Буйских ВКР (1231184), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

При включении электрического тормоза питание на усилитель Е1 (УС) подается по цепи: «(+) 24 В», контакт 9/8 БЭТ, провод 1390, зажим 5/27–28, контакт реле времени РВ11, зажим 5/26, провод 1388, контакт 8/7 БЭТ, усилитель Е1 (УС).

Рассмотрим работу САРТ: торможение начинается со скорости 140 км/ч, переключатель тормозной силы ПТС находится в положении 8, а тормозной контроллер КМЭТ установлен машинистом на позицию 2, то есть в режим остановочного торможения.

В течение первых 6 с после включения тормоза питание на усилитель Е1 (УС) с блока БЭТ не подается, поэтому напряжение на резисторах R15, R16 (Е1) равно напряжению невыключаемой уставки. Поскольку это – наименьшая из всех уставок, регулирование осуществляется по каналу, обеспечивающему поддержание минимальной тормозной силы (предварительное торможение) (рисунок 2.1). Через 6 c замыкается контакт реле времени РВ11 и на усилитель Е1 (УС) подается питание. Поскольку задающий сигнал с сельсина контроллера КМЭТ равен нулю (остановочное торможение), напряжение на резисторах R15, R16 увеличивается до максимального значения, и канал регулирования закрывается.

Отсюда резко возрастает тормозная сила, но как только она достигает значения, ограниченного предельной тормозной характеристикой , вступает в действие канал ограничения тормозного тока по коммутации тяговых электродвигателей. Далее по мере уменьшения скорости движения ток возбуждения и ток якоря электродвигателей, а также тормозная сила будут увеличиваться, пока при скорости – 115 км/ч ток якоря не достигнет максимального значения. В этой точке предельной тормозной характеристики происходит смена работы каналов регулирования: канал ограничения тока якоря по коммутации электродвигателей закрывается и вступает в работу канал регулирования тока якоря . Когда скорость движения уменьшится до ~95 км/ч, вступит, а работу канал регулирования тормозной силы , а канал регулирования тока якоря закроется.

При снижении скорости движения до 50 км/ч ток возбуждения ТЭД достигает максимального значения, поэтому вступает в работу канал регулирования тока возбуждения , а канал регулирования тормозной силы закрывается. Далее тормозная сила уменьшается в соответствии с характеристикой , и когда скорость снизится до 15–30 км/ч, электрический тормоз автоматически отключается и вводится в действие пневматический.

На рисунке 2.3 представлена структура системы регулирования электрической передачи тепловоза ТЭП70 в режиме ЭТ. Если машинист контроллером КМЭТ задаст определенную скорость движения при торможении, то вначале процесс торможения будет протекать аналогично описанному, т. е. по предельным тормозным характеристикам с ограничением тормозной силы в соответствии с положением переключателя тормозной силы ПТС. Однако, как только фактическая скорость движения достигнет заданного значения, вступит в работу канал регулирования скорости V=const. Далее при уменьшении скорости ниже заданной тормозная сила будет резко уменьшаться и наоборот. В результате с некоторой погрешностью будет поддерживаться заданная скорость движения.

При переводе машинистом рукоятки поездного крана КМТ в положение экстренного торможения включается реле РУ27 [11]. Одним контактом (между проводами 1355 и 1379) реле РУ27 разрывает цепь питания ротора сельсина СД и резистора , а вторым (между проводами 1379 и 1381) подает напряжение на делитель 1R17–1R19, с которого снимается сигнал уставки экстренного торможения. Теперь независимо от положения контроллера КМЭТ и переключателя ПТС торможение будет происходить по предельной тормозной характеристике (рисунок 2.1) с реализацией максимально допустимых тормозных усилий.

Упрощенная электрическая схема силовых цепей тепловоза ТЭП70 в режиме электрического тормоза показана на рисунке 2.2.

Тяговые электрические двигатели (1–6), соединенные параллельно, работают в режиме генератора с независимым возбуждением, нагружены на тормозные резисторы Rт1–Rт6 и соединены с выпрямительной установкой ВУ через поездные контакторы КП1–КП6. Возбуждение ТЭД обеспечивается подключением обмоток возбуждения ОВ1–ОВ6 на тяговый генератор ТГ через выпрямительную установку с помощью контактора КП7.

Сток силовых транзисторных ключей ШИМ Системы через контактор возбуждения возбудителя КВВ подключен к клемме (+)110 В, исток ключей ШИМ подключен к обмотке возбуждения возбудителя В. Принимая сигналы обратных связей с датчиков тока ДТ2–ДТ8 (токи якорей ТЭД и ток возбуждения ТЭД) и регулируя посредством ключей ШИМ ток возбуждения возбудителя, Система обеспечивает необходимый заданный уровень тормозной силы и скорости движения с соблюдением всех ограничений ЭТ.

Для построения системы регулирования электрической передачи тепловоза в режиме ЭТ принят принцип подчиненного регулирования. При этом имеем два вложенных друг в друга контура:

- подчиненный задающий контур регулирования тока возбуждения ТЭД;

- главный контур регулирования тормозного тока якорей ТЭД.

