CS265582B1 - Zařízení pro snímání otáček trakčních vozidel - Google Patents

Abstract

Řeší zařízení pro snímání otáček jednotlivých náprav hlavně trakčních vozidel. Je realizováno pomocí stále kmitajícího vysokofrekvenčního oscilátoru, snímacího rezonančního obvodu tvořeného vinutím snímací cívky, kondenzátorem a tyčovým magnetickým jádrem, kolem kterého se pohybují zuby ozubeného kola z kovového materiálu. Významnou součástí tohoto zařízení je testovací obvod, který je schopen generovat napětí, např. pravoúhlého průběhu, které prověří nejen obvody zařízení, ale i obvody na tyto snímače navazující. Je určen pro snímání rychlosti, skluzu, nebo smyku vozidel různých typů.

Description

Vynález se týká zařízeni pro snímání otáček trakčních vozidel určeného zejména pro snímání frekvence průchodu zubů kovového ozubeného kola mechanicky spojeného například s nápravou trakčního vozidla za účelem měření rychlosti a vyhodnoceni skluzu nebo smyku vzájemným porovnáním rychlosti otáčení jednotlivých náprav.

Dosud jsou známa indukčnostní zařízeni, která pro snímání frekvence průchodu zubů používají snímače otáček, kde zubová, kovová clona se pohybuje v jeho štěrbině, čímž jednotlivými zuby přerušuje kladnou vazbu oscilačního obvodu, který je součásti všech typů indukčnostnlch snímačů otáček. U těchto typů snímačů otáček je nutno zajistit malou vzduchovou mezeru mezi ozubenou clonou a snímacím magnetickým obvodem oscilačnfho obvodu, vyžaduje to velmi přesné vedení zubové clony ve štěrbině snímače otáček, což je pro těžké provozní podmínky, např. na trakčních vozidlech velmi obtížně realizovatelné. Dále jsou známé snímače otáček, nazývané čelní, kde ozubené kolo prochází v bezprostřední blízkosti magnetického obvodu jeho vysokofrekvenčního oscilátoru, čímž ovlivňuje amplitudu tohoto oscilátoru. U těchto snímačů otáček je velmi obtížné zajistit konstantní amplitudu vysokofrekvenčních kmitů oscilátoru ve velkém rozsahu pracovních teplot, který je požadován např. u trakčních vozidel. Jsou známa i zapojení snímačů otáček, která využívají změny indukčnosti při průchodu zubů ozubeného kola v magnetickém poli cívky, přičemž se vyhodnocuje změna její impedance. Tyto typy snímačů mají výstupní signál značně otáčkově závislý.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vstupní svorka napájecího napětí je přes napájecí vstup testovacího obvodu připojena na stabilizační obvody, jejichž první výstup je připojen na napájecí vstup tvarovacího obvodu a jejich druhý výstup je připojen na napájecí vstup vysokofrekvenčního oscilátoru, k jehož prvnímu a druhému výstupu je svými vývody připojeno vazební vinutí vysokofrekvenčního oscilátoru, které je prostřednictvím tyčového magnetického jádra vázáno na vinutí snímací cívky, k jejímž vývodům je paralelně připojen kondenzátor, který je jedním vývodem připojen ke společné nule snímače otáček a druhým vývodem přes signálový vstup detektoru na vstup tvarovacího obvodu, jehož výstup je připojen k výstupní svorce snímače otáček. Druhý výstup stabilizačních obvodů je připojen na napájecí vstup detektoru. Na řídicí vstup testovacího obvodu je připojena svorka externího signálu.

Zařízení pro snímáni otáček trakčních vozidel podle vynálezu odstraňuje dosavadní výše uvedené nevýhody a jeho hlavní výhoda spočívá v tom, že velmi jednoduchých způsobem pomocí testovacího obvodu, na základě externího signálu umožňuje prověřit správnost funkce nejen všech vnitřních obvodů snímače otáček, ale i navazujících obvodů protiskluzové a protlsmykové ochrany při stojícím ozubeném kole.

Na přiloženém obrázku je příklad praktického provedení vynálezu zařízení pro snímáni otáček trakčních vozidel v blokovém uspořádáni.

