RU2466039C1 - Method of diesel locomotive traction generator output control - Google Patents
Method of diesel locomotive traction generator output control Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466039C1 RU2466039C1 RU2011125608/11A RU2011125608A RU2466039C1 RU 2466039 C1 RU2466039 C1 RU 2466039C1 RU 2011125608/11 A RU2011125608/11 A RU 2011125608/11A RU 2011125608 A RU2011125608 A RU 2011125608A RU 2466039 C1 RU2466039 C1 RU 2466039C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- traction generator
- traction
- power
- generator
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности - к тяговым системам тепловозов, а именно, к способу регулирования мощности тягового генератора постоянного тока тепловоза.The invention relates to railway transport, in particular to traction systems of diesel locomotives, and in particular, to a method for controlling the power of a traction DC generator of a diesel locomotive.
Известен способ регулирования мощности тягового генератора тепловоза, заключающийся в том, что в способе регулирования мощности тягового генератора тепловой двигатель (например, дизель) запущен, контролером машиниста задают частоту вращения теплового двигателя, приводящего во вращение тяговый генератор, индуктивным датчиком измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки двигателя, соответствующее текущему значению его частоты вращения, сигнал, пропорциональный измеренному положению дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки двигателя, с выхода индуктивного датчика подают на один вход селективного узла, возбуждают вспомогательный генератор, блоком задания возбуждения в зависимости от позиции контроллера машиниста задают уставку мощности тягового генератора, с выхода блока задания возбуждения сигнал, пропорциональный заданной мощности тягового генератора, подают на другой вход селективного узла, напряжение с выхода вспомогательного генератора через управляемый выпрямитель (тиристорный регулятор) подают на вход независимой обмотки возбуждения тягового генератора, с помощью трансформаторов постоянного напряжения и тока измеряют напряжение и ток на выходе тягового генератора, сигналы, пропорциональные измеренному напряжению и току на выходе тягового генератора, подают на вход селективного узла, в селективном узле суммируют сигналы, пропорциональные напряжению и току с выхода тягового генератора, результат суммирования принимают за измеренную мощность тягового генератора, сравнивают измеренную мощность тягового генератора с заданной блоком задания возбуждения и с сигналом, пропорциональным измеренному положению дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки двигателя с выхода индуктивного датчика, сигнал рассогласования с выхода селективного узла подают в виде токового сигнала на вход блока управления выпрямителем, в блоке управления выпрямителем в зависимости от величины сигнала рассогласования изменяется электрический угол открытия тиристоров (фазоимпульсное управление) управляемого выпрямителя и тем самым управляют тяговым генератором, изменяя ток в независимой обмотке возбуждения тягового генератора («Автоматическое управление электрической передачей и электрические схемы тепловозов» Б.И.Вилькевич, Москва, «Транспорт», 1987, с.70-80).A known method of regulating the power of the traction generator of a diesel locomotive, which consists in the fact that in the method of regulating the power of the traction generator, the heat engine (for example, diesel) is started, the driver’s controller sets the frequency of rotation of the heat engine, which drives the traction generator in rotation, the position of the metering element for the fuel supply of the regulator is measured by an inductive sensor engine speed and load, corresponding to the current value of its speed, a signal proportional to the measured position of the doses regulating the speed of the engine and the engine load from the output of the inductive sensor, it is fed to one input of the selective node, the auxiliary generator is excited, the excitation task unit sets the traction generator power setting depending on the position of the driver controller, a signal proportional to the specified power from the output of the excitation task unit traction generator, fed to the other input of the selective node, the voltage from the output of the auxiliary generator through a controlled rectifier (thyristor th regulator) is fed to the input of the independent excitation winding of the traction generator, with the help of DC and current transformers, the voltage and current at the output of the traction generator are measured, signals proportional to the measured voltage and current at the output of the traction generator are fed to the input of the selective node, summed in the selective node signals proportional to the voltage and current from the output of the traction generator, the summation result is taken as the measured power of the traction generator, the measured power of the traction g is compared a nerator with a given excitation reference unit and with a signal proportional to the measured position of the metering body of the fuel supply of the speed controller and the engine load from the output of the inductive sensor, the error signal from the output of the selective node is supplied as a current signal to the input of the rectifier control unit, in the rectifier control unit, depending from the magnitude of the mismatch signal, the electric opening angle of the thyristors (phase-pulse control) of the controlled rectifier changes, and thus vlyayut traction alternator by changing the current in the field winding independent traction generator ( "Automatic control of electrical transmission and electric locomotives circuit" B.I.Vilkevich, Moscow, "Transport", 1987, s.70-80).
