FI73932C - Regleringssystem foer ett dieselelektriskt lokomotiv. - Google Patents

Regleringssystem foer ett dieselelektriskt lokomotiv. Download PDF

Info

Publication number
FI73932C
FI73932C FI830983A FI830983A FI73932C FI 73932 C FI73932 C FI 73932C FI 830983 A FI830983 A FI 830983A FI 830983 A FI830983 A FI 830983A FI 73932 C FI73932 C FI 73932C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
diesel engine
reference value
speed
injection
diesel
Prior art date
Application number
FI830983A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI830983L (fi
FI73932B (fi
FI830983A0 (fi
Inventor
Philippe Grand-Perret
Bernard Lerouge
Original Assignee
Alsthom Atlantique
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alsthom Atlantique filed Critical Alsthom Atlantique
Publication of FI830983A0 publication Critical patent/FI830983A0/fi
Publication of FI830983L publication Critical patent/FI830983L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI73932B publication Critical patent/FI73932B/fi
Publication of FI73932C publication Critical patent/FI73932C/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

73932 Säätöjärjestelmä dieselsähköistä veturia varten -
Regleringssystem för ett dieselelektriskt lokomotiv
Esillä olevan keksinnön kohteena on säätöjärjestelmä veturia varten, jossa on dieselmoottori, joka käyttää pääge-5 neraattoria, joka syöttää sähkötehoa veturia käyttäville vetomoottoreille, jolloin mainittu säätöjärjestelmä muuttaa dieselmoottorin kaasuöljyn ruiskutusta sekä päägeneraattorin magnetointia lähtien eri parametreistä, kuten dieselmoottorin nopeudesta, veturin nopeudesta, ahtopaineesta ja voiman-10 lähdeyksikön lämpötilasta jne. optimaalisten toimintaolosuhteiden saavuttamiseksi.
Vakionopeudella dieselmoottorin antama ja päägeneraattorin navoista saatavissa oleva teho voidaan tunnetusti esittää suorakulmaisessa jännite-virtakooridnaatistossa ensim-15 mäisessä kvadrantissa olevana hyperbelinä, jonka kovera puoli on ylöspäin. Teho, jonka dieselmoottori voi antaa ja joka on yhtä suuri kuin jännitteen ja virran tulo on siten vakio. Lisäksi on tunnettua, että dieselmoottoriin kytketyllä päägeneraattorilla on jännite-virtakoordinaatiston ensimmäi-20 sessä kvadrantissa ominaiskäyrä, jonka kovera puoli on alaspäin, niin että käyrä leikkaa dieselmoottorin hyperbelin kahdessa pisteessä samalla dieselmoottorin nopeudella. Säätöjärjestelmät yrittävät sovittaa nämä kaksi ominaiskäyrää toisiinsa siten, että dieselmoottorin antama teho voidaan käyt-25 tää hyväksi parhaalla mahdollisella tavalla.
Säädön tarkoituksena on siten jatkuvasti varmistaa, että generaattorin syöttämä sähköteho on aina yhtäsuuri eikä koskaan suurempi kuin dieselmoottorin antama teho, niin että moottoria voidaan käyttää maksimiteholla joutumatta ti-30 lanteeseen, jossa teho saavuttaisi ylärajansa, jolloin moottorin nopeus hidastuisi. Tavallisissa säätöjärjestelmissä käytetään itsetoimista säätöä, joka perustuu siihen, että dieselmoottorin nopeuden pudotessa myös dieselmoottorin käyttämän apugeneraattorin nopeus putoaa pienentäen siten 35 magnetointivirtaa ja tämän seurauksena päägeneraattorin tehoa. Myös ulkoista säätöä käytetään ja se suoritetaan säätö- 2 73932 vastuksella, joka ohjaa ja korostaa päävoimanlähdeyksikön magnetointivirran alenemista, kun dieselmoottorin teho pyrkii kasvamaan dieselmoottorin nopeuden funktiona määrätyn arvon suhteen.
5 Tähän asti käytettyjen säätöjärjestelmien haittana on, että niissä käytetään sähköisissä koordinaateissa esitetystä dieselmoottorin ominaiskäyrästä vain hyperbolista osaa mutta ei oleellisesti suoraviivaisia suuren virran ja pienen jännitteen tai suuren jännitteen ja pienen virran haa-10 roja, jotka sijaitsevat hyperbelin leikkauspisteiden kummallakin puolella ja yhtyvät päägeneraattorin kuormituskäyrän osiin. Toisin sanoen tunnettujen säätöjärjestelmien haittana on, että ne eivät säädä tehoa junan liikkeelle lähdössä tai junan kulkiessa suurella nopeudella.
15 Tunnetuissa dieselsähköisten veturien säätöjärjestel missä on kuljettajan ohjaama ohjausvipu, jolla asetetaan dieselmoottorin pyörintänopeus. Ohjaus"vipuna" on joskus "pyörä", mutta ilmaisua "vipu" käytetään tässä esityksessä molempia tarkoittavana. Tunnetuissa järjestelmissä on myös 20 dieselmoottorin tehonsäädin, joka muuttaa kaasuöljyn ruiskutusta dieselmoottorin mitatun todellisen pyörintänopeuden ja kuljettajan asettaman arvon vertailun funktiona, jolloin ruiskutuksen lisäämisen tai vähentämisen tarkoituksena on pitää vaadittu pyörintänopeus asetetussa vakioarvossa. Tun-25 netuissa dieselmoottorien tehonsäätimissä käytetään hydraulisesti toteutettuja laitteita.
