×
09.05.2019
219.017.5088

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ТЯГОВОГО ГЕНЕРАТОРА ТЕПЛОВОЗА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности - к тяговым системам тепловозов. При регулировании мощности тягового генератора тепловоза подключают выход неуправляемого мостового выпрямителя к силовому входу системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора. Сигнал, пропорциональный заданной частоте вращения дизеля, подают на вход регулятора частоты вращения дизеля и на первый вход блока задания уставки мощности тягового генератора. Измеряют положение дозирующего органа, сигнал с выхода которого подают на третий вход блока задания уставки мощности тягового генератора. Задают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля пропорционально заданной частоте. Сравнивают сигнал, пропорциональный измеренной мощности тягового генератора, и сигнал уставки мощности тягового генератора. Результат сравнения подают на управляющий вход системы широтно-импульсного управления током возбуждения тягового генератора. С выхода силовой обмотки тягового генератора подают напряжение к тяговым электродвигателям тепловоза. Измеряют и нормируют напряжение на выходе силовой обмотки тягового генератора и сигнал, пропорциональный измеренному напряжению, направляют на вход сумматора и на вход блока управления током возбуждения тягового генератора. Блоком управления током возбуждения тягового генератора изменяют напряжение на выходе системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора. Технический результат заключается в упрощении схемы регулирования мощности и повышении надежности. 1 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности - к тяговым системам тепловозов, а именно, к способу регулирования мощности тягового генератора постоянного тока тепловоза.

Известен способ регулирования мощности тягового генератора тепловоза, заключающийся в том, что в способе регулирования мощности тягового генератора тепловой двигатель (например, дизель) запущен, контролером машиниста задают частоту вращения теплового двигателя, приводящего во вращение тяговый генератор, индуктивным датчиком измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки двигателя, соответствующее текущему значению его частоты вращения, сигнал, пропорциональный измеренному положению дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки двигателя, с выхода индуктивного датчика подают на один вход селективного узла, возбуждают вспомогательный генератор, блоком задания возбуждения в зависимости от позиции контроллера машиниста задают уставку мощности тягового генератора, с выхода блока задания возбуждения сигнал, пропорциональный заданной мощности тягового генератора, подают на другой вход селективного узла, напряжение с выхода вспомогательного генератора через управляемый выпрямитель (тиристорный регулятор) подают на вход независимой обмотки возбуждения тягового генератора, с помощью трансформаторов постоянного напряжения и тока измеряют напряжение и ток на выходе тягового генератора, сигналы, пропорциональные измеренному напряжению и току на выходе тягового генератора, подают на вход селективного узла, в селективном узле суммируют сигналы, пропорциональные напряжению и току с выхода тягового генератора, результат суммирования принимают за измеренную мощность тягового генератора, сравнивают измеренную мощность тягового генератора с заданной блоком задания возбуждения и с сигналом, пропорциональным измеренному положению дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки двигателя с выхода индуктивного датчика, сигнал рассогласования с выхода селективного узла подают в виде токового сигнала на вход блока управления выпрямителем, в блоке управления выпрямителем в зависимости от величины сигнала рассогласования изменяется электрический угол открытия тиристоров (фазоимпульсное управление) управляемого выпрямителя и тем самым управляют тяговым генератором, изменяя ток в независимой обмотке возбуждения тягового генератора («Автоматическое управление электрической передачей и электрические схемы тепловозов» Б.И.Вилькевич, Москва, «Транспорт», 1987, с.70-80).

Недостатками известного способа являются сложность селективного узла, в основе которой лежит принцип диодно-потенциометрического сравнения сигналов силовой тяговой цепи и задания, которая существенно усложняет электрическую схему тепловоза, сложность фазоимпульсного управления управляемым выпрямителем цепи питания независимой обмотки возбуждения тягового генератора, которая существенно усложняет электрическую схему тепловоза и снижает надежность работы тяговой схемы тепловоза, ломаная внешняя характеристика тягового генератора, которая лишь отдаленно приближена к кривой (гиперболе) постоянства мощности.