Недостатками известного способа являются сложность селективного узла, в основе которой лежит принцип диодно-потенциометрического сравнения сигналов силовой тяговой цепи и задания, которая существенно усложняет электрическую схему тепловоза, сложность фазоимпульсного управления управляемым выпрямителем цепи питания независимой обмотки возбуждения тягового генератора, которая существенно усложняет электрическую схему тепловоза и снижает надежность работы тяговой схемы тепловоза, ломаная внешняя характеристика тягового генератора, которая лишь отдаленно приближена к кривой (гиперболе) постоянства мощности.The disadvantages of this method are the complexity of the selective node, which is based on the principle of diode-potentiometric comparison of the signals of the power traction circuit and the task, which significantly complicates the electric circuit of the diesel locomotive, the complexity of the phase-pulse control of the rectified power supply circuit of the independent excitation winding of the traction generator, which significantly complicates the electric circuit of the locomotive and reduces the reliability of the traction scheme of the locomotive, broken external characteristics of the traction generator but that is only distantly approximated to a curve (hyperbola) power constant.
Известен способ регулирования мощности тягового генератора тепловоза, указанный в патенте RU № 2397886 С1 и принятый за прототип, заключающийся в том, что в способе регулирования мощности тягового генератора, тепловой двигатель (например, дизель) запущен, задатчиком частоты вращения дизеля (контролером машиниста) задают частоту вращения дизеля, возбуждают вспомогательный генератор, подают напряжение с выхода силовой обмотки вспомогательного генератора переменного тока через неуправляемый мостовой выпрямитель к бортовой сети тепловоза, датчиком напряжения измеряют и нормируют напряжение бортовой сети тепловоза и направляют на один из входов блока сравнения, задают блоком задания уставки напряжения бортовой сети тепловоза уставку напряжения бортовой сети тепловоза, сигнал уставки напряжения бортовой сети тепловоза с блока задания уставки подают на другой вход блока сравнения, сравнивают уставку с измеренным значением и нормированным значением напряжения бортовой сети тепловоза, результат сравнения с выхода блока сравнения подают на вход (управляющий) системы широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора, напряжение с выхода системы широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора подают через блок ограничения тока на вход обмотки возбуждения вспомогательного генератора переменного тока и осуществляют регулирование напряжения вспомогательного генератора переменного тока, напряжение на выходе вспомогательного генератора переменного тока постоянно и поддерживается регулятором напряжения за счет системы широтно-импульсного управления напряжением, регулирование мощности тягового генератора осуществляют изменением тока в обмотке возбуждения тягового генератора постоянного тока тепловоза, в задатчике мощности тягового генератора тепловоза задают, например, с пульта машиниста, уставку мощности, которая подает этот сигнал на один из входов узла (блока) сравнения мощности, на другие входы которого подают сигналы, пропорциональные току и напряжению, измеренным датчиками тока и напряжения с выхода тягового генератора тепловоза, результат сравнения в усилителе рассогласования заданной и измеренной мощности тягового генератора тепловоза усиливают и подают на управляющие входы управляемого выпрямителя, с выхода которого ток поступает в обмотку возбуждения тягового генератора тепловоза (RU, патент №2397886 С1, кл. B60L 1/00, 2010 г.).A known method of regulating the power of the traction generator of a diesel locomotive, indicated in patent RU No. 2397886 C1 and adopted as a prototype, which consists in the fact that in the method of regulating the power of the traction generator, the heat engine (for example, diesel) is started, the speed controller of the diesel engine (driver's controller) is set diesel engine speed, excite the auxiliary generator, apply voltage from the output of the power winding of the auxiliary alternator through an uncontrolled bridge rectifier to the on-board network of the locomotive, yes the voltage sensor measures and normalizes the voltage of the on-board network of the diesel locomotive and sends it to one of the inputs of the comparison unit, sets the voltage on-board network of the diesel locomotive to set the voltage on-board network of the diesel locomotive, the voltage setting signal of the on-board network of the diesel locomotive from the reference set-point is sent to the other input of the comparison unit, compares the setpoint with the measured value and the normalized voltage value of the onboard network of the locomotive, the comparison result from the output of the comparison unit is fed to the input (control) of the latitudinal the pulse control of the excitation of the auxiliary generator, the voltage from the output of the pulse-width-pulse control system of the excitation of the auxiliary generator is fed through the current limiting unit to the input of the excitation winding of the auxiliary alternator and the voltage of the auxiliary alternator is regulated, the voltage at the output of the auxiliary alternator is constantly supported by the controller voltage due to pulse-width-voltage control system In this case, the power of the traction generator is controlled by changing the current in the field winding of the traction DC generator of the diesel locomotive, in the power generator of the traction generator of the diesel locomotive, for example, from the driver’s console, the power setting that feeds this signal to one of the inputs of the power comparison unit (block), to the other inputs of which signals are proportional to the current and voltage measured by the current and voltage sensors from the output of the traction generator of the diesel locomotive, the comparison result in the mismatch amplifier the given and measured power of the traction generator of the diesel locomotive is amplified and fed to the control inputs of a controlled rectifier, from the output of which the current flows into the excitation winding of the traction generator of the diesel locomotive (RU, patent No. 2397886 C1, cl.
