SU512620A2 - Противобуксовочное устройство - Google Patents

Description

Изобретение относится к области железнодорожной техники, а именно к электротехническим устройствам, производящим регулирование электропривода по системе генератор - двигатель > и предназначено преимущественно для регулирования возбуждения тягового генератора автономного локомотива при боксовании колес электроподвижного состава.

В основном авт.св. № 510038 описано противобуксовочное устройство, содержащее датчики скорости вращения колесных пар, соединенные через коммутаторы и запоминающие элементы с логическими элементами И и ИЛИ, причем на выходе элемента И включен генератор сброса и на выходе элемента ИЛИ - линия задержки, а также мультивибратор и корректор в цепи управления током возбуждения тягового генератора, и снабженное включенным между мультивибратором и корректором дополнительным коммутатором, входы управления которого соединены с выходом линии задержки и с входами управления коммутаторов, рабочие входы которых соединены также с выходом дополнительного коммутатора.

Максимальная тяга локомотива определяется числом ведущих колесных пар, сохранивших сцепление с рельсом. При регулировке только по максимальной интенсивности боксования одной из колесных пар без учета числа боксующих колесных пар и интенсивности их боксования создаются предпосылки для _tn дальнейшего развития боксования локомотива.

Цель изобретения - ликвидировать его нечувствительность к числу боксующих колесных пар.

Это достигаетсятем, что устрой15 ство снабжено последовательно соединенными инверторами и дополнительными логическими элементами И, подключенными между выходами запоминающих элементов и входами коммутаторов, причем первый вход одного дополнитель ного логического элемента соединен с вторым входом другого дополнительного логического элемента.

На чертеже приведена принципиальная электрическая блок-схема предлагаемого устройства для локомотива с тремя ведущими осями. Локомотивы с большим числом осей требуют соот30 ветствующего увеличения элементов.

Противобуксовочное устройство состоит из трех полностью идентичных·¹ счетных цепей и цепи управления током возбуждения тягового генератора. Каждая счетная цепь состоит из коммутатора 1, запоминающего элемента 2, дополнительного логического элемента И 3 и инвертора 4. Коммутатор 1 имеет два рабочих входа а и б, коммутирующий вход в, блокирующий ^ход г, вход управления д и выход, соединенный с входом запоминающего элемента 2. На рабочие входы а коммутаторов поступают частотные сигналы ?_Тг от датчиков скоростей колесных пар. На рабочие входы б коммутаторов поступают частотные сигналы £доп. от мультивибратора 5 через дополнительный коммутатор 6. Коммутирующий вход в подготавливает коммутатор 1 для включения его по управляющему входу д. Управляющий вход.д включается при включении логического элемента ИЛИ 7. При отсутствии сигнала на управляющем входе д коммутатор 1 пропускает сигналы по рабочему входу а вне зависимости от наличия сигнала на коммутирующем входе б. При наличии сигнала на управляющем входе д и отсутствии сигнала на коммутирующем входе б коммутатор 1 не пропускает сигналы ни по рабочему входу а, ни по рабочему входу б.

При наличии сигналов на управляющем входе д и на коммутирующем входе в коммутатор 1 пропускает сигналы по рабочему входу б. Блокирующий вход г коммутатора 1 включается при полном заполнении счетчика 2 его выходным сигналом. Сигнал на входе г полностью блокирует коммутатор 1, не пропуская сигналов ни по рабочему входу а, ни по рабочему входу б вне зависимости от комбинаций сигналов на коммутирующем входе в и управляющем входе д. Конструктивно коммутатор 1 может быть, выполнен по любой ключевой_ксхеме, обеспечивающей его переключение по описанной выше программе .

Запоминающий элемент 2 служит для запоминания информации, поступающей на его вход от коммутатора 1. После полного заполнения счетчик 2 выдает сигнал на блокирующий вход г коммутатора 1, на вход инвертора 4, на входы логических элементов ИЛИ 7 и И 8. Запоминающий элемент 2 выполнен по стандартной счетной схеме. Его емкость определяется исходя из требуемых значений точности и быстродействия.

