содержание   ..   180  181  182  183  184  185  186  187  188  189  ..

Автоматическое регулирование возбуждения генератора на тепловозе 2ТЭ116

Автоматическое регулирование возбуждения генератора заключается в поддержании постоянной мощности, отбираемой от дизеля генератором, и определяемой позицией контроллера. Кроме того, система автоматического регулирования возбуждения обеспечивает ограничение критических параметров элементов электропередачи по току и напряжению, что отражено на внешней характеристике генератора АБВГД (см. рис. 164).

На этой характеристике участок А Б является ограничением по наибольшему напряжению (в основном определяемое предельным напряжением выпрямительной установки). Рабочий (гиперболический) участок БГ, удовлетворяющий условию Pd — const, характеризует ограничение по мощности дизеля. При этом участок ВГ характеризуется ограничением длительности реализуемых токов (по условиям нагрева тяговых электродвигателей и диодов выпрямительной установки). Время использования этих токов уменьшается по мере приближения к точке Г. Наконец, участок ГД является ограничением по наибольшему допускаемому току элементов электропередачи. Принцип автоматического регулирования режима работы электропередачи (рис. 167) основан на том, что сигнал задания, поступающий от блока БЗВ и индуктивного датчика ИД, сравнивается в селективном узле (ССУ1 и ССУ2) с сигналами обратной связи, поступающими от трансформаторов ТПН и ТПТ. Разность этих сигналов (сигнал рассогласования) поступает в блок БУВ, который устанавливает необходимый ток возбуждения, напряжение и ток тягового генератора.

С тахометрического блока БЗВ выпрямленное напряжение подается на потенциометры задания ССУ2. Это напряжение строго пропорционально частоте выходного напряжения возбудителя, от которого питается блок БЗВ, и, следовательно, пропорционально частоте вращения вала дизеля. При неизменной, заданной по позициям контроллера частоте вращения вала дизеля напряжение БЗВ будет также неизменным, иметь определенное значение для каждой позиции, достигая наибольшего значения около 45 В на 15-й позиции контроллера. На потенциометрах задания ССУ2 образуются также постоянные для каждой позиции падения напряжения t/pi0_pn> Up4-p3, f/ps-рз— сигналы задания.

Для питания блока БЗВ используется переменное напряжение с выхода Cl—С2 возбудителя (см. рис. 163, а), которое подается на контакты 1 и 4ШР блока через балластный резистор СБЗ. Выходное выпрямленное напряжение подается с контактов 2 и 3 ШР блока БЗВ на потенциометры задания ССУ2.

От блока БЗВ питается также катушка ИД индуктивного датчика. Переменное напряжение с контакта 5 через катушку ИД и с контакта 6ШР БЗВ подается на контакты 3 и 4ШР блока БС1 к одному из вы-

прямленных мостов, расположенных в этом блоке. Выпрямленное напряжение с контактов 1 а 2 ШР блока БС1 поступает на потенциометр СИД, напряжение на котором складывается с напряжением уставки, Таким образом, при определенных условиях объединенный регулятор дизеля с помощью индуктивного датчика может менять напряжение уставки.

Узел обратной связи по току и напряжению выпрямителя тягового генератора состоит из трансформатора постоянного тока ТПТ1—ТПТ4 и постоянного напряжения ТПН (представляющих собой простейшие магнитные усилители), выпрямительных мостов на выходе трансформаторов и потенциометров обратной связи ССУ1, соединенных по П-образной схеме.

Как видно на схеме, на потенциометр ССУ1 подаются токи t'TT и iTH от выпрямительных мостов трансформаторов ТПТ и ТПН.

Управляющей обмоткой каждого ТПТ являются кабели силовой цепи тяговых электродвигателей, а у трансформаторов ТПН — управляющая обмотка, включенная на напряжение выпрямителя ВУ. Поэтому подмагничивание сердечников и выходные токи рабочих обмоток ТПТ и ТПН пропорциональны току и напряжению выпрямителя. Чем больше будут ток или напряжение иа выходе выпрямителя, тем больше будут токи на выходе ТПТ или ТПН, а следовательно, и падение напряжения иа потенциометрах ССУ1. Минусы выходных

выпрямительных мостов трансформаторов ТПТ и ТПН соединены вместе, а плюсы — через потенциометры ССУ1. В результате токи iTT и iTH образуют на них падения напряжения: Up2-ps — по току генератора, Upg-ps — по напряжению, Upb-ps — по мощности (сигналы обратной связи

Рис. 167. Схема включения аппаратов ослабления возбуждения и реле защиты от разносного боксовання ТЭД

).

