DE2531032C2 - Schlupf- und Schleuderschutzvorrichtung für eine laufachsenlose elektrische Lokomotive - Google Patents
Schlupf- und Schleuderschutzvorrichtung für eine laufachsenlose elektrische LokomotiveInfo
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Description
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Schlupfmeß- und Schleuderschutzvorrichtung für eine
elektrische Lokomotive nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (DE-PS 11 78 889).
Bei einer Lokomotive ziehen die beiden Drehgestelle unabhängig voneinander. Wenn die Adhäsion der Räder
auf der Schiene schlecht wird, entsteht ein Schlupf. Dieser Schlupf kann mehr oder weniger erheblich sein, und
von einem gewissen Wert an spricht man von »Schleudern«, d. h. die Räder gehen hinsichtlich der Geschwindigkeit
durch, die Zugleistung wird aber im Gegenteil nahezu Null.
Um diesem Mangel abzuhelfen, muß ein Kraftregler den mit dem Schienenzustand verträglichen Schlupf ermitteln,
um die optimale Zugleistung zu erzielen.
Ein solcher Regler wird in Abhängigkeit von den Ableitungen der Rädergeschwindigkeit gesteuert, doch
zeigt es sich, daß zur Erzielung einer zufriedenstellenden Feinstufigkeit der Wirkung man auch der Geschwindigkeitsdifferenz
zwischen der Umfangsgeschwindigkeit des gleitenden Rades und der Geschwindigkeit
auf der Schiene Rechnung tragen muß. Man erhält diese Differenz leicht durch Vergleich der Winkelgeschwindigkeit
eines Rades eines gleitenden Drehgestells mit derjenigen eines nicht gleitenden Drehgestells.
Leider stellt man, wenn die Adhäsion auf den Schienen schlecht ist, sehr häufig fest, daß alle beiden Drehgestelle
der Lokomotive gleiten, und dann ist es nicht mehr möglich, eine Geschwindigkeitsabweichung durch einfachen
Vergleich zu bestimmen.
Somit muß als Funktion verschiedener Parameter eine Geschwindigkeit ermittelt werden, die derjenigen eines
nicht gleitenden Drehgestells entspricht, um dann durch Vergleich die wirkliche Geschwindigkeitsabweichung
zu gewinnen.
Aus der DE-PS 11 78 889 ist bereits eine Vorrichtung
zur Erfassung des Schleuderns oder Gleitens der Treibräder bei laufachslosen Schienentriebfahrzeugen bekannt,
bei der die Differenz zwischen den Beschleunigungen von Treibrad und Fahrzeug gebildet und im
Falle einer Grenzwertüberschreitung des Differenzsignals dieses integriert wird. Bei einer Grenzwertüberschreitung
wird ein Schleudersignal erzeugt, das für die Dauer des Schleuderns bzw. Gleitens anhält und für
eine Steuerung des Fahrzeugs verwendet ist. Das integrierte Differenzsignal kennzeichnet den Unterschied
von Fahrzeug- und Treibradgeschwindigkeit; es wird bei Überschreiten eines vorgebbaren Grenzwerts ebenfalls
zur Erzeugung dieses Schleudersignals verwendet. Das Ende des Schleudersignals wird durch das Verschwinden
des Zeitintegrals des Beschleunigungsunterschiedes bestimmt. Das Treibradbeschleunigungssignal
wird von einem Drehbeschleunigungsgeber oder durch Differenzieren des Ausgangssignals eines Tachodynamos
erhalten, das Fahrzeugbeschleunigungssignal von einem linearen, z. B. seismischen Trägheits-Beschleunigungsmesser.
Da Lokomotiven betriebsbedingt starken Erschütterungen unterliegen, ist es erwünscht, Trägheits-Beschleunigungsmesser
zu vermeiden.
Aus der DE-OS 15 80 936 ist ein Verfahren zur Nachbildung
einer Laufachse für Schleuder-Gleitschutz-Einrichtungen zu entnehmen, bei der die zu einem Geschwindigkeitsvergleich
herangezogene Fahrzeuggeschwindigkeitsgröße bis zum Beginn eines Schleuderns oder Gleitens auf dem Geschwindigkeitsmeßwert der
Drehgeschwindigkeit der Antriebsachsen als Integrationskonstante gehalten wird. Bei Einsetzen eines
Schleuderns oder Gleitens wird der Bewegungszustand des Fahrzeugs durch ein Beschleunigungsmeßwerk gemessen.
