RU2025310C1 - Device to prevent skidding and slipping of wheelsets of electric rolling stock - Google Patents

Device to prevent skidding and slipping of wheelsets of electric rolling stock

Info

Publication number
RU2025310C1
RU2025310C1 SU5027600A RU2025310C1 RU 2025310 C1 RU2025310 C1 RU 2025310C1 SU 5027600 A SU5027600 A SU 5027600A RU 2025310 C1 RU2025310 C1 RU 2025310C1
Authority
RU
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
signal
maximum
block
output
unit
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.М. Наумов
И.Я. Логинов
В.А. Малютин
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Всероссийский научно-исследовательский институт электровозостроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Images

Abstract

FIELD: rail transport; electrical equipment. SUBSTANCE: in case of skidding (slipping) of one or several wheelsets and change of voltage across maximum signal separation unit, traction motor currents are reduced due to automatic correction of preset value of current at input of rolling stock automatic control system regulator. Excessive slipping of all wheelsets of electric rolling stock cause change of signal at output of minimum signal separation unit (maximum signal separation unit) proportional to acceleration (deceleration) of wheelsets with minimum (maximum) speed, as a result preset current value is decreased and synchronous skidding of wheelsets is eliminated. Skidding of wheelsets in truck (section) cause change of signal at output of maximum signal separation unit (minimum signal separation unit) which leads to pulsed delivery of sand under skidding (slipping) wheelsets. Increase (decrease) in rotational speed of wheelsets provides reduction of currents of traction motors coupled with skidding wheelsets. Sanders are operated by signal from comparator. Two channels are provided for sanding to increase sensitivity and speed of response of protection in any zone of traction motor characteristic curves. False operation of sanders in service is prevented. EFFECT: enhanced operation reliability. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электрооборудованию подвижного состава железных дорог и предназначено для автоматизации управления электроприводом локомотивов. The invention relates to an electric railway rolling stock and is intended for electric automation control locomotives.

Известно устройство, содержащее по числу колесных пар (КП) каналы, выявляющие юз и буксование КП, блок формирования корректирующего сигнала, входы которого соединены через ключевые элементы с датчиками токов тяговых двигателей (ТД). A device comprising a number of wheel pairs (CP) channels that detect skidding and slipping KP correcting signal generating unit, whose inputs are connected via a key sensor elements with traction motor current (TD). Ключевые элементы с датчиками токов управляются разностью большего из сигналов обратной связи по току и большего из входных сигналов защит от букования и юза КП электровоза. Key elements of the sensors are controlled with currents greater difference feedback signals from the current and the larger of the input signals and protection against bukovaniya Hughes CP locomotive. Блок формирования корректирующего сигнала корректирует тяговые (тормозные) усилия на осях электровоза в зависимости от нагрузок от его КП на рельсы в любой текущий момент времени за счет поддержания заданного соотношения между токами ТД [1]. correction signal forming unit corrects traction (braking) force on electric axes, depending on the loads of its gearbox on the rails at any given time by maintaining the predetermined ratio between the currents DT [1].

При возникновении синхронного букования (юза) всех КП электровоза из-за отсутствия выходного сигнала защиты от боксования (юза) ключевые элементы будут закрыты, следовательно, не произойдет корректировки тягового (тормозного) усилия. In the event of simultaneous bukovaniya (Hughes) all CP electric because of the lack of protection of the output signal against slipping (skidding) the key elements will be closed, therefore, will not happen adjust traction (braking) force. В рассмотренном режиме соотношение токов ТД будет соответствовать величине при нормальной (без буксования КП) реализации силы тяги. In the above mode currents TD ratio will correspond to the value at normal (without slipping KP) implementing traction. Это также не позволило бы откорректировать заданную силу тяги в связи с возникшим синхронным скольжением КП. It is also not allowed to correct a given thrust in connection with a synchronous sliding KP. Таким образом, в этих режимах рассматриваемое устройство не может быть признано эффективным, т.к. Thus, the device in question can not be considered effective in these modes, since не позволяет реализовать предельные по условиям сцепления силы тяги (торможения). It does not allow to realize the conditions for limiting traction coupling (inhibition).

Известно другое устройство для обнаружения буксования и юза КП транспортного средства, содержащее блок выделения минимального сигнала, входы которого соединены с выходами датчиков частоты вращения КП, а выход - с дифференцирующим блоком, выход которого соединен с входом интегратора, блок задержки, подключенный выходом к одному из входов ключевого элемента, блок сравнения с элементом памяти на выходе, один вход которого подключен к выходу ключевого элемента, другой - к выходу интегратора, а выход - к одному из входов второго блока сравнени It is known another device for detecting slipping and skidding of the vehicle gearbox comprising a selection unit of the minimum signal inputs connected to the outputs of manual speed sensor and an output - a differentiating unit, whose output is connected to the input of the integrator, the delay block coupled output to one of input key element, the comparison unit with a memory element output, one input of which is connected to the output of the key element and the other - to the output of the integrator, and an output - to one of the inputs of the second comparator unit , другой вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения соответствующей КП, а выход - с управляющим входом ключевого элемента и системой управления ТД, при этом вход блока задержки соединен с выходом датчика частоты вращения соответствующей КП [2]. , The other input of which is connected to an output frequency corresponding manual rotation sensor and an output - to the control input of the key element and the AT control system, wherein the delay block input connected to the output of the corresponding manual speed sensor [2].

В этом устройстве цепь из блока выделения минимального сигнала от датчиков частоты вращения КП, блока дифференцирования и интегратора служит для коррекции скорости локомотива в блоке сравнения с элементом памяти на выходе при буксовании КП. In this device, the chain of the minimum signal selection unit from sensors speed gearbox, and the differentiation block integrator serves to correct the locomotive speed in comparison with the memory element unit output at slip KP.

