CS260605B1 - Zapojení sdruženého elektronického regulátoru otáček a zatížení naftových motorů - Google Patents

Abstract

Zapojení je určeno pro řízení naftových motorů, pohánějících elektrické generátory, zejména na vozidlech s elektrickým přenosem trakčního výkonu, s ústředním členem regulátoru, na jehož jeden vstup jsou přivedeny skutečné hodnoty otáček naftového motoru á na druhý vstup žádané hodnoty otáček. Podstata řešení spočívá v tom, že výstup generátoru žádané hodnoty otáček naftového motoru je dále připojen na vstup funkčního měniče, jehož výstup je spojen s druhým vstupem obvodu pro výběr minima, jehož první vstup je spojen s výstupem ústředního členu regulátoru, který je současně připojen na první vstup rozdílového: zesilovače a výstup obvodu pro výběr minima je připojen jednak na vstup koncového zesilovače proporcionálního akčního členu dodávky paliva a jednak na druhý vstup rozdílového zesilovače, jehož výstup je připojen na vstup regulátoru buzení trakčního generátoru.

Description

Vynález se týká zapojení sdruženého elektronlckého regulátoru otáček a zatížení naftových motorů pro pohon elektrických generátorů, zejména, na vozidlech s elektrickým přenosem trakčního výkonu.

V současné době jsou pro řízení naftových motorů používány zejména mechanické a hydromechanické regulátory. U stacionárních aplikací naftových motorů se postupně zavádějí i elektronické regulátory, na vozidlech jsou však prozatím používány výjimečně.

Dosud známé elektronické regulátory otáček naftových motorů nejsou vhodné pro dieselelektrické lokomotivy proto, že pracují pouze s jednou akční veličinou, to je dodávkou vstřikovaného paliva a nemají výstup pro řízení zatěžovacího momentu naftového motoru. Proto i na nových vozidlech přetrvávají mechanické a hydromechanické regulátory otáček naftových motorů. Přitom jejich nevýhody, jako nedokonalost statických a dynamických parametrů a obtížná seříditelnost parametrů, jsou obecně známé.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením sdruženého elektronického^ regulátoru otáček a zatížení naftových motorů pro pohon elektrických generátorů, zejména na vozidlech s elektrickým přenosem trakčního výkonu, u kterého výstup snímače skutečné hodnoty otáček naftového motoru je spojen s prvním vstupem ústředního regulátoru, jehož druhý vstup je připojen na výstup generátoru žádané hodnoty otáček naftového motoru. Podstata vynálezu spočívá v tom,'že výstup generátoru žádané hodnoty otáček je současně připojen na vstup funkčního měniče, jehož výstup je spojen s druhým vstupem obvodu pro výběr minima, jehož první vstup je spojen s výstupem ústředního členu regulátoru, který je současně připojen na první vstup rozdílového zesilovače a výstup obvodu pro výběr minima je připojen jednak na vstup koncového zesilovače proporcionálního akčního členu dodávky paliva a jednak na druhý vstup rozdílového zesilovače, jehož výstup je připojen na.'vstup regulátoru buzení trakčního generátoru.

Výhodnost zapojení podle vynálezu spočívá v tom, že je jím dosaženo přizpůsobení elektronického regulátoru otáček naftových motorů potřebám elektrické trakce. Regulátor je schopen nejen nastavovat požadované otáčky naftového motoru změnou množství vstřikovaného paliva, ale dokáže i měnit zatěžovací moment naftového motoru změnou buzení generátoru. Tím se spojují výhody nových elektronických regulátorů naftových motorů, jako přesnost a seříditelnost s výhodami starších mechanických regulátorů, např. sdružená regulace paliva a buzení.

Vynález bude v dalším textu blíže objasněn na příkladu provedení, jehož schéma zapojení je znázorněno na připojeném výkresu.

Zapojení obsahuje následující obvodové prvky. Generátor 1 žádané hodnoty otáček naftového motoru, který je vytvořen na bázi operačních zesilovačů. Regulátor 2 buzení trakčního generátoru, který je vytvořen na bázi polovodičových prvků. Ústřední člen 3 regulátoru naftového motoru je typu PID. Obvod 4 pro výběr minima je vytvořen rovněž za pomoci polovodičových prvků. Koncový zesilovač 5 proporcipnálního akčního členu dodávky paliva jé vytvořen pomocí operačního zešilóvače. Snímač 6 skutečné hodnoty otáček naftového motoru je např. bezdotykový snímač indukčního typu. Rozdílový zesilovač 7 a funkční měnič 8 jsou vytvořeny na bázi operačního zesilovače.

