RU2205114C1 - Method to control electrical transmission of diesel locomotive - Google Patents
Method to control electrical transmission of diesel locomotive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2205114C1 RU2205114C1 RU2001130698/28A RU2001130698A RU2205114C1 RU 2205114 C1 RU2205114 C1 RU 2205114C1 RU 2001130698/28 A RU2001130698/28 A RU 2001130698/28A RU 2001130698 A RU2001130698 A RU 2001130698A RU 2205114 C1 RU2205114 C1 RU 2205114C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traction generator
- traction
- generator
- measured
- heat engine
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к способу регулирования электропередачи тепловозов с автономным тепловым двигателем, тяговым генератором и электродвигателями постоянного тока. The invention relates to railway transport, and in particular to a method for regulating the power transmission of diesel locomotives with an autonomous heat engine, a traction generator and direct current electric motors.
Известен способ регулирования электропередачи тепловозов, заключающийся в том, что задают частоту вращения теплового двигателя, приводящего во вращение генератор, измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя, соответствующее текущему значению его частоты вращения, измеряют текущую частоту вращения теплового двигателя, суммируют сигнал, пропорциональный измеренному положению дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя, и сигнал, пропорциональный измеренной частоте вращения теплового двигателя, результат суммирования принимают за уставку, измеряют напряжение тягового генератора, измеряют токи тяговых двигателей, выделяют сигнал, пропорциональный максимальному измеренному току, суммируют сигнал, пропорциональный измеренному напряжению тягового генератора, и сигнал, пропорциональный максимальному измеренному току тягового двигателя, результат суммирования сравнивают с уставкой и по величине рассогласования изменяют ток возбуждения тягового генератора /Б.И. Вилькевич. "Автоматическое управление электрической передачей тепловозов". - М.: Транспорт, 1978, с.39-41/. A known method of regulating the power transmission of diesel locomotives, which consists in setting the frequency of rotation of the heat engine driving the generator, measuring the position of the metering body of the fuel supply of the speed controller and the load of the heat engine, corresponding to the current value of its speed, measuring the current speed of the heat engine, summing up signal proportional to the measured position of the metering body of the fuel supply of the speed controller and the load of the heat engine For, the signal proportional to the measured speed of the heat engine, the summation result is taken as the set point, the voltage of the traction generator is measured, the currents of the traction motors are measured, a signal proportional to the maximum measured current is extracted, the signal proportional to the measured voltage of the traction generator is summed, and the signal proportional to the maximum the measured current of the traction motor, the result of the summation is compared with the setpoint and the magnitude of the mismatch changes the excitation current of the traction motor Nerator / B.I. Vilkevich. "Automatic control of electric transmission of diesel locomotives." - M .: Transport, 1978, p. 39-41 /.
Недостатком способа является то, что при боксовании одной или нескольких осей локомотива возбуждение генератора изменяют в зависимости от максимального тока одного из тяговых электродвигателей, имеющего в данный момент наименьшую склонность к боксованию, т.е. стабилизируют напряжение тягового генератора. The disadvantage of this method is that when boxing one or several axes of a locomotive, the excitation of the generator is changed depending on the maximum current of one of the traction motors, which currently has the least tendency to boxing, i.e. stabilize the voltage of the traction generator.
При появлении хотя бы на короткое время одновременного боксования всех колесных пар локомотива происходит срыв режима стабилизации напряжения и переход боксования в разносное. When at least for a short time the simultaneous blocking of all wheel pairs of the locomotive occurs, the voltage stabilization mode is disrupted and the boxing transitions to the stand-alone one.
Известен способ регулирования электрической передачи тепловоза путем регулирования напряжения тягового генератора, принятый за прототип, заключающийся в том, что задают частоту вращения теплового двигателя (дизеля), приводящего во вращение генератор, измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя, соответствующее текущему значению его частоты вращения, измеряют напряжение тягового генератора, сравнивают его с величиной уставки напряжения тягового генератора и по величине рассогласования изменяют ток возбуждения генератора, задают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя пропорционально заданной частоте вращения теплового двигателя, сравнивают его с измеренным положением, величину их рассогласования интегрируют по времени и принимают за величину уставки напряжения тягового генератора /SU, авторское свидетельство 925693, кл. В 60 L 11/02, опублик. в 1982 г./. A known method of regulating the electric transmission of a locomotive by adjusting the voltage of the traction generator, adopted as a prototype, which consists in setting the frequency of rotation of the heat engine (diesel engine) driving the generator, measuring the position of the metering body for the fuel supply of the speed controller and the load of the heat engine corresponding to the current the value of its speed, measure the voltage of the traction generator, compare it with the value of the voltage setting of the traction generator and cause the mismatch, change the excitation current of the generator, set the position of the metering body for the fuel supply of the speed controller and the load of the heat engine in proportion to the set speed of the heat engine, compare it with the measured position, the value of their mismatch is integrated over time and take the magnitude of the voltage setting of the traction generator / SU, author certificate 925693, cl. In 60 L 11/02, published. in 1982 /.
