Устройство для пуска дизеля и питания собственных нужд тепловоза Советский патент 1974 года по МПК B60L11/12 

Изобретение относится к области питания вспомогательных цепей и собственных нужд дизель-электрического подвижного состава и предназначено преимущественно для тепловозов с электрической передачей переменно-постоянного тока.

Известно устройство для пуска дизеля и питания собственных нужд тепловоза, содержацее главный и вспомогательный генераторы с выпрямителями возбуждения этих генераторов, а также аккумуляторную батарею и соединенный с нею статический преобразователь. Величина остаточного напряжения вспомогательного генератора определяется остаточнытл намагничиванием его и практически очень мала, поэтому приходится в первый момент создавать начальное возбуждение вспомогательного генератора подачей на его обмотку возбуждения Шvшyльcoв тока от аккумуляторной батареи при

помощи специального блока, отклю-. чаемого после самовозбуждения вспомогательного генератора, что усложняет схеглу. Нерегулируеьшй

заряд аккутлуляторнои батареи сокращает ее срок службы.

Цель изобретения - згарощение устройства за счет исшшчения специальных и дополнительных машин и

устройств и силовой контактной аппаратуры в целях запуска дизеля и заряда аккумуляторной батареи.

Достигается это тем,, что указанный статический преобразователь

выполнен в виде инвертора напряжения, электрические вентили обратного выпршжтеля которого получавзт управление от блока регулирования заряда аккут -туляторнои батареи.

Это позволяет осуществлять запуск дизеля от аккумуляторной батареи через инвертор при помощи главного или вспомогательного генератора переменного тока, утгрощает возбуждение указанных генераторов и ре1улирование заряда ашд/тлуляторнои батареи.

на чертеже показана принципиальная электрическая схема устрой ства. На одном валу с первичным двигаггелем (дизелем) I находятся главннй генератор 2 переменного . тока и вспомогательный генератор 3 переменного тока. Статорная обмотка 4 главного генератора питает главную цепь локомотива (преобразователь и тяговые двигатели). Статорная обглотка 5 вспомогательного, генератора питает сеть Б

собственных нужд локомотива, к которой подключены всевозможные потребители 7 (система отоплешш, бло1Ш систе1-ш регулирования, выпрякштели Бозбуждешш тяговых электродвигателей и прочее), выпрягштели 8 и 9 возбуждения соответственно главного и вспоьюгательноро генераторов, а также полюсы переменного напряжеш1я инвертора напряжения, содержащего главные тиристоры 1015, диоды IG-I8 в катод1шх плечах обратного выпрямителя и тиристоры .,„ 19-21 в анодных плечах.На стороне постоя1шого тока инвертор напряжешш подключен к поло:штельно1лу 22 и отр1Щательноь1у 23 полюсагл aiocy- , rvTy uiTOpnoM батареи 24. На чертеже главше тиристоры 10-15 условно изображены как полностью управляег.ше от блока 25 уп эавле1п-1я, в действительности же тиристоры только включаются по цепи управле- ,„ НИН, а отключают их специальные комт.гттирующие устройство, на чертеже условно не показанные. Управляющие электроды ущзавляеглых электрических вент1-1яей-тиристоров ., 19-21 через маломощше разделитель ные диоды соответственно 26,27,28 подюшчены к отрицательног.ту полюсу 29 питания блока 25 управления инвертором и через маломощные раз- .о дедштельние диоды 30,31,32 - к выходам блока 33, регулирующего заряд аккуглуляторной батареи 24. Устройство содержит также слаботочный переключатель 34 в цепи питания g 6Л01ЮВ 25 и 33, который шжет быть выпол11ен ТШСЖ6 в виде электронного стройства. Переключатель 34 имеет ейтральное положение 35, крайнее оложешю 36, в котором отрицательый полюс 29 питания блока 25 подключается к отрих ательному шлюсу 3 аккуглуляторной батареи, и крайее положение 37, в котором отридательный полюс 38 питанзая олока 33 подкшочаетоя к отрицательному полосу 23 аккуьгуляторной батареи. Положительные полюса 39 и 40 блоков 25 и 33 соответствеппо подключены непосредственно к положительншу полюсу 22 ашдтиуляторной батареи 24, от шторой питаются такяй электродвигатели масляного и

топливного насосов и другие нагрузки 41.

