají všechny komparátory 18, 19,19, 20, 21 of the braking mode that switches. In the case of synchronous shear of the drive axles, all comparators 18, 19,

20, 21 brzdného režimu najednou a stejně tak při synchronním prokluzu kol komparétory 15, 16, 17, 18 jízdního režimu. Jejich výstupními signály jsou pak řízeny nezakreslené obvody, které zajišťují odstranění nežádoucích jevů v pohonu vozidla.20, 21 braking mode at the same time, as well as the comparators 15, 16, 17, 18 driving mode in synchronous wheel slip. Their output signals are then controlled by unclosed circuits, which ensure removal of unwanted phenomena in the vehicle drive.

Rozdíl, při kterém komparátor 14, 15, 16, 17 a 18, 19, 20, 21 jízdního a brzdného režimu spíná, lze libovolně nastavit a také lze libovolně nastavit jeho lineární závislost na rychlosti vozidla. Z důvodu zabezpečení funkce ochrany je v režimu jízdy sepnut spínač 12 minima rychlosti, čímž jsou připojeny k výběrovému členu 9 integrátor 11 jízdy a všechny komparátory 14, 15, 16, 17 jízdního režimu první až čtvrté hnací nápravy, kdežto integrátor 10 brzdy je odpojen a navíc je blokována činnost všech komparátorů 18, 19, 20, 21 brzdného režimu všech čtyř hnacích náprav. V režimu brzdy je spojen integrátor 10 brzdy s odpovídajícími komparátory 18, 19, 20, 21 brzdného režimu pomocí spínače 12 maxima rychlosti, přičemž integrátor 11 jízdy je odpojen a zároveň je blokována činnost všech komparátorů 14, 15, 16, 17 jízdního režimu.The difference in which the comparator 14, 15, 16, 17 and 18, 19, 20, 21 switches the driving and braking modes can be arbitrarily adjusted and its linear dependence on the vehicle speed can also be arbitrarily adjusted. In order to provide a protection function, the cruise control switch 12 is closed in driving mode, thereby connecting the driving integrator 11 and all driving comparators 14, 15, 16, 17 of the first to fourth driving axles to the selector 9, while the brake integrator 10 is disconnected and in addition, the operation of all comparators 18, 19, 20, 21 of the braking mode of all four drive axles is blocked. In brake mode, the brake integrator 10 is coupled to the corresponding brake mode comparators 18, 19, 20, 21 by a speed limit switch 12, wherein the driving integrator 11 is disengaged and at the same time the operation of all driving comparators 14, 15, 16, 17 is blocked.

Integrátor 10 brzdy dle obr. 2 je vytvořen tak, že k jeho vstupní svorce, respektive ke vstupu 101, je přes druhý vstupní odpor 31 připojen neinvertující vstup prvního operačního zesilovače 32, jehož invertující vstup je spojen přes první vstupní odpor 30 se společnou nulou. Výstup prvního operačního zesilovače 32 je přes sériovou kombinaci stabilizačního odporu 33 a integračního odporu 38 překlenutého blokovací diodou 37 spojen s invertujícím vstupem druhého operačního zesilovače 41 připojeného svým neinvertujícím vstupem přesThe brake integrator 10 of FIG. 2 is formed such that a non-inverting input of a first opamp 32 is connected to its input terminal or input 101, respectively, through a second input resistor 31, the inverting input of which is coupled via a first input resistor 30 to a common zero. The output of the first operational amplifier 32 is connected to the inverting input of the second operational amplifier 41 connected via its non-inverting input via a series combination of the resistor 33 and the integral resistor 38 bridged by the blocking diode 37.