Недостатком известного способа является то, что переходные процессы в электрической передаче мощности имеют колебательный характер, что обусловлено наличием больших постоянных времени в электромеханических элементах системы. Введение корректирующих обратных связей в системах регулирования тяговой электрической передачи улучшает устойчивость в системе, но приводит к нарушению принципа формирования характеристик постоянного напряжения тягового генератора, что, в свою очередь, снижает тяговые свойства тепловоза в режимах боксования. The disadvantage of this method is that the transients in the electric power transmission are oscillatory in nature, due to the presence of large time constants in the electromechanical elements of the system. The introduction of corrective feedbacks in the control systems for traction electric transmission improves stability in the system, but leads to a violation of the principle of forming the constant voltage characteristics of the traction generator, which, in turn, reduces the traction properties of the locomotive in boxing modes.
Техническим результатом изобретения является повышение тяговых свойств тепловоза при быстрых изменениях нагрузки (например, боксовании) за счет устранения колебательности в системе регулирования тяговой электрической передачи тепловоза. The technical result of the invention is to increase the traction properties of the locomotive with rapid changes in load (for example, boxing) by eliminating fluctuations in the control system of the traction electric transmission of the locomotive.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе регулирования тяговой электрической передачи тепловоза, заключающемся в том, что задают частоту вращения теплового двигателя, приводящего во вращение тяговый генератор, и измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя, соответствующее текущему значению частоты вращения теплового двигателя, задают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя пропорционально заданной частоте вращения теплового двигателя, сравнивают его с измеренным положением, величину их рассогласования интегрируют по времени, измеряют текущую частоту вращения теплового двигателя, измеряют напряжение тягового генератора и сравнивают его с величиной уставки напряжения тягового генератора и по величине рассогласования изменяют ток возбуждения тягового генератора, задают мощность тягового генератора пропорционально измеренной частоте вращения теплового двигателя и суммируют с результатом интегрирования величины рассогласования измеренного и заданного положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя, результат суммирования принимают за уставку мощности тягового генератора, перемножают величину уставки напряжения тягового генератора с сигналом, пропорциональным измеренному току тягового генератора, результат перемножения принимают за измеренную мощность тягового генератора и сравнивают с уставкой мощности тягового генератора; результат сравнения интегрируют по времени и принимают за уставку напряжения тягового генератора. The specified technical result is achieved by the fact that in the method of regulating the traction electric transmission of the locomotive, which consists in setting the frequency of rotation of the heat engine driving the traction generator, and measuring the position of the metering body of the fuel supply of the speed controller and the load of the heat engine, corresponding to the current frequency value rotation of the heat engine, set the position of the metering body of the fuel supply of the speed controller and the load of the heat engine proportionally of a predefined rotational speed of the heat engine, compare it with the measured position, integrate their mismatch in time, measure the current rotational speed of the heat engine, measure the voltage of the traction generator and compare it with the value of the voltage setting of the traction generator and change the excitation current of the traction generator in terms of the mismatch, set the power of the traction generator in proportion to the measured rotation speed of the heat engine and summarize with the result of integration the reasons for the mismatch between the measured and the set position of the fuel metering body of the speed controller and the heat engine load, the summation result is taken as the power setting of the traction generator, the voltage setting value of the traction generator is multiplied with a signal proportional to the measured current of the traction generator, the multiplication result is taken as the measured power of the traction generator and compare with the power setting of the traction generator; the comparison result is integrated over time and taken as the voltage setting of the traction generator.
На Фиг.1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ. Figure 1 presents a block diagram of a device that implements the method.
На Фиг.2 представлена внешняя характеристика тягового генератора. Figure 2 presents the external characteristic of the traction generator.