Устройство тэаботает следующим образом, в ис:л,одном состоянии схеf-iH дизель не вращается, переключатель 34 находится в нейтральном

положении, сеть собственных нужд локомотива обесточена. После годготовки дизеля к запуску (прокачка масла и т.д.), перекж)чатель 34 устанавливается в положение 36. При этом управляЕшще электроды тиристоров 19-21 оказываются подключеннытуШ к свошл анодагл через диода 26-28, бла1одаря четлу тиристоры работают как .диоды.Блок 25,получив через перетслючатель 34 питание от ахоф.уляторпой батареи, в соответствии с регулирующим сигналом 42 управляет включением и отключением инвертирующих тиристоров 10-15 таким образом, что на фазах инвертора создается требуемое по шлплитуде и частоте напряжение, которым запитывается статор 5 вспомогательного генератора 3. Под действием этого напряжения вспомогательный генератор работает в двигательном режиме и раскруч11вает дизель. В описываемом устройстве вспомогательный генератор 3 при пуске может использоваться как в режиме асинхронного двигателя, для чего его ротор дополняется пусковой обмоткой, так и в режиме синхронного двигателя, когда его возбуждение регулируется посредством выпрямителя 9 в соответствии с сигналом 43, подаваемым от систелш пуска. В любом случае после пуска дизеля в сети 6 собственных нужд имеется инвертированное напряжение, достаточное для возбуждения вспомогательного генератора 3, что исктшчает необходимость в специальных устройствах для создания начального возбуждения.

Вспомогательный генератор переводится в генераторный режим и возбуждается посредствш выпряглителя 9 под действием сигнала 44 обратной связи таким образом, чтобы в сети сос5ственных нужд поддернживалось заданное напряжение, переключатель, 34 переводится в нейтральное положение 35. При этом блок 24 управления инвертором обесточивается и тиристоры 10-15 и 19-21 отключаются, инвертор является теперь аварийным источником питания сети 6. При переводе переключателя 34 в положение 37 получает питание блок 33, который управляет тиристорагли 19-21 через разделительные диоды 30-32 в соответствии с задакщим сигналом 45 таким образом, что акнутлуляторная

батарея 24 годзаряжается через диоды 16-18 и тиристоры 19-21 от сети собственных нужд.

Рассмотренный вариант описываемого устройства может найти пригленение на дизель-электрических локомотивах, преимущественно пассажирских, оборудованных вспомогательныгл генератором, питающим собственные нувды локомотива (выпрят.штели независимого возбуждения тяговых электродвигателей, блоки системы регулирования и прочее) и нагрузки пассажирских вагонов (система электроотопления, напршлер), В случае применения тяговых электродвигателей последовательного возбуждешш и отсутстния отопления вагонов (грузовой локомотив) потребность во вспомогательном генераторе отпадает.

ддя пуска дизеля используется главный генератор 2 с его выпряг/штелем 8 возбуждения, на который подаются сигналы 43 и 44. Работа устройства голностью аналогична вышеописанной.

nPEOTvffiT ИЗСБРЕГЕНИЯ

Устройство для пуска дизеля и

питания собственных нужд тепловоза, содержащее размещэнный на валу дизеля генератор переменного тока, питающий сеть собственных

нужд тепловоза и имеющий выпрштитель возбуждения, а также аккул гляторную батарею, соединенную с сеты) собственных нужд посредством статического преобразователя, блони управления и трехпозиционный переключатель, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, указанный статический преобразователь выполнен в виде инвертора напряжения, обратный выцрямитель которого содержит в катодных плечах неутгравляехлые, а в анодных плечах упрявляекше электрические вентили, управлянздие электроды которых при помощи дополнительных разделящих диодов подключены к выходам блока управления зарядом аккумуляторной батареи и к отрицательному полюсу питания блока управления инвертором напряжения, подключенному в свою очередь к отрицательному полюсу аккумуляторной батареи через указанный трехпозиционный переключатель.