Die Erfindung wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Schlupfmeß- und
Schleuderschutzvorrichtung für eine elektrische Lokomotive anzugeben, die ohne ein besonderes Beschleunigungsmeßwerk
zur Ermittlung des Bewegungszustandes des Fahrzeugs auskommt.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Fahrzeugbeschleunigung
aus dem ohne weiteres verfügbaren Motorenstrom der Lokomotive ableitbar ist. Gemäß
vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich Einflüsse von Streckenneigung — Gefälle, Steigung
— sowie Luftwiderstand berücksichtigen.
Zum einschlägigen Stand der Technik wird zusätzlich auf die DE-PS 11 74 822 verwiesen, aus der eine Einrichtung
zur Erfassung des Schleuderns oder Gleitens von angetriebenen bzw. gebremsten Achsen in Schienentriebfahrzeugen
zu entnehmen ist, bei der ein erneutes Hochschalten der Steuereinrichtung im Sinne einer Erhöhung
der Kräfte zwischen Rad und Schiene vom Verschwinden eines vom zweiten Differentialquotienten
der Tachomaschinenspannung nach dem Zurückschalten gebildeten Steuersignals abhängig gemacht ist. Die
Erfindung zeigt demgegenüber einen einfachen Weg wie mittels der zweiten Ableitung der Radgeschwindigkeit
ein empfindliches Signal zur Ermittlung eines möglichen Schlupfeinsatzes gewonnen werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen nachstehend näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Schaltungsschema zur Ermittlung der Geschwindigkeitsabweichung
für jedes Drehgestell,
F i g. 2 eine Verbesserung der Schaltung nach F i g. 1 durch Schaltelemente zur Blockierung des Systems bei
fehlendem Schlupf,
F i g. 3 ein Prinzipschaltbild zur Gewinnung eines Signals zur Anzeige des Schlupfeinsatzes,
F i g. 4 ein komplettes Schaltschema für die Sperrung des Schlupfeinsatzsignals,
F i g. 5 ein rückgekoppeltes System zur Gewinnung der Beschleunigung der elektrischen Lokomotive,
F i g. 6 in einem Diagramm die tatsächliche Beschleunigung als Funktion der Kraft für eine gegebene Masse,
F i g. 7 das Diagramm nach F i g. 6 bei einer angenommenen Steigung,
F i g. 8 beide Diagramme kombiniert,
F i g. 9 das Diagramm mit zusammengesetzten Beschleunigungswerten,
F i g. 10 ein aus F i g. 5 weiterentwickeltes Blockschema unter Einbeziehung eventueller Gefälle und
Fig. 11 eine Schaltungsergänzung zur zusätzlichen Berücksichtigung des Fahrtwiderstandes in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit.
Zunächst sei auf das Prinzip der Gewinnung der Geschwindigkeitsabweichung
Δ ^eingegangen.
Die Geschwindigkeitsabweichung ist die Differenz zwischen der tatsächlichen Geschwindigkeit Vr der Lokomotive
und der Umfangsgeschwindigkeit V&> des Rades
± AV = Vr- V(O
Man kann ebensogut sagen, daß die Geschwindigkeitsabweichung das Integral der Differenz zwischen
der tatsächlichen Beschleunigung yR der Lokomotive
und der Beschleunigung γωdes Rades ist:
± AV =
Die letztere Form wird angewendet, und folglich genügt eine Bestimmung des Wertes der tatsächlichen Beschleunigung,
um die Geschwindigkeitsabweichung für jedes Drehgestell zu erhalten, d. h. AV\ für das Drehgestell
1 und AV2 für das Drehgestell 2. Fig. 1 zeigt ein
Schaltungsschema für die Ausführung der Operation: die Differenzen yR—γωί bzw. yR—ycm werden in Komparatoren
gebildet und mittels zugehöriger Integratoren — integriert, so daß die entsprechenden Geschwindigkeitsabweichungen
AV\ bzw.ΔV2 entstehen.
