Силовая установка газотурбовоза

 

СИЛОВАЯ УСТАНОВКА ГА« ЗОТУРБОВОЗА| содержащая установлш ный на валу газотурбявярго двйгатепя тяговый свяхрсяшЫй reaepaTqp с блоком регулвроваввя его воз6{ужденяа асшсфрвные Т51говые эпешропшогатепи, подключенные к тяговому сввхронвомт; генера1ч)ру преофааоштеяь часто ты, бпок улравлезйЕЯ кото( сх)едш одним вэ вхэдсш с задатчиком мошностя Фяговог гевератора,к датчик частоты врашешШ гаговых электродеагатвпей, о. т л я ч а ю ш а я с я тем, что, с целью по эышенвя вадежностя я эколоме ностя работы, она снабжена «задатчяком направленяя дшЕженвеМ газотурбЬвоэа, 1 . - I блоком коФдмуташш,. диф|{н хшинрук швм I Споком, датчяком в регулято юм частоп врашення турбяны я соедяненным с вхо« дом последнего бпокам среивиеяяя, одян я другой входы которого соедяйены с датчяками частоты вращения cooTBeTciw вевна; тяговых дввгатепей я тзррбЕвны, а другой выход «с вторьш вхощом бпо ка управлешш преобраз жател частоты, вход котор яго л отключен к выхо ду задатчяка наяравлешш дважешш ran зотурбоеоза, соедяненному с одним яз вхопов коммутщ)уюп№го блока, другой вход KOTopoTv поаключеи к датчику чао тоты вращеяяя тягового д&игателя, яря этом вход -коммутярующ то блока подключен параллельно преобразователю, выход которого соедян€в с входом дяф ферениирующего блока, другой вход ко торого подключен к датчяку частоты вращения тягового Двигателя, а выход -f к однодму яз входов бяова регулярованяя возбуждения тяговсях) сИяхронного генератора , другой вход которого соединен с за датчиком мощноств тягового двигателя.

аа (в

gg8 В 60L 11/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

БИБЛИО1Е1 А

t м kBTopcttoMtt а»дхтввотвх (21) 2680805/2411 (22) 30.10.78 (46) 23.04,83. Bran. М 15

:(72) Ю. М Милованов, В. Е. Верхаглщ и E. И..Скляр (53) 621.335.2 (088.8} (56) . 1. Патент Франции М 1543361, кл. Н 02 Р,1968. (54) (57) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА A

ЗОТУРБОВОЗА, содержащая установлен ный на валу газатурйаного grasx àòåèà тяговый синхронный генератор с 6по ком регулирования его возбуждения, асинхронные тяговые электродвигателей, подключенные к тяговому синхранйому: генератору через преобразователь часто ты, бпок управления которым соединен одним из входов с задатчиком мощности тягового генератора и датчик частоты вращения тяговых зйектрадвигатепей, o. T л и % a ю Ig a Q c я ТЕ94 чта, с цепью повышения надежности и акономич ности работы, она снабже1а,задатчикам направления движением газмурбовоза,, бйокам коммутации, дифферен11нрующим, бпокам, датчикам и регуляторам частоты, вращения турбины и соединенным с вхо» дам последнега блокам сравнения, адин и другой входы которого соеди11ены с датчиками частоты вращения соответсъ» венно, тяговых двигатепей и. турбины, а другой выход с вторым входом бпа» ка управления преобразователем частатй, третий вход которого адкп1очен к выхо ду задатчика направления движения га зотурбоноэа, соадинеанаму с однйм из входов коммутирующего 6пока, другой иход которого цадипочеи к датчику чаовращения тягов о двигатепяу при етом вход коммутирующего блока паде» кпючен параллельно преобразователю, выход которого соединю с входом диф» феревт»рухввего оводе, другой вход хо

T0poFo подключен х датчику часта Гы вращения тягового йвигатепя, а выход к одному из входов биска регулирования возбуждения тягового синхронного гене ратора, другой вход которого соединен с еа» датчиком мощности т1и ового авиа ателя.

Изобретение относится к системам электропередач автономных транспортных, установок, в частности касается локомотивов с синхронным тяговым генератором и асинхронными тяговыми двигам т елями.

Известна си;ювая установка газотурбовоза, содержащая установленный на валу газотурбинного двигателя тяговый синхронный генератор с блоком регули-. рования его возбуждения, асинхронные тяговые электродвигатели, подключенные к тяговому синхронному генератору через цреобразователь частоты, блок управления которым соединен одним иэ входов . >5 с задатчиком .мощности тягового генератора и датчик частоты вращения тяговых электродвигателей (1 j . . Однако известная силовая установка содержит также ряд дополнительных 20 элементов: вспомогательный дизель, вспомогательный синхронный генератор, что усложняет электропередачу локомо-, тива и,тем самым, снижает. надежность силовой установки. 25

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности силовой установки.

