RU141267U1 - TOWING AND HUZA DETECTION DEVICE FOR A WHEEL PAIR OF A TRACTION MINING ELECTRIC TRUCK - Google Patents
TOWING AND HUZA DETECTION DEVICE FOR A WHEEL PAIR OF A TRACTION MINING ELECTRIC TRUCK Download PDFInfo
- Publication number
- RU141267U1 RU141267U1 RU2013154174/11U RU2013154174U RU141267U1 RU 141267 U1 RU141267 U1 RU 141267U1 RU 2013154174/11 U RU2013154174/11 U RU 2013154174/11U RU 2013154174 U RU2013154174 U RU 2013154174U RU 141267 U1 RU141267 U1 RU 141267U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pass filter
- frequency
- wheel pair
- control
- electric drive
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Устройство обнаружения буксования и юза колесной пары тягового рудничного электровоза, содержащее полосовой фильтр и фильтр низких частот, отличающееся тем, что к блоку задания электромагнитного момента частотно-регулируемого электропривода переменного тока последовательно подключены устройство управления и анализа, частотно-регулируемый электропривод, полосовой фильтр, фильтр низких частот, согласующее устройство, выход которого соединен с входом устройства управления и анализа.A device for detecting slipping and skidding of a pair of traction mine electric locomotives containing a bandpass filter and a low-pass filter, characterized in that a control and analysis device, a frequency-controlled electric drive, a bandpass filter, a filter are connected in series to the unit for specifying the electromagnetic moment of the frequency-controlled AC electric drive low frequencies, matching device, the output of which is connected to the input of the control and analysis device.
Description
Полезная модель относится к электрооборудованию транспортных средств с электротягой и может быть использовано для предотвращения проскальзывания или буксования колес во время динамических процессов разгона-торможения рельсовых транспортных средств.The invention relates to the electrical equipment of vehicles with electric traction and can be used to prevent slipping or slipping of wheels during dynamic processes of acceleration and braking of rail vehicles.
Известно устройство для обнаружения начала процесса буксования колесных пар локомотива (RU 2489286 C2, МПК B61C 15/08 (2006.01), опубл. 27.08.2012), включающее датчики скорости вращения осей, выполненные, например, в виде осевых тахогенераторов постоянного тока, блоки для сравнения и усиления разности сигналов, пропорциональных скорости вращения осей колесных пар, к выходу которого подключен исполнительный орган, например реле. Для упрощения конструкции и принятии соответствующих мер по устранению причин буксования в процессе эксплуатации локомотива, например увеличением коэффициента сцепления путем подачи песка в зону контакта с рельсом колес локомотива, выходной сигнал в виде напряжения питания через контакты реле подается непосредственно к обмотке электропневматического клапана системы подачи песка каждой из буксующих колесных пар локомотива.A device for detecting the beginning of the process of slipping wheel pairs of a locomotive (RU 2489286 C2, IPC B61C 15/08 (2006.01), publ. 08/27/2012), including axle speed sensors, made, for example, in the form of axial DC tachogenerators, blocks for comparing and amplifying the difference of signals proportional to the speed of rotation of the axles of the wheelsets to the output of which an actuator is connected, for example a relay. To simplify the design and take appropriate measures to eliminate the causes of slipping during operation of the locomotive, for example, by increasing the adhesion coefficient by supplying sand to the area of contact with the locomotive wheel rail, an output signal in the form of a supply voltage through the relay contacts is fed directly to the winding of the electropneumatic valve of the sand supply system of each of stalled locomotive wheelsets.
Недостатком этого устройства является использование тахогенераторов для измерения скорости вращения осей колес, выходные аналоговые сигналы которых подвержены влиянию помех. Недостатком также является необходимость сравнения скоростей вращения ведущих осей тягового рудничного электровоза, со скоростью вращения ведомой оси, в то время как в тяговом рудничном электровозе имеется только две ведущие колесные пары, а ведомых нет, следовательно, сравнивать эти сигналы не представляется возможным.The disadvantage of this device is the use of tachogenerators for measuring the speed of rotation of the axles of the wheels, the output analog signals of which are subject to the influence of interference. The disadvantage is the need to compare the rotational speeds of the driving axles of the traction mine electric locomotive with the rotational speed of the driven axle, while the traction mine electric locomotive has only two driving wheel pairs, and there are no driven ones, therefore, it is not possible to compare these signals.
