UA65187A - Microprocessor system of control of traction transmission of a locomotive - Google Patents
Microprocessor system of control of traction transmission of a locomotive Download PDFInfo
- Publication number
- UA65187A UA65187A UA2003065488A UA2003065488A UA65187A UA 65187 A UA65187 A UA 65187A UA 2003065488 A UA2003065488 A UA 2003065488A UA 2003065488 A UA2003065488 A UA 2003065488A UA 65187 A UA65187 A UA 65187A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- unit
- microprocessor
- traction
- control
- control unit
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 241000951471 Citrus junos Species 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000012065 two one-sided test Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Винахід відноситься до залізничного транспорту і може бути використаний в системах керування електричною тяговою передачею рейкового транспортного засобу.The invention relates to railway transport and can be used in control systems for the electric traction transmission of a rail vehicle.
Відомо мікропроцесорну систему керування тяговою передачею локомотива |див. патент СШАA microprocessor-based traction transmission control system of the locomotive is known | see US patent
Ме150645, МПК В 60 Т 8/58, опублікований 13.06.95), що містить мікропроцесорний блок з головним мікропроцесором, який працює за критерієм ковзання, блок керування тяговими електродвигунами, блок опрацювання сигналів датчиків, блок діагностичних пристроїв та блок визначення лінійної швидкості, що містить радар, працюючий на ефекті Доплера.Ме150645, МПК В 60 Т 8/58, published 13.06.95), containing a microprocessor unit with a main microprocessor that works according to the sliding criterion, a control unit for traction electric motors, a unit for processing sensor signals, a unit for diagnostic devices and a unit for determining linear speed, which contains a radar operating on the Doppler effect.
Цю мікропроцесорну систему обрано за прототип.This microprocessor system was chosen as a prototype.
Недоліком прототипу є застосування логіки нечіткого регулювання, який полягає у груповому способі регулювання роботи тягових електродвигунів (регулювання всіма електродвигунами ведеться за параметрами одного), що веде до використання неповних можливостей електродвигунів, не використання максимальної сили зчеплення колеса з рейкою.The disadvantage of the prototype is the application of fuzzy regulation logic, which consists in the group method of regulating the operation of traction electric motors (regulation by all electric motors is carried out according to the parameters of one), which leads to the use of incomplete capabilities of electric motors, not using the maximum force of wheel-to-rail coupling.
В основу винаходу поставлено задачу удосконалення роботи мікропроцесорної системи керування тяговою передачею локомотива шляхом того, що мікропроцесорний блок з головним мікропроцесором використовує критерій зчеплення, систему також споряджено блоком керування тиском повітря в гальмових циліндрах та блоком керування подачею піску, що приведе до більш ефективного використання можливостей тягових електродвигунів.The invention is based on the task of improving the operation of the microprocessor control system of the traction transmission of the locomotive by the fact that the microprocessor unit with the main microprocessor uses the clutch criterion, the system is also equipped with a unit for controlling the air pressure in the brake cylinders and a unit for controlling the supply of sand, which will lead to a more efficient use of traction capabilities electric motors.
