Устройство для регулирования напряжения тягового генератора транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК B60L3/10 

Фиг.1

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для регулирования напряжения тягового генератора транспортных средств, может быть использовано на мощных магистральных тепловозах и явля- ется усовершенствованием устройства по основному авт.св. № 1090590.

Известно устройство, управляемое от датчика боксования и приводящее к скачкообразному уменьшению регулируемого параметра с последующим плавным восстановлением после прекращения боксования. Серьезным недостатком указанного устройства является необходимость существенного снижения регулируемого параметра с учетом длительныхучастков путисухудшен- ными условиями сцепления (минимальная величина, до которой может подать коэффициент сцепления, достигает значения -0,5- 0,08). При этом на участках с более высоким коэффициентом сцепления сцепные свойства локомотивов будут недоиспользованы, что приведет к неоправданной потере тяги.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство осуществляющее стаби- лизацию (или снижение) напряжения с заданным темпом до прекращения роста частоты вращения колесной пары, а затем - восстановление его, содержащее датчик напряжения тягового генератора, функцио- нальный преобразователь, блоки задания тока возбуждения, обнаружения боксования, сравнения, задания интенсивности изменения напряжения тягового генератора и регулятор тока возбуждения тягово- го генератора, один вход которого подключен к выходу блока задания тока возбуждения, а другой - к выходу блока сравнения, соединенного одним входом с выходом датчика напряжения, а другим с выходом блока задания интенсивности изменения напряжения, первый и второй входы которого подключены к выходу датчика напряжения тягового генератора непосредственно и через функциональный преобразователь, а третий - к выходу блока обнаружения боксования.

Недостатком известного устройства является то, что рост напряжения тягового генератора начинается практически сразу же после прекращения развития боксования, когда сцепление еще не восстановилось. Это вызывает (на протяженных участках пути со сниженным коэффициентом сцепления) непрекращающееся избыточное скольжение и даже неуправляемое развитие боксования.

Цель изобретения - повышение точности работы устройства при боксовании.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования напряжения тягового генератора снабжено анализатором значка и дифференциатором, при этом вход дифференциатора соединен с входом блока обнаружения боксования, а выход с входом анализатора знака, выход которого подключен к дополнительному входу блока интенсивности изменения напряжения.

На фиг, 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема блока задания интенсивности изменения напряжения.

Устройство состоит из регулятора 1 тока возбуждения, к входам которого подключены блок 2 задания тока возбуждения и блок 3 сравнения. Входными сигналами блока 3 сравнения являются с одной стороны напряжение тягового генератора, снимаемое с датчика 6 напряжения, а с другой выходной сигнал блока 5 задания интенсивности изменения напряжения. К первому входу блока 5 подключен датчик 6 напряжения тягового генератора, к второму - функциональный преобразователь 7, вход которого соединен с выходом датчика 6. Сигнал Д V, пропорциональный избыточному скольжению, подается как на блок 4 обнаружения боксования, так и на непосредственно соединенные элементы; дифференциатор 8 и анализатор 9 знака. Выходные сигналы с блока 4 обнаружения боксования и анализатора 9 знака поступают соответственно на третий и четвертый входы блока 5.

Блок 2 задания тока возбуждения служит для формирования сигнала, определяющего ток возбуждения тягового генератора. В общем случае блок 2 по сигналам соответствующих датчиков производит формирование и сравнение установок и обратных связей по току, напряжению и мощности тягового генератора.

Регулятор тока 1 является согласующим звеном между блоком 2 задания и обмоткой возбуждения генератора и предназначен для управления током возбуждения тягового генератора по сигналу блока 2 задания. Датчик 6 напряжения формирует сигнал, пропорциональный напряжению тягового генератора. Блок 3 сравнения служит для сравнения мгновенной величины напряжения тягового генератора и сигнала блока 5 задания интенсивности. Сигнал рассогласования вводится в регулятор 1 тока возбуждения. Блок 5 задания интенсивности предназначен для формирования сигнала, задающего характер изменения во времени величины напряжения тягового генератора и в статическом режиме имеет коэффициент

передачи по сигналу датчика 6 напряжения, равный единице.

Блок задания интенсивности 5 позволяет реализовать следующие функции; подъем выходного сигнала с заданным темпом до момента, когда выходной сигнал по величине (напряжение) сравняется с входным; сни- жение выходного сигнала с заданным темпом; фиксацию выходного напряжения при помощи внешнего управляющего сигнала.