Im Hinblick darauf, daß die exakte zeitliche Bestimmung der tatsächlichen Beschleunigung yn eine ziemlich
heikle Angelegenheit ist (darüber wird später noch ausführlicher berichtet), empfiehlt sich eine Blockierung
Ae*c Qi/ctAmc K*»i f*»hl<*nr!i»rn Qr^hliinf
Deshalb wird jedes Drehgestell durch einen Detektor überwacht, der einen Schlupfeinsataz anzeigt und die
Information B\ für das Drehgestell 1 sowie die Information B2 für das Drehgestell 2 liefert. In F i g. 2 ist ein
derart verbessertes Schema dargestellt. Bei Anwesenheit der Information B\ und/oder B2 gelangen die Signale
yR-yan bzw.yR-yox über entsprechende UND-Glieder
Ut, Ui auf die jeweiligen Integratoren — an deren
Ausgängen wieder (wie in Fig. 1) die Geschwindigkeitsabweichungen Δ Vi bzw. Widerscheinen. Das jedem
UND-Glied Uu U2 zugeordnete Hilfs-UND-Glied HU1
bzw. HU2 mit einem negierten Eingang ist in diesem Fall
gesperrt. Entfällt dagegen z. B. die Information B] (kein
Schlupf), so kann das Signal yR—ya>\ wegen Sperrung
des UND-Gliedes Uu U2 nicht auf den Integrator gelangen;
dagegen ist das zugeordnete Hilfs-UND-Glied mit einem negierten Eingang jetzt offen und gewährleistet
in Verbindung mit der dargestellten Schaltung, daß JV,
— bzw. wenn am Drehgestell 2 ebenfalls kein Schlupf auftritt, auch Δ V2 - ständig den Wert 0 annimmt.
Jetzt soll das Funktionsprinzip der Schlupfdetektoren betrachtet werden. Jede Beschleunigungsänderung erfordert
erhöhte Aufmerksamkeit, denn sie kann mit einer Änderung der Beschleunigungskraft übereinstimmen,
die vom Lockführer verlangt wird, aber nicht in einem Ausmaß, daß es zum Gleiten kommt, oder aber,
diese Änderung kann tatsächlich einem Schlupfeinsatz entsprechen. Eine sehr empfindliche Messung der zweiten
Ableitung γ" ω der Radgeschwindigkeit zeigt also
lediglich die Möglichkeit eines Schlupfes an. Diese Information, die sehr kurz sein kann, setzt eine Kippschaltung
K, die einige Sekunden in ihrem neuen Zustand verharrt, wobei das Δ V des entsprechenden Drehgestells
(s. o.) seinen Wert annehmen kann, wenn es einen tatsächlichen Schlupf gibt. Fi g. 3 zeigt das Prinzipschema
zur Gewinnung der Information B, die einen Schlupfeinsatz anzeigt Das Rad-Beschleunigungssignal
γω gelangt auf das Differenzierglied P, und die Ableitung
γ"ω (d. h. die zweite Ableitung der Radgeschwindigkeit
Vcd) setzt eine Kippschaltung K, an deren Ausgang
das Signal B abgegeben wird.
Die Kippschaltung K bleibt augenscheinlich gesetzt, solange eine Änderung der Radbeschleunigung γω vorliegt
und kann erst einige Sekunden nach der letzten Änderung von γω zurückkippen.
F i g. 4 zeigt das komplette Schema für die Sperrung des Signals B. Ein ODER-Glied OSi empfängt zuerst die
in einem Differenzierglied P gebildete Ableitung des Signals yan über ein UND-Glied £4 dessen zweiter Eingang
invertiert ist Dieses UND-Glied läßt also, da B\ anfänglich Null ist, das Signal y"ω\ über das ODER-Glied
OSi zur Kippschaltung K durch. Sofort nach Setzen
der Kippschaltung K wird jedoch der invertierte Eingang des UND-Gliedes U3 tief; dieses UND-Glied
läßt dann das Signal y a>\ — falls es noch vorhanden ist
— nicht mehr durch, statt dessen übernimmt aber jetzt das Signal (//Vi)' die Aufgabe, die Kippschaltung K in
ihrem Setz-Zustand aufrechtzuerhalten.
