Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза Советский патент 1985 года по МПК B60L11/02 

Изобретение относится к области транспорта, а точнее к устройствам регулирования напряжения тяговых генераторов тепловозов.

Известно устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза, содержащее блок задания тока возбуждения генератора, соединенный выходомс одним из входо блока управления возбуждением, датчик напряжения генератора, подключенный к одному из входов блока сравнения, выход которого соединен с други входом блока управления возбуждением и датчик боксования Л . .

Недостаток указанного устройства заключается в том, что в режимах трогания и разгона поезда на площадке или в особенности на подъеме после вынужденной остановки поддержа ние постоянства напряжения тягового генератора по сигналу боксования затрудняет разгон поезда и вызывает резкий рост напряжения генератора при снятии сигнала, что может служить г1ричиной очередного срыва колесных ,пар в боксование. Кроме того, при одновременном срыве всех колесных пар. и работе средств обнаружения боксования в зоне, нечувстительности устройство, не обеспечивает ограниче™ ния роста напряжения генератора, что может служить причиной развития разносного боксования

Целью изобретения является повыше ние тяговых свойств тепловоза.

Поставленная цель достигается тем что устройство, содержащее блок задания тока возбуждения генератора, соединенный выходом с одним из входоз блока управления возбуждением, датчик напряжения генератора, подключенный к одному из входов блока сравнения, выход которого соединен с другим входом блока управления возбуждением, и датчик боксования, снаб лсено интегратором и .блоком коррекции вход которого подключен к датчику напряжения, а выход-- к одному из входов интегратора, к другому входу которого подключен датчик боксова™ ния, а к выходу - другой вход блока сравнения„

На чертеже представлена блоксхема устройства.

Устройство содержит блок 1 задания тока возбуждения, выход которогс соединен с одним из входов блока 2

управления возбуждением тягового генератора. Датчик 3 напряжения генератора подключен к входам блока 4 коррекции н блока 5 сравнения, а датчик 6 боксования - к одному -из входов интегратора 7, другой вход которого соединен с выходом блока 4 коррекции, а выход подключен к другому входу блока 5 сравнения, соединенного своим выходом с другим входом блока 2 управления возбуждением.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 задания возбуждения служит для формирования сигнала, определяющего внешнюю характеристику тягового генератора постоянного тока или агрегата синхронный генератор - выпрямительная установка (для передачи переменно-постоянного или перемен 1ого тока), В общем случае блок задания по сигналам соответствующих датчиков произЕюдит формирование и сравнение сигналов уставок и- обратных связей по току, напряжению, мощности и, если это необходимо, по другим дополнительным параметрам. Конструктивно блок задания может быть выполнен по одной из схем, применяемых на тепловозах.

Блок 2 управления возбуйодением тягового генератора является согласу ющим звеном мезкду блоком 1 и обмоткой возбуждения генератора и может содержать собственно блок управления и силовой управляемый выпрямитель или магнитный усилитель,

. Датчик 3 напряжения служит для формирования сигнала., пропорционального напряжению тягового генератора, и может быть выполнен, например, в виде трансформатора постоянного напряжения.

Блок 6 боксованияслужит для формирования сигнала о боксовании одной или нескольких колесных пар тепловоз и может быть выполнен по одной из известных схем, в том числе с зависимостью выходного сигнала от интенсивности боксования, количества колесных пар, времени боксования и т.д

Блок 4 коррекции служит для ввода в схему заданной величины нечувствительности к скорости нарастания напряжения тягового генератора. Функционально блок 4 коррекции представлдет собой сумматор.

Интегратор -7 предназначен-для формирования линейно изменяющегося во времени сигнала, задающего величину максимального темпа роста напряжения генератора при отсутствии сигнала о боксовании и умейьшении темпа по сигналу блока 6 боксования.

Блок сравнения 5 служит для сравнения мгновенной величины напряжения тягового генератора, задаваемой интегратором 7, с действительной величиной напряжения генератора, измеряемой датчиком 3, Сигнал рассогласования вводится в блок 2 управления возбуждением тягового генератора. Функционально блок 5 сравнения представляет собой пропорционально-интегральный регулятор.

В режиме трогания и разгона-поезда по мере повьпиения напряжения генератора изменяется выходной сигнал датчика 3 напряжения, на выходе блока 4 появляется скорректированный линейно зависимый от напряжения генератора сигнал. Интегратор 7 с этого момента формирует линейно изменяющийся во времени сигнал, которьш является заданием величины напряжения тягового генератора в каждый момент времени. В блоке 5 сравнения ЭТОТ сигнал сравнивается с выходным сигналом датчика 3 напряжения, т.е. с действительным мгновенным значением напряжения генератора.

При возникновении боксования всех колесных пар или нескольких, не обнаруженного блоком боксования

(например, в зоне нечувствительности последнего), действие результирующего сигнала на выходе блока 5 сравнения обеспечивает изменение тока возбуждения тягового генератора по закону, ограничивающему темп роста напряжения. Это препятствует развитию боксования и во многих случаях способствует его прекращению без применения дополнительных мер (подача песка, понижение частоты вращения вала дизеля и т.п.).

Если по условиям сцепления,, например при загрязненной поверхности рельсов, скорости скольжения боксу,ющих колесных пар возрастают до величины, при которой на выходе блока боксования появляется сигнал, то действие этого сигнала в интеграторе 7 приводит к снижению темпа роста напряжения тягового генератора или его стабилизации, а после восстановления сцепления - плавному его увеличению.

В режиме движения тепловоза с установившейся величиной напряжения генератора выходной сигнал интегратора 7 также стабилизируется.

Макет устройства по описанной блок-схеме бьш испытан в условиях Экспериментального кольца ВНИИЖТ на; тепловозах ЧМЭЗМ и 2ТЭ116. На основе опытных данных установлено, что, использование предлагаемого устройства позволило снизить потери силы тяги в среднем на 10-15%.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ |НАПРЯЖЕНИЯ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА ТЕПЛОВОЗА, содержащее блок задания тока возбуждения генератора, соединенный выходом с одним из входов блока управления возбуждением, датчик напряжения генератора, подключеннььч к одному из входов блока сравнения, выход которого .соединен с другим входЪм -блока управления возбуждением,и датчик боксования, отличаю щ е е с я тем, что, с целью повышения тяговых свойств, оно снабжено интегратором и блоком коррекции, вход которого подключен к датчику напряжения, а выход - к одному из входов интегратора, к другому входу которого подключен датчик боксования, а к выходу - другой вход блока сравнения.