Tunnetuissa säätöjärjestelmissä on myös päägeneraattorin magnetoinnin säädin, joka säätää magnetointia takogene-raattorin avulla mitatun dieselmoottorin nopeuden funktiona. 30 Säätimen tehtävänä on toimia siten, että tietyllä nopeudella päägeneraattorin antama teho on aina pienempi tai yhtäsuuri kuin teho, jonka dieselmoottori voi antaa.
Eräs tunnettu säätöjärjestelmä on esitetty US-patentis-sa 3 370 218.
35 Edellä esitetystä ilmenee, että tunnetuissa järjestel- 3 73932 missä päägeneraattorin magnetoinnin dieselmoottorin nopeuden funktiona suoritetun säädön haittana on, että se rajoittaa dieselmoottorin tehon vain mainittua hyperbeliä vastaavalle keskialueelle, koska dieselmoottorin nopeuden 5 asettaminen johtaa todellisuudessa dieselmoottorin tehon asettamiseen. Tunnetun järjestelmän haittana on siten, että se ei toimi kaikissa tapauksissa, joita voi esiintyä toiminnan aikana.
Nämä haitat vältetään esillä olevan keksinnön säätö-10 järjestelmällä. Siinä eri parametrien valinta mahdollistaa tehon säätämisen millä tahansa nopeudella sekä veturin liikkeellelähdössä .
Esillä olevan keksinnön kohteena on säätöjärjestelmä veturia varten, jossa on dieselmoottori, joka käyttää pää-15 generaattoria, joka syöttää sähkötehoa veturia käyttäville vetomoottoreille, johon säätöjärjestelmään sisältyy mainitun päägeneraattorin antaman sähkötehon säätö ja dieselmoottorin tehon säätö. Järjestelmälle on tunnusomaista, että mainittua sähkötehon säätöä ohjataan ainakin yhdellä 20 ohjauslaitteella, jota veturinkuljettaja ohjaa ja joka asettaa yhteisvertailuarvon, josta yksityiset vertailuarvot johdetaan ja joka määrää pääasiassa päägeneraattorin virran vertailuarvon, päägeneraattorin jännitteen vertailuarvon, dieselmoottorin ruiskutuksen vertailuarvon, joita ku-25 takin verrataan komparaattorissa mainitun todellisen virran, jännitteen tai ruiskutuksen mittaussignaaliin, jolloin kukin mittausarvoista ja vertailuarvoista tuloksena olevista erotussignaaleista syötetään integraattorille siten, että se antaa lisäävän käskyn päägeneraattorin magnetointi-30 laitteelle, jos mainitut mittaussignaalit ovat pienempiä kuin mainitut vertailuarvot ja vähentävän käskyn, jos ainakin yksi mainituista mittaussignaaleista on suurempi tai yhtäsuuri kuin vastaava vertailuarvo ja että dieselmoottorin tehon säätö tapahtuu automaattisesti määräämällä tila-35 päinen vertailutaso dieselmoottorin nopeudelle dieselmoot- 4 73932 torin kaasuöljyn ruiskutuksen mittausarvon avulla määrätyn nopeusruiskutuslain mukaisesti ja tämän jälkeen dieselmoottorin nopeuden pysyvä vertailuarvo dieselmoottorin nopeuden ulkoisen vertailuarvon integroinnin jälkeen, jolloin mainit-5 tua pysyvää nopeuden vertailuarvoa verrataan dieselmoottorin todellisen nopeuden mittaussignaaliin komparaattorissa, joka antaa käskyt ruiskutuspumpun asennoitinlaitteelle, nimittäin ruiskutusta lisäävän käskyn, jos mainittu dieselmoottorin todellisen nopeuden mittaussignaali on pienempi kuin 10 mainittu dieselmoottorin nopeuden pysyvä vertailuarvo ja vähentävän käskyn, jos mainittu dieselmoottorin todellisen nopeuden mittaussignaali on suurempi kuin mainittu dieselmoottorin nopeuden pysyvä vertailuarvo.
Mainittu ohjauslaite on edullisimmin pulssilähetin ja/ 15 tai analogialähetin.
Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan mainitun ohjauslaitteen antama yhteisvertailuarvo voi saada vähentävän käskyn, jos ahtopaine ei ole riittävä tai jos dieselmoottori ylikuumenee.
20 Erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaan diesel moottorin nopeuden tilapäisen vertailuarvon antavat elimet voivat saada käskyn siirtyä progressiivisesti dieselmoottorin nopeus-ruiskutuskäyrän pienempien ruiskutusarvojen suuntaan liian pienillä ahtopaineilla tai liian suurilla diesel-25 moottorin lämpötiloilla.
Seuraavassa selitetään oheiseen piirustukseen liittyen eräs esillä olevan keksinnön suoritusmuoto vain havainnollistavana esimerkkinä, johon keksintöä ei ole tarkoitus rajoittaa.
30 Kuvio 1 esittää lohkokaaviota sähkötehon säätöjärjes telmästä, jossa säätö tapahtuu ohjausvivun antamien käskyjen perusteella. Kuvio 2 esittää dieselmoottorin tehonsäätöjärjestelmän lohkokaaviota.