Wie bereits ausgeführt, ist die Ermittlung der tatsächlichen Beschleunigung /« der Lokomotive (die bei
Schlupf oder Schleudern keineswegs mit der Rad-Beschleunigung übereinstimmen muß) bei der vorgeschlagenen
Methode das wichtigste Problem. Durch Integration der Differenz
yR—yω{yω= Rad-Umfangsbeschleunigung)
erhält man, wie beschrieben, die Geschwindigkeitsabweichung AV.
Zur Bestimmung der tatsächlichen Beschleunigung^« wird von der bekannten mechanischen Beziehung ausgegangen
F = my oder y = — oder — = -^- (1)
m m F
m m F
wo F die Kraft,
m die Masse und
γ die Beschleunigung bedeuten.
Es sei jetzt das zurückgekoppelte System gemäß F i g. 5 betrachtet, wo γω die Radbeschleunigung, //? die
tatsächliche Beschleunigung und M eine Multiplizierschaltung bedeutet.
a) Bei Fehlen eines Schlupfes ist ein
Steuerschalter Zgeschlossen
Steuerschalter Zgeschlossen
Das System ist im Gleichgewicht, wenn γω = γR, d. h.,
wenn ein Integrator 1 an seinem Ausgang einen richtigen Wert A liefert.
Man erhält dann γR = F χ A = γω
Man erhält dann γR = F χ A = γω
Um der Beziehung (1) zu genügen, kann der Wert von
A nur ~sein, woraus folgt
Yr = FX — = γω.
fn
Somit zeigt der Wert A eine Information über die Masse an.
so b) Während der Schlupfperiode ist Z offen
νω kann beliebige Werte annehmen, trotzdem kan
der Wert A sich nicht mehr ändern (Speicherwirkung am Ausgang des Integrators), und da er den Kehrwert
der Masse anzeigt, erhält man immer die tatsächliche Beschleunigung als Funktion der Kraft
Yk = F X -L .
m
m
Das der Kraft proportionale Signale Fkann man vom Motorenstrom der Lokomotive ableiten.
c) Einfluß einer Profiländerung
Eine Profiländerung der vom Zug befahrenen Strecke (Steigung oder Abhang) kommt einer Massenänderung
gleich.
Bei einem ebenen Profil zeigt Fig.6 die tatsächliche
Beschleunigung als Funktion der Kraft für eine gegebene Masse. Die Steigung der Geraden (Tangens) ist gege-
Yr
ben durch ~~p, was gemäß Beziehung (1) dem Kehrwert
— der Masse entspricht.
m
m
Nimmt man z. B. eine Steigung an, so zeigt Fig. 7, daß
der Kraft Null eine negative Beschleunigung (Verzögerung) -^) und der Kraft F\ eine Beschleunigung
Vi = — -
y0
entspricht.
In Fi g. 8 sind beide graphischen Darstellungen kombiniert
(p bedeutet Ebene, s Steigung). Die gemessene Beschleunigung beträgt y\ für eine Kraft Fi, was einen
Massenkehrwert —, ergibt (statt — ), wo m die tat-
m ■ \ /π/
sächliche Masse bedeutet. Der Nachteil wiegt im Hinblick auf Genauigkeit schwer, denn nimmt man das Vorhandensein
von Schlupf an, so öffnet sich der Schalter Z,
die Masse —, kann nicht mehr variieren, und zwecks ■ m
Korrektur des Schlupfs vermindert sich die Kraft, was eine Beschleunigung ergibt, die sich zwischen y\ und
Null bewegt, statt zwischen den Grenzen y\ und yo zu
liegen. Zur Behebung dieses Mangels wird ein komplexeres System verwendet, um den Wert von yo zu gewinnen,
der /, genannt werden soll.
