SU1756182A2

SU1756182A2 - Device for controlling voltage of power generator of transport vehicle

Info

Publication number: SU1756182A2
Application number: SU894758495A
Authority: SU
Inventors: Марк Исаакович Аронов; Леонид Геннадьевич Бокан; Ольга Петровна Длугаш
Priority date: 1989-11-14
Filing date: 1989-11-14
Publication date: 1992-08-23

Abstract

Использование: электропередачи мощных локомотивов, в частности магистральных тепловозов. Сущность изобретени ; обеспечиваетс снижение величины напр жени в зависимости от интенсивности бок- совани до уровн , необходимого дл ограничени скольжени , последующа стабилизаци напр жени при уменьшении проскальзывани и повышение напр жени при полном восстановлении сцеплени . В состав устройства вход т регул тор 1 тока возбуждени , блок 2 задани тока возбуждени , блок 3 сравнени , блок 4 задани интенсивности, датчик 5 напр жени , сумматор 6 триггер 7. Дополнительно введены дифференциатор 8 и анализатор 9 знака. 2 ил. Ur W N Ё VI сл о 00 ю hOUsage: power transmission of powerful locomotives, in particular mainline locomotives. Summary of the Invention; the voltage is reduced depending on the intensity of boxing to the level necessary to limit slip, the subsequent stabilization of the voltage while reducing slippage and the increase in voltage with full restoration of adhesion. The device includes a field current regulator 1, a field current reference unit 2, a comparison unit 3, an intensity setting unit 4, a voltage sensor 5, an adder 6 trigger 7. Additionally, a differentiator 8 and an analyzer 9 characters are entered. 2 Il. Ur W N YO VI sl o 00 th hO

Description

Фиг.11

Изобретение относитс к транспорту, в частности к устройствам дл регулировани напр жени т гового генератора транспортных средств, может быть использовано на мощных магистральных тепловозах и вл - етс усовершенствованием устройства по основному авт.св. № 1090590.The invention relates to transport, in particular, to devices for regulating the voltage of a traction generator of vehicles, can be used on powerful mainline diesel locomotives, and is an improvement to the device according to the main auth. No. 1090590.

Известно устройство, управл емое от датчика боксовани и привод щее к скачкообразному уменьшению регулируемого параметра с последующим плавным восстановлением после прекращени боксовани . Серьезным недостатком указанного устройства вл етс необходимость существенного снижени регулируемого параметра с учетом длительныхучастков путисухудшен- ными услови ми сцеплени (минимальна величина, до которой может подать коэффициент сцеплени , достигает значени -0,5- 0,08). При этом на участках с более высоким коэффициентом сцеплени сцепные свойства локомотивов будут недоиспользованы, что приведет к неоправданной потере т ги.A device is known that is controlled by the boxing sensor and leads to a stepwise decrease in the controlled parameter, followed by a smooth recovery after the blocking process has ended. A serious disadvantage of this device is the need for a significant reduction in the controlled parameter, taking into account the long stretches of road, under degraded adhesion conditions (the minimum value to which the adhesion coefficient can reach reaches a value of 0.5-0.08). In this case, in areas with a higher coefficient of adhesion, the coupling properties of locomotives will be underutilized, which will lead to unjustified loss of traction.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство осуществл ющее стаби- лизацию (или снижение) напр жени с заданным темпом до прекращени роста частоты вращени колесной пары, а затем - восстановление его, содержащее датчик напр жени т гового генератора, функцио- нальный преобразователь, блоки задани тока возбуждени , обнаружени боксовани , сравнени , задани интенсивности изменени напр жени т гового генератора и регул тор тока возбуждени т гово- го генератора, один вход которого подключен к выходу блока задани тока возбуждени , а другой - к выходу блока сравнени , соединенного одним входом с выходом датчика напр жени , а другим с выходом блока задани интенсивности изменени напр жени , первый и второй входы которого подключены к выходу датчика напр жени т гового генератора непосредственно и через функциональный преобразователь, а третий - к выходу блока обнаружени боксовани .The closest to the present invention is a device that stabilizes (or decreases) the voltage at a given rate until the growth of the rotational frequency of the wheelset stops and then restores it, which contains a voltage generator, a functional converter, and reference blocks. excitation current, detection of boxing, comparison, setting the intensity of the voltage change of the traction generator and regulator of the excitation current t of the beating generator, one input of which is connected to the output of the current reference unit day and the other to the output of the comparator unit connected by one input to the output of the voltage sensor, and the other to the output of the voltage intensity setting unit, the first and second inputs of which are connected to the output of the voltage generator voltage sensor directly and through a functional converter, and the third is to the output of the blocking detection unit.