Kuviossa 1 on esitetty pulssilähetin 1, jota kuljettaja 35 ohjaa ajoehjausvivun avulla ja joka lähetin toimii elektroni- 5 73932 sesti ajan funktiona, jonka vipua painetaan. Siten lisäys-käsky 2 aikaansaa vertailuarvon kasvun pitkin esimerkiksi kapasitanssia 3 varaamalla aikaansaatua luiskaa f(t) ja vä-hennyskäsky 4 aikaansaa vertailuarvon pienenemisen pitkin 5 kondensaattoria 5 purkamalla aikaansaatua pysäytysluiskaa f(t) ja käsky 6 asettaa vertailuarvon välittömästi nollaan kytkimen 7 avulla.
Kuljettajalla on myös potentiometrin 10 avulla toteutettu analoginen ohjauslähetin 8, jolla kuljettaja voi aset-10 taa haluamansa yhteisvertailuarvon. Potentiometrin 10 asento tai käsky 9 ohjaa vertailujännitteen muutosnopeuden rajoitusta, joka rajoitus vaikuttaa siten, että vertailuarvo 11 vastaa potentiometrin 10 asentoa 9, jos mainittu asento on muuttumaton, ja vertailuarvo voidaan nollata 12 välittö-1:5 mästi, kun kuljettaja avaa pikapysäytyskoskettimen. Kuljettaja voi haluamallaan tavalla valita pulssilähettimen 1 tai analogialähettimen 8 lähettimenvalintaelimen 13 avulla.
Pulssilähettimeltä 1 tai analogialähettimeltä 8 lähet-timenvalitsimen 13 käskyn ohjaamana tuleva tieto syötetään 20 esimerkiksi ei esitettyjen elektronisten porttien kautta elimelle 14 (esim. kondensaattori), joka määrää vertailuarvon, jota kutsutaan yhteisvertailuarvoksi. Tämä yhteisver-tailuarvo voi joko saada nollauskäskyn 15 dieselmoottorin pysäyttämisen jälkeen tai se voi saada vähennyskäskyjä 16, 25 jotka tulevat dieselmoottorin tehonsäätimeltä (kuvio 2).
Riippuen valitusta ratkaisusta vähennyskäskyt 16 voivat olla pysyviä tai vain tilapäisiä yhteisvertailuarvon 14 palatessa alkuperäiseen arvoon, kun pienennyksen syy katoaa. Yhteisvertailuarvon 14 tehtävänä on määrätä, esim. muistien 17, 18, 30 19 avulla tietyt vertailuarvot, joihin sisältyy päägeneraat- torin virran määräävä vertailuarvo, dieselmoottorin ruiskutuksen määräävä vertailuarvo ja generaattorin jännitteen määräävä vertailuarvo. Kyseisten vertailuarvojen määräämistä varten syötetään myös kyseiset parametrit 20, 21, 22 kuten 35 luiston tai oikosulun raja-arvot.
6 73932
Generaattorivirran vertailuarvo (muisti 17) johdetaan operaatiovahvistimilla toteutettuun komparaattoriin 23, jolle tuodaan myös generaattorin virran todellinen mittausarvo 24. Komparaattorin 23 lähdöstä saadaan generaattorin vir-5 ran mittausarvon ja vertailuarvon välinen erotussignaali 25.
Ruiskutuksen vertailuarvo (muisti 18) johdetaan operaatiovahvistimilla toteutettuun komparaattoriin 26, jolle tuodaan myös dieselmoottorin ruiskutuksen todellinen mittaus-arvo 27. Komparaattorin 26 lähdöstä saadaan dieselmoottorin 10 kaasuöljyn ruiskutuksen mittausarvon ja vertailuarvon välinen erotussignaali 28.
Generaattorijännitteen vertailuarvo (muisti 19) johdetaan operaatiovahvistimilla toteutettuun komparaattoriin 29, jolle tuodaan myös generaattorijännitteen todellinen 15 mittausarvo 30. Komparaattorin 29 lähdöstä saadaan päägene-raattorin jännitteen mittausarvon ja vertailuarvon välinen erotussignaali 31.
Lisäksi komparaattori 32 vertaa pää- tai apugeneraat-torin magnetointivirran todellista mittausarvoa 34 (joka 20 saadaan virta-anturilla) ja maksimimagnetointivirran vertailuarvoa 33 ja antaa pää- tai apugeneraattorin magnetointivirran mittausarvon ja maksimimagnetointivirran vertailu-arvon välisen erotussignaalin 35.
Järjestelmään sisältyy lisäksi ohjauselin 36 veturin 25 halutun nopeuden asettamiseksi potentiometrillä, joka elin antaa muistiin 37 veturin nopeuden vertailuarvon, joka vastaa ohjauselimen 36 asentoa, jonka lähtösignaalia verrataan komparaattorissa 38 esim. takogeneraattorilta saatuun veturin nopeuden mittaussignaaliin. Veturin nopeuden mittausar-30 von ja mainitun nopeuden asetetun vertailuarvon välinen erotussignaali 40 kytketään toimintaan kytkimellä 41 siitä riippuen halutaanko veturin nopeusasetus syöttää säätöprosessiin vai ei.
Erotussignaalit 25, 28, 31, 35 ja valinnaisesti 40 35 syötetään integraattorille 40, jossa on viisi JA-porteilla 7 73932 ohjattua tuloa.
