RU2233386C2

RU2233386C2 - Diesel engine electric starter

Info

Publication number: RU2233386C2
Application number: RU2002127110/06A
Authority: RU
Inventors: Е.Б. Шумков (RU); Е.Б. Шумков; Е.С. Ерилин (RU); Е.С. Ерилин; Л.В. Мазур (RU); Л.В. Мазур; А.Е. Николаев (RU); А.Е. Николаев; В.С. Микульчик (RU); В.С. Микульчик
Original assignee: ГУП "Нижегородское отделение" - дочернее предприятие ВНИИЖТ МПС РФ
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-07-27

Abstract

FIELD: transport engineering.

SUBSTANCE: invention can be used for starting diesel engines of diesel locomotives and ships furnished with electric starting system. Proposed device contains starter-generator, storage battery and resistor. Starter-generator has armature winding, communicating pole winding, starting and independent windings. Normally-open contacts of starting-contactors are connected to poles of storage battery, and contact of starting contactor, second in sequence of switching on, is connected to starting winding output lead. Device is provided also with voltage control unit and field current control unit of independent winding which includes armature current differential transformer-transducer, and circuit of series-connected summer, current regulator, width-pulse converter connected to independent winding, and feedback unit. Input of feedback unit is connected to output of width-pulse converter, and output is connected to second input of summer. First input of summer is designed for supplying tuning signal. Output of armature current differential transformer-transducer is connected to third input of summer. Primary winding of armature current differential transformer-transducer is connected between normally-open contact of starting contactor, first in sequence of switching on, and input lead of starter-generator armature winding to which second inputs of current regulator and width-pulse converter are connected, second outputs of current regulator and width-pulse converter being connected to minus pole of storage battery. Voltage control unit includes voltage regulator contactor with winding and normally-closed and normally-open contacts, armature current transducer relay with normally-closed contact and winding which is connected by input leads with starting winding of starter-generator and through diode in forward direction by outputs, and it contains also normally-open contact of auxiliary generator voltage transducer. Winding of voltage regulator contact is connected to plus pole of storage battery through parallel-connected closed contact and resistor and is connected to minus pole of storage battery through parallel-connected normally-closed contact of armature current transducer relay and normally-open contact of auxiliary generator voltage transducer. Normally-open contact of voltage regulator contact is placed between section halves of said battery to provide their series and parallel connection, and diodes are connected in forwards direction between like poles of battery section halves.

EFFECT: improved reliability of diesel engine starting, increased service life of storage battery.

3 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности двигателестроению, и может быть использовано для запуска дизелей тепловозов и судовых дизелей, оснащенных системой электростартерного пуска.The invention relates to transport engineering, in particular engine manufacturing, and can be used to start diesel locomotives and marine diesel engines equipped with an electric start system.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство электростартерного пуска дизеля (см. а.с. СССР №1528942 "Электрическая схема запуска дизеля", кл. F 02 N 11/08, опубл. 15.12.89. Бюл. №46), которое содержит стартер-генератор, снабженный обмоткой якоря, обмоткой добавочных полюсов, пусковой и независимой обмотками, аккумуляторную батарею, к полюсам которой подключены нормально разомкнутые контакты пусковых контакторов, контакт второго по очередности включения пускового контактора подключен к выходу пусковой обмотки, и резистор.The closest in technical essence and the achieved effect is a device for electric start of a diesel engine (see AS of the USSR No. 1528942 "Electric scheme for starting a diesel engine", class F 02 N 11/08, publ. 15.12.89. Bull. No. 46) which contains a starter-generator equipped with an armature winding, an additional pole winding, a start and independent windings, a battery, to the poles of which normally open contacts of the start contactors are connected, the contact of the second starting contactor in turn is connected to the output of the start winding, and resistor.