Es soll dieselbe graphische Darstellung benützt werden,
wo die tatsächliche Beschleunigung yn die Summe
einer Beschleunigung y\i infolge der auf die tatsächliche
Masse einwirkenden Zugkraft und einer Beschleunigung yx infolge der im Falle einer Abschüssigkeit auf die
tatsächliche Masse einwirkenden Schwerkraft sein soll (s. F ig. 9):
Yr = Vm±Yx- Dagegen erhält man im Falle einer Steigung
Vr = Ym ~ Yx ,
F1
nt
nt
Das Blockschema zeigt Fig. 10. Dabei gilt folgendes
Postulat: beim Fehlen des Schlupfes wird jede Änderung der Beschleunigung yco der Räder durch eine Abschüssigkeit
verursacht, falls die Zugkraft sich nicht ändert Es handelt sich selbstverständlich um eine langsame
Beschleunigungsänderung, die sich von einer durch Schlupfeinsatz verursachten, schnelleren Änderung unterscheidet,
denn in diesem Fall ist das System durch öffnung des Steuerschalters Z blockiert Somit steuert
jede Änderung von Fden Umschalter N, Q (Fig. 10).
Zur Funktionsweise wird noch bemerkt:
1. Auf ebenem Profil.
— die Kraft nimmt zu, und es sei yx = 0.
Der Umschalter schließt N, öffnet Q, und das System ist »eingeschleift« wie im Falle der
Fig.5, das heißt man erhält den wirklichen
Wert von — und
— Die Kraft ändert sich nicht mehr.
Der Umschalter öffnet N, schließt Q, und das System ist durch yK am Ausgang eines Integrators
2 eingeschleift. Da /m = yco, bedeutet dies,
daß^den Nullwert beibehält.
Dieses Verfahren gestattet es, bei Änderung
Dieses Verfahren gestattet es, bei Änderung
von Fden Speicher für ( — J zu aktivieren.
2. Auf wechselndem Profil.
— Die Kraft ändert sich nicht, d. h. N ist offen, Q
geschlossen. Die Beschleunigung γω ändert
sich infolge der Abschüssigkeit, das System reagiert dadurch, daß yx die Schleife ins Gleichgewicht
bringt
vm + yx = vr = yaj
— Die Kraft ändert sich, N ist geschlossen, Q offen.
Der Wert von yx kann sich nicht mehr ändern und entspricht der Beschleunigung infolge
der Abschüssigkeit.
Unter diesen Bedingungen ist das angestrebte Ziel erreicht, und y\t ist ausschließlich eine Funktion der
Zugkraft und der tatsächlichen Masse.
Bemerkung
Jede Profilvariation bedingt eine Zugkraftänderung, wenn der Lokführer seine Geschwindigkeit konstant zu
halten wünscht. Drei Fälle verdienen Beachtung:
— Die Kraftänderung erfolgt vor der Profiländerung, * und yx wird danach korrekt eingespeichert.
- Die Kraftänderung erfolgt nach der Profiländerung, und yx ist bereits korrekt eingespeichert.
— Die Kraftänderung erfolgt gleichzeitig mit einer Profiländerung.
Dies ist der ungünstige Fall, denn yx wird nicht einwandfrei
eingespeichert. Um diesen Mangel teilweise zu
beheben, wird die Kraftänderung —, die den Umschal-
at
ter N,Q steuert, für das Umschlagen dieses Umschalters
einen größeren Wert haben müssen, als derjenige, der nötig ist, um die normalen Abschüssigkeiten bezüglich
der Geschwindigkeit zu kompensieren. Der Fall wird noch verbessert, wenn man sich ausschließlich auf Änderungen
von Kräften beschränkt, die im zunehmenden
so Sinn wirken, denn man eliminiert so die abfallenden
df
Profile, wo — abnimmt, um die Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten.
Zuletzt muß man auch den der Fortbewegung entgegengesetzten Widerstand berücksichtigen, der von der Geschwindigkeit abhängt Dazu genügt es, in die Kopplungsschleife eine negative Beschleunigung einzuführen, die eine Funktion der Geschwindigkeit VR der Lokomotive ist (siehe F i g. 11). Um die bei dem oben beschriebenen System erforderliche Kraft zu bestimmen, genügt eine Messung der Gesamtstromstärke und der Kennlinie Zugkraft-Geschwindigkeit der Lokomotivtriebwerke.
