Способ регулирования электрической передачи тепловоза

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств с питанием от собственных источников энергоснабжения. Способ регулирования электрической передачи тепловоза заключается в том, что задают частоту вращения вала двигателя внутреннего сгорания, приводящего во вращение тяговый генератор, измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения двигателя внутреннего сгорания. Измеряют текущее значение мощности тягового генератора, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза. Сравнивают текущее значение мощности тягового генератора, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза, с заданным. Обеспечивают заданное значение мощности, идущей на привод на данной частоте вращения, изменяя мощность тягового генератора. Сравнивают положение органа топливоподачи, соответствующее текущему значению частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания, с максимально-допустимым на данной частоте вращения. В случае достижения максимально-допустимого положения органа топливоподачи на данной частоте вращения ограничивают мощность тягового генератора. Технический результат заключается в обеспечении постоянства тяговой мощности тепловоза. 1 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно, к способу регулирования электропередачи тепловоза с автономным двигателем внутреннего сгорания, тяговым генератором и электродвигателями постоянного тока.

Известен способ регулирования электрической передачи тепловоза, заключающийся в том, что задают частоту вращения вала теплового двигателя, приводящего во вращение тяговый генератор постоянного тока, связанный с тяговыми электродвигателями постоянного тока, измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя, соответствующее текущему значению частоты вращения вала теплового двигателя, задают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки пропорционально заданной частоте вращения, сравнивают его с измеренным положением дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки, величину их рассогласования интегрируют по времени и результат интегрирования принимают за величину уставки напряжения тягового генератора постоянного тока, измеряют напряжение тягового генератора постоянного тока, сравнивают его с величиной уставки и по величине рассогласования изменяют ток возбуждения тягового генератора постоянного тока, причем заданное положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения и нагрузки теплового двигателя дополнительно корректируют пропорционально температуре топлива на входе в тепловой двигатель (Патент РФ №2523364 от 20.07.2014).

Недостатком известного способа является зависимость эффективной мощности дизеля от внешних атмосферных условий (барометрического давления и температуры окружающей среды) и рабочих условий тепловоза (температуры воды на охладитель наддувочного воздуха, разрежения на всасывании и противодавления на выхлопе двигателя внутреннего сгорания). Изменения мощности двигателя внутреннего сгорания при этом могут достигать весьма существенных значений. Возможно как увеличение мощности, так и уменьшение ее. Увеличение мощности влечет за собой механическую и электрическую перенапряженность узлов двигателя внутреннего сгорания и тепловоза в целом, и, как следствие, снижение надежности и долговечности. Уменьшение мощности приводит к ухудшению показателей по экономичности двигателя внутреннего сгорания и снижению тяговых свойств тепловоза.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение независимости мощности тягового генератора, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза, от внешних атмосферных условий (барометрического давления и температуры окружающей среды) и рабочих условий тепловоза (температуры воды на охладитель наддувочного воздуха, разрежения на всасывании и противодавления на выхлопе двигателя внутреннего сгорания), а также от затрат мощности, идущих на собственные нужды тепловоза.

Указанная цель достигается тем, что задают частоту вращения вала двигателя внутреннего сгорания, приводящего во вращение тяговый генератор, измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, соответствующее текущему значению частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания, измеряют текущее значение мощности тягового генератора, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза, сравнивают текущее значение мощности тягового генератора, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза, с заданным, изменяя мощность тягового генератора, идущую на привод тяговых двигателей тепловоза, обеспечивают заданное значение мощности, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза на данной частоте вращения, сравнивают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, соответствующее текущему значению частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания, с максимально-допустимым на данной частоте вращения, в случае достижения максимально-допустимого положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения двигателя внутреннего сгорания на данной частоте вращения ограничивают мощность тягового генератора.

Техническим результатом применения данного способа является обеспечение постоянства тяговой мощности тепловоза вне зависимости от любых изменений окружающих и рабочих условий и, как следствие, резкое улучшение тяговых свойств тепловоза, особенно в высокогорных условиях, где из-за низкого атмосферного давления падение мощности двигателя внутреннего сгорания может достигать существенных величин и осложнять движение поездов.

На Фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующая способ. Устройство (Фиг. 1) состоит из двигателя внутреннего сгорания 1 с регулятором частоты вращения 2, оснащенного датчиком положения дозирующего органа топливоподачи 3. Двигатель внутреннего сгорания 1 приводит во вращение тяговый генератор 4, отдающий электрическую мощность на собственные нужды тепловоза 5, а также на тяговый преобразователь 6, и затем на тяговые двигатели тепловоза 7. В тяговом преобразователе 6 осуществляется измерение текущей электрической мощности, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза 7. Значения текущей электрической мощности, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза 7, передаются в тепловозную систему управления 8. Управление мощностью тягового генератора 4 осуществляется блоком управления возбуждения тягового генератора 9.

