Устройство для регулирования теплоэлектрического привода Советский патент 1991 года по МПК B60L11/04 

о ел J

Јь 00

Изобретение относится к транспортной технике, в частности к транспортным средствам независимой тяги, рельсовой и автотранспортной, и может применяться для регулирования теплоэлектрического привода маневровых тепловозов, в системах с обратной связью по току.

Известно устройство для регулирования энергоустановки теплоэлектрического транспортного средства, содержащее механически связанный с тепловым двигателем тяговый генератор с независимой обмоткой возбуждения, датчиком частоты вращения на вал, датчиком тока в якорной цепи и датчиком напряжения, контроллер движения, связанный через процессор с регулятором якорного тока тягового генератора (авторское свидетельство СССР №1150112 кл. В 60 L 11/04, 1983).

Недостатком известного устройства являются низкие точность и быстродействие.

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.

Цель достигается за счет того, что устройство дополнительно содержит блок выбора минимального требуемого значения тока якоря, блок выбора минимального значения мощности, датчик собственных нужд транспортного средства, три преобразователя задания требуемого значения ограничения соответственно тока, мощности и частоты вращения и сумматор, два входа которого подключены соответственно к датчику собственных нужд транспортного средства и к выходу преобразователя задания требуемого значения ограничения частоты вращения, а выход - к первому входу блока выбора минимального значения мощности, второй вход которого подключен к выходу преобразователя задания требуемого значения ограничения мощности, а выход - к первому входу процессора, второй вход которого подключен к датчику напряжения, а выход - к первому входу блока выбора минимального значения тока якоря тягового генератора, второй вход которого подключен к выходу преобразователя задания требуемого значения ограничения тока, а выход -- к первому входу регулятора тока яксря тягового генератора, второй вход которого подключен к датчику якорного тока тягового генератора, а тепловой двигатель снабжен регулятором оборотов, входом соединенным с контроллером движения и регулятором перегрузки, соединенным с третьим входом сумматора.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для регулирования теплоэлектрического привода

Устройство содержит связанный валом с тепловым двигателем 1 генератор с якорем 2 и обмоткой 3 возбуждения, Датчик 4 тока в якорной цепи подключен к одному из

двух входов регулятора 5 якорного тока тягового генератора. Датчик б напряжения на якоре подключен к одному из двух входов процессора 7, выход которого связан с одним из двух входов блока 8 выбора мини0 мального требуемого значения тока якоря, второй вход которого через преобразователь 9 задания требуемого значения ограничения тока якоря подключен к контроллеру 10, связанному с регулятором 11 оборотов

5 теплового двигателя и преобразователем 12 задания требуемого значения ограничения мощности, выход которого через блок 13 выбора минимального значения мощности подклгочен к второму входу процессора 7

0 Датчик 14 частоты вращения на валу теплового двигателя через усилитель 15 и преобразователь 16 задания требуемого значения ограничения частоты вращения подключен к одному из входов сумматора

5 17, другие входы которого соединены соответственное датчиком 18 собственных нужд транспортного средства и с выходом регулятора 19 перегрузки. Регулятор 5 якорного тока подключен к обмотке 3 возбуждения

0 через усилитель 20.

Устройство работает следующим образом.

Контроллером 10 задается режим. Требуемое значение тока тягового генератора

5 формируется с учетом либо только ограничения по мощности, либо учитывается еще и ограничение по частоте. При регулировании тока с учетом ограничения по мощности преобразователем 12 задания требуемого

0 значения ограничения мощности выраба ы- вается сигнал задания, который после обработки в процессоре 7 совместно с сигналом датчика 6 напряжения и блоке 8 выбора минимального требуемого значения тока яко

5 ря формирует управляющий сигнал на регулятор 5 якорнсго тока. Таким образом целесообразно управлять током генератора, если нет ограничения на расход топлива. В том случае, если такое ограничение

0 имеется, подключается канал ограничения по частоте и формирование сигнала управления идет с участием преобразователя 16 задания требуемого значения ограничения частоты вращения, на вход которого с дат5 чика 14 поступает сигнал, пропорциональный частоте вращения. Этот сигнал обратной связи системы регулирования служит сигналом для задания мощности. В этом случае реализуется работа теплового двигателя 1 с ограничением расхода топлиьа на фиксированных частотах, задаваемых контроллером 10, При достижении orpc.rti- чения топлива происходит некоторое снижение частоты враще.тя теплового двигателя 1 и оизчения задаваемой мощности, что обеспечивает статическую устойчивость привода при пониженных частотах.