Устройство (Фиг. 1) для реализации предлагаемого способа состоит из теплового двигателя 1, например дизеля, с регулятором 2 частоты вращения и нагрузки, датчика 3 изменения положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 2 частоты вращения и нагрузки. Дизель 1 связан с датчиком 4 частоты вращения вала дизеля и с электрической передачей, в которую входит ниже перечисленное оборудование, так, сам дизель 1 соединен, например, с тяговым генератором 5 (постоянного тока или соединен с синхронным генератором, выход которого подключен к силовому тяговому выпрямителю). Силовой выход тягового генератора 5 подключен через датчик 6 тока к входам тяговых электродвигателей 7, 8. К силовому выходу генератора 5 подключен датчик 9 напряжения. Генератор 5 соединен с блоком 10 управления током возбуждения генератора 5. The device (Fig. 1) for implementing the proposed method consists of a heat engine 1, for example a diesel engine, with a speed and load regulator 2, a sensor 3 for changing the position of the metering body of the fuel supply of the speed and load regulator 2. Diesel 1 is connected to the diesel shaft speed sensor 4 and to an electric transmission, which includes the equipment listed below, so the diesel 1 itself is connected, for example, to a traction generator 5 (direct current or connected to a synchronous generator, the output of which is connected to a power traction to the rectifier). The power output of the traction generator 5 is connected through a current sensor 6 to the inputs of the traction motors 7, 8. A voltage sensor 9 is connected to the power output of the generator 5. The generator 5 is connected to the excitation current control unit 10 of the generator 5.
Выход задатчика 11 частоты вращения дизеля 1, например контроллера машиниста тепловоза, соединен с входом регулятора 2 частоты вращения и нагрузки дизеля 1, с входом функционального преобразователя 12, формирующего на заданной частоте вращения дизеля 1 задание положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 2 частоты и нагрузки дизеля 1. The output of the engine speed controller 11 of the diesel engine 1, for example, the locomotive driver’s controller, is connected to the input of the controller 2 of the engine speed and load of diesel 1, with the input of the functional converter 12, which generates at a given speed of the diesel engine 1 the position of the metering body for the fuel supply of the regulator 2 of the frequency and engine load 1 .
Выход функционального преобразователя 12 соединен с одним из входов блока 13 измерения рассогласования положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 2 частоты и нагрузки дизеля 1, другой вход блока 13 соединен с выходом датчика 4 измерения положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 2 частоты и нагрузки дизеля 1. Выход блока 13 соединен с входом блока 14 интегрирования величины рассогласования по времени, а выход блока 14 соединен с одним из входов сумматора 15, другой вход которого соединен с выходом функционального преобразователя 16, вход которого соединен с выходом датчика 4 частоты вращения вала дизеля. The output of the functional Converter 12 is connected to one of the inputs of the block 13 measuring the mismatch of the position of the metering body of the fuel supply controller 2 of the diesel frequency 1, the other input of the block 13 is connected to the output of the sensor 4 of the measuring position of the fueling body of the fuel controller 2 frequency and the load of diesel 1. Output 13 connected to the input of the integration time integration unit 14, and the output of the unit 14 is connected to one of the inputs of the adder 15, the other input of which is connected to the output of the functional transform Vatel 16, whose input is connected to the output of the sensor 4 of a diesel engine shaft speed.
Выход сумматора 15 соединен с одним из входов блока 17 измерения рассогласования заданной и измеренной мощности тягового генератора 5, другой вход блока 17 соединен с выходом блока 18 измерения мощности тягового генератора 5. The output of the adder 15 is connected to one of the inputs of the block 17 for measuring the mismatch of the set and measured power of the traction generator 5, the other input of the block 17 is connected to the output of the block 18 for measuring the power of the traction generator 5.
Выход блока 17 соединен с входом блока 19 интегрирования величины рассогласования мощности тягового генератора 5 по времени, а выход блока 19 соединен с одним из входов блока 18 измерения мощности тягового генератора 5 и с одним из входов блока 20 измерения рассогласования напряжения тягового генератора 5. Другой вход блока 20 соединен с выходом датчика 9 напряжения тягового генератора 5, а выход блока 20 соединен с входом блока 10 управления током возбуждения генератора 5. Другой вход блока 18 измерения мощности тягового генератора 5 соединен с выходом датчика 6 тока тягового генератора. The output of block 17 is connected to the input of the unit for integrating the power mismatch of the traction generator 5 over time, and the output of block 19 is connected to one of the inputs of the power measurement unit of the traction generator 5 and with one of the inputs of the voltage mismatch measuring unit of the traction generator 5. Another input unit 20 is connected to the output of the voltage sensor 9 of the traction generator 5, and the output of the unit 20 is connected to the input of the control unit 10 of the excitation current of the generator 5. Another input of the power measurement unit 18 of the traction generator 5 is connected to the output ohm traction alternator current sensor 6.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
Контроллером 11 машиниста задают частоту вращения теплового двигателя 1, например дизеля, приводящего во вращение тяговый генератор 5. The controller 11 of the driver set the speed of the heat engine 1, for example a diesel engine, which drives the traction generator 5.