Способ осуществляется следующим образом.

Тепловозная система управления 8 задает регулятору частоты вращения 2 требуемую частоту вращения вала двигателя внутреннего сгорания 1, приводящего во вращение тяговый генератор 4, и измеряет в тяговом преобразователе 6 текущее значение мощности тягового генератора 4, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза 7, сравнивает текущее значение мощности тягового генератора 4, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза 7, с заданным, изменяя мощность тягового генератора 4, идущую на привод тяговых двигателей тепловоза 7, обеспечивает заданное значение мощности, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза 7 на данной частоте вращения, сравнивает положение дозирующего органа топливоподачи 3 регулятора частоты вращения 2 двигателя внутреннего сгорания 1, соответствующее текущему значению частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания 1, с максимально-допустимым на данной частоте вращения, в случае достижения максимально-допустимого положения дозирующего органа топливоподачи 3 регулятора частоты вращения 2 двигателя внутреннего сгорания 1 на данной частоте вращения ограничивает мощность тягового генератора 4.

Необходимость ограничения мощности тягового генератора 4 при достижении максимально-допустимого положения дозирующего органа топливоподачи 3 вызвана тем, что в случае отключения одного или нескольких цилиндров двигателя внутреннего сгорания, нагрузка перераспределяется на остальные работающие цилиндры двигателя внутреннего сгорания 1, при этом возможен их механический перегруз. С целью ограничения перегруза работающих цилиндров ограничивают мощность тягового генератора 4.

Предлагаемый способ реализован на тепловозах серии 2ТЭ116УМ, предназначенных для эксплуатации в горных условиях Монголии, где отмечено резкое увеличение скорости и объема грузопотока.

Способ регулирования электрической передачи тепловоза, заключающийся в том, что задают частоту вращения вала двигателя внутреннего сгорания, приводящего во вращение тяговый генератор, измеряют положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, соответствующее текущему значению частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания, отличающийся тем, что измеряют текущее значение мощности тягового генератора, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза, сравнивают текущее значение мощности тягового генератора, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза, с заданным, изменяя мощность тягового генератора, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза, обеспечивают заданное значение мощности, идущей на привод тяговых двигателей тепловоза на данной частоте вращения, сравнивают положение дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, соответствующее текущему значению частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания, с максимально-допустимым на данной частоте вращения, в случае достижения максимально-допустимого положения дозирующего органа топливоподачи регулятора частоты вращения двигателя внутреннего сгорания на данной частоте вращения ограничивают мощность тягового генератора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Тяговый электропривод транспортного средства содержит тяговые электродвигатели постоянного тока, подключенные к выходу преобразователя напряжения.

Изобретение относится к прогреву дизеля тепловоза. Способ автоматического автономного подогрева системы охлаждения дизеля тепловоза заключается в том, что периодически запускают прогретый дизель, осуществляя нагрев дизеля и его системы охлаждения.

Изобретение относится к испытаниям железнодорожного транспорта. Способ контроля технического состояния силовой установки включает в себя измерение работы, выполненной силовой установкой, и затраченного при этом топлива, проведение реостатных испытаний.

Тепловоз // 2562665
Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к соединениям между тележками и рамами. Тепловоз содержит кузов, установленный на раме, примыкающей к рамам двух тележек, на которых размещены колесно-моторные блоки с буксами и рессорным подвешиванием.

Изобретение относится к области гидравлических передач вращения с использованием насосов и двигателей объемного вытеснения. Гидрообъемный привод состоит из мультипликатора, насосов, терморегуляторов, гидромоторов с вентиляторными колесами, высокого и низкого давления трубопроводов и секций для охлаждения масла и воды.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции тепловозов. Маневровый тепловоз с газопоршневой силовой установкой содержит съемную емкость газового криогенного топлива, установленную на главной раме тепловоза над одной из тележек в максимальном удалении от кабины машиниста, размещенной на противоположном конце главной рамы тепловоза, между газопоршневой силовой установкой и съемной емкостью топлива укреплена ударостойкая огнезащитная перегородка, вспомогательное оборудование и неподвижный балласт установлены на главной раме тепловоза таким образом, что при количестве топлива в съемной емкости, равном 0,4 - 0,6 всего топлива, вертикальная нагрузка от главной рамы распределена на тележки тепловоза равномерно, съемная емкость газового криогенного топлива снабжена стандартными опорами для фиксации на главной раме тепловоза, отводящий криогенный патрубок съемной емкости топлива соединен с газовым патрубком газификатора быстроразъемным соединением, тепловоз также может быть дополнительно снабжен подвижным балластом, который имеет механизм перемещения в продольном направлении, причем механизм перемещения может быть электрически связан с датчиком количества топлива в съемной емкости.

Тепловоз // 2531707
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструированию тепловозов. Согласно изобретению тепловоз содержит раму, подвески, ходовую часть, кузов, силовую установку, тяговый генератор, тяговые электродвигатели, контролер, двухмашинный агрегат, компрессор, механизмы управления.