4 2.297 třetí vstupní odpor 39 ke společné nule. Výstup druhého operačního zesilovače 41 tvořící současně výstupní svorku či výstup 102 integrátoru 10 brzdy je propojen jednak přes zpětnovazební regulační odpor 34 s neinvertujícím vstupem prvního operačního zesilovače 32 a jednak přes integrační kapacitní prvek 40 s invertujícím vstupem druhého operačního zesilovače 41. Ke spojovacímu bodu 42 stabilizačního odporu 33 s integračním odporem 38 je připojena katodou první Zennerova dioda 35, jejíž anoda je spojena s anodou druhé Zennerovy diody 26 připojené svou katodou ke společné nule. Ke spojovacímu bodu 42 je blokovací dioda 37 připojena katodou.4 2.297 third input resistance 39 to common zero. The output of the second operational amplifier 41 simultaneously forming the output terminal 102 of the brake integrator 10 is coupled via the feedback control resistor 34 to the non-inverting input of the first operational amplifier 32 and the integrating capacitive element 40 to the inverting input of the second operational amplifier 41. a resistor 33 with an integral resistor 38 is connected by a cathode of a first Zenner diode 35, whose anode is connected to the anode of a second Zenner diode 26 connected by its cathode to a common zero. A blocking diode 37 is connected to the connection point 42 by a cathode.

Integrátor 11 jízdy má obdobné zapojení, lišící se pouze označením svého vstupu 111 a výstupu 112 a zejména tím, že ke spojovacímu bodu 42 je blokovací dioda 37 připojena anodou.The driving integrator 11 has a similar circuit, differing only by the designation of its input 111 and output 112, and in particular by the fact that the blocking diode 37 is connected to the connecting point 42 by an anode.

V obou případech se jedná o zpětnovazební jednosměrné integrátory, jelikož prvním stupněm je komparátor, který porovnává záporné vstupní napětí Ui přiváděné v prvním případě ze vstupu 101 integrátoru brzdy přes druhý vstupní odpor 31 na neinvertující vstup prvního operačního zesilovače 32 s kladným výstupním napětím Už integrátoru lil brzdy, respektive z výstupu druhého operačního zesilovače 41 přes zpětnovazební regulační odpor 34, přivedeným na stejný vstup tohoto prvního operačního zesilovače 32. Ke stabilizaci jeho výstupního napětí jsou k jeho výstupu připojeny obě Zennerovy diody 35, 36 a stabilizační odpor 33. Toto výstupní napětí je současně vstupním napětím integračního členu s integrační konstantou RC. Vzrůstá-li vstupní napětí Ui integrátoru 10 brzdy, objeví se na jeho výstupu 102 kladné napětí bez zpoždění, podle vztahu kdeBoth are feedback unidirectional integrators since the first stage is a comparator that compares the negative input voltage Ui supplied in the first case from the brake integrator input 101 via the second input resistor 31 to the non-inverting input of the first opamp 32 with positive integrator output voltage 11i. brakes, respectively from the output of the second operational amplifier 41 via a feedback control resistor 34, applied to the same input of the first operational amplifier 32. To stabilize its output voltage, both Zenner diodes 35, 36 and a stabilization resistor 33 are connected to its output. at the same time the input voltage of the integrating element with the integration constant RC. If the input voltage Ui of the brake integrator 10 increases, a positive voltage will appear at its output 102 without delay, according to the relation:

R34 — hodnota zpětnovazebního regulačního odporu 34,R34 - feedback control resistance value 34,

R31 — druhý vstupní odpor 31.R31 - second input resistance 31.

