RO122050B1 - Sistem de pornire a motoarelor diesel de pe vehiculele feroviare - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un sistem de pornire a unui motor diesel cu care este echipat un vehicul feroviar. Sistemul conform invenţiei cuprinde un generator (1) de curent continuu, folosit pentru antrenarea unui motor diesel (2), alimentat de la o baterie (4) de acumulatori, prin intermediul unui variator (3) de tensiune continuă şi prin cel al unor contacte (5) comandate prin intermediul unui bloc (7) de comandă, de către un subsistem (6) cu microcontroler, care primeşte nişte semnale (i1, i3, i2, i4, ii-j şi id) privind temperatura motorului diesel (2), turaţia acestuia, curentul depornire absorbit de generator (1), temperatura bateriei (4), de la nişte traductoare (8, 10, 9 şi12), de la o interfaţă (11), respectiv, de la variatorul (3) de tensiune continuă, generatorul (1) de curent continuu având, la pornire, funcţiade motor de curent continuu, dispunând de o excitaţie (14) în serie şi de o altă excitaţie (15), alimentate printr-o diodă (16) de sens, asigurându-se limitarea la valori reduse a curentuluide pornire (ipp) şi o caracteristică de pornireprestabilită, corectată în timp real, pentru opornire optimă a motorului diesel (2).

Description

Invenția se referă la un sistem de pornire a motoarelor diesel de pe vehiculele feroviare.

Se cunosc sisteme de pornire a motoarelor diesel, care utilizează un demaror pneumatic, alimentat de la un rezervor de aer comprimat al vehiculului, sau care utilizează generatorul de curent continuu ca demaror (motor) electric, cuplat la bateria de acumulatori, prin intermediul unor contacte electrice, având în circuit o rezistență de pornire serie.

Aceste sisteme prezintă următoarele dezavantaje:

- necesită o sursă de aer comprimat de rezervă, care are o capacitate limitată, astfel că, în cazul încercărilor repetate de pornire sau după o perioadă de staționare îndelungată, nu mai asigură puterea mecanică necesară pornirii motorului diesel;

- pentru o pornire reușită, este necesară o presiune peste o valoare limită;

- întreținere complicată a demarorului pneumatic;

- șoc de curent mare, datorită cuplării directe la bateria de acumulatori, a motorului de curent continuu care antrenează motorul diesel, cu efecte negative asupra bateriei și motorului electric;

- șocuri mecanice foarte mari, în momentul pornirii, pentru întregul ansamblu motor diesel-generator de curent continuu;

- nu se poate asigura o rotire progresivă, controlată, a motorului diesel, în scopul realizării condițiilor de ungere optime.

Scopul invenției este de a limita șocurile de curent și șocurile mecanice din momentul inițial al pornirii, printr-o rotire progresivă și controlată, asigurându-se condiții optime de ungere.

Problema pe care o rezolvă invenția este: limitarea la valori reduse a curentului absorbit de generatorul de curent continuu, folosit ca motor, la pornirea motorului diesel, asigurarea unei caracteristici de pornire n = f(t) prestabilită și corectată în timp real, pentru pornirea optimă a motorului diesel.

Soluția tehnică, propusă pentru rezolvarea problemei tehnice, este utilizarea unei arhitecturi cu microcontroler și a excitațiilor serie și separată, ale generatorului de curent continuu, utilizat în faza de pornire ca motor de curent continuu, cuplat cu motorul diesel.

Sistemul de pornire a motoarelor diesel de pe vehiculele feroviare, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că, pentru antrenarea motorului diesel, în faza de pornire a acestuia, se utilizează generatorul de curent continuu, existent pe locomotivă, conectat ca motor de curent continuu cu excitație serie și separată, alimentat de la bateria de acumulatori, prin intermediul unui variator de tensiune continuă, comandat de către un subsistem cu microcontroler, pe baza informațiilor privind temperatura motorului diesel, curentul de pornire absorbit de generatorul în regim de motor de curent continuu, turația motorului diesel și temperatura bateriei. Aceste informații sunt obținute cu ajutorul unor traductoare.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu figura care reprezintă schema electrică de principiu a sistemului pentru pornirea motorului diesel.

Generatorul de curent continuu 1, existent pe vehiculul feroviar, are la pornire rol de motor de curent continuu cu excitație serie 14 și separată 15, alimentată prin dioda de sens 16, folosit pentru antrenarea motorului diesel 2 în perioada de pornire. Acesta este alimentat cu tensiune variabilă de la un variator de tensiune continuă 3, alimentat de la bateria de acumulatori 4, prin intermediul unor contacte 5.

Comanda variatorului de tensiune continuă 3 și a contactelor 5 este realizată prin intermediul semnalelor x_c2, respectiv x_c1, generate de blocul de comandă 7, controlat de subsistemul cu microcontroler 6, cu ajutorul semnalelor u_m. Subsistemul cu microcontroler 6 primește semnalul i,, privind temperatura motorului diesel 2, prin intermediul traductorului de temperatură 8, semnalul i₂ reprezentând curentul de pornire absorbit de motorul de curent

RO 122050 Β1 continuu 1, prin intermediul traductorului de curent 9, semnalul i₃ privind turația motorului 1 diesel 2, prin intermediul traductorului 10, semnalul i_H reprezentând stările echipamentelor din locomotivă, prin intermediul interfeței 11, semnalul i₄ privind temperatura bateriei 4, prin 3 intermediul traductorului de temperatură 12 și semnalul i_d privind starea de funcționare a variatorului de tensiune continuă 3. 5

După încheierea procesului de pornire, subsistemul cu microcontroler 6, prin intermediul blocului de comandă 7, comandă deschiderea contactelor 5, prin care se deco- 7 nectează generatorul de curent continuu 1, de la variatorul de tensiune continuă 3, alimentat în continuare, prin intermediul semnalului i_g, de la generatorul auxiliar 13, antrenat de 9 motorul diesel 2 și comandat în mod corespunzător, pentru controlul încărcării bateriilor 4.

Invenția prezintă următoarele avantaje: 11

- asigură o rotire progresivă, controlată, a motorului diesel 2;

- limitarea curentului absorbit de mașina de curent continuu 1, cu rol de motor de 13 lansare a motorului diesel 2, la valori reduse, prin utilizarea excitației separate;

- creșterea duratei de viață a bateriilor 4, prin limitarea curentului de pornire și prin 15 controlul procesului de încărcare;

- reducerea uzurii motorului diesel 2, prin asigurarea condițiilor optime de pornire, pe 17 baza informațiilor privind temperatura motorului diesel 2 și turația acestuia;

- creșterea duratei de viață a contactelor electrice de separare 5, prin comanda 19 acestora când curentul are valoare mică;

- se reduce riscul incendiilor în blocul de aparate, datorită comutației contactelor 5 21 la curenți mici;

- permite controlul procesului de încărcare a bateriilor 4, după încheierea pornirii 23 motorului diesel 2.

Claims (1)

1. Revendicări

   1. Sistem de pornire a motoarelor diesel de pe vehiculele feroviare, alcătuit dintr-un generator de curent continuu (1), folosit pentru antrenarea unui motor diesel (2), alimentat 29 cu o tensiune variabilă de la un variator de tensiune continuă (3), conectat la o baterie de acumulatori (4), prin intermediul unor contacte (5), comanda variatorului de tensiune continuă 31 (3) se face cu un semnal (x_c2), iar a contactelor (5) realizându-se prin intermediul unui semnal (x_c1), generate de un bloc de comandă (7), controlat cu semnale (u_m), de către un 33 subsistem cu microcontroler, care primind semnale (ή), privind temperatura motorului diesel (2), prin intermediul unui traductor de temperatură (8, (i₂), privind curentul de pornire absorbit 35 de motorul de curent continuu (1), prin intermediul unui traductor de curent (9), (i₃), privind turația motorului diesel (2), prin intermediul unui traductor de turație (10), (i_N), privind stările 37 echipamentelor din locomotivă, prin intermediul unei interfețe (11), (i₄), privind temperatura bateriei (4), prin intermediul unui traductor de temperatură (12), (i_d), privind starea de 39 funcționare a variatorului de tensiune continuă (3), caracterizat prin aceea că generatorul de curent continuu (1) are la pornire funcția de motor de curent continuu, dispunând de o 41 excitație serie (14) și de o alta, separată (15), alimentată printr-o diodă de sens (16), asigurându-se limitarea la valori reduse a curentului de pornire (i_p) și o caracteristică de 43 pornire n=f(t) prestabilită, corectată în timp real, pentru o pornire optimă a motorului diesel (2). 45

   RO 122050 Β1

   1 2. Sistem conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că subsistemul cu microcontroler (6), după încheierea procesului de pornire, prin intermediul blocului de comandă 3 (7), asigură, prin semnalul (x_c1), deschiderea contactelor (5), deconectând generatorul de curent continuu (1) de la variatorul de tensiune (3), alimentat printr-un semnal (i_g) de către 5 un generator auxiliar (13), antrenat de motorul diesel (2) și comandat pentru controlul încărcării bateriei (4).

   7 3. Sistem conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, pentru asigurarea cuplului necesar pornirii motorului diesel (2) la valori reduse ale curentului de pornire (i_p), se

   9 utilizează excitația serie (14) și excitația separată (15) a generatorului de curent continuu (1), prin dioda de sens (16).