Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза

(504 В 601 1 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ АНИЕ ИЗОбРЕТЕНИ ВТОРСН У СВИДЕТЕЛЬСТ 27-11(21) 41526 (22) 26.11 (46) 23.04 (71) Всесо ский инсти порта (72) А.И. 88. Бюл. У 15зный научно-исследовател зов, Л.КВ.С. Кали В,И. П1(088.8)е свидеВ 60ВО ДЛЯГОВОГО Филиппов,мыков ов и т вых бло тельство СССР 1. 11/02, 1984. РЕГУЛИРОВАНИЯ ГЕНЕРАТОРА ТЕПла соответстве токов тяговых выход соединен ного преобразо го подключен к но под лектро с вход ателя лючены датчиквигателей, а ональ- котороу за- , Е рого фун вых рансно на ние отнт быть тся ольз етве му вх редая - по содерлектрическои п Цель изобретен ти. Устройство 1 тока возбужд тому в блока ененияатчика 5, кодключен вых ходу ко 9 изме ния енсивности и частоты вр ения я вала дизеля. Бор В.И. Казьмин, В.И. Липовка (53) 629.424. (56) Авторско Р 1219425, кл (54) УСТРОЙСТ НАПРЯЖЕНИЯ ТЯ ЛОВОЗА (57) Изобрете порту и може тепловозах с чей мощности. вышение точно жит регулятор железнодорожного тран один вход которого подключен к выходу блока 2 задания тока возбуждения, а другой - к выходу блока 3 сравнения, один из входов которого соединен с выходом датчика 4 напряжения генератора, входом блока 6 боксования и первым входом задатчика 5 интенсивности изменения напряжения, а другой - с выходом задатчика 5, второйретий входы которого подключены кодам блока 6 боксования. К входамка 8 выделения минимального сигнаИзобретение относится к транспорту и может быть использовано на тепловозах с электрической передачей мощности.Цель изобретения - повышение точности.На чертеже приведена блок-схема устройства для регулирования. напряжения тягового генератора тепловоза.Устройствр состоит из регуляторатока возбуждения тягового генератора, входы которого соединены с выходом блока 2 задания тока возбуждения, подключенного входами к датчикам 15 тока и напряжения. тягового генератора и частоты вращения дизеля (не показаны), и выходом блока 3 сравнения, подключенного входами к выходам датчика 4 напряжения тягового генерато ра и задатчика 5 интенсивности изменения напряжения. С выходом датчика 4 напряжения соединены вход блока 6 боксования и первый вход задатчитка 5, второй и третий входы которого 25 подключены к выходам блока 6 боксования, а четвертый и пятый - соответственно к выходам функционального пре. обраэователя 7, вход которого соединен с выходом блока 8 выделения мини мального сигнала, и блока 9 измерения интенсивности изменения частотывращения вала дизеля, вход которого подключен к датчику частоты вращения вала дизеля, причем входы блока 8 выделения минимального сигнала подключены к датчикам токов тяговых двигателей (не показаны). Задатчик 5 интенсивности изменения напряжения выполнен на работающем в режиме компаратора операционном усилителе 10, к входам которого подключены резисторы 11 и 12, и на операционном усилителе 13, работаю 45 щем с подключенными к входам конденсатором 14 и резисторами 15 в режиме интегратора. Выход усилителя 10 подключен к инверсному входу усилителя 13 диодно-резисторной цепью из диодов 16 и 17 и резисторов 18-22. 50 К точке соединения резисторов 20 и 22 подключены резисторы 23 и 24. Времязадающая цепь выполнена на конденсаторе 25, резисторах 26-29 и разделительных диодах 30,и 31. Выводы резисторов 12, 27, 21, 24 и 23 являются соответственно первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами задатчика 5. Блок 6 боксования выполнен на реле с контактами 32 и 33.Функциональный преобразователь 7выполнен на операционном усилителе34 и диодно-реэисторной цепи, связанной со входами усилителя и состоящейиз диода 35 и резисторов 36-41. Выводы резисторов 40 и 37 являются соответственно выходом и входом функционального преобразователя 7.Блок 8 вьщеления минимального сигнала выполнен на резисторе 42, подключенном к источнику 43 смещения,.и диодах 44-46, катоды которых связаны с выходами датчиков тока тяговыхдвигателей. Общая точка соединениядиодов 44-46 и резистора 42 являетсявыходом блока 8.Блок 9 измерения интенсивностиизменения частоты вращения вала дизеля выполнен на операционных усилителях 47 и 48, первый из которых работает в режиме интегратора, а второй - в режиме компаратора, времязадающей и диодно-резисторных цепях,состоящих из конденсатора 49, диодов 50-52 и резисторов 53-62. Выводырезистора 55 и диода 51 являютсясоответственно входом и выходом блока 9,Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза работает следующим образом.При работе с заданной частотой вращения вала дизеля по мере повышения напряжения тягового генератора задаток 5 интенсивности изменения напряжения формирует сигнал, определяющий максимальную интенсивность нарастания напряжения в каждый мо- . мент времени. Эта интенсивность нарастания определяется токами тяговых двигателей, При возникновении боксования колесных пар и росте напряжения тягового генератора с темпом, превышающим скорость нарастания сигнала на выходе задатчика 5 по результирующему сигналу блока 3 сравнения, осуществляется управление током возбуждения. В случае срабатывания блока 6 боксования под действием сигнала на выходе задатчика 5 напряжение генератора первоначально стабилизируется, а затем уменьшаеуся по экспоненциальному закону. В случае снижения напряжения генератора сигнал на выходе усилителя 10 меняет знак и перезарядконденсатора 14 происходит по цепи диод 16 - резистор 18.