Наибольшая потеря скорости локомотива наиболее вероятна при синхронном буксовании КП. The greatest loss of the locomotive speed is most likely a synchronous slip KP. В этом случае требуется и больший корректирующий сигнал. In this case it is necessary, and a greater correction signal. Это устройство не выявляет, поскольку при синхронном буксовании КП сигнал на выходе устройства выделения минимального сигнала возрастает. This device does not identify as a synchronous slip CP signal at the output of the signal minimum detection apparatus increases. Следовательно, при контроле знака производной сигнал на выходе интегратора (приращение скорости) будет равен нулю. Consequently, when the sign of the derivative control signal at the output of the integrator (increment rate) will be equal to zero. В результате этого сигнал на выходе блока сравнения скорости локомотива и частоты вращения КП может оказаться недостаточным для корректировки тягового усилия и устранения буксования, поэтому данное устройство при синхронном буксовании КП не может быть признано эффективным. As a result, the output signal of comparator unit locomotive speed and frequency of manual rotation may not be sufficient to adjust the tractive effort and eliminate slipping, however, this manual device can not be recognized when synchronous slip effective.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для защиты от юза колесных пар электроподвижного состава, содержащее датчик частот вращения КП, выходы которых через электрические преобразователи соединены со входами блоков выделения максимального и минимального сигналов, элемент сравнения, входы которого подключены к выходам блока выделения максимального сигнала и датчика скорости электроподвижного состава (ЭПС), а выход через первый пороговый элемент - к управляющему входу первого ключевого элемента [3]. The closest in technical essence to the claimed one is the apparatus for protection against skidding wheel pairs of electric rolling stock, comprising manual rotation frequency sensor outputs which through electrical converters connected to the inputs of blocks selection of the maximum and minimum signals, comparing element whose inputs are connected to outputs of the allocation maximum block and signal electric rolling speed sensor (EPS) and output through a first threshold element - to the control input of the first key element [3]. В состав известного устройства входят также блок дифференцирования, второй, третий и четвертый пороговые элементы, задатчик тока ТД, система автоматического регулирования ЭПС, блок управления работой песочниц, сумматор, интегратор, блок умножения. The structure of the known device also includes a block of differentiation, second, third and fourth threshold elements, a current setpoint TD, the automatic control system EPS, the operation control unit sandboxes, adder, integrator, multiplier unit.

Указанное устройство обладает рядом недостатков. Said device has a number of disadvantages. Во-первых, ликвидацию юза отдельных КП путем снижения тормозного усилия на ободах колес всего локомотива нельзя признать оптимальной, т.к. Firstly, the elimination of certain KP Hughes by reducing the braking force on the wheel rims of all the locomotive can not be considered optimal, since имеет место явное недоиспользование его тормозных свойств. there is a clear underutilization its inhibitory properties. Во-вторых, замедление КП при электрическом торможении с легкими поездами и при юзе отдельных колесных пар соизмеримы. Secondly, the manual deceleration during braking with an electric lighter trains and Uzes individual wheelsets commensurable. В связи с этим, если используемый блок эталонной скорости выбрать с большой постоянной времени, то будет иметь место ложная работа защиты, если с малой - то в диапазоне эксплуатационных замедлений поезда защита не будет реагировать на возникающий юз отдельных КП. In this regard, if the speed reference unit used to select a high time constant, then there will be a false work protection if low - in the operating range of decelerations train protection will not respond to manual individual skid occurring. В обоих случаях тормозные свойства локомотива недоиспользуются. In both cases, the properties of the locomotive brake underutilized.

Цель изобретения - повышение тяговых и тормозных свойств ЭПС. The purpose of the invention - improving traction and braking properties of EPS.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты от буксования и юза колесных пар ЭПС, содержащее датчики частоты вращения колесных пар, выходы которых через первые электрические преобразователи соединены со входами первых блоков выделения максимального и минимального сигналов, первый элемент сравнения, входы которого подключены к выходам первого блока выделения максимального сигнала и датчика скорости электроподвижного состава, а выход через первый пороговый элемент - к управляющему входу первого ключевого элемента, п The goal is achieved in that the device for protection against slipping and skidding wheel pairs EPS, comprising speed sensors wheelsets whose outputs through the first electrical converters connected to the inputs of the first block allocation of the maximum and minimum signals, a first comparison element, whose inputs are connected to the outputs of the first selection unit and the maximum signal electric rolling speed sensor and the output of the threshold element via the first - to the control input of the first key element, n рвый блок дифференцирования, второй, третий и четвертый пороговые элементы, задатчик тока тяговых двигателей, систему автоматического управления ЭПС и блок управления работой песочниц, введены режимный переключатель, первый фильтр нижних частот, последовательно включенные второй блок выделения максимального сигнала, блок выделения амплитудного значения сигнала, апериодическое звено и третий блок выделения максимального сигнала. rvy block differentiation, second, third and fourth threshold elements dial traction motor current automatic control system EPS and the operation control unit sandboxes, introduced mode switch, a first low-pass filter, a series connection of a second block allocation maximum signal extracting unit amplitude value signal, aperiodic element and the third signal block allocation maximum. Вход первого фильтра нижних частот через соответствующие контакты режимного переключателя подключен к выходам первых блоков выделения максимального и минимального сигналов, а выход - через первый блок дифференцирования - к одному из входов второго блока выделения максимального сигнала. Input of the first lowpass filter through the corresponding mode switch contacts connected to the outputs of the first selection blocks maximum and minimum signals as output - through a first differentiating unit - to one of the inputs of a second maximum selection unit signal. Сигнальный вход первого ключевого элемента соединен с выходом задатчика тока тяговых двигателей, а выход - с другим входом второго блока выделения максимального сигнала. The signal input of the first key element connected to the output setpoint traction motor current, and an output - to the other input of the second block selection signal maximum. Второй вход третьего блока выделения максимального сигнала подключен к выходу блока выделения амплитудного значения сигнала, а выход - ко входу системы автоматического управления ЭПС. The second input signal of the third maximum selection unit connected to the output selection unit amplitude value signal, and an output - to the input of the automatic control system EPS.

