Устройство регулирования возбуждения тягового генератора

(51) В 60 1 11 ОБРЕТЕНИЯ И АВ"ГО КОМУ С ТЕЛЬ СТ чнк интенсивнос к временнойэлемент, датумматор, первые инены с выходамиика скольжения ния точности, зад себя бл включает взадержки,чик скольжвходы кото ороговыйния и го соед но датч оответств выхо задержки,ыходом зарным, втоорого являй и третийрогового трети ости Tодклюенно датчитоты враще-. я дизеля. ГОСУДАРСТ 8 ЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(72) И,И. Аронов, В.А. Иванов, В,А. Когон и В.Г. Хижняков (71) Научно-исследовательский, про. ектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" им. В.И. Ленина (53) 629.11.011(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 981030, кл . В 60 1. 11/02, 17.12.82. (54)(57) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА по авт.св. В 981030, о т л и ч а ю-. щ е е с я тем, что, с целью повыщее-,: и порогового элемен с входом блока временновыход которого являетсядатчика интенсивности,рым и третьим входами к тся соответственно вто входы сумматора и входэлемента, причем второйвходы задатчика интенси чены к выходам соответст ков тока генератора и чаИзобретение относится к области транспорта, в частности к устройствам автоматического регулирования напряжения тягового генератора тепловоза. 5По основному авт.св. У 98 1030 известно устройство регулированйя возбуждения тягового генератора, содержащее селективный узел, входы которого соединены с выходами датчиков напряжения и тока генератора и частоты вращения дизеля, а выход - с одними из входов ключа и блока выделения максимального сигнала, другой вход последнего из которых подключен к выходу запоминающего блока, а выход - к одному из входов сумматора, соединенного другим входом с выходом элемента сравнения, а выходом с входом блока управления 20 возбуждением, причем выход и другой вход ключа соответственно соединены с входом запоминающего блока и выходом формирователя, подключенного входом к выходу элемента сравнения, один из входов которого соединен с выходом датчика напряжения, а другой - с выходом задатчика интенсивности, подключенного первым входом к выходу датчика напряже ния Я .В устройстве при боксовании обеспечивается стабилизация темпа изменения напряжения тягового генератора, который выбирается равным макси- З 5 мально возможному значению при отсутствии боксования, Однако акой выбор приводит к снижению эффективности защиты от боксования, так как оптимальная величина выбранного тем- щ па нарастания напряжения генератора в общем случае зависит от положения рабочей точки на внешней характеристике генератора, которая определяется заданным режимом работы дизеля 45 (положением контроллера машины), весом состава и др. Кроме того, для предотвращечия разностного боксования не только ограничение темпа нарастания .напряжения тягового генера О тора, но и стабилизация или уменьшение уровня напряжения, что не,обеспечивается известным устройством.Цель изобретен",ю - повышение точности. 55Поставленная цель достигается тем, что в устройстве регулирования возбуждения тягового генератора,содержащем селективный узел, входы которого соединены с выходами датчиков напряжения и тока генератораи частоты вращения дизеля, а выход - с одними из входов ключа и блока выделения максимального сигнала, другой вход последнего из которыхподключен к выходу запоминающего блока, а выход - к одному из входов сумматора, соединенного другим входом с выходом элемента сравнения, а выходом с входом блока управления возбуждением, причем. выход и другой вход ключа соответственно соединены с входом запоминающего блока и выходом формирователя, подключенного входом к выходу элемента сравнения, один из входов которого соединен с выходом дат ика напряжения, а другой - с выходом задатчика интенсивности, подключенного первым входом к выходу датчика напряжения, задатчик интенсивности включает в себя блок временной задержки, пороговый элемент, датчик скольжения и сумматор, первые входы которого соединены с выходами соответственно датчика скольжения и порогового Фэлемента, .а выход - с входом блока временной задержки, выход которого является выходом задатчика интенсивности, первым, вторым и третьим входами которого являются соответственно второй и третий входы сумматора и вход порогового элемента, причем второй и третий входы задатчика интенсивности подключены к выходам соответственно датчиков тока генератора и частоты вращения дизеля.На фиг, 1 показана блок-схема устройствами на фиг. 2 - график зависимости скорости изменения напряжения генератора 30 М в функции величины напряжения 0 г генератора для различных позиций контроллера машины.Устройство регулирования возбуждения тягового генератора содержит селективный узел 1, входы которого соединены с выходами датчиков напряжения и тока генератора и частоты вращения дизеля, а выход - с одними из входов ключа 2 и блока 3 выделения максимального сигнала, другой вход последнего из которых.