Недостатками известного способа являются сложность фазоимпульсного управления управляемым выпрямителем, которая существенно усложняет электрическую схему тепловоза и снижает надежность работы тяговой схемы тепловоза, а также формирование задания мощности тягового генератора только в зависимости от положения контроллера машиниста, что существенно ухудшает технико-экономические показатели дизеля в переходных режимах его работы (при переходе с одной позиции контроллера машиниста на другую).The disadvantages of this method are the complexity of the phase-pulse control of a controlled rectifier, which significantly complicates the electric circuit of the diesel locomotive and reduces the reliability of the traction circuit of the diesel locomotive, as well as the generation of the power output of the traction generator only depending on the position of the driver’s controller, which significantly worsens the technical and economic performance of the diesel engine in transient conditions his work (when moving from one position of the controller of the driver to another).
Техническим результатом изобретения является упрощение электрической схемы тепловоза и повышение надежности работы его тяговой схемы за счет использования системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора вместо управляемого выпрямителя, питающего схему возбуждения тягового генератора, улучшение технико-экономических показателей дизеля в переходных режимах его работы (при переходе с одной позиции контроллера машиниста на другую) за счет замера частоты вращения вала дизеля и введения сигнала, пропорционального измеренному положению дозирующего органа топливоподачи, в схему управления возбуждением тягового генератора тепловоза, а также повышение тяговых свойств тепловоза за счет использования свободной мощности дизеля путем замера положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения дизеля и введения этого сигнала в схему управления возбуждением тягового генератора тепловоза.The technical result of the invention is to simplify the electric circuit of the diesel locomotive and increase the reliability of its traction scheme by using a pulse-width pulse control system to excite the traction generator instead of a controlled rectifier supplying the excitation scheme of the traction generator, improve the technical and economic parameters of the diesel engine in transient conditions (during transition from one position of the driver’s controller to another) by measuring the frequency of rotation of the diesel shaft and introducing a signal proportionally measuring the position of the fuel metering body, a traction alternator excitation control circuit of the locomotive, as well as improving traction properties of the locomotive by the use of free diesel power by measuring the position of the dosing body diesel fuel regulator and the speed of introduction of this signal in the excitation control circuit of the locomotive traction alternator.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе регулирования мощности тягового генератора тепловоза через коммутационный элемент подключают выход неуправляемого мостового выпрямителя к силовому входу системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора, задатчиком частоты вращения вала дизеля задают частоту вращения вала дизеля, сигнал, пропорциональный заданной частоте вращения вала дизеля, подают на вход регулятора частоты вращения дизеля и на первый вход блока задания уставки мощности тягового генератора, датчиком частоты вращения измеряют частоту вращения вала дизеля, с выхода датчика частоты вращения сигнал, пропорциональный измеренной частоте вращения вала дизеля, подают на второй вход блока задания уставки мощности тягового генератора, датчиком положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения дизеля измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения дизеля, сигнал с выхода датчика положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля, пропорциональный положению дозирующего органа топливоподачи, подают на третий вход блока задания уставки мощности тягового генератора, в блоке задания уставки мощности тягового генератора сравнивают сигнал с выхода задатчика частоты вращения вала дизеля, пропорциональный заданной частоте вращения вала дизеля, и сигнал с выхода датчика частоты вращения, пропорциональный измеренной частоте вращения вала дизеля, величину их рассогласования сравнивают с заранее заданной в блоке задания уставки мощности тягового генератора, задают уставку мощности тягового генератора пропорционально заданной частоте задатчиком частоты вращения вала дизеля, задают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля пропорционально заданной частоте задатчиком частоты вращения вала дизеля, для чего в блоке задания уставки мощности тягового генератора преобразуют сигнал заданной частоты вращения вала дизеля с выхода задатчика частоты вращения вала дизеля в сигнал заданного положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля, сигнал, пропорциональный заданному положению дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля, сравнивают с сигналом с выхода датчика положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля, пропорциональным положению дозирующего органа топливоподачи, величину их рассогласования интегрируют по времени, верхний и нижний пределы интегрирования ограничивают, результат интегрирования принимают за регулируемую часть мощности тягового генератора, суммируют заданную и регулируемую часть мощности тягового генератора, результат суммирования принимают за уставку мощности тягового генератора, интегрируют ее по времени и подают на вход блока сравнения мощности тягового генератора, на второй вход которого подают сигнал с выхода сумматора, пропорциональный измеренной мощности тягового генератора, сравнивают сигнал, пропорциональный измеренной мощности тягового генератора с выхода сумматора, и сигнал уставки мощности тягового генератора с выхода блока задания уставки мощности тягового генератора, результат сравнения принимают за уставку напряжения тягового генератора и подают на один вход блока управления током возбуждения тягового генератора, на второй вход которого подают измеренное и нормированное датчиком напряжения значение напряжения тягового генератора, в блоке управления током возбуждения тягового генератора сравнивают уставку напряжения тягового генератора с измеренным напряжением тягового генератора, результат сравнения усиливают и подают на управляющий вход системы широтно-импульсного управления током возбуждением тягового генератора, напряжение с выхода системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора подают на вход обмотки возбуждения тягового генератора, тяговый генератор возбуждается, подают напряжение с выхода силовой обмотки тягового генератора через датчик тока тягового генератора к тяговым электродвигателям тепловоза, датчиком