Integraattorin 42 tehtävänä on antaa lisäävä käsky, jos kaikki erotussignaalit osoittavat, että mittausarvot ovat pienempiä kuin vertailuarvot, ja vähentävä käsky, jos 5 ainakin yksi mittausarvoista on yhtäsuuri tai suurempi kuin sen vertailuarvo. Lisäävät tai vähentävät käskyt 43 syötetään päägeneraattorin magnetointilaitteeseen, jona voi olla päägeneraattoriin liittyvän apugeneraattorin kenttämagneet-ti tai elektroninen säätölaite. Tuloksena, joka halutaan 10 saavuttaa, on saada generaattorin magnetointivirta vaihtelemaan pääasiassa generaattorin jännitteen ja virran ja dieselmoottorin kaasuöljyn ruiskutuksen määräämissä rajoissa. Lisäävillä ja vähentävillä käskyillä 43 voi olla asetettu muutosnopeus.
15 Integraattori 42 saa myös lisäyksen estävän käskyn 44 (joka estää magnetoinnin lisäämisen) integraattorilta 46, joka myös kehittää dieselmoottorin kiihdytyskäskyn 45. Integraattori 46 saa päägeneraattorin jännite-erosignaalin 31 ja magnetointivirran mittausarvon 47 sekä dieselmoottorin 20 nopeuden mittausarvon 48. Jännitteensäätötoimintamuodossa integraattorin 46 tehtävänä on tietyn magnetointikynnyksen yläpuolella estää magnetointivirran kasvu käskyn 44 avulla ja kehittää dieselmoottorin kiihdytyskäsky 45, kunnes dieselmoottorin maksimikiihtyvyysarvo saavutetaan, koska pää-25 generaattorin jännite on verrannollinen sen pyörintänopeu-teen.
Kuviossa 2 on esitetty lohkokaavio dieselmoottorin tehon säädöstä, joka on toteutettu elektronisilla komponenteilla täysin automaattisena.
30 Paksuja viivoja on käytetty esittämään kaasuöljyn ruiskutusta muuttavia pääohjauselimiä, jotka toimivat dieselmoottorin pyörintänopeuden ja määrätyn ruiskutus-nopeus-säätökäyrän, jota säätöjärjestelmän on seurattava mahdollisimman tarkasti, funktiona.
35 Mikroprosessori 49 tai vastaava määrää dieselmoottorin 8 73932 nopeuden tilapäisen vertailuarvon määrätyn nopeuslain N=f (ruiskutus I) mukaisesti vastaanottaessaan sähkösignaalin 50, joka edustaa kaasuöljyn ruiskutuksen mittausarvoa, joka mittaus suoritetaan esim. kiinteillä taajuuksilla akti-5 voiduilla solenoideilla). Mikroprosessori 49 saa myös korjauskäskyt 51 ja 52, jotka selitetään yksityiskohtaisesti jäljempänä.
Dieselmoottorin nopeuden tilapäinen vertailuarvo sekä dieselmoottorin nopeuden ulkoinen vertailuarvo 53 mahdollis-10 tavat nopeuden lopullisen vertailuarvon määräämisen esimerkiksi integraattorissa 54, jolloin mainittu nopeuden lopullinen vertailuarvo on mahdollista pienentää nollaan nolla-nopeuskäskyllä 55, joka kehitetään myöhemmin yksityiskohtaisesti selitettävällä tavalla. Integraattori 54 saa myös 15 dieselmoottorin kiihdytyskäskyn 45 (kuvio 1) jännitteensää-tötoimintamuodossa toimittaessa, kun magnetointikynnys saavutetaan. Integraattorin 54 lähtösignaali, joka muodostaa nopeuden lopullisen vertailuarvon johdetaan komparaattorille 56, joka on toteutettu operaatiovahvistimilla, vertailu-20 signaalin vertaamiseksi dieselmoottorin nopeuden mittaussignaaliin 57, joka saadaan takogeneraattorin avulla tai pää- tai apugeneraattorin taajuudesta. Komparaattorin 56 lähdössä mittausarvon 57 ja vertailuarvon välinen erotus 58 sallii lisäyskäskyn 60 antamisen vahvistimien 59 avulla, 25 jos mittausarvo on pienempi kuin vertailuarvo ja vastaavasti vähennyskäskyn 60 antamisen jos mittausarvo on suurempi kuin vertailuarvo. Lisäys- tai vähennyskäskyt 60 lähetetään dieselmoottorin ruiskutuspumpun asennoitinelimille ja käskyjen tehtävänä on ruiskutuksen täysin automaattinen lisäys 30 tai vähennys.
Apusäätötoiminnat vaadittavan tehon pienentämiseksi ylikuumenemistapauksessa tai ahtopaineen ollessa liian pieni suoritetaan sähkötehoon vaikuttamatta, mikäli moottorin teho sallii tämän.
35 Tätä tarkoitusta varten käytetään mikroprosessoria 61 9 73932 tai vastaavaa ahtopaineen minimirajan 62 määräämiseksi dieselmoottorin nopeuden funktiona käyttäen hyväksi dieselmoottorin nopeuden 63 mittausta (joka saadaan esimerkiksi tako-metrin avulla) ja painesignaali annetaan käyttäen ennalta 5 määrättyä painelakia P = f(nopeus N). Vertailusignaali 62 ja ahtopaineen mittaussignaali 64 (joka saadaan analogisella anturilla) syötetään komparaattoriin 65, joka vertaa mittaussignaalia 64 vertailusignaaliin 62 ja antaa mainittujen kahden signaalin 62 ja 64 välisen erotussignaalin 66. Ero-10 tussignaali 66 johdetaan operaatiovahvistimille 67 ja niiden tehtävänä on antaa korjauskäsky 51 mikroprosessorille 49. Korjauskäsky 51 on käsky siirtyä progressiivisesti dieselmoottorin nopeus-ruiskutuskäyrän (I = f(N) pienten ruis-kutusarvojen suuntaan niin kauan kuin paineen mittausarvo 15 64 on vertailuarvoa 62 pienempi.
