Система регулирования дизель-генератора Советский патент 1987 года по МПК F02D29/06 

.-to

15

20

25

Изобретение относится к машиностроению,, в частности двигателестро- ению, а именно к системам регулирования дизель-генератора, преимущественно тепловоза.

Цель изобретения - повышение эффективности системы путем по вьшения точности регулирования,

На чертеже представлена блок-схема системы регулирования дизель-гене ратора.

Система регулирования дизель-генератора содержит соединенные последовательно контроллер 1 машиниста, элемент 2 сравнения с двумя входами, исполнительное устройство 3 регулятора топливоподачи дизеля 4, регулятор 5 мощности с двумя входами, корректор 6 нагрузки с двумя входами и селективньш узел 7 с двумя входами, датчик 8 частоты вращения коленчатого вала дизеля 4, соединенный через блок 9 задания возбуждения с вторыми входами корректора 6 нагрузки и селективного узла 7, причем второй вход регулятора 5 мощности соединен с выходом контроллера . Система дополнительно содержит соединенные последовательно магнитный усилитель 10 с двумя входами и электромеханический преобразователь i1, причем выход последнего соединен с вторым входом элемента 2 сравнения, а первый и второй входы магнитного усилителя 10 соединены соответственно с выходами корректора 6 нагрузки и блока 9 задания возбуждения. Электромеханический преобразователь 1 1 может быт вьшолнен в виде электромагнита с. подпружиненным, сердечником.

Система, регулирования дизель-генератора работает следующим образом.

Сигнал задания по мощности тягового генератора поступает от контролле- ра 1 машиниста в элемент 2 сравнения и регулятор 5 мощности, В регуляторе 5 мощности этот сигнал трансформиру- ется в сигнал заданного положения рейки топливных насосов и сравнивается с сигналом фактического положения рейки поступающим от исполнительного устройства 3 регулятора топливоподачи дизеля 4. Регулятор 5 мощности по известному принципу управляет корректором 6 нагрузки дизеля 4, Частота вращения коленчатого вала дизеля 4 определяется датчиком 8, выходной сигнал которого через блок ч

12883242

задания возбуждения поступает на кор30

35

40

50

55

ректор 6 нагрузки и селективный узел 7 регулятора возбуждения тягового генератора. В селективный узел 7 поступает также дополнительный сигнал от корректора 6 нагрузки. Основной сиг- нал от блока 9 задания возбуждения и дополнительный сигнал от корректора 6 нагрузки суммируются в селективном узле 7 регулятора возбуждения, который по известному принципу приводит им в соответствие сигнал фактической мощности тягового генератора, затрачиваемой на тягу.

Одновременно суммарный сигнал от блока 9 задания возбуждения и коррек- рора 6 нагрузки, представляющий собой управляющий сигнал по мощности тягового генератора, выделяется магнитным усилителем 10 и через электромеханический преобразователь I1 подается на элемент 2 сравнения. В элементе 2 сравнения этот сигнал сравнивается с сигналом задания по мощности тягового генератора, поступающим от контроллера 1 машиниста. Сигнал рассогласований, выделяемый элементом 2 сравнения, через исполнительное устройство 3 регулятора топливо- подачи .изменяет в ту или другую сторону величину топливоподачи дизеля 4 до тех пор, пока не наступит соответствие между сигналом задания и управляющим сигналом по мощности тягового генератора.

Таким образом, после завершения переходного процесса установившийся режим работы дизель-генератора будет характеризоваться соответствием фактической мошдости тягового генерято- ра, затрачиваемой на тягу, и ф.зк ги- ческого положения рейки топливных насосов заданным значениям, определяе- MbiM позицией контроллера 1 машиниста. При изменении атмосферных условий, состояния дизеля, включении-о.тключе- нии вспомогательных агрегатов тепловоза указанное соответствие нарушается . Однако в результате действия системы регулирования оно будет восстановлено путем подстройки частоты вращения коленчатого вала дизеля 4 и перераспределения значений выходных сигналов блока 9 задания возбуждения и корректора 6 нагрузки при неизменном их суммарном значении, определяющем мо1дность тягового генератора, затрачиваемую на тягу. Например, при

5

0

5

0

5

0

0

5

ректор 6 нагрузки и селективный узел 7 регулятора возбуждения тягового генератора. В селективный узел 7 поступает также дополнительный сигнал от корректора 6 нагрузки. Основной сиг- нал от блока 9 задания возбуждения и дополнительный сигнал от корректора 6 нагрузки суммируются в селективном узле 7 регулятора возбуждения, который по известному принципу приводит им в соответствие сигнал фактической мощности тягового генератора, затрачиваемой на тягу.

Одновременно суммарный сигнал от блока 9 задания возбуждения и коррек- рора 6 нагрузки, представляющий собой управляющий сигнал по мощности тягового генератора, выделяется магнитным усилителем 10 и через электромеханический преобразователь I1 подается на элемент 2 сравнения. В элементе 2 сравнения этот сигнал сравнивается с сигналом задания по мощности тягового генератора, поступающим от контроллера 1 машиниста. Сигнал рассогласований, выделяемый элементом 2 сравнения, через исполнительное устройство 3 регулятора топливо- подачи .изменяет в ту или другую сторону величину топливоподачи дизеля 4 до тех пор, пока не наступит соответствие между сигналом задания и управляющим сигналом по мощности тягового генератора.

