Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта и Научно-исследовательский,проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода(56) Авторское свидетельство СССРУ 1090590, кл, В 60 Ь 3/10, 1982.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯНАПРЯЖЕНИЯ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА ТЕПЛОВОЗА, содержащее регулятор тока возбуждения тягового генератора, одинвход которого подключен к выходу блока задания тока возбуждения, соединенного входами с датчиками тока инапряжения тягового генератора и датчиком частоты вращения нала дизеля,а другой - к выходу блока сравнения,подключенного одним входом к выходузадатчика интенсивности изменениянапряжения, выполненного на интегратои подключенном к его входу диодно резисторной цепью усилителе, инверсный вход которого, являющийся первым входом задатчика, подключен к выходу датчика напряжения и другому входу блока сравнения, и реле боксования, контакты которого подключены к выводу одного из резисторов диодно-реэисторной цепи, являющегося вторым входом задатчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования при боксовании .В оно снабжено блоком выделения минимального сигнала, подключенным входами к датчикам тока тягового генератора и частоты вращения вала дизеля, реле боксования выполнено с дополнительными контактами, а задатчик интенсивности изменения напряжения выполнен с резисторньм делителем напря жения и времязадающей реэисторноемкостной цепью, подключенными к входу интегратора, причем выводы одних из резисторов делителя и время- задающей цепи являются третьим и четвертым входами задатчика, соединенными соответственно с выходом блока выделения минимального сигнала .и через дополнительные контакты реле боксования с выходом датчика напряжения.Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза.Цель изобретения - повышение точности регулирования при боксовании.На чертеже представлена электрическая блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит регулятор 1 тока возбуждения тягового генератора, один вход которого подключен к выходу блока 2 задания, на входы которого подаются сигналы от датчиков тока и напрлженил тягового генерато-.ра и от датчика частоты вращения вала дизеля (не показаны), а другой - к выходу блока 3 сравнения, один вход которого соединен с датчиком 4 напряжения тягового генератора, а другой - с выходом эадатчика 5 интенсивности изменения напряжения, Первый вход задатчика 5 подключен к выходу датчика 4 напряжения тягового генератора, второй - к одним из контактов реле 6 .боксования третий - к выходу блока 7 выделения минимального сигнала, на входы которого подключаются сигналы от датчика тока тягового генератора и датчика частоты вращения вала дизеля (не показаны), четвертый ,цругиьы контактами блока 6 боксования к выходу датчика 4 напряжения тягового генератораЗадатчик 5 интенсивности изменения напряжения выполнен на операционном усилителе 8, к входам которого подключены резисторы 9 и 10, работающем в режиме компаратора, и на операционном усилителе 11, работающем с подключенныьщ к входам конденсатором 12 и резистором 13 в режиме интегратора. Вьгход усилителя 8 подключен к инверсному входу усилителя 11 диодно-реэистивной цепью из диодов 14 и 15 и резисторов 16-20. К общей точке резисторов 18-20 подключен резисторами 21 и 22 источник 23 смещения, С резисторами 21 и 22 соединен резистор 24. Времязадающая цепь выполнена на. конденсаторе 25, резисторах 26-29 и разделительных диодах 30 и 31. Выводы резисторов 10, 19, 24 и 28 являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами задатчика 5.Блок 7 выделения минимального сигнала выполнен на резисторе 32, под 19425ключенном к источнику 23 смещения,.и диодах 33 и 34Устройство работает следующим об 5 йс 15 20 разом,По мере повышения напряжения тягового генератора соответственно изменяется выходной сигнал датчика 4 напряжения. Задатчик 5 интенсивности Формирует сигнал, который являетсл заданием максимальной величины напрлжения тягового генератора в каждый момент времени. В блоке 3 сравнения этот сигнал сравнивается с выходным сигналом датчика 4 напряжения. При возникновении боксования колесных пар и росте напряжения генератора с темпом, превышающим скорость нарастания сигнала на выходе эадатчика 5, результирующий сигнал на выходе блока 3 сравнения осуществляет управление током возбуждения генератора по закону, обеспечивающему изменение напряжения генератора с темпом заданным выходным сигналомблока 7 выделения минимального сигнала, или управление величиной напряжения при срабатывании реле 6 боксования. При наборе позиций контроллера машиниста, трогании и разгоне состава на выходе блока 7 выделения минимального сигнала Формируется пропорциональный минимальному сигнал по частате вращения вала дизеля или тяговому току генератора. При срыве колесных пар в боксование минимальным является сигнал по току тягового генератора, что приводит к одновременному снижению темпа нарастания напряжения на тяговых электродвигателях.