RU7387U1 - Электронная система защиты от боксования электровоза с плавным зонно-фазовым регулированием напряжения - Google Patents

Abstract

Электронная система защиты от боксования электровоза с плавным зонно-фазовым регулированием, содержащая блок фазового управления, блок синхронизации импульсов, блок перевода нагрузки, блоки выходных усилителей, датчики боксования, элементы сравнения, элементы запрета, блоки управления силовыми тиристорами, включающие в себя платы защиты, основные входы которых связаны с соответствующими выходами блоков выходных усилителей, управляющие входы соединены с выходом платы управления, выход каждой платы защиты связан с входом соответствующей системы формирования импульсов, выход каждой из которых соединен с управляющими электродами соответствующих блоков силовых тиристоров, отличающаяся тем, что она снабжена блоками формирования запрета, первые управляющие входы которых соединены с выходами блока элементов сравнения, первые входы которого связаны с выходом блока фазового управления, вторые входы подключены к соответствующим выходам блока опорных напряжений, тактовые входы блоков формирования запрета соединены с выходом блока синхронизации импульсов, вход разрешения каждого блока формирования запрета связан с выходом соответствующего датчика боксования, вторые управляющие входы блоков формирования запрета соединены с выходом минимального угла открытия тиристоров блока перевода нагрузки, выход каждого блока формирования запрета подключен к входу соответствующего блока управления силовыми тиристорами, например к управляющим входам плат защиты блока управления силовыми тиристорами, блок формирования запрета содержит блок элементов логического распределения, входы которого соединены с выходам

Description

ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ БОКСОВАНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗА С ПЛАВНЫМ ЗОННО-ФАЗОВЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ

Полезная модель (угносится к тяговому подвижному составу с электроприводом и системой питания от управляемых (тиристорных) преобразователей, а именно к устройствам защиты от боксования (юза) колесных tiap локомотивов.

Известна система защиты от боксования, содержащая реле боксования, воздействующее на подсыпку песка под колеса электровоза и включение сигнальной лампы на пульте мащиниста (см. Тихменев Б. Н., Тразсгман Л. М. Подвижной состав электрифицированных железных дорог. Теория работы электрооборудования. Электрические схемы и аппараты. - М.; Транспорт, 1980. - 471 с.; с. 287,291,292, рис. 278).

Недостатком данной системы является низкая чувствительность, отсутс1Бие индивидуализации противобоксовочного воздействия, ограниченная эффективность применения песка, а также его повьпиенный расход.

Лисунов Владимир Николаевич Есин Николай Васильевич МКИ В61 С 15/12

Более близким техническим решением к предлагаемому устройству является электронная система защиты от боксования, использующаяся на электровозах с плавным зонно-фазовым регулированием напряжения ВЛ80Р и ВЛ85, содержащая блок защиты от боксования и юза, включающий в себя элементы сравнения заданного значения тока якоря с действительным значением тока якоря, элементы запрета, разрешающие работу схеме защиты от боксования при наличии сигнала с датчиков боксования; блок промежуточных реле, управляющий работой электропневматических клапанов песочниц по команде блока защиты от боксования и юза, датчики боксования, блоки выявлении скольжения, блок регулирования тока якоря, песочницы (см. Электровоз ВЛ85: Руководство по эксплуатации/ Б.А. Тущканов, Н.Г. Пушкарев, Л.А. Позднякова и др.-М.: Транспорт, 1992.-480 с.: илл., табл.; с. 149173, рис. 7.27, 7.29, 7.30, 7.34, 7.39, 7.40/; Преобразователь выпрямительноинверторный ВИП-4000 УХЛ2. Руководство по эксплуатации ИЖРФ 435 612

005 РЭ.; с. 27-31, рис. 9,12).

Данное устройство осуществляет защиту колесных пар от боксования путем воздействия на клапаны песочниц и уменьщения тока якорей всех тяговых двигателей электровоза до восстановления сцепления боксующей колесной пары с последующим плавным нарастанием тока якорей тяговых двигателей до заданного значения.