Блок 5 (фиг. 2) состоит из операционных усилителей 10 и 11, транзистора 12, диодов 13 и 14, конденсатора 15 и резисторов 16- 22.

Выходной сигнал датчика 6 напряжения поступает на вход усилителя 11. По сигналу от функционального преобразователя 7 меняется уровень опорного сигнала на выходе усилителя 11 посредством транзистора 12 в зависимости от величины выходного сигнала датчика 6 напряжения и, как следствие, скорость нарастания задающего сигнала на выходе усилителя 10. Изменение режима работы блока 5 осуществляется по сигналам от блока 4 обнаружения боксования и анализатора 9 знака. Сигнал на снижение напряжения формируется блоком 4 обнаружения боксования, а фиксация выходного напряжения блока 5 задания интенсивности обеспечивается путем соединения дополнительного входа усилителя 10 с точкой, имеющей нулевой потенциал, по сигналу, формируемому дифференциатором 8 и анализатором 9 знака.

Устройство работает следующим образом.

При движении локомотива без проскальзывания сигналы на выходе блока 4 обнаружения боксования и анализатора 9 знака отсутствуют, Напряжение генератора изменяется со сравнительно низким темпом, определяемым инерционностью состава, профилем пути и выбранным режимом работы дизеля, который заведомо ниже темпа блока 5 задания интенсивности. Таким образом, при отсутствии боксования быход- ной сигнал блока 5 задания интенсивности равен входному сигналу, и на выходе блока 3 сравнения напряжение равно нулю и регулирование тока возбуждения Вг тягового генератора осуществляется в этом режиме по штатной характеристике и не имеет каких-либо отличий от работы известной системы регулирования возбуждения тягового генератора.

При срыве в боксование одной или нескольких колесных пар появляется сигнал Л V, пропорциональный избыточному скольжению, от которого в конечном итоге

снижается величина напряжения тягового генератора.

По мере развития боксования сигнал AV растет и на выходе дифференциатора 8 появляется сигнал положительной полярности, который не может пройти через анализатор 9 знака. Формирование сигнала на снижение напряжения тягового генератора происходит до тех пор, пока не начинает уменьшаться избыточное проскальзывание.

Кактольконачинается-спад AV, на выходе дифференциатора 8 появляется сигнал отрицательной полярности, по которому срабатывает анализатор 9 знака, и формируется сигнал на блок 5 задания интенсивности для осуществления стабилизации напряжения тягового генератора.

При снижении Д V ниже определенной величины, схема возвращается в исходное состояние и напряжение генератора изменяется (увеличивается) с темпом, задаваемым параметрами блока задания интенсивности.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить снижение напряжения тягового генератора в функции от интенсивности боксования, его стабилизацию при уменьшении проскальзывания, и повышение по заданному закону при полном восстановлении сцепления.

Как показано выше, устройство ограничивает уровень избыточного скольжения ко- лесных пар без излишнего снятия тормозного усилия, что повышает безопасность движения, уменьшает опасные последствия боксования, увеличивает срок службы электрооборудования, улучшает качественные показатели системы регулирования.

Формула изобретения

Устройство для регулирования напряжения тягового генератора транспортного средства по авт.св. № 1090590, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования при боксовании,

оно снабжено анализатором знака и дифференциатором, при этом вход дифференциатора соединен с входом блока обнаружения боксования, а выход-с входом анализатора знака, выход которого подключен к дополнительному входу блока задания интенсивности изменения напряжения,

Фие.2

Использование: электропередачи мощных локомотивов, в частности магистральных тепловозов. Сущность изобретения; обеспечивается снижение величины напряжения в зависимости от интенсивности бок- сования до уровня, необходимого для ограничения скольжения, последующая стабилизация напряжения при уменьшении проскальзывания и повышение напряжения при полном восстановлении сцепления. В состав устройства входят регулятор 1 тока возбуждения, блок 2 задания тока возбуждения, блок 3 сравнения, блок 4 задания интенсивности, датчик 5 напряжения, сумматор 6 триггер 7. Дополнительно введены дифференциатор 8 и анализатор 9 знака. 2 ил. Ur W N Ё VI сл о 00 ю hO