Selbstverständlich lassen sich die gewonnenen Meßgrößen unmittelbar für die Betätigung von Reglern einsetzen, die direkt auf den Motor einwirken und selbsttätig eine Herabsetzung der Zugkraft erzielen, so daß sie unter einem gewissen Grenzwert bleibt
Zuletzt muß man auch den der Fortbewegung entgegengesetzten Widerstand berücksichtigen, der von der Geschwindigkeit abhängt Dazu genügt es, in die Kopplungsschleife eine negative Beschleunigung einzuführen, die eine Funktion der Geschwindigkeit VR der Lokomotive ist (siehe F i g. 11). Um die bei dem oben beschriebenen System erforderliche Kraft zu bestimmen, genügt eine Messung der Gesamtstromstärke und der Kennlinie Zugkraft-Geschwindigkeit der Lokomotivtriebwerke.
Selbstverständlich lassen sich die gewonnenen Meßgrößen unmittelbar für die Betätigung von Reglern einsetzen, die direkt auf den Motor einwirken und selbsttätig eine Herabsetzung der Zugkraft erzielen, so daß sie unter einem gewissen Grenzwert bleibt
Es sei auch noch erwähnt, daß man sich bisher eines Potentiometers bediente, das eine Variation des Geschwindigkeits-Verstärkungsfaktors
erlaubte (Kompensation des Reifenverschleißes der Räder). Zur Einstellung von Schleuderschutz dieser Art war es notwendig,
Versuchsfahrten durchzuführen. Nun ist es aber im Weichbild großer Städte sehr schwierig, Versuchsfahrten
zu realisieren. Mit dem oben vorgeschlagenen Schleuderschutz sind diese Fahnen nicht mehr notwendig.
Dies ergibt Einsparung von Personal und Leistungsgewinn.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Schlupf meß- und Schleuderschutzvorrichtung für eine laufachsenlose elektrische Lokomotive
a) mit einem Meßumformer zur Ermittlung der Geschwindigkeitsabweichung (AV) zwischen
der Translationsgeschwindigkeit (Vg) der elektrischen Lokomotive und der Umfangsgeschwindigkeit
(Va)) der angetriebenen Räder, ι ο
b) durch Integration der Beschleunigungsdifferenz (yit—ycou yit—yüh) zwischen der tatsächlichen
Beschleunigung (yit) der elektrischen Lokomotive
und der jeweiligen Radbeschleunigung (γω\
c) mit einem Schlupf-Detektor (Bu B2) für die angetriebenen
Räder der elektrischen Lokomotive,
d) dessen Ausgang jeweils mit dem Steuereingang
eines für die Integration dieser Beschleunigungsdifferenzen vorgesehenen Integrators
(— J in Wirkverbindung steht,
e) wobei die Geschwindigkeitsabweichung zur Geschwindigkeitsregelung der elektrischen Lokomotive
herangezogen wird,
dadurch gekennzeichnet,
f) daß als Schlupf-Detektor (Bu B2) für jedes
Drehgestell der Lokomotive eine Steuerkette eines Differenziergliedes (P) zur Bestimmung
der zweiten Ableitung (y'm) der Radgeschwindigkeit und einer bei Auftreten dieser zweiten
Ableitung (yOj) setzbaren monostabilen Kippschaltung
(K) vorgesehen sind, wobei der Wert der Geschwindigkeitsabweichung (AV) des entsprechenden
Drehgestells dem effektiven Schlupf entspricht,
g) daß zur Ermittlung der tatsächlichen Beschleunigung (yR) der elektrischen Lokomotive eine
Gegenkopplungs-Schaltung vorgesehen ist, bei der an den ersten Eingang eines Kompartors (3)
das Beschleunigungssignal (γω) eines Treibradsatzes
liegt und an dessen zweitem Eingang das Ausgangssignal der Gegenkopplungsschaltung
zurückgeführt ist,
h) daß zwischen dem Ausgang des Komparator (3) und dem Ausgang der Gegenkopplungsschaltung ein Steuerschalter (Z), der bei Fehlen
von Schlupf geschlossen ist und bei Auftreten von Schlupf geöffnet ist,
i) daß ein Hilfsintegrator (1) mit einem Ausgangsspeicher und
j) eine Multiplizierschaltung (M) in Serie geschaltet sind und am zweiten Eingang der Multiplizierschaltung
eine Steuerleitung mit einem vom Motorenstrom der elektrischen Lokomotive abgeleiteten und der Zugkraft (F) proportionalen
Steuersignal angeschlossen ist,
k) wobei im Falle de* geschlossenen Steuerschalters
(Z) bei Systemabgleich die gemessene Beschleunigung (γω) des Treibradsatzes gleich der
am Ausgang der Multiplizierschaltung (M) auftretenden tatsächlichen Beschleunigung (?r) der
elektrischen Lokomotive ist, welche Beschleunigung gleich der Zugkraft (F) multipliziert mit
dem reziproken Wert f —J der Zugmasse ist, wobei am Ende der Multiplizierschaltung (M)
bzw. am Speicherausgang des Hilfsintegrators (1) ein Steuersignal (A) auftritt, das dem Reziprokwert
(—) der Zugmasse proportional ist und bei geöffnetem Steuerschalter (Z) mit
Schlupf einsatz das Steuersignal IA -—Jam
Ausgang des Hilfsintegrators (1) durch Speicherung erhalten bleibt.
