Электропривод тепловоза

 

Изобретение относится к транс- , в частности к электроприводам тепловозов, и направлено на повышение экономичности в переходных режимах работы. Дизельный двигатель 1 сочленен с генератором 2, который питает тяговый электродвигатель с якорной обмоткой 3 и обмоткой 4 возбузкдения. Регулирование мощности генератора 2 осуществляется регулятором 11 тока обмотки 15 возбуждения в соответствии с величиной сигнала задания от задатчика 10. Регулирование частоты вращения электродвигателя производится регулятором 5 тока обмотки 4 возбулвдения. При изменении сигнала задания или изменениях токов обмоток 4 и 15 возбуждения блок 14 коррекции вырабатьшает сигнал от датчика 18 давления наддува, который поступает в регулятор 11 тока возбуждения, изменяя мощность генератора 2. При увеличении частоты вращения дизельного двигателя 1 мощность генератора 2 снижается, благодаря чему происходит более полное сгорание дизельного топлива. 4 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4 А2 (19) (11) (S1) 4 В 60- 1 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1079492 (21) 4278185/25-11 (22) 06.07.87 (46) 07.03 ° 89. Бюл. N 9 (71) Производственное объединение

"Ворошиловградский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции" (72) Е.Н.Шапран, Е.Е.Коссов, Э.Д.Тар" таковский и С.И.Сухопаров (53) 621.314(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)(1079492, кл . В 60 L 11/04, 1982. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ТЕПЛОВОЗА (57) Изобретение относится к транспо11ту, в частности к злектроприводам тепловозов, и направлено на повышение экономиччости в переходных режи.мах работы. Дизельный двигатель сочленен с генератором 2, который питает тяговый электродвигатель с якорной обмоткой 3 и обмоткой 4 возбуждения. Регулирование мощности генератора 2 осуществляется регулятором 11 тока обмотки 15 возбуждения в соответствии с величиной сигнала задания от задатчика 10. Регулирование частоты вращения электродвигателя производится регулятором 5 тока обмотки 4 возбуждения. При изменении сигнала задания или изменениях токов обмоток 4 и 15 возбуждения блок 14 коррекции вырабатывает сигнал от датчика 18 давления наддува, который поступает в регулятор 11 то" ка возбуждения, изменяя мощность re" нератора 2. При увеличении частоты вращения дизельного двигателя 1 мощность генератора 2 снижается, благодаря чему происходит более полное сгорание дизельного топлива. 4 ил.

1463548 2

Изобретение относится к транспор ту, в частности к электроприводам тепловозов, и является усовершенст вованием изобретения по авт. св.

Р 1079492.

Цель изобретения — повышение экономичности в переходных режимах работы.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 — схема одного из вариантов конкретного выполнения блока коррекции; на фиг. 3 - зависи мость выходного напряжения блока коррекции от давления наддува дизельного двигателя; на фиг. 4 - времен,,ные диаграммы параметров электропривода, характеризующих работу устройства.

Электропривод (фиг. 1) состоит иэ дизельного двигателя 1 сочлененI ного с тяговым генератором 2, питающим тяговый электродвигатель постоянного тока с обмоткой 3 якоря и с обмоткой 4 возбуждения, параллельно которой подключен регулятор 5 тока возбуждения электродвигателя. Вход регулятора 5 подключен к выходу формирователя 6 управляющего сигнала, входы которого подключены к согласующему блоку 7, датчику 8 тока возбуждения электродвигателя, датчику 9 тока генератора и к задатчику 10 ре-жима. Выход задатчика 10 подключен к одному из входов регулятора 11 тока возбуждения генератора, к другим входам которого подключены выходы другого согласующего блока 12, блока 13 умножения и блока 14 коррекции, К выходу регулятора 11 подключена обмотка 15 возбуждения тягового генератора. К входам блока 13 умножения подключены датчик 9 тока и датчик 16 напряжения тягового генератора. К ресиверу 17 дизельного двигателя 1 подключен датчик 18 давления наддува, выход которого соединен с входом блока 14 коррекции.

Тяговый генератор 2 может быть как постоянного тока, так и переменного с выпрямителем. Согласующие блоки 7 и 12 могут быть выполнены на трансформаторах. Регулятор 11 тока возбуждения тягового генератора может быть выполнен на магнитном усилителе с несколькими управляющими обмотками или тиристорпого регулятора с несколькими суммирующими входами.

Блок 14 коррекции (фиг. 2) выполнен на операционном усилителе 19 с резисторами 20 и 21 во входных цепях и резистором 22 и стабилитроном 23 в цепи, связывающей вход и выход усилит я Выходное напряже е Цк.р блока коррекции от входного сигнала, пропорционального давлению P „ наддува представлено кривой а на фиг.3 °

На временных диаграммах (фиг. 4) представлена кривая F зависимости выходного напряжения U® задатчика 10 кривая 5 зависимости частоты вращения вала дизельного двигателя 1, кривая Z зависимости давления Р„ в ресивере 17, кривая 9 зависимости напряжения Uz на выходе блока 14 коррекции и кривая 8 зависимости

Нар напряжения U„тягового генератора 2.

Предлагаемый электропривод работает следующим образом.

