CS260605B1

CS260605B1 - Connection of coupled electronic speed controller and diesel engine load

Info

Publication number: CS260605B1
Application number: CS8795A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Kadanik; Jaroslav Straus; Jiri Pohl
Original assignee: Ladislav Kadanik; Jaroslav Straus; Jiri Pohl
Priority date: 1987-01-05
Filing date: 1987-01-05
Publication date: 1989-01-12
Also published as: CS9587A1

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.The circuit is intended for controlling diesel engines driving electric generators, especially on vehicles with electric traction power transmission, with a central controller member, to one input of which the actual values of the diesel engine speed are fed and to the other input the desired speed value. The essence of the solution lies in the fact that the output of the generator of the desired speed value of the diesel engine is further connected to the input of a functional converter, the output of which is connected to the second input of the circuit for selecting the minimum, the first input of which is connected to the output of the central controller member, which is simultaneously connected to the first input of the differential amplifier and the output of the circuit for selecting the minimum is connected both to the input of the final amplifier of the proportional actuator of the fuel supply and to the second input of the differential amplifier, the output of which is connected to the input of the traction generator excitation controller.

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.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to the connection of an associated electronic speed and load regulator for diesel engines for driving electric generators, in particular, on vehicles with electrical transmission of traction power.

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.At present, mechanical and hydromechanical controllers are used to control diesel engines. In stationary diesel engine applications, electronic controllers are also being gradually introduced, but they are still used exceptionally on vehicles.

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.The known electronic diesel engine speed controllers are not suitable for diesel-electric locomotives because they work with only one variable, that is, the injection of fuel and do not have an output for controlling the load torque of the diesel engine. Therefore, even on new vehicles, mechanical and hydromechanical diesel engine speed controllers remain. Their disadvantages, such as the imperfection of static and dynamic parameters and the difficult adjustability of the parameters, are generally known.

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.The above-mentioned shortcomings are overcome by the wiring of a combined electronic speed and diesel load regulator for driving electric generators, in particular on vehicles with electric traction power transmission, in which the output of the diesel actual speed sensor is connected to the first input of the central regulator whose second input is connected to the diesel engine speed reference setpoint output. SUMMARY OF THE INVENTION The output of the speed reference generator is simultaneously connected to an input of a functional converter whose output is connected to a second input of a minimum selection circuit, the first input of which is connected to the output of a central controller which is simultaneously connected to a first the differential amplifier input and the minimum selection circuit output are connected to the proportional proportional fuel supply actuator output amplifier input and the differential amplifier input, the output of which is connected to the traction generator excitation regulator input.

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.The advantage of the circuitry according to the invention is that it achieves the adaptation of the electronic diesel engine speed controller to the needs of electric traction. The controller is not only able to set the required diesel engine speed by changing the amount of fuel injected, but can also change the diesel engine torque by changing the generator excitation. This combines the advantages of the new electronic diesel engine controllers, such as accuracy and adjustability, with the advantages of older mechanical controllers, such as combined fuel control and excitation.

Vynález bude v dalším textu blíže objasněn na příkladu provedení, jehož schéma zapojení je znázorněno na připojeném výkresu.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment, the circuit diagram of which is shown in the accompanying drawing.

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.The circuit includes the following circuit elements. The diesel engine speed setpoint generator 1 is based on operational amplifiers. Traction generator excitation controller 2, which is based on semiconductor elements. The diesel engine regulator central member 3 is of the PID type. The minimum selection circuit 4 is also formed using semiconductor elements. The proportional amplifier actuator power amplifier 5 is provided by an operational amplifier. The diesel engine actual speed sensor 6 is, for example, a proximity sensor of the inductive type. The differential amplifier 7 and the functional converter 8 are formed on the basis of an operational amplifier.

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.The individual circuit elements are connected as follows. The output of the actual engine speed sensor 6 is coupled to the first input 31 of the central member 3 of the controller. A second output 32 of the diesel engine speed reference generator 1 is connected to the second input 32 of the central control member 3, which is simultaneously connected to the input of the functional converter 8, the output of which is connected to the second input 42 of the minimum selection circuit.

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. .Its first input 41 is connected to the output of the central controller 3, which is simultaneously connected to the first input 71 of the differential amplifier 7. The output of the minimum selection circuit 4 is connected to the input of the amplifier 5 proportional fuel supply actuator and 72 of the differential amplifier 7, the output of which is connected to the input of the traction generator excitation controller. .

Funkce zapojení je následující.The wiring function is as follows.

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.From the diesel engine speed setpoint generator 1, the engine speed setpoint supplied by the controller from the control station is fed to the central controller 3, where it is compared with the actual engine speed value supplied from the diesel engine actual speed sensor 6. This comparison will result in action, i.e., the regulator's requirement for the amount of fuel charge for the diesel engine. If the fuel dose request from the controller 3 is lower than the fuel limit value generated by the functional converter 8 from the speed reference, as required, the optimum power consumption, the signal from the controller 3 outputs unaltered to the proportional proportional actuator output amplifier input 5. fuel that sets up this delivery.

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.In the event that the central regulator member 3 requests a higher fuel dose than the fuel limit setpoint from the output of the functional converter 8, the fuel dose is limited to the fuel limit setpoint. The difference between the output signal of the central regulator member 3, i.e. the fuel dose requirement and the fuel limit setpoint, is evaluated by the differential amplifier 7 and is fed to the traction generator excitation controller 2 as a signal of the desired reduction in the diesel engine load. The traction generator, by coupling to the diesel engine regulator, loads the diesel engine with a mementus corresponding to the driving torque of the diesel engine, or the fuel limit setpoint.

Zapojení podle vynálezu bude využito pro řízení naftových motorů pohánějících elektrické generátory, zejména na vozidlech s elektrickým přenosem trakčního výkonu.The circuit according to the invention will be used to control diesel engines driving electric generators, in particular on vehicles with electrical traction power transmission.

Claims

Connection of a combined electronic speed governor and diesel engine load for propulsion of electric generators, in particular on vehicles with electric traction power transmission, in which the output of the diesel actual speed sensor is connected to the first input of the central governor, whose second input is connected to the generator output diesel engine speed, characterized in that the output of the diesel engine speed reference setpoint (11j) is connected to the input of the functional converter (3), IN THE INVENTION h the output is connected to a second input (42) of the minimum selection circuit (4j) (41) is connected to the output of the central controller (3) which is simultaneously connected to the first input (71) of the differential amplifier (7), the output of the minimum selection circuit (4) being connected to the input of the proportional amplifier (5) actuator of fuel supply, etc. secondly, to the second input (72) of the differential amplifier (7), the output of which is connected to the input of the traction generator excitation controller (2).