Säädön lämpötilaohjauksen osalta komparaattori 68 vertaa signaalia 69, joka ilmaisee sähkötehoyksikön lämpötilan mittausarvon, lämpötilan vertailusignaaliin 70 ja antaa signaalin 71, joka ilmaisee signaalien 69 ja 70 välisen ero-20 tuksen. Erotussignaali 71 johdetaan operaatiovahvistimille 72, joiden tehtävänä on syöttää korjauskäsky 52 mikroprosessorille 49. Korjauskäsky 52 on käsky kiinteän arvon siirtämiseksi dieselmoottorin nopeus-ruiskutuskäyrän I = f(N) pienten ruiskutusarvojen suuntaan niin kauan kuin lämpötilan 25 mittausarvo 69 on suurempi kuin lämpötilan vertailuarvo 70.
Signaalit 66 ja 71, jotka ilmaisevat mittausarvon ja vertailuarvon välisen erotuksen, määräävät myös dieselmoottorin maksiminopeuskynnyksen paineen ja lämpötilan määräämissä rajoissa. Siten erotussignaali 66 syötetään vahvisti-30 melle 72, joka antaa dieselmoottorin maksiminopeuskynnyksen vertailusignaalin 73, jos paineen mittausarvo 64 on pienempi kuin vertailuarvo 62. Vastaavasti erotussignaali 71 syötetään vahvistimelle 74, joka antaa dieselmoottorin maksiminopeuskynnyksen vertailusignaalin 75, jos lämpötilan mittaus-35 signaali 69 on lämpötilan vertailutason 70 yläpuolella.
10 73932
Vertailusignaalit 73 ja 75 (dieselmoottorin maksimino-peuskynnykset) syötetään komparaattorille 76, joka vertaa vertailusignaaleja 73 ja 75 dieselmoottorin nopeuden mittaussignaaliin 77, jolloin mainittu komparaattori 76 antaa 5 dieselmoottorin nopeuden mittausarvon 77 ja toisen vertai- lusignaaleista 73 tai 75 välisen erotussignaalin 78. Erotus-signaali 78 sallii yhteisvertailuarvon 14 (kuvio 1) pienen-tämiskäskyn 16 kehittämisen vahvistimessa 79, jos dieselmoottorin nopeuden mittausarvo 77 on suurempi kuin toinen 10 vertailusignaaleista 73 tai 75. Erään edullisen ratkaisun mukaan pienentämiskäsky 16 voi olla pysyvä tai vain tilapäinen yhteisvertailuarvon 14 asettuessa alkuperäiselle tasolle, kun pienentämisen syy poistuu.
Siten vääntömomentin pienentämiset, jotka tarvitaan yli-15 kuumenemistapauksessa ja ahtopaineen ollessa liian pienen, aikaansaavat progressiivisen siirtymisen dieselmoottorin ruiskutus-nopeuskäyrän pienten ruiskutusarvojen suuntaan. Tehokäyrässä nopeuden funktiona tapahtuvan laskun kompensoimiseksi säädin ohjaa dieselmoottorin pyörintänopeuden kas-20 vamaan raja-arvoon 73 tai 75 vääntömomentin alenemisen kompensoimiseksi ja vakiotehon säilyttämiseksi moottorin ominaisuuksien rajoissa.
Nopeuden kasvun rajoittamiseksi dieselmoottorin saavuttaessa pyörintänopeusrajan laite pienentää ohjausvivusta 25 tulevaa yhteisvertailuarvoa siten, että dieselmoottorin mahdollisuuksia ei ylitetä. Aikaisemmissa järjestelmissä ylikuumeneminen tai ahtopaineen lasku aiheutti aina veturin tehon putoamisen. Esillä olevan keksinnön mukaisessa säätöjärjestelmässä mainittua systemaattista tehon laskua ei enää 30 esiinny paitsi dieselmoottorin maksiminopeudella.
Säätöjärjestelmään sisältyy myös laitteet dieselmoottorin valvonta- ja takometritietojen esittämiseksi. Näitä valvontaelimiä käsitellään tämän selityksen jäljellä olevassa osassa.
35 Mikroprosessorin 80 tai vastaavan avulla voidaan määrä- 11 73932 tä moottorin öljynpaineen alarajan vertailuarvo dieselmoottorin nopeuden funktiona määrätyn öljynpainekäyrän P = f (dieselmoottorin nopeus N) mukaisesti dieselmoottorin nopeuden mittaussignaali 100 vastaanotettaessa. Komparaattori 81 5 vertaa mittausarvoa 101 mikroprosessorin 80 kehittämään ver-tailusignaaliin ja antaa pysäytyskäskyn 83 vahvistimelle 82, jos mittausarvo 101 on pienempi kuin mikroprosessorin 80 kehittämä vertailusignaali. Pysäytyskäsky 83 siirretään dieselmoottorin pysäytysmuistiin 84, joka dieselmoottorin pysäy-10 tystapauksessa antaa mainitun käskyn elimelle 55. Pysäytys-muisti 84 tulee myös vaikuttavaksi tapauksessa, jossa saadaan dieselmoottorin nopeuden mittausarvon katoamissignaali 85 tai kuljettajan ohjaama ulkoinen pysäytyskäsky 86. Dieselmoottorin pysäytysmuisti 84 voidaan nollata nollauskäs-15 kyllä 87 käynnistyksessä. Dieselmoottorin pysäytysmuisti 84 antaa käskyn 88 dieselmoottorin pysäytysmerkin antamiseksi kuljettajalle.
