Устройство для преобразования электроэнергии при нагрузочных испытаниях тепловозов

 

О Л И С А Н И Е (()) 465353

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со(оз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.12,73 (21) 1974576/24-7 (51) M. Кл. В 601 7/02 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.75. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 26.06.75 (53) УДК 625.282-843.6:

:620.97 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Е. Бовэ, П. Д. Дмитриев и А. П. Архипов

Проектно-конструкторское бюро Главного управления локомотивного хозяйства Министерства путей сообщения (71) Зая.в,итель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПРИ НАГРУЗОЧНЫХ ИСПЫТАНИЯХ

ТЕПЛОВОЗОВ

Изобретение относится к области преобразования и использования электроэнергии постоянного тока, вырабатываемой дизель-генераторами тепловозов при их нагрузочных испытаниях.

Известны устройства для преобразования электроэнергии постоянного тока, вырабатываемой тепловозами при их нагрузочных испытаниях, такие, как стационарные и передвижные установки для рекуперации электроэнергии при испытаниях тепловозов, эксплуатируемые в локомотивных депо.

Эти устройства содержат синхронный генератор с возбудителем, два нагрузочных двигателя с возбудителями, системы ручного и автоматического управления возбуждением при работе в режиме автономной электростанции и позволяют производить испытания как одной секции, так и двух секций тепловоза мощностью до 2000 л. с. одновременно.

Однако указанные устройства не имеют системы выравнивания токов нагрузочных двигателей при параллельном их подключении к генератору и поэтому не позволяют производить испытания тепловозов мощностью более

2000 л. с. в секции при установленной мощности преобразовательного агрегата 4000 л, с., в то время как эксплуатируемый парк содержит большое количество тепловозов мощностью 3000 л. с. в секции.

При параллельном подключении нагрузочных двигателей к генератору тепловоза и при отсутствии непрерывного слежения за токами нагрузочных двигателей даже в случае обес5 печения строгого равенства токов возбуждения разность э. д. с. нагрузочных двигателей может достигать в рабочем диапазоне напряжений тепловозного генератора +-40 в, Это приводит к образованию контурных токов, 10 превышающих номинальные значения и достигающих 5000 а, что является аварийным режимом и приводит к срабатыванию защиты.

Цель изобретения — создание устройства для преобразования электроэнергии при »aI5 грузочных испытаниях с автоматическим выравниванием токов нагрузки двигателей и возможности испытания тепловозов мощностью свыше 2000 л. с. в одной секции.

В предлагаемом устройстве это достигает20 ся введением автоматического выравнивания токов нагрузочных двигателей и подключением их параллельно к генератору испытуемого тепловоза.

В предлагаемом устройстве возбудители

25 нагрузочных двигателей получают возбуждение от системы ручного или автоматического регулирования, а также от системы выравнивания токов, включающей дифференциальный усилитель, два пороговых элемента и два уси30 лителя мощности. Входы дифференциального

465353

35

50 усилителя подключены к обмоткам дополнительных полюсов нагрузочных двигателей таким образом, что на него подается сигнал рассогласования токов обоих двигателей, причем вход дифференциального усилителя фазочувствительный. Воздействие усилителей мощности, подключенных через пороговые элементы к выходам дифференциального усилителя, на независимые обмотки возбуждения возбудителей таковы, что вся система охвачена глубокой, со значительным перерегулированием, отрицательной обратной связью, обеспечивающей выравнивание токов нагрузочных двигателей.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Тепловозный генератор 1 подключен к нагрузочным электродвигателям 2 и 3 (на схеме условно показаны два электродвигателя). На общем валу с нагрузочными электродвигателями 2 и 3 сидит синхронный генератор 4 и его возбудитель 5. Обмотки возбуждения нагрузочных электродвигателей 2 и 3 подключены к возбудителям 6 и 7, которые, в свою очередь, имеют независимые обмотки 8 и 9 основного возбуждения и независимые обмотки 10 и 11 возбуждения подпитки. Блоки 12 ручного возбуждения возбудителей и блок 13 автоматического возбуждения возбудителей соединены с обмотками 8 и 9 через переключатель 14 режимов возбуждения возбудителей. Усилители мощности 15 и 16 системы выравнивания токов соединены с обмотками

10 и 11 и с дифференциальным усилителем

17 через пороговые элементы 18 и 19. Входы дифференциального усилителя 17 соединены с обмотками 20 и 21 дополнительных полюсов нагрузочных электродвигателей 2 и 3 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

От тепловозного генератора 1 напряжение подается на два включенных параллельно нагрузочных двигателей 2 и 3, вращающих синхронный генератор 4 и возбудитель 5 синхронного генератора.

Нагрузочные двигатели 2 и 3 возбуждаются от возбудителей 6 и 7. Обмотки 8 и 9 получают питание либо от блока 12 ручного возбуждения, либо от блока 13 автоматического возбуждения. Обмотки 10 и 11, в качестве которых использованы сериесные обмотки, подключены к усилителям мощности 15 и 16. Уп4 равление усилителями мощности 15 и 16 осуществляется от фазочувствительного дифференциального усилителя 17 через пороговые элементы 18 и 19.

Сигнал рассогласования токов нагрузочных двигателей снимается с обмоток 20 и 21 дополнительных полюсов и подается на вход дифференциального усилителя 17. При отсутствии рассогласования токов нагрузочных электродвигателей 2 и 3 разность потенциалов на входе дифференциального усилителя

17 равна нулю, что соответствует выключенному состоянию пороговых элементов 18, 19 и усилителей мощности 15, 16. В этом случае ток возбуждения возбудителей 6 и 7 определяется только током обмоток 8 и 9.

Если ток нагрузочного электродвигателя 2 больше, чем ток нагрузочного электродвигателя 3, то на вход дифференциального усилителя 17 поступает сигнал положительной полярности. Это приводит к включению порогового элемента 18, который в свою очередь включает усилитель мощности 15. Обмотка 10 в этом случае получает питание, что увеличивает магнитный поток возбуждения возбудителя 6. Соответственно увеличивается магнитный поток возбуждения нагрузочного двигателя 2 и его э. д. с. Увеличение э. д. с. двигателя 2 приводит к уменьшению его тока нагрузки. Аналогичное воздействие получает система возбуждения электродвигателя 3, если его ток нагрузки превышает ток нагрузки электродвигателя 2.

Предмет изобретения

Устройсгво для преобразования электроэнергии при нагрузочных испытаниях тепловозов, содержащее синхронный генератор и параллельно включенные нагрузочные электродвигатели, снабженные возбудителями, имеющими обмотки подпитки независимого возбуждения, отл и ч а ю щееся тем, что, с целью выравнивания токов нагрузочных электродвигателей, оно снабжено дифференциальным усилителем, входы которого подключены к обмоткам дополнительных полюсов нагрузочных электродвигателей, пороговыми элементами и усилителями мощности, включенными между выходами дифференциального усилителя и обмотками подпитки независимого возбуждения возбудителей.

465353

Составитель В. Кучумов

Редактор Е. Караулова Техред М. Семенов Корректор 3. Тарасова

Заказ 1390/4 Изд. № 1329 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр Сапунова, 2