Устройство для безнагрузочной настройки регулятора возбуждения тягового генератора Советский патент 1984 года по МПК B60L11/04 

Изобретение относится к транспортным средствам с теплоэлектрическим приводом и может использоваться для безнагрузочной проверки и настройки регулятора возбуждения тягового генератора.

Известно устройство для безнагрузочной настройки регулятора возбуждения тяго вого генератора,, содержащее имнтатор тока на грузин и датчик напряжения тягового гене ратора, выходы которых соединяются со вхо,дами регулятора возбуждения, узел сравнення, имитатор падения напряжения в цепи якоря тягового генератора и датчик скорости его вращения (1J.

.Недос1-атком известного устройства является наличие дополнительного источника, включенного в цепь обмотки возбуждения тягового генератора, что изменяет режим работы регулятора и снижает точность настройки.

Цель изобретения - повышение точности настройки.

Цель достигается за счет того, что устройство для безнагрузочной настройки регулятора возбуждения тягового генератора, содержащее имитатор тока нагрузки и датчик напряжения тягового генератора, выходы которых соединяются со входами регулятора возбуждения, узел сравнения, имитатор падения напряжения в цепи якоря тягового генератора и датчик скорости его вращения,Снабжено соединяемым с выходом регулятора возбуждения резистором с датчиком тока в его цепи, функциональными преобразователями, интеграторами, коммутатором, инвертирующим усилителем, блоком памяти, включенными последовательно генератором импульсов и блоком задержки, подключенным . выходом к одному из входов узла сравнения, блоком умножения и суммаюром, входы которого соеди-нены с выходами одного из функциональных преобразователей, инвертирующего усилителя и одного из интеграторов, а выход со входом другого функционального преобразователя, выход которого соединен с сигнальным входом другого интегратора, выход которого через коммутатор связан со входом блока памяти, подключенного выходом к одному на входов блока умножения, другой вход которого соединен с выходом датчика, скорости тягового генератора, причем выход имитатора тока нагрузки генератора соединен с сигнальным входом первого интегратора и входами инвертирующего усилителя и имитатором падения напряжения в цепи якоря тягового генератора, выход когорого вместе с выходом датчика напряжения тягового генератора подключен к другому входу узла сравнения, выход которого соединяется с обмоткой воз буждения, при этом выходы датчика тока, генератора импульсов и блока задержки соответственно соединены со входом первого функционального преобразователя, управляющим входом коммутатора и входами сброса интеграторов.

На чертеже изображена блок-схема устройства для безнагрузочной настройки регулятора возбуждения тягового генератора.

Устройство содержит имитатор 1 тока нагрузки тягового генератора 2 и датчик 3 напряжения тягового генератора, выходы которых соответственно соединяются со входами а и б регулятора 4 возбуждения-, к выходу которого подключается резистор 5 с датчиком б тока, включенные последовательно генератор 7 импульсов и блок 8 задержки, подключенный выходом ко входу а узла 9 сравнения, блок 10 умножения, с одним из входов которого соединен выход блока 11 памяти, а с другим - выход датчика 12 скорости тягового генератора, сумматор 13, входы которого соединены с выходами функционального преобразователя 14, инвертирующего усилителя 5 и интегратора 16, а выход - со входом функционального преобразователя 17, выход которого соединен с сигнальным входом интегратора 18, выход которого через коммутатор 19 связан со входом блока II памяти, имитатор 20 падения напряжения в цепи якря тягаого генератора, выход которого вместе с выходом датчика 3 напряжения тягового генератора подключен ко входу б узла 9 сравнения, выход которого соединяется с обмоткой 21 возбуждения через усилитель 22, причем выходы датчика 6 тока, генератора 7 импульсов и блока 8 задержки соответственно соединены со входом функционального преобразователя 14, управляющим входом коммутатора 19 и входами сброса интеграторов 16 и 18, а выход имитатора I тока нагрузки.генератора соединен с сигнальным входом интегратора 16 и входами инвертирующего усилителя 15 и имитатора 20 падения напряжения в цепи якоря тягового генератора.

Устройство работает следующим образом.