Недостатком известного устройства вл етс то, что рост напр жени т гового генератора начинаетс практически сразу же после прекращени развити боксовани , когда сцепление еще не восстановилось. Это вызывает (на прот женных участках пути со сниженным коэффициентом сцеплени ) непрекращающеес избыточное скольжение и даже неуправл емое развитие боксовани .A disadvantage of the known device is that the voltage rise of the traction generator starts almost immediately after cessation of development of the boxing, when the clutch has not yet recovered. This causes (on stretches of the track with a reduced adhesion ratio) incessant excess slip and even uncontrolled development of boxing.

Цель изобретени - повышение точности работы устройства при боксовании.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device when blocking.

Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл регулировани напр жени т гового генератора снабжено анализатором значка и дифференциатором, при этом вход дифференциатора соединен с входом блока обнаружени боксовани , а выход с входом анализатора знака, выход которого подключен к дополнительному входу блока интенсивности изменени напр жени .The goal is achieved by the fact that the device for regulating the voltage of the generator is equipped with a badge analyzer and a differentiator, the input of the differentiator is connected to the input of the blocking detection unit, and the output is connected to the input of the sign analyzer whose output is connected to the auxiliary input of the voltage intensity intensity unit.

На фиг, 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - принципиальна электрическа схема блока задани интенсивности изменени напр жени .Fig, 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 is an electrical circuit diagram for setting the voltage change intensity.

Устройство состоит из регул тора 1 тока возбуждени , к входам которого подключены блок 2 задани тока возбуждени и блок 3 сравнени . Входными сигналами блока 3 сравнени вл ютс с одной стороны напр жение т гового генератора, снимаемое с датчика 6 напр жени , а с другой выходной сигнал блока 5 задани интенсивности изменени напр жени . К первому входу блока 5 подключен датчик 6 напр жени т гового генератора, к второму - функциональный преобразователь 7, вход которого соединен с выходом датчика 6. Сигнал Д V, пропорциональный избыточному скольжению , подаетс как на блок 4 обнаружени боксовани , так и на непосредственно соединенные элементы; дифференциатор 8 и анализатор 9 знака. Выходные сигналы с блока 4 обнаружени боксовани и анализатора 9 знака поступают соответственно на третий и четвертый входы блока 5.The device consists of an excitation current regulator 1, the inputs of which are connected to the block 2 of the setting of the excitation current and the block 3 of the comparison. The input signals of the comparison unit 3 are, on the one hand, the voltage of the traction generator, taken from the voltage sensor 6, and on the other, the output signal of the voltage intensity setting unit 5. The first input of block 5 is connected to a voltage generator 6 of the traction generator, to the second is a functional converter 7, the input of which is connected to the output of sensor 6. A signal D V, proportional to excessive slip, is fed both to blocking detection unit 4 and directly connected elements; differentiator 8 and analyzer 9 characters. The output signals from the blocking detection unit 4 and the sign analyzer 9 are fed to the third and fourth inputs of the unit 5, respectively.

Блок 2 задани тока возбуждени служит дл формировани сигнала, определ ющего ток возбуждени т гового генератора. В общем случае блок 2 по сигналам соответствующих датчиков производит формирование и сравнение установок и обратных св зей по току, напр жению и мощности т гового генератора.The excitation current setting unit 2 serves to generate a signal that determines the excitation current of the traction generator. In the general case, unit 2, using the signals from the respective sensors, generates and compares the settings and feedbacks on current, voltage, and power of the traction generator.