зации противобоксовочного воздействия вследствии снижения напряжения на всех тяговых двигателях (как боксующих, так и не боксующих), а также ограниченная эффективность применения песка.

Цель полезной модели - минимизация потерь силы тяги электровоза при реализации противобоксовочного воздействия путем индивидуального снижения напряжения на тяговых двигателях боксующих колесных пар при сохранении единой системы фазового регулирования.

Эта цель достигается тем, что электронная система защиты от боксования электровоза с плавным зонно-фазовым регулированием напряжения снабжена блоками формирования запрета, первые управляющие входы которых соединены с выходами блока элементов сравнения, первые входы которого связаны с выходом блока фазового управления, вторые входы подключены к соответствующим выходам блока опорных напряжений, тактовые входы блоков формирования запрета соединены с выходом блока синхронизации импульсов, вход разрещения каждого блока формирования запрета связан с вьпсодом соответствующего датчика боксования, вторые управляющие входы блоков формирования запрета соединены с выходом минимального угла открытия тиристоров блока перевода нагрузки, выход каждого блока формирования запрета подключен к входу соответствующего блока управления силовыми тиристорами, например, к управляющим входам плат защиты блока управления силовыми тиристорами, блок формирования запрета содержит блок элементов логического распределения, входы которого соединены с выходами блока элементов сравнения, выходы блока элементов логического распределения соединены с управляющими входами счетчика с переменным циклом работы, тактовый вход счетчика соединен с выходом блока синхронизации импульсов, вход разрешения счетчика связан с выходом датчика боксования, выход счетчика соединен с первым входом элемента запрета прохождения сигнала, второй вход которого связан с выходом минимального угла открытия тиристоров блока перевода нагрузки, выход элемента запрета подключен к управляющему входу электронного ключа, основной вход которого соединен с выходом блока напряжения запрета, выход электронного ключа подключен к входу блока управления силовыми тиристорами, например, к управляющим входам плат защиты блока управления силовыми тиристорами.

На фиг.1 представлена блочная схема электронной системы защиты от боксования электровоза с плавным зонно-фазовым регулированием напряжения, а на фиг. 2 - блочная схема блока формирования запрета.

Устройство содержит блок фазового управления 1, блок элементов сравнения 2, блок опорных напряжений 3, блоки формирования запрета 4, датчики боксования 5, блок синхронизации импульсов 6, блок перевода нагрузки 7, блоки управления силовыми тиристорами 8, включающие в себя плату управления 9, платы защиты 10 и системы формирования импульсов 11, блоки выходных усилителей 12., блоки силовых тиристоров 13,блок элементов логического распределения 14, счетчик с переменным циклом работы 15, элемент запрета 16, электронный ключ 17, блок напряжения запрета 18.

Схема защиты работает следующим образом.

Напряжение управления из блока 1, изменяющееся от нуля до максимального значения в зависимости от величины (фазы) угла регулирования otp и зоны регулирования, поступает в блок элементов сравнения 2, где оно сравнивается с опорными напряжениями, поступающими из блока опорных напряжений 3. Блок элементов сравнения имеет п выходов в зависимости от числа зон регулирования и периодичности пропуска полупериодов питающего напряжения. В зависимости от зоны регулирования и фазы угла регулирования Ор на одном из выходов блока элементов сравнения появляется сигнал, который подается в блоки формирования запрета 4 на соответствующий вход блока элементов логического распределения 14, предназначенного для логического распределения выходных сигналов блока элементов сравнения 2 по