Недостаток устройства заключается в его низкой надежности, обусловленной возникновением большой величины пускового тока аккумуляторной батареи, вследствие того, что независимая обмотка возбуждения стартер-генератора отключается в начале пуска и его ток увеличивается, что приводит к снижению надежности запуска дизеля и сокращению срока службы батареи.The disadvantage of the device is its low reliability, due to the occurrence of a large value of the starting current of the battery, due to the fact that the independent excitation winding of the starter-generator is turned off at the beginning of start-up and its current increases, which reduces the reliability of starting the diesel engine and shortens the battery life.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности запуска дизеля и увеличение срока службы аккумуляторной батареи.The aim of the present invention is to increase the reliability of starting a diesel engine and increasing the battery life.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство электростартерного пуска дизеля, содержащее стартер-генератор, снабженный обмоткой якоря, обмоткой добавочных полюсов, пусковой и независимой обмотками, аккумуляторную батарею, к полюсам которой подключены нормально разомкнутые контакты пусковых контакторов, контакт второго по очередности включения пускового контактора подключен к выходу пусковой обмотки, и резистор, введены блок регулятора напряжения и блок регулятора тока возбуждения независимой обмотки, который включает трансформаторный датчик тока якоря, цепь последовательно соединенных сумматора, регулятора тока и широтно-импульсного преобразователя, подключенных к независимой обмотке, и узел обратной связи, входом подключенный к выходу широтно-импульсного преобразователя, а выходом – ко второму входу сумматора, первый вход которого предназначен для подачи сигнала настройки, а к третьему входу подключен выход трансформаторного датчика тока якоря, первичная обмотка которого подключена между нормально разомкнутым контактом первого по очередности включения пускового контактора и входом обмотки якоря стартер-генератора, к которому подключены вторые входы регулятора тока и широтно-импульсного преобразователя, вторые выходы которых подключены к минусовому полюсу аккумуляторной батареи, при этом блок регулятора напряжения включает контактор регулятора напряжения с обмоткой и нормально замкнутым и нормально разомкнутым контактами, реле датчика тока якоря с нормально замкнутым контактом и обмоткой, которая с пусковой обмоткой стартер-генератора соединена входами и через диод в прямом направлении – выходами, и нормально разомкнутый контакт датчика напряжения вспомогательного генератора, причем обмотка контактора регулятора напряжения подключена к плюсовому полюсу аккумуляторной батареи через параллельное соединение своего замкнутого контакта и резистора и к минусовому полюсу аккумуляторной батареи подключена через параллельно соединенные нормально замкнутый контакт реле датчика тока якоря и нормально разомкнутый контакт датчика напряжения вспомогательного генератора, а между полусекциями указанной батареи с возможностью их параллельного и последовательного соединения включен нормально разомкнутый контакт контактора регулятора напряжения и между каждыми одноименными полюсами полусекций подключены диоды в прямом направлении.This goal is achieved by the fact that in the device of an electric start-up of a diesel engine containing a starter-generator equipped with an armature winding, an additional pole winding, a start and independent windings, a battery, to the poles of which normally open contacts of the starting contactors are connected, the second contact of the starting contactor connected to the output of the starting winding, and a resistor, a voltage regulator block and an independent winding excitation current regulator block are introduced, which includes a transfer an armature current sensor, a series-connected adder circuit, a current regulator and a pulse-width converter, connected to an independent winding, and a feedback node connected to the output of the pulse-width converter and the output to the second input of the adder, the first input of which is intended for setting signal, and the output of the transformer armature current sensor is connected to the third input, the primary winding of which is connected between the normally open contact of the first the starting contactor and the input of the winding of the armature of the starter generator, to which the second inputs of the current regulator and pulse-width converter are connected, the second outputs of which are connected to the negative pole of the battery, while the voltage regulator block includes a voltage regulator contactor with a winding and normally closed and normally open contacts, the relay of the armature current sensor with a normally closed contact and a winding that is connected to the start winding of the starter generator by the inputs and through the diode directly board - outputs, and a normally open contact of the voltage sensor of the auxiliary generator, and the winding of the voltage regulator contactor is connected to the positive pole of the battery through a parallel connection of its closed contact and resistor and to the negative pole of the battery is connected through the normally connected normally closed contact of the relay relay of the armature current sensor and normally open contact of the voltage sensor of the auxiliary generator, and between the half-sections of the specified battery with POSSIBILITY their parallel and series connection of a normally open contact is included contactor voltage regulator and between each half-sections of the same polarity diodes connected in the forward direction.