напряжения тягового генератора измеряют и нормируют напряжение на выходе силовой обмотки тягового генератора и сигнал, пропорциональный измеренному напряжению, направляют на вход сумматора и на вход блока управления током возбуждения тягового генератора, датчиком тока тягового генератора измеряют и нормируют ток на выходе силовой обмотки тягового генератора и сигнал, пропорциональный измеренному току, направляют на второй вход сумматора, в сумматоре суммируют сигналы, пропорциональные напряжению и току тягового генератора, результат суммирования с выхода сумматора подают на вход блока сравнения мощности тягового генератора, вступает в действие регулятор мощности тягового генератора, в блоке сравнения мощности тягового генератора изменяют уставку напряжения тягового генератора, блоком управления током возбуждения тягового генератора, изменяя сигнал управления системой широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора, изменяют напряжение на выходе системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора, тем самым осуществляя регулирование мощности тягового генератора.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of regulating the power of the traction generator of the diesel locomotive through the switching element, the output of the uncontrolled bridge rectifier is connected to the power input of the pulse-width pulse control system of the excitation of the traction generator, the speed of the diesel shaft is set by the speed controller of the diesel shaft, a signal proportional to the given frequency rotation of the diesel shaft, fed to the input of the diesel engine speed controller and to the first input of the unit for setting the traction power setting of the generator, by measuring the speed of the diesel shaft with a speed sensor, from the output of the speed sensor a signal proportional to the measured speed of the diesel shaft is fed to the second input of the power generator set point for the traction generator, the position sensor of the fuel metering body for the diesel engine speed controller measures the position of the dosing body the fuel supply of the diesel engine speed controller, the signal from the output of the sensor of the position of the metering body of the fuel supply of the diesel engine speed controller I, proportional to the position of the fuel metering body, is fed to the third input of the unit for setting the power settings of the traction generator, in the unit for setting the power settings for the traction generator, the signal from the output of the diesel shaft speed setter is proportional to the set frequency of the diesel shaft rotation, and the signal from the output of the speed sensor proportional to the measured frequency of rotation of the diesel shaft, the value of their mismatch is compared with a predetermined in the unit for setting the power settings of the traction generator, set the power of the traction generator in proportion to the set frequency by the diesel shaft speed controller, set the position of the fuel metering body of the diesel shaft speed controller in proportion to the set frequency by the diesel shaft speed controller, for which the signal of the set frequency of rotation of the diesel shaft from the output is converted in the set unit for setting the power of the traction generator the setpoint of the diesel shaft rotation frequency into the signal of the set position of the metering body of the fuel supply of the rotational speed controller va and for a diesel engine, a signal proportional to the set position of the fuel metering body of the diesel shaft speed controller is compared with a signal from the output of the sensor of the fuel metering body of the diesel shaft speed controller proportional to the position of the fuel metering body, their mismatch is integrated over time, the upper and lower limits integration is limited, the integration result is taken as an adjustable part of the power of the traction generator, summed up and part of the power of the traction generator, the summation result is taken as the setpoint power of the traction generator, it is integrated over time and fed to the input of the power generator comparing the traction generator, to the second input of which the signal from the adder output proportional to the measured power of the traction generator is compared, the signal proportional to the measured power of the traction generator from the output of the adder, and a signal for setting the power of the traction generator from the output of the unit for setting the power of the traction generator, the result is equalities are taken for the voltage setting of the traction generator and fed to one input of the traction generator excitation current control unit, the second input of which supplies the voltage value of the traction generator measured and normalized by the voltage sensor; in the control unit of the traction generator excitation current, the voltage generator of the traction generator is compared with the measured traction voltage generator, the comparison result is amplified and fed to the control input of the pulse-width pulse current control system by excitation of traction of the generator, the voltage from the output of the pulse-width pulse excitation control system of the traction generator is supplied to the input of the traction generator excitation winding, the traction generator is excited, voltage is supplied from the output of the traction generator power winding through the current generator of the traction generator to the traction electric motors of the locomotive, the voltage sensor of the traction generator is measured and normalize the voltage at the output of the power winding of the traction generator and a signal proportional to the measured voltage is sent to the input of the adder and the current at the output of the power winding of the traction generator is measured and normalized to the input of the control unit for the excitation current of the traction generator, the current output of the power winding of the traction generator is sent to the second input of the adder, the signals proportional to the voltage and current of the traction generator are summed in the adder, the result summing up from the output of the adder is fed to the input of the power unit for comparing the power of the traction generator, the power regulator for the power of the traction generator enters, in the unit for comparing the power of the traction generator changing the setpoint voltage generator traction generator excitation current traction generator control unit by changing the signal control system pulse-width control of the traction alternator excitation voltage change at the output of the pulse width control traction alternator excitation, thereby carrying out power control of the traction alternator.
