устройство для корректировки мощности дизель-генераторной установки тепловоза

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКТИРОВКИ МОЩНОСТИ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ТЕПЛОВОЗА, содержащее контроллер машиниста, дешифратор и коммутирующий блок, включенные последовательно, регулятор тока, соединенный выходом с обмоткой возбуждения главного генератора, вспомогательный генератор и датчик тепловой перегрузки, подключенный к главному генератору тяговых электродвигателей, отличающееся тем, что оно снабжено блоком задержки, вход которого соединен параллельно с входом дешифратора, а выходной замыкающий контакт включен последовательно с размыкающим контактом датчика тепловой перегрузки в цепь между выходом вспомогательного генератора и питающим входом коммутирующего блока, дешифратор выполнен с по меньшей мере четырьмя реле, а коммутирующий блок с реле, количество которых соответствует числу ступеней регулирования тока, при этом выходные контакты реле коммутирующего блока включены во входные цепи регулятора тока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для регулирования тяговой мощности магистральных тепловозов с электрической передачей.

Наиболее близким из известных по своей технической сущности является устройство для корректировки мощности дизель-генераторной установки тепловоза, содержащее контроллер машиниста, дешифратор и коммутирующий блок, включенные последовательно, регулятор тока, соединенный выходом с обмоткой возбуждения главного генератора, вспомогательный генератор и датчик тепловой перегрузки, подключенный к главному генератору тяговых электродвигателей.

Недостатком данного устройства является сложность конструктивного выполнения, обуславливающая сравнительно низкую эксплуатационную надежность.

Технический результат от использования указанного изобретения упрощение конструкции и повышение надежности работы.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для корректировки мощности дизель-генераторной установки, содержащее контроллер машиниста, дешифратор и коммутирующий блок, включенные последовательно, регулятор тока, соединенный выходом с обмоткой возбуждения главного генератора, вспомогательный генератор и датчик тепловой перегрузки, подключенный к главному генератору тяговых электродвигателей, снабжено блоком задержки, вход которого соединен параллельно с входом дешифратора, а выходной замыкающий контакт включен последовательно с размыкающим контактом датчика тепловой перегрузки в цепь между выходом вспомогательного генератора и питающим входом коммутирующего блока, дешифратор выполнен с по меньшей мере четырьмя реле, а коммутирующий блок с количеством реле, соответствующим числу ступеней регулирования тока, при этом выходные контакты реле коммутирующего блока включены во входные цепи регулятора тока.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 позиции контроллера машиниста; на фиг. 3 схема дешифратора; на фиг. 4 схема соединения дешифратора и коммутирующего блока; на фиг. 5 цепь управления регулятором тока возбуждения.

Устройство для корректировки мощности дизель-генераторной установки тепловоза содержит дешифратор 1 и коммутирующий блок 2, включенные последовательно, блок задержки 3, подключенный параллельно к входу дешифратора 1. Датчик тепловой перегрузки 4 установлен в корпусе тягового электродвигателя 5, соединенного с главным генератором 6. Регулятор тока возбуждения 7 соединен входом с коммутирующим блоком 2 и выходом с обмоткой 8 возбуждения главного генератора 6. Вход корректирующего устройства (условно не показано) подключен к контроллеру машиниста 9, являющемуся режимным коммутатором. Блок задержки 3 функционально связан с контроллером машиниста 9 и вспомогательным генератором 10.

Дешифратор состоит из по меньшей мере четырех реле 11-14. Коммутирующий блок 2 состоит из реле 15-21, соответствующих числу ступеней регулирования тока.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При установке рукояти контроллера машиниста 9 на одну из наиболее употребляемых позиций, например десятую, получают питание реле 11, 13, 14 дешифратора 1 корректирующего устройства и блок задержки 3, замыкающий контакт 22 которого, установленный в цепи питания реле 15-21 коммутирующего блока 2, после срабатывания блока задержки 3 создает цепь через нормально замкнутый контакт 23 датчика тепловой перегрузки 4, замкнутый контакт 24 реле 11, переключатель 25 реле 12, переключатель 26 реле 13, переключатель 27 реле 14 на катушку реле 17, замыкающий контакт 28 которого шунтирует часть регулятора тока возбуждения 7 главного генератора 6, а при постановке рукояти контроллера машиниста 9 тепловоза на другую наиболее употребляемую позицию, например двенадцатую, цепь сначала разбирается, т.к. в момент изменения положения рукояти контроллера машиниста 9 реле 11, 13, 14 дешифратора 1 и блок задержки 3 корректирующего устройства обесточиваются, а затем при замыкании контактов контроллера машиниста 9 снова получают питание, но в другой комбинации, в данном случае реле 11, 12, 14 и блок задержки 3. Создается электрическая цепь через замыкающий контакт 22 блока задержки 3, нормально замкнутый контакт 23 датчика тепловой перегрузки 4, замкнутый контур 24 реле 11, переключатель 25 реле 12, переключатель 29 реле 13, переключатель 30 реле 14 на катушку реле 19, замыкающий контакт 31 которого шунтирует другую часть регулятора тока возбуждения 7 главного генератора 6.

Блок задержки 3 предназначен для предотвращения броска мощности и пробуксовывания колесных пар тепловоза, а датчик тепловой перегрузки 4 исключает перегрев тягового электродвигателя 5, который может быть вызван большим уровнем мощности, выработанной главным генератором 6 и не соответствующей состоянию обмоток тягового электродвигателя 5, поэтому датчик тепловой перегрузки 4 может выполнять роль логического блока диагностики.

Предложенное устройство для корректировки мощности в сравнении с базовым объектом обладает компактностью, модульным принципом, отсутствием жесткой механической связи с регулятором числа оборотов дизеля, которая в случае неудовлетворительной его работы задает синусоидальный характер уровню мощности главного генератора из-за неравномерности частоты вращения коленчатого вала дизеля, жестко связанного с валом ротора генератора, что при значительной амплитуде колебаний приведет к буксованию колесных пар тепловоза, перерасходу топлива и снижению тяговых качеств тепловоза, возможности диагностики теплового состояния тягового электродвигателя, состояния изоляции его обмоток, а также повышает степень равномерности загрузки дизель-генераторных установок секций тепловоза, т.к. разница уровня мощности между секциями составляет 15-20 мВт.

Применение данного устройства корректировки мощности позволяет снизить удельный расход топлива на 5-15 г/кВтч, повысить мощность на промежуточных позициях контроллера на 80-200 кВт, снижает расход топлива на измеритель поездной работы при необходимости работы тепловоза на аварийном возбуждении с пониженной мощностью, например, в случаях выхода из строя синхронного подвозбудителя штатная система возбуждения главного генератора автоматически отключает устройство корректировки для предотвращения перегрузки тяговых электродвигателей при работе двух и более секций, управляемых из одной кабины машиниста, при этом не требуется задействия резервных проводов.

Предложенное устройство создает промежуточный этап в приращении мощности при переходе с низших позиций на наиболее употребительные в эксплуатации для исключения пробуксовывания колесных пар тепловоза, снижает вероятность возгорания тяговых электродвигателей и исключает зависимость уровня мощности от качества работы регулятора числа оборотов дизеля.

Кроме того, повышается ремонтопригодность за счет модульного принципа сборки, снижается удельный расход топлива, повышается мощность на промежуточных позициях контроллера машиниста и улучшаются тяговые качества тепловоза.