RU1827669C - Устройство дл охлаждени силовой установки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам авторегулировани  охлаждени  силовых установок т гового оборудовани  электровозов переменного тока. Цель изобретени  снижение теплопотерь в приводном асинхронном короткозамкнутом двигателе привода вентил тора при регулировании частоты его вращени  изменением величины напр жени  его питани . Предложено в устройство дл  охлаждени  силовой установки перед вентил тором установить дросселирующий аппарат, управл ющий вход которого подключен к выходу исполнительного механизма, вход которого соединен с выходом сумматора, к входу которого подключены выходы источника опорного напр жени  и датчика напр жени  питани , вход которого соединен с выходом тиристорного фазового преобразовател  напр жени . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам авторегулировани  охлаждени  силовых установок т гового электрооборудовани  электровозов переменного тока, в которых в качестве регул тора используетс  фазовый тиристорный преобразователь напр жени  питани  асинхронных двигателей вентил торов в системе охлаждени  силовых установок.

Цель изобретени  - снижение тепловых потерь и нагревани  приводного электродвигател  вентил тора, в первую очередь, асинхронного короткозамкнутого переменного тока.

На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит силовую установку 1, например, электроустановку электровоза переменного тока, вентил тор 2 с входным 3 и выходным 4 воздуховодами, св занный с приводным двигателем 5, трехходовые клапаны 6 и 7, дополнительный воздуховод 8, исполнительные механизмы 9, 24, датчики 10 и 11 соответственно температуры силовой установки и окружающей среды, источники 12, 13 и 26 опорного напр жени , сумматоры 14, 15, 16 и 25, усилитель 17, блок управлени  18, например, состо щий из преобразовател  напр жени  -угол включени  тиристоров 19 и формировател  20 управл ющих импульсов, блок 21 исполнительных элементов, например, фазовый тиристорный преобразователь с трем  парами встречно параллельно включенных тиристоров, датчик 22 напр жени  питани , дросселирующий аппарат 23.

Устройство работает следующим образом .

В диапазоне тепловых нагрузок т гового оборудовани  силовых электроустановок 1 и отвечающим им значени м расходов (месл

с

со го VI о

о

О

нее 0,75 номинального значени ), а также напр жени  питани  приводного электродвигател  5 дроссельный аппарат 23 находитс  в одном, прикрывающем живое сечение входа 3 вентил тора 2. Сигнал дат- чика 10 температуры Utcy, пропорциональный температуре силовой установки 1, поступает на суммирующий вход сумматора

14,на вычитающие входы которого поступают сигнал источника 12 опорного напр же- ни  Utycr и сигнал датчика 11 температуры UtoKp, пропорциональный температуре окружающей среды. Выходной сигнал сумматора 14 A Ut Utcy - Utycr - UtoKp поступает

на усилитель 17, который представл ет со- бой усилитель с ограничением. Выходной сигнал датчика 11 температуры Utoxp также поступает на вычитающий вход сумматора

15, на другой вычитающий вход которого поступает сигнал с выхода датчика 22 на- пр жени  питани  Uoc. з на суммирующий вход сумматора 15 поступает сигнал источника 13 опорного напр жени  Uycr. Выходной сигнал сумматора 15 A U Uycr- Uoc

- UtoKp поступает на вычитающий вход сум- матора 16, на суммирующий вход которого поступает сигнал с выхода усилител  17 Utebix. Выходной сигнал сумматора 16 A Uy A Utsbix - AU поступает на вход блока 18 управлени , где с помощью преоб- разовател  напр жение - угол включени  тиристоров 19 и формировател  20 управл ющих импульсов преобразуетс  в сигнал уп- равлени  тиристорами, блока 21

вспомогательных элементов, регулирующих

частоту вращени  вентил тора 2 через приводной асинхронный двигатель 5.

Сумма сигналов с выхода источника 13 опорного напр жени  и с выхода датчика 11 .температуры окружающей среды представ- л ет собой измен ющую уставку, привод щую к изменению крутизны регулировочной характеристики приводного асинхронного двигател  5, что повышает точность поддержани  температуры силовой установки 1 в зимний период, когда увеличиваетс  плотность охлаждающего воздуха и его теплоем- кость. Дл  дальнейшего повышени  точности поддержани  температуры силовой установки 1 выходной сигнал датчика 22 напр жени  питани  через исполнительный механизм 9 воздействует на трехходовые клапаны 6 и 7, установленные на соответствующих воздуховодах. Клапаны 6 и 7 вместе с воздуховодом 8 позвол ют из- менить соотношение количества поступающего снаружи воздуха к полному расходу воздуха через вентил тор 2. В одном из крайних положений клапанов б и 7 весь объ

5

0

5 0

5

0 5 0 5

ем воздуха, продуваемого через вентил тор 2 соответственно через силовую установку 1, поступает снаружи через воздуховод 3 и затем выбрасываетс  наружу воздуховод 4. В другом крайнем положении клапанов 6 и. 7 воздух снаружи не забираетс , а циркулирует через воздуховод 8. что приводит к снижению интенсивности охлаждени  силовой установки 1.

