Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза Советский патент 1988 года по МПК B60L11/02 

I-«г

.. J ф

ij г in

Изобретение относятся к транспорту и может быть использовано на тепловозах с электрической передачей мощности.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже приведена блок-сх.ема устройства для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза,

Устройствр состоит из регулятора 1 тока возбуждения тягового генератора, входы которого соединены с выходом блока 2 задания тока возбуждения, подключенного входами к датчикам тока и напряжения, тягового генератора и частоты вращения дизеля (не показаны), и выходом блока 3 сравнения подключенного входами к выходам датчика 4 напряжения тягового генерато- ра и задатчика 5 интенсивности изменения напряжения, С выходом датчика 4 напряжения соединены вход блока 6 боксования и первьй вход задатчика 5, второй и третий входы которого подключены к выходам блока 6 боксования, а четвертый и пятый - соответственно к выходам функционального преобразователя 7, вход которого соеди.jg

52025 900782

задатчика 5. Блок 6 боксования выполнен на реле с контактами 32 ir 33,

Функциональный преобразователь 7 выполнен на операционном усилителе 34 и диодно-резисторной цепи, связанной со входами усилителя и состоящей из диода 35 и резисторов 36-41, Выводы резисторов 40 и 37 являются соответственно выходом и входом функционального преобразователя 7,

Блок 8 выделения минимального сигнала выполнен на резисторе 42, подключенном к источнику 43 смещения,, и диодах 44-46, катоды которых связаны с выходами датчиков тока тяговых двигателей. Обдая точка соединения диодов 44-46 и резистора 42 является выходом блока 8,

Блок 9 измерения интенсивности изменения частоты вращения вала дизеля выполнен на операционных усилителях 47 и 48, первый из которых работает в режиме интегратора, а второй - в режиме компаратора, времяза- дающей и диодно-резисторных цепях, состоящих из конденсатора 49, диодов 50-52 и резисторов 53-62, Выводы резистора 55 и диода 51 являются

Изобретение относится к транспорту; и может быть использовано на тепловозах с электрической передачей мощности. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит регулятор 1 тока возбуждения. один вход которого подключен к выхо- . ду -блока 2 задания тока возбуждения, а другой - к выходу блока 3 сравне- ния, один из входов которого соединен с выходом датчика 4 напряжения генератора, входом блока 6 боксования и первым входом задатчика 5 интенсивности изменения напряжения, а другой - с выходом задатчика 5, второй и третий входы которого подключены к выходам блока 6 боксования. К входам блока 8 вьщеления минимального сигнала соответственно подключены датчики токов тяговых электродвигателей, а выход соединен с входом функционального преобразователя 7, выход которого подключен к четвертому входу задатчика 5, к пятому входу которого подключен выход блока 9 измерения интенсивности изменения частоты враще-- НИН вала дизеля. 1 ил. с о (Л

нен с выходом блока 8 выделения мини- 0 соответственно входом и выходом бломального сигнала, и блока 9 измерения интенсивности изменения частоты вращения вала дизеля, вход которого подключен к датчику частоты вращения вала дизеля, причем входы блока 8 выделения минимального сигнала под- ключены к датчикам токов тяговых двигателей (не показаны),

Задатчик 5 интенсивности изменения напряжения выполнен на работающем в режиме компаратора операционном усилителе 10, к входам которого подключены резисторы 11 и 12, и на операционном усилителе 13, работающем с подключенными к входам конденсатором 14 и резисторами 15 в режиме интегратора. Выход усилителя 10 подключен к.инверсному входу усилителя 13 диодно-резисторной цепью из диодов 16 и 17 и резисторов 18-22, К точке соединения резисторов 20 и 22 подключены резисторы 23 и 24. Вре- мязадающая цепь выполнена на конденсаторе 25, резисторах 26-29 и разделительных диодах 30.и 31. Выводы . резисторов 12, 27, 21, 24 и 23 являются соответственно первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами

35

40

45

50

.55

ка 9,

Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза работает следующим образом.

При работе с заданной частотой вращения вала дизеля по мере повышения напряжения тягового генератора задатггик 5 интенсивности изменения напряжения формирует сигнал, определяющий максимальную интенсивность нарастания напряжения в каждый момент времени. Эта интенсивность нарастания определяется токами тяговых двигателей. При возникновении боксования колесных пар и росте напряжения тягового генератора с темпом, превышающим скорость нарастания сигнала на выходе задатчика 5 по результирующему сигналу блока 3 сравнения, осуществляется управление током возбуждения. В случае срабатывания блока 6 боксования под действием сигнала на выходе задатчика 5 напряжение генератора первоначально стабилизируется, а затем уменьшается по экспоненциальному закону. В случ ае снижения напряжения генератора сигнал на выходе усилители 10 меняет знак и перезаряд

соответственно входом и выходом бло

ка 9,

Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза работает следующим образом.