Управляющая обмотка У—У трансформатора ТПН включена на напряжение выпрямителя через регулируемое сопротивление СТН. На рабочую обмотку HI—Н2 трансформатора ТПН и контакты 5 и 6 ШР блока БС1 на вход выпрямительного моста переменное напряжение подается с обмотки 11—12 распределительного трансформатора РТ2. Выпрямленное напряжение с контактов 14 и 15 ШР блока БС1 подается на зажимы Р8 и Р9 потенциометра ССУ1, с которого снимается напряжение Up^-pa, выполняющее функцию сигнала обратной связи по напряжению.

Управляющими обмотками трансформаторов ТПТ1— ТПТ4 являются силовые шины от выпрямителя к тяговым электродвигателям, проходящие через каждый из трансформаторов: ТПТ1—шина к/ тяговому электродвигателю, ТПТ2 — шина к 2 и 3 ТЭД, ТПТЗ — шина к 4 и 5 ТЭД, ТПТ4 — шина к 6 тяговому электродвигателю. Коэффициенты трансформации ТПТ1, ТПТ4 и ТПТ2 н ТПТЗ отличаются друг от друга в 2 раза, поэтому сигналы на выходе данных трансформаторов примерно равны. При этом ТПТ1 и ТПТ4 включены индивидуально на электродвигатели 1 и 6, имеющие наибольшую склонность к боксованию. На рабочие обмотки HI—Н2 трансформаторов ТПТ1—ТПТ4 и выпрямительные мосты блоков БСЗ, БС4, включенные на выход трансформаторов, переменное напряжение подается с обмоток распределительного трансформатора ТР2. Через четыре последовательно соединенных моста выпрямленное напряжение с контактов 4 ШР блока БС4 и 2 ШР блока БСЗ подается на зажимы Р1 и Р8 потенциометра ССУ1. При этом получаемый токовый сигнал, прежде чем попасть на зажим Р1 потенциометра ССУ1, проходит через три токовые катушки реле перехода РП1—РПЗ, обладающие малым сопротивлением, благодаря чему осуществляется переход иа ослабленное возбуждение при определенных токовых нагрузках тяговых электродвигателей, что при определенном повышении напряжения соответствует первой и второй ступеням ослабления возбуждения ТЭД. С потенциометра ССУ1 снимается напряжение Up2-ps, выполняющее функцию сигнала обратной связи по току нагрузки.

Последовательно соединенные выпрямительные мосты, выделяющие наибольший из поступающих сигналов от трансформаторов ТПТ 1 — ТПТ4, называют узлом выделения максимума. В самом деле, если ток нагрузки первого тягового электродвигателя больше тока нагрузки каждого из оставшихся пяти электродвигателей, то и его подмагничи-вающее действие сердечника ТПТ1 больше, чем у трансформаторов ТПТ2 — ТПТ4.

Индуктивное сопротивление рабочей обмотки ТПТ1 в этом случае меньше, чем у остальных трансформаторов, а значит, переменное напряжение цепи, приложенное к выходному мосту трансформатора ТПТ1, будет наибольшим. Ток обратной связи t'Tl в цепи последовательно

соединенных выпрямительных мостов определяется этим наибольшим напряжением и будет пропорционален наибольшему току нагрузки в нервом тяговом электродвигателе.

Потенциометры обратной связи ССУ1, задания ССУ2 и индуктивного датчика СИД образуют селективный узел (выбирает — селекционирует наибольший сигнал обратной связи и сравнивает его с сигналом задания). Минусовые точки потенциометров соединены между собой через управляющую обмотку ОУ магнитного усилителя МУ блока БУВ, который является выходной частью системы автоматического регулирования. Три плюсовые точки потенциометров ССУ1 и ССУ2 соединены между собой попарно через разделительные диоды Д1, Д2 и ДЗ. Каждая пара с включенными в их цепь разделительным диодом и обмоткой управления магнитного усилителя (МУ) образует канал регулирования (I, II, III). Результирующее напряжение (сигнал рассогласования) каждого канала определяется разностью приложенных напряжений обратной связи и задания и подается по проводам 402 и 433 на контакты 3 и 6 ШР блока БУВ. Чем больше сигнал рассогласования, т. е. разность приложенных напряжений в цепи с постоянным сопротивлением, тем больше будет ток управления в управляющей обмотке магнитного усилителя МУ блока БУВ. Каналы работают неодновременно. Характеристики системы регулирования возбуждения подобраны таким образом, что в открытом состоянии находится только один из каналов, сигнал обратной связи у которого превышает сигнал задания, а ток цепи проходит через открытый разделительный диод в прямом направлении Два других канала будут закрыты, поскольку сигналы обратной святи в них будут меньше, чем сигналы задания, и разделительные диоды будут закрыты для тока обратного направления.