Известен способ регулирования мощности тягового генератора тепловоза, указанный в патенте RU № 2397886 С1 и принятый за прототип, заключающийся в том, что в способе регулирования мощности тягового генератора, тепловой двигатель (например, дизель) запущен, задатчиком частоты вращения дизеля (контролером машиниста) задают частоту вращения дизеля, возбуждают вспомогательный генератор, подают напряжение с выхода силовой обмотки вспомогательного генератора переменного тока через неуправляемый мостовой выпрямитель к бортовой сети тепловоза, датчиком напряжения измеряют и нормируют напряжение бортовой сети тепловоза и направляют на один из входов блока сравнения, задают блоком задания уставки напряжения бортовой сети тепловоза уставку напряжения бортовой сети тепловоза, сигнал уставки напряжения бортовой сети тепловоза с блока задания уставки подают на другой вход блока сравнения, сравнивают уставку с измеренным значением и нормированным значением напряжения бортовой сети тепловоза, результат сравнения с выхода блока сравнения подают на вход (управляющий) системы широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора, напряжение с выхода системы широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора подают через блок ограничения тока на вход обмотки возбуждения вспомогательного генератора переменного тока и осуществляют регулирование напряжения вспомогательного генератора переменного тока, напряжение на выходе вспомогательного генератора переменного тока постоянно и поддерживается регулятором напряжения за счет системы широтно-импульсного управления напряжением, регулирование мощности тягового генератора осуществляют изменением тока в обмотке возбуждения тягового генератора постоянного тока тепловоза, в задатчике мощности тягового генератора тепловоза задают, например, с пульта машиниста, уставку мощности, которая подает этот сигнал на один из входов узла (блока) сравнения мощности, на другие входы которого подают сигналы, пропорциональные току и напряжению, измеренным датчиками тока и напряжения с выхода тягового генератора тепловоза, результат сравнения в усилителе рассогласования заданной и измеренной мощности тягового генератора тепловоза усиливают и подают на управляющие входы управляемого выпрямителя, с выхода которого ток поступает в обмотку возбуждения тягового генератора тепловоза (RU, патент №2397886 С1, кл. B60L 1/00, 2010 г.).

Недостатками известного способа являются сложность фазоимпульсного управления управляемым выпрямителем, которая существенно усложняет электрическую схему тепловоза и снижает надежность работы тяговой схемы тепловоза, а также формирование задания мощности тягового генератора только в зависимости от положения контроллера машиниста, что существенно ухудшает технико-экономические показатели дизеля в переходных режимах его работы (при переходе с одной позиции контроллера машиниста на другую).