При работе с заданной частотой вращения вала дизеля по мере повышения напряжения тягового генератора задатггик 5 интенсивности изменения напряжения формирует сигнал, определяющий максимальную интенсивность нарастания напряжения в каждый момент времени. Эта интенсивность нарастания определяется токами тяговых двигателей. При возникновении боксования колесных пар и росте напряжения тягового генератора с темпом, превышающим скорость нарастания сигнала на выходе задатчика 5 по результирующему сигналу блока 3 сравнения, осуществляется управление током возбуждения. В случае срабатывания блока 6 боксования под действием сигнала на выходе задатчика 5 напряжение генератора первоначально стабилизируется, а затем уменьшается по экспоненциальному закону. В случ ае снижения напряжения генератора сигнал на выходе усилители 10 меняет знак и перезаряд

конденсатора 14 происходит по цепи диод 16 - резистор 18.

В схеме устройства используются две замыкающие группы реле боксова- ния. При его работе и замыкании контактов блока 6 обеспечивается поддержание выходного сигнала задатчика 5 на уровне, соответствующем моменту замыкания контактов. Кроме этого, в случае нахождения контактов в замкнутом состоянии достаточно длительное время, конденсатор 25 подзаряжается до напряжения пробоя диода 31, обеспечивая при-этом разряд конденсатора 14. При раз7 1кании контактов блока 6 осуществляется разряд конденсатора 25 по цепи диод 30 - резистор 28 с малой постоянной времени.

Сигналы, пропорциональные токам двигателей, являются входными для блока 8 выделения минимального сигнала. При неравенстве токов на резисторе 42 выделяется сигнал, соответствующий минимальному из входных.

С целью повышения чувствительности задатчика 5 к изменению тяговых токов, функциональный преобразователь

7формирует на своем выходе сигнал задания изменения скорости нарастания напряжения генератора пропорционально изменению минимального тока двигателей в рабочей части внешней .характеристики.

Работу устройства можно разделить на два этапа - это функционирование при заданной частоте вращения вала дизеля, т.е. мощности передачи и в режиме набора мощности.

В первом случае устройство работает следующим образом.

По мере повышения напряжения тягового генератора изменяется выходной сигнал датчика 4 напряжения. За- датчик 5 формирует сигнал, определяющий максимальную интенсивность нарастания напряжения в каждый момент времени. Причем интенсивность нарастания сигнала на выходе задатчика 5 определена токами тяговых двигателей

8блоке 3 этот сигнал сравнивается с выходным датчика 4. При возникновении боксования колесных пар и росте напряжения генератора с темпом, превышающим скорость нарастания сигнала на выходе задатчика 5, результирующий сигнал блока 3 сравнения осуществляет управление током возбуждения генератора. При достаточном проскал|

5

0

5

0

5

0

45

50

5

зывании колесных пар и работе блока 6 боксования действие его в задатчи- ке 5 приводит вначале к стабилизации величины напряжения, а затем к его спаду по экспоненциальному закону.

При наборе позиций контроллера машиниста и увеличении в единицу времени частоты вращения вала дизеля сверх опорной интенсивности, вследствие включения параллельного контура регулирования напряжения, на выходе блока 9 появляется сигнал, способствующий увеличению интенсивности нарастания напряжения генератора, тем самым догружая дизель и компенсируя рассогласование на выходе блока 9. В установившихся режимах сигнал блока 9 отсутствует. При возникновении боксования в этих режимах повышенная интенсивность нарастания напряжения генератора компенсируется спадом сигнала на выходе функционального преобразователя 7 и действием блока 6 боксования.

При увеличении частоты вращения вала сигнал на выходе усилителя 47 блока 9 изменяется линейно. Угловой коэффициент временной характеристики обусловлен скоростью нарастания мощности дизель-генераторной установки, определенной нормативными документами предприятия-изготовителя. При снижении сигнала на входе блока 9 сигнал на выходе усиЛите- ля 47 изменяется синхронно. Более интенсивное нарастание сигнала на входе блока 9, чем это определено сигналом на выходе усилителя 47, вызывает сигнал рассогласования на выходе усилителя 48.

Формула изобретения

Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепло г воза, содержащее регулятор тока возбуждения тягового генератора, один вход которого подключен к выходу блока задания тока возбуждения, соединенного входами с датчиками тока и напряжения тягового генератора и частоты вращения вала дизеля, а другой- к выходу блока сравнения, подключенного входами к выходам задатчика интенсивности изменения напряжения и датчика напряжения, с последним из которых соединены вход блока боксо5 13900786

вания и первьй вход задатчика интен-сивности изменения напряжения функсивности изменения напряжения, второйциональным преобразователем и блоком

и третий входы которого подключеныизмерения интенсивности изменения

к выходам блока боксования, и блокчастоты вращения вала дизеля, вход

вьщеления минимального сигнала, о т -которого соединен с датчиком частоты

личающееся тем, что, свращения вала дизеля, причем входы

целью повышения точности, оно снабже блока вьщеления минимального сигнала

но датчиками тока тяговых двигателейподключены к датчикам токов тяговых

и подключенными вьпсодами к четверто- Qдвигателей, а выход --к входу функму и пятому входам задатчика интен-.ционального преобразователя.