В устройство введены четвертый, пятый и шестой блоки выделения максимального сигнала, второй блок выделения максимального сигнала, второй, третий и четвертый фильтры нижних частот, второй и третий блоки дифференцирования, датчики тока тяговых двигателей, вторые электрические преобразователи, блок выделения среднего значения сигнала и второй элемент сравнения. The apparatus administered fourth, fifth and sixth blocks allocation maximum signal, the second selection unit of the maximum signal, second, third and fourth low-pass filters, second and third differential units, sensors traction motor current, the second electrical transducers selection unit of the mean value signal and the second comparing element. Входы четвертого блока выделения максимального сигнала и второго блока выделения минимального сигнала соединены с выходами первых электрических преобразователей, а выходы через соответствующие контакты режимного переключателя - со входом второго фильтра нижних частот. Inputs fourth maximum signal separation unit and the second minimum signal selection unit coupled to the outputs of the first electrical converters, and outputs through the respective modal contacts of the switch - to the input of the second lowpass filter. Второй блок дифференцирования, второй пороговый элемент, пятый блок выделения максимального сигнала, третий пороговый элемент и блок управления работой песочниц включены последовательно. Second differentiating unit, the second threshold element, the fifth block allocation of the maximum signal, the third threshold element and the work sandboxes control unit are connected in series. Вход второго блока дифференцирования подключен к выходу второго фильтра нижних частот. Input of the second differential unit connected to the output of the second lowpass filter. Выходы датчиков тока через вторые электрические преобразователи соединены со входами шестого блока выделения максимального сигнала и блока выделения среднего значения сигнала, выходы которых подключены ко входам соответственно третьего и четвертого фильтров нижних частот. The outputs of the current sensors via second electrical converters connected to the inputs of the sixth block selection signal and the maximum average signal allocation unit value, the outputs of which are connected to the inputs of the third and fourth low-pass filters. Входы второго элемента сравнения соединены с выходами третьего и четвертого фильтров нижних частот, а выход через третий блок дифференцирования - со вторым входом пятого блока выделения максимального сигнала. The inputs of the second reference element connected to outputs of the third and fourth low-pass filters, and output through the third differentiating unit - to the second input of the fifth maximum signal isolation unit.

В устройство введены второй ключевой элемент, четвертый блок дифференцирования, четвертый и пятый пороговый элементы и седьмой блок выделения максимального сигнала. The apparatus incorporated a second key element, the fourth block of differentiation, the fourth and the fifth and seventh threshold elements block allocation maximum signal. Второй ключевой элемент включен между выходом третьего блока дифференцирования и вторым входом пятого блока выделения максимального сигнала и соединен управляющим входом через четвертый блок дифференцирования с выходом задатчика тока тяговых двигателей. Second key element is connected between the output of the third differential unit and the second input of the fifth maximum signal separation unit and is connected to the control input via a fourth block differentiation yield setpoint current traction motors. Входы четвертого и пятого пороговых элементов подключены к выходам соответственно третьего и четвертого фильтров нижних частот. The inputs of the fourth and fifth threshold elements respectively connected to the outputs of the third and fourth low-pass filters. Седьмой блок выделения максимального сигнала включен между выходами третьего, четвертого и пятого пороговых элементов и входом блока управления работой песочниц. Seventh maximum signal extracting unit is included between the outputs of the third, fourth and fifth threshold elements and the input operation control unit sandboxes.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства. The drawing shows a functional diagram of the proposed device.

Устройство для защиты от буксования и юза КП ЭПС содержит датчики 1 и 2 частоты вращения КП, выходы которых через первые электрические преобразователи 3 и 4 соединены с входами первых блоков 5 и 6 выделения максимального и минимального сигналов из частот вращения КП ЭПС. Device for protection against slipping and skidding manual EBL comprises sensors 1 and 2 speed gearbox, through which outputs the first electric transducers 3 and 4 are connected to inputs of first blocks 5 and 6 of selection of maximum and minimum signals of frequencies manual rotation EPS. Выход блока 5 выделения максимального сигнала соединен с последовательно включенными первым элементом 7 сравнения, первым пороговым элементом 8, первым ключевым элементом 9, вторым блоком 10 выделения максимального сигнала, блоком 11 выделения амплитудного значения сигнала, апериодическим звеном 12, третьим блоком 13 выделения максимального сигнала. maximum signal extraction unit output 5 is connected to the series-connected first comparison element 7, a first threshold element 8, the first key member 9, the second unit 10 allocating maximum signal isolation amplitude value of the signal block 11, aperiodic link 12, third block 13 discharge the maximum signal. Второй вход блока 13 соединен со входом апериодического звена 12, а второй вход элемента 7 сравнения - с выходом датчика 14 скорости ЭПС. The second input unit 13 is connected to the input of a delay element 12, and the second input of the comparator element 7 - yield 14 EBL speed sensor. Выход блока 6 выделения минимального сигнала через контакты режимного переключателя 15 подключен ко входу первого фильтра 16 нижних частот, выход которого соединен со входом первого блока 17 дифференцирования. block selection output 6 through a minimum of signal contacts mode switch 15 is connected to an input of the first lowpass filter 16, whose output is connected to the input of the first block 17 differentiation. Выход блока 17 соединен со вторым входом блока 10 выделения максимального сигнала. Output block 17 is connected to the second input unit 10, the maximum signal isolation.