Такое выполнение устройства, при котором введены блок регулятора напряжения и блок регулятора тока возбуждения независимой обмотки, который включает трансформаторный датчик тока якоря, цепь последовательно соединенных сумматора, регулятора тока и широтно-импульсного преобразователя, подключенных к независимой обмотке, и узел обратной связи, входом подключенный к выходу широтно-импульсного преобразователя, а выходом – ко второму входу сумматора, первый вход которого предназначен для подачи сигнала настройки, а к третьему входу подключен выход трансформаторного датчика тока якоря, первичная обмотка которого подключена между нормально разомкнутым контактом первого по очередности включения пускового контактора и входом обмотки якоря стартер-генератора, к которому подключены вторые входы регулятора тока и широтно-импульсного преобразователя, вторые выходы которых подключены к минусовому полюсу аккумуляторной батареи, при этом блок регулятора напряжения включает контактор регулятора напряжения с обмоткой и нормально замкнутым и нормально разомкнутым контактами, реле датчика тока якоря с нормально замкнутым контактом и обмоткой, которая с пусковой обмоткой стартер-генератора соединена входами и через диод в прямом направлении – выходами, нормально замкнутый контакт датчика напряжения вспомогательного генератора, причем обмотка контактора регулятора напряжения подключена к плюсовому полюсу аккумуляторной батареи через параллельное соединение своего замкнутого контакта и резистора и к минусовому полюсу аккумуляторной батареи подключена через параллельно соединенные нормально замкнутый контакт реле датчика тока якоря и нормально разомкнутый контакт датчика напряжения вспомогательного генератора, а между полусекциями указанной батареи с возможностью их параллельного и последовательного соединения включен нормально разомкнутый контакт контактора регулятора напряжения, и между каждыми одноименными полюсами полусекций подключены диоды в прямом направлении, что позволяет значительно снизить пусковой ток аккумуляторной батареи путем подключения к независимой обмотке стартер-генератора блока регулятора тока независимой обмотки возбуждения, который усиливает магнитный поток стартер-генератора и тем самым уменьшает его ток якоря, а также путем подключения к аккумуляторной батарее блока регулятора напряжения, который уменьшает напряжение, подводимое к якорю стартер-генератора в начальной фазе пуска и увеличивает его в заключительной фазе пуска, что также уменьшает пусковой ток якоря стартер-генератора, в результате чего повышается срок службы аккумуляторной батареи и надежность запуска дизеля, а также надежность устройства в целом.Such an embodiment of the device, in which a voltage regulator block and an independent winding excitation current regulator block are introduced, which includes an armature current transformer sensor, an adder circuit connected in series, a current regulator and a pulse-width converter connected to an independent winding, and a feedback node connected by an input to the output of the pulse-width converter, and the output to the second input of the adder, the first input of which is intended to supply the tuning signal, and to the third input the output of the transformer sensor of the armature current, the primary winding of which is connected between the normally open contact of the first starting contactor and the armature of the starter-generator armature, to which the second inputs of the current regulator and pulse-width converter are connected, the second outputs of which are connected to the negative pole of the battery batteries, while the voltage regulator unit includes a voltage regulator contactor with a winding and normally closed and normally open contacts, relay of the armature current sensor with a normally closed contact and a winding that is connected to the starter-generator starting winding by inputs and through the diode in the forward direction to outputs, a normally closed contact of the auxiliary generator voltage sensor, and the voltage regulator contactor winding connected to the positive pole of the battery through parallel the connection of its closed contact and resistor to the negative pole of the battery is connected through a parallel connected normally closed to the relay contact of the armature current sensor and the normally open contact of the voltage sensor of the auxiliary generator, and between the half sections of the specified battery with the possibility of parallel and serial connection, the normally open contact of the voltage regulator contact is connected, and diodes in the forward direction are connected between each half-sections of the same sections, which can significantly reduce the inrush current of the battery by connecting to an independent winding of the starter-generator of the current regulator block is independent excitation winding, which enhances the magnetic flux of the starter generator and thereby reduces its armature current, as well as by connecting a voltage regulator block to the battery, which reduces the voltage supplied to the armature of the starter generator in the initial phase of starting and increases it in the final phase starting, which also reduces the starting current of the armature of the starter-generator, which increases the battery life and reliability of starting the diesel engine, as well as the reliability of the device as a whole.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства электростартерного пуска дизеля.Figure 1 presents a structural diagram of a device for electric start of a diesel engine.