Поставлена задача досягається тим, що в мікропроцесорній системі керування тяговою передачею локомотива, що містить мікропроцесорний блок з головним мікропроцесором, який працює за критерієм ковзання, блок керування тяговими електродвигунами, блок опрацювання сигналів датчиків, блок діагностичних пристроїв та блок визначення лінійної швидкості, що містить радар, працюючий на ефектіThe task is achieved by the fact that in the microprocessor control system of the traction transmission of the locomotive, which contains a microprocessor unit with a main microprocessor that works according to the sliding criterion, a traction electric motor control unit, a sensor signal processing unit, a diagnostic device unit and a linear speed determination unit containing a radar , working on the effect
Доплера, згідно винаходу, мікропроцесорний блок з головним мікропроцесором використовує критерій зчеплення, який полягає у використанні одержаної залежності сили зчеплення від величини швидкості ковзання:Doppler, according to the invention, the microprocessor unit with the main microprocessor uses the adhesion criterion, which consists in using the obtained dependence of the adhesion force on the value of the sliding speed:
Есц ев / ехр(є В) -- А» Іп(є. В)Esc ev / ehr(is B) -- A» Ip(is. B)
З Аз Іп(є В) А, Іп(є В) я Ав) х Т.Т. Те / ТУТ де Аї, А», Аз, Ам, Ав - коефіцієнти рівняння; 5. вектор ковзання; є - відносне ковзання, (Осі;Z Az Ip(ie B) A, Ip(ie B) i Av) x T.T. Te / TUT where Ai, A», Az, Am, Av are coefficients of the equation; 5. sliding vector; is - relative sliding, (Axes;
В-ТІ, Тз, Т5, Тв;V-TI, Tz, T5, Tv;
Ті, Тз - коефіцієнти, що враховують фрикційний стан поверхонь контакту, Тз, Та - коефіцієнти, що враховують вертикальне навантаження, Т5 - коефіцієнти, що враховують швидкість руху. Тв, 17 - коефіцієнти, що враховують поперечне переміщення колеса відносно рейки, Тв - коефіцієнт, що враховує вугол набігання Фф, Те - гальмовий коефіцієнт режиму роботи тягової передачі.Ti, Tz - coefficients that take into account the frictional state of the contact surfaces, Tz, Ta - coefficients that take into account the vertical load, T5 - coefficients that take into account the speed of movement. Tv, 17 - coefficients that take into account the lateral movement of the wheel relative to the rail, Tv - a coefficient that takes into account the approach angle Фф, Te - the braking coefficient of the traction transmission mode of operation.
Відносне ковзання є 100(0шк - Ф0дЛю де Шк - кутова швидкість обертання колісної пари; шк- Мт/Ак де Мт- швидкість локомотива,The relative slip is 100(0shk - Ф0dLiu where Shk is the angular speed of wheel pair rotation; shk- Mt/Ak where Mt is the speed of the locomotive,
Ак - радіус колеса, к- тах(шк, 0).Ak - radius of the wheel, k - tah(shk, 0).
Коефіцієнти для визначення сили зчеплення колеса з рейкою при різноманітних комбінаціях контактуючих тіл наведені в таблиці, де: а) випадок контактування нових профілей колеса локомотива (ГОСТ 11018-87) та рейки РБ5 (ГОСТ 8161-75); б) випадок контактування зношеного профіля колеса і нової рейки Рб5 (ТОСТ 8161-75); в) випадок контактування зношеного колеса та зношеної рейки.The coefficients for determining the wheel-rail adhesion force for various combinations of contacting bodies are given in the table, where: a) the case of contacting new profiles of the locomotive wheel (GOST 11018-87) and the RB5 rail (GOST 8161-75); b) the case of contact between the worn wheel profile and the new Pb5 rail (TOST 8161-75); c) the case of contact between a worn wheel and a worn rail.
Таблиця ниюииШ нн ная ан ІЛTable niyuiiSh nn naya an IL
Аг | 0,754629766265.77./Г | :К(КК Й 01777171 12,4(23,89371- пелерьня отр 1,026-0,000194Р-0,0000012Р2- 0,9713-40,0003454рР- 11 Тов опти 0,000728У3, у (мі 0,000352571у2--0.083), уїммAh | 0.754629766265.77./G | :K(KK Y 01777171 12.4(23.89371- veil otr 1.026-0.000194Р-0.0000012Р2- 0.9713-40.0003454рР- 11 Tov opti 0.000728У3, in (mi 0.000352571у2--0.083 ), umm
0,99976-0,0059684у- т; 0,00006288у2-0 ОБ Вевуз 1до,00ооота 77 ехр(у) ' ц т0,00063638у2.37), уЇммі 17 77- (аю 0,087у0О,01156у2)), ф Граді0.99976-0.0059684 u-t; .
Тов режимі 1 1 1 тягиTov mode 1 1 1 traction
Тов режимі гальмув 0,5 0,5 0,5 анняThe mode braked 0.5 0.5 0.5 anna
Систему також споряджено блоком керування тиском повітря в гальмових циліндрах та блоком керування подачею піску.The system is also equipped with an air pressure control unit in the brake cylinders and a sand supply control unit.
Все це дозволить регулювати роботу кожного окремого електродвигуна, виходячи з його параметрів швидкості, дозволить використати максимальну силу зчеплення колеса з рейкою, знизити витрати піску та знос бандажів.All this will allow you to regulate the operation of each individual electric motor, based on its speed parameters, will allow you to use the maximum force of adhesion of the wheel to the rail, reduce sand consumption and tire wear.
