датчик боксования колесных пар тепловоза с параллельно включенными тяговыми электродвигателями

Формула изобретения

Датчик боксования колесных пар тепловоза с параллельно включенными тяговыми электродвигателями, подключенными через силовые замыкающие контакты контакторов к тяговому генератору постоянного тока, содержащий диодный мост сравнения, во входные цепи которого включены одними выводами блокировочные замыкающие контакты контакторов, и выходное реле, катушка которого подключена к выходу диодного моста, отличающийся тем, что он снабжен осветительными лампами, солнечными элементами, нагрузочными резисторами, транзисторно-резисторным мостом сравнения и источником постоянного напряжения, причем к обмоткам возбуждения электродвигателей подключены осветительные лампы с возможностью взаимодействия с соответствующими солнечными элементами, подключенными к крайним выводам нагрузочных резисторов, при этом транзисторно-резисторный мост сравнения выполнен из параллельно включенных цепей, образованных последовательно соединенными резисторами и эмиттерно-коллекторными переходами транзисторов, общие выводы резисторов и общие выводы эмиттеров транзисторов соответствующего моста сравнения подключены к соответствующим полюсам источника постоянного напряжения, выводы баз и эмиттеров транзисторов соединены со средними и соответствующими крайними выводами нагрузочных резисторов, а общие выводы коллекторов транзисторов и резисторов транзисторно-резисторного моста сравнения подключены к другим выводам блокировочных замыкающих контактов контакторов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам обнаружения боксования колесных пар транспортных средств.

Известен датчик боксования колесных пар тепловоза, содержащий диодный мост сравнения и выходное реле, катушка которого подключена к выходу моста. Его входные цепи подключены к общим точкам обмоток параллельно соединенных тяговых электродвигателей через блокировочные контакты контакторов, отключающих силовыми контактами электродвигатели от генератора. Устройство сохраняет работоспособное состояние после отключения от генератора одной или нескольких цепей электродвигателей, но имеет неудовлетворительную чувствительность из-за падения напряжения на диодах моста.

Недостатком известного датчика является низкая чувствительность.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение чувствительности датчика, приводящее к тому, что датчик обнаруживает боксование на более ранней стадии при меньшей избыточной скорости боксующей колесной пары. При этом уменьшается износ бандажей колесных пар, снижается расход дизельного топлива и улучшаются тяговые свойства тепловоза.

Технический результат достигается тем, что датчик боксования, содержащий выходное реле и диодный мост сравнения, во входные цепи которого включены блокировочные замыкающие контакты контакторов, отключающих тяговые электродвигатели от тягового генератора, дополняют осветительными лампами, солнечными элементами, нагрузочными резисторами, транзисторно-резисторным мостом сравнения и источником постоянного напряжения, причем к обмоткам возбуждения электродвигателей подключены осветительные лампы, взаимодействующие с солнечными элементами, подключенными к крайним выводам нагрузочных резисторов, при этом транзисторно-резисторный мост сравнения выполнен из параллельно включенных цепей, образованных последовательно соединенными резисторами и эмиттерно-коллекторными переходами транзисторов, общие выводы резисторов и общие выводы эмиттеров транзисторов соответствующего моста сравнения подключены к соответствующим полюсам источника постоянного напряжения, выводы баз и эмиттеров транзисторов соединены со средними и соответствующими крайними выводами нагрузочных резисторов, а общие выводы коллекторов транзисторов и резисторов транзисторно-резисторного моста сравнения подключены к другим выводам блокированных замыкающих контактов контакторов.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема датчика боксования.

На схеме показаны тяговый генератор 1 постоянного тока, тяговые электродвигатели с якорными обмотками 2 и обмотками возбуждения 3, контакторы с силовыми замыкающими контактами 4.1, 5.1, 6.1 и блокировочными замыкающими контактами 4.2, 5.2, 6.2 и датчик боксования. Датчик содержит осветительные лампы 7, солнечные элементы 8, нагрузочные резисторы 9, источник постоянного напряжения 10, транзисторно-резисторный мост сравнения 11, состоящий из транзисторов 11.1 и резисторов 11.2, мост сравнения 12 на диодах 12.1 и выходное реле 13 с контактами (не показаны), которые включены в цепи управления устройством защиты от боксования (не показано).

Резисторы 11.2 имеют одинаковое сопротивление. Напряжение источника 10 значительно больше прямого падения напряжения на диодах 12.1, равного 1-2 B. В качестве источника 10 может быть использован вспомогательный генератора, напряжение которого на тепловозах составляет 75, 110, 140 В.

Датчик боксования работает следующим образом.

При движении тепловоза падение напряжения на обмотках 3 прикладывается к лампам 7, которые освещают солнечные элементы 8. Элементы 8 преобразуют энергию света в электрическую энергию, которая рассеивается в резисторах 9 и в эмиттерно-базовых переходах транзисторов 11.1. Напряжение резисторов 9 имеет показанную на схеме полярность, изменяется пропорционально напряжению обмоток 3 и обеспечивает изменение сопротивления эмиттерно-коллекторных переходов транзисторов 11.1. При уменьшении (увеличении) тока и напряжения обмоток 3 убивают (растут) световой поток ламп 7, напряжение резисторов 9 и увеличивается (уменьшается) сопротивление эмиттерно-коллекторных переходов транзисторов 11.1. Подвижные контакты резисторов 9, соединенные с их средними выводами, позволяют настроить датчик так, чтобы при отсутствии боксования, когда напряжение обмоток 3 имеет близкие значения, сопротивления эмиттерно-коллекторных переходов транзисторов 11.1 имели одинаковую величину. В этом случае при равенстве сопротивления резисторов 11.2 мост 11 находится в равновесии, напряжение на выходе моста 12 меньше уставки включения реле 13 и оно выключено.

При появлении боксующей колесной пары нарушается равенство токов в цепях 2 3. Токи тяговых электродвигателей, сочлененных с буксующими колесными парами, уменьшаются. Токи тяговых электродвигателей, вращающиех небуксующие колесные пары, изменяются в большую сторону. Такие изменения токов сопровождаются неодинаковыми изменениями напряжений обмоток 3, световых потоков ламп 7, напряжения резисторов 9 и сопротивления эмиттерно-коллекторных переходов транзисторов 11.1. При этом нарушается равновесие моста 11, напряжение на выходе моста 12 достигает значения, при котором реле 13 включается. Прямое падение напряжения на диодах 12.1 значительно меньше напряжения источника 10 и поэтому не оказывает существенного влияния на результаты сравнения напряжения элементов 11.1 и 11.2 моста 11. Включающееся реле 13 своими контактами воздействует на устройство защиты от боксования, боксование прекращается и реле 13 выключается.

Наличие контактов 4.2 6.2 в цепях датчика обеспечивает его функционирование при отключении одного или нескольких тяговых электродвигателей от генератора 1. При отключении, например, левого электродвигателя размыкаются контакты 4.1, 4.2 и из схемы сравнения исключается верхняя цепь 11.1 11.2, эмиттерно-коллекторный переход которой отличается по сопротивлению от средней и нижней цепей 11.1 11.2 моста 11. Мост 11, образованный из средней и нижней цепей 11.1 11.2, находится в равновесии при небоксующих колесных парах и выходит из равновесия при возникновении боксования.