Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза Советский патент 1986 года по МПК B60L11/02 

I1

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для регули)ования напряжения тягового генератора тештовоза.

Цель изобретения - повышение точности регулирования при боксовании.

На чертеже представлена электрическая блок-схема предлагаемого устройства с

Устройство содержит регулятор 1 тока возбуддения тягового генератора, один вход которого подключен к блока 2 задания, на входы которого подаются сигналы от датчиков тока и напряжения тягового.генерато.ра и от датчика частоты вращения вала дизеля (ие показаны),, а.другой - к выходу блока 3 сравнения, один вход которого соединен с датчиком 4 напряжения тягового генератора, а другой - с выходом задатчика 5 интенсивности изменения напряжения. Первый вход задатчика 5 подключен к выходу датчика 4 напряжения тягового генератора, второй - к одним из контактов реле 6 .боксования,, третий к выходу блока 7 вьзделения минимального сигнала, на входы которого подключаются сигналы от датчика тока тягового генератора и датчика частоты вращения вала дизеля (не показаны), четвертый - другими контактами блока 6 боксования к выходу датчика 4 напряжения тягового генератора.

Задатчик 5 интенсивности изменения напряжения выполнен на операционном усш1ителе 8, к входам которого подключены резисторы 9 и 10, работающем в режиме компаратора, и на операционном усилителе 11, работающем с подключенными к конденсатором 12 и резистором 13 в режиме интегратора Выход усилителя 8 подключен к инверсному входу усилителя 11 диодно-резис- тивной цепью из диодов 14 и 15 и резисторов 15-20. К общей точке резисторов 18-20 подключен резисторами 21 и 22 источник 23 смещения. С резисторами 21 и 22 соединен резистор 24,, Времязадающая цепь выполнена на конденсаторе 25, резисторах 26-29 и разделительных диодах 30 и 31. Выводы резисторов 10, 19, 24 и 28 являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами задатчика 5

Блок 7 выделения минимального сигнала выполнен на резисторе 32, под25ключенном к источнику 23 смещения, и диодах 33 и 34,

Устройство работает следующим об- , разом,

По мере повышения напряжения тягового генератора соответственно изменяется выходной сигнал датчика 4 напряжения. Задатчик 5 интенсивности формирует сигнал, который является заеданием максимальной величины

напряжения тягового генератора в каж- дьй момент времени. В блоке 3 сравнения этот сигнал сравнивается с выходным сигналом датчика 4 напряжения. При возникновении боксования

колесных пар и росте напряжения генератора с темпом, превышающим скорость нарастания сигнала на выходе задатчика 5, результирующий сигнал

на выходе блока 3 сравнения осуществляет управление током возбуждения генератора по закону, обеспечивающему изменение напряжения генератора с -темпом, заданным выходным сигналом

бло ка 7 выделения минимального сигнала, или управление неличиной напряжения при срабатывании реле 6 боксования .

При наборе позиций контроллера

машиниста, трогании и разгоне состава на выходе блока 7 выделения минимального сигнала формируется пропорциональный минимальному сигнал по частоте вращения вала дизеля или тяговому току генератора. При срыве

колесных пар в боксование минимальным является сигнал по току тягового генератора, что приводит к одновре- менномт снижению темпа нарастания напряжения на тяговых электродвигателях. При выходе дизеля на заданную мощность вследствие недостаточного давления наддувочного воздуха, возможна посадка частоты вращения вала. В этом случае минимальным является сигнал по частоте вращения вала. Это приводит к снижению темпа роста нап- ряжеН Ля и ограничению набора мощности электрической передачей, что способствует снижению времени выхода дизеля на заданнуйз мощность и улучшению переходных процессов при работе дизеля,

При работе локомотива в области

гиперболической части внешней характеристики дизель-генераторной установки скорость нарастания напряжения тягового генератора в режимах про3

скальзывания колесных пар и в зоне нечувствительности средств обнаружения боксования определяется уровнем вьгходногр сигнала блока. 7 выделения минимального сигнала, т.е. тяговым током генератора. В режимах проскальзывания колесны пар и работе реле 6 боксования действие его на задатчик 5 интенсивности приводит вначале к стабилизации напряжения генератора, затем к его спаду по экспоненциальному закону, причем обратная связь по напряжению, заведенная через реле 6 боксования, обеспечивает при малых значениях напряжения генератора относительно большое время стабилизации и малую крутизну спада напряжения. При больших значениях величины напряжения действие реле 6 боксования приводит к сокращению времени стабилизации и увеличению крутизны экспоненты спада напряжения.

Задатчик 5 интенсивности предназначен для формирования сигнала, задающего характер изменения во времени величины напряжения генератора. При работе задатчика 5 сигнал датчика 4 напряжения приходит на вход операционного усилителя 8, работающего в режиме компаратора. Усилителем 11 производится интегрирование во времени части опорного сигнала, напряжения на резисторе 20, формируемого усилителем 8 и сигналом коррекции, подаваемым с выхода блока 7 выделения минимума через резистор 21. Время интегрирования определяется постоянной Т,, равной произведению сопротивления резистора 21 и емкости конденсатора 12 и величиной напряжения на резисторе 2 т.е. скорость нарастания выходного сигнала усилителя 11 при постоянном

19425

значении Ъ определяется только уровнем опорного сигнала на резисторе 20. Вся система охвачена отрицательной обратной связью через резистор 9 с

с коэффициентом передачи по сигналу датчика 4 напряжения, равным 1, т.е. при достижении выходным сигналом усилителя 11 установившейся величины входного напряжения устройства, выJO ходной сигнал усилителя 8 изменяется таким образом, что выходной сигнал усилителя 11 равен входному напряжет нию устройства. В случае снижения напряжения генератора и соответствен15 но сигнала датчика 4 напряжения, сигнал на выходе усилителя 8 меняет знак и перезаряд емкости 12 происходит по цепи 14-16. Постоянная времени этой цепи Т много меньше Т , что

2Q обеспечивает снижение выходного сигнала усилителя 11 соответственно с . напряжением генератора.

В схеме устройства используются 25 две замыкающие группы контактов реле боксования.- При его работе и замыкании контактов, заведенных между выводом резистора 19 и общим проводом схемы,обеспечивается , поддержание вы- ,- ходного сигнала задатчика 5 интенсивности на уровне, соответствующем моменту замыкания контактов. Кроме этого, замыкание второй rpynnbi контактов реле 6 обеспечивает цеп заряда конденсатора 25. В случае нахождения контактов в замкнутом состоянии относительно длительное время, конденсатор 25 подзаряжается до напряжения пробоя диода 31J обеспечивая при этом разряд конденсатора 12. При раз- мыкании контактов осуществляется разряд конденсатора 25 по цепи 30-27 с малой постоянной времени.

5

0

а

Редактор И.Николайчук

Составитель Н.Лысяков ,

Техред лГблейнйк Корректор М.Самборская

1209/25Тираж 647Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ГОШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4