Схема мікропроцесорної системи керування тяговою передачею локомотива представлена на кресленні.The diagram of the microprocessor control system of the traction transmission of the locomotive is presented in the drawing.
Мікропроцесорна система керування тяговою передачею локомотива містить мікропроцесорний блок 1 з головним мікропроцесором, що працює за критерієм зчеплення, блок 2 визначення лінійної швидкості рейкового транспортного засобу з радаром, що працює на ефекті Доплера, блок З опрацювання сигналів датчиків, блок 4 діагностичних пристроїв, блок 5 керування тиском повітря в гальмових циліндрах, блок 6 керування подачею піску, блоки 7 керування тяговими електродвигунами, сигнал від яких передається на тягові електродвигуни 8.The microprocessor control system of the traction transmission of the locomotive includes microprocessor unit 1 with the main microprocessor operating according to the clutch criterion, unit 2 determining the linear speed of the rail vehicle with a radar operating on the Doppler effect, unit Z processing sensor signals, unit 4 diagnostic devices, unit 5 control of air pressure in the brake cylinders, unit 6 of sand supply control, units 7 of control of traction electric motors, the signal from which is transmitted to traction electric motors 8.
Мікропроцесорна система керування тяговою передачею локомотива працює наступним чином.The microprocessor traction transmission control system of the locomotive works as follows.
Датчики, встановлені на візку рейкового транспортного засобу та в відсіках електрообладнання, розміщених в кузові рейкового транспортного засобу фіксують наступні показання сигналів: частоту обертання колісних пар, температуру в тягових електродвигунах, токи тягових електродвигунів, відносне переміщення колісних пар в буксових вузлах, тиск повітря в гальмових циліндрах. Сигнали з датчиків поступають до блока З опрацювання сигналів датчиків. Ці сигнали разом з даними, отриманими з блоку 2 визначення лінійної швидкості рейкового транспортного засобу, передаються в блок 4 діагностичних пристроїв. В блоці 4 діагностичних пристроїв сигнали перетворюються для подавання на мікропроцесорний блок 1 з головним мікропроцесором. Отримана інформація обробляється за допомогою керуючої програми, створеної на використанні критерію зчеплення. За результатами обробки випрацьовуються сигнали, що направляються до виконуючих механізмів, яким потрібне регулювання режиму роботи.Sensors installed on the bogie of the rail vehicle and in the electrical equipment compartments placed in the body of the rail vehicle record the following signal readings: rotation frequency of the wheel pairs, temperature in the traction electric motors, currents of the traction electric motors, relative movement of the wheel pairs in the axle assemblies, air pressure in the brake cylinders. Signals from the sensors are sent to the sensor signal processing block. These signals, together with the data received from block 2 of determining the linear speed of the rail vehicle, are transmitted to block 4 of diagnostic devices. In unit 4 of diagnostic devices, the signals are converted to be fed to microprocessor unit 1 with the main microprocessor. The received information is processed with the help of a control program created using the coupling criterion. According to the processing results, signals are generated that are sent to the executing mechanisms that need to adjust the operating mode.
В режимі тяги мікропроцесорний блок 1 з головним мікропроцесором постійно порівнює реальну лінійну швидкість, отриману з блоку 2 визначення лінійної швидкості рейкового транспортного засобу, з розрахунковою швидкістю руху осі кожної колісної пари. Якщо розрахункова швидкість руху осі будь-якої колісної пари починає перевищувати реальну лінійну швидкість (боксовання), відбувається регулювання роботи тягового електродвигуна цієї колісної пари у бік зменшення обертаючого моменту та регулювання тягових електродвигунів інших колісних пар у бік збільшення обертаючого моменту. Якщо буде встановлено, що при подальшому підвищенні частоти обертання колісної пари обертаючий момент двигуна зменшується, програма починає знижувати частоту обертання, доводячи її до оптимального значення.In the traction mode, the microprocessor unit 1 with the main microprocessor constantly compares the real linear speed obtained from the unit 2 for determining the linear speed of the rail vehicle with the calculated speed of the axis of each wheel pair. If the estimated speed of movement of the axis of any wheel pair begins to exceed the real linear speed (boxing), the operation of the traction electric motor of this wheel pair is adjusted in the direction of decreasing torque and the traction electric motors of other wheel pairs are adjusted in the direction of increasing torque. If it is determined that with further increase in the rotation frequency of the wheel pair, the engine torque decreases, the program begins to reduce the rotation frequency, bringing it to the optimal value.