Для повышения силы сцепления КП с рельсом устройство дополнительно снабжено четвертым блоком 18 выделения максимального сигнала и вторым блоком 19 выделения минимального сигнала, соответствующие входы которых соединены между собой и с выходами преобразователей 3 и 4 тележек (секций) ЭПС, а выходы этих блоков через другие контакты режимного переключателя 15 подключены к цепи из последовательно соединенных второго фильтра 20 нижних частот, второго блока 21 дифференцирования, второго порогового элемента 22, пятого блока 23 выделения максимально To improve traction gearbox rail device is further provided with a fourth unit 18 allocating the maximum signal and the second block 19, allocation of the minimum signal corresponding inputs of which are connected together and to the outputs of the transducers 3 and 4 trolleys (sections) ESR, and the outputs of these blocks via other contacts mode switch 15 connected to a chain of serially connected second filter 20, a lowpass second differentiating unit 21, a second threshold element 22, the fifth block 23 the maximum separation о сигнала, третьего порогового элемента 24, блока 25 управления работой песочниц. of the signal, the third threshold element 24, the unit 25 controlling the operation of sandboxes.

Устройство содержит также датчики 26 и 27 тока ТД, выходы которых через вторые электрические преобразователи 28 и 29 соединены с соответствующими входами шестого блока 30 выделения максимального сигнала и блока 31 выделения среднего значения сигнала. The apparatus also comprises sensors 26 and 27, a current AP, which exits through the second electrical converters 28 and 29 are connected to respective inputs of the sixth unit 30 and allocation of the maximum signal separation unit 31 the average signal value. Выход блока 30 соединен со входом фильтра 32 нижних частот, а выход блока 31 - со входом четвертого фильтра 33 нижних частот. Output block 30 is connected to the input of low pass filter 32, and the output of block 31 - to the input of the fourth filter 33 the lower frequencies. Выходы фильтров 32 и 33 нижних частот соединены со входами второго элемента 34 сравнения, выход которого соединен со входом третьего блока 35 дифференцирования. The outputs of filters 32 and 33, lowpass connected to the inputs of the second reference element 34, whose output is connected to the input of the third unit 35 differentiation. Блок 35 своим выходом соединен с другим входом первого блока 23 выделения максимального сигнала. Block 35 its output connected to another input of the first block 23, the maximum signal isolation.

Для исключения ложной работы защиты в эксплуатационных режимах устройство снабжено вторым ключевым элементом 36, включенным между блоком 35 дифференцирования и блоком 23 выделения максимального сигнала, четвертым блоком 37 дифференцирования, который своим выходом соединен с управляющим входом ключевого элемента 36 (на его вход подается сигнал, пропорциональный заданному значению тока), седьмым блоком 38 выделения максимального сигнала, включенным между третьим пороговым элементом 24 и блоком 25 управления работой песочниц, четвертым и пятым To eliminate false operation of the protection in the operating mode, the device is provided with a second key element 36, included between block 35 differentiation and unit 23 allocating maximum signal, the fourth part 37 of differentiation, which is its output connected to the control input of the key element 36 (at its input a signal proportional to a predetermined current value), the seventh unit 38 maximum release signal switched between the third threshold element 24 and the unit 25 controlling the operation of sandboxes, fourth and fifth пороговыми элементами 39 и 40, выходы которых соединены с входами блока 38 выделения максимального сигнала. threshold elements 39 and 40, the outputs of which are connected to the separation unit 38 inputs the maximum signal. Вход порогового элемента 39 подключен к выходу фильтра 33 нижних частот, а вход порогового элемента 40 - к выходу фильтра 32 нижних частот. Entrance threshold element 39 is connected to the output of the filter 33, the low-pass input and threshold element 40 - to the output of low pass filter 32.

Устройство работает следующим образом. The apparatus operates as follows.

При отсутствии боксования (юза) КП сигналы, поступающие на элемент сравнения 7 с выходов блока 5 выделения максимального сигнала и датчика 14 скорости ЭПС практически одинаковы, поэтому на его выходе сигнал будет равен нулю. In the absence of locomotive wheelslip (Hughes) CP signals to the comparison element 7 from the outputs of the block 5 maximum signal isolation and EPS speed sensor 14 are virtually identical, so its output will be zero. В связи с этим на выходе порогового элемента 8 сигнал равен нулю, ключ 9 остается в разомкнутом положении и сигнал, пропорциональный заданному значению тока (U iзад ), дальше по цепи не проходит. In this regard, the output signal of the threshold element 8 is zero, the switch 9 remains in the open position and a signal proportional to a predetermined current value (U izad), further along the chain passes. Отсутствует сигнал и по цепи последовательно соединенных блока 17 дифференцирования, блока 10 выделения максимального сигнала, блока 11 выделения амплитудного значения сигнала, апериодического звена 12 и блока 13 выделения максимального сигнала, т.к. No signal and the chain of series-connected unit 17, differentiation unit 10, the maximum signal separation, isolation block 11 the amplitude value of a signal delay element 12 and block 13, the maximum signal separation, as при отсутствии буксования (юза) КП сигнал на выходе блока 6 выделения минимального сигнала (блока 5 выделения максимального сигнала) не изменяется. in the absence of slipping (skidding) isolating minimum signal CP signal at the output of block 6 (block 5 maximum allocation signal) is not changed. Ложный сигнал о буксовании (юзе) при эксплуатационных ускорениях (замедлениях) ЭПС устраняется выбором параметров блока 17 дифференцирования. False slip signal (Uzes) for operating fast (slow) XPS eliminated for this parameter block 17 differentiation. По тем же причинам, что и в рассмотренной цепи, отсутствует сигнал по цепи блока 21 дифференцирования, порогового элемента 22, блока 23 выделения максимального сигнала. For the same reasons as discussed in the chain, the chain is no signal differentiation unit 21, the threshold element 22, block 23, the maximum signal isolation. Напряжение на выходе порогового элемента 24 больше нуля и, поскольку генератор импульсов в блоке 25 управления песочницами запускается в работу при нулевом значении напряжения на выходе, подсыпка песка под КП будет отсутствовать. The voltage at the output of the threshold element 24 is greater than zero and, since the pulse generator in block 25 sandboxes control starts into operation at zero voltage at the output, bedding sand under KP will be omitted.

