189606. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés diesel villamos mozdonyok vontatásának a szabályozására
1 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés Diesel villamós mozdonyok vonatkozásának a szabályozására. A diesel villamos mozdonyoknál alkalmazott Diesel-motoroknak megfelelő vontatási jelleggörbével kell rendelkezniük, amely jelleggörbe a vontatóerő és a sebesség, illetőleg a Diesel-motor teljesítménye és a vonat sebessége közötti összefüggést adja meg. A sebesség természetesen függvénye a mozdonyra kapcsolt szerelvények számának is. Az ismert Diesel villamos hajtású mozdonyok úgy vannak kiképezve, hogy mindenkor tartalmaznak egy Diesel-motort, egy, a Diesel-motor által hajtott generátort és egy, a generátor által működtetett villamos hajtómotort. Az ismert megoldásoknál alkalmazott generátor többféle kialakítású lehet. Az egyik ismert megoldás szerint terhelésszabályozóval ellátott, többtekercsű generátort alkalmaznak, egy másik megoldás szerint pedig egy, egy tekerccsel kiképezett főgenerátort építenek be, amely generátor komplex gerjesztésű tekerccsel és terhelésszabályozóval van kiképezve. A generátor karakterisztikájának a Diesel-motor karakterisztikájához való megfelelő illesztése, figyelembe véve természetesen az adott Diesel-motor határadatait is, három geijesztőtekerccsel és a terhelésszabályozóval van megvalósítva. A komplex gerjesztésnek az a célja, hogy minél közelebb hozza egymáshoz, célszerűen az U-l jelleggörbe középső szakaszán, a generátor teljesítményét és a Diesel-motor jelleggörbéjét, továbbá célja az, hogy megfelően figyelembe lehessen venni a határáramot és a generátor határfeszültségét, azaz a vontatóerőt, illetőleg a határsebességet. A Diesel-motor jelleggörbéje egyenlőszárú hiperbola, amely állandó motorteljesítménynek felel meg, míg a generátor U-l jelleggörbéje éppen ellenkező értelmű görbe, így a két görbének nincs metszéspontja. A terhelésszabályozó ismert módon úgy működik, hogy amikor a sebességet növeljük, növeli a generátor terhelését, amikor pedig a sebességet csökkentjük, csökkenti a generátornak a terhelését is. Ez a gyakorlatban úgy van megvalósítva, hogy a Diesel-motor szögsebességének egy előre megadott sebességtől való eltérése működteti a terhelésszabályozót. Az ismert megoldások hiányossága, hogy a Diesel-motor és a generátor jelleggörbéje nehezen illeszhető egymáshoz, továbbá bonyolult és sok elemet és egységet igényel a megfelelő szabályozás megvalósítása. A találmánnyal célul tűztük ki egy olyan kapcsolási elrendezés kialakítását, ahol a Diesel-motor és a generátor jelleggörbéjének figyelembevételével optimális vontatási jelleggörbe és optimális vontatásszabályozás valósítható meg lényegesen kevesebb egység, kevesebb mechanikus forgógép segítségével és ahol nincs szükség a komplex gerjesztésre és külön terhelésszabályozásra. A találmány által kitűzött célt azzal érjük el, hogy olyan kapcsolási elrendezést alkalmazunk Diesel villamos mozdonyok vontatásának szabályozására, amely kapcsolási elrendezés magábafoglalja a Diesel-motort és a hozzá csatlakoztatott geijesztőtekerccsel kiképezett generátort, valamint a generátor gerjr :/.tőtekercsére csatlakoztatott szabályozó áramkört. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnél a generátor egyetlen gerjesztőtekercsével egy vezérelhető, célszerűen félvezetős kapcsolóelem van sorosan kötve, továbbá a generátor kivezetésével sorosan egy sönt van kapcsolva és a kapcsolóelem vezérlő bemenetére VAGY-kapu kimenete van kapcsolva, amely VAGY-kapu egyik bemenete egy, a generátor feszültségéhez kiképezett átalakítón át egy szabályozóra van kapcsolva, a VAGY-kapu második bemenete egy a söntre csatlakoztatott áramátalakítóra van áramszabályozón keresztül csatlakoztad, míg a VAGY-kapu harmadik bemenete egy teljesítményátalakítón és szabályozón keresztül van a generátorral és a sönttel öszszekapcsolva, amely teljesítményátalakító célszerűen egy szorzóáramkör. Mindhárom szabályozó egy-egy töve bbi bemenete egy-egy az áram, a teljesítmény és a feszültség beállítására kiképezett referenciaosztóval vannak összekapcsolva. A találmány egy további kiviteli alakja szerint az áramátalakító bemenetét egy komparátor egyik bemeneti- képezi, amelynek másik bemenete egy, az áram beá Irtására kiképezett osztóáramkör leágazási pontjával /an összekötve. A találmány egy másik kiviteli alakját az jellemzi, hogy a feszültségátalakítót és a szabályozót egy a gener ítor kimenetére csatlakoztatott ellenállásokból álló osztóáramkör képezi, amelynek középső kivezetési egy komparátor ínvertáló bemenetével van összekötve, míg a komparátor nem-ínvertáló bemenetével egy további, a referenciafeszültség (Uref) beállítására kiképzett soros potenciométerek középső kivezetése van kapcsolva és a komparátor kimenete közvetlenül var a kapcsolóelemet működtető meghajtó fokozattal öss 'ekapcsolva. \ találmány egy újabb kiviteli alakjánál a szorzóára nkörként kiképezett átalakítót és a teljesítmény szabályozót erősítő, az erősítőhöz csatlakoztatott komparátor és a komparátor kimenetére csatlakoztatott további erősítő és ennek az utóbbi erősítőnek a kimenetére csatlakoztatott újabb komparátor képezi, ahol az árammal arányos jelet előállító sönt az első ere sítő bemenetére van kapcsolva, míg a generátor feszültségével arányos jelkimenet a második erősítő nem-invertáJó bemenetére van kapcsolva és a szabályozó kimenetét a második komparátor kimenete képezi, amely diódán keresztül van a feszültség szabályozó kimenetével összekötve és a második komparátoi referenciabemenetét képező nem-invertáló bemene e egy további, potenciométereket tartalmazó osztóáramkörön és erősítőkön van a tachogenerátor kimenetére kapcsolva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést a továbbiakban példakénti kiviteli alakjai segítségével, a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés ehi felépítését és blokkvázlatát mutatja, a 2. ábra mutatja a teljesítmény c* a szögelfordulás ke zötti függvényt, a 3. ábrán látható a találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy példakénti kiviteli alakjának részletesebb rajza. " A találmány szerinti kapcsolási elrendezés blokkvázlata az 1. ábrán látható. Ezen az ábrán jól megfigyelhető a találmány lényegét magábafoglaló működési elv is, amely abban áll, hogy a megfelelő vontatási jelleggörbét három 1, 2 és 3 szabályozó megfelelő összekapcsolásával állítjuk be, ahol az egyik 1 szabályozó egy konstans áramszabályozó, amely a 10 generátor áramával arányos jelet, a 12 söntről levett jelet dolgozza fel, míg a harmadik egy konstans teljesítmény 3 szabályozó. Ez a három 1, 2 és 3 szabályozó 189.606 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