На фиг.2 – диаграмма изменения параметров стартер-генератора при пуске дизеля с использованием блока регулятора напряжения.Figure 2 is a diagram of changes in the parameters of the starter generator when starting the diesel engine using the voltage regulator block.

На фиг.3 – диаграмма изменения параметров стартер-генератора при пуске дизеля с использованием блока регулятора тока возбуждения независимой обмотки стартер-генератора.Figure 3 is a diagram of changes in the parameters of the starter generator when starting the diesel engine using the block of the regulator of the excitation current of the independent winding of the starter generator.

Устройство (фиг.1) электростартерного пуска дизеля содержит стартер-генератор 1, снабженный обмоткой 2 якоря, обмоткой 3 добавочных полюсов, пусковой и независимой обмотками 4, 5, аккумуляторную батарею 6, к полюсам 7, 8 которой подключены нормально разомкнутые контакты 9, 10 пусковых контакторов 11, 12. Контакт 10 второго по очередности включения контактора 12 подключен к выходу пусковой обмотки 4. В устройство введены блок 13 регулятора напряжения и блок 14 регулятора тока возбуждения независимой обмотки, который включает трансформаторный датчик 15 тока якоря, цепь последовательно соединенных сумматора 16, регулятора 17 тока и широтно-импульсного преобразователя 18, подключенных к независимой обмотке 5, и узел 19 обратной связи, входом подключенный к выходу широтно-импульсного преобразователя 18, а выходом – ко второму входу сумматора 16. Первый вход сумматора 16 предназначен для подачи сигнала настройки, а к третьему входу подключен выход трансформаторного датчика 15 тока якоря, первичная обмотка 20 которого подключена между нормально разомкнутым контактом 9 первого по очередности включения пускового контактора 11 и входом обмотки 2 якоря стартер-генератора 1, к которому подключены вторые входы регулятора 17 тока и широтно-импульсного преобразователя 18, вторые выходы которых подключены к минусовому полюсу 8 аккумуляторной батареи. Блок 13 регулятора напряжения включает контактор 21 регулятора напряжения с обмоткой 22 и нормально замкнутым и нормально разомкнутым контактами 23, 24, реле 25 датчика тока якоря с нормально замкнутым контактом 26 и обмоткой 27, которая с пусковой обмоткой 4 стартер-генератора 1 соединена входами и через диод 28 в прямом направлении – выходами, и нормально разомкнутый контакт 29 датчика напряжения вспомогательного генератора. Обмотка 22 контактора 21 регулятора напряжения подключена к плюсовому полюсу 7 аккумуляторной батареи 6 через параллельное соединение своего замкнутого контакта 23 и резистора 30 и к минусовому полюсу 8 аккумуляторной батареи 6 подключена через параллельно соединенные нормально замкнутый контакт 26 реле 25 датчика тока якоря и нормально разомкнутый контакт 29 датчика напряжения вспомогательного генератора. Между полусекциями 31, 32 указанной батареи 6 с возможностью их параллельного и последовательного соединения включен нормально разомкнутый контакт 24 контактора 21 регулятора напряжения и между каждыми одноименными полюсами 7, 34 и 8, 33 полусекций 31, 32 подключены диоды 35, 36 в прямом направлении.The device (Fig. 1) of an electric start-up of a diesel engine includes a starter-generator 1 equipped with a winding 2 of the armature, a winding of 3 additional poles, a starting and independent windings 4, 5, a rechargeable battery 6, to the poles 7, 8 of which normally open contacts 9, 10 are connected starting contactors 11, 12. Contact 10 of the second-order switching contactor 12 is connected to the output of the starting winding 4. A voltage regulator block 13 and an independent winding excitation current regulator block 14, which includes a 15 t transformer sensor, are introduced into the device as an anchor, a chain of series-connected adder 16, current regulator 17, and pulse-width converter 18 connected to an independent winding 5, and a feedback unit 19, with an input connected to the output of a pulse-width converter 18, and an output - to the second input of the adder 16. The first input of the adder 16 is for supplying a tuning signal, and the output of the