Техническим результатом изобретения является упрощение электрической схемы тепловоза и повышение надежности работы его тяговой схемы за счет использования системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора вместо управляемого выпрямителя, питающего схему возбуждения тягового генератора, улучшение технико-экономических показателей дизеля в переходных режимах его работы (при переходе с одной позиции контроллера машиниста на другую) за счет замера частоты вращения вала дизеля и введения сигнала, пропорционального измеренному положению дозирующего органа топливоподачи, в схему управления возбуждением тягового генератора тепловоза, а также повышение тяговых свойств тепловоза за счет использования свободной мощности дизеля путем замера положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения дизеля и введения этого сигнала в схему управления возбуждением тягового генератора тепловоза.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе регулирования мощности тягового генератора тепловоза через коммутационный элемент подключают выход неуправляемого мостового выпрямителя к силовому входу системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора, задатчиком частоты вращения вала дизеля задают частоту вращения вала дизеля, сигнал, пропорциональный заданной частоте вращения вала дизеля, подают на вход регулятора частоты вращения дизеля и на первый вход блока задания уставки мощности тягового генератора, датчиком частоты вращения измеряют частоту вращения вала дизеля, с выхода датчика частоты вращения сигнал, пропорциональный измеренной частоте вращения вала дизеля, подают на второй вход блока задания уставки мощности тягового генератора, датчиком положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения дизеля измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения дизеля, сигнал с выхода датчика положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля, пропорциональный положению дозирующего органа топливоподачи, подают на третий вход блока задания уставки мощности тягового генератора, в блоке задания уставки мощности тягового генератора сравнивают сигнал с выхода задатчика частоты вращения вала дизеля, пропорциональный заданной частоте вращения вала дизеля, и сигнал с выхода датчика частоты вращения, пропорциональный измеренной частоте вращения вала дизеля, величину их рассогласования сравнивают с заранее заданной в блоке задания уставки мощности тягового генератора, задают уставку мощности тягового генератора пропорционально заданной частоте задатчиком частоты вращения вала дизеля, задают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля пропорционально заданной частоте задатчиком частоты вращения вала дизеля, для чего в блоке задания уставки мощности тягового генератора преобразуют сигнал заданной частоты вращения вала дизеля с выхода задатчика частоты вращения вала дизеля в сигнал заданного положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля, сигнал, пропорциональный заданному положению дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля, сравнивают с сигналом с выхода датчика положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля, пропорциональным положению дозирующего органа топливоподачи, величину их рассогласования интегрируют по времени, верхний и нижний пределы интегрирования ограничивают, результат интегрирования принимают за регулируемую часть мощности тягового генератора, суммируют заданную и регулируемую часть мощности тягового генератора, результат суммирования принимают за уставку мощности тягового генератора, интегрируют ее по времени и подают на вход блока сравнения мощности тягового генератора, на второй вход которого подают сигнал с выхода сумматора, пропорциональный измеренной мощности тягового генератора, сравнивают сигнал, пропорциональный измеренной мощности тягового генератора с выхода сумматора, и сигнал уставки мощности тягового генератора с выхода блока задания уставки мощности тягового генератора, результат сравнения принимают за уставку напряжения тягового генератора и подают на один вход блока управления током возбуждения тягового генератора, на второй вход которого подают измеренное и нормированное датчиком напряжения значение напряжения тягового генератора, в блоке управления током возбуждения тягового генератора сравнивают уставку напряжения тягового генератора с измеренным напряжением тягового генератора, результат сравнения усиливают и подают на управляющий вход системы широтно-импульсного управления током возбуждением тягового генератора, напряжение с выхода системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора подают на вход обмотки возбуждения тягового генератора, тяговый генератор возбуждается, подают напряжение с выхода силовой обмотки тягового генератора через датчик тока тягового генератора к тяговым электродвигателям тепловоза, датчиком напряжения тягового генератора измеряют и нормируют напряжение на выходе силовой обмотки тягового генератора и