Задатчиком 10 устанавливается режим работы электропередачи. Этот сигнал воздействует на регулятор 11 тока обмотки 15 возбуждения, определяя величину мокрости тягового генератора 2, приводимого во вращение дизельным двигателем 1. В качестве обратной связи по фактической мощности

ЗО генератора использован сигнал блока

13 умножения, на вход которого поступают сигналы от датчиков 9 и 16, а также сигнал от датчика 18 фактического давления наддува, преобразованный в электрический сигнал в блоке

14 коррекции мощности тягового генератора. При разгоне тепловоза, когда частота вращения вала дизельного двигателя 1 и> и давление Рд наддува не достигли установившегося режима, заданного задатчиком 10 (фиг. 4), на входе регулятора 11 тока появляется корректирующий сигнал Ч . от блока 14, который препятствует росту тока регулятора 11 (в цепи обмотки

15 независимого возбуждения тягового генератора) и, следовательно, напря" жения Ч„ . Таким образом разгон дизельного двигателя 1 происходит без приема нагрузки, что обеспечивает более быстрый разгон. Повышение нагрузки (рост Ч ) происходит после установления соответствующей частоты вращения вала дизеля 1 и давления

Р наддува. Известно, что более быстрый рост частоты вращения вала дизельного двигателя 1 способствует, ускорению повышения давления наддуСогласование работы контуров регулирования в этом случае выполняют согласующие блок 7 и 12. Например, если постоянная времени контура регулирования тягового генератора меньше постоянной времени контура регулирования тока возбуждения тягового электродвигателя, -. о при изменении

Режима работы электропередачи возникает бросок напряжения, который может привести к пробою изоляции машин.

Следовательно, при увеличении тока в обмотк .15 возбуждения,тяговога ге- . нератора на вторичной обмотке транс- . форматора согласующего блока 7 наво45

Ф о р мул а изобретения о

Электропривод тепловоза по авт.св.

91079492 отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности в переходных режимах работы, он снабжен блоком коррекции и датчиком давления наддува, подключенным к воздушному ресиверу дизеля, выходкоторого соединен с входом блока коррекции, подключенного выходом к одному из входов регулятора тока возбуждения тягового генератора °

1463548

4 ва Р„д в ресивере 17 вследствие рос- дится ЭДС, которая через формировата частоты выпусков газа из цилинд- тель 6 приводит в соответствие ток ров в выпускной коллектор, в кото- обмотки 4 возбуждения тягового элекрем установлен турбокомпрессор. А тродвигателя. Если же постоянная это, в свою очередь, способствует времени контура регулирования возбужулучшению сжигания топлива в цилинд. дения тягового электродвигателя 4 рах и уменьшению его расхода в пе-, меньше постоянной времени контура ререходных режимах, так как последую- гулнрования тягового генератора 2, щее за разгоном дизельного двигателя 10 та увеличение тока в силовой цепи повышение нагрузки происходит при до- приводит к появлению ЭДС на вторичной статочно высоком давлении наддува. обмотке трансформатора согласующего

Корректирующий сигнал Ч„ уменьша- блока 12, которая воздействует на ется практически до нуля при дости- вход первого регулятора !1 тока, женин давления Р „ = P„„g требуемых 15 этим уменьшается темп задания уставзначений (фиг. 3). Скоростной режим ки по мощности и исключается аварийтягового электродвигателя orroепеля- ный режим. В обоих рассмотренных ется вторым регулятором 5 тока, кото- случаях при изменении режима работы рый шунтирует обмотку 4 возбуждения. электропривода работает блок 14 кор

Увеличение частоты вращения як я р sr якор 0 рекции мощности тягового генератора, тягового электродвигателя остигаетдостигает которыя снижает напряжение тягового ся уменьшением тока обмотки 4 возгенератора и тем самым дополнительно буждения, который зависит от состоя- уменьшает броски тока и напряжения. ния регулятора 5 а авляю е иР, УпР влЯющие им- Повышение экономичности работы нульсы последнему формирует формиро- 25 дизель-генераторов тепловозов обесватель 6 управляющего сигнала. В нем печивается за счет временного соглаанализируются уровни сигналов от за- сования контуров регулирования тягодатчика 10 режимов и датчиков 9 и 8. вого генератора, тяговых электродвиИзменение режима работы электропере- га гателеи и дизеля с учетом давления дачи при ослабленном возб уждении тя 30 наддува (снижается дымпение в перегового электродвигателя может при- ходных режимах). Кроме того, повыша° вести к значительным б оска роскам тока или ется надежность, электропередачи и напряжения что оп е н, р деляется величи- тяговых электрических машин за счет ной постоянной в емени н " " р ни контура регу- исключения перенапряжения и бросков лирования тока возбуждения тягового тока. Поскольку тепловозы работают

P д игателя и тягового генера- в переходных режимах более 207 обще35 тора, которые колеблются в широких ro времени их работы, а также учитыпределах и зависят от степени насы- вая, что при переходе с низкой на щения полюсов эл т ектрических машин. более высокую мощность ухудшается

Это явление мо ет ыть исключено 4О на 30-40Х использование топлива (дымза счет увеличения ослабления воз- . .ление) из-за неудовлетворительных буждения тягового электродвигателя. показателей рабочего процесса дизеля

1 становится очевидной эффективность предлагаемого устройства.

1463548

Составитель Л. Резникова

Редактор С. Патрушева Техред А.Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 773/21

Тираж 523

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101