На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ. Устройство для реализации способа состоит из дизеля (на чертеже не показан), вспомогательного генератора 1 переменного тока с обмоткой возбуждения 2, силовой обмоткой 3 переменного тока, тягового генератора 4 постоянного тока с обмоткой возбуждения 5, силовой обмоткой 6. Выход силовой обмотки 3 переменного тока вспомогательного генератора 1 переменного тока соединен с силовым входом неуправляемого мостового выпрямителя 7. Силовой выход неуправляемого мостового выпрямителя 7 соединен с датчиком напряжения 8 бортовой сети 9 тепловоза, с бортовой сетью 9 тепловоза и с аккумуляторной батареей 10 тепловоза. Выход датчика напряжения 8 бортовой сети 9 тепловоза соединен с одним из входов блока сравнения 11 вспомогательного генератора 1 переменного тока, другой вход которого соединен с блоком 12 задания уставки напряжения бортовой сети 9 тепловоза. Выход блока сравнения 11 соединен с управляющим входом системы 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока, выход которой соединен с входом блока 14 ограничения тока, выход которого соединен с обмоткой возбуждения 2 вспомогательного генератора 1 переменного тока. Силовой выход неуправляемого мостового выпрямителя 7 через коммутационный элемент 15 подключен к силовому входу системы 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока. Датчик напряжения 8 бортовой сети 9 тепловоза, блок сравнения 11, блок 12 задания уставки напряжения бортовой сети 9 тепловоза, система 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока образуют регулятор напряжения 16 бортовой сети 9, который постоянно поддерживает напряжение вспомогательного генератора 1 переменного тока. Силовой выход неуправляемого мостового выпрямителя 7 через коммутационный элемент 17 подключен к силовому входу системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4, выход которой соединен с обмоткой возбуждения 5 тягового генератора 4. Выход силовой обмотки 6 тягового генератора 4 подключен к входу датчика напряжения 19 тягового генератора 4 и через датчик тока 20 тягового генератора 4 к входам тяговых электродвигателей 21 тепловоза. Выход датчика напряжения 19 тягового генератора 4 и выход датчика тока 20 тягового генератора 4 подключены к входам сумматора 22. Выход сумматора 22 подключен к входу блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4. Ко второму входу блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4 подключен выход блока 24 задания уставки мощности тягового генератора 4. К первому входу блока задания уставки мощности 24 тягового генератора 4 подключен выход задатчика 25 частоты вращения вала дизеля (контроллер машиниста), ко второму входу подключен выход датчика 26 частоты вращения вала дизеля, к третьему входу подключен выход датчика 27 положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля, который связан с дозирующим органом топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля. Второй выход задатчика 25 частоты вращения вала дизеля подключен к входу регулятора 28 частоты вращения вала дизеля. Выход блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4 подключен на вход блока 29 управления током возбуждения тягового генератора 4. Другой вход блока 29 управления током возбуждения тягового генератора 4 подключен к выходу датчика напряжения 19 тягового генератора 4. Выход блока управления током возбуждения 29 тягового генератора 4 подключен к управляющему входу системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4. Датчик напряжения 19, датчик тока 20, сумматор 22, блок сравнения 23, блок 24 задания уставки мощности тягового генератора 4, задатчик 25 частоты вращения вала дизеля, датчик 26 частоты вращения вала дизеля, датчик 27 положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля, блок 29 управления током возбуждения тягового генератора 4, система 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4 образуют регулятор мощности 30 тягового генератора 4.The drawing shows a block diagram of a device that implements the method. A device for implementing the method consists of a diesel engine (not shown), an auxiliary alternating
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Дизель тепловоза запущен.Diesel locomotive launched.
