Алгоритм работы автоматической системы регулирования напряжения генератора

Тяговый режим тепловоза

Автоматическая система регулирования электрической передачи имеет один контур регулирования; в тяговом режиме это контур регулирования напряжения тягового генератора Ud (рис. 4.4, а) [4]. Она формирует требуемые регулировочные характеристики тягового генератора: /вг = f{Id), где /вг — ток возбуждения генератора, Idток на выходе ВУ.

Дизель Д, тяговый генератор СГ, выпрямительная установка ВУ и тяговые электродвигатели ТЭД образуют энергетическую цепь. Поскольку все ТЭД включены на напряжение ВУ, Id = 61а, где 1а ток якоря ТЭД.

Ток 1а зависит от напряжения на ВУ Ud и частоты вращения его якоря лтэд; в тяговом режиме

где се, Фд, Л,.эд — соответственно конструктивная постоянная, магнитный поток и сопротивление обмоток тягового электродвигателя.

При изменении режима движения тепловоза (из-за изменения сопротивления движения) меняется 1а, поэтому его значение можно рассматривать как сигнал о внешнем воздействии (возмущение).

Центральным блоком системы регулирования является селективный узел СУ. Кроме того, система содержит:

  • — бесконтактное тахометрическое устройство, которое выполняет функции блока задания возбуждения БЗВ (см. п. 1.3);
  • — датчики напряжения тягового генератора и тока тяговых электродвигателей (трансформаторы постоянного напряжения ТПН и тока ТПТ), в качестве которых используются простейшие магнитные усилители (см. п. 1.2);
  • — корректирующее устройство (индуктивный датчик ИД), в качестве которого используется датчик переменной индуктивности (см. п. 1.4);
Принципиальная блок-схема автоматической системы регулирования электрической передачи переменно-постоянного тока без поосного управления тяговыми электродвигателями в тяговом

Рис. 4.4. Принципиальная блок-схема автоматической системы регулирования электрической передачи переменно-постоянного тока без поосного управления тяговыми электродвигателями в тяговом (а) и тормозном (б) режиме

  • — узел выделения максимального сигнала шах, который обеспечивает работу системы по максимальному из всех токов тяговых двигателей, что повышает устойчивость тяговых двигателей к развитию боксования;
  • — несимметричный управляемый мост (управляемый выпрямитель возбуждения УВВ), изменяющий ток в обмотке возбуждения тягового генератора /вг;
  • — блок управления возбуждением БУВ, который формирует управляющие импульсы тиристоров УВВ.

Источником питания для УВВ, БУВ, БЗВ, ИД, ТПН, ТПТ является синхронный возбудитель СВ.

Алгоритм работы системы регулирования напряжения тягового генератора следующий.

В СУ поступают:

  • — напряжения от БЗВ и ИД, в результате чего формируется уставка напряжения тягового генератора, пропорциональная ядиз;
  • — сигнал обратной связи — от ТПН;
  • — сигнал по возмущению — от ТПТ.

Селективным узлом формируется ток управления /у, который с помощью БУВ изменяет угол управления тиристорами УВВ, а соответственно напряжение тягового генератора Ud.

Так, например, при возрастании тока тяговых двигателей 1а (в результате увеличения сопротивления движения) ток управления /у таким образом изменит угол открытия тиристоров УВВ, чтобы напряжение тягового генератора и Ud уменьшились, сохранив постоянное значение мощности на тягу Р=ви^1 = const.

_ d d а

При увеличении нагрузки на валу дизеля (например, при включении компрессора) регулятор дизеля РЧО увеличивает цикловую подачу топлива ge. Рейки топливных насосов, перемещаясь, изменят положение якоря ИД, корректирующий сигнал на его выходе AU(h ) и ток управления /у. Изменение тока /у приведет к увеличению угла открытия тиристоров УВВ, снижению тока возбуждения тягового генератора /вг и напряжения Ud, мощность дизеля, передаваемая на тягу, уменьшается.

Корректирующий сигнал позволяет изменять мощность генератора в сравнительно небольшом диапазоне. Однако благодаря его действию обеспечивается полное использование свободной мощности дизеля при ее колебаниях, а также компенсируются погрешности в регулировании мощности, обусловленные температурной нестабильностью блока БЗВ и ошибкой в формировании сигнала обратной связи по напряжению генератора.

При увеличении позиции контроллера, а соответственно частоты вращения вала дизеля п , за счет возрастания выходного напряжения блока БЗВ изменяется ток управления /у. В результате напряжение Ud также будет меняться по позициям контроллера.

Поскольку система регулирования напряжения тягового генератора замкнутая, ее точность достаточно высока, и на всех режимах работы обеспечивается полное использование свободной мощности дизеля на тягу.

Кроме управления мощностью, передаваемой на тягу, система регулирования с помощью тех же блоков формирует участки ограничения напряжения и тока тягового генератора.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >