RU2031010C1

RU2031010C1 - Device to reveal skidding of wheelsets of diesel locomotive with traction motors connected in series

Info

Publication number: RU2031010C1
Authority: RU
Inventors: О.И. Новиков
Original assignee: Уральское отделение Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 1995-03-20

Abstract

FIELD: electrical equipment of diesel locomotives with electric transmission. SUBSTANCE: device has series-connected resistors connected to armature windings of traction motors according to measuring bridge circuit, diode bridge rectifier, capacitor with discharge resistor, relay, semiconductor switch and isolation diodes. Novelty is provision of isolation diodes and semiconductor switch built around dynistor or transistor and voltage stabilizing diode circuit. When voltage across capacitor rises to relay setting value, switch closes relay winding circuit and relay cuts in. Thus device implements response equal to response of relay. EFFECT: enhanced reliability of operation. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области электрооборудования транспортных средств с электроприводом (электровозы, тепловозы). The invention relates to the field of electrical equipment of electric vehicles (electric locomotives, diesel locomotives).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для защиты от боксования колесных пар электроподвижного состава, содержащее цепь из резисторов, подключенную к якорным обмоткам тяговых электродвигателей по схеме измерительного моста, диодный мостовой выпрямитель, который входом соединен с выходом измерительного моста. К выходу измерительного моста подключены пульсатор, который выполнен на основе поляризованного реле, накопительного конденсатора с разрядным резистором, стабилитрона, и выходное реле через трансформатор. Схема известного устройства не является оптимальной в отношении чувствительности. Поляризованное реле не является традиционным элементом транспортных средств и поэтому в условиях тряски и вибраций работает не надежно. При использовании известного устройства на транспортном средстве с параллельными цепями тяговых электродвигателей оно имеет большое количество резисторов. Это усложняет устройство и увеличивает электроэнергию, теряемую в устройстве. The closest in technical essence to the invention is a device for protection against boxing of wheel pairs of electric rolling stock, containing a circuit of resistors connected to the armature windings of traction motors according to the measuring bridge circuit, a diode bridge rectifier, which is connected to the output of the measuring bridge by an input. A pulsator is connected to the output of the measuring bridge, which is based on a polarized relay, a storage capacitor with a discharge resistor, a zener diode, and an output relay through a transformer. The circuit of the known device is not optimal in terms of sensitivity. A polarized relay is not a traditional element of vehicles and therefore does not work reliably under conditions of shaking and vibration. When using the known device on a vehicle with parallel circuits of traction motors, it has a large number of resistors. This complicates the device and increases the energy lost in the device.

Сущность изобретения состоит в том, что устройство, которое содержит цепь из резисторов, подключенную к якорным обмоткам тяговых электродвигателей по схеме измерительного моста, диодный мостовой выпрямитель, накопительный конденсатор с разрядным резистором и выходное реле, дополняют управляемым напряжением полупроводниковым ключом и разделительными диодами. Этот ключ выполняют в виде динистора, зашунтированного замыкающим контактом выходного реле, или на основе транзистора, стабилитрона и резисторов, один из которых зашунтирован замыкающим контактом выходного реле. При использовании изобретения на тепловозе с параллельными цепями тяговых электродвигателей, соединенными через контакты контакторов, диодный мостовой выпрямитель выполняют многофазным. The essence of the invention lies in the fact that a device that contains a circuit of resistors connected to the armature windings of traction motors according to the measuring bridge circuit, a diode bridge rectifier, a storage capacitor with a discharge resistor and an output relay, are supplemented by a voltage-controlled semiconductor switch and isolation diodes. This key is made in the form of a dynistor, shunted by the make contact of the output relay, or based on a transistor, zener diode and resistors, one of which is shunted by the make contact of the output relay. When using the invention on a diesel locomotive with parallel circuits of traction electric motors connected through the contacts of the contactors, the diode bridge rectifier is multiphase.

Технический результат изобретения характеризуется упрощением, повышением надежности и уменьшением потерь электроэнергии. The technical result of the invention is characterized by a simplification, increased reliability and reduced energy losses.

На фиг. 1-3 показаны принципиальные электрические схемы устройства для обнаружения боксования. In FIG. 1-3 are schematic electrical diagrams of a boxing detection device.