Известно устройство обнаружения буксования и юза колес рельсового транспортного средства (RU 2071197 C1, МПК6 B60L 3/10, опубл. 27.12.1996), выбранное в качестве прототипа, содержащее датчик колебаний механической части привода колесной пары и первый канал обнаружения буксования и юза, включающий последовательно соединенные первый полосовой фильтр, выполненный с полосой пропускания нижних частот колебаний механической части привода колесной пары, первый выпрямитель, первый сглаживающий фильтр, первый пороговый элемент и второй пороговый элемент. Второй канал обнаружения буксования и юза содержит последовательно соединенные второй полосовой фильтр, второй выпрямитель, второй сглаживающий фильтр и второй пороговый элемент. Выходы первого и второго пороговых элементов подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ. Выход датчика соединен с входами первого и второго полосовых фильтров первого и второго каналов. Второй полосовой фильтр второго канала выполнен с полосой пропускания высших частот колебаний механической части привода колесной пары.A device for detecting slipping and skidding of wheels of a rail vehicle (RU 2071197 C1, MPK6 B60L 3/10, publ. 12/27/1996), selected as a prototype, containing an oscillation sensor of the mechanical part of the drive wheelset and a first channel for detecting slipping and skidding, including connected in series with a first band-pass filter made with a passband of low-frequency oscillations of the mechanical part of the wheel pair drive, a first rectifier, a first smoothing filter, a first threshold element and a second threshold element. The second slip detection and skid detection channel comprises a second bandpass filter, a second rectifier, a second smoothing filter and a second threshold element connected in series. The outputs of the first and second threshold elements are connected respectively to the first and second inputs of the OR element. The sensor output is connected to the inputs of the first and second bandpass filters of the first and second channels. The second band-pass filter of the second channel is made with a passband of higher frequencies of oscillations of the mechanical part of the wheel pair drive.
Недостатком этого устройства является то, что изменение характера колебаний механической системы происходит в момент начала буксования или юза колесной пары, т.е. является возмущением для системы автоматического управления частотой вращения тягового двигателя. Также устройство имеет недостаток в виде использования в его структуре датчика колебаний механической части привода колесной пары, выходом которого является аналоговый сигнал малой мощности, подверженный воздействию помех и шума.The disadvantage of this device is that the change in the nature of the oscillations of the mechanical system occurs at the moment of the start of slipping or skidding of the wheelset, i.e. is a disturbance for the traction motor automatic speed control system. The device also has the disadvantage of using in its structure an oscillation sensor of the mechanical part of the wheel pair drive, the output of which is an analog signal of low power, subject to the effects of noise and noise.
Задачей полезной модели является создание устройства обнаружения буксования и юза колесной пары тягового рудничного электровоза.The objective of the utility model is to create a device for detecting slipping and skid wheel pair traction mine electric locomotive.
Поставленная задача решена за счет того, что устройство обнаружения буксования и юза колесной пары тягового рудничного электровоза, также как в прототипе, содержит полосовой фильтр и фильтр низких частот.The problem is solved due to the fact that the device for detecting slipping and skid wheel pair of a traction mine electric locomotive, as in the prototype, contains a bandpass filter and a low-pass filter.
Согласно полезной модели к блоку задания электромагнитного момента частотно-регулируемого электропривода переменного тока последовательно подключены устройство управления и анализа, частотно-регулируемый электропривод, полосовой фильтр, фильтр низких частот, согласующее устройство, выход которого соединен с входом устройства управления и анализа.According to a utility model, a control and analysis device, a frequency-controlled electric drive, a band-pass filter, a low-pass filter, a matching device, the output of which is connected to the input of the control and analysis device, are sequentially connected to the unit for setting the electromagnetic moment of the variable-frequency AC electric drive.
Полезная модель, благодаря последовательности фильтров, позволяет выделить из входного сигнала, поданного на полосовой фильтр, составляющую, связанную с буксованием и юзом колесной пары. Также использование цифровых сигналов повышает помехозащищенность устройства.The utility model, due to the sequence of filters, makes it possible to isolate from the input signal applied to the band-pass filter a component associated with slipping and skidding of a wheel pair. Also, the use of digital signals increases the noise immunity of the device.
На фиг. 1 представлена схема заявляемого устройства.In FIG. 1 presents a diagram of the inventive device.
Устройство обнаружения буксования и юза колесной пары тягового рудничного электровоза содержит блок задания электромагнитного момента частотно-регулируемого электропривода переменного тока 1 (БЗ), к которому последовательно подключены устройство управления и анализа 2 (УУА), частотно-регулируемый электропривод 3 (ЧРЭП), полосовой фильтр 4 (ПФ), фильтр низких частот 5 (ФНЧ), согласующее устройство 6 (СУ), выход которого соединен с входом устройства управления и анализа 2 (УУА).A device for detecting slippage and skid wheel pair of a traction mine electric locomotive contains a unit for setting the electromagnetic moment of a frequency-controlled electric drive of alternating current 1 (BZ), to which a control and analysis device 2 (УУА), a frequency-controlled electric drive 3 (CREP), a band-pass filter are connected in series 4 (PF), low-pass filter 5 (low-pass filter), matching device 6 (SU), the output of which is connected to the input of the control and analysis device 2 (UA).