На выходе контроллера 11 машиниста действует кодовый сигнал, пропорциональный заданной частоте вращения дизеля 1, который поступает на вход регулятора 2 частоты вращения и нагрузки дизеля 1, на вход функционального преобразователя 12. The output of the controller 11 of the driver is a code signal proportional to the specified speed of the diesel 1, which is fed to the input of the speed controller 2 and the load of the diesel 1, to the input of the functional Converter 12.
Регулятор 2 частоты и нагрузки удерживает частоту вращения дизеля 1 пропорционально кодовому сигналу задания контроллера 11 машиниста. The frequency and load controller 2 holds the engine speed 1 in proportion to the code signal of the job of the controller 11 of the driver.
Датчиком 3 измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора 2 частоты вращения и нагрузки дизеля 1. Выходной сигнал "Lи" датчика 3, пропорциональный положению органа топливоподачи, поступает на один из входов блока 13 измерения рассогласования положения дозирующего органа топливоподачи. The sensor 3 measures the position of the metering body of the fuel supply controller 2 of the speed and load of diesel 1. The output signal "L" of the sensor 3, proportional to the position of the body of the fuel supply, is fed to one of the inputs of the block 13 measuring the mismatch of the position of the metering body of the fuel supply.
Функциональным преобразователем 12 задают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора 2 частоты вращения и нагрузки пропорционально заданной частоте вращения дизеля 1, для чего в функциональном преобразователе 12 преобразуют код заданной частоты, поступающий на вход функционального преобразователя 12 с выхода контроллера 11 машиниста в сигнал "Lз" задания положения дозирующего органа топливоподачи, который с выхода функционального преобразователя 12 поступает на другой вход блока 13 измерения рассогласования. The function converter 12 sets the position of the metering body for the fuel supply of the speed and load controller 2 in proportion to the set engine speed 1, for which purpose, the code of the set frequency, which is input to the function converter 12 from the output of the controller 11 of the driver, is converted into the position signal “Lz” for setting the position metering body fuel supply, which from the output of the functional Converter 12 is supplied to another input of the unit 13 for measuring the mismatch.
Сравнивают сигнал "Lз" заданного положения дозирующего органа топливоподачи с измеренным сигналом положения "Lu", измеренного датчиком 3 измерения положения дозирующего органа топливоподачи в блоке 13 по величине и знаку отклонения. Величина рассогласования ΔL=±(Lз-Lu) с выхода блока 13 поступает на вход блока 14 интегрирования. Величину рассогласования в блоке 13 интегрируют по времени. Верхний и нижний пределы интегрирования ограничивают. Результат интегрирования, действующий на выходе блока 14 интегрирования, принимают за регулируемую часть задания мощности тягового генератора 5. Верхний и нижний предел интегрирования ограничивают так, чтобы доля заданной мощности, определяемая расхождением заданного и измеренного положения органа топливоподачи, составила не более 30% от уровня свободной мощности дизеля, что улучшает устойчивость работы системы регулирования тяговой передачи. The signal "Lz" of the set position of the fuel metering body is compared with the measured position signal "Lu", measured by the sensor 3 for measuring the position of the fuel metering body in block 13 in magnitude and sign of deviation. The value of the mismatch ΔL = ± (L3-Lu) from the output of block 13 is fed to the input of integration block 14. The mismatch in block 13 is integrated over time. The upper and lower limits of integration limit. The integration result acting at the output of the integration unit 14 is taken as the adjustable part of the task of the power of the traction generator 5. The upper and lower integration limits are limited so that the fraction of the specified power, determined by the difference between the set and measured position of the fuel supply, is no more than 30% of the free level diesel power, which improves the stability of the traction control system.
Датчиком 4 измеряют текущую частоту вращения дизеля 1 и с выхода датчика 4 сигнал, пропорциональный частоте вращения дизеля, подают на вход функционального преобразователя 16. The sensor 4 measures the current frequency of rotation of the diesel engine 1 and from the output of the sensor 4 a signal proportional to the frequency of rotation of the diesel engine is fed to the input of the functional Converter 16.
Функциональным преобразователем 16 задают мощность тягового генератора пропорционально измеренной частоте вращения дизеля 1. Functional Converter 16 set the power of the traction generator in proportion to the measured speed of the diesel 1.
Суммируют результат интегрирования измеренного и заданного положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 2 частоты вращения и нагрузки с сигналом заданной мощности тягового генератора 5, пропорциональной измеренной частоте вращения теплового двигателя, например дизеля 1, для чего с выхода блока интегрирования 14 подают на один из входов сумматора 15 результат интегрирования величины рассогласования измеренного и заданного положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 2 частоты вращения и нагрузки, а на другой вход сумматора 15 подают сигнал заданной мощности тягового генератора 5 с выхода функционального преобразователя 16, пропорциональный измеренной частоте вращения теплового двигателя (дизеля 1). Результат суммирования, действующий на выходе сумматора 15, принимают за уставку мощности тягового генератора 5. Summarize the result of integration of the measured and predetermined position of the metering body of the fuel supply of the speed controller 2 and the load with a signal of a given power of the traction generator 5 proportional to the measured speed of the heat engine, for example diesel 1, for which the result from the integration unit 14 is fed to one of the inputs of the adder 15 integrating the magnitude of the mismatch between the measured and the set position of the metering body of the fuel supply of the speed controller 2 and the load, and the sum to the other input Ator drawbar 15 serves signal generator 5 given power output from the inverter 16 function proportional to the measured speed of the heat engine (diesel engine 1). The result of the summation acting on the output of the adder 15 is taken as the power setting of the traction generator 5.
Сигнал, действующий на выходе сумматора 15, соответствует свободной мощности дизеля 1. На Фиг.2, построенной в координатах "напряжение Uг тягового генератора - ток Iг тягового генератора", заданная свободная мощность дизеля соответствует равнобокой гиперболе "а" при реализации этой свободной мощности дизеля в координатах "напряжение Uг тягового генератора - ток Iг тягового генератора". The signal acting at the output of the adder 15, corresponds to the free power of diesel 1. In Fig.2, built in the coordinates "voltage Ug of the traction generator - current Ig of the traction generator", the given free power of the diesel corresponds to an equal hyperbole "a" when this free power of the diesel engine is realized in coordinates "voltage Ug of the traction generator - current Ig of the traction generator".
Сигнал выхода сумматора 15 подают на один из входов блока 17 измерения рассогласования, на другой вход которого подают с выхода блока 18 измерения мощности тягового генератора 5 сигнал, пропорциональный измеренной мощности тягового генератора 5. The output signal of the adder 15 is fed to one of the inputs of the mismatch measuring unit 17, the other input of which is output from the output of the power measuring unit 18 of the traction generator 5, a signal proportional to the measured power of the traction generator 5.
Сигнал рассогласования измеренной в блоке 18 мощности и сигнал заданной в сумматоре 15 мощности тягового генератора 5 подают с выхода блока 17 на вход блока 19 интегрирования и интегрируют по времени. Результат интегрирования (выходной сигнал блока 19 интегрирования) принимают за величину уставки напряжения тягового генератора 5. The mismatch signal of the power measured in block 18 and the signal of the power of the traction generator 5 set in the adder 15 are supplied from the output of block 17 to the input of the integration block 19 and are integrated over time. The result of integration (the output signal of the integration unit 19) is taken as the voltage setting of the traction generator 5.
Величину уставки напряжения тягового генератора 5 изменяют с темпом, определяемым постоянной интегрирования блока 19 интегрирования. Постоянную интегрирования устанавливают дискретно в зависимости от положительного или отрицательного сигнала рассогласования заданной и измеренной мощности генератора 5, действующего на выходе блока 17 измерения рассогласования. The voltage setting value of the traction generator 5 is changed at a rate determined by the integration constant of the integration unit 19. The integration constant is set discretely depending on the positive or negative mismatch signal of the given and measured power of the generator 5, acting at the output of the mismatch measurement unit 17.