На фиг.1 показаны тяговый генератор 1, контактор с силовым контактом 2, последовательно соединенные тяговые электродвигатели с якорными обмотками 3 и обмотками возбуждения 4, контакты 5 реверсивного переключателя. Элементы 1-2-3-5-4-5-1 образуют контур питания тяговых электродвигателей. Устройство для обнаружения боксования содержит резисторы 6, диодный мостовой выпрямитель 7, накопительный конденсатор 8 с разрядным резистором 9, выходное реле 10 и управляемый напряжением полупроводниковый ключ 11. Обмотки 3 и резисторы 6 соединены по схеме измерительного моста. Реле 10 имеет замыкающий контакт 10.1 и контакты, которые задействованы в цепях исполнительного органа устройства и на схеме не показаны. Ключ 11 выполнен в виде динистора, который зашунтирован контактом 10.1 и имеет напряжение включения, большее напряжения срабатывания реле 10. Figure 1 shows a traction generator 1, a contactor with a power contact 2, series-connected traction motors with anchor windings 3 and field windings 4, contacts 5 of the reversing switch. Elements 1-2-3-5-4-5-1 form the power circuit of the traction motors. The boxing detection device comprises resistors 6, a diode bridge rectifier 7, a storage capacitor 8 with a discharge resistor 9, an output relay 10 and a voltage-controlled semiconductor switch 11. The windings 3 and resistors 6 are connected according to the measuring bridge circuit. Relay 10 has a make contact 10.1 and contacts that are involved in the circuits of the executive body of the device and are not shown in the diagram. The key 11 is made in the form of a dynistor, which is shunted by the contact 10.1 and has an on voltage greater than the response voltage of the relay 10.

На фиг.2 показаны элементы 1-11, две параллельных цепи последовательно соединенных тяговых электродвигателей и разделительные диоды 12. Контакторы имеют силовые 2 и блокировочные замыкающие 2.1 контакты. Использование контактов 2.1 и диодов 12 позволяет уменьшить количество резисторов 6 и теряемую в них электроэнергию. Figure 2 shows the elements 1-11, two parallel circuits of series-connected traction motors and isolation diodes 12. The contactors have power 2 and blocking closing 2.1 contacts. The use of contacts 2.1 and diodes 12 can reduce the number of resistors 6 and the energy lost in them.

Схема на фиг. 3 имеет элементы 1-11. Ключ 11 состоит из транзистора 11.1, резисторов 11.2 и 11.3, стабилитрона 11.4. Напряжение включения и выключения транзистора 11.1 превышает соответственно напряжение срабатывания и отпадания реле 10. Усложненный ключ 11 на транзисторе позволяет при помощи резисторов 11.2 и 11.3 плавно регулировать напряжение включения и выключения транзистора 11.1 и, соответственно напряжение срабатывания и отпадания реле 10. Это обеспечивает точную настройку и упрощает обслуживание устройства для обнаружения боксования. The circuit of FIG. 3 has elements 1-11. The key 11 consists of a transistor 11.1, resistors 11.2 and 11.3, a zener diode 11.4. The voltage on and off of the transistor 11.1 exceeds, respectively, the response and drop-off voltage of the relay 10. The sophisticated key 11 on the transistor allows using the resistors 11.2 and 11.3 to smoothly control the voltage on and off of the transistor 11.1 and, accordingly, the voltage of the triggering and falling off of the relay 10. This ensures fine tuning and simplifies maintenance of a boxing detection device.

Устройство на фиг.1 работает в следующей последовательности. The device in figure 1 operates in the following sequence.

При отсутствии боксования колесных пар напряжения обмоток 3 равны, измерительный мост находится в равновесии, конденсатор 8 разряжен, цепь ключа 11 разомкнута, реле 10 выключено. При боксовании колесных пар нарушается равенство напряжений обмоток 3, измерительный мост выходит из равновесия, на выходе выпрямителя 7 и на конденсаторе 8 появляется напряжение, которое изменяется пропорционально разности напряжений обмоток 3. Появившееся напряжение достигает напряжения включения динистора ключа 11, динистор замыкает цепь, реле 10 срабатывает, его контакт 10.1 замыкается, шунтирует динистор и он выключается. Изменение положения не показанных на схеме контактов включившегося реле 10 приводит в действие исполнительный орган устройства для обнаружения боксования. После этого боксование прекращается, выходное напряжение выпрямителя 7 уменьшается, реле 10 отпадает, меняет положение своих контактов и конденсатор 8 разряжается через резистор 9. Устройство переходит в исходное состояние и при следующем возникновении режима боксования работает в описанной последовательности. In the absence of blocking of the wheel pairs, the voltages of the windings 3 are equal, the measuring bridge is in equilibrium, the capacitor 8 is discharged, the key circuit 11 is open, the relay 10 is off. When the wheel pairs are boxed, the voltage equalities of the windings 3 are violated, the measuring bridge goes out of balance, a voltage appears on the output of the rectifier 7 and on the capacitor 8, which changes in proportion to the voltage difference of the windings 3. The voltage that appears reaches the turn-on voltage of the key dynistor 11, the dynistor closes the circuit, relay 10 It works, its contact 10.1 closes, the dinistor shunts and it turns off. A change in the position of the relay 10 not shown in the contact diagram activates the actuator of the device for detecting boxing. After this, the boxing stops, the output voltage of the rectifier 7 decreases, the relay 10 disappears, changes the position of its contacts and the capacitor 8 discharges through the resistor 9. The device returns to its initial state and the next time the boxing mode occurs, it works in the described sequence.