Без буксования (юза) КП токи ТД практически одинаковы и неизменны во времени, поэтому отсутствие изменяемой разности между максимальным током из всех токов ТД ЭПС и средним током ТД тележки (секции) обусловливает нулевое значение сигнала на выходах элемента сравнения 34, блока 35 дифференцирования и блока 23 выделения максимального сигнала, что также определяет напряжение на выходе порогового элемента 24, отличающееся от нуля и запрещающее работу блока 25 управления песочницами. Without slipping (skidding) KP currents TD are almost identical and invariable in time, so the absence of the variable difference between the maximum current of all the currents TD EPS and average current TH trolley (section) determines a zero value of the signal at the outputs of the comparison element 34, block 35 differentiation and block 23, the maximum signal separation, which also defines the output voltage of threshold element 24, differing from zero and prohibits operation of the control unit 25 sandboxes.

В эксплуатационных режимах - при резких сбросах заданного значения тока машинистом, отключении ТД тележки (секции), работа при относительно малых значениях касательной силы тяги (торможения) на ободах колес по сравнению с силой сцепления - срабатывает соответственно ключевой элемент 36, пороговые элементы 39 и 40 и налагают запрет на работу песочниц. The operating conditions - at sharp discharges setpoint machinist current disconnecting TD trolley (section), operating at relatively low values ​​of tangential traction force (braking) to wheel rims compared with the force of adhesion - is triggered, respectively the key element 36, the threshold elements 39 and 40 and impose a ban on the work of the sandbox. Таким образом, исключается ложная работа защиты и неоправданный расход песка. This eliminates false job protection and unnecessary consumption of sand.

В случае возникновения буксования (юза) одной или нескольких КП на ЭПС изменяется напряжение на выходе блока 5 выделения максимального сигнала. In case of slipping (skidding) of one or more of KP at EPS varies the voltage at the output of block 5 maximum signal isolation. Этот сигнал сравнивается на элементе сравнения 7 с сигналом, пропорциональным скорости движения ЭПС. This signal is compared in comparison element 7 with a signal proportional to the movement speed of the EPS. Если величина скольжения какой-либо КП достигает опасной величины (ориентировочно 2,8 м/с), когда подсыпкой песка сцепления КП не восстанавливается, срабатывает пороговый элемент 8, в результате чего замыкается ключевой элемент 9 и на цепь формирования сигнала определенной величины и длительности, блоки 10, 11, 12, 13, поступает сигнал, пропорциональный величине заданного значения тока (U iзад ), токи ТД снижаются за счет автоматической корректировки заданного значения тока на входе регулятора системы автоматического управления сигналом с выхода If the magnitude of any slip CP reaches dangerous values ​​(approximately 2.8 m / s) when the sand bedding clutch gearbox is not restored, it triggered threshold element 8, whereby the closed key member 9 and on the chain forming a certain magnitude and duration of the signal, blocks 10, 11, 12, 13, receives a signal proportional to the current setpoint (U izad) TD currents are reduced by automatically adjusting the set value of the current regulator inlet automatic control system the output signal блока 13 выделения максимального сигнала. block 13 the maximum signal isolation. Сигнал на выходе блока 6 выделения минимального (максимального) сигнала из частот вращения КП не изменяется, поскольку есть небоксующие КП, поэтому сигнал на выходе блока 17 отсутствует. The signal at the output of block 6 allocating the minimum (maximum) signal from the rotational speed gearbox does not change, as there neboksuyuschie CP, so the signal at the output of block 17 is absent. Если избыточное скольжение отдельных КП не достигает опасных величин, определяемых уставкой порогового элемента 8, то сигнал на выходе блока 13 отсутствует и зарегулирования тяговых характеристик не происходит. If excessive slippage separate manual reaches dangerous values, defined by setting threshold element 8, the signal at the output of block 13 is absent, and the regulation of the traction characteristics does not occur.

Боксование (юз) КП в тележке (секции) вызывает изменение сигнала на выходе блока 18 выделения максимального сигнала из частот вращения КП тележки (секции) (блока 19 выделения минимального сигнала), в результате на выходе блока 21 дифференцирования появляется сигнал, который при достижении определенной величины вызывает срабатывание порогового элемента 22. Сигнал с его выхода через блок 23 выделения максимального сигнала поступает на вход порогового элемента 24, который срабатывает. Locomotive wheelslip (SW) KP carriage (section) changes the signal at the output of block 18, selection of the maximum signal of the trolley manual rotation frequency (sections) (minimum signal selection unit 19) to the outlet 21 of differentiation block signal appears that at a certain value triggers the threshold element 22. The signal from its output through the selection unit 23 receives the maximum signal input to the threshold element 24 which is activated. Напряжение на его выходе становится равным нулю и блок 25 управления песочницами запускается в работу, осуществляя импульсную подсыпку песка под КП. Voltage at its output becomes zero and the control unit 25 starts sandboxes in operation, carrying sand under podsypku pulse KP.

Увеличение (уменьшение) частоты вращения КП вызывает снижение по естественным характеристикам токов ТД, связанных с боксующими (юзующими) КП, что обусловливает появление на выходе элемента сравнения 34 сигнала, пропорционального разности между максимальным током (блок 30) и средним током (блок 31). The increase (decrease) in rotational speed CP causes a decrease in the natural characteristics of the current AP associated with bauxite (yuzuyuschimi) KP that causes the appearance at the output of the comparison element 34, a signal proportional to the difference between the maximum current (block 30) and the average current (block 31). Этот сигнал дифференцируется (блок 35) и, если сигнал, пропорциональный производной от разности токов, достигает определенной величины, срабатывает пороговый элемент 24 и запускает в работу блок 25 управления песочницами. This signal is differentiated (block 35) and if a signal proportional to the derivative of the current difference reaches a certain value, the threshold element 24 is activated and starts the work control unit 25 sandboxes.