С помощью имитатора 1 тока нагрузки (фиг. 1) на токовый вход а регулятора 4 возбуждения подается сигнал, определяющий ток в резисторе 5 на выходе регулятора 4. Этот ток измеряется датчиком 6, сигнал с которого поступает на вход функционального преобразователя 14. На выходе преобразователя 14 вырабатывается сигнал, пропорциональный магнитодвижущей силе воздушного зазора и зубцовой зоны якоря генератора, при токе в обмотке 21 возбуждения, равном току на выходе регулятора 4. На выходе инвертирующего усилителя 15 вырабатывается сигнал, пропорциональный магнитодвижущей силе реакции якоря, создаваемой током, соответствующим сигналу на выходе имитатора 1, пропорционального

току нагрузки. Генератор f импульсов вырабатывает импульсы с неизменным периодом Т. Блок 8 задержки вырабатывает импульсы, следующие непосредственно после окончания импульса генератора 7. Им пуль- . сы блока 8 задержки- сбрасывают интегра- : торы 16 и 18. В первый момент после сброса интегратора 16 на выходе сумматора 13 вырабатывается сигнал, пропорциональный магнитодвижущей силе под размагничейным реакцией якоря краем полюса тягового генератора. ,

С течением времени сигнал с выхода интегратора 16 изменяется пропорциональ- ; но времени интегрирования. Постоянная .времени интегратора 16 выбрана таким образом, что за время сигнал на выходе интегратора 1в изменяется от нуля до величнны, пропорционально максимальной магнитодвижущей силе реакции якоря.

На выходе сумматора 13 с течением времени сип}ал измеияется до значения, пропор- 20 ционального магнитодвижущей силе, действующей под другим; намагииченным реакцией якоря, краем полюса тягОвого генератора. На выходе функционального преоб- , разователя 17, моделирующего переходную 2s характеристику тягового генератора, сигнал, пропорциональный индукции, изменя- . етёя в соответс-гаии с переходной xapanteристйкой.

Сигйал выхода интегратора 18 а конце периода Т пропорционален среднему зна- 30 чению индукции под полюсОм нагруженного генератора.

Сигнал генератора 7 импульсов кратковременйо открывает коммутатор 19 и с выхода интегратора 18 перед его. сбро ,35

сом в конце периода Т записывается в блоке 11 памяти,сигнал выхода которого перемножается в Ьлоке 10 с сигналом угловой скорости генератора 1, поступающим с датчика 12 tKOpecTH. На выходе блока 10 появляется сигнал, пропорциональный ЭДС генератора при токе нагрузки, соответствую щем имитируемому.

В узле 9 сравнения из сигнала ЭДС вычитается сигнал с выхода имитатора 20, который пропорционален падению напряжения в цепи якоря генератора. Из полученного сигнала, пропорционального напряжению генератора в имитируемом режиме, вычитается- сигнал обратной связи с выхода датчика 3 напряжения. Сигнал рассогласования с выхода узря 9 сравнения поступает через усилитель 22 на обмотку 21 возбуждения генератора. В .результате напряжение генератора устанавливается равным напряжению в режиме работы, соответствующему имитируемой нагрузке. Сигнал, пропорциональный этому напряжению, поступает на вход б регулятора 4, обеспечивая работу последнего в том же режиме, что и при действительной нагрузке генератора.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет учесть все основные факторы: ток нагрузки, ток возбуждения, угловую скорость и нелинейности магнитных цепей при определении иапряжения генератора причем режимы работы регулятора возоуждения при реальной нагрузке генератора к при ее имитации идентичны, что обеспечит высокую точность проверки и настройки регулятора возбуждения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕЗНАГРУЗОЧНОЙ НАСТРОЙКИ РЕГУЛЯТОРА ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА, содержащее имитатор тока нагрузки и датчик напряжения тягового генератора, выходы которых соединяются со входами регулятора возбуждения, узел сравнения, имитатор падения напряжения в цепи якоря тягового генератора и датчик скорости его вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности настрой-, ки, оно снабжено соединяемым с выходом регулятора возбуждения резистором с датчиком тока в его цепи, функциональными преобразователями, интеграторами, коммутатором, инвертирующим усилителем, блоком памяти, включенными последовательно генератором импульсов и блоком задержки, подключенным выходом к одному из входов узла сравнения, блоком умножения и сумматором, входы которого соединены с выходами одного из функциональных преобразователей, инвертирующего усилителя и одного из интеграторов, а выход - со входом другого функционального преобразователя, выход которого соединен с сигнальным входом другого интегратора, выход которого через коммутатор связан со входом блока памяти, подключенного выходом к одному из входов блока умножения, другой вход которого соединен с выходом датчика скорости тягового генератора, причем выход имитатора тока нагрузки генератора соединен с сигнальным входом первого интегратора и входами инвертируюS щего усилителя и имитатором падения на(Л пряжения в цепи якоря тягового генератора, выход которого вместе с выходом датчика напряжения тягового генератора подключен к другому входу узла сравнения, выход которого соединяется с обмоткой возбуждения, при этом выходы датчика тока, генератора импульсов и блока задержки соответственно соединены со входом to первого функционального преобразователя, а управляющим входом коммутатора и входами сброса интеграторов. 4 О5