Устройство для преобразования электроэнергии при нагрузочных испытаниях тепловозов

О П И С А Н И Е ц 465353ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51 601 7 ис присо ением з осударственнык комитет света Мииистров СССР) Приори убликовано 30.03,75. Б летеньпо делам изобрете 53) УДК 625.282-84:620.97 (088.8) открытии Дата опубликования описания 26.06,7 2) Авторы изобретения Бовэ Дмитриев и А. П, Архип Проектно-конструкторское бюро Главного управлени окомотивного хозяйства Министерства путей сообщен аяв,итель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПРИ НАГРУЗОЧНЫХ ИСПЫТАНИ ТЕПЛОВОЗОВ2 Изобретение относится к области преобразования и использования электроэнергии постоянного тока, вырабатываемой дизель-генераторами тепловозов при их нагрузочных испытаниях.Известны устройства для преобразования электроэнергии постоянного тока, вырабатываемой тепловозами при их нагрузочных испытаниях, такие, как стационарные и передвижные установки для рекуперации электроэнергии при испытаниях тепловозов, эксплуатируемые в локомотивных депо.Эти устройства содержат синхронный генератор с возбудителем, два нагрузочных двигателя с возбудителями, системы ручного и автоматического управления возбуждением при работе в режиме автономной электростанции и позволяют производить испытания как одной секции, так и двух секций тепловоза мощностью до 2000 л. с. одновременно.Однако указанные устройства не имеют системы выравнивания токов нагрузочных двигателей при параллельном их подключении к генератору и поэтому не позволяют производить испытания тепловозов мощностью более 2000 л. с, в секции при установленной мощности преобразовательного агрегата 4000 л, с., в то время как эксплуатируемый парк содержит большое количество тепловозов мощностью 3000 л, с. в секции. При параллельном подключении нагрузочных двигателей к генератору тепловоза и приотсутствии непрерывного слежения за токаминагрузочных двигателей даже в случае обес 5 печения строгого равенства токов возбуждения разность э. д. с. нагрузочных двигателейможет достигать в рабочем диапазоне напряжений тепловозного генератора +40 в, Этоприводит к образованию контурных токов,10 превышающих номинальные значения и достигающих 5000 а, что является аварийнымрежимом и приводит к срабатыванию защиты.Цель изобретения - создание устройствадля преобразования электроэнергии при на 15 грузочных испытаниях с автоматическим выравниванием токов нагрузки двигателей и возможности испытания тепловозов мощностьюсвыше 2000 л. с. в одной секции,В предлагаемом устройстве это достигает 20 ся введением автоматического выравниваниятоков нагрузочных двигателей и подключением их параллельно к генератору испытуемоготепловоза.В предлагаемом устройстве возбудители25 нагрузочных двигателей получают возбуждение от системы ручного или автоматическогорегулирования, а также от системы выравнивания токов, включающей дифференциальныйусилитель, два пороговых элемента и два уси 30 лителя мощности. Входы дифференциального5 10 15 20 25 30 35 40 4550 усилителя подключены к обмоткам дополнительных полюсов нагрузочных двигателей таким образом, что на него подается сигнал рассогласования токов обоих двигателей, причем вход дифференциального усилителя фазочувствительный. Воздействие усилителей мощности, подключенных через пороговые элементы к выходам дифференциального усилителя, на независимые обмотки возбуждения возбудителей таковы, что вся система охвачена глубокой, со значительным перерегулированием, отрицательной обратной связью, обеспечивающей выравнивание токов нагрузочных двигателей.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Тепловозный генератор 1 подключен к нагрузочным электродвигателям 2 и 3 (на схеме условно показаны два электродвигателя). На общем валу с нагрузочными электродвигателями 2 и 3 сидит синхронный генератор 4 и его возбудитель 5. Обмотки возбуждения нагрузочных электродвигателей 2 и 3 подключены к возбудителям 6 и 7, которые, в свою очередь, имеют независимые обмотки 8 и 9 основного возбуждения и независимые обмотки 10 и 11 возбуждения подпитки. Блоки 12 ручного возбуждения возбудителей и блок 13 автоматического возбуждения возбудителей соединены с обмотками 8 и 9 через переключатель 14 режимов возбуждения возбудителей. Усилители мощности 15 и 16 системы выравнивания токов соединены с обмотками 10 и 11 и с дифференциальным усилителем 17 через пороговые элементы 18 и 19. Входы дифференциального усилителя 17 соединены с обмотками 20 и 21 дополнительных полюсов нагрузочных электродвигателей 2 и 3 соответственно.Устройство работает следующим образом, От тепловозного генератора 1 напряжение подается на два включенных параллельно нагрузочных двигателей 2 и 3, вращающих синхронный генератор 4 и возбудитель 5 синхронного генератора.Нагрузочные двигатели 2 и 3 возбуждаются от возбудителей 6 и 7. Обмотки 8 и 9 получают питание либо от блока 12 ручного возбуждения, либо от блока 13 автоматического возбуждения. Обмотки 10 и 11, в качестве которых использованы сериесные обмотки, подключены к усилителям мощности 15 и 16. Уп 4равление усилителями мощности 15 и 16 осуществляется от фазочувствительного дифференциального усилителя 17 через пороговые элементы 18 и 19.Сигнал рассогласования токов нагрузочных двигателей снимается с обмоток 20 и 21 дополнительных полюсов и подается на вход дифференциального усилителя 17, При отсутствии рассогласования токов нагрузочных электродвигателей 2 и 3 разность потенциалов на входе дифференциального усилителя 17 равна нулю, что соответствует выключенному состоянию пороговых элементов 18, 19 и усилителей мощности 15, 16. В этом случае ток возбуждения возбудителей 6 и 7 определяется только током обмоток 8 и 9.Если ток нагрузочного электродвигателя 2 больше, чем ток нагрузочного электродвигателя 3, то на вход дифференциального усилителя 17 поступает сигнал положительной полярности. Это приводит к включению порогового элемента 18, который в свою очередь включает усилитель мощности 15. Обмотка 10 в этом случае получает питание, что увеличивает магнитный поток возбуждения возбудителя 6. Соответственно увеличивается магнитный поток возбуждения нагрузочного двигателя 2 и его э. д. с. Увеличение э. д. с. двигателя 2 приводит к уменьшению его тока нагрузки. Аналогичное воздействие получает система возбуждения электродвигателя 3, если его ток нагрузки превышает ток нагрузки электродвигателя 2. Предмет изобретения Устройсгво для преобразования электроэнергии при нагрузочных испытаниях тепловозов, содержащее синхронный генератор и параллельно включенные нагрузочные электродвигатели, снабженные возбудителями, имеющими обмотки подпитки независимого возбуждения, отл и ч а ю щееся тем, что, с целью выравнивания токов нагрузочных электродвигателей, оно снабжено дифференциальным усилителем, входы которого подключены к обмоткам дополнительных полюсов нагрузочных электродвигателей, пороговыми элементами и усилителями мощности, включенными между выходами дифференциального усилителя и обмотками подпитки независимого возбуждения возбудителей,Составитель В. КучумовРедактор Е. Караулова Техред М. Семенов Корректор 3. ТарасоваЗаказ 1390/4 Изд. Хо 1329 Тираж 782 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская паб., д. 4/5 Типография, пр Сапунова, 2