Устройство для заряда аккумуляторной батареи тепловоза

 

Изобретение относится к транспорту, в частности к передаче электроэнергии к вспомогательному электрооборудованию тепловозов. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит контактор 14, разделительные диоды 15 и 16, электромашинный генератор постоянного тока с обмоткой 3 независимого возбуждения, регулятор 4 тока этой обмотки, соединенные последовательно реактор 13 и регулятор 9 напряжения заряда аккумуляторной батареи, точка соединения которых через разделительный диод 16 связана с плюсовым выводом аккумуляторной батареи 8. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 В 60 1 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ° (21) 4418417/27-11 (22) 03.05.88 (46) 07.06.90. Бюл. № 21 (71) Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (72) О. И. Новиков (53) 621.335 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1115935, кл. В 60 1/00, 1984. (54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ТЕПЛОВОЗА

„SU» 1569256 А 1 (57) Изобретение относится к транспорту, в частности к передаче электроэнергии к вспомогательному зле ктрооборудова нию тепловозов. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит контактор 14, разделительные диоды 15 и 16, электромашинный генератор постоянного тока с обмоткой 3 независимого возбуждения, регулятор 4 тока этой обмотки, соединенные последовательно реактор 13 и регулятор 9 напряжения заряда аккумуляторной батареи, точка соединения которых через разделительный диод 16 связана с плюсовым выводом аккумуляторной батареи 8. 1 ил.

1569256

Изобретение относится к области передачи электроэнергии к вспомогательному оборудованию тепловозов, в частности от вспомогательного электромашинного генератора постоянного напряжения к аккумуляторной батарее.

Цель изобретения — повышение надежности.

На чертеже представлена блок-схема устройства для заряда аккумуляторной батареи тепловоза.

Устройство содержит генератор 1 постоянного тока с якорной обмоткой 2 и обмоткой 3 независимого возбуждения, регулятор 4 тока обмотки 3, содержащий блок

5 контроля напряжения якорной обмотки 2, блок 6 аналогового преобразования и блок 7 импульсного регулирования, аккумуляторную батарею 8, регулятор 9 напряжения заряда батареи 8, включающий блок .10 контроля напряжения батареи 8, блок 1! аналогового преобразования и блок 12 импульсного регулирования, реактор 13, контакты 14 контактора и разделительные диодь: 15 и 16, соединенные катодами и плюсовым выводом аккумуляторной батареи 8, и обратнь:й диод 17, шунтирующий обмотку 3 возбуждения.

Устройство работает следующим образом.

Когда вал дизеля и соответственно якорь генератора 1 не вращается, то напряжение на выводах якорной обмотки 2 отсутствует и батарея 8 не заряжается. При этом разделительные диоды 15 и 16 исключают разряд батарей 8 через якорную обмотку 2 генератора 1. Контакты 14 контактора разомкнуты и напряжение батареи 8 не подается на функциональные блоки 6, 7 и 10, 11 регуляторов 4 и 9.

После запуска дизеля его вал и якорь генератора 1 начинают вращаться, замыкаются контакты 14 контактора и напряжение батареи 8 поступает на функциональные блоки 6, 7 и 10, 11 регуляторов 4 и 9. Далее в зависимости от частоть: вращения вала и соответственно якоря генератора 1 устройство может работать в двух режимах. В режиме, соответствующем режиму тяги тепловоза, якорь генератора 1 вращается с частотой, при которой напряжение якорной обмотки 2 имеет величину, достаточную для зарядки батареи 8. Такой режим характеризуется следующей последовательностью работы устройства.

После замыкания контактов 14 контактора начинает работать регулятор 4. После этого по обмотке 3 генератора 1 протекает ток и на выводах якорной обмотки 2 появляется постепенное напряжение. Это напряжение прикладывается к батарее 8 и по цепи якорная обмотка 2, диод 15, батарея 8 протекает постоянный ток, заряжающий батарею 8.

По цепи, которая образована реактором 13 и разделительным диодом 16, ток не протекает.

В рассматриваемом режиме регулятор 9 не работает, регулятор 4 стабилизирует напряжение якорной обмотки 2 при изменении частоты вращения якоря генератора 1 путем регулирования тока в его обмотке 3. В блоке 5 контроля напряжения генератора 1 сравниваются стабилизируемое напряжение и его эталонная (требуемая) величина, в качестве которой обычной используется пороговое напряжение стабилитронов. Сравниваемое на пряжение поступает на вход блока 5.

На его выходе получают усиленную .разность сравниваемых напряжений, которая поступает на вход блока 6 аналогового преобразования. Этот блок преобразует постоянное напряжение переменной величины во временной интервал между двумя периодическими последовательностями импульсов тока. Сформированные блоком 6 импульсы тока поступают с его выхода на вход блока 7 импульсного регулирования, которь:й представляет собой тиристорный ключ с широтноимпульснь:м управлением.

