Объединённое регулирование дизель-генератора и тяговых двигателей
Объединённое регулирование дизель-генератора и тяговых двигателей
Выше указывалось, что для уменьшения кратности изменения напряжения генератора (или увеличения кратности изменения скорости при полной мощности дизеля) применяется ослабление поля тяговых электродвигателей и переключение группировок их. Как правило, эти операции по управлению тяговыми, электродвигателями осуществляются автоматически в зависимости от режима генератора или скорости движения. Во всех советских и большинстве зарубежных построенных тепловозах схемы управления тяговыми электродвигателями не связаны с системами автоматического регулирования генератора.
Переключение группировок двигателей на большее число параллельных цепей и переходы на ступени большего ослабления поля их целесообразно осуществлять, когда напряжение генератора приближается к максимальному значению» а обратные переходы – когда ток генератора, увеличиваясь, достигает величины, близкой к длительному току. Это справедливо, если дизель-генератор работает при полной мощности. При снижении его скорости напряжение и ток прямого и обратного перехода целесообразно снижать. При всех скоростях двигатель-генератора прямой переход осуществляется при возбуждении генератора близком к наибольшему, а обратный – при пониженном возбуждении. После каждого перехода ток возбуждения генератора должен измениться, т. е. система автоматического регулирования генератора (или система саморегулирования дизель-генератора) приходит в действие, изменяя ток возбуждения генератора.
В принципе возможно связать систему регулирования мощности двигатель-генератора со схемой управления тяговыми электродвигателями в одну систему объединенного регулирования теплового двигателя, генератора и тяговых электродвигателей. Такие системы применены на некоторых английских и французских тепловозах. В выполненных системах такого вида переключение группировок не применяется и объединенная система регулирования поддерживает постоянную мощность теплового двигателя путем изменения возбуждения генератора и тяговых электродвигателей при неизменной подаче топлива, а в режимах, когда вследствие ограничений по возбуждению генератора и тяговых электродвигателей электропередача не может полностью нагрузить тепловой двигатель, система регулирования последнего поддерживает постоянную скорость посредством изменения подачи топлива.
Каждому положению рукоятки контроллера управления, как и в других системах регулирования, соответствует настройка объединенного регулятора на определенную угловую скорость теплового двигателя. Ниже кратко рассмотрен принцип действия некоторых систем объединенного регулирования.
Схема объединенного регулирования с общим контроллером для возбуждения генератора и тяговых двигателей
На рис. 8.6 изображена в упрощенном виде принципиальная схема регулирования, примененная на некоторых английских тепловозах. На схеме показан один тяговый двигатель с двумя ступенями ослабления поля. В действительной схеме используется несколько двигателей с бόльшим числом ступеней ослабления поля.
Рекомендуемые материалы
Регулятор мощности (РМ) состоит из регулирующего реостата РР, включенного в цепь обмотки Н независимого возбуждения генератора, и кулачкового вала. Часть кулачковых шайб регулятора мощности служит для переключения ступеней регулирующего реостата. На схеме они условно представлены движком Дв реостата. Кулачковые шайбы (А и Б) используются для замыкания контактов, шунтирующих обмотки возбуждения тяговых двигателей. Число шайб для каждого двигателя равно числу ступеней ослабления поля и количество таких групп равно числу двигателей.
Кулачковый вал регулятора мощности получает вращение от гидравлического привода, управляемого штоком сервомотора регулятора дизеля.
Схема действует следующим образом. При пуске тепловоза кулачковый вал находится в положении 0, когда сопротивление R1 полностью введено в цепь обмотки возбуждения генератора (движок в крайнем правом положении). При повышении скорости движения поезда регулятор увеличивает возбуждение генератора (движок перемещается влево). Устройство, состоящее из трех электрогидравлических вентилей (на рис. 199 оно не показано), управляет скоростью поворота кулачкового вала так, что ток генератора поддерживается приблизительно постоянным. При этом регулятор дизеля увеличивает подачу топлива. Когда она становится максимальной, кулачковым валом регулятора мощности начинает управлять регулятор дизеля. Возбуждение генератора увеличивается по мере возрастания скорости движения за счет уменьшения сопротивления R1.
Если ток генератора продолжает уменьшаться, когда кулачке; вый вал выведет все сопротивление R1то вал регулятора поворачивается дальше. При этом в цепь возбуждения генератора вводится небольшое сопротивление R2, а кулачковая шайба А включает первую ступень ослабления поля (замыкается контакт 1). Дальнейший разгон происходит опять за счет увеличения возбуждения генератора. После перехода положения максимального возбуждения генератора вводится сопротивление R3 и шайба Б замыкает контакт 2, т. е. происходит переключение на следующую ступень ослабления поля.
Информация в лекции "Особенности подбора персонала в японских и американских компаниях" поможет Вам.
В случае увеличения тока генератора (например, при входе поезда на подъем) шток регулятора дизеля включает гидропривод регулятора мощности для движения в обратном направлении. Кулачковый вал сначала уменьшает возбуждение генератора, затем выключает последнюю ступень ослабления поля, одновременно увеличивая возбуждение генератора и т. д.
Преимуществом схемы является отсутствие дополнительных аппаратов и других элементов для управления тяговыми двигателями. Отпадает также необходимость настройки схемы управления двигателями, поскольку режим переключений задается кинематически на определенных положениях регулятора. Недостаток ее заключается в громоздкости регулятора мощности вследствие большого тока возбуждения генератора и наличия силовых контактов для шунтирования обмоток возбуждения двигателей.
Схема управления контакторами ослабления поля от объединенного регулятора дизель-генератора.
В качестве примера рассмотрим примененную на французских тепловозах серии 68000 схему (рис. 8.7), в которой регулятор мощности с 40 ступенями регулирующего реостата включен в цепь одной из двух независимых обмоток возбуждения генератора. На регуляторе имеются дополнительные контакты в положении максимального возбуждения (R0) и некоторого промежуточного положения (R28). Регулятор мощности приводится в действие от гидравлического сервомотора регулятора дизеля. Если подача топлива превышает величину, установленную для данной угловой скорости дизеля, движок регулятора мощности перемещается к R0, при пониженной подаче топлива – R40. Когда при увеличении скорости движения поезда регулятор мощности, увеличивая возбуждение генератора, достигает положения R0,, регулятор получает сигнал к перемещению движка в обратном направлении до положения R28, где замыкание контакта дает сигнал к включению группового контактора 1 первой ступени ослабления поля всех двигателей. При дальнейшем увеличении скорости регулятор вновь достигает положения R0, и вновь получает сигнал к возвращению в положение R28. При этом включается групповой контактор 2 второй ступени ослабления поля. Обратный переход осуществляется под действием реле тока. Когда ток генератора вследствие уменьшения скорости двигателя увеличивается до 2700 A (длительный ток равен 2640 A), контакты реле тока отключают контактор первой ступени ослабления поля. Ток генератора уменьшается, реле отпадает, но контактор не включается, если реостат не на положении R28. Если при дальнейшем снижении скорости ток вновь достигает 2700 A, реле тока отключает контактор второй ступени ослабления поля;
На английских тепловозах применяется схема, где контакт на регуляторе мощности в положении максимального возбуждения включает серводвигатель контроллера управления, который управляет контакторами ступеней ослабления поля. В схеме используются четыре ступени ослабления поля.