Дополнительный логический элемент И 3 и инвертор 4 составляюткоммутирующую цепь. Дополнительный логический, элемент И 3 служит для выдачи выходного сигнала при наличии сигналов на обоих его входах. Выполнение элемента И соответствует серийной схеме конъюнктора. Инвертор 4 предназначен для инвертирования выходного сигнала запоминающего элемента 2 и выполнен по известной схеме.

Цепь управления состоит из мультивибратора 5, дополнительного коммутатора 6, логических элементов ИЛИ 7 и И 8 _; генератора 9 сброса, линии 10 задержки и блока 11 управления.

.Мультивибратор 5 предназначен для непрерывного генерирования импульсов постоянной частоты.

Дополнительный коммутатор 6 служит для передачи сигналов от мультивибратора 5 на рабочие входы б коммутаторов 1 и в блок 11 управления. Дополнительный коммутатор 6 открывается сигналом с выхода б линии 10 задержки. Конструктивное выполнение коммутатора 6 - ключевая схема обычного типа.

Логический элемент ИЛИ 7 предназначен для выдачи выходного сигнала при поступлении на любой его вход сигнала с выхода запоминающего элемента 2 любой счетной цепи. Логический элемент ИЛИ 7 может быть выполнен по любой стандартной схеме щизъюнктора.

Логический элемент И 8 предназначен для получения на его выходе сигнала при наличии на всех его входах сигналов с выходов запоминающего элемента 2 счетных цепей. Логический элемент И 8 выполнен по стандартной схеме конъюнктора.

Генератор 9 сброса предназначен для возвращения запоминающих элементов 2 счетных цепей в нулевое состояние при поступлении на его вход сигнала с выхода логического элемента И 8. Конструктивно генератор сброса выполнен, например, по схеме усилителя мощности, выход которого подключен к установочным входам запоминающих элементов 2.

Линия 10 задержки представляет собой стандартный элемент, служащий для получения на его выходе двух сигналов: одного импульсного по выходу а и второго потенциального по выходу б. Импульсный сигнал на выходе а имеет постоянную длительность и появляется сразу же после поступления на вход линии 10 задержки сигнала с выхода логического элемента ИЛИ 7. После окончания сигнала на выходе а появляется сигнал на выходе б линии 10 задержки. Этот сигнал сохраняется до тех пор, пока на вход линии задержки поступает сигнал с выхода логического элемента ИЛИ 7.

Блок 11 управления служит для регулирования тока возбуждения тягового генератора. Конструкция этого блока определена типом тепловоза. Непременной особенностью блока 11 управления является наличие в его цепи запоминающего элемента - счетчика.

Работу противобуксовочного устройства поясним на примере режима боксования второй оси локомотива. При боксовании любой другой колесной пары, работа противобуксовочного устройства остается аналогичной.

В исходном состоянии запоминающие Элементы 2 сброшены в нуль, коммутаторы 1 открыты по входам а, на выходах счетчиков 2, логических элементов ИЛИ 7 и И 8, генератора 9 сброса, выходах а и б линии 10 задержки и дополнительного коммутатора 6 сигналы отсутствуют.

Цикл работы противобуксовочного устройства начинается с прохождением сигналов 1¾ по рабочим входам а коммутаторов 1 в запоминающие элементы 2. Так как боксующая колесная пара имеет большую скорость вращения по сравнению с небоксующей, частоты , сигналов frj., сочлененного с ней датчика скорости вращения, выше, чем у небоксующей. Счетчик 2 боксующей колес ной пары заполнится прежде,· чем заполнятся остальные счетчикй. Выходной сигнал счетчика 2 второй счетной цепи заблокирует свой коммутатор 1 по блокирующему входу г и включит логический элемент ИЛИ 7. Выходной сигнал логического элемента ИЛИ 7 закроет все коммутаторы 1 по рабочим входам а и запустит линию 10 задержки. Выходной сигнал с выхода а линии 10 задержки сбросит в нуль запоминающий элемент блока 11 управления. По окончании сигнала с выхода а линии 10 задержки появится сигнал на ее выходе