Таким образом, после завершения переходного процесса установившийся режим работы дизель-генератора будет характеризоваться соответствием фактической мошдости тягового генерято- ра, затрачиваемой на тягу, и ф.зк ги- ческого положения рейки топливных насосов заданным значениям, определяе- MbiM позицией контроллера 1 машиниста. При изменении атмосферных условий, состояния дизеля, включении-о.тключе- нии вспомогательных агрегатов тепловоза указанное соответствие нарушается . Однако в результате действия системы регулирования оно будет восстановлено путем подстройки частоты вращения коленчатого вала дизеля 4 и перераспределения значений выходных сигналов блока 9 задания возбуждения и корректора 6 нагрузки при неизменном их суммарном значении, определяющем мо1дность тягового генератора, затрачиваемую на тягу. Например, при

включении вспомогательных агрегатов тепловоза возрастает нагрузка на дизель, и частота вращения его коленчатого вала уменьшается.

Соответственно уменьшаются и величины выходных сигналов датчика 8 частоты вращения коленчатого вала, блока 9 задания возбуждения, магнитного усилителя 10 и электромеханического преобразователя 11. При этом на выходе элемента сравнения появляется сигнал рассогласования, под действием которого исполнительное устройство 3 регулятора топливопода- чи изменяет положение рейки топливных насосов, увеличивая подачу топлива в дизель 4.

Соответственно увеличивается и вращающий момент дизеля. Увеличение подачи топлива сопровождается действием регулятора 5 мощности, направленным на уменьшение величины выходного сигнала корректора 6 нагрузки, а следовательно, и на уменьшении величины управляющего сигнала по мощности тягового генератора. Уменьше- ние мощйости тягового генератора и увеличение вращающегося момента дизеля вызывают повьшгение частоты вращения его коленчатого вала. При этом возрастает величина выходного сигнала блока 9 задания возбуждения, а также и величина .управляющего сигнала по мощности тягового генератора выделяемая магнитным усилителем 10 и преобразуемая электромеханическим преобразователем 11. В результате сигнал рассогласования на выходе эле мента 2 сравнения меняет знак, а исполнительное устройство 3 регулятора топливоподачи возвращает рейку топливных насосов в исходное положение. Соответственно до исходного уровня снижается и вращающийся момент дизеля 4 , Частота вращения коленчатого вала также снижается, восстанавливая до заданного значения величину управ ляющего сигнала по мощности тягового генератора, но не достигает исходного уровня. Повый установившийся режим работы дизель-генератора по срав нению с исходным релсимом характеризуется приращением частоты вращения коленчатого вала дизеля. Величина этого приращения определяется величи

ВНИИПИ Заказ 7782/29

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

883244

ной дополнительной нагрузки, вызванной включением вспомогательных агрегатов тепловоза.

Новый установившийся режкм работы 5 дизель-генератора по сравнению с исходным режимом характеризуется также приращением величины выходного сигнала блока 9 задания возбуждения и уменьшением величины выходного сигна- 0 ла корректора 6 нагрузки в таком соотношении, что их сумма остается неизменной и равной величине сигнала задания по мощности тягового генератора, затрачиваемой на тягу. При от- 5 ключении вспомогательных агрегатов тепловоза, а также при изменении атмосферных условий или состояния дизеля система регулирования работает аналогично.

20

Формула изобретения

25

30

1. Система регулирования дизель- генератора, преи 1ущественно тепловоза, содержащая соединенные последовательно контроллер, элемент сравнения с двумя входами, исполнительное устройство регулятора топливоподачи дизеля, регулятор мощности с двумя входами, корректор нагрузки с двумя входами и селективный узел с двумя входами, датчик частоты вращения коленчатого вала дизеля, соединенный через блок задания возбуждения с

35 вторыми входами корректора нагрузки и селективного узла, причем второй вход регулятора мощности соединен с выходом контроллера, отличающаяся тем, что, с целью повы40 шения эффективности путем повьшения точности регулирования, она дополнительно содержит соединенные последовательно магнитный усилитель с двумя входами и электромеханический преоб 5 разователь, причем выход последовательно соединен с вторым входом элемента сравнения, а первый и второй входы магнитного усилителя соединены соответственно с выходами корректора

50 нагрузки и блока задания возбуждения. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что электромеханический преобразователь выполнен в виде электромагнита с подпружиненным 55 сердечником.

Тираж 504 Подписное

Изобретение относится к двига- телестроению и позволяет повысить эффективность системы путем повьппения точности регулирования. Система включает в .себя последовательно соединенные контроллер 1, элемент 2 сравнения с двумя входами, исполнительное устройство 3 регулятора топ- ливоподачи, регулятор 5 мощности, корректор 6 нагрузки и селективный узел 7, датчик 8 частоты вращения ко ленчатого вала. Обратная связь регулятора топливоподачи выполнена в виде последовательного соединения электромеханического преобразователя 1I и магнитного усилителя 10. Регулятор 5 по известному принципу управляет корректором 6. Основной сигнал от блока 9 и дополнительный от корректора 6 суммируется в узле 7, который по известному принципу приводит им в соответствие сигнал фактической мощности тягового генератора, затрачиваемой на тягу. Одновременно этот сигнал выделяется магнитным усилителем 10 и через преобразователь 11 подается на элемент 2 сравнения. В результате, после завершения переходного процесса, установившийся режим работы дизель-генератора будет характеризоваться соответствием фактической мощности тягового генератора, затрачиваемой на тягу, и фактического положения рейки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i (Л С tc 00 00 00 1C 4