В схеме устройства используются две замыкающие группы реле боксова 5 ния. При его работе и замыкании контактов блока 6 обеспечивается поддержание выходного сигнала задатчика 5 на уровне, соответствующем моменту замыкания контактов. Кроме этого, в случае нахождения контактов в замкнутом состоянии достаточно длительное время, конденсатор 25 подзаряжается до напряжения пробоя диода 31, обеспечивая при этом разряд конденсатора 14При размыкании контактов блока 6 осуществляется разряд конденсатора 25 по цепи диод 30 - резистор 28 с малой постоянной времени.Сигналы, пропорциональные токам двигателей, являются входными для блока 8 выделения минимального сигнала. При неравенстве токов на резисторе 42 выделяется сигнал, соответствующий минимальному из входных. 25С целью повышения чувствительности задатчика 5 к изменению тяговых токов, функциональный преобразователь 7 формирует на своем выходе сигнал задания изменения скорости нарастания напряжения генератора пропорционально изменению минимального тока двигателей в рабочей части внешней характеристики.Работу устройства можно разделить35 на два этапа - это функционирование при заданной частоте вращения вала дизеля, т.е. мощности передачи и в режиме набора мощности.В первом случае устройство работает следующим образом.ПО мере повышения напряжения тягового генератора изменяется выходной сигнал датчика 4 напряжения. Задатчик 5 формирует сигнал, определяю щий максимальную интенсивность нарастания напряжения в каждый момент времени. Причем интенсивность нарастания сигнала на выходе задатчика 5 определена токами тяговых двигателей, В блоке 3 этот сигнал сравнивается с выходным датчика 4. При возникновении боксования колесных пар и росте напряжения генератора с темпом, превышающим скорость нарастания сигнала на выходе задатчика 5, результирующий сигнал блока 3 сравнения осуществляет управление током возбуждения генератора. При достаточном проскальзывании колесных пар и работе блока6 боксования действие его в задатчике 5 приводит вначале к стабилизации величины напряжения, а затем кего спаду по экспоненциальному закону,При наборе позиций контроллерамашиниста и увеличении в единицу времени частоты вращения вала дизелясверх опорной интенсивности, вследствие включения параллельного контура регулирования напряжения, на выходе блока 9 появляется сигнал, способствующий увеличению интенсивностинарастания напряжения генератора,тем самым догружая дизель и компенсируя рассогласование на выходе бло-ка 9. В установившихся режимах сигнал блока 9 отсутствует. При возникновении боксования в этих режимахповышенная интенсивность нарастаниянапряжения генератора компенсируется спадом сигнала на выходе функционального преобразователя 7 и действием блока 6 боксования.При увеличении частоты вращениявала сигнал на выходе усилителя 47блока 9 изменяется линейно. Угловой коэффициент временной характеристики обусловлен скоростью нарастания мощности дизель-генераторнойустановки, определенной нормативными документами предприятия-изготовителя. При снижении сигнала на входе блока 9 сигнал на выходе усилителя 47 изменяется синхронно. Болееинтенсивное нарастание сигнала навходе блока 9, чем это определеносигналом на выходе усилителя 47, вызывает сигнал рассогласования навыходе усилителя 48,Формула изобретенияУстройство для регулирования напряжения тягового генератора тепло-. воза, содержащее регулятор тока возбуждения тягового генератора, один вход которого подключен к выходу блока задания тока возбуждения, соединенного.входами с датчиками тока и напряжения тягового генератора и частоты вращения вала дизеля, а другой - к выходу блока сравнения, подключенного входами к выходам задатчика интенсивности изменения напряжения и датчика напряжения, с последним из которых соединены вход блока боксоЗаказ 123/20 Тираж 569 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое .предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вания и первый вход задатчика интенсивности изменения напряжения, второйи третий входы которого подключенык выходам блока боксования, и блоквыделения минимального сигнала, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повьппения точности, оно снабжено датчиками тока тяговых двигателейи подключенными выходами к четвертому и пятому входам задатчика интенсивности изменения напряжения функциональным преобразователем и блокомизмерения интенсивности изменениячастоты вращения вала дизеля, входкоторого соединен с датчиком частотывращения вала дизеля, причем входыблока выделения минимального сигналаподключены к датчикам токов тяговыхдвигателей, а выход - к входу функ.ционального преобразователя.