Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза Советский патент 1987 года по МПК B60L11/02 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам автоматического регулирования тяговых усилий тепловоза.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза содержит объединенные одними из входов блок 1 задания тока возбуждения и блок 2 интенсивности изменения напряжения генератора, другой вход последнего из которых и одни из входов датчика 3 боксования и интегратора 4 подключены к выходу датчика 5 напряжения, подключенный одним из входов к выходу блока 6 сравнения блок 7 регулирования тока возбуждения генератора, другой вход которого соединен с выходом блока 8 сравнения, подключенного одним из входов к выходу интегратора 4, другие входы которого соответственно соединены с выходами датчика 3 боксования и блока 2 интенсивности изменения напряжения генератора, блок 9 выделения однополярного сигнала, включенного между выходом блока 10 сравнения и одним из входов блока 6 сравнения, а другой вход которого соединен с выходом блока ) задания тока возбуждения генератора, датчик 11 и блок 12 задания допустимой температуры отработавших газов дизеля, подключенные выходами к входам блока 10 сравнения, причем другой вход блока В сравнения соединен с выходом датчика 5 напряжения. Блок 9 выделения однополярного сигнала выполнен в виде диода.

Устройство работает следуюшим образом.

Рассмотрим случай, когда температура выпускных газов превышает предельно допустимый уровень.

При этом сигнал на одном из входов блока 10 сравнения превышает сигнал на его другом входе, благодаря чему выходное напряжение этого блока положительно и проходит через блок 9 на один из входов блока 6 сравнения. Чем больше разница фактической и предельно допустимой температур, тем больше сигнал на одном из входов блока 6. Благодаря этому напряжение на одном из входов блока 7 на величину указанного сигнала ниже, чем сигнал на выходе блока 1 задания тока возбуждения независимо от наличия или отсутствия боксования колесных пар тепловоза.

По мере трогания и разгона состава повышается напряжение генератора тепловоза и изменяется выходной сигнал датчика 5 напряжения генератора Vr. Интегратор 4 формирует сигнал, который является заданием максимальной величины напряжения тягового генератора в каждый момент

времени. В блоке 8 сравнения этот сигнал сравнивается с выходным сигналом датчика 5 напряжения, причем с ростом (уменьшенным) последнего выходной сигнал блока 8

падает, вызывая соответствуюш.ие изменения сигнала на другом входе блока 6 и тока возб.уждения генератора и его напряжения. В данном случае при разгоне состава и росте напряжения генератора скорость нарастания напряжения и его величина ограничены из-за действия описанной обратной связи. При переводе контроллера машиниста на более высокие позиции выходное напряжение блока 2 интенсивности изменения напряжения возрастает, вызывая

5 увеличение сигналов на выходе интегратора 4 и блока 8 сравнения. Последнее приводит к увеличению тока возбуждения генератора и его напряжения и, следовательно, тока нагрузки (при отсутствии боксования), а значит, и мош,ности, выраба0 тываемой генератором. При этом благодаря действию обратной связи напряжение и скорость его роста также ограничены, но имеют более высокий уровень, чем на низших позициях контроллера. При работе

5 дизель-генератора в установившихся скоростных и нагрузочных режимах выходное напряжение интегратора 4 неизменно и по- прежнему задает максимальное напряжение генератора.

При возникновении боксования колесных

0 пар и росте напряжения генератора со скоростью, превышающей скорость нарастания выходного сигнала интегратора 4, выходное напряжение блока 8 сравнения уменьшается, вследствие чего сигнал на другом входе блока 7 уменьшается, вызывая умень5 шение тока возбуждения генератора (1вг) и обеспечивая тем самым изменение напряжения генератора со скоростью, заданной блоком 2. При восстановлении сцепления колес с рельсами напряжение генератора уменьшается и вызывает изменение выход0 ного напряжения интегратора 4, причем в случае постоянства напряжения генератора выходной сигнал интегратора неизмененный.