Локомотив // 2529245
Изобретение направлено на упрощение конструкции с расширением функциональных возможностей за счет размещения вдоль продольной оси локомотива в подрамном пространстве силовой установки с системами жизнеобеспечения и параллельно ей оборудования энергетического модуля.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и касается усовершенствования конструкции газотурбовозов, включающих секции, оборудованные криогенными емкостями для газового или жидкого топлива газотурбинных силовых установок.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к способу управления тяговой системой транспортных средств с электротягой. Способ регулирования скорости движения тепловоза с электрической передачей заключается в том, что выделяют сигнал, пропорциональный фактической скорости движения, выделяют сигнал, пропорциональный магнитному потоку тягового электродвигателя, вычисляют сопротивление движению по заданным значениям веса тепловоза с составом и профиля участка движения.

Изобретение относится к подаче электроэнергии к вспомогательному оборудованию транспортных средств. Преобразовательная система электроснабжения собственных нужд газотурбовоза содержит блок управления, два входа питания постоянным напряжением и две ветви преобразования напряжения входного питания.

Изобретение относится к самоходным рабочим машинам. Электромеханическая трансмиссия самоходной машины содержит тяговый генератор, соединенный с двигателем внутреннего сгорания, тяговый электродвигатель, бортовые редукторы привода ведущих колес или гусениц машины, связанные с тяговым электродвигателем.

Изобретение относится к устройству для управления тяговой системой транспортных средств с электротягой. Устройство для автоматического регулирования скорости тепловоза с электрической передачей содержит задатчик и датчик скорости, блок управления регулятором дизеля, датчики тока и напряжения тягового генератора, ключевой элемент, интегратор, блоки сравнения, два функциональных преобразователя, два блока умножения, сумматор и ключевой элемент.

Изобретение относится к гибридным транспортным средствам. Шестиколесный автомобиль с комбинированным приводом содержит передние, средние и задние колеса, тепловой двигатель, связанный с передними и средними колесами, коробку передач и раздаточную коробку, обратимую электрическую машину, связанную с задними колесами.

Изобретение относится к самоходным рабочим машинам, в частности. Моторно-транс-миссионная установка (МТУ) содержит ДВС, один генератор или гидронасос, соединенный с ДВС, один электромотор или гидромотор привода хода и бортовые редукторы, связанные с ведущими колесами или гусеницами машины.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Устройство управления приводом ведущих колес транспортного средства с расширенными функциональными возможностями содержит две обратимые электрические машины, два тяговых инвертора, блоки преобразования и накопления энергии, тепловой двигатель с генератором и трансмиссией с приводом на ведущую ось, инвертором генератора и блоком управления энергоустановкой.

Изобретение относится к области авиационной техники. Многодвигательный электросамолет короткого взлета и посадки содержит фюзеляж с Т-образным оперением, гибридную силовую установку, меньшее цельноповоротное крыло с четырьмя мотогондолами, большее высокорасположенное крыло с двумя подкрыльевыми гибридными мотогондолами, расположенное сзади цельноповоротного крыла, и трехстоечное убирающееся колесное шасси.

Изобретение относится к способам для управления тяговой системой транспортных средств с электротягой. Способ регулирования скорости заключается в том, что выделяют сигнал, пропорциональный скорости движения, сравнивают его с заданным значением и изменяют напряжение тягового генератора.

Изобретение относится к промышленным тракторам. Промышленный тракторный агрегат с электромеханической трансмиссией содержит двигатель, гусеничную ходовую часть, силовой генератор, связанный с двигателем, тяговый электродвигатель, связанный с гусеницами противоположных бортов, кабину с органами управления, рабочее оборудование и систему электрооборудования, соединенную с органами управления, с тяговым электродвигателем и приводами рабочего оборудования.

Изобретение относится к подаче электроэнергии к вспомогательному оборудованию транспортных средств с электротягой. Способ регулирования напряжения системы газовая турбина - генератор для обеспечения питания вспомогательных электрических приводов транспортного средства заключается в том, что в качестве первичного источника напряжения используют силовую установку транспортного средства, имеющую в своем составе генератор. В качестве силовой установки транспортного средства используют систему газовая турбина - генератор. Напряжение с силовых обмоток тягового генератора подают на входные шины тягового выпрямителя, к выходным шинам которого подключают многоканальный преобразователь собственных нужд. Преобразователь собственных нужд содержит каналы с выходным напряжением для питания бортового коммутационного оборудования и несколько каналов с высоковольтным выходным напряжением, обеспечивающим заряд бортовых аккумуляторных батарей и работу статических преобразователей частоты, питающих вспомогательные приводы. Техническим результатом изобретения является повышение надежности системы регулирования напряжения питания вспомогательных нагрузок. 1 ил.
Наверх