В зависимости от величины сигнала рассогласования, поступающего в МУ, блок БУВ изменяет момент (угол регулирования) включения тиристоров +Т и —Т управляемого выпрямительного моста УВВ, изменяя тем самым ток возбуждения и выходное напряжение тягового генератора. Необходимо еще раз отметить, что МУ выполнен с внутренней обратной отрицательной связью и поэтому при минимальном сигнале рассогласования или его отсутствии в управляющей обмотке МУ угол регулирования будет минимальным, а ток в обмотке возбуждения тягового генератора — наибольшим для заданной позиции контроллера. При увеличении сигнала рассогласования угол регулирования увеличивается, а ток возбуждения уменьшается.

В положительный полупериод питающего напряжения синхронного возбудителя СВ блок БУВ подает импульсное напряжение на катод — управляющий электрод тиристора -j-Т по цепям (см. рис. 163, а): контакт 7 ШР блока Б.У В (провода 405, 406), контакт 1ШР выпрямителя УВВ и далее на управляющий электрод; контакт 8 ШР блока БУВ (провода 409, 411), контакт 3 ШР выпрямителя УВВ и на катод. В отрицательный полупериод подается импульсное напряжение на катод — управляющий электрод тиристора — Т по цепям: контакт 13 ШР блока БУВ (провода 403, 404), контакт 2 ШР выпрямителя УВВ и на управляющий электрод; контакт 14 ШР блока БУВ (провода 407, 408), контакт 4 ШР выпрямителя УВВ и на катод.
 

Питание блока БУВ переменным напряжением осуществляется от синхронного возбудителя СВ. Выходное переменное напряжение возбудителя подается на зажимы 1—2 распределительного трансформатора Тр1. С вторичной обмотки 7—8 этого трансформатора череа балластный резистор СБВ пониженное переменное напряжение подается на контакты 9 и 10 ШР блока БУВ.

Постоянное напряжение на блок БУВ подается контактором КВ по цепи: выключатель аккумуляторной батареи ВБ, провод 430, замыкающий вспомогательный контакт КВ, провода 400, 392, резистор СД2 через контакт 16ШР блока БСЗ к двум последовательно включенным стабилитронам в блоке БСЗ, контакт 17 ШР БСЗ, провода 399, 640 на минус цепи управления к ШР 2М-13, 14. Стабилизированное пониженное до 13 В постоянное напряжение с контактов 15 и 17 ШР блока БСЗ подается на контакты 11 и 12 ШР блока БУВ (см. рис. 162).

Для устойчивой работы электрической схемы возбуждения, колебаний тока и напряжения тягового генератора служит узел стабилизации (см. рис. 163, а). Сигнал с него поступает на одну из обмоток управления магнитного усилителя блока БУВ. Эту обмотку ОС называют стабилизирующей. Магнитный поток в ней направлен встречно изменению магнитного потока в управляющей обмотке ОУ от сигнала рассогласования и она работает только при переходных процессах в электрической схеме возбуждения генератора. Потенциометр ССТ включен на выпрямленное пульсирующее напряжение выпрямителя УВВ (провода 425 и 423). Высокочастотная составляющая этого напряжения (для исключения помех) отфильтровывается (поглощается) конденсатором блока БСТ Низкочастотная составляющая пульсирующего напряжения, имеющая сравнительно медленные периодические колебания и повторяющая колебания напряжения тягового генератора, передается: череа конденсатор и резистор (провода 420, 412, 419, 369, 410) на стабилизирующую обмотку ОС к контакту 2 ШР блока БУВ. Второй конец стабилизирующей обмотки (контакт 5 ШР блока БУВ) включен непосредственно на потенциометр ССТ.

содержание   ..   180  181  182  183  184  185  186  187  188  189  ..