б. Этот сигнал откроет ключ коммутатора 6, который начнет пропускать сигналы от мультивибратора 5. Сигналы Гдрп.с выхода дополнительного коммутатора 6 поступают на рабочие входы б коммутаторов 1 и в запоминающий элемент блока 11 управления. Для сигналов Гдоп. будет открыт только рабочий вход б третьей счетной цепи, так как только в этот коммутатор дополнительный логический элемент И 3 будет выдавать коммутирующий сигнал (на один вход дополнительного логического элемента И 3 поступает сигнал счетчика 2 второй счетной цепи, и на второй вход - инвертированный сигнал с выхода своей счетной цепи). Число импульсов, записанных в счетчик 2 третьей счетной цепи и в запоминающий элемент блока 11 управления, будет равно разности между ' I полной емкостью счетчика 2 и числом импульсов, записанных в этот счетчик от датчика скорости за цикл счета. После полного заполнения счетчика 2 _k его выходной сигнал блокирует свой коммутатор 1 по блокирующему входу г. Инвертированный сигнал счетчика 2 третьей счетной цепи запирает свой дополнительный логический элемент И 3 и открывает дополнительный логический элемент И 3 первой счетной цепи, В запоминающем элементе 2 первой счетной цепи записывается необходимое для его полного заполнения число импульсов. После полного заполнения счетчика 2 первой счетной цепи его выходной сигнал блокирует свой коммутатор по блокирующему входу г, запирает дополнительный логический элемент И 3 своей счетной цепи и запускает логический элемент И 8. Выходной сигнал логического элемента И 8 включает генератор 9 сброса, который возвращает счетчики 2 в исходное состояние. На выходах счетчиков 2, логических элементов ИЛИ 7 и И 8, выходах а и б линии 10 задержки и дополнительного коммутатора 6 сигналы пропадают. Начинается следующий аналогичный цикл счета. Однако в запоминающем элементе блока управления до окончания следующего цикла счета содержится информация об интенсивности боксования колесных пар, так как суммарное число импульсов до заполнения каждого счетчика характеризует собой суммарную интенсивность боксования всех колесных пар.

Claims (2)

1. (54) ПРОТИВОБУКСОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО Противобуксовочное устройство состоит из трех полностью идентичных счетных цепей и цепи управлени  током возбуждени  т гового генератора . Кажда  счетна  цепь состоит из KONiMyTaTOpa 1 запоминающего элемента 2, дополнительного логического элемента И 3 и инвертора 4. Коммутатор 1 имеет два рабочих входа а и б коммутирующий вход в, блокирующий вход г, вход управлени  д и выход, соединенный с входом запоминающего элемента 2. На рабочие входы а коммутаторов поступают частотные сигналы f от датчиков скоростей колесных пар. На рабочие входы б коммутаторов поступают частотные сигналы до от мультивибратора 5 через дополнительный коммутатор 6. Коммутирующий вход в подготавливает коммутатор 1 дл  включени  его по управл ющему входу д. Управл ющий вход.д включаетс  при включении логического элемента ИЛИ 7. При отсутствии сигн ла на Управл ющем входе д коммутатор 1 пропускает сигналы по рабочему входу а вне зависимости от наличи  сигнала на коммутирующем входе б. При наличии сигнала на управл ющем входе д и отсутствии сигнала на ком мутирующем входе б коммутатор 1 не пропускает сигналы ни по рабочему входу а, ни по рабочему входу б. При наличии сигналов на управл ющем входе д и на коммутирук дем входе в коммутатор 1 пропускает сигналы по рабочему входу б. Блокирующий вход г коммутатора 1 включаетс  при полном заполнении счетчика 2 его выход ньпл сигналом. Си/гнал на входе г пол ностью блокирует коммутатор 1, не пропуска  сигналов ни по рабочему входу а, ни по рабочему входу б вн зависимости от комбинаций сигналов на коммутирующем входе в и управл ю щем входе д. Конструктивно коммутатор 1 может быть, выполнен по любой ключевой схеме, обеспечивающей его переключение по описанной выше программе . Запоминающий элемент 2 служит дл  запоминани  информации, поступа щей на его вход от коммутатора 1. После полного заполнени  счетчик 2 вьщает сигнал на блокирующий вход г коммутатора 1, на вход инвертора 4, на входы логических элементов ИЛИ 7 и И 8. Запоминающий элемент 2 выполнен по стандартной счетной схеме. Его емкость определ етс  исход  из требуемых значений точности и быстродействи . Дополнительный логический элемен И 3 и инвертор 4 составл ют-коммути рующую цепь. Дополнительный логически элемент И 3 служит дл  выдачи выходног сигнала при наличии сигналов на обо его входах. Выполнение элемента И соответствует серийной схеме конъюнктора. Инвертор 4 предназначен дл  инвертировани  выходного сигнала запоминающего элемента 2 и выполнен по известной схеме. Цепь управлени  состоит из мультивибратора 5, дополнительного коммутатора 6, логических элементов ИЛИ 7 и И 8 генератора 9 сброса, линии 10 задержки и блока 11 управлени . .Мультивибратор 5 предназначен дл  непрерывного генерировани  импульсов посто нной частоты. Дополнительный коммутатор б служит дл  передачи сигналов от мультивибратора 5 на рабочие входы б коммутаторов 1 и в блок 11 управлени . Дополнительный коммутатор 6 открываетс  сигналом с выхода б линии 10 задержки . Констру1(тивное выполнение коммутатора б - ключева  схема обычного типа. Логический элемент ИЛИ 7 предназначен дл  выдачи выходного сигнала при поступлении на любой его вход сигнала с выхода запоминающего элемента 2 любой счетной цепи. Логический элемент ИЛИ 7 может быть выполнен по любой стандартной схеме  изъюнктора. Логический элемент И 8 предназначен дл  получени  на его выходе сигНсша при наличии на всех его входах сигналов с выходов запоминающего элемента 2 счетных цепей. Логический элемент И 8 выполнен по стандартной схеме конъюнктора. Генератор 9 сброса предназначен дл  возвращени  запоминающих элементов 2 счетных цепей в нулевое состо ние при поступлении на его вход сигнала с выхода логического элемента И 8. Конструктивно генератор сброса выполнен, например, по схеме усилител  мощности, выход которого подключен к установочным входам запоминающих элементов 2. Лини  10 задержки представл ет собой стандартный элемент, служащий дл  получени  на его выходе двух сигналов: одного импульсного по выходу а и второго потенциального по выходу б. Импульсный сигнал на выходе а имеет посто нную длительность и по вл етс  сразу же после поступлени  на вход линии 10 задержки сигнала с выхода логического элемента ИЛИ 7. После окончани  сигнала на выходе а по вл етс  сигнал на выходе б линии 10 задержки. Этот сигнал сохран етс  до тех пор, пока на вход линии задержки поступает сигнал с выхода логического элемента ИЛИ 7. Блок 11 управлени  служит дл  регулировани  тока возбуждени  т гового генератора. Конструкци  этого блока определена типом тепловоза. Непременной особенностью блока 11 управлени   вл етс  наличие в его цепи запоминающего элемента - счетчика . Работу противобуксовочного устрой ства по сним на примере режима боксовани  второй оси локомотива. При боксовании любой другой колесной пары, работа противобуксовочного устройства остаетс  аналогичной, В исходном состо нии запоминающие Элементы 2 сброшены в нуль, комм таторы 1 открыты по входам а, на выходах счетчиков 2, логических элементов ИЛИ 7 и И 8, генератора 9 сброса, выходах а и б линии 10 задержки и дополнительного коммутатора 6 сигналы отсутствуют. Цикл работы противобуксовочного устройства начинаетс  с прохождением сигналов по рабочим входам а коммутаторов 1 в запоминающие элементы
2. 2. Так как боксующа  колесна  пара имеет большую скорость вращени  по сравнению с небоксующей, частоты сигнсшрв irfi сочлененного с ней датчика скорости вращени , выше, чем у небоксующей. Счетчик 2 боксующей кол ной пары заполнитс  прежде,-чем заполн тс  остальные счетчики. Выходно сигнал счетчика 2 второй счетной цеп заблокирует свой коммутатор 1 по блокирующему входу г и включит логический элемент ИЛИ 7. Выходной сигна логического элемента ИЛИ 7 закроет все коммутаторы 1 по рабочим входам а и запустит линию 10 задержки. Выходной сигнал с выхода а линии 10 за держки сбросит в нуль запоминающий элемент блока 11 управлени . По окон чании сигнала с выхода а линии 10 Зсщержки по витс  сигнал на ее выходе б. Этот сигнал откроет ключ коммутатора 6, который начнет пропускать сигналы от мультивибратора 5. Сигналы выхода дополнительного коммутатора 6 поступают на рабочие входы б коммутаторов 1 и в запоминаю щий элемент блока 11 управлени . Дл  сигналов Гдрр. будет открыт только рабочий вход б третьей счетной цепи, так как только в этот кот н тутатор дополнительный логический элемент И 3 будет выдавать коммутирующий сигнсш (на-один вход дополнительного логического элемента И 3 поступает сигнал счетчика 2 второй счетной цепи, и на второй вход - инвертированный сигнал с выхода своей счетной цепи). Число импульсов, записанных в счетчик 2 третьей счетной цепи и в запоминающий элемент блока 11 управлени , будет равно разности между I полной емкостью счетчика 2 и числом импульсов, записанных в этот счетчик от датчика скорости за цикл счета. После полного заполнени  счетчика 2 его выходной сигнал блокирует свой коммутатор 1 по блокирующему входу г. Инвертированный сигнал счетчика 2 третьей счетной цепи запирает свой дополнительный логический элемент И 3 и открывает дополнительный логический элемент И 3 первой счетной цепи о В запоминающем элементе 2 первой счетной цепи записываетс  необходимое дл  его полного заполнени  число импульсов. После полного заполнени  счетчика 2 первой счетной цепи его выходной сигнал блокирует свой коммутатор по блокирующему входу г, запирает дополнительный логический элемент И 3 своей счетной цепи и запускает ло-гический элемент И 8. Выходной сигнал логического элемента И 8 включает генератор 9 сброса, который возвращает счетчики 2 в исходное состо ние. На выходах счетчиков 2, логических элементов ИЛИ 7 и И 8, выходах а и б линии 10 задержки и дополнительного коммутатора б сигналы пропадают. Начинаетс  следующий аналогичный цикл счета. Однако в запоминающем элементе блока управлени  до окончани  следующего цикла счета содержитс  информаци  об интенсивности боксовани  колесных пар, так как суммарное число импульсов до заполнени  каждого счетчика характеризует собой суммарную интенсивность боксовани  всех колесных пар. Формула изобретени  Противобуксовочное устройство по авт.св. № 510038, отличаю .щ е е с   тем, что, с целью получени  выходного сигнала, пропорционального числу боксующих осей локомотива , оно снабжено последовательно соединенными инверторами и дополнительными логическими элементами И, подключенными между выходами запоминающих элементов и входами коммутаторов , причем первый вход одного дополнительного логического элемента соединен с вторым входом другого дополнительного логического элемента.

   ffbfxod