transformer sensor 15 of the armature current, the primary winding of which is connected between the normally open contact 9 of the first turn-on sequence, is connected to the third input starting contactor 11 and the input coil 2 the armature starter generator 1, which are connected to second inputs of regulator 17 and the current pulse width converter 18, whose second inputs are connected to the negative pole of battery 8. The voltage regulator unit 13 includes a voltage regulator contactor 21 with a winding 22 and normally closed and normally open contacts 23, 24, an armature current sensor relay 25 with a normally closed contact 26 and a winding 27, which is connected to the start winding 4 of the starter generator 1 by inputs and diode 28 in the forward direction - outputs, and normally open contact 29 of the voltage sensor of the auxiliary generator. The winding 22 of the contactor 21 of the voltage regulator is connected to the positive pole 7 of the battery 6 through a parallel connection of its closed contact 23 and the resistor 30 and to the negative pole 8 of the battery 6 is connected through a parallel-connected normally closed contact 26 of the relay 25 of the armature current sensor and normally open contact 29 voltage sensor auxiliary generator. Between the half sections 31, 32 of the indicated battery 6 with the possibility of their parallel and serial connection, a normally open contact 24 of the voltage regulator contactor 21 is turned on and diodes 35, 36 are connected in the forward direction between each of the same poles 7, 34 and 8, 33 of the half sections 31, 32.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Подготовка к пуску дизеля начинается с включения рубильника (на фиг.1 не показан). Полусекции 31, 32 аккумуляторной батареи 6 соединяются параллельно через диоды 35, 36, и напряжение батареи 6 становится равным половине номинального значения. При этом напряжении включается контактор 21 регулятора напряжения, обмотка 22 которого рассчитана на включение при пониженном напряжении. Контактор 21 замыкает свой нормально разомкнутый контакт 24, соединяя полусекции 31, 32 аккумуляторной батареи 6 последовательно, и размыкает свой нормально замкнутый контакт 23 в цепи собственной обмотки 22, вводя в ее цепь резистор 30. После этого машинист нажимает кнопку "пуск" штатной системы. Это приводит к включению контакта 9 пускового контактора 11. Через обмотку 20 трансформаторного датчика 15 тока якоря подается напряжение на регулятор 17 тока и широтно-импульсный преобразователь 18. На первый вход сумматора 16 подают сигнал настройки, который через регулятор 17 тока задает широтно-импульсному преобразователю 18 уровень сигнала, при котором ток независимой обмотки 5 создает такой магнитный поток стартер-генератора 1, при котором скорость его якоря превышает скорость запуска дизеля.Preparation for starting the diesel engine begins with the inclusion of a knife switch (not shown in Fig. 1). The half sections 31, 32 of the battery 6 are connected in parallel through the diodes 35, 36, and the voltage of the battery 6 becomes equal to half the nominal value. At this voltage, the voltage regulator contactor 21 is turned on, the winding 22 of which is designed to be switched on at low voltage. The contactor 21 closes its normally open contact 24, connecting the half sections 31, 32 of the battery 6 in series, and opens its normally closed contact 23 in the circuit of its own winding 22, introducing a resistor 30 into its circuit. After that, the driver presses the start button of the standard system. This leads to the inclusion of contact 9 of the starting contactor 11. Through the winding 20 of the transformer sensor 15 of the armature voltage is supplied to the current regulator 17 and the pulse-width converter 18. The tuning signal is supplied to the first input of the adder 16, which sets the pulse-width converter through the current controller 17 18 is the signal level at which the current of the independent winding 5 creates such a magnetic flux of the starter-generator 1, at which the speed of its armature exceeds the start-up speed of the diesel engine.