подключен к выходу запоминающего блока 4, а выход - к одному из входов сумматора 5, выход которого соединенс входом блока 6 управления возбуждением, а другой вход - с выходомэлемента 7 сравнения, подключенноговходами к выходам соответственно датчика напряжения генератора и задатчика 8 интенсивности, подключенноговходами 01, Ъ и С к выходамдатчиков напряжения и тока генератора и частоты вращения дизеля,и подключенный выходом к другомувходу ключа 2 формирователь 9, входкоторого соединен с вькодом элемента 7 сравнения.Задатчик 8 интенсивности выполненна блоке 10 временной задержки, датчике 11 скольжения, пороговом элементе 12 и сумматоре 13, первыевходы которого соединены с вьиодамисоответственно датчика 11 скольжения и порогового элемента 12, а выход-с входом блока 10 временной эадержки,выход которого является выходомзадатчика 3 интенсивностИ, входамиО, В и с которого являются соответственно второй н третий входысумматора 13 и вход пороговогоэлемента 12.Блок 10 временной задержки выполнен на резисторах и конденсаторах.В нем для согласования с нагрузкойпредусмотрен повторитель напряженияна операционном усилителе, Блок 10предназначен для сдвига во временивыходного напряжения, сумматора 13,которое является алгебраическойсуммой его входных сигналов, умноженных на выбранные коэффициентыпередачи.Устройство работает следующимобразом.При конечной скорости измененияналряжения на выходе датчика напряжения и отсутствии боксования сигналнапряжения на выходе блока 10 можетбыть меньше, равным или больше выходного сигнала датчика напряженияв зависимости от величины и скоростиизменения входных сигналов напряжения сумматора 13, При увеличениисигналов, пропорциональных токугенератора, и частоты вращения валадизеля равенство выходных сигналовна выходе датчика напряжения и блока 10 временной задержки наступаетпри больших значениях темпа нарастания напряжения генератора, а приуменьшении - соответственно приуменьшенном значении 4 И(11,При отсутствии боксования напряжение тягового генератора изменяется со сравнительно малым темпом,олределяемьч инерционностью состава,профилем пути и выбранным режимомработы дизеля, и который практически не должен превышать темп, определяемый выбранными параметрамиустройства в соответствии с зависимостями, приведенными на фиг. 2Таким образом, при отсутствиибоксования сигнал на выходе элемента сравнения 7 равен нулю. Когда на 15выходе элемента 7 сравнения отсутствует сигнал, формирователь 9 выдает сигнал, который поддерживаетключ 2 в открытом состоянии и, сле-.довательно, сигнал на выходе запоми.нающего блока 4 равен сигналу на выходе селективного узла 1. Такимобразом, на выходе блока 3 и навыходе сумматора 5 выделяется сигнал управляющего воздействия, равный обьиному сигналу на Вьио 25де селективного узла 1. Такимобразом, на выходах блока 3 и сумматора 5 вьделяется сигнал управляющего воздействия, равный сигналуна выходе селективного узла 1 при отсутствии боксования. Регулированиетока возбуждения тягового генератора осуществляется в этом режиме повнешней характеристике и не имееткаких-либо отличий от работы извест-,ной системы регулирования возбуждения тягового генератора.При срьве в боксование однойили нескольких колесных пар происходит резкое снижение тока боксующего двигателя, а следовательно,напряжение тягового генератора стремится возрасти с темпом, превьппающим заданный. При этом напряжениесигнала на выходе блока 10 становится меньше, чем напряжение датчиканапряжения генератора. В этом случае на выходе элемента 7 сравненияпоявляется сигнал разбаланса, которыи, суммируясь с основным сигналомуправляющего воздействия в сумматоре 5, вызьвает уменьшение темпа нарастания напряжения тягового генератора до величины, определяемой55сигналом разбаланса. При этом сигналуправляющего воздействия на выходеблока 3 не снижается скачком донуля, как на выходе селективногоузла 1, а линейно уменьшается со1164095 20 Фиг.2 Составитель Я. ГаврилРедактор О.Колесникова Техред О.Ващишина орректор Е.Сирохман Тираж 650 ПодпнсноВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/ Заказ 4141 5 нал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,скоростью, определяемой постояннойвремени запоминающего блока 4. Еслипри уменьшении темпа нарастания напряжения генератора боксование непрекращается и продолжает развиваться, появляется сигнал с выходадатчика 11 скольжения, вызывающийуменьшение сигнала на выходе сумматора 13 с постоянным запаздыванием на выходе блока 10, что приведетк уменьшению сигнала разбаланса навыходе элемента 7 сравнения и увеличению управляющего воздействияна выходе сумматора 5. При этом взависимости от величины алгебраической суммы входных сигналов сумматора 13 темп нарастания напряжения генератора может быть снижен до нуля, т.е. рост напряжения генератора будет остановлен, и при дальнейшем уменьшении выходного сиг-нала сумматора 13 будет снижатьсяуровень напряжения на выходе генератора.Таким образом, устройство обеспечивает ограничение темпа нарастания О напряжения генератора в зависимостиот режима и условий работы тепловоза, что повышает его эффективность и обеспечивает стабил."зацию уровня напряжения генератора или его сниже ние, ограничивая этим уровень избыточного скольжения колесных пар тепловоза, что повышает его надежность и улучшает коэффициент использования сцепного веса тепловоза.