Возбуждают вспомогательный генератор 1 переменного тока, для чего через коммутационный элемент 15, например, контактор, подключают бортовую сеть 9 тепловоза, запитанную от аккумуляторной батареи 10 тепловоза, к силовому входу системы 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока. Напряжение с выхода системы 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока подают на вход обмотки возбуждения 2 вспомогательного генератора 1 переменного тока через блок 14 ограничения тока. Вспомогательный генератор 1 переменного тока возбуждается, и на его выходе действует переменное напряжение. Подают напряжение с выхода силовой обмотки 3 вспомогательного генератора 1 переменного тока через неуправляемый мостовой выпрямитель 7 к бортовой сети 9 тепловоза и датчику напряжения 8 бортовой сети 9 тепловоза. Датчиком напряжения 8 бортовой сети 9 тепловоза измеряют и нормируют напряжение бортовой сети 9 тепловоза. Измеренный и нормированный датчиком напряжения 8 сигнал, пропорциональный напряжению бортовой сети 9 тепловоза, направляют на один из входов блока сравнения 11. Задают блоком 12 задания уставки напряжения бортовой сети 9 тепловоза уставку напряжения бортовой сети 9 тепловоза. Сигнал с выхода блока 12 задания уставки напряжения бортовой сети 9 тепловоза подают на другой вход блока сравнения 11. Сравнивают уставку с измеренным значением и нормированным значением напряжения бортовой сети 9 тепловоза. Результат сравнения с выхода блока сравнения 11 подают на управляющий вход системы 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока. Вступает в действие регулятор 16 напряжения бортовой сети 9 тепловоза. Напряжение с выхода системы 13 широтно-импульсного управления возбуждением вспомогательного генератора 1 переменного тока подают через блок 14 ограничения тока на вход обмотки возбуждения 2 вспомогательного генератора 1 переменного тока и осуществляют регулирование напряжения вспомогательного генератора 1 переменного тока. Регулятором 16 напряжения бортовой сети 9 тепловоза поддерживают напряжение вспомогательного генератора 1 переменного тока на заданном уровне, которое подают на вход неуправляемого мостового выпрямителя 7. Поддержание регулятором 16 напряжения бортовой сети 9 тепловоза напряжения вспомогательного генератора 1 переменного тока на заданном уровне позволяет существенно повысить надежность, точность и быстродействие работы системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4, при этом регулирование мощности тягового генератора 4 постоянного тока осуществляют следующим образом.The
С пульта машиниста (на чертеже не показан) переводят тепловоз в режим тяги. Задатчиком 25 частоты вращения вала дизеля задают частоту вращения вала дизеля. На выходе задатчика 25 частоты вращения вала дизеля действует сигнал, пропорциональный заданной частоте вращения вала дизеля, который подают на вход регулятора 28 частоты вращения вала дизеля и на первый вход блока 24 задания уставки мощности тягового генератора 4. Регулятор 28 частоты вращения вала дизеля удерживает частоту вращения вала дизеля согласно сигналу задатчика 25 частоты вращения вала дизеля.From the remote control of the driver (not shown) put the locomotive in traction mode. The
Через коммутационный элемент 17, например, контактор, подключают выход неуправляемого мостового выпрямителя 7 к силовому входу системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4.Through the
Датчиком 26 частоты вращения вала дизеля измеряют частоту вращения вала дизеля. С выхода датчика 26 частоты вращения вала дизеля сигнал, пропорциональный измеренной частоте вращения вала дизеля, подают на второй вход блока 24 задания уставки мощности тягового генератора 4.The
Датчиком 27 положения дозирующего органа топливоподачи измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля. Сигнал с выхода датчика 27, пропорциональный положению органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля, подают на третий вход блока 24 задания уставки мощности тягового генератора 4.The
В блоке 24 задания уставки мощности тягового генератора 4 сравнивают сигнал с выхода задатчика 25 частоты вращения вала дизеля, пропорциональный заданной частоте вращения вала дизеля, с сигналом с выхода датчика 26 частоты вращения вала дизеля, пропорциональным измеренной частоте вращения вала дизеля. Величину их рассогласования сравнивают с заранее заданной величиной в блоке 24 задания уставки мощности тягового генератора 4. Если величина рассогласования заданной задатчиком 25 частоты вращения вала дизеля и измеренной датчиком 26 частоты вращения вала дизеля становится меньше заранее заданной величины в блоке 24 задания уставки мощности тягового генератора 4, то считают, что дизель вышел на заданную задатчиком 25 частоты вращения вала дизеля частоту вращения вала дизеля и задают уставку мощности тягового генератора 4 пропорционально заданной частоте задатчиком 25 частоты вращения вала дизеля, иначе оставляют уставку мощности тягового генератора 4 на прежнем уровне. Задают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля пропорционально заданной частоте задатчиком 25 частоты вращения вала дизеля, для чего в блоке 24 задания уставки мощности тягового генератора 4 преобразуют сигнал заданной частоты вращения вала дизеля с выхода задатчика 25 частоты вращения вала дизеля в сигнал заданного положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля. Сигнал, пропорциональный заданному положению дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля, сравнивают с сигналом с выхода датчика 27 положения дозирующего органа топливоподачи регулятора 28 частоты вращения вала дизеля, пропорциональным положению дозирующего органа топливоподачи. Величину их рассогласования интегрируют по времени. Верхний и нижний пределы интегрирования ограничивают. Результат интегрирования принимают за регулируемую (свободную) часть мощности тягового генератора 4. Суммируют заданную пропорционально заданной частоте задатчиком 25 частоты вращения вала дизеля уставку мощности тягового генератора 4 и регулируемую (свободную) часть мощности тягового генератора 4, результат суммирования принимают за уставку мощности тягового генератора 4. Уставку мощности тягового генератора 4 интегрируют по времени и с выхода блока 24 задания уставки мощности тягового генератора 4 подают на вход блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4. На второй вход блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4 подают сигнал с выхода сумматора 22, пропорциональный измеренной мощности тягового генератора 4. В блоке сравнения мощности 23 тягового генератора 4 сравнивают сигнал, пропорциональный измеренной мощности тягового генератора 4 с выхода сумматора 22, и сигнал уставки мощности тягового генератора 4 с выхода блока 24 задания уставки мощности тягового генератора 4, результат сравнения принимают за уставку напряжения тягового генератора 4 и с выхода блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4 подают на один вход блока 29 управления током возбуждения тягового генератора 4. На второй вход блока 29 управления током возбуждения тягового генератора 4 подают измеренное и нормированное датчиком напряжения 19 значение напряжения тягового генератора 4. В блоке 29 управления током возбуждения тягового генератора 4 сравнивают уставку напряжения тягового генератора 4, заданную блоком 29 управления током возбуждения тягового генератора 4, с измеренным датчиком напряжения 19 значением напряжения тягового генератора 4, результат сравнения усиливают и с выхода блока 29 управления током возбуждения тягового генератора 4 подают на управляющий вход системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4. Напряжение с выхода системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4 подают на вход обмотки возбуждения 5 тягового генератора 4. Тяговый генератор 4 возбуждается, и на его силовом выходе 6 действует напряжение. Подают напряжение с выхода силовой обмотки 6 тягового генератора 1 через датчик тока 20 тягового генератора 4 к тяговым электродвигателям 21 тепловоза. Датчиком напряжения 19 тягового генератора 4 измеряют и нормируют напряжение на выходе силовой обмотки 6 тягового генератора 4. Измеренный и нормированный датчиком напряжения 19 сигнал, пропорциональный напряжению на выходе силовой обмотки 6 тягового генератора 4, направляют на вход сумматора 22 и на вход блока 29 управления током возбуждения тягового генератора 4. Датчиком тока 20 тягового генератора 4 измеряют и нормируют ток на выходе силовой обмотки 6 тягового генератора 4. Измеренный и нормированный датчиком тока 20 тягового генератора 4 сигнал, пропорциональный току на выходе силовой обмотки 6 тягового генератора 4, направляют на второй вход сумматора 22. В сумматоре 22 суммируют сигналы, пропорциональные напряжению и току тягового генератора 4. Результат суммирования с выхода сумматора 22 подают на вход блока сравнения мощности 23 тягового генератора 4. Вступает в действие регулятор 30 мощности тягового генератора 4. В блоке сравнения мощности 23 тягового генератора 4 изменяют уставку напряжения тягового генератора 4. Блоком 29 управления током возбуждения тягового генератора 4, изменяя сигнал управления системой 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4, изменяют напряжение на выходе системы 18 широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора 4, осуществляя тем самым регулирование мощности тягового генератора 4.In the
Указанный способ регулирования позволяет упростить электрическую схему тепловоза и повысить надежность работы его тяговой схемы за счет использования системы широтно-импульсного управления возбуждением тягового генератора вместо управляемого выпрямителя, питающего схему возбуждения тягового генератора, улучшить технико-экономические показатели дизеля в переходных режимах его работы (при переходе с одной позиции контроллера машиниста на другую) за счет замера частоты вращения вала дизеля и введения сигнала, пропорционального измеренному положению дозирующего органа топливоподачи, в схему управления возбуждением тягового генератора тепловоза, а также повысить тяговые свойства тепловоза за счет использования свободной мощности дизеля путем замера положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения вала дизеля и введения этого сигнала в схему управления возбуждением тягового генератора тепловоза.The specified control method allows to simplify the electric circuit of the diesel locomotive and increase the reliability of its traction circuit by using a pulse-width pulse control system to excite the traction generator instead of a controlled rectifier supplying the excitation circuit of the traction generator, to improve the technical and economic performance of the diesel engine in transient conditions (during transition from one position of the driver’s controller to another) by measuring the speed of the diesel shaft and introducing a signal proportional to position of the metering body of the fuel supply to the control circuit of the excitation of the traction generator of the diesel locomotive, as well as to increase the traction properties of the diesel locomotive by using the free power of the diesel engine by measuring the position of the metering body of the fuel supply of the diesel shaft speed controller and introducing this signal into the control circuit of the excitation of the diesel locomotive generator.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125608/11A RU2466039C1 (en) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Method of diesel locomotive traction generator output control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125608/11A RU2466039C1 (en) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Method of diesel locomotive traction generator output control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2466039C1 true RU2466039C1 (en) | 2012-11-10 |
Family