сигнал, пропорциональный измеренному напряжению, направляют на вход сумматора и на вход блока управления током возбуждения тягового генератора, датчиком тока тягового генератора измеряют и нормируют ток на выходе силовой обмотки тягового генератора и сигнал, пропорциональный измеренному току, направляют на второй вход сумматора, в сумматоре суммируют сигналы, пропорциональные напряжению и току тягового генератора, результат суммирования с выхода сумматора подают на вход блока сравнения мощности тягового генератора, вступает в действие регулятор мощности тягового генератора, в блоке сравнения мощности тягового генератора изменяют уставку напряжения тягового генератора, блоком управления током возбуждения тягового генератора, изменяя сигнал управления системой широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора, изменяют напряжение на выходе системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора, тем самым осуществляя регулирование мощности тягового генератора.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ. Устройство для реализации способа состоит из дизеля (на чертеже не показан), вспомогательного генератора 1 переменного тока с обмоткой возбуждения 2, силовой обмоткой 3 переменного тока, тягового генератора 4 постоянного тока с обмоткой возбуждения 5, силовой обмоткой 6. Выход силовой обмотки 3 переменного тока вспомогательного генератора 1 переменного тока соединен с силовым входом неуправляемого мостового выпрямителя 7. Силовой выход неуправляемого мостового выпрямителя 7 соединен с датчиком напряжения 8 бортовой сети 9 тепловоза, с бортовой сетью 9 тепловоза и с аккумуляторной батареей 10 тепловоза. Выход датчика напряжения 8 бортовой сети 9 тепловоза соединен с одним из входов блока сравнения 11 вспомогательного генератора 1 переменного тока, другой вход которого соединен с блоком 12 задания уставки напряжения бортовой сети 9 тепловоза. Выход блока сравнения 11 соединен с управляющим входом системы 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока, выход которой соединен с входом блока 14 ограничения тока, выход которого соединен с обмоткой возбуждения 2 вспомогательного генератора 1 переменного тока. Силовой выход неуправляемого мостового выпрямителя 7 через коммутационный элемент 15 подключен к силовому входу системы 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока. Датчик напряжения 8 бортовой сети 9 тепловоза, блок сравнения 11, блок 12 задания уставки напряжения бортовой сети 9 тепловоза, система 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока образуют регулятор напряжения 16 бортовой сети 9, который постоянно поддерживает напряжение вспомогательного генератора 1 переменного тока. Силовой выход неуправляемого мостового выпрямителя 7 через коммутационный элемент 17 подключен к силовому входу системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4, выход которой соединен с обмоткой возбуждения 5 тягового генератора 4. Выход силовой обмотки 6 тягового генератора 4 подключен к входу датчика напряжения 19 тягового генератора 4 и через датчик тока 20 тягового генератора 4 к входам тяговых электродвигателей 21 тепловоза. Выход датчика напряжения 19 тягового генератора 4 и выход датчика тока 20 тягового генератора 4 подключены к входам сумматора 22. Выход сумматора 22 подключен к входу блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4. Ко второму входу блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4 подключен выход блока 24 задания уставки мощности тягового генератора 4. К первому входу блока задания уставки мощности 24 тягового генератора 4 подключен выход задатчика 25 частоты вращения вала дизеля (контроллер машиниста), ко второму входу подключен выход датчика 26 частоты вращения вала дизеля, к третьему входу подключен выход датчика 27 положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля, который связан с дозирующим органом топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля. Второй выход задатчика 25 частоты вращения вала дизеля подключен к входу регулятора 28 частоты вращения вала дизеля. Выход блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4 подключен на вход блока 29 управления током возбуждения тягового генератора 4. Другой вход блока 29 управления током возбуждения тягового генератора 4 подключен к выходу датчика напряжения 19 тягового генератора 4. Выход блока управления током возбуждения 29 тягового генератора 4 подключен к управляющему входу системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4. Датчик напряжения 19, датчик тока 20, сумматор 22, блок сравнения 23, блок 24 задания уставки мощности тягового генератора 4, задатчик 25 частоты вращения вала дизеля, датчик 26 частоты вращения вала дизеля, датчик 27 положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля, блок 29 управления током возбуждения тягового генератора 4, система 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4 образуют регулятор мощности 30 тягового генератора 4.