В диапазоне расходов до 66% номинального значени  регулировани  осуществл етс  изменением числа оборотов рабочего колеса вентил тора, во всем диапазоне его частот вращени  вплоть до номинального значени .

При достижении расхода воздуха вентил тором 2, необходимого дл  поддержани  заданного теплового режима силовой установки 1 выше значени  66% номинального расхода и, отвечающего его значени  напр жени  датчика 22, дроссельный аппарат 23 переключаетс  в другое крайнее положение , в котором регулирование подачи вентил тора происходит по его дроссельной характеристике при, например, номинальной частоте вращени .

Установленный во входном воздуховоде перед вентил тором дросселирующий аппарат 23, переключаетс  ступенчато исполнительным механизмом 9, например, электропневматическим клапаном, по сигналу , поступающему с выхода сумматора 25,  вл ющемус  результатом сравнени  сигналов 5, поступающих на его вход с выхода датчика напр жени  питани  и с выхода источника опорного напр жени . В исходном состо нии работы системы авторегулировани  дросселирующий аппарат находитс  в положении, сокращающем подачу вентил тора до 66% от ее значени  при номинальной частоте вращени . В процессе роста тепловой нагрузки электрооборудовани  происходит необходимое изменение подачи вентил тора, которое обеспечиваетс  увеличением частоты вращени . Когда напр жение на выходе датчика питани  превосходит напр жение на выходе источника опорного напр жени  на выходе источника опорного напр жени  сумматор 25 вырабатывает управл ющий сигнал на переключение дросселирующего аппарата 23 исполнительным механизмом 24 в положение , соответствующее номинальной подаче вентил тора. В результате происходит ступенчатое изменение подачи вентил тора от 66% ее номинального значени  до номинала , а во всем преимущественном диапазоне тепловых нагрузок электрооборудовани  подача воздуха в процессе авторегулировани  его охлаждени  осуществл етс  плавно

при значительном снижении нагрузки на валу вентил тора при номинальной частоте вращени , а следовательно, и потерь тепло- ты в приводном асинхронном электродвига- теле.

Устройство дл  охлаждени  силовой установки с фазовым тиристорным регул тором напр жени  асинхронного электродвигател  вентил тора и дроссельным аппаратом, установленным на входе последнего обеспечивает снижение тепловых потерь и нагревани  основных элементов приводного электродвигател , уменьшение электропотреблени  и высокую точность поддержани  заданной темпе- ратуры. Существенно расшир ютс  возможности применени  системы фазового авторегулировани  охлаждени  в силовых электроустановках устройств электрической т ги при одновременном проведении настройки подачи вентил торов дл  ликвидации избыточного охлаждени  в номинальном режиме.

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   Устройство дл  охлаждени  силовой установки , содержащее датчик температуры силовой установки, первый источник опорного напр жени , датчик температуры окружающей среды и первый сумматор, подключенный первым входом к выходу датчика температуры силовой установки, вторым входом - к выходу первого источни- ка опорного напр жени , а третьим входом - к выходу датчика температуры окружающей среды, последовательно включенные второй источник опорного напр жени , вто- рой сумматор, третий сумматор, блок управлени  и блок исполнительных элементов,

   установленный в цепи питани  приводного двигател  вентил тора и подключенный к входу датчика напр жени  питани , первый выход которого подключен к входу первого исполнительного механизма и второму входу второго сумматора, соединенного третьим входом с выходом датчика температуры окружающей среды, а также св занный с приводным двигателем вентил тор с входным и выходным воздуховодами, на входном воздуховоде которого установлена силова  установка, первый и второй трехходовые клапаны, установленные соответст- веннана входном и выходном воздуховодах вентил тора, причем первый трехходовой клапан установлен до силовой установки, второй вход воздушного потока первого трехходового клапана св зан дополнительным воздуховодом с вторым выходом воздушного потока второго трехходового клапана, управл ющие входы обоих трехходовых клапанов подключены к выходу первого исполнительного механизма, а выход первого сумматора подключен к второму входу третьего сумматора через усилитель, отличающеес  тем, что. с целью снижени  тепловых потерь в приводном электродвигателе вентил тора, оно содержит дросселирующий аппарат, установлем- ный на входном воздуховоде перед вентил тором, и последовательно соединенный третий источник опорного напр же- ни , четвертый сумматор и второй исполнительный механизм, причем выход исполнительного механизма подключен к управл ющему входу дросселирующего аппарата, а второй вход четвертого сумматора подключен к второму выходу датчика напр жени  питани .