Устройство регулирования возбуждения тягового генератора

 

УСТРСЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУВДЕНИЯ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА по авт.св. № 981030, отличаю-, щ е е с я тем, что, с целью повьшег ния точности, 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 элемента, 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 враще (Л ния дизеля. 05 -U о ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1 ИАЛИСТИ»КЛЕЙКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(51) В 60 ? 11 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 981030 (21) 3656332/24-11 (22) 21.-07.83 (46) 30,06.85. Бюл. и 24 (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 L 11/02, 17.12.82. (54)(57) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ВОЗБУЖДЕНИЯ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА по авт.св. У 981630, о т л и ч а ю-. щ е е с я тем, что, с целью повьппе-.: ния точности, 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 элемента, 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 одключены к выходам соответственно датчиков тока генератора и частоты враще-. ния дизеля.

1164095

Изобретение относится к области транспорта, в частности к устройствам автоматического регулирования напряжения тягового генератора тепловоза. S

По основному авт.св. Р 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- 30 ния 11).

В устройстве при боксовании обеспечивается стабилизация темпа изменения напряжения тягового генератора, который выбирается равным макси- З5 мально возможному значению при отсутствии боксования. Однако -акой выбор приводит к снижению эффективности защиты от боксования, так как оптимальная величина выбранного тем- 4р па нарастания напряжения генератора в общем случае зависит от положения рабочей точки на внешней характеристике генератора, которая определяется заданным режимом работы дизеля (положением контроллера машины), весом состава и др. Кроме того, для предотвращечия разностного боксования не только ограничение темпа нарастания .напряжения тягового генератора, но и стабилизация или уменьшение уровня напряжения, что не.обеспечивается известным устройством.

Цель изобретен",aß вЂ” повышение точности. 55

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве регулирования возбуждения тягового генератора, содержащем 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 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 элемента, .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 устройства, на фиг. 2 — график зависимости скорости изменения напряжения генератора 3U jest в функции величины напряжения 0 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 соединен

1164095 с входом блока 6 управления возбуждением, а другой вход — с выходом элемента 7 сравнения, подключенного входами к выходам соответственно дат чика напряжения генератора и задатчика 8 интенсивности, подключенного входами ol, Ъ и С к выходам датчиков напряжения и тока генератора и частоты вращения дизеля, и подключенный выходом к другому входу ключа 2 формирователь 9, вход которого соединен с выходом элемента 7 сравнения.

Задатчик 8 интенсивности выполнен на блоке 10 временной задержки, датчике 11 скольжения, пороговом элементе 12 и сумматоре 13, первые входы которого соединены с выходами соответственно датчика 11 скольжения и порогового элемента 12, а выход-с входом блока 10 временной эадерж ки,выход которого является выходом задатчика 3 интенсивности, входами о Ь и с которого являются соответственно второй н третий входы сумматора 13 и вход порогового элемента 12.

Блок 10 временной задержки выпол-. нен на резисторах и конденсаторах.

В нем для согласования с нагрузкой предусмотрен повторитель напряжения на операционном усилителе. Блок 10 предназначен для сдвига во времени выходного напряжения, сумматора 13, которое является алгебраической суммой его входных сигналов, умноженных на выбранные коэффициенты передачи.

Устройство работает следующим образом.

При конечной скорости изменения напряжения на выходе датчика напряжения и отсутствии боксования сигнал напряжения на выходе блока 10 может быть меньше, равным или больше выходного сигнала датчика напряжения в зависимости от величины и скорости изменения входных сигналов напряжения сумматора 13. При увеличении сигналов, пропорциональных току генератора, и частоты вращения вала дизеля равенство выходных сигналов на выходе датчика напряжения и блока 10 временной задержки наступает при больших значениях темпа нарастания напряжения генератора, а при уменьшении — соответственно при уменьшенном значении 4И > / 4 .

При отсутствии боксования напряжение тягового генератора изменяется со сравнительно малым темпом, олределяемь ч инерционностью состава, профилем пути и выбранным режимом работы дизеля, и который практически не должен превышать темп, определяемый выбранными параметрами устройства в соответствии с зависимостями, приведенными на фиг. 2..

Таким образом, при отсутствии боксования сигнал на выходе элемента сравнения 7 равен нулю. Когда на

15 выходе элемента 7 сравнения отсутствует сигнал, формирователь 9 выдает сигнал, который поддерживает ключ 2 в открытом состоянии и, сле-. довательно, сигнал на выходе запоми.нающего блока 4 равен сигналу на выходе селективного узла 1. Таким образом, на выходе блока 3 и на выходе сумматора 5 выделяется сигнал управляющего воздействия, равный обычному сигналу на Bblxo

25 де селективного узла 1. Таким образом, на выходах блока 3 и сумматора 5 выделяется сигнал управляющего воздействия, равный сигналу на выходе селективного узла 1 при отсутствии боксования. Регулирование тока возбуждения -тягового генератора осуществляется в этом режиме по внешней характеристике и не имеет каких-либо отличий от работы извест-, ной системы регулирования возбуждения тягового генератора.

При срыве в боксование одной или нескольких колесных пар происхо40 дит резкое снижение тока боксующего двигателя, а следовательно, напряжение тягового генератора стремится возрасти с темпом, превьппающим заданный. При этом напряжение сигнала на выходе блока 10 становится меньше, чем напряжение датчика напряжения генератора. В этом случае на выходе элемента 7 сравнения появляется сигнал разбаланса, который, суммируясь с основным сигналом управляющего воздействия в сумматоре 5, вызывает уменьшение темпа нарастания напряжения тягового генератора до величины, определяемой

55 сигналом разбаланса. При этом сигнал управляющего воздействия на выходе блока 3 не снижается скачком до нуля, как на выходе селективного узла 1, а линейно уменьшается со

1164095

20!

70г

Фиг. 2

Составитель Я.Гаврилов

Редактор О.Колесникова Техред О.Ващишина Корректор E.Ñèðîõìàí

Тираж 650 11одпнсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4141/15 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 скоростью, определяемой постоянной времени запоминающего блока 4. Если при уменьшении темпа нарастания напряжения генератора боксование не прекращается и продолжает развиваться, появляется сигнал с выхода датчика 11 скольжения, вызывающий уменьшение сигнала на выходе сумматора 13 с постоянным запаздыванием на выходе блока 1О, что приведет к уменьшению сигнала разбаланса на выходе элемента 7 сравнения и увеличению управляющего воздействия на выходе сумматора 5. При этом в зависимости 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 сиг5 нала сумматора 13 будет снижаться уровень напряжения на выходе генератора.

Таким образом, устройство обеспечивает ограничение темпа нарастания !

О напряжения генератора в зависимости от режима и условий работы тепловоза, что повьппает его эффективность и обеспечивает стабил.!зацию уровня напряжения генератора или его сниже-!

5 ние, ограничивая этим уровень избыточного скольжения колесных пар тепловоза, что повьппает его надежность и улучшает коэффициент использования сцепного веса тепловоза.