Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0277 19) (11 60 1. 11/02 И 254) УСТРОЙСТ НИЯ НАПРЯЖЕ РАТОРА ТЕПЛО 257) Изобретение Цель изобретения свойств тепловоза ОВА- ЕНЕО ДЛЯ РЕГУЛНИЯ ТЯГОВОГО ОЗАотносится к тра - повышение Устройство для спортутяговыхрегули Фи ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 221) 4622219/27-11222) 19.12.88246) 30.10.90. Бюл.40271) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут железнодорожного транспорта иНаучно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт тяжелого электромашиностроения Завода Электротяж маш272) А. И. Борзов, Л. К. Филиппов,В. И. Казьмин, В. С. Калмыков,В. И. Липовка и В. И. Попов253) 629.424,1 2088.8)256) Авторское свидетельство СССР1390078, кл. В 60 1 11/02, 1988,2рования напряжения тягового генератора тепловоза содержит задатчикинтенсивности, выход которого соединен с одним из входов блока 2 сравнения, другой вход которого объединен с первым входом задатчика 1 и другим входом блока 7 задания возбуждения, блок 3 боксования, подключенный выходом к второму входу задатчика 1, блок 6 выделения максимального сигнала, выход которого подключен к входу регулятора 5 тока возбуждения, а входы - соответственно к выходам блоков 2 и 7 датчики 8 и 9 состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых электродвигателей, блок 1 О формирования временных штурвалов, элемент ИЛИ 4 выход которого соединен с третьим входом задатчика 1, а входы соответственно с выходами блока 11 измерения и блока 10, входы которого соединены соответственно с выходами датчиков 8 и 9, причем другой выход блока 3 подключен к четвертому входу задатчцка 1. 2 ил.3Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам автоматического управления тяговыми усилиями автономных локомотивов с электрической передачей мощности.Цель изобретения - повышение тяговых свойств тепловоза.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для регулирования напряжения тягового гененатора тепловоза; на фиг. 2 - внешняя характеристика тягового генератора,Устройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза состоит из задатчика 1 (фиг. 1) интенсивности изменения напряжения, выход которого соединен с одним из входов блока 2 сравнения, а первый, второй, третий и четвертый входы - с выходами соответственно блока 3 боксования, элемента ИЛИ 4 и датчика (на фиг. 1 не показан) напряжения генератора, регулятора 5 тока возбуждения, подключенного входом к выходу блока 6 выделения максимального сигнала, один и другой входы которого подключены к выходам блока 7 задания тока возбуждения и блока 2 сравнения, другой вход которого и один из входов блока 7 соединены с выходом датчика напряжения генератора, датчики 8 и 9 состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей, выходы которых соединены с входами блока 10 формирования временных интервалов, подключенного выходом к одному из входов элемента ИЛИ 4, другой вход которого соединен с выходом блока 11 измерения интенсивности изменения частоты вращения вала дизеля, вход которого и другой вход блока 7 подключены к выходу датчика скорости вращения вала дизеля (на фиг. 1 не показан). Блок 10 формирования временных интервалов состоит из формирователей 12 и 13 импульсов и элементы ИЛИ 14.Задатчик 1 интенсивности предназначен для формирования сигнала, определяющего характер и скорость изменения напряжения тягового генератора, и построен на операционных усилителях 15 - 18, транзисторах 19 - 22, конденсаторах 23 - 24, резисторах 25 - 50 и диодах 51 - 53, Усилитель 15 работает в режиме компаратора. Усилитель 16 производит интегрирование суммарного опорного сигнала, формируемого на резисторе 41 усилителями 15, 18 и обратной связью по напряжению генератора через резисторы 30 и 48, Усилитель 17 работает в режиме повторителя. Интенсивность нарастания выходного сигнала усилителя 17 определена параметрами резистора 38 и конденсатора 24 или величиной опорного сигнала. Вся система охвачена отрицательной обратной связью через резистор 33 с коэффициентом передачи по сигналу, пропорциональному напряжению генератора, равным 1. В случае снижения510 15 20 Блок 6 предназначен для выделения максимального сигнала из двух управляющих.40 Использование блока 6 обусловлено наличием одного управляющего входа регулятора 5тока.Датчики 8 и 9 служат для формирования релейных сигналов о включении или выключении контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей и представляют собой нормально-разомкнутые блок-контакты групповых контакторов ослабления возбуждения первой и второй ступени,Блок 10 предназначен для формиро вания импульсов заданной длительности.Устройство работает следующим образом.При уменьшении скорости движения выключаются контакторы ослабления возбуждения и размыкаются их блок-контакты 8 или 9, На выходе блока 10 формируетч 5 ся импульс заданной длительности по времени. Этот сигнал приходит на вход операционного усилителя 18, работающего в режиме ключа. Вследствие этого резисторы 37 25 30 35 напряжения генератора сигнал на выходе усилителя 15 меняет знак, перезаряд конденсатора 24 происходит по цепи 51 - 34 с малой постоянной времени, что обеспечивает снижение выходного сигнала усилителя 17 соответственно с напряжением генератора. В исходном состоянии транзисторы 20 и 19 открыты, а 21 и 22 закрыты, что обеспечивает прохождение сигнала по напряжению генератора на резистор 41. Вследствие этого с повышением напряжения снижается опорный сигнал на резисторе 14 и интенсивность нарастания напряжения генератора. Блок 7 задания тока возбуждения предназначен для формирования на своем выходе управляющего воздействия в результате сравнения уставок и сигналов обратных связей по мощности, току и напряжению тягового генератора,Блоком 11 обеспечивается формирование сигнала о превышении скорости нарастания частоты вращения вала дизеля над заданной интенсивностью. Блок 3 боксования предназначен для формирования сигналов о проскальзывании колесных пар. В качестве блока 3 может использоваться реле, формирующее сигнал в результате сравнения токов тяговых двигателей и воздействующее на транзисторы 20 и 19 блока 1 задатчика интенсивности, При использовании в качестве блока 3 реле, формирующего сигнал на основе сравнения частот вращения колесных пар, его выходной сигнал воздействует на транзистор 20, а сигнал, пропорциональный скорости проскальзывания, - на инверсный вход усилителя 17, При этом транзистор 19 закорачивается перемычкой.5и 40 включаются параллельно, повышая опорное напряжение на резисторе 41 и значительно увеличивая скорость нарастания выходного сигнала усилителя 17. В результате рабочая точка В за короткое время переместится в положение А на внешней характеристике без потерь мощности локомотивом (см. фиг, 2). При наборе позиций контроллера машиниста и увеличении в единицу времени частоты вращения вала дизеля сверх опорной интенсивности, на выходе блока 11 измерения появится сигнал, что также приведет к интенсивному нарастанию напряжения тягового генератора и обеспечения заданной скорости нарастания мощности передачи.При возникновении боксования и использования реле для его обнаружения, транзисторы 20 и 19 закроются, а 21 и 22 - откроются. Открытие транзистора 22 обеспечивает значение опорного сигнала близкого к нулю, а значит и стабилизацию сигнала усилителей 16 и 17 и напряжения генератора. При закрытии транзистора 19 обеспечивается прохождение сигнала по напряжению генератора по цепи 25 и 23. В результате чего конденсатор 23 начнет заряжаться. При достижении напряжения на конденсаторе достаточной величины и пробое диода 53 сигнал на выходе усилителей 16 и 17 и напряжение тягового генератора снижаются по экспоненциальному закону. Открытие транзистора 21 приводит к исключению управления скоростью изменения напряжения генератора по сигналу обратной связи,Применение в устройстве противобоксовочного средства с использованием сигналов, пропорциональных скоростям вращения осей, обеспечивает вначале стабилизацию напряжения тягового генератора посредством открытия тоанзистора 22 и дальнейшее его снижение в случае увеличения разности скоростей скольжения колесных пар,Использование устройства в системе регулирования дизель-генератора исключает потери тяги после выключения контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей и обеспечивает устойчивую реализацию тягового усилия в широком диапазоне изменения условий сцепления,формула изобретекияУстройство для регулирования напряжения тягового генератора тепловоза, содер О.жащее блоки задания тока возбуждения иизмерения интенсивности изменения частоты вращения вала дизеля, подключенные соответственно одним из входов к выходу датчика частоты вращения вала дизеля, задатчик интенсивности. изменения напряжения, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, другой вход которого, а также другой вход блока задания тока возбуждения и первый вход задатчика интенсивности изменения напряжения предназ начены для подключения к выходу датчиканапряжения генератора, блок боксования, соединенный одним из входов с вторым входом задатчика изменения напряжения, и регулятор тока возбуждения, отличающееся тем, что, с целью повышения тяговых свойств тепловоза, оно снабжено датчиками состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей, элементом ИЛИ, блоком формирования временных интервалов и блоком выделения максимального сигнала, вы- ЗО ход которого соединен с входом регуляторатока возбуждения, а входы - с выходами блоков сравнения и задания тока возбуждения, причем к выходам датчиков состояния контакторов ослабления возбуждения тяговых двигателей подключены входы блока формирования временных интервалов, выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу блока измерения интенсивности изменения частоты вращения вала дизеля, а выход - к третьему входу за датчика интенсивности изменения напряжения, соединенного четвертым входом с другим выходом блока боксования.Составитель Н. КеиерисРедактор М. Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор С. ШевкунЗаказ 3356 Тираж 388 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1