2. Schlupfmeß- und Schleuderschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
durch die zweite Ableitung (/ω) der Radgeschwindigkeit
gesetzten monostabilen Kippschaltung (K) ein durch die erste Ableitung [{AV)'] der Geschwindigkeitsabweichung
(AV) abhängiges Steuersignal zur Erhaltung des Setzzustandes zuführbar ist
3. Schlupfmeß- und Schleuderschutzvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein der monostabilen
Kippschaltung (K) vorgeschaltetes ODER-Glied (OS\), welchem an zwei Eingängen einerseits
die in einem Differenzierglied (P) gebildete erste Ableitung (y"co\) des Signals (ya) der Radbeschleunigung
über ein UND-Glied (i/3) zuführbar ist, dessen zweiter Eingang invertiert und mit dem
Ausgang (B1) der Kippschaltung verbunden ist, und
andererseits die in einem zweiten Differenzierglied (/^gebildete erste Ableitung [(A Vi)' ] der Geschwindigkeitsabweichung
(AV\) direkt zuführbar ist, wobei nach Setzen der Kippschaltung (K) durch die
erste Ableitung (yO)) der Radbeschleunigung (ya)
dieses Steuersignal (/ω) infolge der Änderung des
Kippschaltungs-Ausgangssignals (B\) gesperrt wird und statt dessen das der ersten Ableitung [(A V)'] der
Geschwindigkeitsabweichung (AVi) proportionale
Steuersignal über das ODER-Glied (OSi) die Kippschaltung (K)'im Setz-Zustand erhält (F i g. 4).
4. Schlupfmeß- und Schleuderschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß zwecks Berücksichtigung des der Fortbewegung entgegengesetzten Luftwiderstandes in
die Steuerkette der zur Ermittlung der tatsächlichen Beschleunigung dienenden Gegenkopplungsschaltung
(F i g. 5) eine negative Steuergröße geschaltet ist, die eine Funktion der Geschwindigkeit (Vr) der
Lokomotive ist (F i g. 11).
5. Schlupfmeß- und Schleuderschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Umschalter (TV,) zwischen den Steuerschalter (Z) und
den Hilfsintegrator (1) geschaltet ist, welcher Umschalter (N, Q) durch die Änderung der Zugkraft (F)
steuerbar ist, und daß an den Umschalter (Q) ein weiterer Integrator (2) angeschlossen ist, dessen
Ausgang mit einem von zwei Eingängen eines Addiergliedes verbunden ist, dessen anderer Eingang
mit dem Ausgang der Multiplizierschaltung (M)^ verbunden ist, wobei das Beschleunigungssignal (yR) am
Ausgang des Addiergliedes der Summe des durch die Zugkraft an der Zugmasse bewirkten Beschleunigungssignals
(y\i) und eines bei Profiländerung der Fahrstrecke durch die Schwerkraft hervorgerufenen
Beschleunigungssignals (yx) der Zugmasse nach der
Beziehung
entspri ■: "ig. 9).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH766975A CH608434A5 (de) | 1975-06-13 | 1975-06-13 |
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CH (1) | CH608434A5 (de) |
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FR (1) | FR2314500A1 (de) |
SE (1) | SE407188B (de) |
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