Далее с выдержкой времени, необходимой для прокачки масла в системе, штатная система пуска обеспечивает включение контакта 10 пускового контактора 12. Ток от плюсового полюса 7 аккумуляторной батареи 6, полусекции 31, 32 которой включены последовательно, а напряжение номинальное, проходит через первичную обмотку 20 трансформаторного датчика 15 тока, обмотку 2 якоря стартер-генератора 1, его обмотки 3, 4 добавочных полюсов и пусковую к минусовому полюсу 8 батареи 6. Ее ток нарастает с инерционным запаздыванием, вызванным действием индуктивности обмотки 2 якоря и обмоток 3, 4 добавочных полюсов и пусковой. Нарастание пускового тока якоря стартер-генератора 1 ограничивается, во-первых, путем создания дополнительного магнитного потока независимой обмотки 5 стартер-генератора 1, формируемого до начала пуска током независимой обмотки 5, а также увеличением этого тока и магнитного потока стартер-генератора 1 во время нарастания тока якоря с целью компенсации размагничивания стартер-генератора 1 путем подачи на сумматор 16 сигнала, пропорционального скорости нарастания тока якоря. Узел 19 обратной связи поддерживает ток независимой обмотки 5, задаваемый сумматором 16. Во-вторых, при появлении тока якоря под его влиянием включается реле 25 датчика тока якоря. Его нормально замкнутый контакт 26 прерывает ток якоря в обмотку 22 контактора 21. Он размыкает свой контакт 24 в рассечке полусекций 31, 32 аккумуляторной батареи 6, отчего полусекции 31, 32 переходят на параллельное включение на очень короткий интервал времени в начальной фазе пуска стартер-генератора 1. Напряжение при таком соединении батареи 6, подводимое к якорю стартер-генератора 1, уменьшается в два раза. Ток трогания вала и набора скорости стартер-генератора 1 снижается, а вращающий момент стартер-генератора 1 поддерживается его возросшим магнитным потоком. При этом увеличивается противоЭДС якоря, снижая его ток. Ориентируясь на его заданное снижение, устанавливается определенное напряжение его вспомогательного генератора (на фиг.1 не показан), при котором замыкается контакт 29 реле датчика напряжения вспомогательного генератора в цепи контактора 21, который включается и своим контактом 24 соединяет полусекции 31, 32 последовательно. Напряжение батареи возрастает в два раза, а ток якоря к этому времени ограничивается его возросшей ЭДС. Кроме того, после прохождения своего пика ток якоря 2 уменьшается, под влиянием чего трансформаторный датчик 15 тока изменяет знак своего сигнала на отрицательный, который препятствует намагничиванию системы возбуждения стартер-генератора 1, что способствует возрастанию его скорости. Происходит запуск дизеля, после чего штатная система пуска дизеля отключает ее от аккумуляторной батареи 6.Further, with the time delay necessary for pumping oil in the system, a standard start-up system ensures the inclusion of contact 10 of the starting contactor 12. The current from the plus pole 7 of the battery 6, half sections 31, 32 of which are connected in series, and the voltage is rated, passes through the primary winding 20 of the transformer current sensor 15, winding 2 of the armature of the starter-generator 1, its winding 3, 4 additional poles and starting to the negative pole 8 of the battery 6. Its current increases with inertial delay caused by the inductance of the inductance heel 2 and the armature coils 3, 4, additional poles and launcher. The increase in the starting current of the armature of the starter generator 1 is limited, firstly, by creating an additional magnetic flux of the independent winding 5 of the starter generator 1, formed before the start of the current by the independent winding 5, as well as by increasing this current and the magnetic flux of the starter generator 1 during the rise of the armature current in order to compensate for the demagnetization of the starter-generator 1 by applying to the adder 16 a signal proportional to the slew rate of the armature current. The feedback unit 19 supports the independent winding current 5 set by the adder 16. Secondly, when the armature current appears under its influence, the relay 25 of the armature current sensor is activated. Its normally closed contact 26 interrupts the armature current into the winding 22 of the contactor 21. He opens his contact 24 in the cut-out half-sections 31, 32 of the battery 6, which makes half-sections 31, 32 switch on in parallel for a very short time interval in the initial phase of the start of the starter-generator 1. The voltage at this connection of the battery 6, supplied to the armature of the starter-generator 1, is reduced by half. The starting current of the shaft and the set speed of the starter generator 1 is reduced, and the torque of the starter generator 1 is supported by its increased magnetic flux. This increases the back EMF of the armature, reducing its current. Focusing on its predetermined decrease, a certain voltage of its auxiliary generator is established (not shown in Fig. 1), at which the contact 29 of the voltage sensor relay of the auxiliary generator is closed in the circuit of the contactor 21, which is turned on and connects half sections 31, 32 in series with its contact 24. The battery voltage doubles, and the armature current by this time is limited by its increased EMF. In addition, after passing through its peak, the armature current 2 decreases, under the influence of which the transformer current sensor 15 changes the sign of its signal to negative, which prevents the magnetization of the excitation system of the starter generator 1, which contributes to an increase in its speed. The diesel engine starts, after which the standard diesel engine start system disconnects it from the battery 6.