Так как тепловой двигатель снабжен регулятором 19 пеоегрузки, то при достиже нии ограничения расхода топлива регулятор 19 генерирует на выходе сигнал, который. суммируясь в сумматоре 17, корректирует задание по ограничению мощности и резпь- ная мощность устанавливается с учетов д пустимого расхода. Регулировка мощности потом протекает без подавления чзог„ч и которая соответствует значению, заданно му контроллером 10 регугятор/ 11 оборот- теплового двигателя i

Иногда в одном диапазоне частот используют задание по мощности Ъормипуе- мое контроллером 10, а в друге - диапазоне частот используют задание по мощности зависящее от оборотов, иногда с учетом сигнала регулятора 19 перегрузки.

Датчик 18 собственных нужд транспортного средства формирует сигнал пропорциональный дополнительно мощности отбираемой от теплового ; ,вигчт8лр ),л- нужд неосновных потребит елей Чтобы тепловой двигатель 1 ме перегружало1 вследствие задания мощности без уетз собственных нужд, на трет/й вход сумматора от датчика 18 подается корректирующий сигнал, снижающий задание по мощно, ,и. При ограничении расхода топлива не происходит дальнейшее снижение оборотов которые стабилизируются на уровне т.е. устройство при комбинированном задании и работе всех регуляторов обеспечивает динамическую устойчивость рабптм привода.

Формула изобретения Устройство для регулирования тепло- электрическо О привода, содержащее механически связанный с тепловым двигателем

тяговый генератор с независимой обмоткой возбуждения, датчиком частоты вращения на валу, датчиком тока и якорной цепи и датчиком напряжения, контроллер движения связанный через процессор с регуляторем якорного тока тягового генератора, о т- личающееся тем. что, с целью повышения точности и быстродействия, оно содержит бтэк выСзр минимального требуемого зн.пчени-i ока якоря, блок выбора минимяльного начсН я мощности, датчик собственных нужд транспортного средства, трч преобразователя задания требуемого знг.чения ограничения соответственно тока, мощности и частоты вращения и сумматор, два входа которого подключены соответственно к датчику собственных нужд транспортного средства и к выходу преобразователя задания требуемого значения ограничения частоты вращения, а выход - к

первому входу блока выбора минимального значения мощности, второй вход которого подключен к выходу преобразователя задания требуемого значения ограничения мощности а выход - к первому входу процессора второй вход которого подключен к датчику напряжения а выход - к первому вхо/ v бпока выбора минимального значения тока чкоря тягового генератора, второй вход которого подключен к выходу преобразователя задания требуемого значения ограничения тока а вь /од к первому входу регулятора тока якоря тягового генератора, второй вход которого подключен к датчику якорного тока тягового генератора, а тепловол двигатель снабжен регулятором оборотов входом соединенным с контроллером движения и регулятором перегрузки, соеди- неннь м с третьим входом сумматора.

Изобретение относится транспорт ,й технике, в частности к транспортным средствам независимой тяги - рельсовой и автотранспортной, и r/сжет пригоняться для регулирования теп, иэл эктрического привода маневровых тепловозов Цепь изо бретения - повышение точность и быстродействия. Устройство содержит механически связанный с тепловым двигателем 1 тя- ювый генератор с независимой обмоткой возбуждения датчиком 14 частоты вращения на валу, датчиком 4 тока в якорной цепи и датчиком 6 напряжения и контроллер 10. В устройство дополнительно введены блоки 8, 13 выбора минимапьного требуемого зна- ения тока и мощности, дчтчик 18 собственных н/жд трзнп Оргного средства и три преобразовчтегя задания требуемого значения ограничения соответственно тока, мощности и ястоты вращения Управление TO .JM в якорной иепи осуществляется с учетом ограничения по мощности, которое устанавливается в случае ограничения расхода топлива для заданного значения частоты, и с корректировкой по мощности, потребляемой для собственных нужд. 1 ил. LO С