Устройство для возбуждения синхронного генератора тепловоза Советский патент 1986 года по МПК B60L15/38 

1253853

Изобретение относится к электрообоносл

рудованию тепловоза с электропередачей переменно-постоянного тока.

Целью изобретения является повышение надежности

На фиг о 1 показана пришщпиапьная электрическая схема устройства для возбуждения синхронного генератора тепловоза; на фиг, 2 - варианты конструктивного выполнения суммирующего трансформатора с регулируемым магнитным сопротивлением.

Устройство для возбуждения синхронного генератора тепловоза состоит из статического преобразователя 1

(фиг. 1), подключенного входами о, и b к нулевым выводам многофазных обмоток 2 и 3, расположенных на стато™ ре синхронного генератора и смещенных между собой на 30 эл. градо, входами с и « - к фазовым выводам многофазной обмотки 3, а выходами tn и И - к обмотке 4 возбуждения синхрон-- 1ого генератора,, которая через диод 5 и контактор 6 связана с аккумулятоной батареей 7, К фазовым выводам мнгофазных обмоток 2 и 3 подключены выпрямители 8 и 9, с выходами которы связаны тяговые машшы 10, Статический преобразователь 1 выполнен в виде однофазного мостового выпрягштеля t1 и суммирующего трансформатора 12, суммирующая обмотка 13 которого соединена с входами однофазного мостового вьшрямятеля 11, выходы которого являются выходами m и -п статического преобразователя, а выводы токовой обмотки 14 и обмотки 15 напряжения суммирующего трансформатора 12 являются соответственно входаш а , b и с , статического преобразователя 1 Обмотка 16 подмагничиванИя суммирующего трансформатора через регулируем резистор 17 связана с акку1.$уляторной батареей 7 о Обмотка 16 подмагничива- ния расположена на среднем стержне магнит о провод а суммир ующего трансформатора (фиг. 2а), причем обмотки 13- 15 разделены на две равные полуобмотки каждая и размещены на крайних стержнях.

При использовании дщя регулирования магнитного сопротивления трансформатора подвижного магнитного щун- та 18 (фиг. 26) с немагнитной встав- .кой 19 обмотки 13-15 распределяются по тороидальному магнитспроводу.

2

обмотка воз- аккумуляторУстройство для возбуждения синхронного генератора тепловоза работает следующим образом.

После запуска дизеля

буждения подключается к

ной батарее. На фазовых выводах обмоток 2 и 3 синхронного генератора появляется напряжение и по цепи нагрузки 8-10 начинает протекать ток.

Между нулевыми выводами обмоток 2 и 3 возникает напряжение третьей гармоники, пропорциональное протекающему току нагрузки и достаточное для обеспечения дальнейшего процесса возбуждения в режимах трогания и номинального тока. Когда напряжение на зажимах выпрямителя 11 превысит нап- ряжение аккумуляторной батареи 7, обмотка 4 возбуждения отсекается диодом 5 от аккумуляторной батареи 7. При уменьшении нагрузки в силовой цепи генератора напряжение третьей гармоники и, следовательно, ток в обмотке 14 уменьшаются, однако суммарная

вдс поддерживается благодаря возрастанию ВДС обмотки 15, подключенной на фазное напряжение генератора, увеличивающееся по мере уменьшения тока нагрузки.

Ток возбуждения генератора при егг работе по внешней тяговой характеристике необходимо изменять по U-об разной характеристике. Эта характеристика обеспечивается за счет саморегулирования, возникающего при сум- QIpoвaнии двух сигналов, один из которых в токовой обмотке 14 пропорционален току нагрузки, а другой в обмотке напряжения 15 обратно пропорционален этому току. Вместе с тем, необходимость в регулировании тока возбуждения не устраняется целиком в связи с потребностью изменения напряжения возбуждения в фушсции мощности дизеля. Для этих целей в качестве регулирующего параметра использовано магнитное сопротивление сумми- рующего трансформатора 12, которое изменяется пропорхдаонально частоте вращения или мощности дизеля.

Регулирование магнитного сопротивления суммирующего трансформатора 12 .осуществляется изменением тока под- магничивания в обмотке 16 (фиг. 2а) пропорционально частоте вращения или мощности дизеля в зависимости от положения рукоятки командоконтроллера машиниста или положения индуктивного

3

датчика объединенного регулятора дизеля.

При конструктивном исполнении суммирующего трансформатора 12 по фиг. 26 регулирование его магнитного сопротивления достигается путем изменения положения магнитного шунта 18. Верхнее положение магнитного шунта 18 соответствует минимальному магнитному сопротивлению суммирующего трансформатора 12.

При перемещении магнитного шунта 18 вниз магнитньш поток , , пересекающий витки суммирующей обмотки 13, уменьшается ,вызывая тем самым уменъ- шение выходного напряжения на обмотке 4 возбуждения. Таким образом,

,5 2538534

нижнее крайнее положение магнитного шунта 18 соответствует максимальной частоте вращения дизеля, а крайнее верхнее положение - его минимальной частоте вращения.

В устройстве для возбуткдения синхронного генератора реализован принцип компаундирования (суммирования сигналов, пропорциональных току, с сигналами, пропорциональными напряжению). В отличие от известных систем компаундирования, использующих эти сигналы на одинаковых частотах, в данной системе токовая обмотка 14 сумчиру- ющего трансформатора 12 выполнена на утроенную частоту, что существенно уменьшает его габариты.

10

Редактор И.Рыбченко

Составитель Я.Гаврилов

Техред И.Верес. Корректор С. Шекмар

Заказ 4675/21Тираж 647Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4