На фиг.2 представлена работа блока 13 регулятора напряжения. Под действием нарастающего тока якоря реле 25 датчика тока якоря своим контактом 26 размыкает цепь контактора 21 в самой начальной фазе пуска. Размыкается контакт 24 контактора 21, отчего полусекции 31, 32 батареи 6 с последовательного переключаются на параллельное соединение. Пик тока батареи 6 I_Б достигает 700 А и по мере увеличения угловой скорости стартер-генератора до ω=11 рад/с ток снижается до I_Б=280 A. Через 2,9 с включается реле датчика напряжения вспомогательного генератора, которое своим контактом 29 замыкает контактор 21, включается его контакт 24, и полусекции 31, 32 батареи 6 соединяются последовательно. Напряжение батареи 6 возрастает до U_Б=54B, ток якоря I_А и батареи I_Б увеличиваются до 800 А. Угловая скорость стартер-генератора 1 увеличивается до ω=13 рад/с. Дизель запускается, отчего ток якоря I_А и батареи 6 I_Б резко снижаются.Figure 2 presents the operation of block 13 of the voltage regulator. Under the action of the increasing armature current, the relay 25 of the armature current sensor with its contact 26 opens the circuit of the contactor 21 in the very initial phase of the start-up. The contact 24 of the contactor 21 opens, which is why the half-sections 31, 32 of the battery 6 are switched from serial to parallel connection. The peak current of the battery 6 I _B reaches 700 A and as the angular speed of the starter generator increases to ω = 11 rad / s, the current decreases to I _B = 280 A. After 2.9 s, the voltage sensor relay of the auxiliary generator is turned on, which with its contact 29 closes the contactor 21, turns on its contact 24, and the half-sections 31, 32 of the battery 6 are connected in series. The voltage of the battery 6 increases to U _B = 54B, the armature current I _A and the battery I _B increase to 800 A. The angular velocity of the starter-generator 1 increases to ω = 13 rad / s. The diesel starts, which is why the current of the armature I _A and the battery 6 I _B drop sharply.