В качестве блока задания электромагнитного момента частотно-регулируемого электропривода переменного тока 1 (БЗ) и устройства анализа и управления 2 (УУА) может быть использован, например, программируемый логический контроллер (ПЛК) фирмы SIEMENS, Allen Bradley. В качестве частотно-регулируемого электропривода 3 (ЧРЭП) может быть использован, например, асинхронный электропривод на базе преобразователя частоты фирмы DANFOSS. Полосовой фильтр 4 (ПФ), фильтр низких частот 5 (ФНЧ), согласующее устройство 6 (СУ) могут быть реализованы программным способом на основе ПЛК, например, фирм SIEMENS, Allen Bradley.For example, a programmable logic controller (PLC) from SIEMENS, Allen Bradley, can be used as a unit for specifying the electromagnetic moment of a frequency-controlled AC drive 1 (BZ) and analysis and control device 2 (УУА). As a frequency-controlled electric drive 3 (VREP), for example, an asynchronous electric drive based on a frequency converter from DANFOSS can be used. Band-pass filter 4 (PF), low-pass filter 5 (low-pass filter), matching device 6 (CS) can be implemented in software based on PLCs, for example, SIEMENS, Allen Bradley.
Устройство работает следующим образом. При запуске, от оператора подается команда на блок задания электромагнитного момента частотно-регулируемого электропривода переменного тока 1 (БЗ), в котором формируется необходимая величина электромагнитного момента Mз(t), а также генерируется аддитивная гармоническая составляющая h(t) к основному задающему сигналу Mз(t). Далее сигнал Mз(t)+h(t), поступает на вход устройства управления и анализа 2 (УУА), которое его анализирует и масштабирует, если это необходимо. В дальнейшем, сигнал с выхода устройства управления и анализа 2 (УУА) поступает на частотно-регулируемый электропривод 3 (ЧРЭП), который приводит в движение исполнительный орган (вал) колесной пары, а значит, передает ей вращательное движение. Фактический электромагнитный момент частотно-регулируемого электропривода 3 (ЧРЭП) Mэ определяется в реальном масштабе времени наблюдателем момента, который программно реализован в системе управления частотно-регулируемого электропривода 3 (ЧРЭП) и, зная его, вычисляют момент сопротивления, пренебрегая моментом потерь:The device operates as follows. At start-up, a command is sent from the operator to the unit for setting the electromagnetic moment of the frequency-controlled electric drive of alternating current 1 (BZ), in which the required value of the electromagnetic moment M s (t) is generated, and the additive harmonic component h (t) is also generated to the main driving signal M s (t). Next, the signal M s (t) + h (t), is fed to the input of the control and analysis device 2 (AC), which analyzes and scales it, if necessary. Subsequently, the signal from the output of the control and analysis device 2 (УУА) is supplied to a frequency-controlled electric drive 3 (CREP), which drives the actuator (shaft) of the wheel pair, which means it transfers rotational motion to it. The actual electromagnetic moment of the frequency-controlled electric drive 3 (CREP) M e is determined in real time by the moment observer, which is programmatically implemented in the control system of the frequency-controlled electric drive 3 (CREP) and, knowing it, calculate the resistance moment, neglecting the loss moment:
Mкп(t)=Mз{t)-J1εE(t),M kn (t) = M s {t) -J 1 εE (t),
где J1 - момент инерции колесной пары,where J 1 - moment of inertia of the wheelset,
ε(t) - угловое ускорение колеса.ε (t) is the angular acceleration of the wheel.