В режимі гальмування мікропроцесорний блок 1 з головним мікропроцесором регулює тиск повітря в гальмових циліндрах та регулює зусилля натиску гальмових колодок на колесо. Регулювання режиму роботи гальмуючих тягових електродвигунів виконується в двох режимах: підтримка заданих гальмових зусиль, підтримка характеристик тягових електродвигунів. Перший режим використовується при ручному управлінні електричним гальмом, а другий - при підтримуванні заданої швидкості. При наявності обмежень по характеристикам тягових електродвигунів в роботу режиму гальмування вмикається пневматичне гальмо, яке при відсутності юзу підгальмовує ті колісні пари, які не забезпечують заданий режим гальмування. При наявності юзу на одній чи декількох осях вищого за допустиме значення, гальмове навантаження на цих осях знижується за рахунок зменшення електричного моменту гальмування, а для забезпечення режиму гальмування гальмове зусилля збільшують на осях, не схильних до юзу, шляхом збільшення гальмового електричного моменту гальмуючих двигунів, або при наявності обмежень на електродвигунах шляхом додаткового включення пневматичного гальма.In the braking mode, the microprocessor unit 1 with the main microprocessor regulates the air pressure in the brake cylinders and regulates the pressure of the brake pads on the wheel. Regulation of the mode of operation of the braking traction electric motors is performed in two modes: maintaining the specified braking forces, maintaining the characteristics of the traction electric motors. The first mode is used during manual control of the electric brake, and the second - when maintaining a set speed. If there are restrictions on the characteristics of traction electric motors, the pneumatic brake is activated in the operation of the braking mode, which, in the absence of yuzu, brakes those wheel pairs that do not provide the specified braking mode. If there is yuzu on one or more axles higher than the permissible value, the braking load on these axes is reduced by reducing the electric braking torque, and to ensure the braking mode, the braking force is increased on the axles that are not prone to yuzu by increasing the braking electric torque of the braking motors, or in the presence of restrictions on electric motors by additional activation of the pneumatic brake.
Слід зазначити, що значення сил тяги та гальмування, що вводяться з контролеру машиністом, обмежують програмне задану величину сили зчеплення.It should be noted that the values of traction and braking forces, entered from the controller by the driver, limit the value of the clutch force set by the software.
Керування подачею піску відбувається наступним чином. Мікропроцесорний блок 1 з головним мікропроцесором постійно аналізує дані, отримані блоком 4 діагностичних пристроїв з блоку 2 визначення лінійної швидкості рейкового транспортного засобу. При зниженні обертаючого моменту тягового електродвигуна до 30-5095 встановленого машиністом значення в режимі тяги та до 20-3095 в режимі гальмування відбувається видача сигналів на подачу піску блоком 6 керування подачею піску. В режимі подачі піску реалізується автоматичне корегування подачею піску за принципом мінімізації ковзання коліс відносно рейок.Sand supply is controlled as follows. Microprocessor unit 1 with the main microprocessor constantly analyzes the data received by unit 4 of diagnostic devices from unit 2 of determining the linear speed of the rail vehicle. When the torque of the traction electric motor decreases to 30-5095 of the value set by the driver in the traction mode and to 20-3095 in the braking mode, the sand supply control unit 6 sends signals for sand supply. In the sand supply mode, automatic adjustment of the sand supply is implemented according to the principle of minimizing the sliding of the wheels relative to the rails.
Переваги даного технічного рішення: регулювання роботи кожного окремого електродвигуна, виходячи з його параметрів швидкості; використання максимальної сили зчеплення колеса з рейкою;The advantages of this technical solution: regulation of the operation of each individual electric motor based on its speed parameters; using the maximum force of wheel-to-rail adhesion;
зниження витрат піску; зниження зносу бандажів; підвищення надійності рухомого складу і шляху.reduction of sand consumption; reduction of tire wear; increasing the reliability of rolling stock and routes.
