[實用新型]電傳動內燃機車實時恒功率控制裝置

有效

• 申請號: 201120183361.6
• 申請日: 2011-06-01
• 公開（公告）號: CN202094835U
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 高洪光;蔡志偉;張思慶;張曉寶
• 申請（專利權）人: 中國北車集團大連機車車輛有限公司
• 主分類號: H02P9/14
• 分類號: H02P9/14
• 代理公司: 大連萬友專利事務所 21219
• 代理人: 王發

技術領域

本實用新型涉及內燃機車控制技術，尤其涉及一種電傳動內燃機車實時恒功率控制裝置。

背景技術

過去，電傳動內燃機車采用轉速-功率聯合調節器，通過調節燃油噴射量來實現各種工況下柴油機的調速及功調各系統的動作過程。聯合調節器的油馬達上安裝有可變的功調電阻，稱為油馬達電阻(阻值在0～500Ω之間變化)。油馬達電阻的電刷固定在油馬達的輸出軸上。聯合調節器通過功調滑閥柱塞位置的變化來控制油馬達輸出軸的轉角，也就同時控制了油馬達電阻的阻值。利用油馬達電阻的阻值變化控制勵磁電流的大小，實現對機車主發電機輸出功率的控制，這就是內燃機車的油馬達勵磁系統(見圖1)。柴油機在低轉速小功率工況下，因結構關系，油馬達回轉板不動作，油馬達電阻的阻值為最大值；當柴油機在較高轉速下，按轉速/功率曲線運行時，油馬達電阻的阻值隨著柴油機轉速及功率的增加而逐漸變小，當柴油機在額定工況下，調整油馬達電阻的阻值，則該阻值即為柴油機在額定工況下的油馬達電阻的最小值(最小油馬達電阻限制值)。當油馬達電阻小于這一最小油馬達電阻限制值時，說明柴油機過載。在柴油機過載或負荷突增情況下，曲軸轉速下降，飛錘內收，柱塞下降，動力活塞上升，聯合杠桿擺動，功調滑閥上升，油馬達回轉板逆時針轉，油馬達電阻增大，勵磁電流減小，主發電機加給柴油機的載荷減小，使曲軸轉速上升，柱塞上升，動力活塞復降；最后調節的結果使功調滑閥及柱塞皆回中立位，動力活塞回原位，曲軸轉速及缸內噴油量不變，使柴油機輸出功率不變；柴油機在負荷瞬減情況下，調節過程相反，調節的結果使油馬達回轉板順針轉，油馬達電阻減小，勵磁電流增大，主發電機加給柴油機的載荷增大，柴油機則保持轉速、噴油量及輸出功率三者不變。

油馬達勵磁系統存在以下問題：

1、機車加載時，勵磁電流沒有上升率控制，機車起動不平穩；

2、油馬達電阻串接在測速發電機TG的勵磁繞組中，作為機車勵磁系統起始調控環節，經TG、勵磁機EXC進行功率放大，最后去控制主發電機MG的勵磁，勵磁系統復雜。

后來采用了電子勵磁和油馬達勵磁相結合的勵磁系統，通過電子勵磁和油馬達勵磁相結合的控制方式，既保留了油馬達勵磁簡單、可靠、高速區恒柴油機功率的優點，而又能完全克服它的缺點，做到油馬達勵磁與電子恒功互不牽扯，兩者既獨立又能聯合地工作，使機車牽引起動、加速性能大為提高。典型的電子勵磁和油馬達勵磁相結合的勵磁系統是LTQ-II型勵磁調節器的勵磁系統。但是這種方案存在以下問題：

1、油馬達電阻和微機勵磁的開關管并聯，然后串接在測速發電機TG的勵磁繞組中，作為機車勵磁系統起始調控環節，經TG、勵磁機EXC進行功率放大，最后去控制主發電機MG的勵磁，勵磁系統復雜；

2、測速發電機一旦發生故障，機車只能靠故障勵磁工作，容易造成擊破。

現在，隨著微機的快速發展，很多電傳動內燃機車取消了油馬達勵磁系統，而改用雙備份的微機勵磁系統，通過檢測柴油機轉速，PWM控制電子開關器件的開通與關斷，控制勵磁電流的大小，實現任意柴油機轉速下的主發電機恒輸出功率控制、限輸出電壓控制、限輸出電流控制，使機車起動、調速性能大大提高。這種方案存在以下問題：

柴油機總有出現性能下降或者故障的可能性，例如噴油器霧化不良或某一氣缸損壞須切缸停止工作等。這時柴油機發出的功率將達不到規定值，如果主發電機輸出電功率仍按柴油機正常時的數值，勢必會使柴油機超負荷工作或使柴油機負擔不了，引起轉速下降或轉速波動，出現游車現象，如果不對柴油機的輸出功率進行修正，會使柴油機油耗上升、性能下降，甚至引起柴油機故障。

實用新型內容

本實用新型的目的就是克服上述現有技術之不足，提供一種使機車起動和調速性能大大提高、控制更加精確、避免柴油機因超負荷或負載突變而引起轉速下降或轉速波動、出現游車現象的電傳動內燃機車實時恒功率控制裝置。

本實用新型的目的是這樣現的：一種電傳動內燃機車實時恒功率控制裝置，包括聯合調節器、油馬達電阻檢測電路、柴油機轉速及主、輔發電機電壓電流檢測電路、勵磁控制電路；

所述聯合調節器通過其功調滑閥柱塞位置的變化來控制其油馬達輸出軸的轉角；

所述油馬達電阻的電刷固定在油馬達的輸出軸上；

其特征在于還包括油馬達電阻檢測電路、微機控制器；

所述油馬達電阻檢測電路的輸出信號送至微機控制器；

所述柴油機轉速及主、輔發電機電壓電流檢測電路的輸出信號送至微機控制器；