Vahvistin 89 antaa dieselin ylinopeustiedon 90, kun mittausarvo on suurempi kuin vertailuarvo vastaanotettaessa 20 erotussignaali 92, joka saadaan komparaattorilta 93, joka vertaa dieselmoottorin nopeuden mittausarvoa 94 dieselin ylinopeuden vertailuarvoon 95. Ylinopeusmuisti 91, joka voidaan nollata käynnistyskäsky 87 vastaanotettaessa, säilyttää tiedon uuden käynnistyskäskyn antamiseen asti. Vahvis-25 tin 89 antaa myös pysäytyskäskyn muistille 84.
Komparaattori 96, joka vertaa nopeuskynnysten vertailu-arvoja 97 dieselmoottorin nopeuden mittausarvoon 94, antaa dieselmoottorin nopeuden kynnysinformaation 98.
Keksinnön mukainen säätöjärjestelmä suorittaa siten 30 useita tehtäviä. Veturissa se korvaa dieselmoottorin tehon- säätimen lisäksi myös päägeneraattorin magnetoinnin säätimen, liukumisenestolaitteen aktiivisen sähköisen osan, vakiono-peuslaitteen, dieselmoottorin nopeusmittarin (tulon kierros-lukumittarille ja nopeuskynnyksille mukaanluettuna diesel-35 moottorin ylinopeus) ja se mahdollistaa kaasuöljyn hetkellisen ja kumulatiivisen kulutuksen ilmaisimen aktivoinnin.

Claims (2)

12 73932 Patenttivaatimukset; 1. Säätöjärjestelmä veturia varten, jossa on dieselmoottori, joka käyttää päägeneraattoria, joka syöttää sähkötehoa veturia käyttäville vetomoottoreille, 5 johon säätöjärjestelmään sisältyy mainitun päägeneraat-torin antaman sähkötehon säätö (kuvio 1) ja dieselmoottorin tehon säätö (kuvio 2), tunnettu siitä, että mainittua sähkötehon säätöä (kuvio 1) ohjataan ainakin yhdellä ohjauslaitteella (1, 8), jota veturinkul-10 jettaja ohjaa ja joka asettaa yhteisvertailuarvon, josta yksityiset vertailuarvot (17,18,19) johdetaan ja joka määrää pääasiassa päägeneraattorin virran vertailu-arvon (17) , päägeneraattorin jännitteen vetailuarvon (19) , dieselmoottorin ruiskutuksen vertailuarvon (18) , 15 joita kutakin verrataan komparaattorissa (23,26,29) mainitun todellisen virran (24), jännitteen (30) tai ruiskutuksen (27) mittaussignaaliin, jolloin kukin mittausarvosta ja vertailuarvosta tuloksena olevista ero-tussignaaleista (25, 28, 31) syötetään integraattorille 20 (42) siten, että se antaa lisäävän käskyn päägeneraat- torin magnetointilaitteelle, jos mainitut mittaussignaalit ovat pienempiä kuin mainitut vertailuarvot ja vähentävän käskyn, jos ainakin yksi mainituista mittaussignaaleista on suurempi tai yhtäsuuri kuin vastaa-25 va vertailuarvo ja että dieselmoottorin tehon säätö (kuvio 2) tapahtuu automaattisesti määräämällä tilapäinen vertailutaso dieselmoottorin nopeudelle dieselmoottorin kaasuöljyn ruiskutuksen mittausarvon (50) avulla määrätyn nopeus-ruiskutuslain mukaisesti ja tämän jäl-30 keen dieselmoottorin nopeuden pysyvä vertailuarvo dieselmoottorin nopeuden ulkoisen vertailuarvon (53) integroinnin jälkeen, jolloin mainittua pysyvää nopeuden 13 73932 vertailuarvoa verrataan dieselmoottorin todellisen nopeuden mittaussignaaliin (57) komparaattorissa (56) , joka antaa käskyt ruiskutuspumpun asennoitinlaitteelle (60) , nimittäin ruiskutusta lisäävän käskyn, jos mai-5 nittu dieselmoottorin todellisen nopeuden mittaussignaali on pienempi kuin mainittu dieselmoottorin nopeuden pysyvä vertailuarvo ja vähentävän käskyn, jos mainittu dieselmoottorin todellisen nopeuden mittaussignaali on suurempi kuin mainittu dieselmoottorin no-10 peuden pysyvä vertailuarvo. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säätöjärjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu ohjauslaite on pulssilähetin (1) ja/tai analogialähetin. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säätöjärjestelmä, 15 tunnettu siitä, että mainittu ohjauslaitteen (1,8) antama yhteisvertailuarvo voi saada pienentämis-käskyn (16), jos ahtopaine ei ole riittävä tai jos dieselmoottori ylikuumenee. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen säätöjärjestelmä, 20 tunnettu siitä, että dieselmoottorin nopeuden tilapäisen vertailuarvon (49) antavat elimet voivat saada käskyn (51, 52) siirtyä progressiivisesti dieselmoottorin nopeus-ruiskutuskäyrän pienempien ruiskutu-sarvojen suuntaan liian pienillä ahtopaineilla tai 1ii— 25 an suurilla dieselmoottorin lämpötiloilla. 14 Paten tkrav: 7 3 9 3 2
1. Regleringssystem för ett lokomotiv med en dieselmotor, som driver en huvudgenerator, som matar elektrisk energi till de drivmotorer som driver lokomotivet/ vilket regleringssys-tem omfattar regiering av den elektriska effekten fran hu-vudgeneratorn (Fig. 1) och regiering av dieselraotorns effekt (Fig.