М Я гі мM I gi m
К Кі й х :K Ki and x:
Е рент Єна й а Ж 8E rent Yen and a Zh 8
ЇЇ Блок о) нене зн, Блек і що визначення | | й "Я Ж управління ж (лінійної х ЕЗ Е ТЕД і і ї Ї шендкості Ж | шов ! Е ш 2 Е сад занняHer Block o) does not know, Black and what is the definition | | y "I Z management z (linear x EZ E TED and i y Y shandkosti Z | seam ! E w 2 E planting
Е Е шшщ З. :E E shhh Z. :
І | ве | Щ ххAnd | in | Shh xx
Е Е ша Фе ва и Е ца г-я | Е ід Е зи ши заанинанввнаши я ЕЕ 2 Е Блек " : г ве і. | лок ЩЕ: ! в Блок ід ШИ - (ор управління і ; | обробки | | ТЕД ще сигналів | Беонанкив неза " датчиків Блок Е «а управління ш я тиском М зве ! повітря й йE E sha Fe va i E tsa g-ya | E id E zi shi zaaninanvvnashi i EE 2 E Black ": g ve i. | lok SHE: ! in Block id ShY - (or control and ; | processing | | TED more signals | Beonankiv neza " sensors Block E "a control sh I pressurize the air and y
Кай о Блок ї й Й Управління... сіння мод нині я подачени р Її піску ра йKai o Blok y and Y Management... sinya fashions are now presented r Her sand ra y
Й ї ши бAnd eat shi b
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003065488A UA65187A (en) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | Microprocessor system of control of traction transmission of a locomotive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003065488A UA65187A (en) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | Microprocessor system of control of traction transmission of a locomotive |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA65187A true UA65187A (en) | 2004-03-15 |
Family
ID=34516833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2003065488A UA65187A (en) | 2003-06-13 | 2003-06-13 | Microprocessor system of control of traction transmission of a locomotive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA65187A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540223C1 (en) * | 2013-08-30 | 2015-02-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Automated antislipping protective device for electric stock wheel sets |
-
2003
- 2003-06-13 UA UA2003065488A patent/UA65187A/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
|---|---|---|
| AU2021202261B2 (en) | System and method for adaptive braking | |
| RU2573191C2 (en) | Control over railway vehicle friction brake with adjustable antiskid protection | |
| CN103153725B (en) | For controlling the method for the frictional braking device of the anti-slip regulation of guideway vehicle | |
| KR101569957B1 (en) | Electropneumatic brake device and method for operating the same | |
| US9278701B2 (en) | Brake system having an electromagnetic track brake device | |
| EP3439928A1 (en) | Method for controlling and possibly recovering the adhesion of the wheels of a controlled axle of a railway vehicle | |
| RU2667011C2 (en) | Operation of the rail vehicle with control and/or adjustment of the traction force between the wheel and the running rail | |
| US9956970B2 (en) | Brake system having an electromagnetic track brake device | |
| CA2374993A1 (en) | Wheel/rail adhesion enhancement | |
| US5428538A (en) | Sanding control system for railway vehicles | |
| CN107074115A (en) | The wheel stability control of torque based on electro-motor | |
| RU2622506C2 (en) | Rail vehicle braking adjustment device, rail vehicle braking system, rail vehicle and method of rail vehicle braking system adjustment | |
| US10899326B2 (en) | Rail vehicle braking system and method for operating a rail vehicle braking system | |
| JP2018012501A (en) | Lateral pressure reduction method of railway vehicle | |
| UA65187A (en) | Microprocessor system of control of traction transmission of a locomotive | |
| US20020088673A1 (en) | Railcar anti-skid brakes | |
| JP2008143365A (en) | Brake control system | |
| EP0818372A3 (en) | System for controlling the traction and the braking of a railway vehicle | |
| JPS63268405A (en) | Train driving system | |
| JP2000071964A (en) | Brake control device for electropneumatic brake type electric rolling stock and method of controlling brake therefor | |
| CN110481587B (en) | Magnetic track brake control method, device and circuit | |
| JP2007210358A (en) | Brake control system for rolling stock | |
| JP2005261095A (en) | Railway vehicle control method | |
| UA31106U (en) | Microprocessor system for control of traction transmission of locomotive | |
| US20110115284A1 (en) | Wheel slip protection system |