Два канала обеспечения подсыпки песка под КП вводятся, исходя из следующих соображений. Two channels provide bedding sand under manual introduced based on the following considerations. ТД постоянного тока последовательного возбуждения, широко применяемые на ЭПС, имеют такие зависимости частоты вращения якоря от тока возбуждения, у которых в зоне относительно малых нагрузок малому изменению тока соответствует большое изменение частоты вращения, а для зоны больших нагрузок (область насыщения магнитной системы), наоборот, большому изменению нагрузок соответствует малое изменение частоты вращения. TD DC series excitation is widely applied in EPS have such dependencies of the armature speed from the excitation current, in which in the region of relatively small loads a small change in current corresponds to a large change in the rotational speed, and for Zone large loads (saturation region of the magnetic system), conversely , a large change in load corresponds to a small change in speed. Поэтому с введением каналов управления по производным частоты вращения КП и разности между максимальным током ТД ЭПС и средним током ТД тележки (секции), повышается чувствительность защиты и ее быстродействие при работе ТД в любой зоне характеристик. Therefore, the introduction of control channels in the derivatives speed gearbox and the difference between the maximum current of the EPS and TD average current TH trolley (section) increases the sensitivity of the protection and its performance when working in TD characteristics of any band.

При срыве в избыточное скольжение последней КП электроподвижного состава, т.е. At failure in excess slip last manual electric rolling stock, ie когда имеет место одновременное боксование (юз) всех КП, за счет поддержания заданного значения силы тяги (торможения) системой автоматического управления ЭПС процесс развития буксования (юза) интенсифицируется, появляется сигнал на выходе блока 17 дифференцирования, пропорциональный ускорению (замедлению) КП с минимальной (максимальной) частотой вращения и обусловленный разностью между силой тяги (торможения) на ободе колеса и силой сцепления. when there is a simultaneous locomotive wheelslip (SW) of all the gearbox, by maintaining a predetermined value of the force of traction (braking) the automatic control system of the EPS process of slipping (skidding) is intensified, a signal appears at the output of block 17 differentiation proportional to acceleration (deceleration) KP with minimum ( maximum) speed and due to the difference between the tractive force (brake) on the wheel rim and clutch force. Таким образом, зная ускорение (замедление) КП, через коэффициент пропорциональности - массу вращающихся частей колесно-моторного блока, можно в режимах развития боксования (юза) с различной интенсивностью получать минимально необходимую величину снижения тягового (тормозного) усилия для ликвидации избыточного скольжения КП. Thus, knowing the acceleration (deceleration) CP, via the proportionality factor - the weight of rotating parts of the wheel-motor unit, it is possible to locomotive wheelslip of modes (Hughes) with varying intensity to obtain the minimum required amount of reduction of traction (braking) force to eliminate excess slip KP. Блоком 11 выделяется сигнал, пропорциональный максимальной величине зарегулирования тяговой (тормозной) характеристики. Block 11 extracts a signal proportional to the maximum value of the regulation of traction (braking) characteristics. Интегральная величина сигнала производной на выходе блока 12 определяет процесс восстановления тягового (тормозного) усилия до заданного значения. The integral value of the signal derived at the output of block 12 defines a recovery process traction (braking) force to a predetermined value. Таким образом, при возникновении синхронного буксования (юза) КП ЭПС с групповой системой автоматического управления устройством из последовательно соединенных блоков 17, 11, 12 и 13 формируется сигнал необходимой величины и длительности для обеспечения автоматической коррекции заданного значения тягового (тормозного) усилия с учетом условий сцепления колес с рельсом. Thus, in the event of simultaneous slipping (skidding) KP EPS multicast system of automatic control apparatus of series-connected blocks 17, 11, 12 and 13 is formed a signal required magnitude and duration to ensure automatic correction of the set value of traction (braking) force with the coupling conditions wheels with the rail.

При синхронном буксовании (юзе) КП осуществляется также импульсная подсыпка песка под КП. When synchronous slip (Uzes) KP also carried out under the sand bedding pulse KP.

Современный ЭПС разрабатывается с высоким коэффициентом использования сцепного веса. Modern EPS developed a high utilization factor of coupling weight. Это обстоятельство, повышая тяговые свойства ЭПС, обусловливает повышенную склонность к синхронным боксованиям (юзу) КП, развитие которых интенсифицируется системой автоматического управления. This fact, increasing the traction properties of EPS, causes an increased tendency to synchronous locomotive wheelslip (yuzu) KP, which intensifies the development of automatic control systems. Согласно известной зависимости с ростом скольжения КП снижается реализуемый коэффициент сцепления. According to the known relationship with increasing slip manual clutch decreases implemented coefficient. Поскольку сила сцепления прямопропорциональна коэффициенту сцепления, то в рассматриваемых режимах сила тяги (торможения) на автосцепке, приближенно равная сумме реализуемых КП сил сцепления, будет существенно снижаться. Since the adhesive force is directly proportional to the coefficient of adhesion, then in these modes, traction (braking) on ​​the automatic coupler, which is approximately equal to the sum realized KP adhesion forces will be significantly reduced.

Изобретение позволяет реализовать в среднем по сравнению с использованием других технических решений большие тяговые (тормозные) усилия при работе ЭПС в предельных режимах по сцеплению КП, снизить износ бандажей КП и рельсов, снизить расход песка. The invention allows to realize on average compared to other technical solutions large traction (braking) force to the EPS in limiting modes of linkage KP, KP reduce wear of tires and rails, reduce the consumption of sand. Устройством обеспечиваются: быстродействие защиты (выявление процессов боксования по производной частоты вращения КП), что не допускает длительного развития процессов буксования (юза), а значит, и существенного снижения потенциального коэффициента сцепления, силы тяги (торможения) на автосцепке; The device provides: protection performance (detection processes for locomotive wheelslip derivative speed KP) that does not allow a long development process of slipping (skidding), and thus significantly reduce potential friction coefficient, the thrust force (braking) to an automatic coupler; минимально необходимая величина снижения тягового (тормозного) усилия на ободах колес для ликвидации избыточных скольжений КП, т.к. minimum required reduction amount of traction (braking) force on the wheel rims to eliminate redundant manual slides, because определяется исходя из известного уравнения движения колесно-моторного блока; determined based on the known equations of motion of a wheel-motor unit; минимизация величин снижения тяговых (тормозных) усилий, т. к. избыточные скольжения КП устраняются комплексными мерами - повышением коэффициента сцепления за счет импульсной подсыпки песка под КП и снижением касательной силы тяги на ободе колеса до значений, по сравнении с силой сцепления обеспечивающих восстановление сцепления КП; .. Minimization quantities reduction of traction (braking) effort m to excess slip KP eliminated complex measures - increasing the coefficient of adhesion at the expense of pulse bedding sand under manual and decrease tangential traction on the wheel rim to the values ​​when compared with a force of adhesion to ensure recovery clutch gearbox ; исключение ложной работы защиты, что предотвращает необоснованный расход песка. avoid false operation of protection that prevents unwarranted consumption of sand.