На обмотку 3 подается периодическая последовательность импульсов напряжения, среднее значение которой пропорционально временному интервалу, который формируется блоком 6. Чем больше (меньше) разность между сравниваемыми напряжениями в блоке 5, тем меньше (больше) формируемый блоком 6 интервал времени и соответственно меньше (больше) среднее значение напряжения и тока обмотки 3 генератора 1. Это позволяет получить эффект отрицательной обратной связи, которая обеспечивает стабилизацию напряжения генератора 1. Благодаря способности блока 5 усиливать напряжение разность сравниваемых в нем напряжений имеет небольшую величину, обеспечивающую достаточную для заряда батареи 8 точность стабилизации напряжения генератора 1.

При переходе тепловоза в режим холостого хода с пониженными оборотами частота вращения якоря генератора 1 уменьшается до значения, при котором регулятор 4 не обеспечивает стабилизацию наг;ряжения генератора 1 на уровне, необходимом для заряда батареи 8. Напряжение генератора 1 снижается и становится меньше напряжения батареи 8. Ее напряжение тоже уменьшается, но на меньшую величину. Это приводит к тому, что регулятор 9 начинает работать.

Напряжение батареи 8, при котором начинает работать регулятор 9, незначительно меньше уровня стабилизации, обеспечиваемой регулятором 4, и поэтому является достаточным для заряда батареи 8.

При работе регулятора 9 напряжение батареи 8 поддерживается на уровне, что обеспечивает ее заряд. Регулятор 9 работает аналогично регулятору 4. Блоки 10 — 12 регу1569256

Формула изобретения

Составитель Н. Кецарис

Редактор E. Папп Техред И. Верес Корректор М. Кучерявая

Заказ 1421 Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 лятора 9 выполняют такие же функции, как блоки 5 — 7 соответственно регулятора 4.

В рассматриваемом режиме устройство работает следующим образом. При замкнутой цепи блока 12 регулятора 9 напряжение генератора 1 прикладывается к реактору 13. Напряжение этого реактора имеет полярность, которая показана на чертеже, и в ее цепи протекает нарастающий ток. При этом разделительный диод 16 препятствует замыканию накоротко батареи 8 через цепь блока 12 регулятора 9.

После размыкания цепи блока 12 ток из его цепи переходит в цепь, образованную диодом 16 и батарей 8, и начинает убывать. При этом напряжение реактора 13 имеет полярность, противоположную показанной на чертеже, и складывается с напряжением генератора 1. В результате этого к батарее 8 прикладывается напряжение, большее напряжения генератора i и обеспечивающее протекание тока, заряжающего батарею 8.

При следующем замыкании цепи блока 12 ток из цепи, образованной диодом 16 и батареей 8, переходит снова в цепь блока 12 и начинает расти. При этом напряжение реактора 13 имеет полярность, которая показана на чертеже, напряжение батареи 8 имеет величину, большую напряжения генератора 1.

После очередного размыкания цепи блока 12 регулятора 9 работа устройства повторяется в описанной последовательности.

Таким образом, в рассматриваемом режиме обеспечивается заряд батареи 8 периодическими импульсами тока, величина которого автоматически регулируется, на основании результатов сравнения в блоке 10 регулятора 9 истинного напряжения заряжаемой батареи с его эталонной величиной, которая незначительно меньше аналогичной величины блока 5. Чем больше (меньше) заряженность батареи 8 и соответственно блока 10 напряжениями, тем меньше (больше) формируемый блоком 11 интервал времени, соответственно на меньшее (большее) время блок 12 замыкает свою цепь и меньшее (большее) напряжение реактора 13 суммиру5

35 ется с напряжением генератора 1. Это позволяет с учетом заряженности батареи регулировать режим ее заряда.

При уменьшении или увеличении напряжения генератора 1 блоки 10 и 11 регулятора изменяют определеннь:м образом время замыкания блоком 12 своей цепи и соответственно величину напряжения реактора 13, которое суммируется с напряжением генератора 1. Это позволяет стабилизировать напряжение на полюсах заряжаемой батареи 8, как это имеет место в ранее описа ином режи ме.

При переходе тепловоза из режима холостого хода с пониженными оборотами в режим тяги увеличиваются частота вращения якоря генератора 1 и его напряжение. В результате этого напряжение батареи 8 увеличивается на небольшую, но достаточную величину для отключения из работы регулятора 9.

После этого устройство работает в первом режиме.

Устройство для заряда аккумуляторной батареи тепловоза, содержащее сочлененный с валом дизеля генератор постоянного тока, обмотка возбуждения которого подключена к одному из импульсных регуляторов, связанному с аккумуляторной батареей, к которой через один из разделительных диодов подключена обмотка якоря генератора, причем управляющий вход одного из импульснь:х регуляторов соединен с одним из выводо обмотки якоря генератора, и другой разделительный диод, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено соединенными последовательно реактором и дополн)1тельным импульснь:м регулятором, одни из выводов которых соединены с выводами обмотки якоря генератора, а другие — с анодом другого разделительного диода, подключенного катодом к одному из выводов аккумуляторной батареи, с которым связан управляющий вход другого импульсного регулятора.