Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза Советский патент 1990 года по МПК B60L11/02 

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам автоматического управления тяговыми усилиями автономных локомотивов с электрической передачей мощности.

Цель изобретения - повышение тяговых свойств тепловоза.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для регулирования напряжения тягового гененатора тепловоза; на фиг. 2 напряжения генератора сигнал на выходе усилителя 15 меняет знак, перезаряд конденсатора 24 происходит по цепи 51-34 с малой постоянной времени, что обеспечивает снижение выходного сигнала усилителя 17 соответственно с напряжением генератора. В исходном состоянии транзисторы 20 и 19 открыты, а 21 и 22 закрыты, что обеспечивает прохождение сигнала по напряжению генератора на резистор 41. Вследствие

ГОВиги 1 сг1сп з 1 UUcl I ciiJiUDUoci, nci шш . л-- - гi

внешняя характеристика тягового генера- Ю этого с повышением напряжения снижает ся опорный сигнал на резисторе 14 и инУстройство для регулирования напряже-тенсивность нарастания напряжения генерания тягового генератора тепловоза состоит из задатчика 1 (фиг. 1) интенсивности изменения напряжения, выход которого сое- 15 динен с одним из входов блока 2 сравнения, а первый, второй, третий и четвертый входы - с выходами соответственно блока 3 боксования, элемента ИЛИ 4 и датчика (на фиг. 1 не показан) напряжения генератора, регулятора 5 тока воз- 20 буждения, подключенного входом к выходу блока 6 выделения максимального сигнала, один и другой входы которого подключены к выходам блока 7 задания тока возбуждения и блока 2 сравнения, другой вход которого и один из входов блока 7 соединены с выходом датчик а напряжения генератора, датчики 8 и 9 состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей, выходы которых соединены с вхотора.

Блок 7 задания тока возбуждения предназначен для формирования на своем выходе управляюш.его воздействия в результате сравнения уставок и сигналов обратных связей по мош,ности, току и напряжению тягового генератора.

Блоком 11 обеспечивается формирование сигнала о превышении скорости нарастания частоты вращения вала дизеля над заданной интенсивностью.

Блок 3 боксования предназначен для формирования сигналов о проскальзывании колесных пар. В качестве блока 3 может использоваться реле, формирующее сигнал в результате сравнения токов тяговых двигателей и воздействующее на транзисторы

двигателей, выходы которых иисдинсмо (. вли-, - ,

дами блока 10 формирования временных зо и 19 блока 1 задатчика интенсивности, т г J rinu мг ппгти эппяннн R кяиргтвр п.пока .4 прле.

интервалов, подключенного выходом к одному из входов элемента ИЛИ 4, другой вход которого соединен с выходом блока 11 измерения интенсивности изменения частоты Bpaj щения вала дизеля, вход которого и другой

При использовании в качестве блока 3 реле, формирующего сигнал на основе сравнения частот вращения колесных пар, его выходной сигнал воздействует на транзистор 20, а сигнал, пропорциональный скорости проскальхарактер и скорость изменения напряжения тягового генератора, и построен на операционных усилителях 15-18, транзисторах

вход блока 7 подключены к выходу датчи-35 зывания, - на инверсный вход усилитедя 17.

ка скорости вращения вала дизеля (наПри этом транзистор 19 закорачивается пефиг 1 не показан). Блок 10 формированияремычкой.

pSS ,2 7ГГи«пу ь;Г „ эл мГ™БЛОК 6 „редназна,е„ „я выделения макИЛИ 14симального сигнала из двух управляющих.

Задатчик 1 интенсивности предназначен 0 Использование блока б обусловлено наличи

для формирования сигнала, определяющегоем одного управляющего входа регулятора 5

г - .тока.

