RU2720864C1 - Method for protection against slipping of wheel pairs of electric rolling stock with asynchronous traction engines - Google Patents
Method for protection against slipping of wheel pairs of electric rolling stock with asynchronous traction engines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2720864C1 RU2720864C1 RU2019126855A RU2019126855A RU2720864C1 RU 2720864 C1 RU2720864 C1 RU 2720864C1 RU 2019126855 A RU2019126855 A RU 2019126855A RU 2019126855 A RU2019126855 A RU 2019126855A RU 2720864 C1 RU2720864 C1 RU 2720864C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power
- wheel pairs
- asynchronous traction
- rolling stock
- output value
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/10—Indicating wheel slip ; Correction of wheel slip
- B60L3/106—Indicating wheel slip ; Correction of wheel slip for maintaining or recovering the adhesion of the drive wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
- B61C15/00—Maintaining or augmenting the starting or braking power by auxiliary devices and measures; Preventing wheel slippage; Controlling distribution of tractive effort between driving wheels
- B61C15/08—Preventing wheel slippage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортной технике, в частности к автоматизации тягового привода электроподвижного состава с асинхронными тяговыми двигателями.The invention relates to transport equipment, in particular to the automation of the traction drive of an electric rolling stock with asynchronous traction motors.
Известен способ обнаружения и предотвращения боксования колесной пары рельсового транспортного средства, согласно которому сравнивают электрический сигнал, характеризующий режим работы колесной пары с заданным пороговым значением по частоте, при превышении частотой этого порогового значения судят о возникновении боксования (Гриневич В. Способ обнаружения и предотвращения боксования колесной пары рельсового транспортного средства. Патент РФ (RU) 2072670, B60L 3/10 1994 г.). Для реализации способа указанный электрический сигнал формируют посредством упруго-диссипативных элементов, установленных на колесах ведущих пар, что существенно усложняет систему и снижают ее надежность.A known method for detecting and preventing the blocking of a wheel pair of a rail vehicle, according to which an electrical signal is compared characterizing the operating mode of a pair of wheels with a predetermined threshold value in frequency, when the frequency exceeds this threshold value is judged about the occurrence of blocking (Grinevich V. The method for detecting and preventing blocking of a wheel pairs of rail vehicles. Patent of the Russian Federation (RU) 2072670,
Наиболее близким по технической сущности к заявленному является способ, заключающийся в том, что при возникновении боксования (юза) одной или нескольких колесных пар и изменении сигналов, пропорциональных ускорению (замедлению) колесных пар до заданного уровня, вырабатывают управляющие сигналы изменяющие режимы работы систем электропривода (Киреев А.В. Способ защиты от боксования и юза колесных пар электроподвижного состава с вентильно-индукторным электроприводом. Патент РФ (RU) 2382707, B60L 3/10 2010 г.). Недостатком данного способа является длительное время обнаружения избыточного скольжения по сигналам пропорциональных ускорению (замедлению), связанное с большой инерционностью электроподвижного состава.The closest in technical essence to the claimed one is the method, which consists in the fact that when blocking (skid) of one or more wheelsets occurs and signals that are proportional to the acceleration (deceleration) of the wheelsets to a given level are generated, control signals that change the operating modes of the electric drive systems ( Kireev AV A method of protection against boxing and skidding of wheelsets of electric rolling stock with a valve-inductor electric drive. Patent of the Russian Federation (RU) 2382707,
Задачей изобретения является повышение тяговых свойств электроподвижного состава.The objective of the invention is to increase the traction properties of electric rolling stock.
Решение поставленной задачи достигается тем, что при возникновении боксования одной или нескольких колесных пар измеряют текущие активные электрические мощности статорных обмоток асинхронных тяговых двигателей и вычисляют значение абсолютной разницы потребляемых мощностей. Вычисленное значение абсолютной разницы активных электрических мощностей статорных обмоток асинхронных тяговых двигателей сравнивают со значением пороговой мощности и выдают корректирующий сигнал о снижении угловой частоты вращения движущейся с избыточным скольжением колесной пары или угловых частот вращения движущихся с избыточным скольжением колесных пар.The solution of this problem is achieved by the fact that when the boxing of one or more wheelsets occurs, the current active electric power of the stator windings of the asynchronous traction motors is measured and the absolute difference in power consumption is calculated. The calculated value of the absolute difference in the active electric power of the stator windings of asynchronous traction motors is compared with the threshold power value and a correction signal is issued to reduce the angular speed of the wheel pair moving with excessive slip or the angular frequency of rotation of the wheel pair moving with excessive slip.