Способ осуществляется следующим образом.

Дизель тепловоза запущен.

Возбуждают вспомогательный генератор 1 переменного тока, для чего через коммутационный элемент 15, например, контактор, подключают бортовую сеть 9 тепловоза, запитанную от аккумуляторной батареи 10 тепловоза, к силовому входу системы 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока. Напряжение с выхода системы 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока подают на вход обмотки возбуждения 2 вспомогательного генератора 1 переменного тока через блок 14 ограничения тока. Вспомогательный генератор 1 переменного тока возбуждается, и на его выходе действует переменное напряжение. Подают напряжение с выхода силовой обмотки 3 вспомогательного генератора 1 переменного тока через неуправляемый мостовой выпрямитель 7 к бортовой сети 9 тепловоза и датчику напряжения 8 бортовой сети 9 тепловоза. Датчиком напряжения 8 бортовой сети 9 тепловоза измеряют и нормируют напряжение бортовой сети 9 тепловоза. Измеренный и нормированный датчиком напряжения 8 сигнал, пропорциональный напряжению бортовой сети 9 тепловоза, направляют на один из входов блока сравнения 11. Задают блоком 12 задания уставки напряжения бортовой сети 9 тепловоза уставку напряжения бортовой сети 9 тепловоза. Сигнал с выхода блока 12 задания уставки напряжения бортовой сети 9 тепловоза подают на другой вход блока сравнения 11. Сравнивают уставку с измеренным значением и нормированным значением напряжения бортовой сети 9 тепловоза. Результат сравнения с выхода блока сравнения 11 подают на управляющий вход системы 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока. Вступает в действие регулятор 16 напряжения бортовой сети 9 тепловоза. Напряжение с выхода системы 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока подают через блок 14 ограничения тока на вход обмотки возбуждения 2 вспомогательного генератора 1 переменного тока и осуществляют регулирование напряжения вспомогательного генератора 1 переменного тока. Регулятором 16 напряжения бортовой сети 9 тепловоза поддерживают напряжение вспомогательного генератора 1 переменного тока на заданном уровне, которое подают на вход неуправляемого мостового выпрямителя 7. Поддержание регулятором 16 напряжения бортовой сети 9 тепловоза напряжения вспомогательного генератора 1 переменного тока на заданном уровне позволяет существенно повысить надежность, точность и быстродействие работы системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4, при этом регулирование мощности тягового генератора 4 постоянного тока осуществляют следующим образом.

С пульта машиниста (на чертеже не показан) переводят тепловоз в режим тяги. Задатчиком 25 частоты вращения вала дизеля задают частоту вращения вала дизеля. На выходе задатчика 25 частоты вращения вала дизеля действует сигнал, пропорциональный заданной частоте вращения вала дизеля, который подают на вход регулятора 28 частоты вращения вала дизеля и на первый вход блока 24 задания уставки мощности тягового генератора 4. Регулятор 28 частоты вращения вала дизеля удерживает частоту вращения вала дизеля согласно сигналу задатчика 25 частоты вращения вала дизеля.