Датчики 8 и 9 служат для формироонных усилит ях ш-.о, .р.„.п...на.вания релейных сигналов О включении ИЛИ 19-22, конденсаторах 23-24, резисторахвыключении контакторов ослабления возбуж- 25-50 и диодах 51-53. Усилитель 15 рабо- дения тяговых двигателей и представляют тает в режиме компаратора. Усилитель 16собой нормально-разомкнутые блок-контак- производит интегрирование суммарного опор-ты групповых контакторов ослабления воз- ного сигнала, формируемого на резисторе 41буждения первой и второй ступени усилителями 15, 18 и обратной связью поБлок 10 предназначен для формиро- напряжению генератора через резисторы 3050 вания импульсов заданной длительности, и 48 Усилитель 17 работает в режиме пов-Устройство работает следующим образом, торителя. Интенсивность нарастания вы-При уменьшении скорости движения выходного сигнала усилителя 17 определена па-ключаются контакторы ослабления возбуж- раметрами резистора 38 и конденсатора 24Дения и размыкаются их блок-контакты 8 или величиной опорного сигнала. Вся систе-или 9. На выходе блока 10 формирует- ма охвачена отрицательной обратной связью55 ся импульс заданной длительности по вре- через резистор 33 с коэффициентом передачимени. Этот сигнал приходит на вход опе- по сигналу пропорциональному напряжениюрационного усилителя 18, работающего в регенератора равным 1. В случае сниженияжиме ключа. Вследствие этого резисторы 37

напряжения генератора сигнал на выходе усилителя 15 меняет знак, перезаряд конденсатора 24 происходит по цепи 51-34 с малой постоянной времени, что обеспечивает снижение выходного сигнала усилителя 17 соответственно с напряжением генератора. В исходном состоянии транзисторы 20 и 19 открыты, а 21 и 22 закрыты, что обеспечивает прохождение сигнала по напряжению генератора на резистор 41. Вследствие

- - гi

этого с повышением напряжения снижает ся опорный сигнал на резисторе 14 и интенсивность нарастания напряжения генератора.

Блок 7 задания тока возбуждения предназначен для формирования на своем выходе управляюш.его воздействия в результате сравнения уставок и сигналов обратных связей по мош,ности, току и напряжению тягового генератора.

Блоком 11 обеспечивается формирование сигнала о превышении скорости нарастания частоты вращения вала дизеля над заданной интенсивностью.

Блок 3 боксования предназначен для формирования сигналов о проскальзывании колесных пар. В качестве блока 3 может использоваться реле, формирующее сигнал в результате сравнения токов тяговых двигателей и воздействующее на транзисторы

, - ,

и 19 блока 1 задатчика интенсивности, rinu мг ппгти эппяннн R кяиргтвр п.пока .4 прле.

и 19 блока 1 задатчика интенсивности, rinu мг ппгти эппяннн R кяиргтвр п.пока .4 прле.

При использовании в качестве блока 3 реле, формирующего сигнал на основе сравнения частот вращения колесных пар, его выходной сигнал воздействует на транзистор 20, а сигнал, пропорциональный скорости проскальзывания, - на инверсный вход усилитедя 17.

и 40 включаются параллельно, повышая опорное напряжение на резисторе 41 и значительно увеличивая скорость нарастания выходного сигнала усилителя 17. В результате рабочая точка В за короткое время переместится в положение А на внешней характеристике без потерь мощности локомотивом (см. фиг. 2).

Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза, содер- 10 . жащее блоки задания тока возбуждения и измерения интенсивности изменения частоты вращения вала дизеля, подключенные соответственно одним из входов к выходу датчика частоты вращения вала дизеля, задатПри наборе позиций контроллера машиниста и увеличении в единицу времени частоты вращения вала дизеля сверх опорной интенсивности, на выходе блока 11 измерения появится сигнал, что также приведет к интенсивному нарастанию напряжения тягового генератора и обеспечения заданной - чи интенсивности, изменения напряжения, скорости нарастания мощности передачи. выход которого соединен с одним из входов

При возникновении боксования и исполь- блока сравнения, другой вход которого, а зования реле для его обнаружения, транзисторы 20 и 19 закроются, а 21 и 22 - откроются. Открытие транзистора 22 обес Jt л , ly ь uii-w j л, j --- -,- г

также другой вход блока задания тока возбуждения и первый вход задатчика интенсивности изменения напряжения предназOTKUUlUlA,. V- lAUDlinc 1 рапог1 „ 1 -« - .,

печивает значение опорного сигнала близ- 20 начены для подключения к выходу датчика

--„ л .....ПТ1II1-1 О Л nnv Лп /Ч НЯНИЯ

кого к нулю, а значит и стабилизацию сигнала усилителей 16 и 17 и напряжения генератора. При закрытии транзистора 19 обеспечивается прохождение сигнала по напряжению генератора по цепи 25 и 23. В результате чего конденсатор 23 начнет заряжаться. При достижении напряжения на конденсаторе достаточной величины и пробое диода 53 сигнал на выходе усилителей 16 и 17 и напряжение тягового генапряжения генератора, блок боксования, соединенный одним из входов с вторым входом задатчика изменения напряжения, и регулятор тока возбуждения, отличающееся тем, что, с целью повышения тяговых свойств тепловоза, оно снабжено датчиками состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей, элементом ИЛИ, блоком формирования временных интервалов и блоком выделения максимального сигнала, выJlv-rJIVJП.1 «1 i л f l - «.г.. - .-- -

нератора снижаются по экспоненциальному зо ° которого соединен с входом регулятора

....nmrr j.tT iTfiiiiTfT О P R W Y о П я закону. Открытие транзистора 21 приводит к исключению управления скоростью изменения напряжения генератора по сигналу обратной связи.