Суть предлагаемого способа определения боксования одной или нескольких колесных пар поясняется функциональной схемой устройства приведенной на фиг. 1, реализующей предлагаемый способ на примере двухдвигательного асинхронного тягового привода.The essence of the proposed method for determining the blocking of one or more wheelsets is illustrated by the functional diagram of the device shown in FIG. 1, which implements the proposed method on the example of a twin-engine asynchronous traction drive.
Согласно изобретению для определения боксования одной или нескольких колесных пар, измеряют текущие значения активных электрических мощностей статорных обмоток асинхронных тяговых двигателей. При достижении значения абсолютной разницы между потребляемыми активными мощностями большее, чем пороговое значение мощности, обуславливающее наличие избыточного скольжения, вырабатывается управляющее воздействие на снижение угловой частоты вращения вала асинхронного тягового двигателя потребляющего наименьшую активную электрическую мощность. При снижении угловой частоты вращения вала асинхронного тягового двигателя и соответствующей ему колесной пары движущейся с избыточным скольжением, повышаются сцепные свойства и сила тяги электроподвижного состава, вследствие чего возрастают тяговые свойства электроподвижного состава.According to the invention, to determine the boxing of one or more wheelsets, the current values of the active electric powers of the stator windings of asynchronous traction motors are measured. When the value of the absolute difference between the consumed active powers is reached greater than the threshold power value, which causes the presence of excessive slip, a control action is generated to reduce the angular frequency of rotation of the shaft of the asynchronous traction motor consuming the least active electric power. With a decrease in the angular frequency of rotation of the shaft of the induction traction motor and the corresponding wheel pair moving with excessive sliding, the adhesion properties and the traction force of the electric rolling stock are increased, as a result of which the traction properties of the electric rolling stock increase.
Ведущие оси транспортного средства согласно фиг. 1, снабжены частотно-регулируемыми приводами 1 и 2 с векторным управлением, содержащими асинхронные тяговые двигатели 3 и 4 и системы векторного управления 5 и 6 с регуляторами скорости 7 и 8.The drive axles of the vehicle of FIG. 1 are equipped with frequency-controlled
Устройство защиты от боксования содержит датчики мощности 9 и 10, которые измеряют текущие активные электрические мощности статорных обмоток асинхронных тяговых двигателей 3 и 4. Выходы датчиков мощности 9 и 10 соединены с входами сравнивающих элементов 11 и 12, которые определяют асинхронные тяговые двигатели 3 и 4 с наименьшей и наибольшей мощностью. Выходы датчиков мощности 9 и 10 соединены с входами блока определителя 13, который определят значение абсолютной разницы мощностей асинхронных тяговых двигателей 3 и 4. Выходы датчиков мощности 9 и 10 соединены с входами блока задания разницы мощности 14, который определяет значение пороговой мощности ΔР. Выход блока задания разницы мощности 14 и выход блока определителя 13 соединены с входами блока обнаружения боксования 15, который формирует управляющие сигналы о наличии или не наличии избыточного скольжения. Выходы сравнивающих элементов 11 и 12 и блока обнаружения боксования 15 соединены с входами блока формирования корректирующей скорости 16, который формирует корректирующие задание по скорости.The boxing protection device contains
Блок задания разницы мощности 14 вычисляет значение выходного сигнала по следующему выражению:The power
где ΔР - пороговая мощность, выходное значение блока задания разницы мощности 14;where ΔР is the threshold power, the output value of the unit for setting the
Р1 - текущая активная электрическая мощность, выходное значение датчика активной мощности 9;P 1 - current active electric power, the output value of the sensor of
Р2 - текущая активная электрическая мощность, выходное значение датчика активной мощности 10.P 2 - current active electric power, the output value of the sensor of
В случае движения электроподвижного состава без избыточного скольжения одной или нескольких колесных пар, датчики мощности 9 и 10 производят измерения текущих активных электрических мощностей статорных обмоток асинхронных тяговых двигателей 3 и 4, и передают измеренные значения на входы сравнивающих элементов 11 и 12, блока определителя 13 и блока задания разницы мощности 14. Сравнивающие элементы 11 и 12 сравнивают измеренные значения с выходов датчиков мощности 9 и 10. При меньшем выходном значении датчика мощности 9, чем выходное значение датчика мощности 10 сравнивающий элемент 11 формирует сигнал об определении асинхронного тягового двигателя 3 как двигателя с наименьшей мощностью, а сравнивающий элемент 12 формирует сигнал об определении асинхронного тягового двигателя 4 как двигателя с наибольшей мощностью. При меньшем выходном значении датчика мощности 10, чем выходное значение датчика мощности 9 сравнивающий элемент 12 формирует сигнал об определении асинхронного тягового двигателя 4 