Поставленная цель достигается тем, что силовая установка газотурбовоза, 30 содержащая установленный на валу газотурбинного двигателя синхронный тяго-:, вый генератор с 6поков регулирования его возбуждения, асинхронные тяговые электродвигатели, подключенные к тяговому синхронному генератору через преобразователь частоты, блок управления которым соединен одним иэ входов с задатчиком мощности тягового генератора и датчик частоты вращения тяговых 40 электродвигателей, снабжена задатчиком . направления движения газотурбовоза, 6поком. коммутации, дифференцирующим блоком, датчиком и регулятором частоты вращения турбины и соединенным с вхо 4,. дом последнего блоком сравнения, один и другой входы которого соединены с датчиками частоты вращения соответственно тяговых двигателей и турбины, а другой выход — с вторым входом 6пока управления преобразователем частоты, 50 третий вход которого подключен к выхо-. ду задатчика направления движения газотурбовоза, соединенному с одним из входов блока коммутации, другой вход которого подключен к. датчику частоты вращения тягового двигателя, при этом

6пок коммутации подключен параллельно преобразователю, выход которого сое1013315 2 динен с входом дифференцирующего блока, другой вход которого подключен к датчику частоты вращения тягового ,двигателя, а выход - к одному из входов блока регулирования возбуждения тягового синхронного генератора, дру гой вход которого соединен с задатчиf ком мошности тягового генератора.

На чертеже представлена блок-схема силовой установки газотурбовоза.

Устройство содержит тяговый сикх ронный генератор 1, установленный на валу газотурбинного двигателя 2, блок 3 регулирования возбуждения генератора 1, асинхронные тяговые электродвигатели 4, подключенные к тяговому синхронному генератору 1 через преобразователь 5 частоты, блок 6 управления которым соединен одним из входов с задатчиком 7 мощности тягового генератора, датчик 8 частоты вращения тяговых электродвигателей.

Устройство также снабжено задатчиком 9 направления движения газотурбсьвоза, блоком 10 коммутации, дифференцирующим блоком 11, регулятором 12 частоты вращения турбины, вход котор

ro соединен с одним из выходов блока 13 сравнения, другой вход которого подключен к датчику 14 частоты вращения турбины.

При трогании локомотива с места газотурбинный двигатель 2 приводит во вращение ротор тягового синхронного генератора 1, питающего асинхронный электропривод 15 собственных нужд и через преобразователь 5 частоты — тяго-" вые асинхронные электродвигатели 4.

При этом блок 10 коммутации находит ся в разомкнутом положении и фазы тя гового синхронного генератора 1 непооредственно не соединяются с фазами тяговых асинхронных двигателей 4.

Тем самым в момент трогания локк» мотива с места турбина работает с мощностью, обеспечивающей требуемые тяговые характеристики.

Преобразование вращающего момента турбины при передаче от вала газотурбинного двигателя 2 к тяговым дви гателям производится посредством преобразователя 5 частоты, при этом в режиме трогания локомотива с места частота выходного напряжения тягового генератора 1 превышает частоту входного напряжения тягового двигателя 4 в заданное число раз.

Дифференцирующий блок 11 определя-. ет характер режима работы локомотива:

3 . ° 10 увеличение, уменьшение скорости двига тели.

Блок 13 сравнения, на вход которого. поступают сигналы от датчика частоты вращения тяговых двигателей 4 и от gas чика 14 частоты вращения газотурбин.ного двигателя, служит для обеспечения заданного соотношения частот тягового генератора и асинхронного двигателя. путем воздействия сигнала рассогласования на регулятор 12 частоты вращения турбины и блок 6 управления преобразователем 5 частоты. Выходной сигнал с задатчика 7 мощности поступает на блок 3 регулирования возбуждения тяговжо генератора и блок 6 управления преобразователем 5 частоты.

При достижении заданной скорости в зоне трогания и разгона локомотива

:по сигналу от датчика 8 частоты spame1 ния двигателя срабатывает блок 10 ком-. мутащюи, шунтируя преобразователь 5 частоты. Теперь питание тягового асинх ронного двигателя 4 осуществляется непосредственно от тягового синхронного генератора 1 через. блок 10 коммуташти.

:йптерболическая внешняя характеристика

13315 ф тягового генератора 1 формируется за счет мягкой характеристики газотурбинного двигателя 2.

Дифференцнруюпжй блок ll служит для того, чтобы выдать сигнал на час>тичное снятие возбуждения (нагрузки) с тягового генератора 1 в момент вььключения блока 10 коммутации и вклю чения преобразователя 5 частоты при

1о снижении скорости локомотива. Зго не обходимо для того, чтобы после переклю чения питания асинхронных двигателей 4 с фаз генератора на,выход преобразовв теля 5 частоты за счет разгона турбины, происходящего при частичном снятии нагрузки с тягового генератора, обе » печить необходимое соотношение. входных и выходных частот преобразовате ля 5 частоты. щ Реверсирование направления движения локомотива осуществляется по команде. от задатчика 9 направлением движения, поступающей на блок 6 управления пре образователем 5 частоты и на блок 10 у коммутации, путем изменения последо вательности включения двух фаз асинхронного двигателя.

ВНИИПИ За каз 29091 26 Тираж 673 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4