Вычисленная величина проходит через полосовой фильтр 4 (ПФ), который, выделяя необходимую гармонику, формирует сигнал, пропорциональный величине скольжения, а значит связанный с эффектом буксования. Прошедший фильтрацию момент Mкп(t) колесной пары характеризует наличие или отсутствие буксования и юза степени буксования и юза колесной пары тягового электровоза. При наличии эффекта буксования и юза величина Mкп(t) не будет иметь периодическую составляющую из-за достижения предельного своего значения, а значит выходной сигнал полосового фильтра 4 (ПФ) будет иметь пороговое значение близкое к нулю. После полосового фильтра 4 (ПФ) сигнал фильтруется фильтром низких частот 5 (ФНЧ), который усекает все высокочастотные составляющие сигнала, что позволяет выделить и оценить основную форму сигнала. Фильтр низких частот 5 (ФНЧ) выполняет в данном случае операцию сглаживания. В дальнейшем сигнал идет через согласующее устройство 6 (СУ), которое проводит операцию преобразования и масштабирования. Этот сигнал приходит на устройство управления и анализа 2 (УУА), где он сравнивается с пороговым значением и на основании этого формируется управляющий сигнал для компенсации эффекта буксования и юза.The calculated value passes through a band-pass filter 4 (PF), which, highlighting the necessary harmonic, forms a signal proportional to the magnitude of the slip, and therefore associated with the slipping effect. The filtered moment M kp (t) of the wheelset characterizes the presence or absence of slipping and skidding degree of skidding and skidding wheel pair of traction electric locomotive. In the presence of a slipping and skid effect, the value of M kp (t) will not have a periodic component due to reaching its limit value, which means that the output signal of the bandpass filter 4 (PF) will have a threshold value close to zero. After the band-pass filter 4 (PF), the signal is filtered by a low-pass filter 5 (low-pass filter), which truncates all high-frequency components of the signal, which makes it possible to isolate and evaluate the main waveform. The low-pass filter 5 (low-pass filter) performs in this case the smoothing operation. In the future, the signal goes through a matching device 6 (SU), which performs the conversion and scaling operation. This signal arrives at the control and analysis device 2 (UA), where it is compared with a threshold value and based on this a control signal is generated to compensate for the slipping and skid effects.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013154174/11U RU141267U1 (en) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | TOWING AND HUZA DETECTION DEVICE FOR A WHEEL PAIR OF A TRACTION MINING ELECTRIC TRUCK |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013154174/11U RU141267U1 (en) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | TOWING AND HUZA DETECTION DEVICE FOR A WHEEL PAIR OF A TRACTION MINING ELECTRIC TRUCK |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU141267U1 true RU141267U1 (en) | 2014-05-27 |
Family
ID=50780340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013154174/11U RU141267U1 (en) | 2013-12-05 | 2013-12-05 | TOWING AND HUZA DETECTION DEVICE FOR A WHEEL PAIR OF A TRACTION MINING ELECTRIC TRUCK |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU141267U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2657157C1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Method for detecting slipping and wheel slip of a vehicle with an electric transmission |
-
2013
- 2013-12-05 RU RU2013154174/11U patent/RU141267U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2657157C1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Method for detecting slipping and wheel slip of a vehicle with an electric transmission |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2735967C2 (en) | Control method and possible recovery of wheels of controlled axis of railway vehicle | |
| CA2613519C (en) | System and method for locomotive adhesion control | |
| KR101381226B1 (en) | System for monitering vibration of electric train | |
| EP3017917A3 (en) | Method and system for stopping axles of an industrial robot | |
| EP2309641A3 (en) | Method and device for error-free monitoring of an electric motor drive | |
| RU141267U1 (en) | TOWING AND HUZA DETECTION DEVICE FOR A WHEEL PAIR OF A TRACTION MINING ELECTRIC TRUCK | |
| JP2020008347A (en) | Device and method for diagnosing state | |
| CN106612087A (en) | Motor torque coefficient identification method and device and motor control device and judgment device | |
| RU2740353C2 (en) | Railway vehicle speed calculation method | |
| CN104562877B (en) | Track milling car drive system | |
| WO2014156928A1 (en) | Controller of independently-driven-wheel truck | |
| EP2940440A1 (en) | Identification of the presence of a potentially damaging resonant vibration state of a mechanical device | |
| RU2489286C2 (en) | Device to detect locomotive mounted axles skid beginning | |
| JP6211214B2 (en) | Elevator control device | |
| WO2016101321A1 (en) | Rail milling vehicle transmission system | |
| RU99390U1 (en) | SYSTEM OF REGULATION OF ASYNCHRONOUS TRACTION ELECTRIC LOCOMOTIVE DRIVE AT THE LIMIT ON THE CLUTCH OF WHEELS WITH RAILS | |
| CN107264297B (en) | Control apparatus for electric railcar | |
| RU167616U1 (en) | Device for preventing slipping of a locomotive | |
| RU172474U1 (en) | Device for preventing slipping of a locomotive | |
| CN113525451B (en) | Method for monitoring polygon of wheels of railway vehicle by utilizing traction motor current | |
| RU161280U1 (en) | SYSTEM OF REGULATION OF ASYNCHRONOUS TRACTION ELECTRIC LOCOMOTIVE DRIVE AT THE LIMIT ON THE CLUTCH OF WHEELS WITH RAILS | |
| RU2443577C1 (en) | Device for automatic termination of sliding and skidding of rolling stock motored wheel units | |
| CN204998367U (en) | Electric motor car drive central controller | |
| CN204370265U (en) | track milling car transmission system | |
| RU2540223C1 (en) | Automated antislipping protective device for electric stock wheel sets |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140606 |