Zařízení pro snímání otáček trakčních vozidel sestává z vysokofrekvenčního oscilátoru JL s napájecím vstupem a, prvním a druhým výstupem b, c. Vysokofrekvenční oscilátor _1 je realizován např^ jako tranzistorový oscilátor s oscilačnim obvodem v kolektoru tranzistoru, s nímž do série ge připojeno vazební vinutí 2 ^a přes magnetický obvod tvořený tyčovým magnetickým jádrem 2 vinutí snímací cívky 4, k níž je paralelně připojen kondenzátor 2· Dále sestává z detektoru 2 ^se signálovým vstupem d a napájecím vstupem e, který je realizován např. jako emitorový sledovač s velkým vstupním odporem, který pracuje jako demodulátor. Tvarovací obvod T_.se signálovým vstupem 2 ^a napájecím vstupem i, na jehož výstup je připojena výstupní svorka B snímače otáček je realizován např. jako tranzistorový Schmittův obvod. Stabilizační obvody 2 ^s prvním a druhým výstupem 2, h jsou realizovány např. pomoci stabilizátorů v integrovaném provedeni s vysokým stupněm stabilizace. K těmto stabilizačním obvodům 8 je připojen testovací obvod 2 ^s řídicím vstupem 2 ^a napájecím vstupem k, který je realizován např. jako generátor nízké frekvence např. pravoúhlého průběhu pomocí tranzistorových nebo integrovaných klopných obvodů. Vstupní svorka A napájecího napětí je připojena k napájecímu vstupu k testovacího obvodu 2 ^a svorka C externího signálu je připojena k jeho řídicímu vstupu j. Ozubené kolo 10 z kovového materiálu je např. součástí nápravy trakčního vozidla a je umístěno tak, aby jeho zuby procházely v bezprostřední blízkosti zařízení pro snímáni otáček.

Zařízení podle vynálezu pracuje tak, že vysokofrekvenční oscilátor JL kmitá trvale na vysoké frekvenci např. 10 MHz. Na vazebním vinutí J3 vysokofrekvenčního oscilátoru 2 jsou vysokofrekvenční kmity, které prostřednictvím tyčového magnetického jádra 2 se indukují do paralelního rezonančního obvodu tvořeného vinutím snímací cívky 4 a kondenzátorem 5. Průchodem zubu ozubeného kola 10 kolem konce tyčového magnetického jádra 2 dochází k rozladění rezonančního obvodu tvořeného vinutím snímací cívky 4 a kondenzátorem tím k poklesu amplitudy vysokofrekvenčních kmitů na signálovém vstupu d detektoru ťi· Na výstupu detektoru ť> poklesne detekované napětí, což na výstupu tvarovacího obvodu 2» tj. na výstupní svorce B snímače otáček, představuje logickou nulu. V případě, že zub ozubeného kola 10 je mimo konec tyčového magnetického jádra 2< 3^{e na} výstupní svorce B snímače otáček logická jednotka. Testovací obvod 9 je na vstupní svorce A napájecího napětí napájen napětím, např. v rozsahu +15 + +30 V. Tímto napětím jsou přes testovací obvod 2 napájeny i stabilizační obvody 2· V případě, že na svorku C externího signálu je přiveden externí signál, testovací obvod 9 na svém výstupu generuje napětí nízké frekvence, např. pravoúhlého průběhu, které ve své dolní úrovni způsobí pokles na druhém výstupu h stabilizačních obvodů 2, tj. pokles napájecího napětí pro vysokofrekvenční oscilátor JL, což má za následek jeho rozladěni vzhledem k paralelnímu rezonančnímu obvodu tvořenému vinutím snímací cívky 2 ^a koncenzátorem 2· ^T° ^{se ve} svých důsledcích projeví na výstupní svorce B snímače otáček napětím pravoúhlého průběhu s frekvencí generovanou testovacím obvodem 2Výše popsané zařízení pro snímání otáček trakčních vozidel lze použít pro měření rychlosti, vyhodnoceni skluzu nebo smyku zejména elektrických lokomotiv, motorových vozů, trolejbusů, tramvají apod.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Zařízení pro snímání otáček trakčních vozidel s vysokofrekvenčním oscilátorem, stabilizačními obvody vyznačený tlm, že vstupní svorka (A) napájecího napětí je přes napájecí vstup (k) testovacího obvodu (9) připojena na stabilizační obvody (8), jejichž první výstup (g) je připojen na napájecí vstup (i) tvarovacího obvodu (7) a jejich druhý výstup (h) je připojen na napájecí vstup (a) vysokofrekvenčního oscilátoru (1) k jehož prvnímu a druhému výstupu (b, c) je svými vývody připojeno vazební vinutí (3) vysokofrekvenčního oscilátoru (1), které je prostřednictvím tyčového magnetického jádra (2) vázáno na vinutí snímací cívky (4) k jejímž vývodům je paralelně připojen kondenzátor (5), který je jedním vývodem připojen ke společné nule snímače otáček a druhým vývodem přes signálový vstup (d) detektoru (6) na vstup (f) tvarovacího obvodu (7), jehož výstup je připojen k výstupní svorce (B) snímače otáček, přičemž druhý výstup (h) stabilizačních obvodů (8) je připojen na napájecí vstup (e) detektoru (6) a přičemž na řídicí vstup (j) testovacího obvodu (9) je připojena svorka (C) externího signálu.