Применение в устройстве противобоксотока возбуждения, а входы - с выходами блоков сравнения и задания тока возбуждения, причем к выходам датчиков состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей подключены входы

1 1 РИМСНСПИС о ус 1 L Un.-1 Dt 1 riuvyv v ix -vл.----

вочного средства с использованием сигналов, 35 блока формирования временных интервалов,

- - ,,л™,.л -..(-VQ.TT IJIIC II r UQ ПУПППР

пропорциональных скоростям вращения осей, обеспечивает вначале стабилизацию напряжения тягового генератора посредством открытия транзистора 22 и дальнейщее его снижение в случае увеличения развыход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу блока измерения интенсивности изменения частоты вращения вала дизеля, а выход - к третьему входу заего снижение в случае у Dcvin n,.nri л ,4.,,.--, -

ности скоростей скольжения колесных пар. 40 датчика интенсивности изменения напряже

.. .,.,„ rt лл r. пл гоотлтитлл ПУПГТПМ С

Использование устройства в системе регулирования дизель-генератора исключает

ния, соединенного четвертым входом с другим выходом блока боксования.

потери тяги после выключения контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей и обеспечивает устойчивую реализацию тягового усилия в широком диапазоне изменения условий сцепления.

Формула изобретения

Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза, содер- . жащее блоки задания тока возбуждения и измерения интенсивности изменения частоты вращения вала дизеля, подключенные соответственно одним из входов к выходу датчика частоты вращения вала дизеля, задат чи интенсивности, изменения напряжения, выход которого соединен с одним из входов

блока сравнения, другой вход которого, а

, ly ь uii-w j л, j --- -,- г

также другой вход блока задания тока возбуждения и первый вход задатчика интенсивности изменения напряжения предназ,

начены для подключения к выходу датчика

начены для подключения к выходу датчика

„ л .....ПТ1II1-1 О Л nnv Лп /Ч НЯНИЯ

напряжения генератора, блок боксования, соединенный одним из входов с вторым входом задатчика изменения напряжения, и регулятор тока возбуждения, отличающееся тем, что, с целью повышения тяговых свойств тепловоза, оно снабжено датчиками состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей, элементом ИЛИ, блоком формирования временных интервалов и блоком выделения максимального сигнала, которого соединен с входом регулятора

..nmrr j.tT iTfiiiiTfT О P R W Y о П я тока возбуждения, а входы - с выходами блоков сравнения и задания тока возбуждения, причем к выходам датчиков состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей подключены входы

л.----

блока формирования временных интервалов,

,,л™,.л -..(-VQ.TT IJIIC II r UQ ПУПППР

выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу блока измерения интенсивности изменения частоты вращения вала дизеля, а выход - к третьему входу за,4.,,.--, -

датчика интенсивности изменения напряже

.,.,„ rt лл r. пл гоотлтитлл ПУПГТПМ С

ния, соединенного четвертым входом с другим выходом блока боксования.

Изобретение относится к транспорту. Цель изобретения - повышение тяговых свойств тепловоза. Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза содержит задатчик 1 интенсивности, выход которого соединен с одним из входов блока 2 сравнения, другой вход которого объединен с первым входом задатчика 1 и другим входом блока 7 задания возбуждения, блок 3 боксования, подключенный выходом к второму входу задатчика 1, блок 6 выделения максимального сигнала, выход которого подключен к входу регулятора 5 тока возбуждения, а входы - соответственно к выходам блоков 2 и 7, датчики 8 и 9 состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых электродвигателей

блок 10 формирования временных интервалов, элемент ИЛИ 4, выход которого соединен с третьим входом задатчика 1, а входы - соответственно с выходами блока 11 измерения и блока 10, входы которого соединены соответственно с выходами датчиков 8 и 9, причем другой выход блока 3 подключен к четвертому входу задатчика 1. 3 ил.

Фиг. 2