как двигателя с наименьшей мощностью, а сравнивающий элемент 11 формирует сигнал об определении асинхронного тягового двигателя 3 как двигателя с наибольшей мощностью. При этом блок определителя 13 вычисляет абсолютную разницу между выходным значением датчика мощности 9 и выходным значением датчика мощности 10, и выдает вычисленное выходное значение величины на вход блока обнаружения боксования 15, который сравнивает полученное значение с выходным значением пороговой мощности PΔ блока задания разницы мощности 14. При отсутствии избыточного скольжения выходное значение величины блока определителя 13 не превышает выходного значения пороговой мощности ΔР блока задания разницы мощности 14, и блок обнаружения боксования 15 выдает сигнал об отсутствии избыточного скольжения. Блок формирования корректирующего задания 16 принимает сигналы от блоков сравнения 11 и 12 и блока обнаружения боксования 15, и не выдает корректирующие воздействия на входы регуляторов скорости 7 и 8 векторных систем управления 5 и 6.In the case of the movement of electric rolling stock without excessive slipping of one or more wheelsets,
В случае движения электроподвижного состава с избыточным скольжением одной или нескольких колесных пар, датчики мощности 9 и 10 производят измерения текущих активных электрических мощностей статорных обмоток асинхронных тяговых двигателей 3 и 4, и передают измеренные значения на входы сравнивающих элементов 11 и 12, блока определителя 13 и блока задания разницы мощности 14. Сравнивающие элементы 11 и 12 сравнивают измеренные значения с выходов датчиков мощности 9 и 10. При меньшем выходном значении датчика мощности 9, чем выходное значение датчика мощности 10, сравнивающий элемент 11 формирует сигнал об определении асинхронного тягового двигателя 3 как двигателя с наименьшей мощностью, а сравнивающий элемент 12 формирует сигнал об определении асинхронного тягового двигателя 4 как двигателя с наибольшей мощностью. При меньшем выходном значении датчика мощности 10, чем выходное значение датчика мощности 9. сравнивающий элемент 12 формирует предварительный сигнал об определении асинхронного тягового двигателя 4 как двигателя с наименьшей мощностью, а сравнивающий элемент 11 формирует сигнал об определении асинхронного тягового двигателя 3 как двигателя с наибольшей мощностью. При этом блок определителя 13 вычисляет абсолютную разницу между выходным значением датчика мощности 9 и выходным значением датчика мощности 10, и выдает вычисленное выходное значение величины на вход блока обнаружения боксования 15, который сравнивает полученное значение с выходным значением пороговой мощности ΔР блока задания разницы мощности 14. При наличии избыточного проскальзывания выходное значение величины блока определителя 13 превышает значение пороговой мощности ΔР блока задания разницы мощности 14, и блок обнаружения боксования 15 выдает сигнал о наличии избыточного скольжения. Блок формирования корректирующего задания 16 принимает сигналы от блоков сравнения 11 и 12 и блока обнаружения боксования 15, и выдает сигнал о снижении скорости. При меньшем выходном значении датчика мощности 9, чем выходное значение датчика мощности 10 выходной сигнал о снижении скорости блока корректирующего задания 16 поступает на вход регулятора скорости 7 векторной системы управления 5, до того момента как выходное значение блока определителя 13 станет меньше выходного значения блока задания разницы мощности 14. При меньшем выходном значении датчика мощности 10, чем выходное значение датчика мощности 9, выходной сигнал о снижении скорости блока корректирующего задания 16 поступает на вход регулятора скорости 8 векторной системы управления 6, до того момента как выходное значение блока определителя 13 станет меньше выходного значения блока задания разницы мощности 14. Совокупность этих действий предотвращает развитие избыточного скольжения колесной пары и обеспечивает реализацию предельной силы тяги по условиям сцепления.In the case of the movement of electric rolling stock with excessive sliding of one or more wheel pairs,
Таким образом, предлагаемый способ защиты от боксования колесных пар путем измерения активных электрических мощностей статорных обмоток асинхронных тяговых двигателей 3 и 4, и сравнивания абсолютной разницы измеренных значений активных электрических мощностей и значения пороговой мощности ΔР позволяет предотвратить развитие процесса избыточного скольжения выше допустимой величины, реализовать режимы работы привода, предельные по условиям сцепления и повысить быстродействие обнаружения избыточного скольжения, что в совокупности повышает тяговые свойства электроподвижного состава.Thus, the proposed method of protection against blocking of wheel pairs by measuring the active electric power of the stator windings of
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019126855A RU2720864C1 (en) | 2019-08-22 | 2019-08-22 | Method for protection against slipping of wheel pairs of electric rolling stock with asynchronous traction engines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019126855A RU2720864C1 (en) | 2019-08-22 | 2019-08-22 | Method for protection against slipping of wheel pairs of electric rolling stock with asynchronous traction engines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2720864C1 true RU2720864C1 (en) | 2020-05-13 |