Jednotlivé obvodové prvky jsou zapojeny následovně. Výstup snímače 6 skutečné hodnoty otáček naftového motoru je spojen s prvním vstupem 31 ústředního členu 3 regulátoru. Na druhý vstup 32 ústředního členu 3 regulátoru je připojen výstup generátoru 1 žádané hodnoty otáček naftového motoru, který je současně připojen na vstup funkčního měniče 8, jehož výstup je spojen s druhým vstupem 42 obvodu 4 pro výběr minima.

Jeho první vstup 41 je spojen s výstupem ústředního členu 3 regulátoru, který je současně připojen na první vstup 71 rozdílového zesilovače 7. Výstup obvodu 4 pro výběr minima je připojen jednak na vstup koncového zesilovače 5 proporcionálního akčního členu dodávky paliva, a jednak na druhý vstup 72 rozdílového zesilovače 7, jehož výstup je připojen na vstup regulátoru .2 buzení trakčního generátoru. .

Funkce zapojení je následující.

Z generátoru 1 žádané hodnoty otáček naftového motoru se přivádí žádaná hodnota otáček, zadávaná kontrolorem z ovládacího stanoviště, ústřednímu členu 3 regulátoru, kde se porovnává se skutečnou hodnotou otáček, naftového motoru, přiváděnou ze snímače 6 skutečné hodnoty otáček naftového motoru. Z tohoto porovnání vyplyne akční zásah, to je požadavek regulátoru na velikost palivové dávky pro naftový motor. Pokud je požadavek palivové dávky z ústředního členu 3 regulátoru nižší než hodnota palivového omezení, generovaná funkčním měničem 8 ze žádané hodnoty otáček-, podle požadavku, optimální spotřeby, prochází signál z výstupu ústředního členu 3 regulátoru nezměněně na vstup koncového zesilovače 5 proporcionálního akčního členu dodávky paliva, který tuto dodávku nastaví.

V případě, že ústřední člen 3 regulátoru požaduje větší palivovou dávku, než je žádaná hodnota palivového omezení z výstupu funkčního měniče 8, dojde k omezení dávky paliva na žádanou hodnotu palivového omezení. Rozdíl mezi výstupním signálem ústředního členu 3 regulátoru to je požadavku palivové dávky a žádanou hodnotou palivového omezení Je vyhodnocen rozdílovým zesilovačem 7 a je jako signál požadovaného snížení zatěžovacího výkonu naftového motoru veden do regulátoru 2 buzení trakčního generátoru. Trakční generátor prostřednictvím vazby na regulátor naftového motoru zatěžuje naftový motor mementem odpovídajícím hnacímu momentu naftového motoru, neboli žádané hodnotě palivového omezení.

Zapojení podle vynálezu bude využito pro řízení naftových motorů pohánějících elektrické generátory, zejména na vozidlech s elektrickým přenosem trakčního výkonu.

Claims (1)

1. Zapojení sdruženého elektronického regulátoru otáček a zatížení naftových motorů pro pohon elektrických generátorů, zejména na vozidlech s elektrickým přenosem trakčního výkonu, u kterého výstup snímače skutečné hodnoty otáček naftového motoru je spojen s prvním vstupem ústředního členu regulátoru, jehož druhý vstup je připojen na výstup generátoru žádané hodnoty otáček naftového motoru, vyznačující se tím, že výstup generátoru (lj žádané hodnoty otáček naftového motoru je připojen na vstup funkčního měniče (3), jeVYNÁLEZU hož výstup je spojen s druhým vstupem (42) obvodu (4j pro výběr minima, jehož první vstup (41) je spojen s výstupem ústředního členu (3) regulátoru, který je současně připojen na první vstup (71) rozdílového zesilovače (7), přičemž výstup obvodu (4) pro výběr minima je připojen jednak na vstup koncového zesilovače (5) proporcionálního akčního členu dodávky paliva a jednak na druhý vstup (72) rozdílového zesilovače (7), jehož výstup je připojen na vstup regulátoru (2) buzení trakčního generátoru.