Пять задающих каналов регулирования тока возбуждения работают независимо друг от друга в главном контуре регулирования тормозного тока:

- канал ограничения тока якоря ТЭД;

- канал поддержания заданной скорости;

- канал ограничения тормозной силы;

- канал защиты от юза ТЭД;

- канал включения реле замещения. Структура системы регулирования электрической передачи тепловоза в режиме электрического тормоза

Рисунок 2.2 – Упрощенная электрическая схема силовых цепей тепловоза ТЭП70 в режиме электрического торможения

Рисунок 2.3 – Структура системы регулирования электрической передачи тепловоза в режиме электрического тормоза

Принятые обозначения согласно рисунков 2.2–2.3:

БЗ – блок задания;

Пкм – тормозная позиция контроллера машиниста;

№ ПТС – позиция переключателя тормозной силы;

– заданная скорость движения поезда;

– измеренная скорость движения поезда;

– заданный ток возбуждения ТЭД;

– измеренный ток возбуждения ТЭД;

– ток возбуждения возбудителя;

– ток возбуждения генератора;

– максимальный из 6-ти измеренный ток якоря ТЭД;

– минимальный из 6-ти измеренный ток якоря ТЭД;

– выпрямленное напряжение тягового генератора;

α – вычисленный угол открытия ключей ШИМ;

ЛУ1–ЛУ4 – логические устройства;

РЗТ – реле замещения электрического тормоза пневматическим;

ДТ1–ДТ6 – датчики измерения токов якорей ТЭД.

Рассмотрим представленную структуру, начиная с работы каждого из задающих каналов.

Канал ограничения тока якоря ТЭД имеет высший приоритет и формирует основное задание скорости приращения тока возбуждения ТЭД, в случае если рассчитываемое рассогласование заданного и измеренного тока якоря <60 А, где , А, – измеренный максимальный тормозной ток. Так же данный канал контролирует соблюдение всех ограничений, в случае выхода одного из параметров за пределы ограничений (тока якоря или коммутации), то есть <0 А, в нем формируется задание на уменьшение тока возбуждения. При этом, если рассогласование >60 А, то скорость приращения тока возбуждения, заданная в каналах ограничения тормозной силы и поддержания скорости, остается неизменной, а канал в работу не вступает. Ввиду особой ответственности соблюдения указанных ограничений ЭТ, данный канал опрашивает параметры в 10мс цикле регулирования.

Основное задание для направления изменения тока возбуждения (прибавлять/убавлять) и величины скорости изменения напряжения на выходе выпрямительной установки формируется каналами ограничения тормозной силы тепловоза и поддержания заданной скорости. Для соблюдения ограничений по тормозной силе Система рассчитывает фактическую тормозную силу , которую развивает тепловоз, исходя из выражения (2.1) и сравнивает с , которая берется из таблицы констант зависимости от положения ПТС. Затем сравнивается измеренная скорость тепловоза и скорость задания , которая определяется положением контроллера машиниста.

, (2.1)

где – масштабный коэффициент, =1,74 кГс;

– максимальный из 6-ти якорных токов;

– измеренная скорость тепловоза.

В этих каналах регулирования определяется величина рассогласования

; (2.2)

. (2.3)

В случае если dВ<0, а dV>0, формируется задание на уменьшение тока возбуждения. По величине рассогласования dВ вычисляется темп уменьшения задания тока возбуждения ТЭД (скорость снижения напряжения на выходе выпрямительной установки от 2 В/с до 9 В/с). Если dВ>0, а dV<0 (т.е. скорость движения поезда ниже заданной), то задание тока возбуждения ТЭД плавно снижается до уровня, соответствующего режиму предварительного торможения. Если же ограничения по тормозной силе и скорости не превышены, в канале поддержания заданной скорости формируется задание на увеличение тока возбуждения, темп изменения которого зависит от величины dV.

Канал защиты от юза ТЭД имеет высший приоритет и вступает в работу в случае быстрого увеличения разности между максимальным и минимальным измеренными якорными токами. Канал защиты сначала уменьшает темп задания роста тока возбуждения, затем останавливает его. Если разность токов продолжает расти, то канал формирует задание на уменьшение тока возбуждения (соответственно будет уменьшаться и тормозная сила) до выравнивания токораспределения. Если токораспределение по ТЭД находится в допустимых пределах, то канал в работу не вступает. Применение данного канала защиты, которая весьма быстродействующая и эффективная, позволяет отказаться от такого неоперативного органа управления, как ПТС. ПТС, ограничивающий тормозную силу, служит для того, чтобы в условиях плохого сцепления ТЭД не сорвались в юз. Применение данного канала защиты позволяет тепловозу тормозить по предельным характеристикам, осуществляя автоматическую противоюзовую защиту.

Канал включения реле замещения имеет высший приоритет и вступает в работу в случае снижения скорости тепловоза ниже 15 км/ч, либо снижении якорного тока ниже 150 А, либо при неисправности ЭТ (отключении поездного контактора КП7). В этом случае задание тока возбуждения становится равным 0 и проходит команда на включение реле замещения ЭТ пневматическим. В остальных случаях канал в работу не вступает.

Контур регулирования тока возбуждения ТЭД представляет собой пропорциональный (П) регулятор. Данный контур работает в быстром 10мс цикле регулирования и обеспечивает отработку внешних задающих воздействий. В регулятор с одного из каналов регулирования (имеющего на данный момент наивысший приоритет) поступает задание тока возбуждения ТЭД , которое корректируется током возбуждения обратной связи . Регулятор обрабатывает полученную информацию и вычисляет угол открытия ключей ШИМ для воздействия на обмотку возбуждения возбудителя. Ограничение тока возбуждения при этом обеспечивается простым ограничением входного задающего воздействия. После прохождения задающего воздействия через магнитные системы возбудителя и синхронного генератора на выходе выпрямительной установки получаем ток возбуждения ТЭД, который, воздействуя на магнитные системы тяговых электродвигателей регулирует токи якорей ТЭД. Внешний контур регулирования тормозного тока якорей ТЭД замыкается.

Характеристики

Список файлов ВКР