Если сигнал рассогласования положительный, то постоянную времени интегрирования устанавливают одной величины, а если сигнал рассогласования отрицательный, то постоянную времени интегрирования устанавливают другой, меньшей величины. If the mismatch signal is positive, then the integration time constant is set to one value, and if the mismatch signal is negative, then the integration time constant is set to another, smaller value.
Сигнал выхода блока 19 подают на вход блока 20 измерения рассогласования напряжения тягового генератора 5 и подают на один из входов блока 18 измерения мощности тягового генератора 5. The output signal of block 19 is fed to the input of the voltage mismatch measuring unit 20 of the traction generator 5 and fed to one of the inputs of the power measuring unit 18 of the traction generator 5.
Измеряют напряжение тягового генератора 5 датчиком 9 измерения напряжения и подают на другой вход блока 20 измерения рассогласования уставки напряжения с измеренным напряжением тягового генератора 5. The voltage of the traction generator 5 is measured by the voltage measuring sensor 9 and fed to the other input of the voltage measurement mismatch unit 20 with the measured voltage of the traction generator 5.
В блоке 20 сигнал, пропорциональный измеренному напряжению тягового генератора 5, сравнивают с величиной уставки напряжения тягового генератора, результат сравнения подают на вход блока 10 управления током возбуждения тягового генератора 5 и по величине рассогласования изменяют ток возбуждения тягового генератора 5. Генератор 5 возбуждается и на его выходе появляется напряжение, которое подают на вход тяговых электродвигателей, например 7 и 8. Число тяговых электродвигателей может быть равным числу осей локомотива. In block 20, a signal proportional to the measured voltage of the traction generator 5 is compared with the voltage setting of the traction generator, the comparison result is fed to the input of the control unit 10 of the excitation current of the traction generator 5 and the magnitude of the mismatch changes the excitation current of the traction generator 5. The generator 5 is excited and the output voltage appears, which is fed to the input of the traction motors, for example 7 and 8. The number of traction motors can be equal to the number of axles of the locomotive.
Выходное напряжение тягового генератора 5 при быстроизменяющихся процессах (например, боксовании колесных пар тепловоза, сопровождающегося уменьшением тока нагрузки и реализуемой мощности) можно рассматривать как величину постоянную. На Фиг.2 это отражено серией линий постоянного напряжения, из которых формируется ограничительная внешняя характеристика тягового генератора 5 для режима постоянной мощности генератора - Рг = const. The output voltage of the traction generator 5 during rapidly changing processes (for example, boxing of wheelset of a locomotive, accompanied by a decrease in load current and realized power) can be considered as a constant value. In Fig. 2, this is reflected in a series of dc voltage lines from which a restrictive external characteristic of the traction generator 5 is formed for the constant generator power mode — Pr = const.
Тяговые двигатели 7 и 8 воспринимают электрическую нагрузку, и на выходе тягового генератора 5 действует некоторый ток нагрузки, который замеряют датчиком 6 тока, и сигнал с выхода датчика 6 тока, пропорциональный току нагрузки, подают на другой вход блока 18 измерения мощности тягового генератора 5. Traction motors 7 and 8 take an electric load, and at the output of the traction generator 5 there is a certain load current, which is measured by the current sensor 6, and the signal from the output of the current sensor 6, proportional to the load current, is fed to the other input of the power measurement unit 18 of the traction generator 5.
В блоке 18 перемножают величину уставки напряжения тягового генератора 5 с сигналом, пропорциональным измеренному току тягового генератора 5, результат перемножения принимают за измеренную мощность тягового генератора и сравнивают в блоке 17 измерение рассогласования с уставкой мощности тягового генератора 5. In block 18, the voltage setting value of the traction generator 5 is multiplied with a signal proportional to the measured current of the traction generator 5, the multiplication result is taken as the measured power of the traction generator and the mismatch measurement is compared in block 17 to the power setting of the traction generator 5.
Измерение мощности тягового генератора 5 производится с упреждением. The power measurement of the traction generator 5 is anticipated.
Величина упреждения определяется электрическими постоянными времени блока 20 измерения рассогласования напряжения, блока 10 управления током возбуждения тягового генератора 5, обмотки возбуждения и силовой обмотки тягового генератора 5, датчика 9 измерения напряжения тягового генератора, образующих структуру - регулятор напряжения тягового генератора 5. The lead value is determined by the electric time constants of the voltage mismatch measuring unit 20, the excitation current control unit 10 of the traction generator 5, the excitation winding and the power winding of the traction generator 5, the voltage generator 5 of the traction generator, which form the voltage regulator of the traction generator 5.