V případě skokové změny vstupního napětí Ui integrátoru 10 brzdy z nuly na jmenovitou hodnotu, tj. při ukončení smyku obr. 3a, bude odezva jeho výstupního napětí Už okamžitá, dle obr. 3c. Při skokovém poklesu vstupního napětí Ui na nulu, to jest ve smyku, vrací se výstupní napětí Už do nulové hodnoty, obr. 3c, ale se zpožděním daným integrační konstantou RC. Obdobou funkce integrátoru 10 brzdy je činnost integrátoru 11 jízdy, lišící se opačnou odezvou jeho výstupního napětí Už, dle obr. 3b. Znamená to, že při skokovém nárůstku jeho vstupního napětí Ui, tj. při rozjezdu, kdy dochází ke skluzu, výstupní napětí U2 narůstá se zpožděním daným integrační konstantou RC a při poklesu vstupního napětí Ui na nulu, tj. při ukončení skluzu, sleduje výstupní napětí U2 vstupní napětí Ui bez zpoždění. V obou zapojeních integrátorů 10, 11 brzdy a jízdy lze libovolně zvolit integrační konstantu RC dle provozních podmínek brzdného a jízdného režimu. Znamená to, že oba zpětnovazební jednosměrné integrátory 10, 11 s přenosem podle obr. 3b a 3c mají činitel A zesílení podle vztahu _{A =} ^R34 ......In the event of a step change of the brake integrator input voltage U1 from zero to the nominal value, i.e., at the end of the shear of FIG. 3a, its output voltage response will be instantaneous, according to FIG. When the input voltage Ui drops to zero, that is to say in shear, the output voltage already returns to zero, Fig. 3c, but with the delay given by the integration constant RC. A similar function of the brake integrator 10 is the operation of the driving integrator 11, differing in the opposite response of its output voltage Uz, according to FIG. 3b. This means that when the input voltage Ui increases, ie when starting to slip, the output voltage U2 increases with the delay given by the integration constant RC, and when the input voltage Ui drops to zero, ie when the slip ends, it monitors the output voltage U2 input voltage Ui without delay. In both the brake and driving integrators 10, 11, the integration constant RC can be freely selected according to the brake and driving mode operating conditions. This means that both feedback unidirectional integrators 10, 11 with transmission according to Figs. 3b and 3c have a gain factor A according to the relation _{A =} ^R34 ......

R31R31

Zapojení elektronické ochrany proti skluzu a smyku trakčních vozidel je možno využít v železniční a městské hromadné dopravě u kolejových vozidel závislé trakce.The connection of electronic protection against traction and skidding of traction vehicles can be used in rail and urban mass transport of rail vehicles of dependent traction.

Claims

SUBJECT

Wiring of electronic slip and shear protection of traction vehicles with at least two drive axles, characterized in that the output of the speed sensor (1, 2) of each drive axle is connected to one of the separate inputs via a respective frequency-analog converter (5, 6) (91, 92) a speed selection member (9) and, simultaneously with the first inputs, a corresponding pair of comparators (14, 18j; (15, 19) of the driving and braking mode of the same axle), the maximum output (95) of the speed selection member (9) being via the brake integrator (10) and the maximum speed switch (12) connected to the second inputs of all brake mode comparators (18, 19), while the minimum output (96) of the speed select member (9) is via the integrator (11j) and the switch (13) minimum speed connected to the second inputs of all comparators (14, 15j driving mode).

2. The electronic protection circuit according to claim 1, characterized in that the input (101, 111) of the brake integrator (10) and the driving integrator (11) is connected via a second input resistor (31) to a non-inverting input of the first operational amplifier (32). whose inverting input is coupled via a first input resistor (30) to a common zero and its output is connected to an inverting input of a second opamp (41) connected via a series combination of a resistor (33) and an integrating resistor (38) spanned by a blocking diode (37) by its non-inverting input through the third input resistor (29) to common zero and the output of the second perforation amplifier (41j), which simultaneously forms the output (102, 112) of the brake integrator (10) and the travel integrator (11) 34) with a non-inverting input of the first operational amplifier (32) and, secondly, via an integrating capacitive element (40) with an inverting input a second operational amplifier (41), wherein a first Zenner diode (35) is connected to the anode (42) of the stabilizing resistor (33) with an integral resistor (38), the anode of which is connected to the anode of the second Zenner diode (36) cathode to common zero.

An electronic protection circuit according to claim 2, characterized in that in the brake integrator (10) the blocking diode (37) is connected to the coupling point (42j) by a cathode and in the integrator (11j by its anode).