I каналам регулирования в соответствии с фазой угла регулирования Ор. Блок

элементов логического распределения имеет п выходов, количество которых зависит от периодичности пропуска по.11упериодов питающего напряжения. В зависимости от фазы otp в данный момент времени в работе будет находиться только один канал регулирования и соответственно этому будет произволиться пропуск полупериодов с частотой, соответствующей данному каналу регулирования. Выходы (каналы регулирования) блока элементов логического распределения подключены к соответствующим входам счетчика с переменным циклом работы 15. На тактовый вход счетчика подаются импульсы синхронизации из блока синхронизации импульсов 6. Вход разрешения счетчика связан с выходом датчика боксования 5. При наличии сигнала с датчика боксования счетчик начинает счет импульсов синхронизации, и на выходе счетчика появляется сигнал с определенной периодичностью, соответствующей фазе угла регулирования схр. Далее сигнал подается на первый вход элемента запрета 16, разрешающего прохождение импульсов на выход блока формирования запрета только в диапазоне от Ооз до otpma для этого из блока 7 поступает инверсный сигнал Ооз на второй вход элемента 16, чем обеспечивается снятие только добавки напряжения на зонах регулирования выще первой. С выхода элемента 16 сигнал поступает на управляющий вход электронного ключа 17, который срабатывая, подает напряжение из блока 18 на управляющие входы плат защиты 10, осуществляющие при этом блокирование прохождение импульсов управления в систему формирования импульсов 11, в результате чего снимаются импульсы Ор с соответствующих плеч блоков 13. При этом происходит снижение среднего значения выпрямленного напряжения и уменьшение тока в тяговом двигателе боксующей колесной пары. При восстановлении сцепления колес с рельсами исчезает

сигнал с датчика боксования и система прекращает вырабатывать сигналы на снятие импульсов регулирования с плеч блоков 13, при этом напряжение на тяговом двигателе возвращается к заданному системой управления преобразователями значению.

Таким образом, защита колесных пар от боксования производится путем индивидуального снижения напряжения на тяговых двигателях боксующих колесных пар. Снижение напряжения осуществляется за счет искусственного пропуска полуволны выпрямленного напряжения с различной частотой в зависимости от фазы угла регу.1ШроБания открытия тиристоров. На зонах регулирования, выше первой, производится снятие только добавки напряжения, вносимой данной зоной.

Использование предлагаемой системы защиты от боксования сокращает расход песка, уменьшает потери силы тяги, а следовательно, и скорости при реализации противобоксовочного воздействия, в результате чего улучшаются технико-экономические показатели работы локомотива.

Проректор академии 4Wf// i И. Володин

Claims (1)

1. Электронная система защиты от боксования электровоза с плавным зонно-фазовым регулированием, содержащая блок фазового управления, блок синхронизации импульсов, блок перевода нагрузки, блоки выходных усилителей, датчики боксования, элементы сравнения, элементы запрета, блоки управления силовыми тиристорами, включающие в себя платы защиты, основные входы которых связаны с соответствующими выходами блоков выходных усилителей, управляющие входы соединены с выходом платы управления, выход каждой платы защиты связан с входом соответствующей системы формирования импульсов, выход каждой из которых соединен с управляющими электродами соответствующих блоков силовых тиристоров, отличающаяся тем, что она снабжена блоками формирования запрета, первые управляющие входы которых соединены с выходами блока элементов сравнения, первые входы которого связаны с выходом блока фазового управления, вторые входы подключены к соответствующим выходам блока опорных напряжений, тактовые входы блоков формирования запрета соединены с выходом блока синхронизации импульсов, вход разрешения каждого блока формирования запрета связан с выходом соответствующего датчика боксования, вторые управляющие входы блоков формирования запрета соединены с выходом минимального угла открытия тиристоров блока перевода нагрузки, выход каждого блока формирования запрета подключен к входу соответствующего блока управления силовыми тиристорами, например к управляющим входам плат защиты блока управления силовыми тиристорами, блок формирования запрета содержит блок элементов логического распределения, входы которого соединены с выходами блока элементов сравнения, выходы блока элементов логического распределения соединены с управляющими входами счетчика с переменным циклом работы, тактовый вход счетчика соединен с выходом блока синхронизации импульсов, вход разрешения счетчика связан с выходом датчика боксования, выход счетчика соединен с первым входом элемента запрета прохождения сигнала, второй вход которого связан с выходом минимального угла открытия тиристоров блока перевода нагрузки, выход элемента запрета подключен к управляющему входу электронного ключа, основной вход которого соединен с выходом блока напряжения запрета, выход электронного ключа подключен к входу блока управления силовыми тиристорами, например к управляющим входам плат защиты блока управления силовыми тиристорами.