Устройство управления теплоэлектрическим приводом самоходных машин Советский патент 1979 года по МПК B60L11/04 B60L15/22 

двигателя осуществплется в бошзшинстве случаев по программе минимального упелъ ного расхода топпива на установившихся режимах двигателя 2j. Регулирование нагрузки по программе минимального удельного расхода топпива, благоприятное на установившихся режимах теплового двигателя, в переходных режимах при включении привода поспе остановки и при резком увеличении подачи в ходе движения для большинства двигателей, особенно карбюраторных, приводит к тому, что последние при разгоне машины медленно выходят на номиналь ный режим. Это обуславливает плохое ис пользование мощности энергетической установки при разгоне, и, как следствие, длительное время разгона машины (ее низкую приемистость). Улучшение динами ческих качеств машины при условии сохранения программы максимальной экрномич 1й6сти привода в этих условиях требует увеличения к ощности первичного двигателя. Цель изобретения - обеспечение минимальных времени разгона экипажа и расхода топпива в установившихся режимах работы теплового двигателя. На фиг. 1 приведена функционашлая схема устройства для управления теплоэлектрическим приводом экипажа; на фиг. 2 и 3 - принципиапьные схемы блоков приемистости в транзисторном и репейноконтакторном вариантах. Теппоэлектрический привод с системой автоматического управления (см.фиг. l представляет собой приводимый тепловым двигателем 1 генератор 2, пити.ющий электродвигатель 3 мотор-колес. Автоматический регулятор нагрузки содерх ит задатчик 4 уровня мощности тягового генератора, связанный посредством устройства 5 временной коррекции сигнала задания (блока приемистости) с сумма- Topoivi 6 сигналов задания и управления, вькод которого связан со входом усилителя-преобразователя 7, преобразующего сигнал ошибки ( отрабатываемого уровня мощности в сигнал управления дт тепьностью включенного состояния (фазовым углом регулирования) тиристоров ре гулятора 8 тока возбуждения генератора 2. С другим входом сумматора б связан функциональный блок измерения мощности 9. Питание обмоток возбуждения генератора 2 и двигателя 3через ти)эисторные регуляторы осуществляет вспомогательный Генератор 10. Уси)ттель-преобразователь 7 одноBpeNfOHHO осуществляет ограничение препепьного тока генератора в линейной зависимости от текущего значения скорости пвигатель-генератора (пропорциональной частоте вспомогательного генератора). При этом с цепью защиты от превышения максимально допустимого тока эпектродвигателей в качестве контролируемого тока берется с помощью компаратора 11 максимальное значение I « -Дллакс из текущих значений якорных токов электродвигателей. Регуляторы 12 тока возбуждения двигателей получают сигналы управления от усилителей-преобразоватепей 13, связанных с функциональным блоком измерения мощности 9. Водитель управляет подачей топлива двигателя 1 с помощью ходовой педали 14. Нажимая на педаль 14, водитель поворотом дроссельной заслонки на уголс/др заДает определенную скоростную характеристику теплового двигателя. Задатчик 4 уровня мощности,являющийся преобразователем сигнала по скорости двигателя 1 в сигнал задания мощности нагрузкиР„ или пускового тока при пуске, формирует при этом сигналт. пропорциональный оптимальной при данной скорости ои мощности P-j-jjB соответствии с оптимальной зависимостью линией наибольшей экономичности Р(ш),опредепяемой условием минимума удельного расхода топлива. В установившемся режиме частоты вращения даигатель-генератор имеет определенную для каждого значения мощности величину, которой соответствует определенная величина задакяаего сигнала . В статических режимах блок приемистости 5 обеспечивает линейную зависимость сигнала задания 1- OTI .При этом система автоматического регулирования обеспечивает равенство сигнала i . сигналу задания la- путем усиления усилителя-пре-.9-7 образователя сигнала их рассогласования cf, преобразования его в фазовый угол управления тиристорами 8 и воздействия на ток возбуждения генератора 2. Тем самым выдерживается равенство мощностей нагрузки заданной мощности теплового двигателя. При пуске в процессе установления заданного (например,номинального) значения частоты вращения двигатель-генератора важно, чтобы набор скорсюти произошел возможно быстрее. Для этого нужно.

чтобы момент сопротивления нагрузки (генератора 2) во время резкого набора скорости был как можно меньше. В пре/ пагаемом изобретении этой цепи служит блок 5, обеспечивающий необходимую кору- $ рекцию оптимальной зависимости Р|. ((),иоменяя зависимость снгнапл 1 Рассмотрим работу устройства при пуске на примере транзисторного испопнения блока 5 {см. фиг. 2). Желая осуществить максимально быстрый разгон машины, водитель резко перемещает педаль 14, связанную с органом подачи топлива (дроссельной заслонкой). При достаточно большом ускорении педали, установленный на упругойпластине подвижной контакт 15 с рас четной массой касается неподвижного кон такта 16. При этом замыкается входная цепь формирователя импульса управления (одновибратора) 17, формирующего при подаче на него короткого командного импульса выходной импульс фиксированной длительности, определяющий время открытого состояния ключевого транзистора 18 шунтирующего .на это время сумматор б и задерживающий появление на нем сигнала 1. отсутствие сигнала -j , ток возбуждения генератора 2 и момент сопротивления на валу двигателя 1 близки к нулю. Двигатель-генератор начинает быстро разгоняться. После выключения транзистора 18 ток 1 плавно возрастает до величины сигнала i-, благодаря демпфирующему конденсатору 19, что предотвращает нежелательный всплеск тока возбуждения генератора и ударное нарастание момента нагрузки на валу теп лового двигателя. Аналогично протекает процесс пуска при репейно-контактном исполнении блока 5 (см. фиг. 3), где в качестве ключевого элемента исропьзован замыкающий .контакт 20 реле 21, включаемого вместе с реле времени 22 на напряжение питания контактами 15 и 16 порогового датчика ускорения, задублированными замыкающими контактами 23 реле 21. По прошествии выдержки времени реле 22 своими размыкающими контактами 24 разрьгеает цепь питания реле, после чего контакт 20 разрывается, и схема приходит в и сходное состояние. Формула изобретения Т. Устройстводля управления тепло- , электрическим приводом самоходных машин содержащее ходовую педаль для регуггпрования подачи топлива теплойого двигателя, соединенный со вспомогательным генератором задатчик уровня мощности тягового генератора, функциональный блок измерения мощности тягового генератора, выходы которого подключены через усилители-преобразователи к возбудителям тяговых двигателей и через сумматор и другой усилитель-преобразователь - к возбудителю тягового генератора, о тличающееся тем, что, с целью обеспечения минимальных времени разгона экипажа и расхода топлива в установившихся режимах работы теплового двигателя, оно снабжено включенным между выходом аадатчика уровня мощности тягового генератора и входом сумматора блоком временной коррекции программы регулирования электрической мощности тягового генератора. 2. Устройство по.п. 1, отличающееся тем, что ходовая педаль снабжена пороговым датчиком ускорения, соединенным с управляющим органом блока временной коррекции, выполненным в виде управл5шмого кгпочевого элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США №3263142, кл. 318-99,26.07.66. 2.Болдов Н. А. и Степанов А. Д. Теплоэлектрический подвижной состав М., Транспорт, 1968, о. 243.