Упреждение измерения мощности тягового генератора улучшает устойчивость работы регулятора напряжения генератора 5 и системы регулирования тяговой электрической передачи тепловоза в целом. The pre-emptive measurement of the power of the traction generator improves the stability of the voltage regulator of the generator 5 and the traction electric transmission control system of the diesel locomotive as a whole.
Выходное напряжение тягового генератора 5 стабилизируется, регулятор напряжения работает с минимальным статизмом, что способствует улучшению тяговых свойств тепловоза в режимах возникающего боксования. The output voltage of the traction generator 5 is stabilized, the voltage regulator works with minimal statism, which contributes to the improvement of the traction properties of the locomotive in the conditions of emerging boxing.
Равновесие в системе регулирования тяговой электрической передачи устанавливается следующим образом. The equilibrium in the control system of traction electric transmission is set as follows.
Если задана величина мощности дизеля 1, приводящего во вращение тяговый генератор 5, то ограничение по заданной мощности дизеля 5 может быть представлено равнобокой гиперболой "а", наложенной на линии постоянного напряжения в координатах "напряжение Uг генератора - ток Iг генератора" (Фиг.2). If the value of the power of diesel 1, which drives the traction generator 5, is set, then the restriction on the given power of diesel 5 can be represented by an equilateral hyperbola "a" superimposed on the DC voltage line in the coordinates "generator voltage Ug - generator current Ig" (Figure 2 )
Ток генератора 5 определяется, преимущественно, весом поездом и величиной подъема на элементе профиля, на котором работает тепловоз. The current of the generator 5 is determined mainly by the weight of the train and the amount of lift on the profile element on which the locomotive operates.
Величина тока генератора 5 может быть равной Iг1. Напряжение тягового генератора Uг, поддерживаемое контуром регулирования напряжения, может быть выше равновесного значения Uг1, ограниченного равнобокой гиперболой "а" (Фиг.2) для режима Рг = const. Измеренная мощность тягового генератора окажется больше заданного значения. Величина рассогласования мощности на выходе блока 17 имеет отрицательное значение. Блок 19 интегрирования устанавливает максимальным темпом новое меньшее значение уставки напряжения тягового генератора 5. Напряжение тягового генератора 5 уменьшается, уменьшается и мощность на выходе тягового генератора 5. Равновесие в системе установится при неизменном Iг1, когда положение линии постоянного напряжения будет соответствовать точке "d" на равнобокой гиперболе "а" (Фиг.2).The current value of the generator 5 may be equal to Ig 1 . The voltage of the traction generator Ug, supported by the voltage control loop, can be higher than the equilibrium value U g1 , limited by the equilateral hyperbola "a" (Figure 2) for the mode Pr = const. The measured power of the traction generator will be greater than the set value. The amount of power mismatch at the output of block 17 is negative. The integration unit 19 sets at a maximum rate a new lower value of the voltage setting of the traction generator 5. The voltage of the traction generator 5 decreases, the output power of the traction generator 5 decreases. The equilibrium in the system is established at a constant Ig 1 , when the position of the constant voltage line corresponds to point "d" on an equilateral hyperbole "a" (Figure 2).
Если ток генератора 5 равен Iг1, то напряжение Uг тягового генератора 5 может быть ниже равновесного значения, ограниченного равнобокой гиперболой "а" (Фиг.2) для режима Рг = const - линия Uг1.If the current of the generator 5 is equal to Ig 1 , then the voltage Ug of the traction generator 5 may be lower than the equilibrium value limited by the equilateral hyperbola "a" (Figure 2) for the mode Pr = const - the line Ug 1 .
Измеренная мощность тягового генератора 5 окажется меньше заданного значения. Величина рассогласования мощности на выходе блока 17 имеет положительное значение. Блок интегрирования 19 устанавливает с минимальным темпом новое большое значение уставки напряжения тягового генератора 5. Напряжение тягового генератора 5 увеличивается, увеличивается и мощность на выходе тягового генератора 5. The measured power of the traction generator 5 will be less than the specified value. The magnitude of the power mismatch at the output of block 17 has a positive value. The integration unit 19 sets with a minimum pace a new large value of the voltage setting of the traction generator 5. The voltage of the traction generator 5 increases, the output power of the traction generator 5 also increases.