При выходе дизеля на заданную мощность, вследствие недостаточного давления наддувочного воздуха, возможна посадка частоты вращения вала. В этом случае минимальным является сигнал по частоте вращения вала, Это приводит к снижению темпа роста напряжения и ограничению набора мощности электрической передачей, что способствует снижению времени выхода дизеля на заданную мощность и улучшению переходных процессов при работе дизеля,При работе локомотива в области гиперболической части внешней характеристики дизель-генераторной установки скорость нарастания напряжения тягового генератора в режимах про скальзывания колесных пар и в зоне нечувствительности средств обнаружения боксования определяется уровнем выходногр сигнала блока 7 выделения минимального сигнала, т.е. тяговым током генератора.В режимах проскальзывания колесных пар и работе реле 6 боксования действие его на задатчик 5 интенсивности приводит вначале к стабилизации напряжения генератора, затем к его спаду по экспоненциальному закону, причем обратная связь по напряжению, заведенная через реле 6 боксования, обеспечивает при малых значениях напряжения генератора относительно большое время стабилизации и малую крутизну спада напряжения. При больших значениях величины напряжения действие реле 6 боксования приводит к сокращению времени стабилизации и увеличению крутизны экспоненты спада напряжения.Задатчик 5 интенсивности преднаэна чен для формирования сигнала, задаю-. щего характер изменения во времени величины напряжения генератора. При работе задатчика 5 сигнал датчика 4 напряжения приходит на вход операционного усилителя 8, работающего в режиме компаратора. Усилителем 11 производится интегрирование во времени части опорного сигнала, напряжения на резисторе 20, формируемого усилителем 8 и сигналом коррекции, подаваемым с выхода блока 7 выделения минимума через резистор 21. Время интегрирования определяется постоянной Т равной произведению сопротивления резистора 21 и емкости конденсатора 12 и величиной напряжения на резисторе 20 т.е, скорость нарастания выходного сигнала усилителя 11 при постоянном 219425 4значении Т определяется только уров.нем опорного сигнала на резисторе 20,Вся система охвачена отрицательнойобратной связью через резистор 9 скоэффициентом передачи по сигналудатчика 4 напряжения, равным 1, т.е.при достижении выходным сигналом усилителя 11 установившейся величинывходного напряжения устройства, выходной сигнал усилителя 8 изменяетсятаким образом, что выходной сигналусилителя 11 равен входному напряже. -нию устройства. В случае снижениянапряжения генератора и соответственно сигнала датчика 4 напряжения, сигнал на выходе усилителя 8 меняетзнак и перезаряд емкости 12 происходит по цепи 14-16. Постоянная времени этой цепи Т много меньше Т, чтообеспечивает снижение выходного сигнала усилителя 11 соответственно снапряжением генератора. В схеме устройства используются 25 две замыкающие группы контактов релебоксования. При его работе и замыкании контактов, заведенных между выводом резистора 19 и общим проводомсхемы, обеспечивается, поддержание выходного сигнала задатчика 5 интенсивности на уровне, соответствующеммоменту замыкания контактов. Кромеэтого, замыкание второй группы контактов реле 6 обеспечивает цег заряда конденсатора 25. В случае нахож" 35дения контактов в замкнутом состоянииотносительно длительное время, конденсатор 25 подзаряжается до напряжения пробоя диода 31, обеспечивая приэтом разряд конденсатора 12. При размыкании контактов осуществляется разряд конденсатора 25 по цепи 30-27 смалой постоянной времени.219425 Составитель Н.Лысяков Техред Л.Олейнйк Корректор М.Самборская Редак 7 ор И.Николайчук Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 1209/25 Тираж б 47 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5