Таким образом, технико-экономическая эффективность изобретения складывается из повышения средней скорости движения составов за счет повышения реализуемой силы тяги (торможения) ЭПС, снижения эксплуатационных расходов на содержание парка ЭПС и ж.д. Thus, the technical and economic efficiency of the invention consists of increasing the average velocity of the compositions by increasing the realizable traction (braking) EPS, lowering operating costs for maintenance and train park EPS пути. way.

Claims (3)

  1. 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ БОКСОВАНИЯ И ЮЗА КОЛЕСНЫХ ПАР ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА, содержащее датчики частоты вращения колесных пар, выходы которых через первые электрические преобразователи соединены с входами первых блоков выделения максимального и минимального сигналов, первый элемент сравнения, входы которого подключены к выходам первого блока выделения максимального сигнала и датчика скорости электроподвижного состава, а выход через первый пороговый элемент - к управляющему входу первого ключевого элемента, первый блок диффер 1. DEVICE FOR PROTECTION AND SWA against slipping wheelsets electric rolling stock, comprising speed sensors wheelsets, which outputs through the first electrical converters connected to the inputs of the first allocation units of the maximum and minimum signals, a first comparison element, whose inputs are connected to outputs of the first separation unit and the maximum signal electric rolling speed sensor and the output of the threshold element via the first - to the control input of the first key member, the first block Differential енцирования, второй, третий и четвертый пороговые элементы, задатчик тока тяговых двигателей, систему автоматического управления электроподвижным составом и блок управления работой песочниц, отличающееся тем, что в него введены режимный переключатель, первый фильтр нижних частот, последовательно включенные второй блок выделения максимального сигнала, блок выделения амплитудного значения сигнала, апериодическое звено и третий блок выделения максимального сигнала, причем вход первого фильтра нижних частот через соответствующие конта entsirovaniya, second, third and fourth threshold elements dial traction motor current automatic control system of electric rolling stock and the operation control unit sandboxes, characterized in that it introduced mode switch, a first low-pass filter, a series connection of a second block allocation maximum signal block allocating an amplitude value signal aperiodic element and a third maximum selection unit signal, the first input of the lowpass filter through the corresponding Comte кты режимного переключателя подключен к выходам первых блоков выделения максимального и минимального сигналов, а выход через первый блок дифференцирования - к одному из входов второго блока выделения максимального сигнала, сигнальный вход первого ключевого элемента соединен с выходом задатчика тока тяговых двигателей, а выход - с другим входом второго блока выделения максимального сигнала, второй вход третьего блока выделения максимального сигнала подключен к выходу блока выделения амплитудного значения сигнала, а выход - к входу сист Assortments mode switch connected to the outputs of the first block allocation maximum and minimum signals and output via the first block differentiation - to one of the inputs of the second unit of allocation of the maximum signal, the signal input of the first key element connected to the output setpoint traction motor current, and an output - to the other input allocating a second block of maximum signal, the second input signal of the third maximum selection unit connected to the output selection unit amplitude value signal, and an output - to logon емы автоматического управления электроподвижным составом. emy of automatic control of electric rolling stock.
  2. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в него введены четвертый, пятый и шестой блоки выделения максимального сигнала, второй блок выделения минимального сигнала, второй, третий и четвертый фильтры нижних частот, второй и третий блоки дифференцирования, датчики тока тяговых двигателей, вторые электрические преобразователи, блок выделения среднего значения сигнала и второй элемент сравнения, при этом входы четвертого блока выделения максимального сигнала и второго блока выделения минимального сигнала соединены с выходами первых элек 2. Device according to claim 1, characterized in that it entered the fourth, fifth and sixth blocks allocation maximum signal, the minimum allocation unit of the second signal, the second, third and fourth low-pass filters, second and third differential units, sensors traction motor current , the second power converters, the block allocation average signal value and a second comparison element, wherein the fourth maximum input signal extraction unit and the second minimum signal selection unit coupled to the outputs of the first electron трических преобразователей, а выходы через соответствующие контакты режимного переключатетя - с входом второго фильтра нижних частот, второй блок дифференцирования, второй пороговый элемент, пятый блок выделения максимального сигнала, третий пороговый элемент и блок управления работой песочниц включены последовательно, вход второго блока дифференцирования подключен к выходу второго фильтра нижних частот, выходы датчиков тока через вторые электрические преобразователи соединены с входами шестого блока выделения максимального сигна an insulating converters, and outputs via respective contacts modal pereklyuchatetya - to the input of the second lowpass filter, second differentiating unit, the second threshold element, the fifth block allocation of the maximum signal, the third threshold element and the block operation sandboxes control are connected in series, a second differentiation unit input connected to the output second lowpass filter, the outputs of the current sensors via second electrical converters connected to the inputs of the sixth block allocation maximum signa ла и блока выделения среднего значения сигнала, выходы которых подключены к входам соответственно третьего и четвертого фильтров нижних частот, входы второго элемента сравнения соединены с выходами третьего и четвертого фильтров нижних частот, а выход через третий блок дифференцирования - с вторым входом пятого блока выделения максимального сигнала. la and isolating the average value of the signal block, whose outputs are connected to inputs of the third and fourth low-pass filter, the inputs of the second reference element connected to outputs of the third and fourth low-pass filters, and output through the third block differentiation - a second input of the fifth block allocation maximum signal .
  3. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что в него введены второй ключевой элемент, четвертый блок дифференцирования, четвертый и пятый пороговые элементы и седьмой блок выделения максимального сигнала, при этом второй ключевой элемент включен между выходом третьего блока дифференцирования и вторым входом пятого блока выделения максимального сигнала и соединен управляющим входом через четвертый блок дифференцирования с выходом задатчика тока тяговых двигателей, входы четвертого и пятого пороговых элементов подключены к выходам соо 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that it entered the second key element, the fourth block of differentiation, the fourth and the fifth and seventh threshold elements the maximum signal extracting unit, the second key element is connected between the output of the third differential unit and a second fifth maximum input signal selection unit, and a control input coupled through a fourth block differentiation yield setpoint current traction motors, the fourth and fifth inputs of the threshold elements connected to the outputs coo тветственно третьего и четвертого фильтров нижних частот, седьмой блок выделения максимального сигнала включен между выходами третьего, четвертого и пятого пороговых элементов и входом блока управления работой песочниц. tvetstvenno third and fourth low-pass filters, the seventh block allocation maximum signal included between the outputs of the third, fourth and fifth threshold elements and the input operation control unit sandboxes.
RU2025310C1 1991-07-22 1991-07-22 Device to prevent skidding and slipping of wheelsets of electric rolling stock RU2025310C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2025310C1 RU2025310C1 (en) 1991-07-22 1991-07-22 Device to prevent skidding and slipping of wheelsets of electric rolling stock

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2025310C1 RU2025310C1 (en) 1991-07-22 1991-07-22 Device to prevent skidding and slipping of wheelsets of electric rolling stock

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2025310C1 true RU2025310C1 (en) 1994-12-30

Family

ID=21597033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2025310C1 RU2025310C1 (en) 1991-07-22 1991-07-22 Device to prevent skidding and slipping of wheelsets of electric rolling stock

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2025310C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443577C1 (en) * 2010-12-16 2012-02-27 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") Device for automatic termination of sliding and skidding of rolling stock motored wheel units
US8280568B2 (en) 2007-09-18 2012-10-02 Mitsubishi Electric Corporation Electric train car controlling device
RU2540223C1 (en) * 2013-08-30 2015-02-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Automated antislipping protective device for electric stock wheel sets
US9581998B2 (en) 2009-10-22 2017-02-28 General Electric Company System and method for vehicle communication, vehicle control, and/or route inspection
US9580091B2 (en) 2009-10-22 2017-02-28 General Electric Company System and method for communicating data in a vehicle system
US9650059B2 (en) 2012-05-23 2017-05-16 General Electric Company System and method for inspecting a route during movement of a vehicle system over the route
US9956974B2 (en) 2004-07-23 2018-05-01 General Electric Company Vehicle consist configuration control

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1438976, кл. B 60L 3/10, 1987. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1468789, кл. B 60L 3/10, 1987. *
3. Авторское свидетельство СССР N 1384433, кл. B 60L 3/10, 1986. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9956974B2 (en) 2004-07-23 2018-05-01 General Electric Company Vehicle consist configuration control
US8280568B2 (en) 2007-09-18 2012-10-02 Mitsubishi Electric Corporation Electric train car controlling device
US9581998B2 (en) 2009-10-22 2017-02-28 General Electric Company System and method for vehicle communication, vehicle control, and/or route inspection
US9580091B2 (en) 2009-10-22 2017-02-28 General Electric Company System and method for communicating data in a vehicle system
RU2443577C1 (en) * 2010-12-16 2012-02-27 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") Device for automatic termination of sliding and skidding of rolling stock motored wheel units
US9650059B2 (en) 2012-05-23 2017-05-16 General Electric Company System and method for inspecting a route during movement of a vehicle system over the route
RU2540223C1 (en) * 2013-08-30 2015-02-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Automated antislipping protective device for electric stock wheel sets

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5294191A (en) Braking system for electrically driven vehicles
US6851649B1 (en) Methods and systems for controlling wheel brakes on aircraft and other vehicles
US5691900A (en) Method and system for turning detection
US4656588A (en) Anti-skid brake control system with a plurality of independently operative digital controllers
US4367529A (en) Automatic braking method and apparatus
US4035698A (en) Means for counteracting slipping and skidding in a motor-driven rail-vehicle
US4593955A (en) Yaw-compensated vehicle anti-skid system
US5428538A (en) Sanding control system for railway vehicles
US6152546A (en) Traction vehicle/wheel slip and slide control
US4414630A (en) Anti-skid vehicle braking systems
US4673226A (en) Vehicle skid control system
US20030025035A1 (en) Optimal control design for aircraft antiskid brake control systems
US3482887A (en) Combined anti-slip and anti-spin control for vehicle wheels
US4671577A (en) Combined regenerative and friction braking system for a vehicle
USRE33486E (en) Selective deceleration brake control system
US6163121A (en) Torque maximization and vibration control for AC locomotives
US5496098A (en) Braking in electronic braking systems
US4022513A (en) Selective deceleration brake control system
US3682512A (en) Means for controlling and regulating the braking of vehicles
US5898281A (en) Method and device for the common regulation of several electric motors driving the driving wheels of a motor vehicle
US5549364A (en) Method and device for adjusting the brake force distribution between a towing vehicle and a trailer
US5473225A (en) Electric motor vehicle control apparatus and method for reducing the occurrence of wheel slip
US5677610A (en) Control apparatus for electric vehicles
US3964796A (en) Adaptive anti-lock brake control apparatus
US4701682A (en) Control system for maintaining traction of rolling stock