На фиг.3 представлена работа блока 14 регулятора тока возбуждения независимой обмотки 5 стартер-генератора 1. Под действием нарастающего тока якоря I_А после включения стартер-генератора 1 контактом 10 контактора 12 ток независимой обмотки 5 резко возрастает с 45 до 110 А, доводя магнитный поток стартер-генератора 1 до максимального значения. Используется свойство стартер-генератора уменьшать ток якоря I_А во столько же раз, во сколько увеличивается его магнитный поток. Однако скорость нарастания тока якоря I_А уменьшается со временем, что приводит к снижению тока I_L независимой обмотки и магнитного потока стартер-генератора 1. Но к этому времени возрастает скорость якоря ω и его ЭДС. Поэтому пик тока якоря I_А в процессе пуска дизеля не превышает 572 А. Через 1,8 с ток якоря начинает снижаться, что приводит к смене знака сигнала трансформаторного датчика тока. От этого ток I_L независимой обмотки 5 уменьшается с 45 до 17 А, что способствует увеличению скорости стартер-генератора 1 и запуску дизеля. В итоге блок 17 регулятор тока возбуждения независимой обмотки 5 стартер-генератора 1 обеспечивает уменьшение его тока ≈ в три раза.Figure 3 shows the operation of the block 14 of the excitation current regulator of the independent winding 5 of the starter generator 1. Under the action of the rising arm current I _A after turning on the starter generator 1 by contact 10 of the contactor 12, the current of the independent winding 5 sharply increases from 45 to 110 A, bringing the magnetic starter-generator flow 1 to a maximum value. The property of the starter-generator is used to reduce the armature current I _A as many times as its magnetic flux increases. However, the rate of increase of the armature current I _A decreases with time, which leads to a decrease in the current I _{L of the} independent winding and the magnetic flux of the starter generator 1. But by this time, the speed of the armature ω and its EMF increases. Therefore, the peak of the armature current I _A during the start-up of the diesel engine does not exceed 572 A. After 1.8 s, the armature current begins to decrease, which leads to a change in the signal sign of the transformer current sensor. From this, the current I _{L of the} independent winding 5 decreases from 45 to 17 A, which contributes to an increase in the speed of the starter generator 1 and the start of the diesel engine. As a result, the block 17 of the excitation current regulator of the independent winding 5 of the starter-generator 1 provides a decrease in its current ≈ three times.

Claims

A diesel electric starter starting device comprising a starter-generator equipped with an armature winding, additional pole winding, a starting and independent windings, a battery, to the poles of which normally open contacts of the starting contactors are connected, the second contact in turn of the starting contactor is connected to the output of the starting winding, and a resistor, characterized in that a voltage regulator unit and an independent winding excitation current regulator unit are introduced, which includes a transformer sensor anchors, a series-connected adder circuit, a current regulator and a pulse-width converter, connected to an independent winding, and a feedback node connected to the output of the pulse-width converter and the output to the second input of the adder, the first input of which is designed to supply a signal settings, and the output of the transformer sensor of the armature current is connected to the third input, the primary winding of which is connected between the normally open contact of the first starting circuit and the input of the winding of the armature of the starter generator, to which the second inputs of the current regulator and the pulse-width converter are connected, the second outputs of which are connected to the negative pole of the battery, while the voltage regulator block includes a voltage regulator contactor with a winding and normally closed and normally open contacts relay of the armature current sensor with a normally closed contact and a winding that is connected to the start winding of the starter-generator by inputs and through the diode in the forward direction of the output mi, and a normally open contact of the voltage sensor of the auxiliary generator, and the winding of the voltage regulator contactor is connected to the positive pole of the battery through a parallel connection of its closed contact and resistor and to the negative pole of the battery is connected through the normally connected normally closed contact of the current sensor relay of the armature and normally open the contact of the voltage sensor of the auxiliary generator, and between the half-sections of the specified battery with the possibility of pairs allelic and serial connection, a normally open contact of the voltage regulator contactor is switched on and diodes in the forward direction are connected between each half-section poles of the same name.