2), kännetecknat därav, att nämnda regiering av den elektriska effekten (Fig. 1) styrs av lokomotiv-föraren med minst ett styranordning (1, 8), och vilken stäl-ler ett multipelreferensvärde, fran vilket enskilda referens-värden (17, 18, 19) härleds, och vilket i huvudsak ger ett strömreferensvärde (17), huvudgeneratorn ett spänningsrefe-rensvärde (19) för huvudgeneratorn, ett insprutningsreferens-värde (18) för dieselmotorn, vilka värden jämförs i en kom-parator (23, 26, 29) med en mätsignal för den verkliga ström-men (24), spänningen (30) eller insprutningen (27), varvid varje differenssignal (25, 28, 31) erhallen frän mätvärdet och referensvärdet mätäs i en integrator (42) sä att denna ger en order om ökning tili huvudgeneratorns magnetiserings-anordning, om de nämnda mätsignalerna är mindre än de nämnda referensvärdena och en order om minskning om, atminstone en av de nämnda mätsignalerna är större än eller lika stor som motsvarande referensvärde, och att dieselmotorns effektregle-ring (Fig. 2) sker automatiskt genom etablering av en tempo-rär referensnivl för dieselmotorns hastighet pt basen av en förutbestämd hastighets-insprutningslag bestämd pa basen av ett mätvärde (50) för insprutning av gasolja i dieselmotorn, och därefter ett permanent hastighetsreferensvärde för dieselmotorn efter integrering av ett yttre hastighetsreferensvärde (53) för dieselmotorn, varvid nämnda permanenta hastighetsreferensvärde jämförs med en mätsignal (57) för dieselmotorns verkliga hastighet i en komparator (56), vilken ger order till en insprutningspumps ställanordning (60), nämli-gen en order om ökning av insprutningen om den nämnda mät-signalen för dieselmotorns verkliga hastighet är mindre än
FI830983A 1982-03-26 1983-03-23 Regleringssystem foer ett dieselelektriskt lokomotiv. FI73932C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8205162 1982-03-26
FR8205162A FR2523912A1 (fr) 1982-03-26 1982-03-26 Systeme de regulation de locomotive diesel electrique

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI830983A0 FI830983A0 (fi) 1983-03-23
FI830983L FI830983L (fi) 1983-09-27
FI73932B FI73932B (fi) 1987-08-31
FI73932C true FI73932C (fi) 1987-12-10

Family

ID=9272421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI830983A FI73932C (fi) 1982-03-26 1983-03-23 Regleringssystem foer ett dieselelektriskt lokomotiv.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4482813A (fi)
EP (1) EP0090325B1 (fi)
JP (1) JPS58179103A (fi)
AT (1) ATE21499T1 (fi)
CA (1) CA1195758A (fi)
DE (1) DE3365392D1 (fi)
ES (1) ES521011A0 (fi)
FI (1) FI73932C (fi)
FR (1) FR2523912A1 (fi)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4498016A (en) * 1983-08-04 1985-02-05 Caterpillar Tractor Co. Locomotive governor control
FR2574479B1 (fr) * 1984-12-11 1987-01-02 Alsthom Atlantique Dispositif electronique pour le pilotage d'un ensemble comprenant un moteur diesel entrainant un generateur alimentant un moteur electrique
US4634887A (en) * 1985-06-24 1987-01-06 General Electric Company Load rate limiting means for a locomotive engine
US4853553A (en) * 1987-10-30 1989-08-01 Hosie Alan P Dual mode diesel electric power system for vehicles
DE4000678A1 (de) 1990-01-11 1991-07-18 Magnet Motor Gmbh Kraftfahrzeug mit verbrennungsmotor, stromgenerator, schwungradspeicher und antriebselektromotor
US5030898A (en) * 1990-03-30 1991-07-09 General Electric Company Variable voltage limit control for an electric propulsion system
JPH0619307B2 (ja) * 1990-12-30 1994-03-16 株式会社堀場製作所 自動車自動運転ロボットの制御方法
US5373219A (en) * 1992-03-31 1994-12-13 General Electric Company Control system for an electrically propelled traction vehicle
US5280223A (en) * 1992-03-31 1994-01-18 General Electric Company Control system for an electrically propelled traction vehicle
JP4364651B2 (ja) * 2004-01-07 2009-11-18 三菱電機株式会社 昇圧装置及びモータ制御装置
US8324846B2 (en) 2008-09-15 2012-12-04 Caterpillar Inc. Electric drive retarding system and method
US7996163B2 (en) 2008-09-15 2011-08-09 Caterpillar Inc. Method and apparatus for detecting a short circuit in a DC link
US8253357B2 (en) 2008-09-15 2012-08-28 Caterpillar Inc. Load demand and power generation balancing in direct series electric drive system
US7956762B2 (en) 2008-09-15 2011-06-07 Caterpillar Inc. Method and apparatus for power generation failure diagnostics
US8054016B2 (en) 2008-09-15 2011-11-08 Caterpillar Inc. Retarding energy calculator for an electric drive machine