Family
ID=70735192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019126855A RU2720864C1 (en) | 2019-08-22 | 2019-08-22 | Method for protection against slipping of wheel pairs of electric rolling stock with asynchronous traction engines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2720864C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2741851C1 (en) * | 2020-08-13 | 2021-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Method of protection against boxing of electric mobile vehicles with asynchronous traction motors |
RU2758797C1 (en) * | 2021-05-07 | 2021-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Method for protection against stalling of electric rolling stock with asynchronous tractive motors |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4463289A (en) * | 1982-03-11 | 1984-07-31 | General Electric Company | Wheel slip control using differential signal |
SU1222583A1 (en) * | 1984-12-13 | 1986-04-07 | Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электровозостроения | Device for protecting electrified rolling stock from slipping and skidding |
RU2025310C1 (en) * | 1991-07-22 | 1994-12-30 | Акционерное общество открытого типа "Всероссийский научно-исследовательский институт электровозостроения" | Device to prevent skidding and slipping of wheelsets of electric rolling stock |
RU167614U1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-01-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | DEVICE FOR PREVENTING A LOCOMOTIVE TOWING |
-
2019
- 2019-08-22 RU RU2019126855A patent/RU2720864C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4463289A (en) * | 1982-03-11 | 1984-07-31 | General Electric Company | Wheel slip control using differential signal |
SU1222583A1 (en) * | 1984-12-13 | 1986-04-07 | Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электровозостроения | Device for protecting electrified rolling stock from slipping and skidding |
RU2025310C1 (en) * | 1991-07-22 | 1994-12-30 | Акционерное общество открытого типа "Всероссийский научно-исследовательский институт электровозостроения" | Device to prevent skidding and slipping of wheelsets of electric rolling stock |
RU167614U1 (en) * | 2016-05-04 | 2017-01-10 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | DEVICE FOR PREVENTING A LOCOMOTIVE TOWING |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2741851C1 (en) * | 2020-08-13 | 2021-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Method of protection against boxing of electric mobile vehicles with asynchronous traction motors |
RU2758797C1 (en) * | 2021-05-07 | 2021-11-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральские локомотивы" | Method for protection against stalling of electric rolling stock with asynchronous tractive motors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6152546A (en) | Traction vehicle/wheel slip and slide control | |
CA2613519C (en) | System and method for locomotive adhesion control | |
US5419624A (en) | Arrangement for detecting a critical driving torque in a motor vehicle | |
CN107074115B (en) | Wheel stability control based on torque of electric motor | |
RU2720864C1 (en) | Method for protection against slipping of wheel pairs of electric rolling stock with asynchronous traction engines | |
US8565995B2 (en) | Method for detecting wheel slip | |
JP6266280B2 (en) | Electric vehicle slip control device | |
RU2758797C1 (en) | Method for protection against stalling of electric rolling stock with asynchronous tractive motors | |
EP0422101B1 (en) | Synchronous wheel slip strategy for a locomotive governor | |
US9045055B2 (en) | Preventing of slip in an electrically powered vehicle | |
US5258914A (en) | System for limiting engine torque in dependence upon steering angle and wheel slippage | |
KR102326629B1 (en) | Control device and method for traction control for an electric drive system | |
US6584427B2 (en) | Method and apparatus for estimating tire air pressure | |
RU2741851C1 (en) | Method of protection against boxing of electric mobile vehicles with asynchronous traction motors | |
CN112343682B (en) | Motorcycle control method, device, system, motorcycle and storage medium | |
US5366282A (en) | Drive slip regulating system | |
RU2821345C1 (en) | Method for protection against skidding of wheel pairs of electric rolling stock with asynchronous traction motors | |
RU2811618C1 (en) | Method of protection against slipping of wheel pairs of electric rolling stock with asynchronous traction motors | |
RU196636U1 (en) | ELECTRIC MOBILE BOXING PROTECTION DEVICE WITH ASYNCHRONOUS TRACTION MOTORS | |
KR20020081368A (en) | System and method for monitoring the cornering dynamics of a motor vehicle | |
EP4049885A1 (en) | Control device | |
RU209092U1 (en) | PROTECTION DEVICE AGAINST BOXING OF ELECTRIC ROLLING STOCK WITH ASYNCHRONOUS TRACTION MOTORS | |
RU99390U1 (en) | SYSTEM OF REGULATION OF ASYNCHRONOUS TRACTION ELECTRIC LOCOMOTIVE DRIVE AT THE LIMIT ON THE CLUTCH OF WHEELS WITH RAILS | |
EP0508640B1 (en) | Wheel spin detection and traction control | |
CN111404445B (en) | Servo amplifier and servo system |