Регул тор тока 1 вл етс согласующим звеном между блоком 2 задани и обмоткой возбуждени генератора и предназначен дл управлени током возбуждени т гового генератора по сигналу блока 2 задани . Датчик 6 напр жени формирует сигнал, пропорциональный напр жению т гового генератора. Блок 3 сравнени служит дл сравнени мгновенной величины напр жени т гового генератора и сигнала блока 5 задани интенсивности. Сигнал рассогласовани вводитс в регул тор 1 тока возбуждени . Блок 5 задани интенсивности предназначен дл формировани сигнала, задающего характер изменени во времени величины напр жени т гового генератора и в статическом режиме имеет коэффициентThe current regulator 1 is the matching link between the setting unit 2 and the generator excitation winding and is designed to control the excitation current of the traction generator according to the signal of the setting unit 2. Voltage sensor 6 generates a signal proportional to the voltage of the traction generator. Comparison unit 3 serves to compare the instantaneous value of the voltage of the generator and the signal of the intensity setting unit 5. A mismatch signal is input to the drive current controller 1. The intensity setting unit 5 is designed to generate a signal that determines the nature of the change in the magnitude of the voltage of the traction generator in time and has a coefficient in the static mode

передачи по сигналу датчика 6 напр жени , равный единице.transmitting a voltage signal from sensor 6 equal to one.

Блок задани интенсивности 5 позвол ет реализовать следующие функции; подъем выходного сигнала с заданным темпом до момента, когда выходной сигнал по величине (напр жение) сравн етс с входным; сни- жение выходного сигнала с заданным темпом; фиксацию выходного напр жени при помощи внешнего управл ющего сигнала .The intensity setting block 5 allows the following functions to be implemented; raising the output signal at a given rate to the moment when the output signal is in magnitude (voltage) compared to the input signal; reduction of the output signal at a given tempo; latching the output voltage with an external control signal.

Блок 5 (фиг. 2) состоит из операционных усилителей 10 и 11, транзистора 12, диодов 13 и 14, конденсатора 15 и резисторов 16- 22.Unit 5 (Fig. 2) consists of operational amplifiers 10 and 11, transistor 12, diodes 13 and 14, capacitor 15 and resistors 16-22.

Выходной сигнал датчика 6 напр жени поступает на вход усилител 11. По сигналу от функционального преобразовател 7 мен етс уровень опорного сигнала на выходе усилител 11 посредством транзистора 12 в зависимости от величины выходного сигнала датчика 6 напр жени и, как следствие, скорость нарастани задающего сигнала на выходе усилител 10. Изменение режима работы блока 5 осуществл етс по сигналам от блока 4 обнаружени боксовани и анализатора 9 знака. Сигнал на снижение напр жени формируетс блоком 4 обнаружени боксовани , а фиксаци выходного напр жени блока 5 задани интенсивности обеспечиваетс путем соединени дополнительного входа усилител 10 с точкой , имеющей нулевой потенциал, по сигналу , формируемому дифференциатором 8 и анализатором 9 знака.The output signal of the voltage sensor 6 is fed to the input of the amplifier 11. The signal from the functional converter 7 changes the level of the reference signal at the output of the amplifier 11 by means of the transistor 12 depending on the value of the output signal of the voltage sensor 6 and, as a result, the slew rate of the driving signal the output of the amplifier 10. The operation mode of the unit 5 is changed according to the signals from the blocking detection unit 4 and the analyzer 9 characters. The voltage reduction signal is generated by the blocking detection unit 4, and the output voltage of the intensity setting unit 5 is provided by connecting the auxiliary input of the amplifier 10 with a point having zero potential according to the signal generated by the differentiator 8 and the analyzer 9 characters.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При движении локомотива без проскальзывани сигналы на выходе блока 4 обнаружени боксовани и анализатора 9 знака отсутствуют, Напр жение генератора измен етс со сравнительно низким темпом , определ емым инерционностью состава , профилем пути и выбранным режимом работы дизел , который заведомо ниже темпа блока 5 задани интенсивности. Таким образом, при отсутствии боксовани быход- ной сигнал блока 5 задани интенсивности равен входному сигналу, и на выходе блока 3 сравнени напр жение равно нулю и регулирование тока возбуждени Вг т гового генератора осуществл етс в этом режиме по штатной характеристике и не имеет каких-либо отличий от работы известной системы регулировани возбуждени т гового генератора.When the locomotive moves without slipping, the signals at the output of blocking detection unit 4 and analyzer 9 mark are absent. The generator voltage changes with a relatively slow rate determined by the inertia of the train, the profile of the diesel engine and the chosen mode of operation of the intensity setting unit 5. Thus, in the absence of blocking, the by-pass signal of the intensity setting unit 5 is equal to the input signal, and at the output of the comparison unit 3, the voltage is zero and the excitation current regulation of the Pulse generator is controlled in this mode according to the standard characteristic and does not have any differences from the work of the known system of regulating the excitation of the traction generator.