US7918296B2 (en) 2008-09-15 2011-04-05 Caterpillar Inc. Cooling system for an electric drive machine and method
US8140206B2 (en) 2008-09-15 2012-03-20 Caterpillar Inc. Engine load management for traction vehicles
US9063202B2 (en) 2008-09-15 2015-06-23 Caterpillar Inc. Method and apparatus for detecting phase current imbalance in a power generator
US8410739B2 (en) * 2008-09-15 2013-04-02 Caterpillar Inc. Method and apparatus for determining the operating condition of generator rotating diodes
US7795825B2 (en) 2008-09-15 2010-09-14 Caterpillar Inc Over-voltage and under-voltage management for electric drive system
US8626368B2 (en) 2010-09-07 2014-01-07 Caterpillar Inc. Electric drive power response management system and method
CN103095203A (zh) * 2012-03-15 2013-05-08 戚墅堰机车车辆厂工业公司 内燃机车电压调整器
WO2014067120A1 (zh) * 2012-11-01 2014-05-08 广东西电动力科技股份有限公司 一种基于arm的多处理器柴油发电机组控制器
US9887655B2 (en) * 2016-05-31 2018-02-06 Infineon Technologies Ag Excitation current-limited power generator
US11444462B2 (en) * 2021-02-04 2022-09-13 Honeywell International Inc. Power generation system for wide speed range applications

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2247010A (en) * 1939-04-14 1941-06-24 American Window Glass Co Filming feeder
CH374383A (fr) * 1961-10-20 1964-01-15 Adoutte Roland Installation de traction Diesel-électrique
US3325650A (en) * 1964-04-22 1967-06-13 Woodward Governor Co Alternator control system
BE652830A (fr) * 1964-09-09 1965-03-09 Acec Dispositif régulateur pour locomotive diesel-électrique
CH431606A (de) * 1965-03-05 1967-03-15 Sulzer Ag Regelsystem für dieselelektrische Triebfahrzeuge
US3565202A (en) * 1968-12-20 1971-02-23 Caterpillar Tractor Co Control system for electric vehicle drive
US3878400A (en) * 1973-04-30 1975-04-15 Gen Electric Excitation control arrangement for diesel-electric propulsion systems
JPS6027280B2 (ja) * 1973-10-08 1985-06-28 株式会社日立製作所 内燃機関発電機の励磁装置
US4292531A (en) * 1977-12-27 1981-09-29 General Electric Company Electrical propulsion process and system for a traction vehicle with an on-board source of power

Also Published As

Publication number Publication date
ES8402212A1 (es) 1984-01-16
EP0090325B1 (fr) 1986-08-20
FI830983L (fi) 1983-09-27
ATE21499T1 (de) 1986-09-15
ES521011A0 (es) 1984-01-16
FR2523912B1 (fi) 1984-04-27
JPH0311161B2 (fi) 1991-02-15
JPS58179103A (ja) 1983-10-20
FI73932B (fi) 1987-08-31
DE3365392D1 (en) 1986-09-25
CA1195758A (fr) 1985-10-22
EP0090325A1 (fr) 1983-10-05
FR2523912A1 (fr) 1983-09-30
FI830983A0 (fi) 1983-03-23
US4482813A (en) 1984-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI73932C (fi) Regleringssystem foer ett dieselelektriskt lokomotiv.
US4498016A (en) Locomotive governor control
US5629567A (en) Speed control system for an AC locomotive
DE68911681T2 (de) Differentielle schlupfregelung für lokomotivräder.
DE69109955T2 (de) Temperatursteuerungssystem für Motoren und Leistungsbestandteile eines Material-Handhabungsfahrzeuges.
KR940000302A (ko) 차량의 구동 유니트에서 발생하는 토오크를 제어하는 장치
GB1465369A (en) Electric vehicle having programmed field control fo separately excited dc drive motor
US4924395A (en) Synchronous wheel slip strategy for a locomotive governor
US4668872A (en) Electronic control system for a diesel engine, generator and electric motor power train
EP0500906B1 (en) Locomotive dynamic brake control
US4378517A (en) Method and apparatus for controlling the energization of an electric motor
EP3309377B1 (en) System and method for controlling engine operation
JP2009520453A (ja) 電動機の制御方法および装置
JPS6143535B2 (fi)
US10804827B2 (en) Closed-loop-controlled voltage generating apparatus and method for operating a closed-loop-controlled voltage generating apparatus
FI69504C (fi) Anordning foer begraensning av fraon ett hydraulaggregat uttagbar effekt
KR900003799B1 (ko) 제어 시스템
JPH11148416A (ja) 車両の運転変数の制御方法および装置
ITMI970106A1 (it) Procedimento e dispositivo per regolare rispettivamente limitare la velocita' di marcia di un veicolo
RU2750943C1 (ru) Способ регулирования электрической передачи тепловоза в режиме электрического тормоза
SU1219425A1 (ru) Устройство дл регулировани напр жени т гового генератора тепловоза
CA1139831A (en) Drive equipment
SU1181909A1 (ru) Устройство дл регулировани т гового электропривода автономного транспортного средства
JPS6139886A (ja) インバ−タ制御装置
JP2003269197A (ja) 内燃機関における加速ペダルの制御方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: SOCIETE ANONYME ALSTHOM-ATLANTIQUE