Устройство на фиг.2 работает следующим образом. The device in figure 2 works as follows.

При исправном состоянии тяговых электродвигателей контакты 2 и 2.1 контакторов замкнуты и измерительный мост собран из обмоток 3. При этом диоды 12 препятствуют протеканию тока между параллельными цепями тяговых электродвигателей. Когда возникает режим боксования, то на входе выпрямителя 7 появляется напряжение. Последующая работа устройства на фиг.2 не имеет особенностей по сравнению с работой устройства на фиг.1. When the traction electric motors are in good condition, the contactors 2 and 2.1 of the contactors are closed and the measuring bridge is assembled from windings 3. In this case, the diodes 12 impede the flow of current between parallel circuits of the traction motors. When the boxing mode occurs, a voltage appears at the input of the rectifier 7. The subsequent operation of the device in figure 2 does not have features compared with the operation of the device in figure 1.

При неисправном состоянии тяговых электродвигателей одной из параллельных цепей соответствующий контактор выключен и его контакты 2, 2.1 разомкнуты. Контактом 2 отключают от контура питания цепь с неисправными электродвигателями. Размыкание контакта 2 предотвращает ложные срабатывания реле 10. При разомкнутых контактах 2 и 2.1 измерительный мост образован обмотками 3 оставшихся в работе электродвигателей и резисторами 6. При боксовании колесных пар нарушается равновесие измерительного моста и устройство на фиг.2 работает в описанной последовательности. If the traction motors of one of the parallel circuits fail, the corresponding contactor is switched off and its contacts 2, 2.1 are open. Contact 2 disconnects from the power circuit a circuit with faulty motors. Opening the contact 2 prevents false alarms of the relay 10. With the open contacts 2 and 2.1, the measuring bridge is formed by the windings 3 of the remaining electric motors and resistors 6. When the wheel pairs are blocked, the balance of the measuring bridge is disturbed and the device in Fig. 2 operates in the described sequence.

В устройстве на фиг.3 при отсутствии боксования колесных пар транзистор 11.1 и реле 10 выключены. При боксовании колесных пар на выходе выпрямителя 7 и на конденсаторе 8 появляется напряжение, большее уставки включения транзистора 11.1, которая определяется элементами 11.2, 11.3 и 11.4. Транзистор 11.1 включается, срабатывает реле 10 и меняет положение своих контактов. Замкнувшийся контакт 10.1 шунтирует резистор 11.2. Изменение положения остальных контактов (на схеме не показаны) реле 10 обеспечивает срабатывание исполнительного органа. После этого боксование прекращается, выходное напряжение выпрямителя 7 уменьшается, достигает уставки выключения транзистора 11.1, которая задается элементами 11.3 и 11.4. После этого транзистор 11.1 выключается, реле 10 отпадает, конденсатор 8 разряжается через резистор 9 и устройство переходит в исходное состояние. In the device of FIG. 3, in the absence of blocking of the wheel pairs, transistor 11.1 and relay 10 are turned off. When boxing wheel pairs at the output of the rectifier 7 and on the capacitor 8, a voltage appears, greater than the setting of the inclusion of the transistor 11.1, which is determined by the elements 11.2, 11.3 and 11.4. The transistor 11.1 is turned on, the relay 10 is activated and changes the position of its contacts. Closed contact 10.1 bypasses the resistor 11.2. Changing the position of the remaining contacts (not shown in the diagram) relay 10 provides the actuator. After this, the boxing stops, the output voltage of the rectifier 7 decreases, reaches the turn-off setting of the transistor 11.1, which is set by elements 11.3 and 11.4. After that, the transistor 11.1 turns off, the relay 10 disappears, the capacitor 8 is discharged through the resistor 9, and the device returns to its original state.

Claims

1. DEVICE FOR DETECTING BOXING OF WHEEL Pairs OF A DIESEL Locomotive With SEQUENTLY CONNECTED MOTOR MOTORS, containing a circuit of resistors connected to the armature windings according to the measuring bridge circuit, a diode bridge rectifier, the input of which is connected to the output of the capacitor and has a connection to the output of the capacitor and the output of the capacitor a discharge resistor, an output relay, the winding of which is connected to one of the poles of the rectifier by the first output, characterized in that a controlled by By pressing a semiconductor switch connected between the second terminal of the relay winding and the other pole of the rectifier.

2. The device according to claim 1, characterized in that the semiconductor switch is made in the form of a detector shunted by the make contact of the output relay.

3. The device according to claim 1, characterized in that the semiconductor switch is made with a transistor and a zener diode and resistors connected in series to its base circuit, one of which is shunted by the closing contact of the output relay.

4. The device according to claim 1, characterized in that the isolation diodes are inserted into it, and the bridge rectifier is made multiphase, the isolation diodes connected to a circuit of resistors with the possibility of connecting it to parallel circuits of series-connected traction motors, each of which is connected to a circuit power supply through the power contact of the contactor, and with the rectifier through its blocking contact.