При срыве в боксование одной или нескольких колесных пар по вл етс сигнал Л V, пропорциональный избыточному скольжению, от которого в конечном итогеWhen one or several wheelsets break into the boxing, an L V signal appears, which is proportional to excessive slip, from which ultimately

снижаетс величина напр жени т гового генератора.the voltage of the traction generator decreases.

По мере развити боксовани сигнал AV растет и на выходе дифференциатора 8 по вл етс сигнал положительной пол рности , который не может пройти через анализатор 9 знака. Формирование сигнала на снижение напр жени т гового генератора происходит до тех пор, пока не начинает уменьшатьс избыточное проскальзывание.As blocking develops, the AV signal grows and a positive polarity signal appears at the output of the differentiator 8, which cannot pass through the 9-digit analyzer. The signal is generated to reduce the voltage of the traction generator until the excess slip begins to decrease.

Кактольконачинаетс -спад AV, на выходе дифференциатора 8 по вл етс сигнал отрицательной пол рности, по которому срабатывает анализатор 9 знака, и формируетс сигнал на блок 5 задани интенсивности дл осуществлени стабилизации напр жени т гового генератора.Shortly, the decay AV is output, a negative polarity signal appears at the output of the differentiator 8, according to which the analyzer 9 characters, and a signal is generated to the intensity setting unit 5 to stabilize the voltage of the voltage generator.

При снижении Д V ниже определенной величины, схема возвращаетс в исходное состо ние и напр жение генератора измен етс (увеличиваетс ) с темпом, задаваемым параметрами блока задани интенсивности.As D decreases below a certain value, the circuit returns to the initial state and the generator voltage changes (increases) with the rate specified by the parameters of the intensity setting unit.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет обеспечить снижение напр жени т гового генератора в функции от интенсивности боксовани , его стабилизацию при уменьшении проскальзывани , и повышение по заданному закону при полном восстановлении сцеплени .Thus, the proposed device allows for a reduction in the voltage of the genset generator as a function of the intensity of bobbing, its stabilization while reducing slip, and an increase according to a given law with full restoration of the clutch.

Как показано выше, устройство ограничивает уровень избыточного скольжени ко- лесных пар без излишнего сн ти тормозного усили , что повышает безопасность движени , уменьшает опасные последстви боксовани , увеличивает срок службы электрооборудовани , улучшает качественные показатели системы регулировани .As shown above, the device limits the level of excessive slip of the wheel pairs without unduly relieving the braking force, which increases traffic safety, reduces the dangerous consequences of boxing, increases the service life of electrical equipment, improves the quality indicators of the control system.

Claims

Invention Formula

A device for regulating the voltage of the vehicle's traction generator as per auth. No. 1090590, characterized in that, in order to increase the control accuracy during the boxing,

it is equipped with a sign analyzer and a differentiator, while the differentiator input is connected to the input of the blocking detection unit, and the output is connected to the input of the sign analyzer, the output of which is connected to the auxiliary input of the voltage intensity setting unit,

Fie.2