Устройство для регулирования энергоустановки теплоэлектрического транспортного средства Советский патент 1985 года по МПК B60L11/04 

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам регулирования мощности энергоустановок теплоэлектрических транспортных средств.

Известно устройство для регулирования энергоустановки теплоэлектрического транспортного средства, содержащее регулятор возбуждения тягового генератора, соединенный входом с выходом блока сравнения, один вход которого подключен к выходу блока определения мощности, соединенного входами с датчиками тока и напряжения тягового генератора, регулятор мощности дизеля, соединенный с контроллером хода, датчик положения контроллера хода и датчик частоты вращения дизеля 1 .

Однако известное устройство не обеспечивает стабильной работы энергоустановки в заданных режимах при изменении параметров воздуха, топлива, масла или охлаждающей жидкости, так как при этом изменяется действующий момент теплового двигателя. Программный блок со схемой динамической коррекции, осуществляющий задержку сигнала задания для регулятора возбуждения тягового генератора относительно времени включения теплоэлектрического привода, не учитывает указанных изменений, что ведет к снижению экономичности энергоустановки.

Целью изобретения является повыщение экономичности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования энергоустановки теплоэлектрического транспортного средства, содержащее регулятор возбуждения тягового генератора, соединенный входом с выходом блока сравнения, один вход которого подключен к выходу блока определения мощности, соединенного входами с датчиками тока и напряжения тягового генератора, регулятор мощности дизеля, соединенный с контроллером хода, датчик положения контроллера хода и датчик частоты вращения дизеля, снабжено функциональным преобразователем, блоком уставки, сумматорами, квадратором, усилителем и блоком вы деления максимального сигнала, выход которого подключен к другому входу блока сравнения, один вход - к выходу усилителя, а другой - к выходу одного из сумматоров, первый вход которого и один из входов усилителя соединены с выходом функционального преобразователя, подключенного входом к датчику положения контроллера, а второй вход и один из входов второго сумматора подключены к датчику частоты вращения дизеля, при этом другой вход второго сумматора соединен блоком уставки, а выход - с входом квадратора, соединенным выходом с другим входом усилителя.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - графические зависимости моментов теплового

двигателя и, генератора в функции частоты вращения при различных положениях контроллера хода.

Устройство (фиг. 1) содержит регулятор 5 1 тока возбуждения тягового генератора 2, в цепи которого включены датчик 3 тока и датчик 4 напряжения. Выходы датчиков 3 и 4 соединены с входами блока 5 определения мощности, выход которого соединен с одним из входов блока 6 сравнения. Выход датчика 7 положения контроллера 8 хода соединен с входом функционального преобразователя 9. Контроллер 8 хода соединен с регулятором 10 мощности дизеля. Датчик 11 частоты вращения

с дизеля соединен с входами сумматоров 12 и 13. К другому входу сумматора 12 и входу усилителя 14 подключен выход функционального преобразователя 9. К другому входу сумматора 13 подключен вход блока 15 уставки. Выход сумматора 13 соединен

0 с входом квадратора 16, а его выход подключен к второму входу усилителя 14. Выход сумматора 12 и выход усилителя 14 подключены к входам блока 17 выделения максимального сигнала, соединенного входом с входом блока 6 сравнения.

На диаграмме (фиг. 2) показаны кривые а, б, в зависимости момента (Мгд ) теплового двигателя от частоты « его вращения при различном значении угла а положения контроллера хода и кривые г, д, е зависимосQ ти момента (Мр) тягового генератора от частоты со вращения при тех же положениях контроллера хода. Кривая ж является линией наибольщей экономичности работы теплового двигателя.

Устройство работает следующим обра5 зом.

Регулятор 10 мощности теплового двигателя, датчик 11 частоты вращения, преобразователь 9 и сумматор 12 образуют внещний замкнутый контур регулирования, необходимый для поддержания заданной в соответствии с положением контроллера 8 хода и программой блока 6 частоты вращения при установившихся режимах. Разность сигналов задания и обратной- связи при а)(й поступает через блок 17 на блок 6, где

сравнивается с сигналом обратной связи внутреннего контура регулирования мощности генератора 2, служащего для компенсации основного возмущающего воздействия энергоустановки - изменения тока нагрузки генератора 2. Отнощение контуров в

0 системе соподчиненное: сигнал рассогласования внешнего контура служит заданием для внутреннего. Сумматор 13, квадратор 16, усилитель 14 и блок 15 образуют канал подачи сигнала задания для внутреннего контура в неустановившихся режимах при,

5 изменениях положения контроллера 8 хода. В этом случае сигнал задания формируется по следующему закону:

Рз((0ф-ЧОхл )К((Оз),

где К (юз) - коэффициент усиления усилителя с регулируемым усилением; сохх - частота холостого хода. Зависимость момента генератора от частоты вращения

МгИ + .)- К(шз)

изменяется вначале по вогнутой кривой, приближаясь затем к линейной зависимости. При )з

(03,

М-1Выбор сигнала задания осуществляется блоком 17, выделяющим наибольщий из сигналов.

Зависимости момента теплового двигателя от частоты вращения и фазовые траектории Мг((й) для различных положений контроллера 8 хода, а также линия наибольщей экономичности представлены йа фиг. 2. Требуемый вид фазовых траекторий

реализуется настройкой зависимости К{(оз) усилителя 14 в соответствии с принятыми критериями качества переходных процессов.

Таким образом, устройство автоматического регулирования энергоустановки в переходных процессах формирует желаемую для данного теплового двигателя зависимость u)(t), а в квазиустановивщихся режимах при фикЬированных положениях органа подачи топлива поддерживает заданное значение частоты вращения в соответствии с программой экономичных режимов.

Предлагаемая структура устройства придает системе свойство инвариантности по отношению к возмущающим воздействиям.

Ожидаемый технико-экономический эффет от применения предлагаемого устройства выражается в повышении стабильности и качества переходных процессов энергоустановки, повышении приемистости транспортного средства, сокращении потребляемого топлива на 8-10% и увеличении моторесурса теплового двигателя на 10-15%.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГОУСТАНОВКИ ТЕПЛОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее регулятор возбуждения тягового генератора, соединенный входом с выходом блока сравнения, один вход которого подключен к выходу блока определения мощности, соединенного входами с датчиками тока и напряжения тягового генератора, регулятор мощности дизеля, соединенный с контроллером хода, датчик положения контроллера хода и датчик частоты вращения дизеля, отличающееся тем, что, с целью повыщения экономичности, оно снабжено функциональным преобразователем, блоком уставки, сумматорами, квадратором, усилителем и блоком выделения максимального сигнала, выход которого подключен к другому входу блока сравнения, один вход - к выходу усилителя, а другой - к выходу одного из сумматоров, первый вход которого и один из входов усилителя соединены с выходом функционального преобразователя, подключенного входом к датчику положения контроллера, а второй вход и один из входов SS второго сумматора подключены к датчику частоты вращения дизеля, при этом другой сл вход второго сумматора соединен с блоком уставки, а выход - с входом квадратора, соединенным выходом с другим входом усилителя. СП 1чЭ