Через коммутационный элемент 17, например, контактор, подключают выход неуправляемого мостового выпрямителя 7 к силовому входу системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4.

Датчиком 26 частоты вращения вала дизеля измеряют частоту вращения вала дизеля. С выхода датчика 26 частоты вращения вала дизеля сигнал, пропорциональный измеренной частоте вращения вала дизеля, подают на второй вход блока 24 задания уставки мощности тягового генератора 4.

Датчиком 27 положения дозирующего органа топливоподачи измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля. Сигнал с выхода датчика 27, пропорциональный положению органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля, подают на третий вход блока 24 задания уставки мощности тягового генератора 4.

В блоке 24 задания уставки мощности тягового генератора 4 сравнивают сигнал с выхода задатчика 25 частоты вращения вала дизеля, пропорциональный заданной частоте вращения вала дизеля, с сигналом с выхода датчика 26 частоты вращения вала дизеля, пропорциональным измеренной частоте вращения вала дизеля. Величину их рассогласования сравнивают с заранее заданной величиной в блоке 24 задания уставки мощности тягового генератора 4. Если величина рассогласования заданной задатчиком 25 частоты вращения вала дизеля и измеренной датчиком 26 частоты вращения вала дизеля становится меньше заранее заданной величины в блоке 24 задания уставки мощности тягового генератора 4, то считают, что дизель вышел на заданную задатчиком 25 частоты вращения вала дизеля частоту вращения вала дизеля и задают уставку мощности тягового генератора 4 пропорционально заданной частоте задатчиком 25 частоты вращения вала дизеля, иначе оставляют уставку мощности тягового генератора 4 на прежнем уровне. Задают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля пропорционально заданной частоте задатчиком 25 частоты вращения вала дизеля, для чего в блоке 24 задания уставки мощности тягового генератора 4 преобразуют сигнал заданной частоты вращения вала дизеля с выхода задатчика 25 частоты вращения вала дизеля в сигнал заданного положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля. Сигнал, пропорциональный заданному положению дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля, сравнивают с сигналом с выхода датчика 27 положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля, пропорциональным положению дозирующего органа топливоподачи. Величину их рассогласования интегрируют по времени. Верхний и нижний пределы интегрирования ограничивают. Результат интегрирования принимают за регулируемую (свободную) часть мощности тягового генератора 4. Суммируют заданную пропорционально заданной частоте задатчиком 25 частоты вращения вала дизеля уставку мощности тягового генератора 4 и регулируемую (свободную) часть мощности тягового генератора 4, результат суммирования принимают за уставку мощности тягового генератора 4. Уставку мощности тягового генератора 4 интегрируют по времени и с выхода блока 24 задания уставки мощности тягового генератора 4 подают на вход блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4. На второй вход блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4 подают сигнал с выхода сумматора 22, пропорциональный измеренной мощности тягового генератора 4. В блоке сравнения мощности 23 тягового генератора 4 сравнивают сигнал, пропорциональный измеренной мощности тягового генератора 4 с выхода сумматора 22, и сигнал уставки мощности тягового генератора 4 с выхода блока 24 задания уставки мощности тягового генератора 4, результат сравнения принимают за уставку напряжения тягового генератора 4 и с выхода блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4 подают на один вход блока 29 управления током возбуждения тягового генератора 4. На второй вход блока 29 управления током возбуждения тягового генератора 4 подают измеренное и нормированное датчиком напряжения 19 значение напряжения тягового генератора 4. В блоке 29 управления током возбуждения тягового генератора 4 сравнивают уставку напряжения тягового генератора 4, заданную блоком 29 управления током возбуждения тягового генератора 4, с измеренным датчиком напряжения 19 значением напряжения тягового генератора 4, результат сравнения усиливают и с выхода блока 29 управления током возбуждения тягового генератора 4 подают на управляющий вход системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4. Напряжение с выхода системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4 подают на вход обмотки возбуждения 5 тягового генератора 4. Тяговый генератор 4 возбуждается, и на его силовом выходе 6 действует напряжение. Подают напряжение с выхода силовой обмотки 6 тягового генератора 1 через датчик тока 20 тягового генератора 4 к тяговым электродвигателям 21 тепловоза. Датчиком напряжения 19 тягового генератора 4 измеряют и нормируют напряжение на выходе силовой обмотки 6 тягового генератора 4. Измеренный и нормированный датчиком напряжения 19 сигнал, пропорциональный напряжению на выходе силовой обмотки 6 тягового генератора 4, направляют на вход сумматора 22 и на вход блока 29 управления током возбуждения тягового генератора 4. Датчиком тока 20 тягового генератора 4 измеряют и нормируют ток на выходе силовой обмотки 6 тягового генератора 4. Измеренный и нормированный датчиком тока 20 тягового генератора 4 сигнал, пропорциональный току на выходе силовой обмотки 6 тягового генератора 4, направляют на второй вход сумматора 22. В сумматоре 22 суммируют сигналы, пропорциональные напряжению и току тягового генератора 4. Результат суммирования с выхода сумматора 22 подают на вход блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4. Вступает в действие регулятор 30 мощности тягового генератора 4. В блоке сравнения мощности 23 тягового генератора 4 изменяют уставку напряжения тягового генератора 4. Блоком 29 управления током возбуждения тягового генератора 4, изменяя сигнал управления системой 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4, изменяют напряжение на выходе системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4, осуществляя тем самым регулирование мощности тягового генератора 4.