Равновесие в системе устанавливается при неизменном Iг1, когда положение линии постоянного напряжения Uг1 будет соответствовать точке "d" на равнобокой гиперболе "а" (Фиг.2).The equilibrium in the system is established at a constant Ig 1 , when the position of the constant voltage line U g1 will correspond to the point "d" on the equilateral hyperbole "a" (Figure 2).
Аналогично работает система регулирования при формировании внешней характеристики тягового генератора при изменении величины подъема на элементе профиля пути или задаваемой частоты вращения дизеля. The regulation system works similarly when forming the external characteristics of the traction generator when changing the lift on the path profile element or the set diesel rotation speed.
Этот способ позволяет осуществить устойчивую работу тепловоза с полной мощностью дизеля и постоянными мощностями, соответствующими линиям наибольшей экономичности, а также реализовать принцип поддержания квазипостоянного напряжения на тяговых электродвигателях в режимах боксования, что улучшает тяговые свойства тепловоза. This method allows for the stable operation of a diesel locomotive with full diesel power and constant power corresponding to the lines of greatest efficiency, as well as the principle of maintaining quasi-constant voltage on traction motors in boxing modes, which improves the traction properties of the diesel locomotive.
Предлагаемый способ испытан с применением унифицированной системы управления электропередачей и электроприводом тепловозов (УСТА) на модернизируемых тепловозах переменно-постоянного тока типа ТЭ116, на тепловозах типа ТЭ10 и показал положительные результаты. The proposed method was tested using a unified control system for power transmission and electric drive of diesel locomotives (USTA) on modernized diesel locomotives of alternating-direct current type TE116, on diesel locomotives type TE10 and showed positive results.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001130698/28A RU2205114C1 (en) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | Method to control electrical transmission of diesel locomotive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001130698/28A RU2205114C1 (en) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | Method to control electrical transmission of diesel locomotive |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2205114C1 true RU2205114C1 (en) | 2003-05-27 |
Family
ID=20254261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001130698/28A RU2205114C1 (en) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | Method to control electrical transmission of diesel locomotive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2205114C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2466039C1 (en) * | 2011-06-23 | 2012-11-10 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Method of diesel locomotive traction generator output control |
-
2001
- 2001-11-14 RU RU2001130698/28A patent/RU2205114C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2466039C1 (en) * | 2011-06-23 | 2012-11-10 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") | Method of diesel locomotive traction generator output control |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5998880A (en) | AC locomotive operation without DC current sensor | |
| JPH06225599A (en) | Output power controller of generator for car | |
| US20080116858A1 (en) | Concept For Providing A Regulated, Limited Generator Excitation Current To A Generator | |
| JPH0311161B2 (en) | ||
| RU2300470C1 (en) | Method to control electric transmission of diesel locomotive | |
| US3499164A (en) | Excitation control system for prime mover driven generator | |
| RU2205114C1 (en) | Method to control electrical transmission of diesel locomotive | |
| RU2366583C1 (en) | Method for control of diesel locomotive electric traction gear | |
| CN105634354B (en) | It is adjusted using the generator excitation that pulse width is modulated | |
| RU2653351C1 (en) | Method for regulation of electrical transmission of electric in mode of electric brake | |
| RU2466039C1 (en) | Method of diesel locomotive traction generator output control | |
| RU2402865C1 (en) | Method for optimal frequency control of asynchronous motor | |
| RU2130389C1 (en) | Diesel locomotive electrical transmission control method | |
| RU2454335C1 (en) | Method of adjusting diesel locomotive electric power transmission | |
| US7026785B1 (en) | Motor controller | |
| CA2445621A1 (en) | Method of and apparatus for controlling the operation of an induction motor using a model of the induction motor | |
| RU2174919C1 (en) | Diesel locomotive electric transmission control method | |
| RU2423252C1 (en) | Method of adjusting diesel locomotive electric transmission | |
| RU2523364C2 (en) | Method of adjusting diesel locomotive electric power transmission | |
| RU2451389C1 (en) | Method to control induction propulsion engine | |
| US9548693B2 (en) | Methods and voltage regulator for power distribution in a hybrid system | |
| RU2750943C1 (en) | Method for regulating electric transmission of diesel locomotive in electric brake mode | |
| RU2423251C1 (en) | Method of adjusting diesel locomotive electric transmission | |
| RU2438886C2 (en) | Method of adjusting diesel locomotive electric power transmission | |
| RU2541491C1 (en) | Method to control temperature of vehicle power plant and device for its realisation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20080708 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081115 |