Электропривод тепловоза Советский патент 1984 года по МПК B60L11/04 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам автоматического регулирования сериесных тяговых электродвигателей тепловозов, и может найти применение в системах автоматического регулирования электропередач приводов постоянного и постоянно-переменного тока. Известен электропривод тепловоза, содержащий тяговый генератор, обмотка независимого возбуждения которого соединена одним из выводов с выходом первого регулятора тока, один и другой входы которого соединены соответственно с задатчиком режимов и с выходом блока умножения, подключенного одним входом к датчику напряжения тягового генератора, а вторым - к датчику тока силовой цепи, и сериесный тяговый электродвигатель, параллельно обмотке возбуждения которого включен второй регулятор тока, соединенный управляющим входом с выходом формирователя управляющего сигнала, один,другой и третий входы которого соединены соответственно с датчиком тока силовой цепи, датчиком тока возбуждения тягового электродвигателя и задатчиком режимов 1. Недостатком известного устройства является то, что для нормального функционирования его требуется строгое временное согласование контуров регулирования тягового генератора и тягового электродвигателя, в противном случае могут возникать значительные броски тока или напряжения. Целью изобретения является повыщение надежности работы во время переходных процессов. Поставленная цель достигается тем, что электропривод тепловоза, содержащий тяговый генератор, обмотка независимого возбуждения которого соединена одним из выводов с выходом первого регулятора тока, один и другой входы которого соединены соответственно с задатчиком режимов и с выходом блока умножения, подключенного одним входом к датчику напряжения тягового генератора, а вторым - к датчику тока силовой цепи, и сериесный -тяговый электродвигатель, параллельно обмотке возбуждения которого включен второй регулятор тока, соединенный управляющим входом с выходом формирователя управляющего сигнала, один, другой и третий входы которого соединены соответственно с датчиком тока силовой цепи, датчиком тока возбуждения тягового электродвигателя и задатчиком режимов, снабжен согласующими блоками, первый из которых включен между выходом первого регулятора тока и другим выводом обмотки независимого возбуждения тягового генератора, и соединен выходом с четвертым входом формирователя управляющего сигнала, а второй - между обмотками возбуждения и якоря сериесного тягового электродвигателя и соединен выходом с третьим вхо дом первого регулятора тока. На .. фиг. 1 приведена функциональная блок-схема электропривода тепловоза постоянного тока; на фиг. 2 - блок-схема электропривода тепловоза переменно-постоянного тока. Устройство содержит двигатель внутреннего сгорания 1, связанный с тяговым генератором 2, питающим сериесный тяговый электродвигатель с обмоткой 3 якоря и обмоткой 4 возбуждения, параллельно которой подключен регулятор 5 тока, подключенный управляющим входом к формирователю 6 управляющего сигнала, входы которого соединены соответственно с согласующим блоком 7, датчиком 8 тока возбуждения, датчиком 9 тока силовой цепи и задатчиком 10 режимов, соединенным с одним из входов регулятора 11 тока, другие входы которого подключены к согласующему блоку 12 блоку 13 умножения, а выход - к обмотке 14 независимого возбуждения тягового генератора. Входы блока 13 умножения подключены к датчику 9 тока силовой цепи и датчику 15 напряжения тягового генератора. Согласующие блоки 7 и 12 выполнены на трансформаторах. Предлагаемый электропривод работает следующим образом. Задатчиком 10 устанавливается режим работы электропередачи, который воздействует на регулятор 11 тока, обмотки возбуждения 14, определяя величину мощности тягового генератора 2, приводимого во вращение двигателем 1. В качестве обратной связи по фактической мощности использован сигнал блока 13 умножения, на вход которого поступают сигналы от датчиков 9 и 15. Скоростной режим тягового электродвигателя определяется вторым регулятором 5 тока, который щунтирует обмотку 4 возбуждения. Увеличение частоты вращения якоря тягового электродвигателя достигается уменьщением тока обмотки 4 возбужде.. j...„ния, который зависит от состояния регулятора 5, а управляющие импульсы последнему формирует формирователь б управляющего сигнала. В нем анализируются уровни сигналов от задатчика 10 режимов и датчиков 9 и 8. Изменение режима работы электропередачи при ослабленном возбуждении тягового электродвигателя может привести к значительным броскам тока или напряжения, что определяется величиной постоянной времени контура регулирования тока возбужедения тягового электродвигателя и тягового генератора, которые колеблятся в щироких пределах и зависят от степени намагничивания полюсов электрических мащин. Если постоянная времени контура регулирования тягового генератора меньще постоянной времени контура регулирования тока возбуждения тягового электродвигателя, то при изменении режима работы электропередачи возникает бросок напряжения, который может привести к пробою изоляции электрических машин. Это явление может быть исключено за счет увеличения ослабления возбуждения тягового электродвигателя. Согласование работы контуров регулирования в этом случае выполняет согласующий блок При увеличении тока в обмотке 14 возбуждения тягового генератора на вторичной обмотке трансформатора согласующего блока 7 наводится ЭДС, которая через формирователь 6 приводит в соответствие ток обмотки 4 возбуждения тягового электродвигателя. Если же постоянная времени контура регулирования возбуждения тягового электродвигателя меньше постоянной времени контура регулирования тягового генератора, то при изменении режима работы электропередачи возникает бросок тока, который может привести к перебросу по коллектору и выходу из строя тяговых электрических мащин. Увеличение тока в силовой цепи приводит к появлению ЭДС на вторичной обмотке трансформатора согласующего блока 12, которое воздействует на вход первого регулятора 11 тока, этим уменьшается темп задания уставки по мощности и исключается аварийный режим. По сравнению с базовым объектом предлагаемая электропередача с плавным ослаблением возбуждения тяговых электродвигателей имеет известные преимущества, а временное согласование контуров регулирования тягового генератора и тягового электродвигателя повышает надежность тяговых электрических машин за счет исключения перенапряжений и бросков тока. При этом за счет более рационального использования электрических мащин возможна экономия топлива около 2% и увеличение срока службы их.

ЭЛЕКТРОПРИВОД ТЕПЛОВОЗА, содержащий тяговый генератор, обмотка независимого возбуждения которого соединена одним из выводов с выходом первого регулятора тока, один и другой входы которого соединены соответственно с задатчиком режимов и:С выходом блока умножения, подключенного одним входом к датчику напряжения тягового генератора, а вторым - к датчику тока силовой цепи, и сериесный тяговый электродвигатель, параллельно обмотке возбуждения которого включен второй регулятор тока, соединенный управляющим входом с выходом формирователя управляющего сигнала, один, другой и третий входы которого соединены соответственно с датчиком тока силовой цепи, датчиком тока возбуждения тягового электродвигателя и задатчиком режимов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы во время переходных процессов, он снабжен согласующими блоками, первый из которых включен между выходом первого регулятора тока и другим выводом обмотки независимого возбуждения тягового генератора, и соединен выходом с четвертым входом формирователя управляющего сигнала, а второй - между обмотками возбуждения и якоря сериесного тягового электродвигателя и соединен выходом с третьим входом первого регулятора тока.