ID=47322232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011125608/11A RU2466039C1 (en) | 2011-06-23 | 2011-06-23 | Method of diesel locomotive traction generator output control |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2466039C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700101C1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-09-13 | Акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (АО "ВНИКТИ") | Method of controlling electric transmission of diesel locomotives |
RU2766021C1 (en) * | 2021-09-20 | 2022-02-07 | Акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (АО "ВНИКТИ") | Method of controlling electric transmission of diesel locomotive |
CN114089634A (en) * | 2021-11-19 | 2022-02-25 | 江苏科技大学 | Underwater robot control method based on multi-motor master-slave axis cooperative algorithm |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1009831A1 (en) * | 1980-10-30 | 1983-04-07 | Белорусский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Device for automatic control of diesel electric locomotive |
SU1472304A1 (en) * | 1987-01-06 | 1989-04-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Тепловозный Институт | Arrangement for controlling diesel electric locomotive speed |
RU2036808C1 (en) * | 1992-11-20 | 1995-06-09 | Государственное предприятие "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт средств автоматизации на железнодорожном транспорте" | Device to automatically control speed of diesel locomotive with electrical transmission |
RU2205114C1 (en) * | 2001-11-14 | 2003-05-27 | Государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт тепловозов и путевых машин | Method to control electrical transmission of diesel locomotive |
RU2300470C1 (en) * | 2006-03-01 | 2007-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава Министерства путей сообщения Российской Федерации (ФГУП ВНИКТИ МПС России) | Method to control electric transmission of diesel locomotive |
-
2011
- 2011-06-23 RU RU2011125608/11A patent/RU2466039C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1009831A1 (en) * | 1980-10-30 | 1983-04-07 | Белорусский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта | Device for automatic control of diesel electric locomotive |
SU1472304A1 (en) * | 1987-01-06 | 1989-04-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Тепловозный Институт | Arrangement for controlling diesel electric locomotive speed |
RU2036808C1 (en) * | 1992-11-20 | 1995-06-09 | Государственное предприятие "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт средств автоматизации на железнодорожном транспорте" | Device to automatically control speed of diesel locomotive with electrical transmission |
RU2205114C1 (en) * | 2001-11-14 | 2003-05-27 | Государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт тепловозов и путевых машин | Method to control electrical transmission of diesel locomotive |
RU2300470C1 (en) * | 2006-03-01 | 2007-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава Министерства путей сообщения Российской Федерации (ФГУП ВНИКТИ МПС России) | Method to control electric transmission of diesel locomotive |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700101C1 (en) * | 2018-10-22 | 2019-09-13 | Акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (АО "ВНИКТИ") | Method of controlling electric transmission of diesel locomotives |
RU2766021C1 (en) * | 2021-09-20 | 2022-02-07 | Акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (АО "ВНИКТИ") | Method of controlling electric transmission of diesel locomotive |
CN114089634A (en) * | 2021-11-19 | 2022-02-25 | 江苏科技大学 | Underwater robot control method based on multi-motor master-slave axis cooperative algorithm |
CN114089634B (en) * | 2021-11-19 | 2024-03-08 | 江苏科技大学 | Underwater robot control method based on multi-motor main shaft and slave shaft cooperative algorithm |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2466039C1 (en) | Method of diesel locomotive traction generator output control | |
RU2012134339A (en) | SCR SYSTEM PUMP ADJUSTMENT METHOD | |
CN104773298A (en) | Process and device for controlling an operating lever of a vehicle | |
RU2350487C1 (en) | Method of control of diesel locomotive electrical transmission in braking | |
RU2179515C2 (en) | Electric vehicle control device | |
RU2300470C1 (en) | Method to control electric transmission of diesel locomotive | |
RU2366583C1 (en) | Method for control of diesel locomotive electric traction gear | |
RU2523364C2 (en) | Method of adjusting diesel locomotive electric power transmission | |
RU2653351C1 (en) | Method for regulation of electrical transmission of electric in mode of electric brake | |
RU2437778C1 (en) | Method of adjusting diesel locomotive electric traction transmission | |
US9337761B1 (en) | Generator excitation regulation using pulse width modulation | |
RU2423251C1 (en) | Method of adjusting diesel locomotive electric transmission | |
KR102362854B1 (en) | Vehicle control method and vehicle control device | |
RU2520837C1 (en) | Method for electrical transmission regulation for diesel-electric locomotive | |
RU2454335C1 (en) | Method of adjusting diesel locomotive electric power transmission | |
RU2397886C1 (en) | Method of adjusting diesel locomotive additional ac generator voltage | |
RU2652426C1 (en) | Method of regulation of locomotive electric transmission | |
RU2293031C1 (en) | Method to control electrical transmission of diesel locomotive at braking | |
RU2487021C1 (en) | Method of adjusting shunting diesel locomotive electric traction transmission | |
RU2443576C1 (en) | Method to control diesel locomotive auxiliary ac voltage generator | |
RU2405685C1 (en) | Method to control diesel locomotive auxiliary ac voltage generator | |
RU2652481C1 (en) | Method for controlling the locomotive speed in the electric braking mode | |
RU2700101C1 (en) | Method of controlling electric transmission of diesel locomotives | |
RU2205114C1 (en) | Method to control electrical transmission of diesel locomotive | |
RU2511253C1 (en) | Method for regulation of hybrid diesel-locomotive shunter by electrical traction drive |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180624 |