На входах блока 7 регулирования тока с возбуждения присутствуют два сигнала, воздействуюшие на ток возбуждения генератора и, следовательно, на его напряжение, от которого при отсутствии боксования колесных пар в установившемся режиме зависит вырабатываемая генератором мош- 0 ность, и, в конечном счете, эффективная мошность дизеля. В рассматриваемом случае, когда температура выпускных газов дизеля допустимый уровень превышает, сигнал на верхнем одном из входов блока 7 меньше сигнала с блока б задания тока 5 возбуждения на величину, пропорциональную указанному превышению. Вследствие этого ток возбуждения генератора уменьшается в зависимости от этого превышения, вызывая уменьшение напряжения генератора и вырабатываемой им мощности. Последнее приводит к уменьшению отбираемой от тепловозного дизеля мош,ностн, на которое объединенный регулятор мощности и частоты вращения тепловоза реагирует уменьшением цикловой подачи топлива. Уменьшение же подачи топлива приводит к уменьшению температуры выпускных газов дизеля, уменьшению сигнала датчика 11 допустимой температуры выпускных газов, уменьшению выходного напряжения блока 10 сравнения, уменьшению сигнала на одном из входов блока 6 сравнения и возрастанию сигнала на выходе этого блока. Последнее приводит к некоторому увеличению тока возбуждении и напряжения генератора, которые вызывают увеличение вырабатываемой генератором мощности, эффективной моишости дизеля и температуры его газов.

Благодаря действию отрицательной обратной связи наступает установившийся режим, при котором температура выпускных газов постоянна и близка к предельно допустимому уровню,

За счет уменьшения подачи топлива при возрастании температуры или уменьшении давления окружающего воздуха (которые способствуют повышению температуры выпускных газов) уменьшается тепловая напряженность деталей цилиндро-поршневой группы и турбины, а также снижается на- гароотложение и закоксование выпускных окон дизеля.

Рассмотрим случай, когда температура выпускных газов дизеля ниже предельно допустимой.

В этом случае сигнал на выходе датчика И ниже сигнала от задатчика 12 и выходное напряжение блока 10 сравнения отрицательно. Блок 9 заперт и на одном из входов блока 6 сравнения сигнал отсутствует. Благодаря этому сигнал с вы.хода блока 1 задания тока возбуждения про.хо- дит через блок 6 сравнения на один из входов блока 7 регулирования тока возбуждения без всяких изменений.

Формула изобретения

Q Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза, содержащее объединенные одними из входов блоки задания тока возбуждения и интенсивности изменения напряжения генератора, другой вход последнего из которых и одни

5 из входов датчика боксования и интегратора подключены к выходу датчика напряжения, блок регулирования тока возбуждения генератора, один из входов которого соединен с выходом первого блока сравнения, подключенного одним из входов к выходу интегратора, другие входы которого соответственно соединены с выходами датчика боксования и блока задания интенсивности изменения напряжения генератора, отличающееся тем, что, с целью расширения

5 функциональных возможностей, оно снабжено дополнительными блоками сравнения, датчиком и блоком задания допустимой температуры отработавших газов дизеля и блоком выделения однополярного сигнала, включенного между выходом второго и одним

0 из входов третьего блоков сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока задания тока возбуждения генератора, а выход - с другим входом блока регулирования тока возбуждения генератора, причем выходы датчика и блока задания

5 допустимой температуры отработавших газов дизеля подключены к входам второго блока сравнения, а другой вход первого блока сравнения соединен с датчиком напряжения.

0

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к устройствам автоматического регулирования тяговых усилий тепловоза. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство содержит блок 1 задания тока возбуждения генератора, блок 7 регулирования тока возбуждения генератора, к входам которого подключены выходы блоков 6 и 8 сравнения, подключенные к блоку 10 сравнения датчик 11 и блок 12 задания допустимой температуры отработавших газов, интегратор 4, блок 2 интенсивности изменения напряжения генератора и датчики напряжения 5 генератора и бок- сования 3. 1 ил. оо 00 Oi 00