Указанный способ регулирования позволяет упростить электрическую схему тепловоза и повысить надежность работы его тяговой схемы за счет использования системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора вместо управляемого выпрямителя, питающего схему возбуждения тягового генератора, улучшить технико-экономические показатели дизеля в переходных режимах его работы (при переходе с одной позиции контроллера машиниста на другую) за счет замера частоты вращения вала дизеля и введения сигнала, пропорционального измеренному положению дозирующего органа топливоподачи, в схему управления возбуждением тягового генератора тепловоза, а также повысить тяговые свойства тепловоза за счет использования свободной мощности дизеля путем замера положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля и введения этого сигнала в схему управления возбуждением тягового генератора тепловоза.

Способ регулирования мощности тягового генератора тепловоза, заключающийся в том, что возбуждают вспомогательный генератор, подают напряжение с выхода силовой обмотки вспомогательного генератора переменного тока через неуправляемый мостовой выпрямитель к бортовой сети тепловоза, датчиком напряжения измеряют и нормируют напряжение бортовой сети тепловоза и направляют на один из входов блока сравнения, задают блоком задания уставки напряжения бортовой сети тепловоза уставку напряжения бортовой сети тепловоза, сигнал уставки напряжения бортовой сети тепловоза подают на другой вход блока сравнения, сравнивают уставку с измеренным значением и нормированным значением напряжения бортовой сети тепловоза, результат сравнения с выхода блока сравнения подают на управляющий вход системы широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора переменного тока, напряжение с выхода системы широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора подают через блок ограничения тока на вход обмотки возбуждения вспомогательного генератора переменного тока и осуществляют регулирование напряжения вспомогательного генератора переменного тока, задатчиком частоты вращения вала дизеля задают частоту вращения вала дизеля, сигнал, пропорциональный заданной частоте вращения вала дизеля, подают на вход регулятора частоты вращения вала дизеля и на вход блока задания уставки мощности тягового генератора, задают уставку мощности тягового генератора постоянного тока, которую подают на один из входов блока сравнения мощности, на другой вход которого подают сигналы, пропорциональные измеренным току и напряжению с выхода тягового генератора, в блоке сравнения суммируют сигналы, пропорциональные измеренным току и напряжению с выхода тягового генератора, и принимают за измеренную мощность, заданную и измеренную мощность сравнивают и осуществляют изменение тока возбуждения тягового генератора для регулирования его мощности, отличающийся тем, что через коммутационный элемент подключают выход неуправляемого мостового выпрямителя к силовому входу системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора, задатчиком частоты вращения вала дизеля задают частоту вращения вала дизеля, сигнал, пропорциональный заданной частоте вращения вала дизеля, подают на вход регулятора частоты вращения дизеля и на первый вход блока задания уставки мощности тягового генератора, датчиком частоты вращения измеряют частоту вращения вала дизеля, с выхода датчика частоты вращения сигнал, пропорциональный измеренной частоте вращения вала дизеля, подают на второй вход блока задания уставки мощности тягового генератора, датчиком положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения дизеля измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения дизеля, сигнал с выхода датчика положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля, пропорциональный положению дозирующего органа топливоподачи, подают на третий вход блока задания уставки мощности тягового генератора, в блоке задания уставки мощности тягового генератора сравнивают сигнал с выхода задатчика частоты вращения вала дизеля, пропорциональный заданной частоте вращения вала дизеля, и сигнал с выхода датчика частоты вращения, пропорциональный измеренной частоте вращения вала дизеля, величину их рассогласования сравнивают с заранее заданной в блоке задания уставки мощности тягового генератора, задают уставку мощности тягового генератора пропорционально заданной частоте задатчиком частоты вращения вала дизеля, задают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля пропорционально заданной частоте задатчиком частоты вращения вала дизеля, для чего в блоке задания уставки мощности тягового генератора преобразуют сигнал заданной частоты вращения вала дизеля с выхода задатчика частоты вращения вала дизеля в сигнал заданного положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля, сигнал, пропорциональный заданному положению дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля, сравнивают с сигналом с выхода датчика положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля, пропорциональным положению дозирующего органа топливоподачи, величину их рассогласования интегрируют по времени, верхний и нижний пределы интегрирования ограничивают, результат интегрирования принимают за регулируемую часть мощности тягового генератора, суммируют заданную и регулируемую часть мощности тягового генератора, результат суммирования принимают за уставку мощности тягового генератора, интегрируют ее по времени и подают на вход блока сравнения мощности тягового генератора, на второй вход которого подают сигнал с выхода сумматора, пропорциональный измеренной мощности тягового генератора, сравнивают сигнал, пропорциональный измеренной мощности тягового генератора с выхода сумматора, и сигнал уставки мощности тягового генератора с выхода блока задания уставки мощности тягового генератора, результат сравнения принимают за уставку напряжения тягового генератора и подают на один вход блока управления током возбуждения тягового генератора, на второй вход которого подают измеренное и нормированное датчиком напряжения значение напряжения тягового генератора, в блоке управления током возбуждения тягового генератора сравнивают уставку напряжения тягового генератора с измеренным напряжением тягового генератора, результат сравнения усиливают и подают на управляющий вход системы широтно-импульсного управления током возбуждением тягового генератора, напряжение с выхода системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора подают на вход обмотки возбуждения тягового генератора, тяговый генератор возбуждается, подают напряжение с выхода силовой обмотки тягового генератора через датчик тока тягового генератора к тяговым электродвигателям тепловоза, датчиком напряжения тягового генератора измеряют и нормируют напряжение на выходе силовой обмотки тягового генератора и сигнал, пропорциональный измеренному напряжению, направляют на вход сумматора и на вход блока управления током возбуждения тягового генератора, датчиком тока тягового генератора измеряют и нормируют ток на выходе силовой обмотки тягового генератора и сигнал, пропорциональный измеренному току, направляют на второй вход сумматора, в сумматоре суммируют сигналы, пропорциональные напряжению и току тягового генератора, результат суммирования с выхода сумматора подают на вход блока сравнения мощности тягового генератора, вступает в действие регулятор мощности тягового генератора, в блоке сравнения мощности тягового генератора изменяют уставку напряжения тягового генератора, блоком управления током возбуждения тягового генератора, изменяя сигнал управления системой широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора, изменяют напряжение на выходе системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора, тем самым осуществляя регулирование мощности тягового генератора.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 71-80 из 111.
20.05.2015
№216.013.4d47

Тяговый электропривод транспортного средства

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Тяговый электропривод содержит как минимум два тяговых электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения, подключенных к выходу преобразователя напряжения, состоящего из двух выпрямителей. Параллельно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551297
Дата охранного документа: 20.05.2015
27.05.2015
№216.013.4dc5

Способ и устройство стабилизации трехфазного переменного напряжения

Изобретение относиться к области электротехники и может быть использовано при производстве, преобразовании и распределении электрической энергии, в частности в стабилизаторах трехфазного переменного напряжения локомотивов. Техническим результатом является обеспечение стабилизации выходного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551427
Дата охранного документа: 27.05.2015
10.07.2015
№216.013.6077

Преобразовательный комплекс электроснабжения собственных нужд тепловоза

Изобретение относится к области электротехники, в частности - к преобразованию переменного тока в стабильный по напряжению постоянный с последующим преобразованием его в регулируемый постоянный и переменный для питания потребителей собственных нужд тепловоза. Техническим результатом изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556236
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.09.2015
№216.013.771d

Тормозной диск оси колёсной пары железнодорожного транспортного средства (варианты)

Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта, а именно к устройствам тормозных дисков, установленных на осях колесных пар. Тормозной диск содержит ступицу, венец и кольцевую накладку с выполненной по внутреннему диаметру со стороны венца цилиндрической проточкой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562082
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.11.2015
№216.013.8bfb

Регулятор давления

Изобретение относится к устройствам регулирования давления жидкости и газа. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции регулятора давления. Регулятор давления содержит корпус с входной и выходной полостями, между которыми установлен чувствительный элемент, являющийся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567442
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8e28

Защитное устройство оси колесной пары рельсового транспортного средства

В защитном устройстве (1) оси колесной пары антикоррозионное покрытие (3) выполнено на полиуретановой основе и наносится непосредственно на металл оси, а защитная оболочка (4) выполнена из тонкой спрессованной проволоки в виде листа, обернутого вокруг оси колесной пары и закрепленного на ней....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568001
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.12.2015
№216.013.96cc

Способ автоматического контроля уровня и плотности топлива в топливном баке

Изобретение относится к автоматизированным системам контроля расхода транспортными средствами. Техническим результатом изобретения являются возможность измерения плотности и уровня топлива в топливных баках транспортного средства, автоматическая компенсация дополнительной погрешности измерения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570224
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.12.2015
№216.013.97f4

Экипаж рельсового транспортного средства

Экипаж рельсового транспортного средства содержит колесные пары (1), на оси (2) которых жестко напрессованы колеса (3, 4). В колесо каждой колесной пары встроена электромагнитная муфта (5), электрически связанная с соответствующим датчиком (6), установленным на раме (7) экипажа и реагирующим на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570520
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.04.2016
№216.015.2b48

Устройство стабилизации давления в ёмкости криогенного газового топлива (варианты)

Изобретение относится к устройствам регулирования и стабилизации давления жидкостей и газов в емкостях, в частности в емкостях криогенного топлива локомотивов, и позволяет обеспечить устойчивость подачи топлива к двигателю путем стабилизации давления в емкости в заданном диапазоне. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579184
Дата охранного документа: 10.04.2016
20.04.2016
№216.015.35dc

Рельсосмазыватель ручной

Изобретение относится к области рельсового транспорта, в частности к устройствам, обеспечивающим смазку боковых рабочих поверхностей головки рельсов в кривых участков рельсового пути, включая железнодорожные и трамвайные рельсовые пути. Рельсосмазыватель ручной состоит из бачков с системами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581298
Дата охранного документа: 20.04.2016
Показаны записи 51-56 из 56.
10.07.2019
№219.017.ae78

Способ и устройство управления асинхронным двигателем

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к управлению асинхронными двигателями. Технический результат заключается в управлении асинхронным двигателем при изменении входного напряжения в широком диапазоне, пуске асинхронного двигателя на «выбеге» без использования датчика...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002361356
Дата охранного документа: 10.07.2009
10.07.2019
№219.017.b099

Способ регулирования электрической тяговой передачи маневрового тепловоза

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Способ заключается в том, что подают кодовый сигнал на входы регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя, блока формирования задания мощности тягового генератора и блока формирования задания уставки мощности тягового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002437778
Дата охранного документа: 27.12.2011
18.12.2019
№219.017.ee44

Корректор трехфазного переменного напряжения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания общепромышленных установок и других потребителей электроэнергии с напряжением питания 380/220 В. Техническим результатом изобретения является уменьшение массогабаритных показателей и защита от внутренних...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709094
Дата охранного документа: 16.12.2019
23.05.2020
№220.018.20a2

Способ регулирования мощности системы газовая турбина - генератор

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при управлении двигателями, в частности при регулировании мощности системы газовая турбина - генератор, например, газотурбовозов, гибридных локомотивов. Техническим результатом является исключение возможности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002721791
Дата охранного документа: 22.05.2020
05.06.2020
№220.018.2485

Тяговый электропривод локомотива

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Тяговый электропривод локомотива содержит силовой источник питания, регулятор напряжения, регулятор ослабления поля, тяговый двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением. Между выходами силового источника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002722734
Дата охранного документа: 03.06.2020
17.06.2023
№223.018.7fa6

Система газоподготовки газомоторного локомотива

Изобретение относится к подаче сжиженного газа на локомотивы. Система газоподготовки газомоторного локомотива включает в себя емкость (1) для хранения, транспортирования и подачи сжиженного природного газа, предохранительные клапаны (2) с отводящими трубопроводами (3) сброса газа, регазификатор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002768090
Дата охранного документа: 23.03.2022
+ добавить свой РИД